JPH01257165A - 高温安定低熱膨張セラミックおよびその製造方法 - Google Patents
高温安定低熱膨張セラミックおよびその製造方法Info
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- JPH01257165A JPH01257165A JP1024736A JP2473689A JPH01257165A JP H01257165 A JPH01257165 A JP H01257165A JP 1024736 A JP1024736 A JP 1024736A JP 2473689 A JP2473689 A JP 2473689A JP H01257165 A JPH01257165 A JP H01257165A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はチタン酸アルミニウムおよびチタン酸アルミニ
ウムームライト組成に酸化鉄を添加することによる高温
安定に関する。
ウムームライト組成に酸化鉄を添加することによる高温
安定に関する。
（従来技術）
５重量％より大きい酸化鉄濃度、および約２５重量％ま
での酸化鉄濃度がチタン酸アルミニウムに対して高温で
の安定効果を有することがわかった。
での酸化鉄濃度がチタン酸アルミニウムに対して高温で
の安定効果を有することがわかった。
この効果は従来の安定化の試みにおいては知られていな
かった。
かった。
チタン酸アルミニウムは液体のためのフィルター、特に
ディーゼルの粒子フィルター、その−例が業界でハニカ
ム支持体として知られている接触コンバータの支持体な
どに有効に使用できる。更にチタン酸アルミニウムは、
大きい耐熱衝撃性が要求され、極限使用温度が高い用途
に望ましい。
ディーゼルの粒子フィルター、その−例が業界でハニカ
ム支持体として知られている接触コンバータの支持体な
どに有効に使用できる。更にチタン酸アルミニウムは、
大きい耐熱衝撃性が要求され、極限使用温度が高い用途
に望ましい。
大きい熱勾配（ｔｈｅｒｍａｌ ｇｒａｄｌｅｎｔ）の
もとで使用される多孔性支持体はこの用途の例である。
もとで使用される多孔性支持体はこの用途の例である。
通常、上記のような構造は大きい耐熱衝撃性、小さい熱
膨張および大きい機械衝撃特性が要求される苛酷な環境
にさらされる。これらの意図する環境中で長時間に亘っ
て前記の特性を維持することは多くの潜在的有用耐火性
材料を排除することになる、ということを当業者は認識
している。これらの環境にさらされたセラミック材料中
で通常起こる結晶質相のリオーダリング＜ｒｅｏｒｄｅ
ｒｉｎｇ）は望ましい物理的および化学的特性を減する
。その結果、もう意図した用途には適さない品質の低下
した構造となる。
膨張および大きい機械衝撃特性が要求される苛酷な環境
にさらされる。これらの意図する環境中で長時間に亘っ
て前記の特性を維持することは多くの潜在的有用耐火性
材料を排除することになる、ということを当業者は認識
している。これらの環境にさらされたセラミック材料中
で通常起こる結晶質相のリオーダリング＜ｒｅｏｒｄｅ
ｒｉｎｇ）は望ましい物理的および化学的特性を減する
。その結果、もう意図した用途には適さない品質の低下
した構造となる。
本質的にチタン酸アルミニウムから成る組成に稀土類酸
化物および酸化鉄を含有させることにより助剤を添加し
たことにな・す、更に高温劣化への安定性を増加させる
ことが当業者に知られている。
化物および酸化鉄を含有させることにより助剤を添加し
たことにな・す、更に高温劣化への安定性を増加させる
ことが当業者に知られている。
ＦＱｚ Ｔｉ ０５がＡ９Ｊｚ ｒｘ ０５と固溶体を
形成していることは知られているが、安定化をどのよう
に達成するかについては定まっていない。固溶体は焼成
中に形成され、約１４００℃より高い高温で促進される
。稀土類酸化物が果たす役割は粒子成長の挙動に影響を
与え、機械的強度を付与することである。
形成していることは知られているが、安定化をどのよう
に達成するかについては定まっていない。固溶体は焼成
中に形成され、約１４００℃より高い高温で促進される
。稀土類酸化物が果たす役割は粒子成長の挙動に影響を
与え、機械的強度を付与することである。
驚く程多量に添加したＦｅ２Ｏ３はＡ４２Ｔ１０５マト
リツクスに取り込まれることが本発明と共に見い出され
た。次にこの組合せを押し出し、焼結してハニカム構造
を形成する。得られた構造は、従来技術では得られなか
った改良された物性を有する耐熱性製品を与える。
リツクスに取り込まれることが本発明と共に見い出され
た。次にこの組合せを押し出し、焼結してハニカム構造
を形成する。得られた構造は、従来技術では得られなか
った改良された物性を有する耐熱性製品を与える。
米国特許第４．４８３．９４４号は０．５−５％の酸化
鉄と０．５−５％の稀土類酸化物を含むチタン酸アルミ
ニウムームライトセラミック組成を開示している。この
特許では、０．５−５％の酸化鉄および０．５−５％の
稀土類酸化物が焼結助剤として機能し、高温にさらされ
た際のＡＱ、ｚ ０３ ・ＴｌＯ２結晶の分解を防止
するために最も好ましい量であることを開示している。
鉄と０．５−５％の稀土類酸化物を含むチタン酸アルミ
ニウムームライトセラミック組成を開示している。この
特許では、０．５−５％の酸化鉄および０．５−５％の
稀土類酸化物が焼結助剤として機能し、高温にさらされ
た際のＡＱ、ｚ ０３ ・ＴｌＯ２結晶の分解を防止
するために最も好ましい量であることを開示している。
米国特許第４，３２７．１８８号は、稀土類および酸化
鉄の添加物を伴ったチタン酸アルミニウムの使用を開示
している。この特許は、熱膨張の増加および融点の低下
のため、２重量％を越える量の特定の添加物を加えるこ
とが有益であることを開示している。
鉄の添加物を伴ったチタン酸アルミニウムの使用を開示
している。この特許は、熱膨張の増加および融点の低下
のため、２重量％を越える量の特定の添加物を加えるこ
