JP3143671B2 - Ａｌ２ Ｏ３ 系超塑性セラミックスとその製造方法 - Google Patents
Ａｌ２ Ｏ３ 系超塑性セラミックスとその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、Ａｌ2 Ｏ
3 系超塑性セラミックスとその製造方法に関するもので
ある。さらに詳しくは、この出願の発明は、切削材チッ
プ、高温で使用する複雑形状配管の耐食用内張り、精密
加工を要する自動車エンジン部品等に有用なＡｌ2 Ｏ3
系超塑性セラミックスとその製造方法に関するものであ
る。
3 系超塑性セラミックスとその製造方法に関するもので
ある。さらに詳しくは、この出願の発明は、切削材チッ
プ、高温で使用する複雑形状配管の耐食用内張り、精密
加工を要する自動車エンジン部品等に有用なＡｌ2 Ｏ3
系超塑性セラミックスとその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、Ａｌ2 Ｏ3 系セラ
ミックスは、研磨材、切削材、高温材料として用いられ
ており、また、優れた耐食性、機械的強度、硬度、耐摩
耗性を有することから、各種の機械部品にも応用されて
おり、幅広い分野で実用されている。しかしながら、こ
れら従来のＡｌ2 Ｏ3 系セラミックスは、脆く、通常の
条件では塑性変形しないため、一般の金属のような塑性
加工が簡単には適用できず、さらに、硬度が高いために
切削や研磨も難しく、非常に加工しにくい材料である。
ミックスは、研磨材、切削材、高温材料として用いられ
ており、また、優れた耐食性、機械的強度、硬度、耐摩
耗性を有することから、各種の機械部品にも応用されて
おり、幅広い分野で実用されている。しかしながら、こ
れら従来のＡｌ2 Ｏ3 系セラミックスは、脆く、通常の
条件では塑性変形しないため、一般の金属のような塑性
加工が簡単には適用できず、さらに、硬度が高いために
切削や研磨も難しく、非常に加工しにくい材料である。
【０００３】一方、ＺｒＯ2 系セラミックスにおいて
は、結晶粒径を１μｍ以下に微細化することによって、
高温で延性を示すことが見いだされているが、Ａｌ2 Ｏ
3 系セラミックスでは、これまでに公表されている引張
り延性の最大値は１４０％であり、超塑性の目安とされ
る２００％以上の延性は実現されていない。これは、Ａ
ｌ2 Ｏ3 系セラミックスにおいては、Ａｌ2 Ｏ3 母相の
粒径を細かくすることが難しく、さらに高温引張り変形
中に粒成長を抑えることが困難なためである。
は、結晶粒径を１μｍ以下に微細化することによって、
高温で延性を示すことが見いだされているが、Ａｌ2 Ｏ
3 系セラミックスでは、これまでに公表されている引張
り延性の最大値は１４０％であり、超塑性の目安とされ
る２００％以上の延性は実現されていない。これは、Ａ
ｌ2 Ｏ3 系セラミックスにおいては、Ａｌ2 Ｏ3 母相の
粒径を細かくすることが難しく、さらに高温引張り変形
中に粒成長を抑えることが困難なためである。
【０００４】そこで、Ａｌ2 Ｏ3 の粒成長を抑制する方
法として、ＭｇＯの添加やＺｒＯ2粒子の粒界ピン止め
効果を利用する方法が検討されてきている。しかしなが
ら、ＭｇＯ添加Ａｌ2 Ｏ3 微細粒系では、高温引張り変
形中に粒成長するために２００％以上に達する引張延性
を示さない。一方、ＺｒＯ2 分散系では、粒界のピン止
め効果を示す高分散化、もしくはＡｌ2 Ｏ3 の母相の粒
径を制御することが必要となるが、従来それらの制御は
困難であって、２００％以上に達する引張延性を示す微
細構造のＡｌ2 Ｏ3 系セラミックスを得ることは不可能
であった。
法として、ＭｇＯの添加やＺｒＯ2粒子の粒界ピン止め
効果を利用する方法が検討されてきている。しかしなが
ら、ＭｇＯ添加Ａｌ2 Ｏ3 微細粒系では、高温引張り変
形中に粒成長するために２００％以上に達する引張延性
