JP4095149B2

JP4095149B2 - Method for producing high-density ITO sintered body using ITO recycled powder

Info

Publication number: JP4095149B2
Application number: JP02705598A
Authority: JP
Inventors: 村功中; 森洋一郎江; 辺弘渡; 穣大久保
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Kinzoku Co Ltd
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2018-02-09
Also published as: JPH11228219A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパッタリング法で透明導電膜を形成する際に用いられるスパッタリングターゲットとして用いるに好適な高密度ＩＴＯ焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸化インジウム−酸化錫（Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂、以下、「ＩＴＯ」という）膜は、可視光透過性が高く、かつ導電性が高いので透明導電膜として液晶表示装置やガラスの結露防止用発熱膜等に幅広く用いられている。
このＩＴＯ膜の形成方法としては、ＩＴＯ焼結体をスパッタリング用ターゲットとして用いる方法が広く行われている。スパッタリング法におけるターゲットの利用効率は２０〜４０重量％程度であり、残りの使用済みターゲットは廃棄処分または再生工程を経て、再び原料として酸化インジウム粉を製造していた。
【０００３】
特開平７−３１６７９８号公報には、使用済みＩＴＯターゲットを洗浄後、自生粉砕によって粉末とし、この粉末をホットプレス法などによって焼結体とする方法が記載されている。この方法を用いれば使用済みＩＴＯターゲットを、酸化インジウム粉に再生せずにＩＴＯ焼結体を得ることができるが、密度が９０％（６．４８ｇ／ｃｍ³）程度であり、さらに高密度化することは困難であった。ここでＩＴＯ焼結体に高密度化が要求される理由は、スパッタリング時の成膜条件やＩＴＯ膜質の諸特性が優れているためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＩＴＯリサイクル粉を原料とした泥漿鋳込み成形法により、スパッタリングターゲットとして用いるに好適な高密度のＩＴＯ焼結体の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ＩＴＯリサイクル粉を利用して高密度のＩＴＯ焼結体を製造するために、ＩＴＯリサイクル粉を熱処理し、比表面積を２．５〜７．０ｍ²／ｇの範囲に調整した粉末を用いて泥漿鋳込み成形法によって成形し、得られた成形体を乾燥後、酸素雰囲気で焼成することにより欠陥のない高密度ＩＴＯ焼結体が得られることを見い出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成に至ったものである。なお、ここで言う比表面積は、ＢＥＴ法で測定される値である。
【０００６】
本発明は、下記の事項をその特徴としている。
（１）スパッタリング成膜に使用した後のＩＴＯターゲット、あるいは酸化インジウム、酸化錫粉を原料とするＩＴＯ焼結体を自生粉砕後、乾燥して得られるＩＴＯリサイクル粉を熱処理して比表面積を２．５〜７．０ｍ²／ｇの範囲に調整し、その粉末を泥漿鋳込み法によって成形し、得られた成形体を酸素雰囲気で焼成することを特徴とするＩＴＯリサイクル粉を利用した高密度ＩＴＯ焼結体の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の高密度ＩＴＯ焼結体の製造方法について詳細に説明する。