とが有益であることを開示している。
熱特性とチタン酸アルミニウム体の長寿命との間に妥協
点があることが知られている。当業界に残された問題は
添加物を含んだチタン酸アルミニウム体の安定化を確実
なものにすることである。
点があることが知られている。当業界に残された問題は
添加物を含んだチタン酸アルミニウム体の安定化を確実
なものにすることである。
目標は、１４００℃を越える温度に耐えることができ、
それ以下の温度で結晶結合性を保持するボディー（ｂｏ
ｄｙ）を見い出すことである。このボディーは有意な分
解なしに約１０００−１３００℃の温度での広範囲な使
用に耐えなければならない。Ａ９Ｊｚ Ｏ：ｓ ・Ｔ
ｌＯ２は上記の温度範囲にさらされるとコランダムとル
チルに分解することが当業者に既知であるため、前記特
性は重要である。この分解を防止するため、チタン酸ア
ルミニウム相を熱的に安定化することが必要である。
それ以下の温度で結晶結合性を保持するボディー（ｂｏ
ｄｙ）を見い出すことである。このボディーは有意な分
解なしに約１０００−１３００℃の温度での広範囲な使
用に耐えなければならない。Ａ９Ｊｚ Ｏ：ｓ ・Ｔ
ｌＯ２は上記の温度範囲にさらされるとコランダムとル
チルに分解することが当業者に既知であるため、前記特
性は重要である。この分解を防止するため、チタン酸ア
ルミニウム相を熱的に安定化することが必要である。
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、大きい機械的強度と小さい線熱
膨張率を有し、１０００−１３００℃の範囲の温度に大
変長い間さらされた後にも結晶結合性を保持しつつ１４
００℃付近の温度で広範囲に使用できるチタン酸アルミ
ニウム含有体を開発することである。更に、室温と１０
００℃をゆうに越える温度との間で繰り返しサイクリン
グして寸法上の重大な変化がないチタン酸アルミニウム
含有体を提供することである。
膨張率を有し、１０００−１３００℃の範囲の温度に大
変長い間さらされた後にも結晶結合性を保持しつつ１４
００℃付近の温度で広範囲に使用できるチタン酸アルミ
ニウム含有体を開発することである。更に、室温と１０
００℃をゆうに越える温度との間で繰り返しサイクリン
グして寸法上の重大な変化がないチタン酸アルミニウム
含有体を提供することである。
（発明の構成）
本質的に５つの基本成分、すなわちＡ ９．．２０３ｒ
”ｒｔ ｏ２．ｓｔ ｏ２．稀土類酸化物（Ｒｅ ２０
３ ）および酸化鉄（Ｆｅ ｚ ０３ ）から成るセラ
ミック体により上記の目的および後述する特徴が達成さ
れることを発見した。基本的に、これらのセラミック体
は本質的に２つの結晶相、すなわちチタン酸アルミニウ
ム（Ａ９Ｊｚ Ｔｌ ０５ ）およびムライト（３Ａ
ｆＬ２０３ 番２ Ｓ １０ｚ ） カラ成ル。シカ
し、Ｆ１３２０３とＴｌＯ２の迅速な反応のため、本発
明の製品中に存在するチタン酸アルミニウム相の少くと
も一部は実際にはＦｅ２ Ｔ１０５を含む固溶体から成
る。このような固溶体は、結晶が作るＸ線回折図形を調
べることによって容易に判明する。チタン酸アルミニウ
ムの典型的な全体パターンは存在するが、ｄ−間隔およ
び強度（Ｉｎｔｅｎｓｌｔｉｅｓ）は若干変化する。従
って、ここではチタン酸アルミニウム固溶体という表現
を結晶を含むチタン酸アルミニウムを一般的に表わすも
のとして使用する。
”ｒｔ ｏ２．ｓｔ ｏ２．稀土類酸化物（Ｒｅ ２０
３ ）および酸化鉄（Ｆｅ ｚ ０３ ）から成るセラ
ミック体により上記の目的および後述する特徴が達成さ
れることを発見した。基本的に、これらのセラミック体
は本質的に２つの結晶相、すなわちチタン酸アルミニウ
ム（Ａ９Ｊｚ Ｔｌ ０５ ）およびムライト（３Ａ
ｆＬ２０３ 番２ Ｓ １０ｚ ） カラ成ル。シカ
し、Ｆ１３２０３とＴｌＯ２の迅速な反応のため、本発
明の製品中に存在するチタン酸アルミニウム相の少くと
も一部は実際にはＦｅ２ Ｔ１０５を含む固溶体から成
る。このような固溶体は、結晶が作るＸ線回折図形を調
べることによって容易に判明する。チタン酸アルミニウ
ムの典型的な全体パターンは存在するが、ｄ−間隔およ
び強度（Ｉｎｔｅｎｓｌｔｉｅｓ）は若干変化する。従
って、ここではチタン酸アルミニウム固溶体という表現
を結晶を含むチタン酸アルミニウムを一般的に表わすも
のとして使用する。
アルミナ、チタニアおよび酸化鉄の団結は優れた熱分解
特性を与える。しかし、実際に使用される環境は良好な
耐熱衝撃特性と大きい機械的強度を有するセラミック体
を必要とする。従って、意図する環境に適応するセラミ
ック体を作るため、強化成分を加えなければならない。
特性を与える。しかし、実際に使用される環境は良好な
耐熱衝撃特性と大きい機械的強度を有するセラミック体
を必要とする。従って、意図する環境に適応するセラミ
ック体を作るため、強化成分を加えなければならない。
添加物は、好ましい熱特性を阻害しないで強度を付与す
るように選択されなければならない。本発明は、この問
題を解決するために稀土類酸化物とムライトの使用を企
図する。
るように選択されなければならない。本発明は、この問
題を解決するために稀土類酸化物とムライトの使用を企
図する。
本発明の組成は酸化物基準の重量％で約１．５−２０％
のＳｉ ０２ 、０．１−５％のＲｅ２Ｏ３，＞５−２
５％のＦｅ ２０３ 、３５−７５％のＡ９ＪＺ ０３
＋および１０−４０％のＴｌＯ２から本質的になり、
ここで稀土類金属はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ＋Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｙ、Ｓｃおよびそ
れらの混合物から成る群より選択される。好ましい組成
は酸化物基準の重量％で約５−２０％のＳｔ ０２ 、
０．１−５％のＲｅ ２０３ 、 ＞５−２５％のＦｅ
ｚ Ｏ３ｅ ４０−６５％のＡｌ１．ｚ ｏ３および１
０−３５％のＴｌ Ｏ，から本質的に成り、最も好まし
