JPH01502426A - 耐摩耗性の増加した酸化アルミニウムセラミックスの調製方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 耐摩耗性の増加した酸化アルミニウム セラミックスの調製方法 技術分野 本発明は、耐摩耗性の増加した酸化アルミニウムセラミックスの調製方法に関す る。このセラミックスは、掘削用スライム及びスラリーポンプのシリンダライナ ーの製造に特に有用である。

背景技術 酸化アルミニウムの粉末を焼結して調製されるセラミックスは、乾燥又は湿潤媒 体中での耐摩擦性及び耐摩耗性に優れていることが知られている。このため、こ れらのセラミックスは、寿命の長い構造要素の調製に特に適している（例えば、 スライムポンプの滑り軸受、ザンドブラスター、金属微粉砕機等）。しかしなが ら、耐摩耗性は、種々の要因、例えば、次のような条件により異なる。

・特にアルカリを含有せず、有用な添加剤のみを含有する化学的に純粋な塩基性 物質。

・成形方法。

・成形品の焼結条件（時間、温度等）。

・成形品の微細結晶構造。

・結晶の強固な相互結合。

特表平１−５０２４２６　（２） ・本体の最大密度。

・材料の連続性の不足の排除。

・応力の除去状態。

・平滑な加工表面。

実際には、上記の諸条件を満たすには、従来技術で詳細に検討されている技術上 の困難な点がいくつかある。

種々の目的（例えば、電気工学的、熱工学的、光学的、機械的及び化学的用途） に適する酸化アルミニウムを主成分とするセラミックスを製造するには、数種の 基礎材料（高純度のアルミナ及び原料）を、これらに焼結温度を下げるための添 加剤を混合して用いることが一般に知られている。

例えば、英国特許第１．２６４．９１４号明細書に開示されている方法によって 、ＭｇＯ＋ＣｅＯ２を１重量％添加し、水素又は真空中で約１７００℃の温度で 焼結して、透明で耐摩耗性のセラミックスを調製してもよい。最もよく知られた 方法では、純粋な酸化マグネシウムが配合される（ハンガリー国特許第１８４、 ３８１号明細書及び英国特許第１．２５６．９６６号明細書）。しかしながら、 酸化マグネシウムを単独で添加しても１７００℃より高い温度で粒度が大きくな るのを防止するだけであり、焼結温度を上記の温度よりも低下させることはでき ない。酸化イツ）　ＩＪウム（Ｙ２Ｏ２）を単独で添加した場合でも同様な結果 となる（Ａｍｅｒ、　Ｃｅｒ、　Ｂｕｌｌ、　６１．　（２）、　２２０１９８ ２））　。上記の２種の金属酸化物を併用することにより、改善された結果を得 ることができる（米国特許第３．３７７、１７６号明細書及び英国特許第１、０ ７２．５３６号明細書）。しかしながら、この方法によっても、焼結温度を１７ ００℃より低くすることはで、きない。

同様に、約１７５０℃の高温で焼結を行うことが別の論文（［：ｉｒｃｌｏＭｅ ｔａｌ、　１ｎｓｔ、第２０巻、ブカレスト（１９７９）’）に報告されている 。この方法では、酸化アルミニウムに０．１〜０．３重量％の量の酸化マグネシ ウム、酸化チタン、酸化ニッケルを、そしてまた酸化マンガンと酸化チタンを同 時に添加するが、最後に述べた二成分系だけが、温度を有意に減少させることが できたけれども、同時に生成物の硬度が増加し且つ結晶がかなり大きくなった。

複合系（例えば、酸化イツトリウムで安定化した酸化ジルコニウムの添加）（Ｊ 、Ａｍ、Ｃｅｒａｍ、Ｓｏｃ、　６７、　（３）、１６４（１９８４））　、又 はハンガリー国特許第１６３．７０４号明細書に開示された化学式１３ＢｅＯ・ ７Ｙ２０３で表される二成分系が、より好ましいことが判明した。しかしながら 、これらの系の調製は、複雑且つ情況依存的であるとともに、焼結温度を１７０ ０℃よりわずかしか低下できない。ケイ酸塩を用いることにより、より低温で焼 結を達成することができることは明白であるが、異質の金属酸化物を多数添加す る場合と同様に、アルミナセラミックスの性質はその添加剤の特性の方へ変動し 、生成物には純粋な酸化アルミニウムセラミックスの特徴である顕著なパラメー ターがなくなる。