本発明の、ＩＴＯリサイクル粉を利用した泥漿鋳込み成形法による高密度ＩＴＯ焼結体の製造工程は、図１に示す通りである。
【０００８】
以下に、ＩＴＯ焼結体の製造方法の各製造工程について説明する。
（ａ）ＩＴＯリサイクル粉の製造
本発明で用いるＩＴＯリサイクル粉は、樹脂ライニングを施したボールなしのボールミル中にＩＴＯ焼結体の塊とイオン交換水を入れ自生粉砕を施し、乾燥して得られた粉末を原料とする（特開平７−３１６７９８号公報）。自生粉砕とは、原料自体の大きい塊を粉砕媒体として用いる粉砕方法である。
【０００９】
（ｂ）熱処理
このＩＴＯリサイクル粉を大気中で熱処理する。熱処理温度は６００〜９５０℃が好ましい。この熱処理によってＩＴＯリサイクル粉中の微細粒子を粒成長させ、比表面積を２．５〜７．０ｍ²／ｇの範囲に調整することで、泥漿鋳込み成形により緻密で均一な成形体を得ることができる。比表面積が２．５ｍ²／ｇを下回ると成形体にクラックや割れが入りやすくなり、一方比表面積が７．０ｍ²／ｇを上回ると泥漿鋳込み成形時に内部欠陥が発生しやすくなる。
【００１０】
熱処理をしない場合、ＩＴＯリサイクル粉中には微細粒子が多数存在している。微細粒子が多数存在すると比表面積が増大し、特に比表面積が７．０ｍ²／ｇを上回るときは、スラリーの鋳込み時においてスラリー中の微細粒子が鋳込み型の排水通路となる多孔質部において目詰まりを起こしやすくなり、その結果、成形体中の水分の排出が非常に遅くなるか、あるいは全く排出できなくなり成形体に内部欠陥が発生しやすくなる恐れがある。
反対に過度の熱処理をした場合、粒成長により比表面積が減少し、特に比表面積が２．５ｍ²／ｇを下回るときは、成形体の自然乾燥による収縮が少なくかつ成形体強度も小さくなるため、乾燥から焼成工程の間でクラックや割れが発生しやすくなる恐れがある。
【００１１】
（ｃ）スラリー化
樹脂製ポットに粉砕用ボールと熱処理したＩＴＯリサイクル粉を入れ、乾式ボールミル混合を行うのが好ましい。このとき少量のイオン交換水を添加すると、原料粉のポット壁への付着を減少させ、粉砕混合を十分に行える効果が期待できる。次にイオン交換水、分散剤、バインダーを加え、湿式ボールミルでスラリー化する。
【００１２】
（ｄ）鋳込み成形
スラリーに消泡剤を加えて減圧脱気し、多孔質性の成形型にスラリーを鋳込み、スラリー中の水分を除くことで成形体を得る。成形型は、樹脂、石膏、樹脂膜などの多孔質材料を成形面とし、スラリー中の水分を排出する機構を有するものなら特に限定されない。
【００１３】
（ｅ）焼成
成形体は焼成に先立ち自然乾燥を行った後、４００〜６００℃で脱脂を行うのが好ましい。その後、酸素雰囲気中にて焼成することにより高密度ＩＴＯ焼結体を得る。焼成温度は１４００〜１６００℃が好ましい。
【００１４】
【実施例】
以下に、本発明を実施例と比較例に基づいてさらに説明する。
実施例１
自生粉砕により得られた比表面積が１０．２ｍ²／ｇであるＩＴＯリサイクル粉を、大気中にて７５０℃で３時間熱処理した。熱処理したＩＴＯリサイクル粉の比表面積は４．８ｍ²／ｇであった。この熱処理したＩＴＯリサイクル粉５００ｇ、イオン交換水２５０ｇと直径５ｍｍのジルコニアボールを樹脂製ポットに入れ、２０時間ボールミル混合を行った。
【００１５】
次に、ポットにイオン交換水９０ｇとポリカルボン酸系分散剤５ｇを入れ１時間ボールミル混合した。１時間後にワックス系バインダーを５ｇ添加し、１９時間ボールミル混合を行った。このスラリーを減圧脱気した。スラリー濃度は８２％であった。
尚、スラリー濃度の定義は次の通りである。
スラリー濃度（％）＝溶質重量／（溶質重量＋溶媒重量）×１００
