(57)【要約】【課題】  微細なレベルで十分に均一な合金となったＰｔＣｏ合金粉を製造するための、新規な製造方法を提供する。【解決手段】  攪拌されている５０℃〜１００℃の反応浴水溶液中へ、５０℃〜１００℃の塩化白金及び塩化コバルトの混合水溶液（ＰｔＣｏ溶液）と、ヒドラジン及びアンモニアを含む還元剤水溶液とを、添加し、５０℃〜１００℃に維持して添加終了後も攪拌し、ＰｔとＣｏを析出させて沈殿させる工程、ＰｔとＣｏの沈殿を水素処理する工程、を含む、ＰｔＣｏ合金粉の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌されている５０℃〜１００℃の反応浴水溶液中へ、５０℃〜１００℃の塩化白金及び塩化コバルトの混合水溶液（ＰｔＣｏ溶液）と、ヒドラジン及びアンモニアを含む還元剤水溶液とを、添加し、５０℃〜１００℃に維持して添加終了後も攪拌し、ＰｔとＣｏを析出させて沈殿させる工程、
ＰｔとＣｏの沈殿を水素処理する工程、
を含む、ＰｔＣｏ合金粉の製造方法。
【請求項２】
水素処理が、ＰｔとＣｏの沈殿を、水素気流中で、５００〜１０００℃に昇温した後に１〜６時間保持し、その後降温させる処理である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
添加終了後の攪拌が、８〜２４時間行われる、請求項１〜２のいずれかに記載の製造方法。
【請求項４】
添加終了後の攪拌が、ｐＨ４〜１０の範囲のｐＨで行われる、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
ＰｔＣｏ溶液と還元剤水溶液の添加が、同時又は交互に、連続的に又は断続的に、行われる、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
ＰｔＣｏ溶液の添加が、反応浴水溶液の１箇所又は複数箇所において行われ、
還元剤水溶液の添加が、反応浴水溶液の１箇所又は複数箇所において行われる、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
反応浴水溶液が、水又は希アンモニア水溶液である、請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
攪拌されている反応浴水溶液が７０℃〜１００℃の反応浴水溶液であり、
添加されるＰｔＣｏ溶液が７０℃〜１００℃のＰｔＣｏ溶液であり、
添加終了後の攪拌が、７０℃〜１００℃に維持した攪拌である、請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項９】
攪拌が、反応浴水溶液中に設けられた攪拌羽によって行われ、
攪拌羽は、回転軸が略鉛直方向と平行に設けられ、
攪拌は、回転する攪拌羽の外周の先端において、４０ｃｍ／ｓｅｃ以上の攪拌速度となるように行われる、請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒドラジン還元によるＰｔＣｏ合金粉の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の酸化物系磁性材ターゲットは、Ｂ2Ｏ3など低融点成分を加えることによって、焼結の際の加熱温度に制限が生じている。しかし、焼結温度を下げると、ＰｔやＣｏのような金属成分の相互拡散能が低下し、合金化が進みにくくなり、ターゲットの均質性の維持が難しくなるという困難が生じる。
【０００３】