を示さない。一方、ＺｒＯ2 分散系では、粒界のピン止
め効果を示す高分散化、もしくはＡｌ2 Ｏ3 の母相の粒
径を制御することが必要となるが、従来それらの制御は
困難であって、２００％以上に達する引張延性を示す微
細構造のＡｌ2 Ｏ3 系セラミックスを得ることは不可能
であった。
【０００５】また、結晶粒組織が微細なセラミックスを
作製するには粉末調製時の原料粉末にＡｌ2 Ｏ3 とＺｒ
Ｏ2 の微粒子を用いることが必要とされるが、一般に粒
子は細かくなればなるほど凝集しやすくなり、従来では
このような微粒子同士の凝集を防ぐことができないため
に、焼結後のＡｌ2 Ｏ3 の結晶粒組織は大きくなり、Ｚ
ｒＯ2 も微粒子のまま分散することが困難であった。
作製するには粉末調製時の原料粉末にＡｌ2 Ｏ3 とＺｒ
Ｏ2 の微粒子を用いることが必要とされるが、一般に粒
子は細かくなればなるほど凝集しやすくなり、従来では
このような微粒子同士の凝集を防ぐことができないため
に、焼結後のＡｌ2 Ｏ3 の結晶粒組織は大きくなり、Ｚ
ｒＯ2 も微粒子のまま分散することが困難であった。
【０００６】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来技術の限界を克服して、超塑性を有することで精
密加工が可能な、新しいＡｌ2 Ｏ3 系セラミックスとそ
の製造方法を提供することを課題としている。
の従来技術の限界を克服して、超塑性を有することで精
密加工が可能な、新しいＡｌ2 Ｏ3 系セラミックスとそ
の製造方法を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、ＺｒＯ2 粒子分散のＡｌ
2 Ｏ3 粒子の成形焼結体であって、１４５０℃もしくは
１５００℃における０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上の引張り速
度での引張り延性が２００％以上であるＡｌ2Ｏ3 系超
塑性セラミックスを提供する。
の課題を解決するものとして、ＺｒＯ2 粒子分散のＡｌ
2 Ｏ3 粒子の成形焼結体であって、１４５０℃もしくは
１５００℃における０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上の引張り速
度での引張り延性が２００％以上であるＡｌ2Ｏ3 系超
塑性セラミックスを提供する。
【０００８】そしてまた、この出願の発明は、高分子電
解質を添加した水溶液中にＡｌ2 Ｏ 3 粒子とＺｒＯ2 粒
子を分散させたスラリーを多孔質の型に流し込み、加圧
成形して成形体を作製し、次いでこの成形体を加熱する
ことによって超微細構造を有するＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ
3 焼結体を製造することを特徴とするＡｌ2 Ｏ3 系超塑
性セラミックスの製造方法をも提供する。
解質を添加した水溶液中にＡｌ2 Ｏ 3 粒子とＺｒＯ2 粒
子を分散させたスラリーを多孔質の型に流し込み、加圧
成形して成形体を作製し、次いでこの成形体を加熱する
ことによって超微細構造を有するＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ
3 焼結体を製造することを特徴とするＡｌ2 Ｏ3 系超塑
性セラミックスの製造方法をも提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】この出願の発明は、以上のとおり
のＡｌ2 Ｏ3 系超塑性セラミックスとその製造方法を提
供するものであるが、以下にその実施の形態について詳
しく説明する。まず、超塑性セラミックスそのものとし
ては、前記のとおり、Ａｌ2 Ｏ3 とＺｒＯ2 との焼結体
からなり、超塑性は、１４５０℃または１５００℃の温