【００１６】
このスラリーを大気圧下で、図２に示すような内寸法１３０ｍｍφの多孔性樹脂膜型に鋳込み成形体を得た。成形体を自然乾燥後、６００℃で脱脂処理した。脱脂後の密度は、６５．６％（４．６９ｇ／ｃｍ³）であった。その後、酸素雰囲気にて１５５０℃で焼成し、高密度ＩＴＯ焼結体を得た。このときのＩＴＯ焼結体の寸法は１１２．２ｍｍφ×５．５ｍｍであり、密度は９８．５％（７．０４ｇ／ｃｍ³）であった。
【００１７】
実施例２
自生粉砕により得られた比表面積が１０．０ｍ²／ｇであるＩＴＯリサイクル粉を大気中にて９００℃で３時間熱処理した。熱処理したＩＴＯリサイクル粉の比表面積は３．５ｍ²／ｇであった。この熱処理したＩＴＯリサイクル粉２５００ｇ、イオン交換水７５ｇと直径５ｍｍのジルコニアボールを樹脂製ポットに入れ、２０時間ボールミル混合を行った。
【００１８】
次にポットにイオン交換水３８３ｇとポリカルボン酸系分散剤１５ｇを入れ、１時間ボールミル混合した。１時間後にワックス系バインダーを２５ｇ添加し１９時間ボールミル混合を行った。スラリーにアミド系消泡剤１．３ｇを添加し減圧脱気を行った。このスラリーの濃度は８５％であった。
【００１９】
このスラリーを圧力１ｋｇ／ｃｍ²で内寸法２４５ｍｍ×２４５ｍｍ×９ｍｍの石膏型に鋳込み成形体を得た。成形体を自然乾燥後、６００℃で脱脂処理した。脱脂後の密度は、６６．５％（４．７５ｇ／ｃｍ³）であった。その後、酸素雰囲気にて１５５０℃で焼成し、高密度ＩＴＯ焼結体を得た。このときのＩＴＯ焼結体の寸法は２１２ｍｍ×２１２ｍｍ×７．５ｍｍであり、密度は９９．８％（７．１０ｇ／ｃｍ³）であった。
【００２０】
実施例３
自生粉砕により得られた比表面積が１０．０ｍ²／ｇであるＩＴＯリサイクル粉を大気中にて９５０℃で３時間熱処理した。熱処理したＩＴＯリサイクル粉の比表面積は２．６ｍ²／ｇであった。この熱処理したＩＴＯリサイクル粉１０００ｇ、イオン交換水３０ｇと直径５ｍｍのジルコニアボールを樹脂製ポットに入れ、２０時間ボールミル混合を行った。
【００２１】
次に、ポットにイオン交換水１１０ｇとポリカルボン酸系分散剤４ｇを入れ、１時間ボールミル混合した。１時間後にワックス系バインダーを１０ｇ添加し１９時間ボールミル混合を行った。スラリーにアミド系消泡剤０．５ｇを添加し減圧脱気を行った。スラリー濃度は８８％であった。
【００２２】
このスラリーを大気圧下で、図２に示すような内寸法１９０ｍｍφの多孔性樹脂膜型に鋳込み成形体を得た。成形体を自然乾燥後、６００℃で脱脂処理した。脱脂後の密度は、６８．１％（４．８７ｇ／ｃｍ³）であった。その後、酸素雰囲気にて１５５０℃で焼成し、高密度ＩＴＯ焼結体を得た。このときのＩＴＯ焼結体の寸法は１６７ｍｍφ×５．１ｍｍであり、密度は９７．８％（６．９９ｇ／ｃｍ³）であった。
【００２３】
比較例１
自生粉砕により得られたＩＴＯ粉を熱処理せずに使用した。このＩＴＯリサイクル粉の比表面積は１０．０ｍ²／ｇであった。このＩＴＯリサイクル粉１０００ｇ、イオン交換水５５ｇと直径５ｍｍのジルコニアボールを樹脂製ポットに入れ、２０時間ボールミル混合を行った。次に、ポットにイオン交換水１９８ｇとポリカルボン酸系分散剤１１ｇを入れ１時間ボールミル混合した。１時間後にワックス系バインダーを１１ｇ添加し、１９時間ボールミル混合を行った。このスラリーに減圧脱気した。スラリー濃度は８１％であった。
【００２４】
このスラリーを大気圧下で、図２に示すような内寸法１９０ｍｍφの多孔性樹脂膜型に鋳込み成形体を得た。成形体を自然乾燥後、６００℃で脱脂処理した。脱脂後の密度は、６２．９％（４．５０ｇ／ｃｍ³）であった。その後、酸素雰囲気にて１５５０℃で焼成し、ＩＴＯ焼結体を得た。このときのＩＴＯ焼結体の寸法は１６１ｍｍφ×６．７ｍｍであり、密度は９４．３％（６．７４ｇ／ｃｍ³）であった。ただし、ＩＴＯ焼結体に長さ８ｍｍと１１ｍｍの２本のクラックが発生した。