磁性材ターゲットは、マグネトロンスパッタの際に、ターゲット表面に漏れる漏れ磁束（ＰＴＦ）の量が大きいことが望まれる。このＰＴＦの向上のためにターゲット材の原料へ粗粒のＣｏ粉が混合されるが、やはりターゲットの均質性の維持が難しくなるという困難が生じる。
【０００４】
Ｐｔ粉を製造する手段として、アトマイズ、ヒドラジン還元、電解などによる方法が知られている。その中でも、ヒドラジン還元による手法（例えば特許文献１）が、初期投資やランニングコスト、品質安定性の面から有効とされる。特許文献１は、ヒドラジン還元法として、アンモニア性水溶液中に、塩化白金酸水溶液とアンモニア・ヒドラジン水溶液とを同時に添加することを特徴とする方法を開示している。
【０００５】
ニッケル粒子表面にコバルト被覆層が形成されたニッケル粉を製造する技術が、特許文献２に開示されている。特許文献２の技術では、ヒドラジン還元する場合にはｐＨ１０〜ｐＨ１２程度のアルカリ領域とすることを教示している（特許文献２の段落００３０）。しかし、Ｐｔ粉の表面にコバルト被覆層を形成する技術は開示されておらずその示唆もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０７９９８３号公報
【特許文献２】特開２０１５−８１３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、低融点元素の添加による焼結温度の低下や、ＰＴＦ向上のための粗粒Ｃｏ粉の添加によって、ＰｔやＣｏを含有する酸化物系磁性材ターゲットの均質性の維持は、ますます難しくなっている。しかし、もし、微細なレベルで十分に均一な合金となったＰｔＣｏ合金粉を調製して、これをターゲット材の原料粉末として使用すれば、ターゲットの均質性の維持が容易となり、あるいは均質性を向上できると期待される。
【０００８】
上記のように、Ｐｔ粉を製造する手段としてヒドラジン還元が知られている。しかし、特許文献２に基づいた検討によれば、Ｃｏ粉を製造する手段としてヒドラジン還元を使用した場合、ＣｏはＰｔと比べて非常に還元されにくいために、強いアルカリ性（ｐＨ１０〜１２）の条件での反応が必須となる。強いアルカリ性条件とするためには、特許文献２の段落００３０にも開示されているように、ＮａＯＨやＫＯＨなどが調整剤として使用されるが、これらＮａ、Ｋ等の元素の残留はスパッタ膜の特性に悪影響を及ぼす。そのため、例えば、特許文献２の教示に基づいてヒドラジン還元によってＣｏ粉を製造して、ヒドラジン還元によって別途製造したＰｔ粉と、その後に混合するといった手段では、Ｎａ、Ｋ等の元素の残留が回避できず、このように製造したＰｔＣｏ混合粉はターゲット材用原料として適したものとはならない。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、微細なレベルで十分に均一な合金となったＰｔＣｏ合金粉を製造するための、新規な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意研究の結果、後述する工程を含む方法によれば、生産性に優れる湿式還元法によって、Ｎａ及びＫの残留を回避しつつ、微細なレベルで十分に均一な合金となったＰｔＣｏ合金粉を製造できることを見いだして、本発明に到達した。
【００１１】
したがって、本発明は、次の（１）以下を含む。
（１）
攪拌されている５０℃〜１００℃の反応浴水溶液中へ、５０℃〜１００℃の塩化白金及び塩化コバルトの混合水溶液（ＰｔＣｏ溶液）と、ヒドラジン及びアンモニアを含む還元剤水溶液とを、添加し、５０℃〜１００℃に維持して添加終了後も攪拌し、ＰｔとＣｏを析出させて沈殿させる工程、
ＰｔとＣｏの沈殿を水素処理する工程、
を含む、ＰｔＣｏ合金粉の製造方法。