例えば、高品質のギロチンは、酸化アルミニウムに炭化チタンを３０重量％添加 しくＡｒｎｅｒ、Ｃｅｒａｍ、Ｂｕｌｌ、　６２．　（１２）、　１３８４（１ ９８３））　、高温等静圧圧縮成形を行うことにより製造することができる。米 国特許第４．３５７．４２７号明細書には別の方法が開示されているが、この方 法では、等静圧圧縮成形を使用する必要がある。更に別の方法によれば、三次元 に作動するプレス機と、特殊ないわゆる「反応性」酸化アルミニウム（レイノル ド（Ｒｅ　ｉｎｏ　１ｄｓ）　ＲＣ−ＨＰ）とを併用し、約１５１０℃の温度で ２回焼結を行って切削工具を調製する（Ａｍｅｒ、　Ｃｅｒａｍ、Ｂｕ　１１． ６１゜（１２）、　１３１１（１９８２））。

要するに、従来法では、特殊な添加剤の存在下で高温で焼結すること及び／又は 高価な出発物質と高価な装置とを用いることによってしか、高品質の酸化アルミ ニウムセラミックスを調製することはできない。

発明の開示 本発明の目的は、簡単で容易に実施可能で且つ安価な、耐摩耗性の増加した酸化 アルミニウムセラミックスの調製方法を提供することにある。

上記目的は、フッ化カルシウム３８．５〜７１．５重量％及びフッ化マグネシウ ム２８．５〜６１．５重量％から熱処理により調製された共融焼結添加剤０．１ 〜４重量％並びに、必要に応じて、粒度成長抑制剤０．１〜１．０重量％及び更 に別の有効な添加剤０．２〜１．５重量％を、酸化アルミニウム９６〜９９．５ ％に添加し、これらの成分を粉砕し、この混合物をそれ自体公知の方法でもって 成形し、そしてこの成形品を１３００℃を超える温度、好ましくは１４５０〜１ ６００℃で焼結することにより達成できる、ということが判明した。

本発明は、種々の組成のフッ化カルシウム（融点１４１Ｏ℃）とフッ化マグネシ ウム（融点１２５２ｔ）との混合物から作られた、単独に又は他の添加剤の存在 下で使用される共融混合物は、９８０〜１１５０℃の温度から酸化アルミニウム の結晶性粒子の再結晶を連続的に促進し、そしてこれは１４５０〜１６００℃の 温度範囲で確定的になる、という認識に基づくものである。

フッ化カルシウムとフッ化マグネシウムとの種々の組成の共融混合物についての 主要な特性データを表１に示す。

表　ｌ ＣａＦ２−ＭｇＦ２共融混合物系 本発明の共融焼結添加剤の効果は、次に述べるように簡単に説明することができ る。すなわち、この焼結添加剤は溶融相の酸化アルミニウムと反応し、熱の効果 を受けて酸化アルミニウム結晶の境界面で溶解する。このようにして活性化した 、互いに密に接触している酸化アルミニウムの結晶は、更に熱の効果を受けて互 いに容易に溶解し、それにより結晶粒子が戊長し、結晶間の細孔が塞がり、その 結果、系は連続的に焼結する。

