JPH01234364A - 高強度着色ジルコニア系焼結体 - Google Patents
高強度着色ジルコニア系焼結体Info
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- JPH01234364A JPH01234364A JP63060317A JP6031788A JPH01234364A JP H01234364 A JPH01234364 A JP H01234364A JP 63060317 A JP63060317 A JP 63060317A JP 6031788 A JP6031788 A JP 6031788A JP H01234364 A JPH01234364 A JP H01234364A
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Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えばシューズ、タイヤその他の滑9止めス
パイク用等に使用できる着色された高強度ジルコニア系
焼結体に関する。
パイク用等に使用できる着色された高強度ジルコニア系
焼結体に関する。
以下タイヤ用セラミックスパイクを列にとつて説明する
が、シューズ特にスポーツ用等についても全く同様であ
る。
が、シューズ特にスポーツ用等についても全く同様であ
る。
従来、雪上、氷上用のスノータイヤ用スパイクとしては
、第4図および第5図に示すように、鋼製シャンク1に
超硬合金製のビン2あるいは超硬合金製のリング3を、
ろう付けあるいはかしめ等の方法で接合したものが用い
られている。
、第4図および第5図に示すように、鋼製シャンク1に
超硬合金製のビン2あるいは超硬合金製のリング3を、
ろう付けあるいはかしめ等の方法で接合したものが用い
られている。
しかしながら、上記の方法で作られたスパイクは、ビン
やリングに超硬合金を用いるため高価である。また、重
盪が大きいため燃費が高くつくこと、騒音が大きいこと
、路面の損傷が大きいこと、などの欠点が指摘されてい
る。超硬合金製のビンやリングを用いるための上記欠点
を解消する一つの方法として、近年超硬合金に代えてア
ルミナ系セラミックスを使用することが検討されている
。ところが、アルミナ系セラミックスは靭性が低いため
に欠損、折損などの事故を引きおこす危険性が高く実用
化されるまでには至っていない。゛ 更に、ジルコニア系のセラミックスは、セラミックスの
なかでも靭性が高い為検討がされているものの、この検
討は未だ十分ではない。ところで従来のジルコニア系セ
ラミックスは、白色や黒色であるが、最近の傾向として
これらのスパイクについても装飾性が要求されるように
なっている。しかしながら前記のような現状であるから
、着色化されたジルコニア系セラミックスについては、
なおさらのこと、実用化されるまでに到っていない。
やリングに超硬合金を用いるため高価である。また、重
盪が大きいため燃費が高くつくこと、騒音が大きいこと
、路面の損傷が大きいこと、などの欠点が指摘されてい
る。超硬合金製のビンやリングを用いるための上記欠点
を解消する一つの方法として、近年超硬合金に代えてア
ルミナ系セラミックスを使用することが検討されている
。ところが、アルミナ系セラミックスは靭性が低いため
に欠損、折損などの事故を引きおこす危険性が高く実用
化されるまでには至っていない。゛ 更に、ジルコニア系のセラミックスは、セラミックスの
なかでも靭性が高い為検討がされているものの、この検
討は未だ十分ではない。ところで従来のジルコニア系セ
ラミックスは、白色や黒色であるが、最近の傾向として
これらのスパイクについても装飾性が要求されるように
なっている。しかしながら前記のような現状であるから
、着色化されたジルコニア系セラミックスについては、
なおさらのこと、実用化されるまでに到っていない。
本発明はこのような事情に鑑みて従来品の欠点を解消し
た実用化可能な高強度着色ジルコニア系焼結体を提供す
ることも目的とするものである。
た実用化可能な高強度着色ジルコニア系焼結体を提供す
ることも目的とするものである。
〔課題を解決するための手段及び作用〕Zr01 に
は1100℃付近に正方晶#単斜晶の転移があるため、
焼結時に亀裂が発生するなど製造に困難が生ずる。しか
して、このZrO。
は1100℃付近に正方晶#単斜晶の転移があるため、
焼結時に亀裂が発生するなど製造に困難が生ずる。しか
して、このZrO。
にYIO,を適量添加することによってZr01 の大
部分を正方晶化せしめて、上記した焼結時亀裂発生の問
題を解決し、強度の増加をはかることが知られている(
文献: J、 Mat、 8ai、 15 (1980
)2861〜28)。
部分を正方晶化せしめて、上記した焼結時亀裂発生の問
題を解決し、強度の増加をはかることが知られている(
文献: J、 Mat、 8ai、 15 (1980
)2861〜28)。
本発明者らは上記の事実に着目して研究の結果、1.5