（２）
水素処理が、ＰｔとＣｏの沈殿を、水素気流中で、５００〜１０００℃に昇温した後に１〜６時間保持し、その後降温させる処理である、（１）に記載の製造方法。
（３）
添加終了後の攪拌が、８〜２４時間行われる、（１）〜（２）のいずれかに記載の製造方法。
（４）
添加終了後の攪拌が、ｐＨ４〜１０の範囲のｐＨで行われる、（１）〜（３）のいずれかに記載の製造方法。
（５）
ＰｔＣｏ溶液と還元剤水溶液の添加が、同時又は交互に、連続的に又は断続的に、行われる、（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法。
（６）
ＰｔＣｏ溶液の添加が、反応浴水溶液の１箇所又は複数箇所において行われ、
還元剤水溶液の添加が、反応浴水溶液の１箇所又は複数箇所において行われる、（１）〜（５）のいずれかに記載の製造方法。
（７）
反応浴水溶液が、水又は希アンモニア水溶液である、（１）〜（６）のいずれかに記載の製造方法。
（８）
攪拌されている反応浴水溶液が７０℃〜１００℃の反応浴水溶液であり、
添加されるＰｔＣｏ溶液が７０℃〜１００℃のＰｔＣｏ溶液であり、
添加終了後の攪拌が、７０℃〜１００℃に維持した攪拌である、（１）〜（７）のいずれかに記載の製造方法。
（９）
攪拌が、反応浴水溶液中に設けられた攪拌羽によって行われ、
攪拌羽は、回転軸が略鉛直方向と平行に設けられ、
攪拌は、回転する攪拌羽の外周の先端において、４０ｃｍ／ｓｅｃ以上の攪拌速度となるように行われる、（１）〜（８）のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、生産性に優れる湿式還元法によって、Ｎａ及びＫの残留を回避しつつ、微細なレベルで十分に均一な合金となったＰｔＣｏ合金粉を製造できる。本発明により得られたＰｔＣｏ合金粉は、スパッタリングターゲット材の製造用の原料粉として、好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、ＰｔＣｏ粉（水素還元後）のＳＥＭ観察の結果を示す写真である。
【図２】図２は、ＰｔＣｏ粉（水素還元後）のＥＤＳマッピングの結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を具体的な実施の形態をあげて以下に詳細に説明する。
【００１５】
［ヒドラジン還元によるＰｔＣｏ合金粉の製造］
本発明によるＰｔＣｏ合金粉の製造は、攪拌されている５０℃〜１００℃の反応浴水溶液中へ、５０℃〜１００℃の塩化白金及び塩化コバルトの混合水溶液（ＰｔＣｏ溶液）と、ヒドラジン及びアンモニアを含む還元剤水溶液とを、添加し、５０℃〜１００℃に維持して添加終了後も攪拌し、ＰｔとＣｏを析出させて沈殿させる工程、ＰｔとＣｏの沈殿を水素処理する工程、を含む方法によって、実施することができる。
【００１６】
本来、Ｃｏを析出するために、ヒドラジン還元を使用した場合には、強いアルカリ性の条件での反応が必須であるはずであった。ところが、上記工程によって、Ｐｔと同時に析出沈殿させると、Ｐｔが高い回収率で析出沈殿されると同時に、Ｃｏも十分に高い回収率で析出沈殿されて、ＰｔとＣｏの沈殿を得ることができる。この工程には、強いアルカリ性の条件とするために使用されるＮａＯＨやＫＯＨが使用されていないから、これらに由来するＮａ、Ｋは原理的に残留することはなく、スパッタリングターゲット材用原料として、好適な原料粉が得られる。
【００１７】
［塩化白金及び塩化コバルトの混合水溶液］