度での０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上の引張り速度での前記焼
結体の引張り延性が２００℃以上として特定される。
のＡｌ2 Ｏ3 系超塑性セラミックスとその製造方法を提
供するものであるが、以下にその実施の形態について詳
しく説明する。まず、超塑性セラミックスそのものとし
ては、前記のとおり、Ａｌ2 Ｏ3 とＺｒＯ2 との焼結体
からなり、超塑性は、１４５０℃または１５００℃の温
度での０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上の引張り速度での前記焼
結体の引張り延性が２００℃以上として特定される。
【００１０】このような、この発明のＡｌ2 Ｏ3 系超塑
性セラミックスについては、焼結体におけるＡｌ2 Ｏ3
の平均結晶粒径（ｄA ）は、次式において０．９μｍ以
下、より好ましくは０．５μｍ以下である。
性セラミックスについては、焼結体におけるＡｌ2 Ｏ3
の平均結晶粒径（ｄA ）は、次式において０．９μｍ以
下、より好ましくは０．５μｍ以下である。
【００１１】
【数２】
【００１２】そして、Ａｌ2 Ｏ3 の体積量は８５％以
上、より好ましくは８５〜９５％である。一方、ＺｒＯ
2 については、このものは純ＺｒＯ2 か、もしくはＹ2
Ｏ3 あるいはＣｅＯ2 を含有するＺｒＯ2 であって、焼
結体における体積量は１５％以下、より好ましくは５〜
１５％である。そして、以上のＺｒＯ2 については、そ
の平均直径は、研磨された表面で計測した平均の円相当
直径もしくは材料中での平均球相当直径として、０．３
μｍ以下であることを好ましい態様としている。
上、より好ましくは８５〜９５％である。一方、ＺｒＯ
2 については、このものは純ＺｒＯ2 か、もしくはＹ2
Ｏ3 あるいはＣｅＯ2 を含有するＺｒＯ2 であって、焼
結体における体積量は１５％以下、より好ましくは５〜
１５％である。そして、以上のＺｒＯ2 については、そ
の平均直径は、研磨された表面で計測した平均の円相当
直径もしくは材料中での平均球相当直径として、０．３
μｍ以下であることを好ましい態様としている。
【００１３】また、焼結体の相対密度は、好ましくは９
８％以上である。このような、この発明のＡｌ2 Ｏ3 系
超塑性セラミックスは、その製造法の点においては、原
料粉末であるＡｌ2 Ｏ3 とＺｒＯ2 の微粒子同士の凝集
を抑制するために、コロイドプロセスを用いたことを特
徴としている。この方法では、微粒子表面に高分子電解
質を吸着させることにより粒子に十分大きな電荷を持た
せ、その静電反発と立体障害効果を利用して粒子同士が
凝集するのを防ぎ、十分に分散したスラリーを得るよう
にしている。
８％以上である。このような、この発明のＡｌ2 Ｏ3 系
超塑性セラミックスは、その製造法の点においては、原
料粉末であるＡｌ2 Ｏ3 とＺｒＯ2 の微粒子同士の凝集
を抑制するために、コロイドプロセスを用いたことを特
徴としている。この方法では、微粒子表面に高分子電解
質を吸着させることにより粒子に十分大きな電荷を持た
せ、その静電反発と立体障害効果を利用して粒子同士が
凝集するのを防ぎ、十分に分散したスラリーを得るよう
にしている。
【００１４】この際に、原料粉末であるＡｌ2 Ｏ3 につ
いては、その平均粒径は、０．９μｍ以下とするのが好
ましい。さらに好ましくは、原料のＡｌ2 Ｏ3 粒子の平
均粒径は、０．５μｍ以下である。平均粒径が０．９μ
ｍを超えたＡｌ2 Ｏ3 粒子の場合には、超塑性セラミッ
クスが得られにくくなり、実質的にはその製造が困難に
なる。
いては、その平均粒径は、０．９μｍ以下とするのが好
ましい。さらに好ましくは、原料のＡｌ2 Ｏ3 粒子の平
均粒径は、０．５μｍ以下である。平均粒径が０．９μ
ｍを超えたＡｌ2 Ｏ3 粒子の場合には、超塑性セラミッ
