(57)【要約】【課題】焼成工程を経ることなく、α−酸化アルミニウムの微細粒子を生成させることができる、α−酸化アルミニウムの製造方法を提供する。【解決手段】α−酸化アルミニウムの製造方法は、非晶質の水酸化アルミニウム、水、及び、カルボン酸を混合・撹拌することにより、α−酸化アルミニウム前駆体であるゾルを調製する工程Ｐ１１と、ゾルを含む液体中で電極間に電圧を印加し放電させる工程Ｐ１３と、放電による生成物を分離・洗浄する工程Ｐ１４と、分離・洗浄後の生成物を乾燥する工程Ｐ１５とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質の水酸化アルミニウム、水、及び、カルボン酸を混合・撹拌することにより得られたゾル、を含む液体中で電極間に電圧を印加し放電させる
ことを特徴とするα−酸化アルミニウムの製造方法。
【請求項２】
カルボン酸はギ酸であり、
水酸化アルミニウムに対するギ酸の割合は、アルミニウム１モルに対しギ酸が２モル〜３モルである
ことを特徴とする請求項１に記載のα−酸化アルミニウムの製造方法。
【請求項３】
非晶質の水酸化アルミニウムは、
アルミニウム塩の水溶液のｐＨを４〜１１とし水酸化アルミニウムの沈殿物を生成させる工程と、生成した水酸化アルミニウムを溶媒と分離する工程とを経て得られた、未乾燥の水酸化アルミニウムゲルである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のα−酸化アルミニウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、α−酸化アルミニウムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
α−酸化アルミニウム（α−アルミナ、コランダム）は、硬度が高く、電気絶縁性、化学的な安定性、機械的強度など諸特性のバランスが良いこと、セラミックス材料としては比較的安価なことから、産業界で非常に多用されている。また、融点が２０００℃以上で耐熱性に優れ、高温下での機械的強度の低下が小さい等の性質により、耐火材料としても使用されている。
【０００３】
α−酸化アルミニウムの一般的な製造方法は、ギブサイト、バイヤライト、ノルドストランダイト等の水酸化アルミニウムやベーマイト（ＡｌＯ（ＯＨ））を加熱することにより、γ−アルミナ、δ−アルミナ、η−アルミナ、κ−アルミナ、ρ−アルミナ、χ−アルミナ等の中間アルミナを経て、α−酸化アルミニウムを生成させるというものである。このように中間アルミナを経由するα−酸化アルミニウムの生成には、出発原料や焼成条件の相違によって、種々の生成ルートがあることが知られている。しかしながら、どの生成ルートを経るにしても、α−酸化アルミニウムが生成するためには一様に、約１３００℃以上という高温で焼成する必要がある。
【０００４】
また、アルミニウムアルコキシドを加水分解させたゾルを、加熱することによって酸化アルミニウムを生成させる方法も周知である。このようなゾルとしては、有機溶媒に溶解させた金属アルコキシドを加水分解させたゾルや、アルミニウムアルコキシドを過剰量の水に加熱下で添加して加水分解し、塩酸、硝酸等の酸を添加し加熱下で解膠することにより得たゾル（例えば、非特許文献１、特許文献１参照）を挙げることができる。しかしながら、これらの方法においても、α−酸化アルミニウムが生成するためには、１２００℃以上の高温で焼成する必要がある。
【０００５】
高温で焼成を行う場合、電気炉等の焼成装置や焼成対象物に熱衝撃を与えない速度で焼成温度まで昇温し、焼成温度で所定時間保持した後、熱衝撃を与えない速度で常温まで降温する必要がある。そのため、焼成工程を経てα−酸化アルミニウムを生成させる方法は、一度の焼成工程に長時間を要し、効率が良いとは言えないものであった。また、焼成装置の内部のみならず、その周囲の環境まで高温となってしまうという問題があった。
【０００６】