い組成は１０−２０％のＳｉ ｏｚ 、 ０．１−５％
のＲｅ ｚ ０３ 、８−２５％のＦｅ ｚｏ３，４５
−６０％のＡ９Ｊ２０３および１５−３０％のＴＩ Ｏ
２から本質的に構成される。５％を越えるｍ＜例えば８
％以上）のＦｅ２Ｏ３が、チタン酸アルミニウム結晶の
熱分解に対する望ましい耐性を与えるため、すなわちチ
タン酸アルミニウム結晶の安定化を確実にするために必
要である。しかし、Ｆｅ２Ｏ３が２５％を越えると熱変
形および製品の溶融が１４００℃付近の温度で見られる
。
のＳｉ ０２ 、０．１−５％のＲｅ２Ｏ３，＞５−２
５％のＦｅ ２０３ 、３５−７５％のＡ９ＪＺ ０３
＋および１０−４０％のＴｌＯ２から本質的になり、
ここで稀土類金属はＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅ
ｕ＋Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｙ、Ｓｃおよびそ
れらの混合物から成る群より選択される。好ましい組成
は酸化物基準の重量％で約５−２０％のＳｔ ０２ 、
０．１−５％のＲｅ ２０３ 、 ＞５−２５％のＦｅ
ｚ Ｏ３ｅ ４０−６５％のＡｌ１．ｚ ｏ３および１
０−３５％のＴｌ Ｏ，から本質的に成り、最も好まし
い組成は１０−２０％のＳｉ ｏｚ 、 ０．１−５％
のＲｅ ｚ ０３ 、８−２５％のＦｅ ｚｏ３，４５
−６０％のＡ９Ｊ２０３および１５−３０％のＴＩ Ｏ
２から本質的に構成される。５％を越えるｍ＜例えば８
％以上）のＦｅ２Ｏ３が、チタン酸アルミニウム結晶の
熱分解に対する望ましい耐性を与えるため、すなわちチ
タン酸アルミニウム結晶の安定化を確実にするために必
要である。しかし、Ｆｅ２Ｏ３が２５％を越えると熱変
形および製品の溶融が１４００℃付近の温度で見られる
。
本発明における酸化鉄−酸化アルミニウムまたはチタン
酸鉄−チタン酸アルミニウム固溶体は３゜−７５重量％
のアルミナ、２０−８５重量％のチタニアおよび随意に
５１！、量％より多く２５重量％までの酸化鉄から本質
的に構成され、優れた熱安定性を示す。この熱安定性は
Ｘ線回折図形により示される。
酸鉄−チタン酸アルミニウム固溶体は３゜−７５重量％
のアルミナ、２０−８５重量％のチタニアおよび随意に
５１！、量％より多く２５重量％までの酸化鉄から本質
的に構成され、優れた熱安定性を示す。この熱安定性は
Ｘ線回折図形により示される。
固溶体分解生成物であるＡＱ、ｚ ０３ 、 Ｆｅ
ｚ ０３およびＴＩ Ｏ２は化学量論的全分解の２０％
未満であることが前記図形かられかる。ボディー（ｂｏ
ｄｙ）を約１０００−１３００℃の温度範囲で処理する
。好ましい固溶体は３５−５０％のアルミナ、４０−４
２％のチタニアおよび８−２５％の酸化鉄より本質的に
構成される。最も好ましい固溶体は３５−５０％のアル
ミナ、４０−４２％のチタニアおよび１５−２５％の酸
化鉄より本質的に構成される。
ｚ ０３およびＴＩ Ｏ２は化学量論的全分解の２０％
未満であることが前記図形かられかる。ボディー（ｂｏ
ｄｙ）を約１０００−１３００℃の温度範囲で処理する
。好ましい固溶体は３５−５０％のアルミナ、４０−４
２％のチタニアおよび８−２５％の酸化鉄より本質的に
構成される。最も好ましい固溶体は３５−５０％のアル
ミナ、４０−４２％のチタニアおよび１５−２５％の酸
化鉄より本質的に構成される。
細かく分割された粉末を所望の形状に形成するためにセ
ラミック業界で従来から用いられている方法はどれも本
発明の組成に使用し得る。このような方法にはドライブ
レス、ホットプレス、スリップキャスティング、アイソ
スタティックプレス、ホットアイソスタティックプレス
および押出がある。例えば、本発明の材料を液体のため
のフィルターまたは接触コンバーターの支持体として使
用する場合、本発明の組成は容易にハニカム構造に押し
出すことができる。
ラミック業界で従来から用いられている方法はどれも本
発明の組成に使用し得る。このような方法にはドライブ
レス、ホットプレス、スリップキャスティング、アイソ
スタティックプレス、ホットアイソスタティックプレス
および押出がある。例えば、本発明の材料を液体のため
のフィルターまたは接触コンバーターの支持体として使
用する場合、本発明の組成は容易にハニカム構造に押し
出すことができる。
一般に、約１４００−１８５０℃の間の焼結温度が使用
される。しかし、有意の量の焼結助剤の使用、バッチの
一部として焼成または予備反応クリンカーの使用、およ
びバッチ材料の注意深い選択などのセラミック業界で公
知の手段を用いて要求される焼成温度を下げることがで
きることが認識されるであろう。焼成体を長時間さらす
用途はそれを焼結する温度より低い温度を伴う。焼結中
のボディーの収縮は使用する焼成温度の関係である。従
ってボディーをその後焼結した温度より高い温度にさら
すと更に収縮が起って特定の用途に使用できな（なる。
される。しかし、有意の量の焼結助剤の使用、バッチの
一部として焼成または予備反応クリンカーの使用、およ
びバッチ材料の注意深い選択などのセラミック業界で公
知の手段を用いて要求される焼成温度を下げることがで
きることが認識されるであろう。焼成体を長時間さらす
用途はそれを焼結する温度より低い温度を伴う。焼結中
のボディーの収縮は使用する焼成温度の関係である。従
ってボディーをその後焼結した温度より高い温度にさら
すと更に収縮が起って特定の用途に使用できな（なる。
通常、１４００−１８５０℃の範囲の温度で焼結した本
発明のボディーによる収縮は約２−１５％であり、温度
が上るにつれて収縮の度合も増す。
発明のボディーによる収縮は約２−１５％であり、温度
が上るにつれて収縮の度合も増す。
本発明の製品を液体のためのフィルター、または接触コ
ンバーターの支持体に使う場合、ボディーの空隙率およ
び空隙の大きさが重要である。全空隙率および空隙の大
きさはボディーを焼結した温度により直接影響を受け、
温度が高い程全空隙率が低くまた平均空隙サイズが小さ