クスが得られにくくなり、実質的にはその製造が困難に
なる。
【００１５】また、原料粉末であるＺｒＯ2 としては、
純ＺｒＯ2 、またはＹ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 を含有するＺｒ
Ｏ2 であること、体積比で５〜１５％分散させること、
ＺｒＯ2 粒子の９５％以上が、平均粒子径が０．３μｍ
以下であることが好ましい。なお、以上の原料粒子の平
均粒径については、通常の方法により測定されたものと
して考えることができる。
純ＺｒＯ2 、またはＹ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 を含有するＺｒ
Ｏ2 であること、体積比で５〜１５％分散させること、
ＺｒＯ2 粒子の９５％以上が、平均粒子径が０．３μｍ
以下であることが好ましい。なお、以上の原料粒子の平
均粒径については、通常の方法により測定されたものと
して考えることができる。
【００１６】高分子電解質については、特にその種類に
制限はないが、たとえば有機ポリカルボン酸塩を好適に
用いることができる。これら電解質の添加量は、電解質
が粉体の表面に吸着することから、粉体のサイズにより
適宜に選択される。たとえば、ポリカルボン酸アンモニ
ウムを用いる場合には、０．２μｍ径のＡｌ2 Ｏ3 に対
しては、０．２０〜０．６０重量％、０．０７μｍのＺ
ｒＯ2 に対しては０．４５〜０．８５重量％の割合を目
安とすることができる。
制限はないが、たとえば有機ポリカルボン酸塩を好適に
用いることができる。これら電解質の添加量は、電解質
が粉体の表面に吸着することから、粉体のサイズにより
適宜に選択される。たとえば、ポリカルボン酸アンモニ
ウムを用いる場合には、０．２μｍ径のＡｌ2 Ｏ3 に対
しては、０．２０〜０．６０重量％、０．０７μｍのＺ
ｒＯ2 に対しては０．４５〜０．８５重量％の割合を目
安とすることができる。
【００１７】粉体を分散した水溶液のｐＨは、好ましく
は９〜１０程度の範囲、もしくはその前後にあるものと
する。水溶液に対する粉体の混合割合については、粉体
粒子の比重および粒径の違いによる偏析を防ぐために、
通常は１０〜７０体積％、より好ましくは２０〜４０体
積％程度とする。水溶液の温度については常温でよい。
は９〜１０程度の範囲、もしくはその前後にあるものと
する。水溶液に対する粉体の混合割合については、粉体
粒子の比重および粒径の違いによる偏析を防ぐために、
通常は１０〜７０体積％、より好ましくは２０〜４０体
積％程度とする。水溶液の温度については常温でよい。
【００１８】これらのＡｌ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 の粒子
を分散した溶液は石膏等による多孔質体の型に流し込
み、スリップキャストして高密度に成型する。微量に存
在する凝集粒子による大きな細孔の残存を防ぐために、
ＣＩＰなどにより、たとえば４００ＭＰａ程度までの圧
力において加圧して成形体とし、次いでさらにこれを加
熱する。このようにして超塑性セラミックスとしての焼
結体を得る。
を分散した溶液は石膏等による多孔質体の型に流し込
み、スリップキャストして高密度に成型する。微量に存
在する凝集粒子による大きな細孔の残存を防ぐために、
ＣＩＰなどにより、たとえば４００ＭＰａ程度までの圧
力において加圧して成形体とし、次いでさらにこれを加
熱する。このようにして超塑性セラミックスとしての焼
結体を得る。
【００１９】以上の製造方法により作製したＺｒＯ2 分
散Ａｌ2 Ｏ3 は、たとえばＡｌ2 Ｏ 3 の粒径が約０．５
μｍ以下の微細な結晶粒組織となり、ＺｒＯ2 も微細に
分散していることが確かめられる。ＺｒＯ2 による分散
は、Ａｌ2 Ｏ3 の塑性を大きく向上させる。以下、実施
例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。