【００２５】
比較例２
自生粉砕により得られた比表面積が１０．０ｍ²／ｇであるＩＴＯリサイクル粉を大気中にて５００℃で３時間熱処理した。熱処理したＩＴＯリサイクル粉の比表面積は８．１ｍ²／ｇであった。この熱処理したＩＴＯリサイクル粉５００ｇ、イオン交換水２５ｇと直径５ｍｍのジルコニアボールを樹脂製ポットに入れ、２０時間ボールミル混合を行った。次に、ポットにイオン交換水９０ｇとポリカルボン酸系分散剤５ｇを入れ１時間ボールミル混合した。１時間後にワックス系バインダーを５ｇ添加し、１９時間ボールミル混合を行った。このスラリーを減圧脱気した。スラリー濃度は８２％であった。
【００２６】
このスラリーを大気圧下で、図２に示すような内寸法１３０ｍｍφの多孔性樹脂膜型に鋳込み成形体を得た。成形体を自然乾燥後、６００℃で脱脂処理した。脱脂後の密度は、６２．６％（４．４８ｇ／ｃｍ³）であった。その後、酸素雰囲気にて１５５０℃で焼成し、高密度ＩＴＯ焼結体を得た。このときのＩＴＯ焼結体の寸法は１０９ｍｍφ×６．９ｍｍであり、密度は９８．２％（７．０２ｇ／ｃｍ³）であった。ただし、ＩＴＯ焼結体に長さ５ｍｍ〜３０ｍｍの６本のクラックが発生した。
【００２７】
比較例３
自生粉砕により得られた比表面積が１０．０ｍ²／ｇであるＩＴＯリサイクル粉を大気中にて１０００℃で３時間熱処理した。熱処理したＩＴＯリサイクル粉の比表面積は２．３ｍ²／ｇであった。
【００２８】
この熱処理したＩＴＯリサイクル粉５００ｇ、イオン交換水２５ｇと直径５ｍｍのジルコニアボールを樹脂製ポットに入れ、２０時間ボールミル混合を行った。次に、ポットにイオン交換水９０ｇとポリカルボン酸系分散剤５ｇを入れ、１時間ボールミル混合した。１時間後にワックス系バインダーを５ｇ添加し、１９時間ボールミル混合を行った。このスラリーを減圧脱気した。スラリー濃度は８２％であった。
【００２９】
このスラリーを大気圧力下で、図２に示すような内寸法１３０ｍｍφの多孔性樹脂膜型に鋳込み成形体を得た。成形体を自然乾燥後、６００℃で脱脂処理した。脱脂後の密度は、６７．３％（４．８１ｇ／ｃｍ³）であった。その後、酸素雰囲気にて１５５０℃で焼成し、高密度ＩＴＯ焼結体を得た。このときのＩＴＯ焼結体の寸法は１０９ｍｍφ×６．９ｍｍであり、密度は９８．８％（７．０６ｇ／ｃｍ³）であった。ただし、ＩＴＯ焼結体の表面に多数のクラックが発生した。
【００３０】
以上述べた実施例および比較例のデータのまとめを、表１に示す。
自生粉砕により得られたＩＴＯリサイクル粉の比表面積が本発明の請求範囲内にある焼結体は密度が高く、クラック発生も無いことが判る。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ＩＴＯリサイクル粉を熱処理し、比表面積を２．５〜７．０ｍ²／ｇに調製し、泥漿鋳込み法により成形し、酸素雰囲気で焼成することにより、欠陥がない高密度ＩＴＯ焼結体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る泥漿鋳込み法による製造工程を示す説明図である。
【図２】本発明の泥漿鋳込み法に使用される成形型の説明図である。
【符号の説明】
１スラリー
２成形用型枠
３成形用下型
４フィルター
５シール材
６水抜き孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a high-density ITO sintered body suitable for use as a sputtering target used when forming a transparent conductive film by a sputtering method.
