JPH02258674A - 導電性ジルコニア焼結体およびその製造法 - Google Patents
導電性ジルコニア焼結体およびその製造法Info
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- JPH02258674A JPH02258674A JP1295242A JP29524289A JPH02258674A JP H02258674 A JPH02258674 A JP H02258674A JP 1295242 A JP1295242 A JP 1295242A JP 29524289 A JP29524289 A JP 29524289A JP H02258674 A JPH02258674 A JP H02258674A
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- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
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- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/49—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates
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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。
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〕
本発明は導電性を有するジルコニア焼結体およびその製
造方法に関するものである。更に詳細には、強度、靭性
、硬度等の機械的特性に優れるのみならず、低温領域に
おいても導電性を有するジルコニア焼結体およびその製
造法に関するものである。
造方法に関するものである。更に詳細には、強度、靭性
、硬度等の機械的特性に優れるのみならず、低温領域に
おいても導電性を有するジルコニア焼結体およびその製
造法に関するものである。
従来、ジルコニア焼結体は切削工具や内燃機関用材料等
に適用すべく靭性や高温強度の改良が検討され、近年Ｙ
２０．． ＭｇＯ，ＣｅＯ□による部分安定化ジルコニ
アが開発されたが、ジルコニア焼結体はその焼結体製造
技術の制約から単純な形状のものしか得られてない。そ
のため最終製品形状にするには必然的に切削加工に頼ら
ざるを得ないのであるが、ジルコニア焼結体は絶縁材料
であるために低温では加工効率に優れた放電加工法が採
用できないとの欠点を有していた。
に適用すべく靭性や高温強度の改良が検討され、近年Ｙ
２０．． ＭｇＯ，ＣｅＯ□による部分安定化ジルコニ
アが開発されたが、ジルコニア焼結体はその焼結体製造
技術の制約から単純な形状のものしか得られてない。そ
のため最終製品形状にするには必然的に切削加工に頼ら
ざるを得ないのであるが、ジルコニア焼結体は絶縁材料
であるために低温では加工効率に優れた放電加工法が採
用できないとの欠点を有していた。
ジルコニアに導電性を付与し、放電加工を可能とする方
法として、ジルコニア粉末にＴｉＣ，ＴｉＮ等の導電性
粉末を混合し、これを焼結する方法が知られている。
法として、ジルコニア粉末にＴｉＣ，ＴｉＮ等の導電性
粉末を混合し、これを焼結する方法が知られている。
例えば、特公昭６１−５９２６６号にはＺｒＯ，とＴｉ
Ｎからなる焼結体が開示されている。しかし、該焼結体
において許容できる不純物は５ｉ（Ｌで３％迄、Ｆｅ、
０またはＴｉｅ、で０．５％迄、合計で３％迄で、これ
以上になると焼結性が妨げられ靭性が乏しいものとなる
と記載されている。
Ｎからなる焼結体が開示されている。しかし、該焼結体
において許容できる不純物は５ｉ（Ｌで３％迄、Ｆｅ、
０またはＴｉｅ、で０．５％迄、合計で３％迄で、これ
以上になると焼結性が妨げられ靭性が乏しいものとなる
と記載されている。
また、特開昭６０−１０３０７８号においてはＹ、Ｏ，
、ＭｇＯを安定化剤として炭化物を含有する焼結体が開
示されており、さらに特開昭６２−１３８３５９号には
Ｚ「０２に周期律表ＩＶａ 、Ｖａ 、Ｖｌａ族元素の
炭化物、窒化物、炭窒化物の１種を導電性付与剤として
加え、焼結性、熱伝導、導電性の向上を目的として導電
性付与剤と同一元素の酸化物を導電性付与剤に対して０
．１〜１０．０重量％添加することが教示されている。
、ＭｇＯを安定化剤として炭化物を含有する焼結体が開
示されており、さらに特開昭６２−１３８３５９号には