散Ａｌ2 Ｏ3 は、たとえばＡｌ2 Ｏ 3 の粒径が約０．５
μｍ以下の微細な結晶粒組織となり、ＺｒＯ2 も微細に
分散していることが確かめられる。ＺｒＯ2 による分散
は、Ａｌ2 Ｏ3 の塑性を大きく向上させる。以下、実施
例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。
【００２０】
【実施例】実施例１ 粒径０．２μｍのＡｌ2 Ｏ3 粒子と、粒径０．０７μｍ
の、３ｍｏｌ％Ｙ2 Ｏ 3 添加ＺｒＯ2 粒子をＡｌ2 Ｏ3
の体積比が８９．６％になるように秤量し、高分子電解
質（ポリカルボン酸アンモニウム塩：東亜合成化学工業
（株）、アロンＡ−６１１４）をＡｌ2 Ｏ3 に対して
は、０．４０重量％、ＺｒＯ2 に対しては０．６５重量
％の割合で適量添加した水溶液中に３０体積％で分散さ
せた。このとき弱く凝集した粒子を再分散させるため、
超音波照射しながらスターラーで混合した。高分子電解
質が粒子表面に吸着することによる立体安定化効果およ
び静電反発効果により流動性のあるスラリー（ｐＨ９．
５）が調整できた。
の、３ｍｏｌ％Ｙ2 Ｏ 3 添加ＺｒＯ2 粒子をＡｌ2 Ｏ3
の体積比が８９．６％になるように秤量し、高分子電解
質（ポリカルボン酸アンモニウム塩：東亜合成化学工業
（株）、アロンＡ−６１１４）をＡｌ2 Ｏ3 に対して
は、０．４０重量％、ＺｒＯ2 に対しては０．６５重量
％の割合で適量添加した水溶液中に３０体積％で分散さ
せた。このとき弱く凝集した粒子を再分散させるため、
超音波照射しながらスターラーで混合した。高分子電解
質が粒子表面に吸着することによる立体安定化効果およ
び静電反発効果により流動性のあるスラリー（ｐＨ９．
５）が調整できた。
【００２１】このスラリーを多孔質の石膏型に流し込
み、溶液を吸収させて高密度に成型した。微量に存在す
る凝集粒子による大きな細孔の残存を防ぐため、室温で
ＣＩＰにより４００ＭＰａに加圧し、細孔径が小さく、
分布の狭い高密度な成型体を作製した。次いでこれを昇
温速度５℃／ｍｉｎで１４００℃に昇温し、この温度で
２時間、圧力を加えることなく大気中で加熱することに
より微細構造のＺｒＯ2分散Ａｌ2 Ｏ3 焼結体を作製し
た。
み、溶液を吸収させて高密度に成型した。微量に存在す
る凝集粒子による大きな細孔の残存を防ぐため、室温で
ＣＩＰにより４００ＭＰａに加圧し、細孔径が小さく、
分布の狭い高密度な成型体を作製した。次いでこれを昇
温速度５℃／ｍｉｎで１４００℃に昇温し、この温度で
２時間、圧力を加えることなく大気中で加熱することに
より微細構造のＺｒＯ2分散Ａｌ2 Ｏ3 焼結体を作製し
た。
【００２２】添付した図面の図１は、得られたＺｒＯ2
分散Ａｌ2 Ｏ3 焼結体のＳＥＭ写真である。図１に示し
たように、焼結体におけるＡｌ2 Ｏ3 の平均結晶粒径は
０．４５μｍ、ＺｒＯ2 の平均粒径は０．０８３μｍで
あり、ＺｒＯ2 粒子の９５％以上が０．１８μｍ以下の
もので占められている。
分散Ａｌ2 Ｏ3 焼結体のＳＥＭ写真である。図１に示し
たように、焼結体におけるＡｌ2 Ｏ3 の平均結晶粒径は
０．４５μｍ、ＺｒＯ2 の平均粒径は０．０８３μｍで
あり、ＺｒＯ2 粒子の９５％以上が０．１８μｍ以下の
もので占められている。
【００２３】また、このＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ3 焼結体
を１４００、１４５０、１５００℃で０．１ｍｍ／ｍｉ
ｎの速度で引張り変形試験を行ったところ、図２の結果
が得られた。この図２では、ＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ3 焼
結体の真応力と伸びの関係を示したものである。引張り
伸びｅf は次式のように定義されるものである。