塩化白金及び塩化コバルトの混合水溶液（ＰｔＣｏ溶液）は、公知の手段によって得ることができる。好適な実施の態様において、塩化白金（ＰｔＣｌ2）の濃度は、白金濃度として、例えば５０〜１５０ｇ／Ｌ、好ましくは８０〜１２０ｇ／Ｌとすることができ、塩化コバルト（ＣｏＣｌ2）の濃度は、コバルト濃度として、例えば５〜５０ｇ／Ｌ、好ましくは１５〜４０ｇ／Ｌとすることができる。
【００１８】
塩化白金及び塩化コバルトの混合水溶液（ＰｔＣｏ溶液）は、反応浴水溶液中への添加に先立って、例えば５０℃〜１００℃、好ましくは６０℃〜１００℃、さらに好ましくは７０℃〜１００℃の温度へと加熱しておく。５０℃以上とすることで、反応活性を高め、還元し残りを減らすことができる。反応活性の観点からは７０℃以上とすることが好ましい。１００℃以下とすることで、ヒドラジンの自己分解による効率低下を軽減すると共に、反応浴の蒸発による液量大幅減を防ぐことができる。
【００１９】
［ヒドラジン及びアンモニアを含む還元剤水溶液］
ヒドラジン及びアンモニアを含む還元剤水溶液は、好ましくはヒドラジン及びアンモニアの水溶液であり、公知の手段で調製することができる。還元剤水溶液には、ヒドラジンの還元力を減殺する成分（酸化剤等）や、ヒドラジンの不安定化を助長する成分（強アルカリなど）、アンモニアのアルカリ分を減殺する成分（酸など）は含んでいないことが好ましい。還元剤水溶液は、例えば、使用の直前に、ヒドラジン１水和物、アンモニア水、及び水を混合することによって調製することができる。還元剤水溶液中のヒドラジン濃度は、例えば５〜１２質量％、好ましくは９〜１１質量％とすることができる。還元剤水溶液中のアンモニア濃度は、例えば１５〜２５質量％、好ましくは１８〜２２質量％とすることができる。
【００２０】
ヒドラジン及びアンモニアを含む還元剤水溶液の温度は、反応浴水溶液の温度が上記所定の範囲内に維持できる温度であって、還元剤水溶液の成分の揮発の量が許容範囲内であれば、特に制約はない。還元剤水溶液の温度は、例えば室温、例えば４℃〜４０℃、好ましくは１０℃〜３０℃とすることができる。
【００２１】
［反応浴水溶液］
上記のＰｔＣｏ溶液と還元剤水溶液とが、反応浴水溶液中へと添加され、反応浴水溶液中でＰｔとＣｏの析出沈殿が進行する。反応浴水溶液としては、例えば、水、又は希アンモニア水を使用できる。ただし、希アンモニア水を使用する場合には、所定温度となるように加熱しながら攪拌するために、アンモニアの多くが揮発するので、還元析出反応は、反応浴水溶液として水を使用した場合と、大きく異なるものとはならず、作業環境の観点からは、水を使用することが好ましい。水は、本発明の実施を妨げない範囲で少量のアンモニアや塩類を含んでいてもよいが、高純度のＰｔＣｏ合金粉を製造するという観点から、水として純水を使用することが好ましい。
【００２２】
［反応浴水溶液の温度］
反応浴水溶液は、添加に先立って、例えば５０℃〜１００℃、好ましくは６０℃〜１００℃、さらに好ましくは７０℃〜１００℃の温度へと加熱しておく。５０℃以上とすることで、反応活性を高め、還元し残りを減らすことができる。反応活性の観点からは７０℃以上とすることが好ましい。１００℃以下とすることで、ヒドラジンの自己分解による効率低下を軽減すると共に、反応浴の蒸発による液量大幅減を防ぐことができる。
【００２３】
好適な実施の態様において、反応浴水溶液は、添加に先立って、上記範囲の温度へ加熱しておき、上記の温度範囲への維持を、添加が開始された後も継続し、さらに添加が終了した後も継続する。
【００２４】
［反応浴水溶液のｐＨ］
