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公開番号2024074786
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-31
出願番号2023196007
出願日2023-11-17
発明の名称低放射性アルミナ粉末およびその製造方法
出願人江蘇聯瑞新材料股ふん有限公司
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類C01F 7/441 20220101AFI20240524BHJP(無機化学)
要約【課題】本発明は、アルミナの技術分野に関し、且つ低放射性アルミナ粉末およびその製造方法を開示しており、アルミナ材における表面ウラン含有量を5ppb以下のレベルに低下させる。
【手段】この製造方法は、アルミナを酸性溶液に分散させ、酸性条件下でアルミナ単結晶表面に吸着したウランを溶液に分散させてウラニルイオン(UO2 2+)の状態で存在させることができ、そして、シランカップリング剤の溶剤で置換し、表面張力の作用下でアルミナ隙間に残留している酸性溶液およびその中のウラニルイオン(UO2 2+)がアルミナ粉体外へ置換され、最後、高温乾燥処理を行うことで、含有するウラン含有量の低下を実現し、原料のウラン含有量を30ppb程度から5ppb以下に低下させて、低放射性球状アルミナの生産のニーズを満たす。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
表面ウラン含有量が30ppb以下の水酸化アルミニウムを焙焼装置で焼成してアルミナ粉体を得るS1と、
pH<4の酸性溶液を調製した後、アルミナ粉体を酸性溶液に浸潤し、均一に0.5~2h分散するS2と、
分散した粉体を酸性溶液から分離した後、シランカップリング剤を含む溶剤に入れて0.5~6h溶剤置換するS3と、
溶剤置換した粉体を分離した後、粉体を100~120℃の条件下で2~6h乾燥して、表面ウラン含有量が5ppb以下の低放射性アルミナ粉体を得るS4と、を含む、
ことを特徴とする低放射性アルミナ粉末の製造方法。
続きを表示(約 610 文字)【請求項2】
前記S1では、水酸化アルミニウムの比表面積は60m
2
/g以上であり、平均粒径は2~100μmである、
ことを特徴とする請求項1に記載の低放射性アルミナ粉末の製造方法。
【請求項3】
前記S1では、焼成は500~1200℃で0.5~4h行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の低放射性アルミナ粉末の製造方法。
【請求項4】
前記S2では、酸性溶液は、塩酸、硝酸、ホウ酸、クエン酸のうちの1種または複数種である、
ことを特徴とする請求項1に記載の低放射性アルミナ粉末の製造方法。
【請求項5】
前記S2では、分散の方式は、撹拌による分散、超音波による分散、揺動反応器による分散のうちの1種である、
ことを特徴とする請求項1に記載の低放射性アルミナ粉末の製造方法。
【請求項6】
前記S3では、シランカップリング剤は、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシランのうちの1種を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の低放射性アルミナ粉末の製造方法。
【請求項7】
前記S3では、溶剤は、エタノール、n-ヘキサンのうちの1種を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の低放射性アルミナ粉末の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミナの技術分野に関し、具体的には、低放射性アルミナ粉末およびその製造方法に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
新エネルギー自動車や、5G通信業界の発展に伴い、信号伝送および記憶の機能を持つチップなどの素子は、作動時の発熱量が急激に増えている。素子の作動時の信頼性を確保するために、素子の放熱性能を向上させる必要がある。そのため、通常、パッケージングのフィラーとして、球状酸化ケイ素の代わりに熱伝導率がより高い球状アルミナを選択することがある。
【0003】
素子の信号が伝送時に「ソフトエラー」が発生することを回避するために、フィラーにおける放射性元素であるウラン(U)、トリウム(Th)などの元素を厳密に管理・制御する必要がある。通常のアルミナにおけるウラン(U)元素の含有量が数百ppbの高さに達するので、球状化された後に要求を満たす低放射性球状アルミナ製品を取得することができるために、ウラン(U)元素の含有量が低い低放射性原料を取得する必要がある。日本特許JP-A11-92136は、高純度アルミニウム粉末(ウラン、トリウムの含有量<1ppb)を球状化の原料として、爆燃法により低放射性球状アルミナ製品を取得するが、この方法は、コストが高く、かつ一定のセキュリティリスクが存在する。中国専利CN102249276Aは、比表面積SSAが0.3~3m
2
/gで、ウラン含有量Uが10ppb未満、より好ましくは8ppb以下の水酸化アルミニウムを原料として、火炎に噴射した後、粉末を収集して球状アルミナ製品を取得するが、得られた球状アルミナのU含有量が8ppb以下のレベルに達成できるのみである。製品におけるウラン(U)含有量をさらに低下させて、球状アルミナ製品のより低いウラン(U)含有量のニーズを満たすために、本発明では、低放射性アルミナ粉末の製造方法が報道される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、表面ウラン含有量が5ppb以下の低放射性アルミナ粉末および製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明は以下の技術案を提供する。
表面ウラン含有量が30ppb以下の水酸化アルミニウムを焙焼装置で焼成してアルミナ粉体を得るS1と、
pH<4の酸性溶液を調製した後、アルミナ粉体を酸性溶液に浸潤し、均一に0.5~2h分散するS2と、
分散した粉体を酸性溶液から分離した後、シランカップリング剤を含む溶剤に入れて0.5~6h溶剤置換するS3と、
溶剤置換した粉体を分離した後、粉体を100~120℃の条件下で2~6h乾燥して、表面ウラン含有量が5ppb以下の低放射性アルミナ粉体を得るS4と、を含む、低放射性アルミナ粉末の製造方法。
【0006】
好ましくは、前記S1では、水酸化アルミニウムの比表面積は60m
2
/g以上であり、平均粒径は2~100μmである。
【0007】
好ましくは、前記S1では、焼成は500~1200℃で0.5~4h行う。
【0008】
好ましくは、前記S2では、酸性溶液は、塩酸、硝酸、ホウ酸、クエン酸のうちの1種または複数種である。
【0009】
好ましくは、前記S2では、分散の方式は、撹拌による分散、超音波による分散、揺動反応器による分散のうちの1種である。
【0010】
好ましくは、前記S3では、シランカップリング剤は、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシランのうちの1種を含む。
(【0011】以降は省略されています)

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