を１４００、１４５０、１５００℃で０．１ｍｍ／ｍｉ
ｎの速度で引張り変形試験を行ったところ、図２の結果
が得られた。この図２では、ＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ3 焼
結体の真応力と伸びの関係を示したものである。引張り
伸びｅf は次式のように定義されるものである。
【００２４】
【数３】
【００２５】１４００℃では１７０％、１４５０℃では
３４０％、１５００℃では５５０％の伸びを示している
ことがわかる。実施例２ 原料粉末として粒径０．２μｍのＡｌ2 Ｏ3 粒子ととも
に、粒径０．０７μｍの純ＺｒＯ2 および１４ｍｏｌ％
セリア添加ＺｒＯ2 を各々用い、実施例１と同様な手法
によって焼結体を製造した。
３４０％、１５００℃では５５０％の伸びを示している
ことがわかる。実施例２ 原料粉末として粒径０．２μｍのＡｌ2 Ｏ3 粒子ととも
に、粒径０．０７μｍの純ＺｒＯ2 および１４ｍｏｌ％
セリア添加ＺｒＯ2 を各々用い、実施例１と同様な手法
によって焼結体を製造した。
【００２６】各々の場合について、理論密度比９８％以
上のＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ3 系微細構造焼結体が製造さ
れ、このものは超塑性セラミックスであることが確認さ
れた。実施例３ Ａｌ2 Ｏ3 の平均結晶粒径、ＺｒＯ2 の平均粒径、相対
密度を変化させた、１０．４ｍｏｌ％ＺｒＯ2 分散Ａｌ
2 Ｏ3 の焼結体について、各々の引張り変形試験を行っ
た。
上のＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ3 系微細構造焼結体が製造さ
れ、このものは超塑性セラミックスであることが確認さ
れた。実施例３ Ａｌ2 Ｏ3 の平均結晶粒径、ＺｒＯ2 の平均粒径、相対
密度を変化させた、１０．４ｍｏｌ％ＺｒＯ2 分散Ａｌ
2 Ｏ3 の焼結体について、各々の引張り変形試験を行っ
た。
【００２７】引張り変形試験の結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１において、Ａｌ2 Ｏ3 の平均結晶粒径
０．９μｍ以下、ＺｒＯ2 の平均粒径０．３μｍ以下、
相対密度９８．０％以上の要件を満たしていない番号５
〜７の試料は、２００％以上の引張り変形を示さないこ
とがわかる。
０．９μｍ以下、ＺｒＯ2 の平均粒径０．３μｍ以下、
相対密度９８．０％以上の要件を満たしていない番号５
〜７の試料は、２００％以上の引張り変形を示さないこ
とがわかる。
【００３０】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、この発明に
よって、ＺｒＯ2 が高分散し、かつ微細な結晶粒のＡｌ
2 Ｏ3 系セラミックスとして２００％を超える引張り変
形を示す超塑性セラミックスが提供される。このＡｌ2
Ｏ3 系超塑性セラミックスによって、切削材チップ、高
温で使用する複雑形状配管の耐食用内張り、自動車エン
ジン部品など精密加工への応用が見込まれ、また、超塑
性を利用した加工により、複雑な装置を必要とせずに繁
加工性Ａｌ2 Ｏ3 が精密に効率的に加工でき、製造コス
トを下げることが可能となる。
よって、ＺｒＯ2 が高分散し、かつ微細な結晶粒のＡｌ
2 Ｏ3 系セラミックスとして２００％を超える引張り変
形を示す超塑性セラミックスが提供される。このＡｌ2
Ｏ3 系超塑性セラミックスによって、切削材チップ、高
温で使用する複雑形状配管の耐食用内張り、自動車エン
ジン部品など精密加工への応用が見込まれ、また、超塑
性を利用した加工により、複雑な装置を必要とせずに繁
加工性Ａｌ2 Ｏ3 が精密に効率的に加工でき、製造コス
トを下げることが可能となる。