〜5モル係のY、 O,および/または5〜30モル係
のOe O,を含有するZrO,を72〜94.9重1
%と、At、O,を5〜25重量、EuzOHr E
r20s、 Ho1O1,Pr1O@+ Th!0
1. Tm、O,。
〜5モル係のY、 O,および/または5〜30モル係
のOe O,を含有するZrO,を72〜94.9重1
%と、At、O,を5〜25重量、EuzOHr E
r20s、 Ho1O1,Pr1O@+ Th!0
1. Tm、O,。
OuO、(!u、、0およびCooから選ばれる1種ま
たは2種以上をCL1〜6重量係とから成り、組成より
算出した理論比重の95%以上の比重を有してなる高強
度着色ジルコニア系焼結体が、スパイク用着色セラミッ
クスとして、従来の問題点を解消した最良の特性を得る
ことを見出したのである。
たは2種以上をCL1〜6重量係とから成り、組成より
算出した理論比重の95%以上の比重を有してなる高強
度着色ジルコニア系焼結体が、スパイク用着色セラミッ
クスとして、従来の問題点を解消した最良の特性を得る
ことを見出したのである。
ZrO,に加えるY、0.を1.5〜5モル%、Coo
。
。
を5〜30モル憾の範囲に制限しであるのは、Y、O,
および/またはOe O,が上記範囲の下限値未満であ
ると準安定正方晶化が不十分で製造時の亀裂発生等の欠
陥が解消されないためであり、また、上限値を越えると
立方晶の出現量が増加し、強度が低下するためである。
および/またはOe O,が上記範囲の下限値未満であ
ると準安定正方晶化が不十分で製造時の亀裂発生等の欠
陥が解消されないためであり、また、上限値を越えると
立方晶の出現量が増加し、強度が低下するためである。
ムt!O,t′S重量係以上25重量僑以下の範囲で含
有させるのは、5僑未満では添加による強度向上が見ら
れず、25重Tjkqbを越えての添加では強度がかえ
って低下するためである。
有させるのは、5僑未満では添加による強度向上が見ら
れず、25重Tjkqbを越えての添加では強度がかえ
って低下するためである。
また%mu、o、、 II!r、O,、HO!O,、
11(L、0.、 Pr、O,。
11(L、0.、 Pr、O,。
Th、O,、’rm、o、 、 QuO、Ou、Oおよ
びCoo から選ばれる1橿または2種以上をα1〜3
重黛優焼結体に含有させるのは、l11優未満では着色
化されず、3重量嘩を越えると焼結性を阻害して強度が
大幅に低下する為である。
びCoo から選ばれる1橿または2種以上をα1〜3
重黛優焼結体に含有させるのは、l11優未満では着色
化されず、3重量嘩を越えると焼結性を阻害して強度が
大幅に低下する為である。
また、着色したスパイク用としては、当該ジルコニア系
焼結体が理論比重(混合する化合物の比重を複合則によ
り計算したもの)95%以上を有したもので、ジルコニ
アの結晶相が主として正方晶又は、正方晶と立方晶から
なるという条件を満たすものが強度特性が十分に良好で
69、実用化できる事を見い出したものである。
焼結体が理論比重(混合する化合物の比重を複合則によ
り計算したもの)95%以上を有したもので、ジルコニ
アの結晶相が主として正方晶又は、正方晶と立方晶から
なるという条件を満たすものが強度特性が十分に良好で
69、実用化できる事を見い出したものである。
理論比重が95優未満では抗折力が低くスパイク性能が
良好でない。
良好でない。
本発明の着色による装飾性向上、商品価値向上の効果は
明らかであるが、以下にスノータイヤ用スパイクとして
用いる実施態様例を図で示して、本発明の性能面での作
用効果を説明する。
明らかであるが、以下にスノータイヤ用スパイクとして
用いる実施態様例を図で示して、本発明の性能面での作
用効果を説明する。
まず、従来のセラミックス単体で形成したスパイクは、
上述したように靭性が低いためにタイヤへの打込みの際
にフランジ部に衝撃が加わって、該フランジ部が破損す
る危険性が高いのである。従って、第4図または第5図
に示すような従来のセラミックス製スパイクにおいては
、・これを防止するため、フランジ部表面にプラスチッ
ク等を被覆するなどしてフランジ部を保獲しなければな
らない、というのが現状である。、これに対して、本発
明の如< A40a より靭性が比較的高く、シかも着
色したジルコニア焼結体を材料として用いたスパイクの
場合には、タイヤへの打込みに際しても破損の危険性が
少ないので、第1図に示すように、このジルコニア系焼
結体単体でフランジ部12を含めたスパイり1部全体を
形成させることができる。また、他の実施列としては、
第2図のようにスパイク11の取付側端部近辺に溝15
を1ケ所または複数ケ所設けるか、あるいは第3図に示
すように穴14を1ケ所または複数ケ所設けることによ
って抜は止めの効果を持たせ、それらの部分をプラスチ
ック製のフランジ15で取囲むことにより構成すること
もできる。このような場合、実記による抜は止めに比べ
てプラスチック部分の厚みを大きくとることができるた
め、抜は止めの効果をさらに大きくすることができる。
