[发明专利]含氧化镁的尖晶石粉末及其制造方法

说明书

提供一种能制造强度较高且强度稳定性优良的陶瓷烧结体的含氧化镁的尖晶石粉末。一种含氧化镁的尖晶石粉末，50％粒径（D50）为0.30～10.00μm，90％粒径（D90）与D50之差和D50与10％粒径（D10）之差的比：（D90－D50）/（D50－D10）为1.0～5.0，且Mg与Al的组成比换算成氧化物后MgO为50～90重量％，Al₂O₃为50～10重量％。

技术领域

本发明涉及能作为陶瓷烧结体的原料使用的含氧化镁的尖晶石粉末及其制造方法。

背景技术

氧化镁是熔点高达约2800℃、耐腐蚀性优异的材料，作为耐火物用途的氧化镁陶瓷烧结体的原料，广泛使用烧结氧化镁、电熔氧化镁。

然而，氧化镁的热膨胀系数高达13.5×10^-6/℃左右，粒子本身具有容易因裂口而发生破裂等性质，因此存在耐剥落性差的缺点。而且，氧化镁自身是反应性较高的物质，因此也容易与空气中的水分等反应，存在耐水性低、处理难的问题。

鉴于这些问题点，为了在维持氧化镁的耐腐蚀性的状态下改善耐剥落性及耐水性，作为氧化镁的代替材料而用含氧化镁的尖晶石（MgAl₂O₄）制造陶瓷烧结体是已知的。

专利文献1公开了包括将氢氧化铝、氢氧化镁、及矿化剂混合后，将得到的混合物进行烧制直到满足特定的比表面积，然后进行粉碎的工序的镁氧尖晶石粉末的制造方法（权利要求1），记载了将该粉末进行烧制，制造烧结体（第0001段）。该文献中，记载了氢氧化铝和氢氧化镁的混合量为镁氧尖晶石的化学计量比（第0019段）。

专利文献2记载了使含尖晶石的耐火物含有5～100％的富MgO电熔尖晶石（权利要求1），该富MgO电熔尖晶石是固溶有Al₂O₃的氧化镁（MgO）粒子的表面的全部或一部分被尖晶石组分覆盖的物质（第0010段）。

专利文献3记载了以尖晶石为主成分的造粒物的制造方法，包括使将氢氧化镁和/或氧化镁与氢氧化铝和/或氧化铝掺合而成的原料成为含水的块状的状态，并将其在最高温度为1300℃以上的回转窑进行烧制，从而得到球状或有棱角的形状的粒状物（权利要求1）。

专利文献4记载了以尖晶石为主成分的高密度球状体的制造方法，包括：将氢氧化镁和/或氧化镁与氢氧化铝和/或氧化铝掺合并制成含水的半干状，将所得的原料在1000℃～1400℃烧制后，进行加压成型，将所得的成型体于1500℃以上的温度用回转窑烧制的工序（权利要求1）。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1 : 日本特开2001-2413号公报；

专利文献2 : 日本特开平9-142916号公报；

专利文献3 : 日本特公昭63-53130号公报；

专利文献4 : 日本特公昭63-56174号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

根据专利文献1记载的技术，虽然无需特别的装置即能容易地制造尖晶石粉末，但对所得的尖晶石粉末进行成型及烧结而得到的烧结体的强度较低，而且存在强度的稳定性欠缺的问题。

专利文献2记载的通过电熔法得到的尖晶石虽然所得烧结体的强度可以变得比较高，但由于制造方法为电熔法因此尖晶石的组成变得不均一，存在无法将烧结体的强度控制为一定的问题。

专利文献3中，记载了以尖晶为主成分的球状或有棱角的形状的粒状物的制造，但未记载制成微细的粉末，而且关于以上述形状的粒状物为原料制造期望的形状的烧结体也没有记载。即使以上述形状的粒状物为原料制造烧结体，也存在无法制造足够强度的烧结体的问题。