一方、α−酸化アルミニウムは、耐火性や耐食性が要請される部材をコーティングするためのコーティング材としても期待されている。耐火性や耐食性が要請される部材としては、金属や合金の鋳造プロセスにおいて、溶融金属を収容する容器、溶融金属の運搬・移送のために使用される柄杓状、樋状の部材など、溶融金属との接触により還元され損傷を受け易い部材や、還元性の高いガスに曝されることにより浸食され易い部材を例示することができる。このような部材をコーティングするコーティング材は、均一なコーティング膜を形成するために、微細な粒子であることが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、焼成工程を経ることなく、α−酸化アルミニウムの微細粒子を生成させることができる、α−酸化アルミニウムの製造方法の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明にかかるα−酸化アルミニウムの製造方法は、「非晶質の水酸化アルミニウム、水、及び、カルボン酸を混合・撹拌することにより得られたゾル、を含む液体中で電極間に電圧を印加し放電させる」ものである。
【０００９】
「カルボン酸」としては、ギ酸、酢酸、シュウ酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、クエン酸を例示することができる。
【００１０】
「電極」としては、タングステン、銅、タンタル、モリブデンなど、電気伝導性の材料を使用することができる。
【００１１】
電気伝導性の液体中で電極間に電圧を印加し放電させると、その領域にプラズマが発生する。プラズマは液体から気泡を生じさせ、気相がプラズマを取り囲み、気相は更に液体によって取り囲まれている。そのため、プラズマは、気相を介して液相中に閉じ込められた状態となる。本発明者らは、非晶質の水酸化アルミニウム、水、及び、カルボン酸を混合・撹拌することにより得られたゾルを、このような液体中のプラズマによる反応場におくことにより、後述のように、α−酸化アルミニウムの微細粒子を生成させることができることを見出し、本発明に至ったものである。従って、本発明によれば、焼成工程を経ることなく、α−酸化アルミニウムの微細粒子を生成させることができる。
【００１２】
また、液体中での放電に供するゾル（α−酸化アルミニウムの前駆体ゾル）が、非晶質の水酸化アルミニウムを、水及びカルボン酸と混合し撹拌するという、極めて簡易な方法で得られるという利点を有している。
【００１３】
なお、結晶構造を有する水酸化アルミニウムを原料とした場合は、カルボン酸と混合し撹拌してもゾルは得られない。その理由は明らかではないが、結晶が極めて微小で秩序ある構造をとり得ない不安定な状態が、ゾルの生成に有利に作用しているものと考察している。ここで、「非晶質の水酸化アルミニウム」とは、結晶が極めて微小で秩序ある構造を取っておらず、図９に例示するように、Ｘ線回折パターンにピークが表れない水酸化アルミニウムを指している。ここで、図９のＸ線回折パターンは、下記の条件で測定したものである。
粉末Ｘ線回折装置：リガク製、ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ  ＩＩＩ／ＰＣ
管球：ＣｕＫα線（モノクロ付き）
出力：電圧４０ｋＶ，電流４０ｍＡ
ステップ幅：０．０２°（回折角度１０°〜７０°）
計測速度：２°／ｍｉｎ
【００１４】
本発明にかかるα−酸化アルミニウムの製造方法は、上記構成において、「カルボン酸はギ酸であり、水酸化アルミニウムに対するギ酸の割合は、アルミニウム１モルに対しギ酸が２モル〜３モルである」ものとすることができる。
【００１５】
上記構成により、後述のように、結晶性の高いα−酸化アルミニウムの粒子を、効率良く得ることができる。
【００１６】
本発明にかかるα−酸化アルミニウムの製造方法は、上記構成において、「非晶質の水酸化アルミニウムは、アルミニウム塩の水溶液のｐＨを４〜１１とし、水酸化アルミニウムの沈殿物を生成させる工程と、生成した水酸化アルミニウムを溶媒と分離する工程とを経て得られた、未乾燥の水酸化アルミニウムゲルである」ものとすることができる。
