JPH01234365A - 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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- JPH01234365A JPH01234365A JP63060318A JP6031888A JPH01234365A JP H01234365 A JPH01234365 A JP H01234365A JP 63060318 A JP63060318 A JP 63060318A JP 6031888 A JP6031888 A JP 6031888A JP H01234365 A JPH01234365 A JP H01234365A
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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、タイヤその他の滑り止めス
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岡にとって説明する
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
超硬合金製のピン2あるいは超硬合金製のリング3t−
1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
超硬合金製のピン2あるいは超硬合金製のリング3t−
1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、ピン
やリングに超硬合金を用いるため高価である。また、重
量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。超硬合金製のピンやリングを用いるだめの上記欠
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′t−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。
やリングに超硬合金を用いるため高価である。また、重
量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。超硬合金製のピンやリングを用いるだめの上記欠
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′t−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。
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
ることを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
ることを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〕ZrO,には1
100℃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。
100℃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Y、0.を適量添加することによってZ r O@
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、Sci、15 (1980)
2861〜28 )。
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、Sci、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/iたは5〜′50モル係
のCeO,を含有するZrO,f 72〜949重j1
%と、A40.を5〜25重i憾と、Or、 Rr、
Ko、 Ho、 Pr、 Nd、 Co、 Os、 T
a1lおよびTh から選ばれる1種または2種以上
を11〜3重量憾とから成9、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。
〜5モル係のY、O,および/iたは5〜′50モル係
のCeO,を含有するZrO,f 72〜949重j1
%と、A40.を5〜25重i憾と、Or、 Rr、
Ko、 Ho、 Pr、 Nd、 Co、 Os、 T
a1lおよびTh から選ばれる1種または2種以上
を11〜3重量憾とから成9、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A/%、Oe
O!を5〜30モル暢の範囲に制限しであるのは、Y2
O3および/またはCoo、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ちゃ、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
。
O!を5〜30モル暢の範囲に制限しであるのは、Y2
O3および/またはCoo、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ちゃ、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
。
Al2O3を5重量優以上25重盪暢以下の範囲で含有
させるのは、5s未満では添加による強度向上が見られ
ず、25重量%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、Or、 Wr、 Nu、
Ho、 Pr、 N’(L、 Go。
させるのは、5s未満では添加による強度向上が見られ
ず、25重量%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、Or、 Wr、 Nu、
Ho、 Pr、 N’(L、 Go。
C!e、TmおよびTh から選ばれる1種または2
種以上を[lL1〜3重量僑焼結体に含有させるのは、
IIL1%未満では着色化されず、3重1%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おる。
” 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剤によ
)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
であり―実用(?、できる事を見い出したものである。
種以上を[lL1〜3重量僑焼結体に含有させるのは、
IIL1%未満では着色化されず、3重1%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おる。
” 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剤によ
)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
であり―実用(?、できる事を見い出したものである。
′理論比重が95%未満では抗折力が低くスパイク性能
が良好でない。
が良好でない。
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゛ツ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護しなければ
ならない、というのが現状である。
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゛ツ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護しなければ
ならない、というのが現状である。
これに対して、本発明の如くム40s 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を含めタ
スパイク11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13を1ケ所ま九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7ランジ15で取囲むこと
によp構成することもできる。このような場合、突起に
よる抜は止めに比べてグ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、より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、
応力集中がおこシ、その部分から破損するおそれがあり
、従って7ランジ部をグラスチックで取囲んだとしても
、その耐性はよくない。
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を含めタ
スパイク11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13を1ケ所ま九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7ランジ15で取囲むこと
によp構成することもできる。このような場合、突起に
よる抜は止めに比べてグ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、より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、
応力集中がおこシ、その部分から破損するおそれがあり
、従って7ランジ部をグラスチックで取囲んだとしても
、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、強反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あるいは穴を設けて
、その部分にプラスチック製7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
、7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、強反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あるいは穴を設けて
、その部分にプラスチック製7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
、7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IVC示す種々の組成の焼結体を用いて第3図に示す
形のスパイクを作製して抗折力(kli’/−)、破壊
靭性(MN/mT)、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、
欠損がなければ良効(○印)とした。
形のスパイクを作製して抗折力(kli’/−)、破壊
靭性(MN/mT)、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、
欠損がなければ良効(○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5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1000℃、1000 atmで
2時間H工Pt行ない、さらに大気中で1450℃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5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1000℃、1000 atmで
2時間H工Pt行ない、さらに大気中で1450℃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tFi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tFi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浸れた特
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例を示す縦断面図で
あシ、@2図および第3図は同じく他の実施例を示す縦
断面図であシ、第4図は従来の超硬ピン式スパイクの縦
断面図、@5図は従来の超硬リング式スパイクの縦断面
図である。
あシ、@2図および第3図は同じく他の実施例を示す縦
断面図であシ、第4図は従来の超硬ピン式スパイクの縦
断面図、@5図は従来の超硬リ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、Cr,Er,Eu,Ho,Pr,Nd,Co,C
e,TmおよびThから選ばれる1種または2種以上を
0.1〜3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 |
|---|---|---|---|
| JP63060318A JP2748389B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP63060318A JP2748389B2 (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 |
|---|---|
| JPH01234365A true JPH01234365A (ja) | 1989-09-19 |
| JP2748389B2 JP2748389B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=13138708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63060318A Expired - Lifetime JP2748389B2 (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) | JP2748389B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012211063A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Gc Corp | ジルコニア系複合セラミック焼結体及びその作製方法 |
| WO2017038937A1 (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 東ソー株式会社 | 赤色ジルコニア焼結体及びその製造方法 |
| WO2025070483A1 (ja) * | 2023-09-27 | 2025-04-03 | 東ソー株式会社 | ジルコニアの焼結体、及び、粉末 |
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| JPS59105055A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | Kyocera Corp | ジルコニア系着色部材 |
| JPS6086073A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-15 | 東ソー株式会社 | 高強度ジルコニア系焼結体およびその製造方法 |
| JPS61251568A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-08 | 日立金属株式会社 | 高強度ZrO↓2基焼結体 |
| JPS6259571A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-16 | 東レ株式会社 | 着色ジルコニア焼結体とその製造方法 |
| JPS62275057A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-30 | 日立金属株式会社 | 刃物 |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP63060318A patent/JP2748389B2/ja not_active Expired - Lifetime
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