くなる。１４００℃の焼結温度を使用した場合本発明の
製品の開放空隙率（ｏｐｅｎ ｐｏｒｏｓｉｔｙ）は平
均３０−５０％であり、１６５０℃で焼結した場合はこ
れが約５−１５％に下がる。平均空隙サイズは約１−１
５ミクロンの範囲であり、一般に高い焼結温度では小さ
くなる。
ンバーターの支持体に使う場合、ボディーの空隙率およ
び空隙の大きさが重要である。全空隙率および空隙の大
きさはボディーを焼結した温度により直接影響を受け、
温度が高い程全空隙率が低くまた平均空隙サイズが小さ
くなる。１４００℃の焼結温度を使用した場合本発明の
製品の開放空隙率（ｏｐｅｎ ｐｏｒｏｓｉｔｙ）は平
均３０−５０％であり、１６５０℃で焼結した場合はこ
れが約５−１５％に下がる。平均空隙サイズは約１−１
５ミクロンの範囲であり、一般に高い焼結温度では小さ
くなる。
本発明の焼結製品の顕微鏡検査により、米国特許節４，
４８３．９４４号に記載されたものと類似の広範囲な大
変細かい結晶内亀裂および粒界亀裂の存在することがわ
かる。上記米国特許に述べられているように、これらの
微小亀裂の形成によりボディーが熱応力下でたわむこと
を可能にし、よってボディーに優れた耐熱衝撃性を付与
する。焼結温度が上がるとより多くの微小亀裂が発生す
るものと思われる。
４８３．９４４号に記載されたものと類似の広範囲な大
変細かい結晶内亀裂および粒界亀裂の存在することがわ
かる。上記米国特許に述べられているように、これらの
微小亀裂の形成によりボディーが熱応力下でたわむこと
を可能にし、よってボディーに優れた耐熱衝撃性を付与
する。焼結温度が上がるとより多くの微小亀裂が発生す
るものと思われる。
Ｘ線回折分析が本発明の製品の微小構造を明らかにして
いるが、それによるとチタン酸アルミニウムの固溶体と
ムライト、および大変少量の稀土類金属酸化物から構成
されていることがわかる。
いるが、それによるとチタン酸アルミニウムの固溶体と
ムライト、および大変少量の稀土類金属酸化物から構成
されていることがわかる。
稀土類金属酸化物は通常、ムライト結晶とチタン酸アル
ミニウム固溶体結晶の粒界に沿って位置していることが
顕微鏡検査によりわかる。稀土類金属酸化物は固溶体結
晶に対して粒子成長抑制剤として作用するものと考えら
れている。このような作用は、本発明のボディーを高温
で焼成し、および／またはその後高温にさらす場合に特
に有益である。通常、チタン酸アルミニウム固溶体結晶
は温度の上昇に伴って大きさを増す傾向がある。Ｘ線回
折分析や電子顕微鏡写真から、チタン酸アルミニウム固
溶体結晶の含有率は約２５−９０容積％、ムライト結晶
の含有率は約５−７０容積％、そして稀土類金属酸化物
が残りの部分までを構成するものと見積られている。こ
の固溶体の好ましい組成は５０−７５％のチタン酸鉄−
チタン酸アルミニウム固溶体、２０−５０％のムライト
、そして０．１−５％の稀土類酸化物である。
ミニウム固溶体結晶の粒界に沿って位置していることが
顕微鏡検査によりわかる。稀土類金属酸化物は固溶体結
晶に対して粒子成長抑制剤として作用するものと考えら
れている。このような作用は、本発明のボディーを高温
で焼成し、および／またはその後高温にさらす場合に特
に有益である。通常、チタン酸アルミニウム固溶体結晶
は温度の上昇に伴って大きさを増す傾向がある。Ｘ線回
折分析や電子顕微鏡写真から、チタン酸アルミニウム固
溶体結晶の含有率は約２５−９０容積％、ムライト結晶
の含有率は約５−７０容積％、そして稀土類金属酸化物
が残りの部分までを構成するものと見積られている。こ
の固溶体の好ましい組成は５０−７５％のチタン酸鉄−
チタン酸アルミニウム固溶体、２０−５０％のムライト
、そして０．１−５％の稀土類酸化物である。
本発明は一２５ＸｌＯ”／’Ｃから２５Ｘ１０°？／”
Ｃの範囲の線熱膨張率（２５−８００℃）および１００
０ｐｓｉ（７０，３ｋｇ／ｃｄ）から９０００ｐｓｉ
（６３３ｋｇ／ ｃシ）の範囲の４点曲げ破壊係数を有
するチタン酸アルミニウムベースのボディーを与えるこ
とがわかった。
Ｃの範囲の線熱膨張率（２５−８００℃）および１００
０ｐｓｉ（７０，３ｋｇ／ｃｄ）から９０００ｐｓｉ
（６３３ｋｇ／ ｃシ）の範囲の４点曲げ破壊係数を有
するチタン酸アルミニウムベースのボディーを与えるこ
とがわかった。
更に、本発明は、１サイクル当り約２００ ＸＩＯ”４
％未満の熱サイクル成長率、最も好ましくは２５Ｘ１０
−４％までの熱サイクル成長率を有するチタン酸アルミ
ニウムベースのセラミック体を与える。
％未満の熱サイクル成長率、最も好ましくは２５Ｘ１０
−４％までの熱サイクル成長率を有するチタン酸アルミ
ニウムベースのセラミック体を与える。
（実 施 例）
本発明を以下の実施例に基づき更に詳細に説明する。
第１図および第２図は、従来の組成と本発明の組成によ
るチタン酸塩固溶体を５１２時間（第１図）と１０２４
時間（第２図）恒温熱処理したものをＸ線回折した結果
を示している。従来の組成である例１．２および３は１
０００−１３００℃の温度範囲にさらされたチタン酸ア
ルミニウム体が有する既知の分解結果を示した。それぞ
れの試験組成は５１２時間の試験において約１１００℃
で最大分解を示したことは特記すべきである。試験時間
を１０２４時間に延ばすと分解効果の範囲が広がり、チ
タン酸アルミニウム体の最大分解の起る範囲がより高い
温度からより低い温度までの範囲に広がった。分解の割
合はＸ線回折により測定された。試料が熱分解する際に
Ｘ線回折図形が顕著なＡ９Ｊｚ ０３およびＴｌＯ２ビ
ークを示す。ピークとなる面積はその構成成分であるチ
タニアとアルミナに分解するチタン酸アルミニウムの量
に比例する。
るチタン酸塩固溶体を５１２時間（第１図）と１０２４
時間（第２図）恒温熱処理したものをＸ線回折した結果
を示している。従来の組成である例１．２および３は１
０００−１３００℃の温度範囲にさらされたチタン酸ア
ルミニウム体が有する既知の分解結果を示した。それぞ
れの試験組成は５１２時間の試験において約１１００℃