本発明によれば、高融点金属酸化物のいわゆる固相反応とは逆に、焼結工程は、 ９８０℃から約１６００℃まで徐々に且つ連続的に行われる。本発明に従う組成 のフッ化物系は、直ちに反応に関与するわけではなく、温度上昇に応じた状態の 変化の関数として関与する。従って、焼結は既に低い温度で開始しく小さい熱膨 張）、連続的に進行し、そして比較的低い上限温度で終了する。主反応のほかに 、他の反応も生じる。例えば、温度上昇の影響を受けてフッ化マグネシウムの分 離した水和物の部分が酸化マグネシウムに転化し、そのうちの約１０モル％がフ ッ化マグネシウムに溶解し、同時にフッ素が系から出てゆく。より高い温度での 最終段階の焼結時又は成形品をその後処理する間（例えば、プラズマ法）、酸化 ！マグネシウムは粗大粒子の形成を抑制するので、焼結の観点から見ると、上記 の機構は双方とも有効である。最少量の発生期のフッ素は、ハロゲン特有の様式 で１０００℃より低い温度で既に安全なα−コランダムの生成を促進する。

本発明の方法によれば、共融焼結添加剤の大部分は酸化アルミニウムセラミック スに取り込まれる。その理由は、上記の成分の沸点が２２５０℃よりもはるかに 高いこともあるが、特に、この共融焼結添加剤が酸化アルミニウムと固溶体を形 成するからである。上記添加剤は、混合物から、詳しく述べると成形品の境界面 から少量昇華する。

共融焼結添加剤が温度の関数として結晶の大きさを著しく大きくすることを考慮 した場合、この効果を低減するために粒度成長抑制剤を使用することが得策であ るが、これは不可欠ではない。結晶の成長を抑制する上記の添加剤のうち、より 低温で作用するマグネシウムスピネル（ＭｇＡ］２０．）、酸化マグネシウム（ ＭｇＯ）及び酸化ニッケル（Ｎｉｐ）は、最も活性があり、即ち、０．１〜１， ０重量％の量で最も活性があることが判明した。

本発明によるカルシウム−マグネシウムフッ化物焼結添加剤は、酸化アルミニウ ムセラミックスの耐摩耗性を有意に増加させる（これは、アルミナ粉砕用ボール で１００時間コランダムの粉末を粉砕し、この粉砕用ボールの重量を試験の前後 に測定するか、又は種々のスライムポンプの作動時間を比較することにより簡単 に測定できる）。

酸化アルミニウムきの反応が困難であるか又はより高い温度でのみ反応する添加 剤を加えることで、酸化アルミニウムセラミックスの耐摩耗性及び、かなりの程 度までは耐熱衝撃性も（即ち寿命を）、更に増加させることができる。この添加 剤は、その種類により異なるが、一般に０．２〜１．５重量％の量で用いられる 。用いることができる添加剤としては、例えば、つぎのようなものが挙げられる 。即ちそれらは、酸化アルミニウムと固溶体を形成し、耐摩耗性を更に増加させ 、且つ耐熱衝撃性を向上させる酸化クロム（ＣｒＪ３）や、それ酸化セリウム（ ＣｅＯ□）や、フッ化物と容易に反応を開始し、またガラス相を形成して焼結す る間にそれだけで酸化アルミニウムの収縮を促進し、亀裂発生の恐れなしにより 肉厚の成形品の調製を可能にし、更にこの成形品のその後の加工を容易にするケ イ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ＝）及びカルシウム長石（アノルタイト、ＣａＯ ”　Ａｌ２Ｏ３”　２Ｓｉ０２、融点１５５５℃）や、酸化アルミニウムセラミ ックスの耐熱衝撃性を、例えば酸化セリウムで安定化した形態で増加させること ができる酸化ジルコニウム（ＺｒＬ）や、収縮速度を小さくし、また、粗大結晶 粒子を埋め込むことで特別に大きく且つ表面の粗いセラミックスの調製を可能と する、例えば２０重量％の量で使用されるアランダム（Ａｌ□０３）（後者の場 合、アランダムは実際には添加剤ではなく、使用する酸化アルミニウムの一部を アランダムの形態で使用する）、である。上記の添加剤の混合物も使用すること ができることは明白である。

