JP7636035B2 - α-アルミナ粒子を含む研磨材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(ステップS1)1種以上のアルミニウム塩を含む水溶液とpH調節剤を含む水溶液とを混合して反応させ、生成物を濾過及び乾燥して、下記構造式1の前駆体粉末を収得する段階;
(ステップS2)前記前駆体粉末をフッ素系鉱化剤と共に分散媒に添加して撹拌させる段階;及び
(ステップS3)前記ステップS2の生成物を濾過及び乾燥した後、焼成して多面体結晶構造を有するα-アルミナ粒子の粉末を収得する段階;を含む製造方法を提供する:
Al2(SO4)3・14~18H2O 199.8gを60℃で加熱された純水982.8gに完全に溶解させた水溶液(a)と、Na2CO3 95.4gを40℃で加熱された純水528gに完全に溶解させた水溶液(b)と、を準備した。水溶液(a)に水溶液(b)を25mL/minの速度で投入し、10分間撹拌して反応させた。反応生成物(pH7.3~7.8)を濾過、洗浄及び乾燥した後、粉砕してシュードベーマイトの前駆体粉末を収得した。
AlF3を0.4gの含量で使用することを除いては、実施例1と同様の工程を行った。
AlF3を0.6gの含量で使用することを除いては、実施例1と同様の工程を行った。
Al(OH)3粉末40g及びAlF30.2gを乾式混合した。混合した粉末を10℃/minの昇温条件で900℃で5時間熱処理して焼成した。熱処理後、α-アルミナ粒子の粉末を最終的に収得した。
AlF3を0.4gの含量で使用することを除いては、比較例1と同様の工程を行った。
AlF3を0.8gの含量で使用することを除いては、比較例1と同様の工程を行った。
AlF3を1.6gの含量で使用することを除いては、比較例1と同様の工程を行った。
Al(OH)3粉末40g及びAlF30.2gをエタノール120gに混合し、30分間撹拌した。収得された生成物を濾過及び乾燥した後、10℃/minの昇温条件で900℃で5時間熱処理して焼成した。熱処理後、α-アルミナ粒子の粉末を最終的に収得した。
AlF3を0.3gの含量で使用することを除いては、比較例5と同様の工程を行った。
AlF3を2gの含量で使用することを除いては、比較例5と同様の工程を行った。
Al2(SO4)3・14~18H2O 199.8gを60℃で加熱された純水982.8gに完全に溶解させた水溶液(a)と、NaOH 72gを40℃で加熱された純水528gに完全に溶解させた水溶液(b)と、を準備した。水溶液(a)に水溶液(b)を25mL/minの速度で投入し、10分間撹拌して反応させた。反応生成物(pH7.3~7.8)を濾過、洗浄及び乾燥した後、粉砕してシュードベーマイトの前駆体粉末を収得した。
Al2(SO4)3・14~18H2O 199.8gを60℃で加熱された純水982.8gに完全に溶解させた水溶液(a)と、NaOH 72gを40℃で加熱された純水528gに完全に溶解させた水溶液(b)と、を準備した。水溶液(a)に水溶液(b)を25mL/minの速度で投入し、10分間撹拌して反応させた。反応生成物(pH7.3~7.8)を濾過、洗浄及び乾燥した後、粉砕してシュードベーマイトの前駆体粉末を収得した。
AlF3を0.4gの含量で使用することを除いては、比較例8と同様の工程を行った。
AlF3を0.8gの含量で使用することを除いては、比較例8と同様の工程を行った。
AlF3を1.6gの含量で使用することを除いては、比較例8のような工程を行った。
実施例1から製造された多面体結晶構造を有するα-アルミナ粒子に対して走査電子顕微鏡(SEM)観察を行って、図1に示した。
実施例1の14面体α-アルミナ粒子([0001]面15~20%)の研磨速度を他の形態を有する他社製品と比較する実験を行った。
Claims (11)
- 多面体結晶構造を有するα-アルミナ粒子を含む研磨材を製造する方法であって、(ステップS1)1種以上のアルミニウム塩を含む水溶液とpH調節剤を含む水溶液とを混合して反応させ、生成物を濾過及び乾燥して、下記構造式1の前駆体粉末を収得する段階と、(ステップS2)前記前駆体粉末をフッ素系鉱化剤と共に分散媒に添加して撹拌させる段階と、(ステップS3)前記ステップS2の生成物を濾過及び乾燥した後、焼成して多面体結晶構造を有するα-アルミナ粒子の粉末を収得する段階と、を含み、
前記α-アルミナ粒子は、平均粒径(D 50 )が300nm~10μmであり、密度が0.2~0.5g/mLであり、
前記α-アルミナ粒子は、前記結晶構造で[0001]面が全体結晶面面積を基準に10~20%を占め、
前記α-アルミナ粒子の含量が、全体重量基準に85~100重量%である、製造方法:[構造式1]
- 前記ステップS1で使われたアルミニウム塩は、硫酸アルミニウム(Al2(SO4)3・4~18H2O)、硝酸アルミニウム(Al(NO3)3・9H2O)、酢酸アルミニウム(Al(CHCOO)3OH)またはこれらの混合物を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップS1で使われたpH調節剤は、炭酸ナトリウム(Na2CO3)、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、炭酸カルシウム(CaCO3)またはこれらの混合物を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップS1の混合反応は、常温ないし95℃の範囲で行われる、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップS2で前駆体粉末及びフッ素系鉱化剤は、100:0.1~100:2の重量比で使われる、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップS2でフッ素系鉱化剤は、LiF2,AlF3,NaF,NaPF6,K2TiF6またはこれらの混合物を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップS2で分散媒は、エタノール,メタノール,アセトン,イソプロピルアルコールまたはこれらの混合物を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップS3で焼成は、3~15℃/minに昇温させた後、800~1000℃の温度で2~5時間保持して行われる、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップS3で収得したα-アルミナ粒子の粉末は、XRF分析時に、98.5重量%以上のAl成分を含む、請求項1に記載の製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法で製造されたα-アルミナ粒子を含む研磨材を用いて電子機器の部品として使われる超薄膜ガラスを研磨することを含む、研磨方法。
- 前記研磨は、研磨材を水分散スラリーの形態で150mL/minの速度で供給し、3.5psiの圧力で60秒間行われ、研磨前後の薄膜厚さの差で測定された研磨速度が4000~8000Å/minの範囲である、請求項10に記載の研磨方法。
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