で最大分解を示したことは特記すべきである。試験時間
を１０２４時間に延ばすと分解効果の範囲が広がり、チ
タン酸アルミニウム体の最大分解の起る範囲がより高い
温度からより低い温度までの範囲に広がった。分解の割
合はＸ線回折により測定された。試料が熱分解する際に
Ｘ線回折図形が顕著なＡ９Ｊｚ ０３およびＴｌＯ２ビ
ークを示す。ピークとなる面積はその構成成分であるチ
タニアとアルミナに分解するチタン酸アルミニウムの量
に比例する。
第１図および第２図の例４．５．６および７で示される
本発明のチタン酸塩固溶体組成は、例１゜２および３が
同じ温度にさらされた際のものと比較して優れた耐熱分
解性を示した。本発明の組成のチタン酸塩固溶体には２
０％を越える分解が起こらなかった。
本発明のチタン酸塩固溶体組成は、例１゜２および３が
同じ温度にさらされた際のものと比較して優れた耐熱分
解性を示した。本発明の組成のチタン酸塩固溶体には２
０％を越える分解が起こらなかった。
表１はこれらの例のチタン酸鉄−チタン酸アルミニウム
固溶体相の組成を示している。例３と４の間には耐熱性
において明確な差があり、これらの組成上での大きな違
いは酸化鉄濃度の差である。
固溶体相の組成を示している。例３と４の間には耐熱性
において明確な差があり、これらの組成上での大きな違
いは酸化鉄濃度の差である。
表 １
重量％含有量
例 Ａ９Ｊｚ ０３ ＴＩ Ｏ２Ｆｅ
２ ０３１ ５Ｂ、１０ ４３．９０ ０．００２
５５．３３ ４３．７９ ０．８ｇ３ ５２．４３ ４
３．２５ ４．３２４ ４８．９１ ４２．５８ ８．
５１５ ４５．４９ ４１．９４ １２．５７６ ４２
．１７ ４１．３１ １Ｂ、５２７ ８５．８１ ４０
．０５ ２４．０５表１の各組成をバッチとし、焼成し
、そして５１２時間および１０２４時間の耐熱試験を行
った。耐熱衝撃性は熱膨張率に比例する。従って、第１
図および第２図から、約１０００−１３００℃の温度範
囲で加熱処理された試料の耐熱衝撃性は例４−７の組成
で大きく改善されていることがわかる。この改善は熱膨
張が太き（増大していないことによってわかる。２５重
量％を越えるような多過ぎる酸化鉄はボディーの焼成の
効果を減じ、ある場合にはボデイーを溶融させてしまう
。
２ ０３１ ５Ｂ、１０ ４３．９０ ０．００２
５５．３３ ４３．７９ ０．８ｇ３ ５２．４３ ４
３．２５ ４．３２４ ４８．９１ ４２．５８ ８．
５１５ ４５．４９ ４１．９４ １２．５７６ ４２
．１７ ４１．３１ １Ｂ、５２７ ８５．８１ ４０
．０５ ２４．０５表１の各組成をバッチとし、焼成し
、そして５１２時間および１０２４時間の耐熱試験を行
った。耐熱衝撃性は熱膨張率に比例する。従って、第１
図および第２図から、約１０００−１３００℃の温度範
囲で加熱処理された試料の耐熱衝撃性は例４−７の組成
で大きく改善されていることがわかる。この改善は熱膨
張が太き（増大していないことによってわかる。２５重
量％を越えるような多過ぎる酸化鉄はボディーの焼成の
効果を減じ、ある場合にはボデイーを溶融させてしまう
。
チタン酸鉄とチタン酸アルミニウム体の固溶体の熱特性
を測定した後、これにムライトと稀土類酸化物を混合し
て得られた複合体が望ましい機械特性を示すかどうかを
みた。表１の例４−７のバッチ試料に稀土類酸化物とム
ライトを混合した。
を測定した後、これにムライトと稀土類酸化物を混合し
て得られた複合体が望ましい機械特性を示すかどうかを
みた。表１の例４−７のバッチ試料に稀土類酸化物とム
ライトを混合した。
０．１−５重量％の範囲の量でランタンおよびネオジム
の硝酸塩混合物のような稀土類酸化物を焼結助剤および
粒子成長抑制剤として、ムライトを加える前にチタン酸
塩と混合し、ボディー内で焼成した。稀土類酸化物およ
びムライトの添加はチタン酸鉄高含有体の望ましい熱安
定性および膨張特性に悪い影響を与えなかった。
の硝酸塩混合物のような稀土類酸化物を焼結助剤および
粒子成長抑制剤として、ムライトを加える前にチタン酸
塩と混合し、ボディー内で焼成した。稀土類酸化物およ
びムライトの添加はチタン酸鉄高含有体の望ましい熱安
定性および膨張特性に悪い影響を与えなかった。
得られたセラミック体は、大きい耐熱衝撃性、小さい熱
膨張率、および大きい機械的強度を示した。例９の組成
に相当するものは約２１．ＩＸ １０°７／℃の線熱膨
張率（２５−８００℃）を示し、例１２の組成に相当す
るものは約−２５ＸｌＯ“ＴｉＣを示した。
膨張率、および大きい機械的強度を示した。例９の組成
に相当するものは約２１．ＩＸ １０°７／℃の線熱膨
張率（２５−８００℃）を示し、例１２の組成に相当す
るものは約−２５ＸｌＯ“ＴｉＣを示した。
これらの結果は対象となる温度全般に亘ってこれらの材
料は小さい熱膨張率を有していることを示している。例
４および７に同量のムライトおよび稀土類添加物を加え
たものに対する４点曲げ破壊係数は、それぞれ１０１０
００ｐｓｌ（７０４／ ｃｄ）から９０００ｐｓｉ （
８３３ｋｇ／ ｄ）を示した。
料は小さい熱膨張率を有していることを示している。例
４および７に同量のムライトおよび稀土類添加物を加え
たものに対する４点曲げ破壊係数は、それぞれ１０１０
００ｐｓｌ（７０４／ ｃｄ）から９０００ｐｓｉ （
８３３ｋｇ／ ｄ）を示した。
表２は、多量のチタン酸鉄−チタン酸アルミニウム固溶
体、ムライトおよび稀土類から成るセラミック体の５１
１６インチ円断面ロブドについて行った４点曲げ破壊係
数試験の結果を示している。表２の！！ｒｍ％で表わし
た各組成は表１の例３−７に非常に近いものである。
体、ムライトおよび稀土類から成るセラミック体の５１
１６インチ円断面ロブドについて行った４点曲げ破壊係
数試験の結果を示している。表２の！！ｒｍ％で表わし
た各組成は表１の例３−７に非常に近いものである。
表 ２
例 ＳｉＯ＋ ＡｉＡ ＴｉＯ＊ ＦｅＡ
ＲｅＡ ４ｊｊｈｌｆ Ｗｋｌ覗ＸＬＯ°
Ｔ／℃ （２５°−８００℃） ８８．４８５４．７８２８．９４５．７８２０４３０１