好適な実施の態様において、反応浴水溶液は、添加が開始された後、さらに添加が終了した後を通じて、例えばｐＨ４〜１０、好ましくはｐＨ５〜９の範囲とすることができる。ｐＨ４以上とすることで、ヒドラジンの反応活性を十分に引き出し、還元し残りを減らすことができる。ｐＨ１０以下とすることで、ヒドラジンの自己分解による効率低下を軽減することができる。
【００２５】
［反応浴水溶液中への添加の態様］
攪拌されている反応浴水溶液中へ、ＰｔＣｏ溶液と還元剤水溶液とが、添加される。ＰｔＣｏ溶液と還元剤水溶液の添加は、例えば、同時又は交互に、連続的に又は断続的に行うことができ、好ましくは同時かつ連続的に行うことができる。すなわち、連続的に同時に添加されることが好ましいが、ＰｔＣｏ溶液と還元剤水溶液のいずれか又は両方の添加を断続的に行って、ＰｔＣｏ合金粉が良好に生成される範囲内であれば時間差があってもよい。
【００２６】
ＰｔＣｏ溶液と還元剤水溶液の添加は、それぞれ、反応浴水溶液の１箇所又は複数箇所において行うことができ、好ましくはそれぞれ複数箇所へ添加することができる。複数箇所としては、例えば２箇所以上とすることができる。添加箇所の上限はないが、例えば１００箇所以下、１０箇所以下とすることができる。
【００２７】
添加は、例えば攪拌されている反応浴水溶液の上面に行うことができ、あるいは上面から下の領域に行ってもよい。例えば、ＰｔとＣｏの析出が、反応浴水溶液の上面の近傍で行われて、速やかに沈殿するような位置へと添加するのであればよい。
【００２８】
［反応浴水溶液中への添加の速度及び量］
好適な実施の態様において、ＰｔＣｏ溶液の添加は、反応浴水溶液の１Ｌあたり、例えば５０〜２００ｍＬ／ｍｉｎ、好ましくは８０〜１２０ｍＬ／ｍｉｎの添加速度で行うことができる。好適な実施の態様において、ＰｔＣｏ溶液の添加の総量を、反応浴水溶液の１Ｌあたり、Ｐｔ量で５０〜２００ｇの範囲内、好ましくは１００ｇ程度、Ｃｏ量で１０〜８０ｇの範囲内、好ましくは２０〜３５ｇ程度とすることができる。還元剤水溶液の添加は、反応浴水溶液の１Ｌあたり、例えば２０〜２００ｍＬ／ｍｉｎ、好ましくは８０〜１２０ｍＬ／ｍｉｎの添加速度で行うことができる。好適な実施の態様において、還元剤水溶液の添加の総量を、Ｐｔ１ｇあたり、ヒドラジン一水和物として０．５〜１．５ｍｌの範囲、２９％アンモニア水として２．０〜５．０ｍｌの範囲とすることができる。ＰｔＣｏ溶液の添加速度［ｍＬ／ｍｉｎ］に対する還元剤水溶液の添加速度［ｍＬ／ｍｉｎ］の比は、例えば０．３〜０．７、好ましくは０．４〜０．６の範囲とすることができる。
【００２９】
［反応浴水溶液の攪拌］
好適な実施の態様において、反応浴水溶液は、添加に先立って、攪拌しておき、この攪拌を、添加が開始された後も継続し、さらに添加が終了した後も継続する。好適な実施の態様において、この攪拌の間、上記した温度範囲へと維持することが好ましく、上記したｐＨ範囲へと維持することが好ましい。すなわち、維持温度を５０℃以上とすることで、反応活性を高め、還元し残りを減らすことができる。反応活性の観点からは７０℃以上とすることが好ましい。維持温度を１００℃以下とすることで、ヒドラジンの自己分解による効率低下を軽減すると共に、反応浴の蒸発による液量大幅減を防ぐことができる。
【００３０】
このような攪拌は、公知の手段によって行うことができ、例えば、水流ポンプによる攪拌や、反応に影響を与えない窒素やアルゴン等の不活性なガスを吹き込んでのバブリングによる攪拌を使用することができるが、反応系全体への反応条件の均質な伝播を実現するためには、攪拌羽や攪拌子による手段が好ましい。
【００３１】
［攪拌速度］