粒度成長抑制剤として用いられる添加剤のマグネシウムスピネル（ＭｇＡ１２０ ４）及び添加剤として任意に使用されるケイ酸ジルコニウムは、公知の方法によ り、金属塩又はその金属酸化物の理論量を焼成し、この焼成体゛を細かく粉砕す ることにより調製することができる。

任意に用いられる添加剤は、酸化アルミニウムセラミックスの性質を改変するこ とがある。例えば、乾燥若しくは湿潤時の耐摩耗性を増加させたり、あるいは、 耐摩耗性を耐熱性と組み合わせて増加させたりすることができる。

本発明の方法に従って用いられる共融焼結添加剤は、単独で添加しても又は担体 に担持させてもよい。担体としては、酸化アルミニウムを用いるのが好ましい。

共融焼結添加剤を担体に適用する場合、フッ化カルシウム及びフッ化マグネシウ ムを酸化アルミニウム担体とともに粉砕し、この混合物を９４０℃より高い温度 で焼成することが好ましかろう。

目的が達成される。即ち、一つには共融添加剤がその調製中形態ではより正確且 つ精密にその必要量を計量できるこ５とで本発明の方法に従って用いられる共融 焼結添加剤は、フッ化カルシウム５５．６重量％とフッ化マグネシウム４４．４ 重量％を用いて特に好ましく調製することができる。共融焼結添加剤は、出発原 料である酸化アルミニウムに対して０．８重量％添加するのが好ましい。

本発明の方法は、焼結酸化アルミニウムセラミックスの製造に一般に用いられる 従来の公知の装置で実施することができ、特別な装置を必要としない。使用する 出発物質は全て容易に入手可能である。微粉砕粉末は、公知の成形法のいずれで 成形してもよく、また、焼結工程は、一般に用いられるあらゆる気体中で、又は 、酸化雰囲気中で電気焼成室もしくはトンネル炉において行うことができる。

産業上の適用可能性 本発明の方法は、公知の方法に比較して低温で行うことができるとともに、耐摩 耗性が増加した生成物が得られ、この生成物は、公知の方法で得られる類似の用 途に用いられるセラミックスよりも優れている。

特表千１−５０２４２Ｇ　（４） 発明を実施する様式 以下、本発明を、例を用いてより詳細に説明するが、本発明はこれらのものに限 定されない。

例１ 工業用フッ化カルシウム５５６ｇと工業用フッ化マグネシウム４４４ｇとを秤量 してアルミナボール入すの粉砕ロールに入れる。この粉末混合物は、好ましくは 、乾燥状態で均質に粉砕する。平均粒度は、１〜２Ｍ（９０％）となる。粉砕し た粉末をそれ自体公知の方法（例えば、造粒及び加圧）により固め、得られた成 形品を、酸化雰囲気中で加熱シース（空気中）でもって、先ず１１５０〜１１７ ０℃で１時間、続いて９４０〜９７０℃で２時間熱処理する。

少なくとも９０％は化学式（１：ａＦ２・　ＭｇＦ　２で表されるものである冷 却した生成物を、再び粉末化し粉砕する。この粉末の約８０〜９０％は、１０− 未満の粒度を有している。このようにして得られた共融焼結添加剤ｌを以下のよ うにして用いる。

セラミックス用アルミナ（タイプ“Ｇ”、総アルカリ含有量０．１重量％未満、 Ａ１ｍＡｓｆｉｊｚｉｔ６ｉ　Ｔｉｍｆ６１ｄｇｙＡｒ社製＞９８８．５ｇを計 量し、これに８ｇの焼結添加剤１と３．５ｇのマグネシウムスピネル（Ｍｇ０１ 　ｇ　＋　Ａｌ２Ｏ３２，５ｇ　）を加える。この粉末混合物を、好ましくはア ルミナボールを少なくとも９９重量％含有するミルを用いて、エライン界面活性 剤１重量部の存在下で粉砕し、粉末の９５％の平均粒度を５−より小さくし、５ ０％は１μより小さくする。

知の方法によりボールを成形する。即ち、粉末混合物をパラフィン１４重量％と ともに溶融させ、アルミナに埋め込み、そしてパラフィンを除去して焼結するこ とにより成形する。