０−．７９１１．４８４５．８９２７．２７１Ｂ、３４
２０４４８５０２１．１１０１４、ｔｏ ５３．３０１
９．４ｇ １１．８７１．４５５８２０ −１１１４．
１０５Ｂ、３７２０．０５８．０２１．４６３３５０
８．１１２ ８．４Ｂ ５０．２０ ２８．０７１１
．２３ ２０４ ４２５０ −８．０前記例８−１２
の典型的ムライト相の量はそれぞれ３０％、３０％、５
０％、５０％および３０％であった。
ＲｅＡ ４ｊｊｈｌｆ Ｗｋｌ覗ＸＬＯ°
Ｔ／℃ （２５°−８００℃） ８８．４８５４．７８２８．９４５．７８２０４３０１
０−．７９１１．４８４５．８９２７．２７１Ｂ、３４
２０４４８５０２１．１１０１４、ｔｏ ５３．３０１
９．４ｇ １１．８７１．４５５８２０ −１１１４．
１０５Ｂ、３７２０．０５８．０２１．４６３３５０
８．１１２ ８．４Ｂ ５０．２０ ２８．０７１１
．２３ ２０４ ４２５０ −８．０前記例８−１２
の典型的ムライト相の量はそれぞれ３０％、３０％、５
０％、５０％および３０％であった。
これらの例は第１図および第２図の例と同様に加熱処理
後Ｘ線回折で分析した際、分解が全くないかほとんどな
いことを示した。表２の全ての例について第１図および
第２図に示された従来技術の試料に比べてかなり改善が
見られた。例８，９および１１について第１図および第
２図の試料より熱膨張率が大きくなったが、それでも良
好な熱膨張特性として望まれる範囲内に十分入っていた
。
後Ｘ線回折で分析した際、分解が全くないかほとんどな
いことを示した。表２の全ての例について第１図および
第２図に示された従来技術の試料に比べてかなり改善が
見られた。例８，９および１１について第１図および第
２図の試料より熱膨張率が大きくなったが、それでも良
好な熱膨張特性として望まれる範囲内に十分入っていた
。
表３はムライトと稀土類酸化物を欠く試料について行っ
た４点曲げ破壊係数（ＭＯＲ）試験の結果を示している
。組成は重量％で、４点曲げ破壊係数（ＭＯＲ）はｐｓ
ｌで表示しである。
た４点曲げ破壊係数（ＭＯＲ）試験の結果を示している
。組成は重量％で、４点曲げ破壊係数（ＭＯＲ）はｐｓ
ｌで表示しである。
表 ３
例 Ａ 、Ｑ、２ ０３ Ｔ Ｉ ０２
Ｆ （３ｚ ０３ ４点曲げ破壊係数 １３ ５２．４３ ４３．２５
４．３２ １８４１４ ４８．
９１ ４２．５８ ８，５１
１４２１５ ４２．１７ ４
１．３１ １６．５２ １８３１８
３５．８３ ４０．１２
２４．０５ ２６９ムライトおよび稀土類酸
化物の添加は、４点曲げ破壊係数により測定される機械
的強度の差量上の利点を与える。成分酸化物が変わると
組成の標準値も変わるので２つの表の間の比較は厳密で
はない。しかし、機械的強度がその範囲内で７０−８０
％を越えて変わることはないということを示すにはチタ
ン酸鉄相の範囲は十分広いと言える。その結果この組成
内の変化はボディーの機械的強度を大きくは変えないと
いうことがわかる。１５００℃を越えるような高い処理
温度は−２（ＩＸ １０−Ｔ ／”Ｃ程度の熱膨張率に
導く。
Ｆ （３ｚ ０３ ４点曲げ破壊係数 １３ ５２．４３ ４３．２５
４．３２ １８４１４ ４８．
９１ ４２．５８ ８，５１
１４２１５ ４２．１７ ４
１．３１ １６．５２ １８３１８
３５．８３ ４０．１２
２４．０５ ２６９ムライトおよび稀土類酸
化物の添加は、４点曲げ破壊係数により測定される機械
的強度の差量上の利点を与える。成分酸化物が変わると
組成の標準値も変わるので２つの表の間の比較は厳密で
はない。しかし、機械的強度がその範囲内で７０−８０
％を越えて変わることはないということを示すにはチタ
ン酸鉄相の範囲は十分広いと言える。その結果この組成
内の変化はボディーの機械的強度を大きくは変えないと
いうことがわかる。１５００℃を越えるような高い処理
温度は−２（ＩＸ １０−Ｔ ／”Ｃ程度の熱膨張率に
導く。
表３に示されたＭＯＨの値をムライト、稀土類酸化物そ
してチタン酸鉄−チタン酸アルミニウムから成る表２の
例と比較すると、はぼ同じ固溶体相、チタン酸塩組成範
囲で表２の例は望ましくも大変大きな強度増加を示して
いる（表３のＭＯＲ値の２０倍以上）。従って、高濃度
チタン酸鉄体へのムライトおよび稀土類酸化物の添加は
ＭＯＲ値から明らかなように機械的強度を著しく増大さ
せる。後に示すように、この強度増加は高濃度チタン酸
鉄体の熱特性にあまり影響を与えない。
してチタン酸鉄−チタン酸アルミニウムから成る表２の
例と比較すると、はぼ同じ固溶体相、チタン酸塩組成範
囲で表２の例は望ましくも大変大きな強度増加を示して
いる（表３のＭＯＲ値の２０倍以上）。従って、高濃度
チタン酸鉄体へのムライトおよび稀土類酸化物の添加は
ＭＯＲ値から明らかなように機械的強度を著しく増大さ
せる。後に示すように、この強度増加は高濃度チタン酸
鉄体の熱特性にあまり影響を与えない。
本発明の組成によるボディーはＡＱｚ Ｔ１０５ 。
Ｆｅｚ ’ｒｔ ０５ 、稀土類酸化物およびムライト
から本質的に構成される。この組成が与える利点を発揮
させるためにこれらの成分を混合し得るいくつかの方法
があることを当業者は認識するであろう。表４は本発明
の好ましい実施態様における分析された組成を示してい
る。
から本質的に構成される。この組成が与える利点を発揮
させるためにこれらの成分を混合し得るいくつかの方法
があることを当業者は認識するであろう。表４は本発明
の好ましい実施態様における分析された組成を示してい
る。
表 ４
成分 重量％
Ａ９Ｊｚ ０３ ５Ｂ、１３
Ｓ１０ｚ １３．９０
Ｔｉ ｏｚ２０．３５
Ｆｅ ２０３ ．８．１４
Ｒｅ Ｚ ０３ １．５０
表４の組成を調製する好ましい方法は２段階工程である
。第１の工程で３７重量％のＡＬ ０３をＦｅ２０３（
顔料グレード赤鉄鉱）とＴｉ Ｏ２に混合した。これら
の成分の粒径分布は一１００メツシュ（１４９μ直径未
満）であった。粉末成分をリトルフォードミキサー（Ｌ
ｌｔｔｌｅｆ’ｏｒｄ ｍ１ｘｅｒ）に入れ、５分間ブ
レンドした。この材料をシンプソンミキサーマラー（Ｓ