【００１７】
「アルミニウム塩」としては、例えば、塩化物、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、シュウ酸塩、酢酸塩を使用することができる。
【００１８】
アルミニウム塩の水溶液の液性を調整して沈殿させた水酸化アルミニウムであって、乾燥させていないゲル状の水酸化アルミニウムは、結晶が極めて微小で秩序ある構造をとり得ない、非常に不安定な状態にあると考えられる。そのため、カルボン酸との混合・撹拌によりα−酸化アルミニウム前駆体であるゾルを生成させる原料とする、非晶質の水酸化アルミニウムとして適している。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の効果として、焼成工程を経ることなく、α−酸化アルミニウムの微細粒子を生成させることができる、α−酸化アルミニウムの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態であるα−酸化アルミニウムの製造方法の工程図である。
【図２】非晶質の水酸化アルミニウムからα−酸化アルミニウム前駆体ゾルを製造する方法の工程図である。
【図３】放電工程に使用する容器、電極の配置等を例示する斜視図である。
【図４】試料２の（ａ）ＳＴＥＭ観察像、（ｂ）Ａｌ元素の面分析結果、及び（ｃ）Ｏ元素の面分析結果である。
【図５】（ａ）ポイントａの点分析結果、（ｂ）ポイントｂの点分析結果、及び（ｃ）ポイントｃの点分析結果である。
【図６】図１の工程を経て得られた試料１．５，試料２，試料３の粉末のＸ線回折パターンを示す図である。
【図７】試料２の粉末の（ａ），（ｂ）高分解能ＴＥＭ観察像、及び（ｃ）電子線回折像である。
【図８】アルミニウム水酸化物の水における溶解平衡を濃度及びｐＨとの関係で示した図である。
【図９】非晶質の水酸化アルミニウムのＸ線回折パターンを示す図である。
【図１０】対照例の懸濁液から得た粉末のＸ線回折パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態であるα−酸化アルミニウムの製造方法（以下、単に「製造方法」と称することがある）について、図１乃至図７を用いて説明する。本実施形態のα−酸化アルミニウムの製造方法は、図１に示すように、α−酸化アルミニウムの前駆体であるゾルを得る工程Ｐ１１と、ゾルを含む液体の濃度を調整する工程Ｐ１２と、ゾルを含む液体中で電極間に電圧を印加し放電させる工程Ｐ１３と、放電による生成物を媒液から分離し洗浄する工程Ｐ１４と、分離・洗浄後の生成物を乾燥する工程Ｐ１５とを具備している。
【００２２】
より詳細に説明すると、工程１１では、非晶質の水酸化アルミニウム、水、及び、カルボン酸を混合・撹拌する。かかる簡易な方法で、α−酸化アルミニウムの前駆体であるゾルを得ることができる。工程１２では、ゾルを含む液体の濃度を、放電に適した濃度となるように調整する。このときの媒液は、水とすることができる。なお、この工程で液体の電気伝導率を調整することもできる。
【００２３】
工程１３では、ゾルを含む液体を収容する容器として、例えば、図３に例示する容器１０を使用することができる。この容器１０は、内側容器１１と外側容器１２が一体となった二重構造であり、ガラスやアクリル樹脂など耐薬品性及び透明性に優れる材料で形成されている。容器１０には、外側容器を貫通し、外側容器と内側容器との間の空間（以下、「外側空間」と称する）に連通することなく、内側容器の内部空間に連通する筒状の電極挿通部１５が、対向して一対設けられている。また、容器１０には、外側空間に連通するが内側容器の内部空間には連通しない二つの筒状の連結口１７，１８が離れた位置に形成されており、一方の連結口１７は高い位置に他方の連結口１８は低い位置に設けられている。
【００２４】