この手順は、酸化雰囲気（空気）中で加熱速度１２０〜ｂ／時間で昇温しで１３ ００℃で４時間、次いで温度を１５５０℃に上げ、この温度で更に８時間加熱す ることにより行われる。

このようにして調製された成形品の、ＣａＦ２・ＭｇＦ　２の最大含有量０．８ 重量％での、公称酸化アルミニウム含有量は９９．１重量％（秤量重量に基づい て計算して）、酸化マグネシウム（スピネルの形態）含有量は０．１重量％であ る。

見掛は密度：３．９０ｇ／ａＴｌ 水吸収率二〇 ツクシン試験：陰性 表面粗さＲａ　：　３ｘｍ（Ｃ，Ｌ、Ａ、）平均粒度（電子顕微鏡による）：５ ．４μ線収縮率：１５．５％ 用途：弁、回転軸受、軸受ボール等の調製。

例２ 高純度酸化アルミニウム（焼成温度１５００℃、酸化アルミニウム含有量９！ｌ ｌ　９９重量％、ブダペストにある５ＺＩＫＴＩ社製“口１ａｋｏｒつ９８６． ５ｇ、８ｇの焼結添加剤ｌ、３．５ｇのマグネシウムスピネル及び２ｇの工業用 又は分析用酸化クロム２ｇを秤量して、アルミナボール入すのミルに入れる。こ の粉末混合物を等量の蒸留水の存在下で粉砕して、９５％の平均粒度−ルを公知 の方法により濾過して除去し、粉砕された混合物を円筒状の焼き石膏製の型に流 し込む。成形物を取り出して乾燥させ、１時間当たり８０〜１００℃の加熱速度 により１３００℃で４時間、次いで１５５０℃で８時間熱処理する。

このようにスリップ仕久鋳込み成形により調製された成形品（いわゆる「ルビー 」セラミックス）の、ＣａＦ２・ＭｇＦ　２の最大含有量０．８重量％での、公 称酸化アルミニウム含有量は９８．９重量％、酸化マグネシウム含有量は０．１ 重量％、酸化クロム含有量は０．２重量％である。

見掛は密度：　３．８６ｇ　／ｃＪ 水吸収率＝０．１重量％ 表面粗さＲｄ　：　２．２ｘ　（Ｃ，Ｌ、Ａ、）平均粒度：３．ｇｎ 線収縮率：１６％ 用途：掘削用のスライム及びスラリーポンプのシリンダー工業用又は分析用フッ 化カルシウム３８５ｇ及び工業用又は分析用フッ化マグネシウム６１５ｇを秤量 してボールミルに入れ、この粉末混合物を均質に粉砕して平均粒度１〜２ｐ−（ ９０％）とする。圧縮後、成形品をまず１１８０〜１２００℃で１時間、次いで ９６０〜１０００℃で２時間熱処理して強熱する。

少なくとも９５％は化学式ＣａＦ２・２ＭｇＦ　２で表されるものである冷却し た生成物を、砕きそして微粉砕して１０−未満の粒度（８０〜９０％）とする。

このようにして得られた生成物を、共融焼結添加剤２として以下のようにして用 いる。

アルミナボール入り粉砕ロールの中に、１５００℃でか焼した高純度酸化アルミ ニウム９９１．５ｇを秤量して入れ、その後２ｇの焼結添加剤２．３．５ｇのマ グネシウムスピネル及び２ｇの分析用酸化第二セリウムを加える。この粉末混合 物を、好ましくは乾燥媒体中で粉砕して、５０％が１μより小さい平均粒度５μ （９５％）のものにする。この粉末を公知の方法により、少なくともＯ；　２　 ＭＰａの特定圧力下で等静圧圧縮成形後、酸化雰囲気中で１時間当たり１００〜 １２０℃の加熱速度で昇温し、１４５０℃で４時間、続いて１６００℃で８時間 加熱して焼結して、圧縮構造体とする。