ｔｌｐｓｏｎ ｍ１ｘ−ｏ＋ｕｌｌｅｒ）に移して水お
よびメチルセルロースのような有機バインダーと混ぜ合
せて混合物の凝塊を形成した。水添加は３重量％の稀土
類硝酸塩溶液を含んでいた。この稀土類硝酸塩はそれぞ
れ７５／２５重量比のＬａ／Ｎｄの溶液であった。稀土
類成分は得られるボディーの特性を著しくそこなうこと
なく工程中のどちらの段階にも随意加えることができる
。凝塊材料を２４時間空気乾燥してアルミナ容器に移し
、周期キルン（ｐｅｒｉｏｄｌｃ ｋｉｌｎ）に入れて
１４００℃で６時間焼成した。得られた組成は本質的に
Ｆｅ ２Ｔｌ ｏ、とＡ、Ｑ、２ Ｔｉ ０５の単相固
溶体から構成された。稀土類酸化物は主に粒界に存在し
て粒子成長の挙動を抑制する。
。第１の工程で３７重量％のＡＬ ０３をＦｅ２０３（
顔料グレード赤鉄鉱）とＴｉ Ｏ２に混合した。これら
の成分の粒径分布は一１００メツシュ（１４９μ直径未
満）であった。粉末成分をリトルフォードミキサー（Ｌ
ｌｔｔｌｅｆ’ｏｒｄ ｍ１ｘｅｒ）に入れ、５分間ブ
レンドした。この材料をシンプソンミキサーマラー（Ｓ
ｔｌｐｓｏｎ ｍ１ｘ−ｏ＋ｕｌｌｅｒ）に移して水お
よびメチルセルロースのような有機バインダーと混ぜ合
せて混合物の凝塊を形成した。水添加は３重量％の稀土
類硝酸塩溶液を含んでいた。この稀土類硝酸塩はそれぞ
れ７５／２５重量比のＬａ／Ｎｄの溶液であった。稀土
類成分は得られるボディーの特性を著しくそこなうこと
なく工程中のどちらの段階にも随意加えることができる
。凝塊材料を２４時間空気乾燥してアルミナ容器に移し
、周期キルン（ｐｅｒｉｏｄｌｃ ｋｉｌｎ）に入れて
１４００℃で６時間焼成した。得られた組成は本質的に
Ｆｅ ２Ｔｌ ｏ、とＡ、Ｑ、２ Ｔｉ ０５の単相固
溶体から構成された。稀土類酸化物は主に粒界に存在し
て粒子成長の挙動を抑制する。
焼成した凝塊を約４０μの好ましいメジアン粒径と共に
一１００メツシュに粉砕した。まず、凝塊をジオ−クラ
ッシャー （ｊａｗ ｃｒｕｓｈｅｒ）で粉砕し、次に
α−アルミナの粉砕媒体を用いてボールミルで粉砕した
。ボールミル粉砕の後、粉末をふるいにかけて粒径を測
定した。
一１００メツシュに粉砕した。まず、凝塊をジオ−クラ
ッシャー （ｊａｗ ｃｒｕｓｈｅｒ）で粉砕し、次に
α−アルミナの粉砕媒体を用いてボールミルで粉砕した
。ボールミル粉砕の後、粉末をふるいにかけて粒径を測
定した。
第２の段階において、焼成粉末をリトルフォードミキサ
ーに移し、残りの成分と混合して表４の好ましい組成を
形成した。追加成分である１４．１０重量％の５ＩＯ２
および１２．１４重量％のＡ免２０３をカオリンクレー
の形で加えた。残りの７．００重量％のアルミナをα−
アルミナの形でこの段階において加え、５６．１３重量
％のアルミナの全組成とした。全混合物をリトルフォー
ドミキサーで５分間ブレンドした。
ーに移し、残りの成分と混合して表４の好ましい組成を
形成した。追加成分である１４．１０重量％の５ＩＯ２
および１２．１４重量％のＡ免２０３をカオリンクレー
の形で加えた。残りの７．００重量％のアルミナをα−
アルミナの形でこの段階において加え、５６．１３重量
％のアルミナの全組成とした。全混合物をリトルフォー
ドミキサーで５分間ブレンドした。
粉末混合物をシンブソンミキサーマラーに移し、可塑化
し、当業界で公知の標準押出方法により押し出した。誘
電ドライヤーを用いて多孔質製品から水を除去し、次に
ハニカム製品を約１４００−１６５０℃の間の温度で焼
成した。
し、当業界で公知の標準押出方法により押し出した。誘
電ドライヤーを用いて多孔質製品から水を除去し、次に
ハニカム製品を約１４００−１６５０℃の間の温度で焼
成した。
本発明の組成による特性と従来の組成にする特性を比較
するため、表５の組成と前述の好ましい方法に従って試
料を調製した。
するため、表５の組成と前述の好ましい方法に従って試
料を調製した。
表 ５
成分 重量％
ＡｆＬ２０３ ５９．２９
Ｓ１ ｏ２１３．８８
Ｔｉ ０２２１．２８
Ｆｅ ｚ ０３ ４．２５
Ｒｅ Ｚ ０３ １．５０
本発明の組成である表４の例と鉄の含有量の少ない従来
の組成である表５の例を１０００℃、 １１００℃。
の組成である表５の例を１０００℃、 １１００℃。
１２００℃の恒温熱処理にそれぞれ１０２４時間、５３
７時間および１０２４時間さらした。上記のように処理
した例をＸ線回折により分布し、固溶体からＡ９ＪｚＯ
３およびＴｌＯ２への分解程度を測定した。表５の組成
はＴｉ ０２とＡｉｚ ０３ビ一ク部位で著しいピーク
を示した。これは第１図および第２図の例１，２および
３にかなりの分解が起ったことを示している。表４から
の例は小さいピークを示し、これは分解が少なかったこ
とを示している。
７時間および１０２４時間さらした。上記のように処理
した例をＸ線回折により分布し、固溶体からＡ９ＪｚＯ
３およびＴｌＯ２への分解程度を測定した。表５の組成
はＴｉ ０２とＡｉｚ ０３ビ一ク部位で著しいピーク
を示した。これは第１図および第２図の例１，２および
３にかなりの分解が起ったことを示している。表４から
の例は小さいピークを示し、これは分解が少なかったこ
とを示している。
表４の例が示したピークは第１図および第２図の例４が
示した分解割合に大変類似していた。
示した分解割合に大変類似していた。
これらの試験から、Ｆｅ ２ Ｔｌ ０５およびＡ９Ｊ
２ＴＩ ０５の単相固溶体へのムライトおよび稀土類酸
化物の個別的または集合的添加は第１図および第２図の
本発明の固溶体例の示す有益な特性を阻害しないことが
わかる。得られたムライトおよび稀土類酸化物含有体は
鉄を多く含むチタン酸アルミニウム相により耐熱衝撃特
性を強化され、ムライトおよび稀土類酸化物によって付
与される機械強度特性の恩恵を受ける。本発明の組成か
ら成るボディーは熱膨張特性および／または機械強度特
性を失うことなく変態温度帯に耐えることができる。
２ＴＩ ０５の単相固溶体へのムライトおよび稀土類酸
化物の個別的または集合的添加は第１図および第２図の