好適な実施の態様において、攪拌は、反応浴水溶液中に設けられた攪拌羽によって行われる。例えば、攪拌羽は、回転軸が略鉛直方向と平行に設けられたものとすることができ、攪拌は、回転する攪拌羽の外周の先端において、４０ｃｍ／ｓｅｃ以上の攪拌速度となるように行われる。この攪拌速度は、４０ｃｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは１００ｃｍ／ｓｅｃ以上とすることができ、上限としては作業性を損なわない範囲であれば特に制約はないが、例えば４００ｃｍ／ｓｅｃ以下、３５０ｃｍ／ｓｅｃ以下、３００ｃｍ／ｓｅｃ以下、２５０ｃｍ／ｓｅｃ以下とすることができる。４０ｃｍ／ｓｅｃ以上とすることで、溶液の反応を均質化させ、局所反応による成分の偏りを軽減することができる。液跳ねによる損失やエネルギーの効率性の観点からは、４００ｃｍ／ｓｅｃ以下とすることが好ましい。
【００３２】
［添加終了後の攪拌］
好適な実施の態様において、添加終了後の攪拌は、例えば８〜２４時間、好ましくは１２〜１６時間行われる。添加終了後の攪拌時間を、８時間以上とすることで、十分な反応熟成時間を与え、還元し残りを減らすことができる。添加終了後の攪拌時間を、２４時間以上実施することもできるが、エネルギー及び時間の有効利用の観点からは２４時間以下とすることが好ましい。上述の通り、添加終了後の攪拌においても、上記した温度範囲を維持することが好ましく、上記したｐＨ範囲を維持することが好ましく、上記した攪拌速度を維持することが好ましい。すなわち、維持温度を５０℃以上とすることで、反応活性を高め、還元し残りを減らすことができる。反応活性の観点からは７０℃以上とすることが好ましい。維持温度を１００℃以下とすることで、ヒドラジンの自己分解による効率低下を軽減すると共に、反応浴の蒸発による液量大幅減を防ぐことができる。
【００３３】
［ＰｔとＣｏの析出］
上記の添加と攪拌によって、ＰｔとＣｏが析出して沈殿する。好適な実施の態様において、添加したＰｔＣｏ溶液に含有されるＰｔのうち、析出沈殿するＰｔの割合（Ｐｔ回収率）は、９９％以上、好ましくは９９．５％以上、さらに好ましくは９９．９％以上とすることができる。好適な実施の態様において、添加したＰｔＣｏ溶液に含有されるＣｏのうち、析出沈殿するＣｏの割合（Ｃｏ回収率）は、７０％以上、好ましくは７４％以上、さらに好ましくは８０％以上とすることができる。本来、強アルカリ性条件でなければ還元析出しないと考えられるＣｏを、本発明によればこのように高い回収率で析出沈殿して回収することができる。Ｐｔ回収率及びＣｏ回収率は、実施例において述べた手順で算出することができる。
【００３４】
析出して沈殿したＰｔとＣｏの沈殿は、公知の手段によって、液相から分離して、回収することができる。このような分離手段として、例えば、ろ過、遠心分離、沈降分離、乾燥をあげることができる。
【００３５】
［水素処理］
析出沈殿させて回収したＰｔとＣｏの沈殿に対して、水素処理を行う。この水素処理によって、ＰｔとＣｏの沈殿は、その全体がＰｔＣｏ合金粉となる。水素処理は、例えば、回収したＰｔＣｏ沈殿を、水素気流中で、５００〜１０００℃に昇温した後に１〜６時間保持し、その後降温させることによって、行うことができる。昇温は、上記所定の温度まで、例えば１〜５時間、好ましくは２〜４時間の時間で到達するように行うことができる。昇温速度が合金の品質に及ぼす影響は比較的に小さいので、より短時間あるいはより長時間で上記所定の温度に到達するように実施してもよい。上記所定の温度は、例えば５００〜１０００℃、好ましくは７５０〜８５０℃とすることができる。この温度を５００℃以上とすることで、十分に還元反応を進行させることができる。