このようにして「三次元」プレス成形により得られた成形品の、ＣａＦ　２・２ ＭｇＦ２の最大含有量０．２重量％での、公称酸化アルミニウム含有量は９９． ４重量％、酸化マグネシウム含有量は０．１重量％、酸化第二セリウム含有量は ０．２重量％である。

見掛は密度：３．９２ｇ／ｃＪ 水吸収率：０ ツクシン試験：陰性 表面粗さＲａ　：　１〜２ｎ　（Ｃ，Ｌ、Ａ、）平均粒度：３．８μ 線収縮率：１６．４％ 用途：食品及び化学産業における機械のピストン、石油産業の生産坑井用コアパ イプ等 例４ 工業用フッ化カルシウム７１５ｇ、工業用フッ化マグネシウム２８５ｇ及び１３ ００℃以下の温度でか焼した酸化アルミニウム（総アルカリ含有量０．１％未満 、比表面積５　ｍ’／　ｇ　（ＢＥＴ）より大）　１０００ｇを秤量する。この 粉末混合物を、粒子の９０％の平均粒度が５μであって２１未満のものが５０％ 含まれる割合で粉砕する。この粉末を圧縮成形し、成形品をまず１２００〜１２ ５０℃で１時間、続いて１０５０〜１１０℃で３時間熱処理する。

このようにして得た粉末混合物の圧縮塊を、８０〜９０％の粒子が１０μ未満と なるように微粉砕する。

このようにして得られた共融焼結添加剤３は、化学式２ＣａＦ２・ＭｇＦ　２で 表すことができ、酸化アルミニウム担体に「希釈」率１：１で担持させる。この 生成物を下記のようにして用いる。

ボールミルに、か焼した工業用ＴＯタイプ酸化アルミニウム（Ａｊｋａｉ　Ｔｉ ｒｎｆ６１ｄｇｙＡｒ製）７２０ｇを秤量して入れ、８０ｇの焼結添加剤３及び 、鉄分がなくなるまで塩酸で洗浄したアランダム（粒子の９０％が０．０５〜０ ．１　ｍｍの径を有するもの、Ｍｏｎｓｏｎｍａｇｙａｒ６ｖＡｒｉ　Ｔｉｍｆ ６］ｄｇｙＡｒ社製）２００ｇを添加する。

この粉末混合物を均質攪拌し、それをポリイソブチレンプレス成形添加剤（ハン ガリー国特許第１６５３５７号明細書に記載のもの）３重量％と混合し、造粒後 、少なくとも０．１　ＭＰａの圧力下で成形して成形品にする。

１時間当たり１３０〜１５０℃の加熱速度で、１３００℃で２時間、１５５０℃ で８時間、空気中で焼結する。

このようにして得られたセラミックスの、２ＣａＰ＊・ＭｇＦ２の最大含有量４ 重量％での公称の全酸化アルミニウム含有量は９６重量％である。

見掛は密度：３．８０ｇ／ｃｎｆ 水吸収率−０，５重量％ 表面：粗い 平均粒度：約６０〜８５− 線収縮率＝１２％ 用途：高耐摩耗性の切削ホイール、研磨やすり等。

例５ アルミナ（タイプＧ”）　９６７ｇを秤量してアルミナボール入りミルに入れ、 ２０ｇの焼結添加剤２、Ｌｏｇの工業用ケイ酸ジルコニウム及び３ｇの工業用酸 化ニッケル＆＃を添加する。

この粉末混合物を、消泡剤の存在下で、水性媒体中で粉砕して、粒子の９０％が 平均粒度５１！ｍ未満であり、５０％が１〜２ｐａとなるようにする。このよう にして得られた塊状物から、遠心スリップ鋳込みにより肉厚パイプを成形し、あ るいは圧縮バー（ｃｏｍｐａｃｔ　ｂａｒ）を鋳造する。

生成物を乾燥させ、酸化条件下で焼結する。加熱速度は１時間当たり８０〜１０ ０℃であり、１２００℃で１時間、１３００℃で４時間、最後に１５５０℃で６ 時間加熱する。