上述したように靭性が低いためにタイヤへの打込みの際
にフランジ部に衝撃が加わって、該フランジ部が破損す
る危険性が高いのである。従って、第4図または第5図
に示すような従来のセラミックス製スパイクにおいては
、・これを防止するため、フランジ部表面にプラスチッ
ク等を被覆するなどしてフランジ部を保獲しなければな
らない、というのが現状である。、これに対して、本発
明の如< A40a より靭性が比較的高く、シかも着
色したジルコニア焼結体を材料として用いたスパイクの
場合には、タイヤへの打込みに際しても破損の危険性が
少ないので、第1図に示すように、このジルコニア系焼
結体単体でフランジ部12を含めたスパイり1部全体を
形成させることができる。また、他の実施列としては、
第2図のようにスパイク11の取付側端部近辺に溝15
を1ケ所または複数ケ所設けるか、あるいは第3図に示
すように穴14を1ケ所または複数ケ所設けることによ
って抜は止めの効果を持たせ、それらの部分をプラスチ
ック製のフランジ15で取囲むことにより構成すること
もできる。このような場合、実記による抜は止めに比べ
てプラスチック部分の厚みを大きくとることができるた
め、抜は止めの効果をさらに大きくすることができる。
さらに、スパイク部の体積が小さくなるため、よυ軽量
とすることもできる。これらのジルコニア焼結体スパイ
クへの溝あるいは穴などの加工は、ジルコニア焼結体を
中間焼結した状態で行えば容易である。これに対して従
来検討されているセラミックスの場合は、靭性が低いの
で、その1部に溝や穴を設けると、応力集中がおこり、
その部分から破損するおそれがあり、従ってフランジ部
をプラスチックで取囲んだとじても、その耐性はよくな
い。
とすることもできる。これらのジルコニア焼結体スパイ
クへの溝あるいは穴などの加工は、ジルコニア焼結体を
中間焼結した状態で行えば容易である。これに対して従
来検討されているセラミックスの場合は、靭性が低いの
で、その1部に溝や穴を設けると、応力集中がおこり、
その部分から破損するおそれがあり、従ってフランジ部
をプラスチックで取囲んだとじても、その耐性はよくな
い。
以上、本発明のようにジルコニア焼結体を材料として用
いることによって、強度大で重量が小さいという実用的
価値の高いスノータイヤ用スパイクを得ることができる
のである。本発明において、ジルコニア焼結体で作った
スパイク本体の取付側端部近辺に溝おるいは穴を設けて
、その部分にプラスチック製フランジを接合するには、
該7ランジ成形用金型を用いて合成樹脂を射出してやれ
ばよく、それによって合成樹脂が溝や穴にも埋め込まれ
、フランジ部の抜は止め効果を果すことができるのであ
る。
いることによって、強度大で重量が小さいという実用的
価値の高いスノータイヤ用スパイクを得ることができる
のである。本発明において、ジルコニア焼結体で作った
スパイク本体の取付側端部近辺に溝おるいは穴を設けて
、その部分にプラスチック製フランジを接合するには、
該7ランジ成形用金型を用いて合成樹脂を射出してやれ
ばよく、それによって合成樹脂が溝や穴にも埋め込まれ
、フランジ部の抜は止め効果を果すことができるのであ
る。
なお上記は本発明の説明をタイヤ用セラミックスパイク
について行ったが、この発明のセラミックスパイクはタ
イヤ用に限定されるものではなく、シューズ用としても
同様の効果を奏するものであり、本発明に包含されるも
のである。
について行ったが、この発明のセラミックスパイクはタ
イヤ用に限定されるものではなく、シューズ用としても
同様の効果を奏するものであり、本発明に包含されるも
のである。
表1に示す種々の組成の焼結体を用いて第5図に示す形
のスパイクを作製して抗折力(ユ/■2)、破壊靭性(
MN/m4 )、スパイク性能を試験した。試験結果を
表1に併せて示す。スパイク性能の評価は、亀裂、欠損
がなければ良好(○印)とした。
のスパイクを作製して抗折力(ユ/■2)、破壊靭性(
MN/m4 )、スパイク性能を試験した。試験結果を
表1に併せて示す。スパイク性能の評価は、亀裂、欠損
がなければ良好(○印)とした。
なおスパイクの作製は、表1の組成の原料粉末をボール
ミルで混合した後に、スグールドライヤーにて造粒し、
次に第3図の形のスパイクにプレスした後、大気中15
00℃で焼結し、次に1600℃、1000 atmで
2時間H工Pを行ない、さらに大気中で1400℃で2
時間熱処理を行うことによった。これらの結果から、本
発明の着色化したジルコニア焼結体は、スパイク用とし
て十分耐えうる特性を有している事がわかる。
ミルで混合した後に、スグールドライヤーにて造粒し、
次に第3図の形のスパイクにプレスした後、大気中15
00℃で焼結し、次に1600℃、1000 atmで
2時間H工Pを行ない、さらに大気中で1400℃で2
時間熱処理を行うことによった。これらの結果から、本
発明の着色化したジルコニア焼結体は、スパイク用とし
て十分耐えうる特性を有している事がわかる。
本発明の高強度着色ジルコニア焼結体は靭性、抗折力が