上記構成の容器１０を用いて放電を行う場合は、一対の電極挿通部１５にそれぞれワイヤ状の電極１を挿通し、両電極１の端部間に所定の隙間（電極間距離）を設けて向かい合わせる。そして、内側容器１１内に液体を収容した状態で、電極１間に電圧を印加し放電させると、液体中でプラズマが発生する。このとき、所定の温度に保持された水を、連結口１７，１８の一方を介して外側空間に導入し、連結口１７，１８の他方を介して排出させれば、内側容器１１内の液体の温度を一定に保持し易く、プラズマの状態を長時間安定させることができる。なお、電極１は、セラミックスなど電気絶縁性、耐薬品性及び耐熱性に優れた材料で形成された保護管５に通した状態で電極挿通部１５に挿通し、液体中で先端のみを保護管５から露出させる。また、内側容器１１内に収容された液体は、撹拌子６などを用いて撹拌することにより、プラズマを発生させている間は流動させることが望ましい。
【００２５】
工程Ｐ１４では、放電による生成物を、遠心分離や濾過などにより分離する。また、分離された生成物に水などの媒液を加えて撹拌し、再度分離することにより洗浄する。なお、工程Ｐ１４における洗浄の工程は、α−酸化アルミニウムに要請される純度等に応じて、省略することもできる。
【００２６】
工程Ｐ１５では、分離・洗浄後の生成物を乾燥させる。乾燥は、例えば、加熱乾燥、調湿槽内での送風乾燥、遠赤外線やマイクロ波の照射による乾燥、凍結乾燥とすることができる。以上の工程Ｐ１１〜Ｐ１５により、α−酸化アルミニウムの粉末が得られる。
【００２７】
なお、工程Ｐ１１で使用する水酸化アルミニウムは、非晶質であれば粉末として市販されているものも使用可能であるが、アルミニウム塩から生成させた水酸化アルミニウムの沈殿物を、乾燥させることなく使用することもできる。後者の場合、α−酸化アルミニウム前駆体ゾルは、図２に示すように、アルミニウム塩を水と混合・撹拌しアルミニウム塩の水溶液を調製する工程Ｐ２１と、アルミニウム塩の水溶液のｐＨを４〜１１とし、水酸化アルミニウムの沈殿物を生成させる工程Ｐ２２と、生成した水酸化アルミニウムを溶媒と分離し洗浄する工程Ｐ２３と、分離・洗浄後の未乾燥の水酸化アルミニウムゲルをカルボン酸と混合・撹拌する工程Ｐ２４とを経て、製造することができる。
【００２８】
図８に、アルミニウム水酸化物の水における溶解平衡を、水溶液の濃度及びｐＨとの関係で示す。この図から分かるように、工程２２においてアルミニウム塩の水溶液のｐＨを４〜１１とすることにより、水溶液の濃度に殆ど影響されることなく水酸化アルミニウムが沈殿する。ここで、図８は、下記の文献に掲載された溶解度積のデータに基づいて作成した図である。
Ｇ．Ｃｈａｒｌｏｔ著、曽根興三・田中元治訳、「定性化学分析ＩＩ  溶液中の化学反応  改訂版」共立出版、１９７４年、ｐ．２９１
【００２９】
なお、工程Ｐ２３において洗浄の工程は必須ではなく、省略することが可能である。洗浄により、沈殿物に付着する溶媒から、アルミニウム塩に由来する陰イオンや、アルミニウム塩の水溶液のｐＨを調整するために使用した添加剤に由来するイオンを、ほぼ完全に除くことができるが、アルミニウム塩及びｐＨ調整剤の種類や水酸化アルミニウムゲルに要請される純度に応じて、工程Ｐ２３における洗浄工程の有無を選択することができる。
【実施例】
【００３０】
非晶質の水酸化アルミニウムに対するギ酸の割合が異なる、複数のゾルを調製した。具体的には、非晶質の水酸化アルミニウム３５ｇに、質量比で６倍の水、及び、所定量のギ酸（ナカライテスク製、試薬特級、９８〜１００％）を添加し、３日間混合・撹拌して、試料１．５，試料２，試料３のゾルを調製した。それぞれの試料における水酸化アルミニウムに対するギ酸の割合を、以下に示す。
試料１．５：アルミニウム１モルに対し、ギ酸１．５  モル
試料２    ：アルミニウム１モルに対し、ギ酸２      モル
試料３    ：アルミニウム１モルに対し、ギ酸３      モル
【００３１】
試料１．５のゾルは多少白濁していたが、試料２及び試料３のゾルは透明であり、水酸化アルミニウムのほぼ全量からゾルが生成したと考えられた。なお、水酸化アルミニウムに対するギ酸の割合をアルミニウム１モルに対しギ酸１モルとした試料は、ゲル化してしまい、上記の濃度では放電に適したゾルは得られなかった。