このようにして得られた成形品の、ＣａＦ２・２１ｇＦ２の最大含有量２重量％ での、公称酸化アルミニウム含有量は９６．７重量％、ケイ酸ジルコニウム含有 量は１重量％、酸化ニッケル含有量は０．３重量％である。

見掛は密度：　３．８８ｇ　／ｃｔｌ＝水吸収率二〇 ツクシン試験：陰性 表面粗さＲａ：２．７μ 平均粒度：５ｐａ 用途：化学産業において使用されるポンプのシリンダーライナー又はピストン（ 棒状）。

例６ １５００℃で後か焼したタイプ“Ｇ”のアルミナ（ハンガリー国特許第１７９． ９８１号明細書）７８１ｇを秤量して粉砕ロールに入れ、９００〜１１００℃で か焼したアルカリ未含有のＴ−酸化アルミニウム２００ｇ、５ｇの焼結添加剤２ ．１０ｇの工業用酸化ジルコニウム、３ｇの工業用酸化第二七リウ°ム（前記成 分の安定化用）及び１ｇの酸化マグネシウムを添加する。

この粉末混合物を先に示した粒度に粉砕し、公知の方法でもってポリビニルアル コール結合剤及び可塑剤を用いて押出し成形して中ぐり管とする。これらの管を 乾燥させ、そして好ましくは吊り下げた状態で、１００〜１２０℃の加熱速度で 、１３５０℃で３時間、１４０℃で５時間、最後に１５５０℃で８時間焼結する 。

このようにして調製した成形品の、ＣａＦ２・２ＭｇＰｚの最大含有量０．５重 量％での、公称酸化アルミニウム含有量は９８．１重量％、酸化ジルコニウム含 有量は１重量％、酸化第二セリウム含有量は０．３重量％、酸化マグネシウム含 有量は０．１重量％である。

線収縮率：１７％ 見掛は密度：３．８０ｇ／ｃｎｔ 水吸収率二〇 ツクシン試験：陰性 表面粗さＲａ　：　３＃（Ｃ，Ｌ、Ａ、）平均粒度：５．５ｍ 用途：火工用途が主であり、例えば、高温計の熱電素子スリーブパイプの保持用 細管、酸、アルカリ及びスラリーのための導通パイプ等。

例７ １６５０℃で後か焼した工業用アルミナ（タイプＴＯ”）９６３、５　ｇを秤量 してボールミルに入れ、１６ｇの焼結添加剤３．１５ｇの工業用カルシウム長石 （ＣａＯ＝　２０．１重量％、Ａ１２０３＝　３６．６重量％、５ｉｎ２＝４３ ．３重量％）及び３．５ｇのマグネシウムスピネルを添加する。この粉末混合物 を粉砕してダイカスト成形し、又はより簡単な成形品の場合には乾式プレス成形 する。成形品を酸化雰囲気下において、１２０〜ｂの加熱速度で、まず１３００ ℃で４時間、次に１５６０℃で８時間焼結する。

このようにして得られた焼結晶の、２ＣａＦ２・ＭｇＦ２の最大含有量０．８重 量％での、公称酸化アルミニウム含有量は９７．４重量％、酸化クロム含有量は ０．２重量％、カルシウム長石含有量は１．５重量％（ガラス相の形態で）、酸 化マグネシウム含有量は０．１重量％である。

見掛は密度：３．８７ｇ／ｃｆｆｌ 水吸収率＝０．８重量％ 表面粗さＲａ　：　３．３Ａ　（Ｃ，Ｌ、Ａ、）平均粒度：６．４μ 線収縮率：１５．５％ 用途：熱衝撃と機械的負荷を同時に受ける構造部材、例えば、金属溶射ノズル、 炉のホルダープレート等。