[0002]
[Prior art]
An indium oxide-tin oxide (In ₂ O ₃ —SnO ₂ , hereinafter referred to as “ITO”) film has high visible light permeability and high electrical conductivity, so that it is used as a transparent conductive film for preventing condensation of liquid crystal display devices and glass. Widely used for heat generating films.
As a method for forming the ITO film, a method using an ITO sintered body as a sputtering target is widely used. The utilization efficiency of the target in the sputtering method is about 20 to 40% by weight, and the remaining used target is produced again as a raw material through a disposal or regeneration process.
[0003]
JP-A-7-316798, washed the used ITO target, a powder by autogenous grinding, a method of a sintered body of this powder by a hot press method is described. If this method is used, an ITO sintered body can be obtained without regenerating the used ITO target into indium oxide powder, but the density is about 90% (6.48 g / cm ³ ) and the density is further increased. It was difficult to do. The reason why the ITO sintered body needs to be densified is that the film forming conditions during sputtering and the various properties of the ITO film quality are excellent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a high-density ITO sintered body suitable for use as a sputtering target by a mud casting method using ITO recycled powder as a raw material.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to produce a high-density ITO sintered body using the ITO recycled powder, the present inventors heat-treat the ITO recycled powder and adjust the specific surface area to a range of 2.5 to 7.0 m ² / g. It was found that a high-density ITO sintered body having no defects can be obtained by molding the obtained powder by a slurry casting method and drying the obtained molded body, followed by firing in an oxygen atmosphere. The present invention has been completed based on these findings. In addition, the specific surface area said here is a value measured by BET method.
[0006]
The present invention has the following features.
(1) ITO target after use for sputtering film formation, or ITO sintered body made of indium oxide and tin oxide powder as raw material is self-pulverized and dried, and heat treatment is performed on the ITO recycled powder to obtain a specific surface area of 2 .High density ITO using ITO recycle powder characterized by adjusting the range of 5 to 7.0 m ² / g, molding the powder by a slurry casting method, and firing the obtained molded body in an oxygen atmosphere A method for producing a sintered body.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the manufacturing method of the high-density ITO sintered compact of this invention is demonstrated in detail.
The manufacturing process of the high-density ITO sintered body by the mud casting method using the ITO recycled powder of the present invention is as shown in FIG.
[0008]
Below, each manufacturing process of the manufacturing method of an ITO sintered compact is demonstrated.
(A) Production of ITO Recycled Powder The ITO recycled powder used in the present invention is obtained by placing a lump of ITO sintered body and ion-exchanged water in a ball mill without resin lining and drying it, followed by drying. The raw powder is used as a raw material (Japanese Patent Laid-Open No. 7-316798). Autogenous pulverization is a pulverization method using a large lump of raw material itself as a pulverization medium.