ともに大で強度が大きく、しかもその重量は軽量であり
、着色により装飾性もある。
ともに大で強度が大きく、しかもその重量は軽量であり
、着色により装飾性もある。
したがって本発明はスパイク等に用いて非常に優れ死時
性と商品価値を発揮できる焼結体として、実用の途を開
いた産業上有利なものである。
性と商品価値を発揮できる焼結体として、実用の途を開
いた産業上有利なものである。
第1図は本発明のスパイクの一実施列を示す縦断面図で
あシ、第2図および第5図は同じく他の実施例を示す縦
断面図であり、第4図は従来の超硬ピン式スパイクの縦
断面図、第5図は従来の超硬りング式スパイクの縦断面
図である。
あシ、第2図および第5図は同じく他の実施例を示す縦
断面図であり、第4図は従来の超硬ピン式スパイクの縦
断面図、第5図は従来の超硬りング式スパイクの縦断面
図である。
Claims (1)
- (1)1.5〜5モル%のY_2O_3および/または
5〜30モル%のCeO_2を含有するZrO_2を7
2〜94.9重量%と、Al_2O_3を5〜25重量
%と、Eu_2O_3,Er_2O_3,Ho_2O_
3,Nd_2O_3,Pr_2O_3,Th_2O_3
,TmO_3,CuO,Cu_2OおよびCoOから選
ばれる1種または2種以上を0.1〜5重量%とから成
り、組成より算出した理論比重の95%以上の比重を有
してなる高強度着色ジルコニア系焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060317A JP2748388B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 高強度着色ジルコニア系焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060317A JP2748388B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 高強度着色ジルコニア系焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234364A true JPH01234364A (ja) | 1989-09-19 |
| JP2748388B2 JP2748388B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=13138678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63060317A Expired - Lifetime JP2748388B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 高強度着色ジルコニア系焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2748388B2 (ja) |
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| JPH03265565A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-26 | Tohoku Ceramic Kk | 着色ジルコニア装飾品の製造方法 |
| JPH03265566A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-26 | Tohoku Ceramic Kk | 着色ジルコニアスリップキャスト方法 |
| JP2005306678A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Matsushita Electric Works Ltd | ジルコニア−アルミナ系着色複合セラミック材料およびその製造方法 |
| WO2009157508A1 (ja) | 2008-06-26 | 2009-12-30 | 京セラ株式会社 | ピンク色~紫色系セラミックスおよび装飾部品 |
| JP2010514652A (ja) * | 2006-12-27 | 2010-05-06 | デグデント・ゲーエムベーハー | 複数の部品から成る集合体とその製造方法 |
| CN108424109A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-08-21 | 焦作市维纳科技有限公司 | 一种透明中国红立方锆宝石及其制备方法 |
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1988
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2748388B2 (ja) | 1998-05-06 |
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