本発明の固溶体例の示す有益な特性を阻害しないことが
わかる。得られたムライトおよび稀土類酸化物含有体は
鉄を多く含むチタン酸アルミニウム相により耐熱衝撃特
性を強化され、ムライトおよび稀土類酸化物によって付
与される機械強度特性の恩恵を受ける。本発明の組成か
ら成るボディーは熱膨張特性および／または機械強度特
性を失うことなく変態温度帯に耐えることができる。
第１図および第２図は、本発明の組成中のチタン酸塩固
溶体および従来の組成を５１２時間と１０２４時間恒温
熱処理したもののＸ線回折結果をそれぞれ示す図である
。
溶体および従来の組成を５１２時間と１０２４時間恒温
熱処理したもののＸ線回折結果をそれぞれ示す図である
。
Claims (10)
- （１）主要結晶相としてチタン酸鉄−チタン酸アルミニ
ウム固溶体およびムライトを含み、少量の稀土類金属酸
化物結晶相を含む焼結セラミック品であって、粒界およ
び結晶内微小亀裂を有し、酸化物基準の重量％で１．５
−２０％のＳｉＯ＿２，＞５−２５％のＦｅ＿２Ｏ＿３
，３５−７５％のＡｌ＿２Ｏ＿３，１０−４０％のＴｉ
Ｏ＿２，および０．１−５％のＲｅ＿２Ｏ＿３から本質
的に成る焼結セラミック品。 - （２）前記結晶相が、約２５−９０容積％のチタン酸鉄
−チタン酸アルミニウム固溶体、約５−７０容積％のム
ライト、および残りの部分までの割合の稀土類金属酸化
物から本質的に成ることを特徴とする請求項１記載の焼
結セラミック品。 - （３）前記固溶体が３０−７５重量％のアルミナ，２０
−６５重量％のチタニア，および＞５−２５重量％の酸
化鉄から本質的に成ることを特徴とする請求項２記載の
焼結セラミック体。 - （４）前記固溶体が、約１０００−１３００℃の範囲の
温度において、分解生成物がＡｌ＿２Ｏ＿３，Ｆｅ＿２
Ｏ＿３およびＴｉＯ＿２である化学量論的全分解の２０
％未満の範囲内で安定であることを特徴とする請求項３
記載の焼結セラミック体。 - （５）前記稀土類金属酸化物が、ランタン、セリウム、
プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウ
ム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、エル
ビウム、イッテルビウム、イットリウム、スカンジウム
、および／またはそれらの組合せから本質的に成る群よ
り選択されることを特徴とする請求項１記載の焼結セラ
ミック体。 - （６）前記焼結セラミック体が−２５×１０＾−＾７／
℃から２５×１０＾−＾７／℃の範囲の熱膨張率（２５
−８００℃），および／または１０００ｐｓｉ（７０．
３ｋｇ／ｃｍ＾２）から９０００ｐｓｉ（６３３ｋｇ／
ｃｍ＾２）の範囲の４点曲げ破壊係数、および／または
１サイクル当り２００×１０＾−＾４％未満の熱サイク
ル成長率を有することを特徴とする請求項１記載の焼結
セラミック体。 - （７）前記焼結セラミック体がハニカムであることを特
徴とする請求項１−６のいずれか１項記載の焼結セラミ
ック体。 - （８）（ａ）５０−７５重量％のチタン酸鉄−チタン酸
アルミニウム固溶体、２０−５０重量％のムライトおよ
び０．１−５重量％の稀土類酸化物、（ｂ）３５−５０
重量％のアルミナ、４０−４２重量％のチタニアおよび
８−２５重量％の酸化鉄、（ｃ）３５−５０重量％のア
ルミナ、４０−４２重量％のチタニアおよび１５−２５
重量％の酸化鉄の群から選択される組成を有する焼結セ
ラミック体。 - （９）ａ）Ｆｅ＿２Ｏ＿３；ＴｉＯ＿２およびＡｌ＿２
Ｏ＿３の混合物を単相固溶体に焼成し、 ｂ）前記固溶体を粉末に粉砕し、 ｃ）稀土類酸化物を焼成前の混合物かまたは混合工程の
粉末に混ぜ合わせ、 ｄ）ムライトを前記粉末に混合して均一体を形成し、 ｅ）その均一体を焼成する、 各工程より本質的に構成される焼結セラミック体の製造
方法。 - （１０）前記稀土類酸化物が焼成前に加えられることを
特徴とする請求項９記載の焼結セラミック体の製造方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US177050 | 1980-08-11 | ||
| US07/177,050 US4855265A (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | High temperature low thermal expansion ceramic |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257165A true JPH01257165A (ja) | 1989-10-13 |
| JP2968534B2 JP2968534B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=22646979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1024736A Expired - Fee Related JP2968534B2 (ja) | 1988-04-04 | 1989-02-02 | 高温安定低熱膨張セラミックおよびその製造方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4855265A (ja) |
| EP (1) | EP0336044B1 (ja) |
| JP (1) | JP2968534B2 (ja) |
| KR (1) | KR970001255B1 (ja) |
| CN (1) | CN1028018C (ja) |
| BR (1) | BR8901552A (ja) |
| CA (1) | CA1321214C (ja) |
| DE (1) | DE3873743T2 (ja) |
| ES (1) | ES2034270T3 (ja) |
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