[0009]
(B) Heat treatment This ITO recycled powder is heat treated in the atmosphere. The heat treatment temperature is preferably 600 to 950 ° C. By this heat treatment, fine particles in the ITO recycled powder are grown and the specific surface area is adjusted to the range of 2.5 to 7.0 m ² / g, so that a dense and uniform molded body can be obtained by mud casting. it can. If the specific surface area is less than 2.5 m ² / g, cracks and cracks are likely to occur in the molded product, whereas if the specific surface area exceeds 7.0 m ² / g, internal defects are likely to occur during mud casting.
[0010]
When heat treatment is not performed, many fine particles exist in the ITO recycled powder. When a large number of fine particles are present, the specific surface area increases. Particularly when the specific surface area exceeds 7.0 m ² / g, when the slurry is cast, the fine particles in the slurry are formed in the porous portion serving as a casting-type drainage passage. Clogging is likely to occur, and as a result, the discharge of moisture in the molded body may be very slow or may not be discharged at all, and internal defects may easily occur in the molded body.
On the contrary, when excessive heat treatment is performed, the specific surface area decreases due to grain growth, and particularly when the specific surface area is less than 2.5 m ² / g, there is less shrinkage due to natural drying of the molded body and the molded body strength is also reduced. There is a risk that cracks and cracks are likely to occur between the drying and firing steps.
[0011]
(C) Slurry It is preferable to mix a ball for grinding and heat-treated ITO recycled powder in a resin pot and perform dry ball mill mixing. When a small amount of ion-exchanged water is added at this time, the effect of reducing the adhesion of the raw material powder to the pot wall and sufficiently performing pulverization and mixing can be expected. Next, ion-exchanged water, a dispersant, and a binder are added and slurried with a wet ball mill.
[0012]
(D) An antifoaming agent is added to the cast molding slurry, degassed under reduced pressure, the slurry is cast into a porous mold, and moisture in the slurry is removed to obtain a molded body. The mold is not particularly limited as long as it has a porous material such as resin, gypsum, and resin film as a molding surface and has a mechanism for discharging moisture in the slurry.
[0013]
(E) It is preferable that the fired molded body is degreased at 400 to 600 ° C. after natural drying prior to firing. Then, a high-density ITO sintered body is obtained by firing in an oxygen atmosphere. The firing temperature is preferably 1400 to 1600 ° C.
[0014]
【Example】
Below, this invention is further demonstrated based on an Example and a comparative example.
Example 1
An ITO recycled powder having a specific surface area of 10.2 m ² / g obtained by self-pulverization was heat-treated at 750 ° C. for 3 hours in the air. The specific surface area of the heat-treated ITO recycled powder was 4.8 m ² / g. 500 g of this heat-treated ITO recycled powder, 250 g of ion-exchanged water and zirconia balls having a diameter of 5 mm were placed in a resin pot and subjected to ball mill mixing for 20 hours.
[0015]
Next, 90 g of ion-exchanged water and 5 g of a polycarboxylic acid-based dispersant were placed in the pot and ball mill mixed for 1 hour. One hour later, 5 g of a wax-based binder was added, and ball mill mixing was performed for 19 hours. The slurry was degassed under reduced pressure. The slurry concentration was 82%.
The definition of the slurry concentration is as follows.
Slurry concentration (%) = solute weight / (solute weight + solvent weight) × 100
[0016]
The slurry was cast into a porous resin film mold having an inner dimension of 130 mmφ as shown in FIG. The molded body was naturally dried and then degreased at 600 ° C. The density after degreasing was 65.6% (4.69 g / cm ³ ). Then, it baked at 1550 degreeC in oxygen atmosphere, and obtained the high-density ITO sintered compact. The size of the ITO sintered body at this time was 112.2 mmφ × 5.5 mm, and the density was 98.5% (7.04 g / cm ³ ).
[0017]
Example 2
ITO recycled powder having a specific surface area of 10.0 m ² / g obtained by self-pulverization was heat-treated at 900 ° C. for 3 hours in the air. The specific surface area of the heat-treated ITO recycled powder was 3.5 m ² / g. 2500 g of this heat-treated ITO recycled powder, 75 g of ion exchange water and zirconia balls having a diameter of 5 mm were placed in a resin pot, and ball mill mixing was performed for 20 hours.