【００３２】
試料１．５、試料２及び試料３のゾルの濃度を重量分析で求め、それぞれの濃度を１．０Ｍ（モル／リットル）に調整した。濃度調整後の各試料（ゾルを含む液体）それぞれ１００ミリリットルを、上記の容器の内側容器内に収容した。電圧印加装置（栗田製作所製、ＰＥＫＵＲＩＳ）を使用し、次の条件で電極間に正電圧と負電圧とを交互に印加し、放電させプラズマを発生させた。放電中は継続して、容器の外側空間に２５℃の恒温水を一方の連結口を介して導入すると共に、他方の連結口を介して排出させ、内側容器内の液体の温度を一定に保持した。
【００３３】
＜放電条件＞
１次電圧：７０Ｖ〜９０Ｖ
２次電圧：１５００Ｖ
１次電流：１．５Ａ〜２．０Ａ
パルス周波数：２０ｋｐｐｓ（インターバル：５０μｓｅｃ）
パルス幅：２．０μｓｅｃ
電極：タングステン（直径１ｍｍのワイヤ状）
電極間距離：０．３ｍｍ
放電時間：６０ｍｉｎ
【００３４】
放電後、試料１．５では白濁の度合いが増し、試料２，３は白濁していた。すなわち、何れの試料においても沈殿物が生成していた。なお、各試料の液体について、放電前後のｐＨは以下のようであり、何れも放電によってｐＨが低下していた。
試料１．５：（放電前）４．５２、（放電後）４．１７
試料２    ：（放電前）４．０７、（放電後）３．８１
試料３    ：（放電前）３．１８、（放電後）３．００
【００３５】
また、各試料の液体について、放電前後の電気伝導度（Ｓ・ｍ−１）は以下のようであり、何れも放電によって電気伝導率が上昇していた。
試料１．５：（放電前）１．１８、（放電後）１．３９
試料２    ：（放電前）１．２９、（放電後）１．５４
試料３    ：（放電前）１．４１、（放電後）１．５２
【００３６】
各試料について、放電後の液体を遠心分離し（回転数１１５００ｒｐｍ，１５分間）、生成物（沈殿物）を分離した。分離された生成物に純水を加えて撹拌し、上記と同一条件で遠心分離する洗浄操作を、３回繰り返して行った。分離・洗浄後の生成物を、温度１００℃で２４時間乾燥させ、各試料について粉末を得た。
【００３７】
各試料の生成物（乾燥粉末）をアルコールに懸濁させ、銅製マイクログリッド上に滴下しアルコールを蒸発させて試験用試料を作成し、走査透過型電子顕微鏡（日本電子製、ＪＥＭ−２１００）を用いて、ＳＴＥＭ像の観察、及び、ＥＤＳ分析を行った。図４（ａ）に試料２について観察されたＳＴＥＭ像を示すと共に、同視野のＡｌ元素，Ｏ元素の面分析結果を、それぞれ図４（ｂ），（ｃ）に示す。また、図４（ａ）の像中に符号ａ，ｂ，ｃを付して特定したポイントにおける点分析の結果を、それぞれ図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。なお、ＳＴＥＭ像の観察、面分析、点分析は、何れも加速電圧２００ｋＶで行った。
【００３８】
図４（ｂ），（ｃ）に示すように、面分析では、Ａｌ元素及びＯ元素がともに全体的に分布している様子が観察された。また、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す点分析の結果、Ａｌ元素とＯ元素の比は、以下のようであった。これらは、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）におけるＡｌ元素とＯ元素との比である１：１．５に近く、放電による生成物は酸化アルミニウムであると考えられた。
（ポイントａ）  Ａｌ元素：Ｏ元素＝１：１．５
（ポイントｂ）  Ａｌ元素：Ｏ元素＝１：１
（ポイントｃ）  Ａｌ元素：Ｏ元素＝１：１．２５
【００３９】
次に、各試料の生成物（粉末）について、Ｘ線回折パターンを測定した結果を図６に示す。Ｘ線回折パターンの測定条件は、以下のようである。
粉末Ｘ線回折装置：リガク製、Ｕｌｔｉｍａ  ＩＶ
測定方法：連続スキャン
管球：ＣｕＫα線
出力：電圧４０ｋＶ，電流３０ｍＡ