この温度を１０００℃以下とすることで、解砕性の良い粉を得ることができる。上記所定の温度での保持は、例えば１〜６時間、好ましくは１〜３時間の保持とすることができる。上記所定の温度からの降温は、例えば水素気流中での自然放冷によって行うことができ、例えば３時間以上、好ましくは１２時間以上の放冷によって行うことができる。降温速度が合金の品質に及ぼす影響は比較的に小さいので、より短時間で放冷してもよい。水素気流は、例えば０．１〜２．０Ｌ／ｍｉｎ、好ましくは０．５〜１．０Ｌ／ｍｉｎの流速とすることができる。
【００３６】
［ＰｔＣｏ合金粉］
好適な実施の態様において、ＰｔＣｏ合金粉は、ＰｔとＣｏの分散性に偏りがなく、高表面積、低ガス成分濃度といった特性を備えるものとすることができる。ＰｔＣｏ合金粉に含有されるＰｔとＣｏの含有量の比は、添加されるＰｔＣｏ溶液中の含有量の比によって調整することができるが、例えばＣｏ／Ｐｔの重量比の値を、１／１〜１／１０、あるいは１／４〜１／６の範囲の比とすることができる。
【００３７】
本発明のＰｔＣｏ合金粉は、ヒドラジン還元によって析出したＰｔとＣｏの沈殿（ＰｔＣｏ沈殿）を、水素処理して得られたものである。ＰｔＣｏ合金粉は、水素処理によって、合金粉、あるいは微細な単体Ｐｔ金属と単体Ｃｏ金属を含む合金粉となっており、さらにＮａ、Ｋ等の元素の残留は完全に回避されているので、ターゲット材用原料として好適に使用可能な合金粉となっている。
【実施例】
【００３８】
以下に、実施例を挙げて、本発明を詳細に説明する。本発明は、以下に例示する実施例に限定されるものではない。
【００３９】
［実施例１〜４］
最初に、ホットプレートに１０００ｍｌガラスビーカーに純水２００ｍｌを入れたものを載せ、攪拌羽根で攪拌しながら加熱して、液（１）を調製した。攪拌羽根にはテフロン（登録商標）製Ｔ字型で翼長が中心から４ｃｍ（外端が１周で２５．１２ｃｍ）のものを使用した。攪拌回転数及び温度は条件変動因子なので後述する。
次に、Ｐｔ１００ｇ／Ｌ、Ｃｏ２３ｇ／Ｌの塩化白金・塩化コバルト溶液を２００ｍｌ用意した。これをホットプレートで加熱して、液（２）を調製した。温度は条件変動因子なので後述する。
次に、２９％アンモニア水６８ｍｌ、９８％ヒドラジン一水和物２０ｍｌと純水を混合し１００ｍｌとしたものを用意した（液（３））。
そして、上記調製した液（１）へ、液（２）と液（３）を同時に添加した。添加速度はそれぞれ液（２）は２０ｍｌ／ｍｉｎ、液（３）は１０ｍｌ／ｍｉｎとした。
上記の添加終了後、８０℃で１６〜２０時間加熱した。
このように、液（１）へ、液（２）と液（３）を添加して、ＰｔとＣｏを析出させた。析出したＰｔとＣｏの沈殿をろ過によって回収した。ろ液中に残存するＰｔ濃度、Ｃｏ濃度を測定し、Ｐｔ回収率、Ｃｏ回収率を次の式によって算出した。
［Ｐｔ回収率］  ＝  １００×（Ｐｔ投入量−濾液Ｐｔ量）／（Ｐｔ投入量）
［Ｃｏ回収率］  ＝  １００×（Ｃｏ投入量−濾液Ｃｏ量）／（Ｃｏ投入量）
上記の実施例１〜４の条件の詳細とその結果を、次の表１にまとめて示す。
【００４０】
【表１】
2019104982.tif 000002
【００４１】
表１において、液（１）攪拌回転数が１００ｒｐｍである場合には、攪拌羽の先端の速度（攪拌速度）は４１．９ｃｍ／ｓｅｃと計算され、液（１）攪拌回転数が１５０ｒｐｍである場合には、攪拌速度は６２．８ｃｍ／ｓｅｃと計算される。
【００４２】
［結果］
表１に示されるように、ＰｔとＣｏを同時にヒドラジン還元することによって、強アルカリ性条件（例えばｐＨ１０以上）とすることなく、ＰｔとＣｏが同時に析出されて、ＰｔＣｏ粉が得られることがわかった。この方法におけるＰｔ回収率は非常に高く、Ｃｏ回収率も十分に高いものであった。