【図１】実施例としてのＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ3 焼結体
の図面に代わるＳＥＭ写真である。
の図面に代わるＳＥＭ写真である。
【図２】実施例としてのＺｒＯ2 分散Ａｌ2 Ｏ3 焼結体
の真応力と伸びの関係を示した図である。
の真応力と伸びの関係を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−242461（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−242462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−83566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−60309（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/10 - 35/119
Claims (5)
- 【請求項１】 ＺｒＯ2粒子分散のＡｌ2Ｏ3粒子の成形
焼結体であって、焼結体におけるＡｌ2Ｏ3の平均結晶粒
径（ｄＡ）は、次式において０．９μｍ以下であり、 【数１】 焼結体におけるＺｒＯ2粒子の体積率は５〜１５％で、
その平均直径は、研磨された表面で計測した平均の円相
当直径もしくは材料中での平均球相当直径として、０．
３μｍ以下であり、焼結体の相対密度は９８％以上であ
って、１４５０℃もしくは１５００℃における０．１ｍ
ｍ／ｍｉｎ以上の引張り速度での引張り延性が２００％
以上であるＡｌ2Ｏ3系超塑性セラミックス。 - 【請求項２】 ＺｒＯ2粒子は、純ＺｒＯ2、またはＹ2
Ｏ3もしくはＣｅＯ2を含有するＺｒＯ2である請求項１
のＡｌ2Ｏ3系超塑性セラミックス。 - 【請求項３】 請求項１または２のＡｌ2Ｏ3系超塑性セ
ラミックスの製造方法であって、高分子電解質を添加し
た水溶液中に、平均粒径０．９μｍ以下のＡｌ2Ｏ3粒子
と、９５％以上が平均粒子径０．３μｍ以下のＺｒＯ2
粒子を体積比５〜１５％で分散させたスラリーを多孔質
の型に流し込み、加圧成形して成形体を作製し、次い
で、この成形体を加熱することによって超微細構造を有
するＺｒＯ2分散Ａｌ2Ｏ3焼結体を製造することを特徴
とするＡｌ2Ｏ3系超塑性セラミックスの製造方法。 - 【請求項４】 ＣＩＰにより加圧して成形体を作製する
請求項３のＡｌ2Ｏ3系超塑性セラミックスの製造方法。 - 【請求項５】 成形体を、大気中において１３００℃以
上の温度に加熱して焼結体とする請求項３または４のＡ
ｌ2Ｏ3系超組成物セラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09227965A JP3143671B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Ａｌ２ Ｏ３ 系超塑性セラミックスとその製造方法 |
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| JP09227965A JP3143671B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Ａｌ２ Ｏ３ 系超塑性セラミックスとその製造方法 |
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1997
- 1997-08-25 JP JP09227965A patent/JP3143671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH1171166A (ja) | 1999-03-16 |
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