ステップ幅：０．０２°（２θ＝２０°〜７０°）
計測速度：１．８°／ｍｉｎ
【００４０】
図６から明らかなように、試料２及び試料３では、ＪＣＰＤＳに記載のα−酸化アルミニウム及びγ−酸化アルミニウムのピーク値と同位置に、シャープな回折ピークが認められた。一方、試料１．５では、γ−酸化アルミニウムの回折ピークは認められたが、α−酸化アルミニウムの回折ピークは明瞭には確認できなかった。このことから、水酸化アルミニウムに水及びギ酸を加えて調製したゾル、を含む液体中で放電させプラズマを発生させる場合、ゾルにおける水酸化アルミニウムに対するギ酸の割合をアルミニウム１モルに対しギ酸２モル〜３モルとすることにより、α−酸化アルミニウムを効率良く生成することができると考えられた。
【００４１】
また、試料２及び試料３の生成物（粉末）について、高分解能ＴＥＭ観察を行った結果、生成物は非晶質部分と結晶性粒子が混在した状態であり、結晶性粒子については直径約１０ｎｍの微細粒子が重なり合っている様子が観察された。また、電子線回折の結果、結晶性粒子はα−酸化アルミニウムとγ−酸化アルミニウムであると考えられた。この結果は、上記のＸ線回折パターンの測定結果と一致していた。例として、試料２の高分解能ＴＥＭ観察像を図７（ａ），（ｂ）に示すと共に、図７（ｂ）の制限視野（図示、一点鎖線）における電子線回折像を図７（ｃ）に示す。
【００４２】
上記のように、本実施例の製造方法によれば、非晶質の水酸化アルミニウムをギ酸と混合し撹拌するのみの簡易な方法でゾルを調製し、このゾルを含む液体中で電極間に電圧を印加し放電させることにより、酸化アルミニウムの粒子を生成させることができた。特に、水酸化アルミニウムに対するギ酸の割合を、アルミニウム１モルに対しギ酸２モル〜３モルとしてゾルを調製することにより、結晶性の高いα−酸化アルミニウムを含む酸化アルミニウムを生成させることができた。
【００４３】
また、生成したα−酸化アルミニウムは約１０ｎｍの微細粒子であり、α−酸化アルミニウムの粉末やバルク体を製造する際のシードとして有用であると考えられた。加えて、このようなナノオーダーの微細粒子は、耐火性や耐食性が要請される部材をコーティングするためのコーティング材としても、有用であると期待される。
【００４４】
そして、本実施例の製造方法は、焼成工程を経ることなく、常温常圧の周囲環境でα−酸化アルミニウムの結晶が得られる方法であり、従来のα−酸化アルミニウムの製造方法とは異なる新規な方法である。かかる製造方法は、速度を制限して焼成温度まで昇温し、同じく速度を制限して常温まで降温する焼成工程を経る必要がないため、全工程に要する時間が短く効率が良い。また、焼成工程を経る方法とは異なり、周囲の環境が高温とならない利点を有する。
【００４５】
対照例として、水酸化アルミニウムの懸濁液中で電極間に電圧を印加し放電させた結果を次に示す。水酸化アルミニウムとしては、上記の実施例でゾルの原料としたものと同一の非晶質の水酸化アルミニウムを使用し、媒液を水として、７．４５重量％の懸濁液を調製した。懸濁液は白濁していた。
【００４６】
この懸濁液１００ミリリットルを、上記と同一容器の内側容器内に収容し、次の条件で電極間に正電圧と負電圧とを交互に印加し、放電させプラズマを発生させた。放電中は継続して、容器の外側空間に２５℃の恒温水を一方の連結口を介して導入すると共に、他方の連結口を介して排出させ、内側容器内の液体の温度を一定に保持した。
【００４７】
＜放電条件＞
１次電圧：８０Ｖ
２次電圧：１５００Ｖ
１次電流：１．０Ａ
パルス周波数：２０ｋｐｐｓ（インターバル：５０μｓｅｃ）
パルス幅：２．０μｓｅｃ
電極：タングステン（直径１ｍｍのワイヤ状）
電極間距離：０．３ｍｍ
放電時間：６０ｍｉｎ
【００４８】
放電後も懸濁液は白濁した状態であり、放電の前後で分散質の量または質に変化があったか否かは不明であった。なお、下記のように、放電の前後で懸濁液のｐＨに変化はなかった。電気伝導率については、放電によって上昇していた。