【００４３】
［実施例５］
最初に、ホットプレートに２０００ｍｌガラスビーカーに純水４００ｍｌを入れたものを載せ、攪拌羽根で攪拌しながら加熱して、液（１）を調製した。攪拌回転数及び温度は条件変動因子なので後述する。
次に、Ｐｔ１００ｇ／Ｌ、Ｃｏ２３ｇ／Ｌの塩化白金・塩化コバルト溶液を４００ｍｌ用意した。ホットプレートで加熱して、液（２）を調製した。温度は条件変動因子なので後述する。
次に、２９％アンモニア水１３６ｍｌ、９８％ヒドラジン一水和物４０ｍｌと純水を混合し２００ｍｌとしたものを用意した（液（３））。
そして、液（１）へ、液（２）と液（３）を同時に添加した。添加速度は、それぞれ液（２）は４０ｍｌ／ｍｉｎ、液（３）は２０ｍｌ／ｍｉｎで添加した。
上記の添加終了後、８０℃で１６時間加熱した。
このように、液（１）へ、液（２）と液（３）を添加して、ＰｔとＣｏを析出させた。析出沈殿したＰｔとＣｏの沈殿をろ過によって回収した。ろ液中に残存するＰｔ濃度、Ｃｏ濃度を測定し、Ｐｔ回収率、Ｃｏ回収率を、実施例１と同様に算出した。
上記の実施例５の条件の詳細とその結果を、次の表２にまとめて示す。
【００４４】
【表２】
2019104982.tif 000003
【００４５】
表２において、液（１）攪拌回転数が２５０ｒｐｍである場合には、攪拌速度は１０４．６ｃｍ／ｓｅｃと計算される。
【００４６】
［結果］
上記の表２に示されるように、ヒドラジン還元によって、ＰｔとＣｏを同時に析出沈殿する方法は、２倍にスケールアップして実施した場合に、Ｐｔ回収率及びＣｏ回収率は、十分に向上しており、さらにスケールアップ可能な方法であることがわかった。
【００４７】
［実施例６：水素還元］
実施例５で得られた粉末を管状炉に入れ、１Ｌ／ｍｉｎの水素気流中で８００℃まで３時間で昇温、２時間８００℃で保持後、放冷してＰｔＣｏ粉を回収した。
得られた粉のＳＥＭ観察を行った。図１は、ＳＥＭ観察の結果を示す写真である。得られた粉について、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光器）マッピングによる観察を行った。図２は、ＥＤＳマッピングの結果を示す写真である。
図２から、Ｃｏを示す着色部分が均一に分散していることがわかった。別途確認した組成から視野の全体にＰｔが存在していることが推認されるので、結果としてＰｔとＣｏの分散に偏りが無いことが確認できた。
得られた粉について、ＬＥＣＯ分析によって酸素濃度（酸素含有量）を測定したところ、０．０６％（６００ｐｐｍ）であった。同じく、Ｃｏ濃度（Ｃｏ含有量）は、１５．７％あった。すなわち、Ｃｏは、そのおおよそ全量が酸化物状態ではなく、金属状態で存在していた。
この酸素濃度の測定結果と、ＰｔとＣｏの分散性の観察結果を併せると、ＰｔＣｏ粉では、ＰｔとＣｏの全量が合金化した状態であるか、あるいは金属単体が存在していたとしても微細なレベルで十分に均一に分散した状態となっていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、生産性に優れる湿式還元法によって、Ｎａ及びＫの残留を回避しつつ、微細なレベルで十分に均一な合金となったＰｔＣｏ合金粉を製造できる。本発明は産業上有用な発明である。
【図１】
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【図２】
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