例８ アルミナ水和物（タイプに−３３、アルカリ分なしにされたもの、Ａ１ｍＡｓｆ ｉｊｚｉｔ６ｉ　Ｔｉｍｆ６］ｄｇｙ、ｉｒ社製）を１５００℃で３時間か焼し 、か焼生成物９７３ｇを秤量してロール機に入れ、焼結添加剤１を１ｋ、酸化ク ロムを１０ｇ、ケイ酸ジルコニウムを６ｇ及びマグネシウムスピネルを１０ｇ添 加する。

この粉末混合物を、好ましく、は水性媒体中で、上記の例と同様な方法でもって 上記の例に記載した粒度に粉砕後、それをスリップ鋳込みにより成形して肉厚管 、リング及び円板に１３０℃の加熱速度で、まず１５００℃で６時間、次に１６ ００℃で８時間焼結する。

成形品を、その大きさ、厚み及び重量に応じて、炉中で冷却させる。

焼結酸化アルミニウムセラミックスの、ＣａＦ　２・ＭｇＦ２の最大含有量０． １重量％での、公称酸化アルミニウム含有量は９８重量％、酸化クロム含有量は １重量％、ケイ酸ジルコニウム含有量は０．６重量％、酸化マグネシウム含有量 は０，３重量％である。

見掛は密度：３．８７ｇ／ｃｎＪ 水吸収率：０ ツクシン試験：陰性 表面粗さＲａ　：　２．６ｎ　（（：、Ｌ、Ａ、）平均粒度：４．７Ｉ！ｍ 線収縮率：１６．４％ 用途：その後の加工を施しそして金属ソケットを付けた後に滑り軸受、電線工業 用のフィラメントガイド、引き抜きスピンドル等として用いられる。

国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．フッ化カルシウム３８．５〜７１．５重量％及びフッ化マグネシウム２８． ５〜６１．５重量％から熱処理により調製された共融焼結添加剤０．１〜４重量 ％のそのままのもの及び／又はそれを担体に付着した形態のもの並びに、必要に 応じて、粒度成長抑制剤０．１〜１．０重量％及び更に別の有効な添加剤０．２ 〜１．５重量％を、酸化アルミニウム９６〜９９．５％に成形前に添加し、これ らの成分を粉砕し、この混合物をそれ自体公知の方法でもって成形し、そしてこ の成形品を１３００℃を超える温度、好ましくは１４５０〜１６００℃で焼結す ることを包含する、耐摩耗性の増加したアルミナセラミックスの調製方法。
2. ２．フッ化カルシウム５５．６重量％及びフッ化マグネシウム４４．４重量％を ９４０℃以上の温度で加熱することにより調製された共融混合物を共融焼結添加 剤として使用することを包含する、請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．前記共融焼結添加剤を、酸化アルミニウム担体上に適用した形態で使用する ことを包含する、請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
4. ４．前記共融焼結添加剤を、０．１〜４重量％、好ましくは０．８重量％の量で 使用することを包含する、請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載の 方法。
5. ５．比表面積が少なくとも５ｍ２／ｇ（ＢＥＴ）の酸化アルミニウムを担体とし て使用することを包含する、請求の範囲第３項記載の方法。
6. ６．多結晶構造を有する焼結セラミックスの公称の酸化アルミニウム総含有量が ９６〜９９．５重量％に達し、化学的に結合したカルシウムーマグネシウムフッ 化物含有量が少なくとも約０．１重量％且つ約４重量％以下であることを特徴と する、アルミナセラミックス。
7. ７．前記セラミックスが、カルシウムーマグネシウムフッ化物のほかに、マグネ シウムスピネル、酸化マグネシウム及び／又は酸化ニッケルを０．１〜１．０重 量％、また、更に別の成分として、酸化クロム、酸化第二セリウム、ケイ酸ジル コニウム、酸化ジルコニウム、カルシウム長石を０．２〜１．５重量％及び／又 は好ましくは２０重量％の量のアランダム、あるいはそれらの適当な混合物を更 に別の有効な添加剤として含有してもよいことを特徴とする、請求の範囲第１項 から第６項までに記載の酸化アルミニウムセラミックス。