ｐＨ：（放電前）５．９５、（放電後）５．９５
電気伝導率：（放電前）１３．４４、（放電後）１４．３２
【００４９】
放電後の懸濁液を遠心分離し（回転数１１５００ｒｐｍ，１５分間）、分散質（沈殿物）を分離した。分離された沈殿物に純水を加えて撹拌し、同一条件で遠心分離する洗浄操作を、３回繰り返して行った。分離・洗浄後の沈殿物を、温度１００℃で２４時間乾燥させた。また、放電前の懸濁液についても、上記と同一条件で、遠心分離、遠心分離による洗浄を行い、温度１００℃で２４時間乾燥させた。
【００５０】
放電前後の懸濁液から得た乾燥粉末について、それぞれ以下の条件でＸ線回折パターンを測定した。その結果を図１０に示す。
粉末Ｘ線回折装置：リガク製、Ｕｌｔｉｍａ  ＩＶ
測定方法：連続スキャン
管球：ＣｕＫα線
出力：電圧４０ｋＶ，電流３０ｍＡ
ステップ幅：０．０２°（２θ＝１０°〜７０°）
計測速度：２．０°／ｍｉｎ
【００５１】
図１０に示すように、放電の前と放電の後とで回折ピークに変化はなく、回折ピークはＪＣＰＤＳに記載のベーマイト（ＡｌＯ（ＯＨ））のピーク値と一致していた。このことから、非晶質の水酸化アルミニウムを水に懸濁させた液中で放電させプラズマを発生させても、酸化アルミニウムは生成されず、上述の実施例のように、非晶質の水酸化アルミニウムにカルボン酸を混合してゾルとした液でなければ、液中の放電によってα−酸化アルミニウムを生成させることはできないことが確認された。
【００５２】
なお、対照例の懸濁液から分離した沈殿物について、熱処理による乾燥に替えて凍結乾燥させて得た粉末について、上記と同一条件でＸ線回折パターンを測定したところ、放電前の懸濁液から得た粉末も、放電後の懸濁液から得た粉末も、図９に示した回折パターンと同一の回折パターンを示した。このことから、非晶質の水酸化アルミニウムからベーマイトが生成したのは、非晶質の水酸化アルミニウムを水と接触させた後に熱処理したことによるものと考えられた。
【００５３】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００５４】
例えば、上記の実施例では、ゾルを含む液体中で放電させるために一対の電極間に電圧を印加する場合を例示したが、これに限定されず、複数対の電極を使用することにより、液体中の複数箇所で放電させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  電極
５  保護管
１０  容器
１１  内側容器
１２  外側容器
１５  電極挿通部
Ｐ１１  非晶質の水酸化アルミニウムからα−酸化アルミニウム前駆体であるゾルを調製する工程
Ｐ１２  ゾルを含む液体の濃度を調整する工程
Ｐ１３  ゾルを含む液体中で放電させる工程
Ｐ１４  生成物を分離・洗浄する工程
Ｐ１５  分離・洗浄後の生成物を乾燥する工程
Ｐ２１  アルミニウム塩の水溶液を調製する工程
Ｐ２２  アルミニウム塩の水溶液のｐＨ調整により水酸化アルミニウムの沈殿物を生成させる工程
Ｐ２３  生成した水酸化アルミニウムを分離・洗浄する工程
Ｐ２４  分離・洗浄後の未乾燥の水酸化アルミニウムゲルから、α−酸化アルミニウム前駆体であるゾルを調製する工程
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】米国特許第３９４４６５８号明細書
【非特許文献】
【００５７】
【非特許文献１】Ｂ．Ｅ．Ｙｏｌｄａｓ，“Ａｌｕｍｉｎａ  Ｓｏｌ  Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ａｌｋｏｘｉｄｅｓ”，Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，１９７５，Ｖｏｌ．５４（３），ｐ．２８９−２９０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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