[0018]
Next, 383 g of ion-exchanged water and 15 g of a polycarboxylic acid-based dispersant were placed in the pot and mixed with a ball mill for 1 hour. One hour later, 25 g of a wax-based binder was added and ball mill mixing was performed for 19 hours. The slurry was degassed under reduced pressure by adding 1.3 g of an amide-based antifoaming agent. The concentration of this slurry was 85%.
[0019]
This slurry was cast into a gypsum mold having an internal size of 245 mm × 245 mm × 9 mm at a pressure of 1 kg / cm ² to obtain a molded body. The molded body was naturally dried and then degreased at 600 ° C. The density after degreasing was 66.5% (4.75 g / cm ³ ). Then, it baked at 1550 degreeC in oxygen atmosphere, and obtained the high-density ITO sintered compact. The size of the ITO sintered body at this time was 212 mm × 212 mm × 7.5 mm, and the density was 99.8% (7.10 g / cm ³ ).
[0020]
Example 3
An ITO recycled powder having a specific surface area of 10.0 m ² / g obtained by self-pulverization was heat-treated at 950 ° C. for 3 hours in the air. The specific surface area of the heat-treated ITO recycled powder was 2.6 m ² / g. 1000 g of this heat-treated ITO recycled powder, 30 g of ion exchange water and zirconia balls having a diameter of 5 mm were placed in a resin pot, and ball mill mixing was performed for 20 hours.
[0021]
Next, 110 g of ion-exchanged water and 4 g of a polycarboxylic acid-based dispersant were placed in a pot and mixed with a ball mill for 1 hour. One hour later, 10 g of a wax-based binder was added and ball mill mixing was performed for 19 hours. The slurry was degassed by adding 0.5 g of an amide defoamer to the slurry. The slurry concentration was 88%.
[0022]
The slurry was cast into a porous resin film mold having an inner dimension of 190 mmφ as shown in FIG. The molded body was naturally dried and then degreased at 600 ° C. The density after degreasing was 68.1% (4.87 g / cm ³ ). Then, it baked at 1550 degreeC in oxygen atmosphere, and obtained the high-density ITO sintered compact. The size of the ITO sintered body at this time was 167 mmφ × 5.1 mm, and the density was 97.8% (6.99 g / cm ³ ).
[0023]
Comparative Example 1
ITO powder obtained by self-pulverization was used without heat treatment. The specific surface area of this ITO recycled powder was 10.0 m ² / g. 1000 g of this ITO recycled powder, 55 g of ion exchange water and zirconia balls having a diameter of 5 mm were placed in a resin pot, and ball mill mixing was performed for 20 hours. Next, 198 g of ion-exchanged water and 11 g of a polycarboxylic acid-based dispersant were placed in a pot and mixed with a ball mill for 1 hour. One hour later, 11 g of a wax-based binder was added, and ball mill mixing was performed for 19 hours. The slurry was degassed under reduced pressure. The slurry concentration was 81%.
[0024]
The slurry was cast into a porous resin film mold having an inner dimension of 190 mmφ as shown in FIG. The molded body was naturally dried and then degreased at 600 ° C. The density after degreasing was 62.9% (4.50 g / cm ³ ). Then, it baked at 1550 degreeC in oxygen atmosphere, and obtained the ITO sintered compact. The size of the ITO sintered body at this time was 161 mmφ × 6.7 mm, and the density was 94.3% (6.74 g / cm ³ ). However, two cracks of 8 mm and 11 mm in length occurred in the ITO sintered body.
[0025]
Comparative Example 2
An ITO recycled powder having a specific surface area of 10.0 m ² / g obtained by self-pulverization was heat-treated at 500 ° C. for 3 hours in the air. The specific surface area of the heat-treated ITO recycled powder was 8.1 m ² / g. 500 g of this heat-treated ITO recycled powder, 25 g of ion exchange water and zirconia balls having a diameter of 5 mm were placed in a resin pot, and ball mill mixing was performed for 20 hours. Next, 90 g of ion-exchanged water and 5 g of a polycarboxylic acid-based dispersant were placed in the pot and ball mill mixed for 1 hour. One hour later, 5 g of a wax-based binder was added, and ball mill mixing was performed for 19 hours. The slurry was degassed under reduced pressure. The slurry concentration was 82%.
[0026]
The slurry was cast into a porous resin film mold having an inner dimension of 130 mmφ as shown in FIG. The molded body was naturally dried and then degreased at 600 ° C. The density after degreasing was 62.6% (4.48 g / cm ³ ). Then, it baked at 1550 degreeC in oxygen atmosphere, and obtained the high-density ITO sintered compact. The size of the ITO sintered body at this time was 109 mmφ × 6.9 mm, and the density was 98.2% (7.02 g / cm ³ ). However, six cracks having a length of 5 to 30 mm occurred in the ITO sintered body.
[0027]
Comparative Example 3
An ITO recycled powder having a specific surface area of 10.0 m ² / g obtained by self-pulverization was heat-treated at 1000 ° C. for 3 hours in the air. The specific surface area of the heat-treated ITO recycled powder was 2.3 m ² / g.
[0028]
500 g of this heat-treated ITO recycled powder, 25 g of ion exchange water and zirconia balls having a diameter of 5 mm were placed in a resin pot, and ball mill mixing was performed for 20 hours. Next, 90 g of ion-exchanged water and 5 g of a polycarboxylic acid-based dispersant were placed in the pot and mixed with a ball mill for 1 hour. One hour later, 5 g of a wax-based binder was added, and ball mill mixing was performed for 19 hours. The slurry was degassed under reduced pressure. The slurry concentration was 82%.
[0029]
The slurry was cast into a porous resin film mold having an internal size of 130 mmφ as shown in FIG. 2 under atmospheric pressure to obtain a molded body. The molded body was naturally dried and then degreased at 600 ° C. The density after degreasing was 67.3% (4.81 g / cm ³ ). Then, it baked at 1550 degreeC in oxygen atmosphere, and obtained the high-density ITO sintered compact. The size of the ITO sintered body at this time was 109 mmφ × 6.9 mm, and the density was 98.8% (7.06 g / cm ³ ). However, many cracks occurred on the surface of the ITO sintered body.
[0030]
A summary of the data of the examples and comparative examples described above is shown in Table 1.
It can be seen that the sintered body in which the specific surface area of the ITO recycled powder obtained by self-pulverization is within the claimed range of the present invention has a high density and no cracks are generated.
[0031]
[Table 1]

[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, the ITO recycled powder is heat-treated, the specific surface area is adjusted to 2.5 to 7.0 m ² / g, molded by a slurry casting method, and baked in an oxygen atmosphere to obtain a high density without defects. An ITO sintered body is obtained.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing a manufacturing process by a mud casting method according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of a mold used in the mud casting method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Slurry 2 Molding mold 3 Molding lower mold 4 Filter 5 Sealing material 6 Drain hole

Claims

A method for producing a high-density ITO sintered body having a density of 6.99 g / cm ³ or more using ITO recycled powder, which is an ITO target after being used for sputtering film formation, or ITO using indium oxide or tin oxide as a raw material The sintered body is pulverized by self-pulverization to obtain a powder, which is then heat-treated to give a specific surface area of 2.5 to 7.0 m ² / G, and the powder is mixed with a dry ball mill and a wet ball mill for a period of 40 hours or less to form a slurry, and this slurry is molded by a mud casting method. A method for producing a high-density ITO sintered body, characterized by firing.