Ｚ「０２に周期律表ＩＶａ 、Ｖａ 、Ｖｌａ族元素の
炭化物、窒化物、炭窒化物の１種を導電性付与剤として
加え、焼結性、熱伝導、導電性の向上を目的として導電
性付与剤と同一元素の酸化物を導電性付与剤に対して０
．１〜１０．０重量％添加することが教示されている。
しかしながら、これら焼結体は本来ジルコニア焼結体の
有する靭性、硬度、機械的強度等の物性の低下なくして
導電性を得ることが難しく、それゆえに常温で放電加工
が可能な良導電性と優れた靭性、硬度、機械的強度等を
有する焼結体の出現が望まれていた。
有する靭性、硬度、機械的強度等の物性の低下なくして
導電性を得ることが難しく、それゆえに常温で放電加工
が可能な良導電性と優れた靭性、硬度、機械的強度等を
有する焼結体の出現が望まれていた。
一方、最近ジルコニアの安定化剤としてＴｉＯ２の使用
が報告されている。
が報告されている。
例えば、Ｋ、 Ｃ，ＲａｄｆｏｒｄらはＴｌＯ２がＹ、
０．系ジルコニアの焼結助剤として作用することを報告
している〔ジャーナル オブ マテリアル サイエンス
第１４巻、第５９頁〜、１９７９ （Ｊ、Ｍａｔ、Ｓｃ
ｉ、、Ｖｏｌ１４．Ｐ５９−．１９７９ ））。
０．系ジルコニアの焼結助剤として作用することを報告
している〔ジャーナル オブ マテリアル サイエンス
第１４巻、第５９頁〜、１９７９ （Ｊ、Ｍａｔ、Ｓｃ
ｉ、、Ｖｏｌ１４．Ｐ５９−．１９７９ ））。
また、津久間はＴｉｏ！ −Ｙ！０３系透光性ジルコニ
アにおける安定化剤としてのＴｉｅ、の作用を検討して
いる（機能材料、 １０．１９８６． Ｐ３１−３７）
。
アにおける安定化剤としてのＴｉｅ、の作用を検討して
いる（機能材料、 １０．１９８６． Ｐ３１−３７）
。
しかしながら、ＴｉＯｘは正方晶を安定化させる作用を
有するためＴｉｅ、添加量の増加とともに応力誘起変態
が起こり難くなり、強度や靭性は低下することが示され
ている。
有するためＴｉｅ、添加量の増加とともに応力誘起変態
が起こり難くなり、強度や靭性は低下することが示され
ている。
他方、特開昭＜３１−１２２１．６１号や特開昭６３−
１４４１６７号にはＴｉｅ、の添加がジルコニア焼結体
の高強度化に有効であると記載されている。
１４４１６７号にはＴｉｅ、の添加がジルコニア焼結体
の高強度化に有効であると記載されている。
しかしながら、これらは導電性を有するジルコニア焼結
体に関するものではなく、またＴｉＯ□添加による焼結
体の靭性についての言及はなく、勿論導電性付与材の存
在下でＴｉ０ｔが如何なる挙動を示すかを開示するもの
ではない。
体に関するものではなく、またＴｉＯ□添加による焼結
体の靭性についての言及はなく、勿論導電性付与材の存
在下でＴｉ０ｔが如何なる挙動を示すかを開示するもの
ではない。
本発明者らはジルコニア焼結体が加工時および使用時に
おいて要求される条件として、常温において少なくとも
５０Ｋｇ／Ｈ”以上の機械的強度を有し、４ＭＰａｍ”
’以上の破壊靭性値と１０００ｋｇ／ｍｍ”以上のビッ
カース硬度およびｌΩ印以下の体積固有抵抗値を有し、
かつ常圧焼結や低温焼結が可能であるとの特性を有する
、ジルコニア焼結体ならびにその製造法の提供を目的と
するものである。
おいて要求される条件として、常温において少なくとも
５０Ｋｇ／Ｈ”以上の機械的強度を有し、４ＭＰａｍ”
’以上の破壊靭性値と１０００ｋｇ／ｍｍ”以上のビッ
カース硬度およびｌΩ印以下の体積固有抵抗値を有し、
かつ常圧焼結や低温焼結が可能であるとの特性を有する
、ジルコニア焼結体ならびにその製造法の提供を目的と
するものである。
すなわち、本発明はＴｉＮ、 ５０〜ＩＯ容量％とＴｉ
Ｏ□＋ＺｒＯ□、５０〜９０容量％か％からなり、Ｔｉ
Ｏ２はＴｉＮの１０重量％を超え、かつＴｉＯ□のＴｉ
が１．５＜Ｔｉ５１０重量％の範囲にあり、曲げ強度が
５０Ｋｇ／ｍｍ”以上で、破壊靭性が４ＭＲａｍ””以
上であることを特徴とする導電性ジルコニア焼結体。な
らびにＴｉＮ、 ５０〜１０容量％とＴｉｅ、 ＋ Ｚ
ｒＯ，、５０〜９０容量％か％からなり、ＴｉＯ２はＴ
ｉＮの１０重量％を超え、かつＴｉ０ｚのＴｉが１．５
＜Ｔｉ５１０重量％の範囲になるようにＺｒＬ粉末とＴ
ＩＮ粉末およびＴｉ（Ｌ粉末を混合し、またはＴｉｅ、
を含有したＺｒＯ□粉末とＴｉＮ粉末を混合し、成形し
た後、不活性雰囲気中で焼結することを特徴とする導電
性ジルコニア焼結体の製造法。およびＴｉＮ、５０〜１
０容量％とＴｉ０ｚ＋ ＺｒＬ、 ５０〜９０容量％
からなり、ＴｉＣ２のＴｉが０．３＜Ｔｉ５１０重量％
の範囲にあり、焼結後の焼結体中のＺｒＯ□の結晶相の
１０〜４０％が単斜晶であることを特徴とする導電性ジ
ルコニア焼結体。ならびにＴｉＮ、５０〜１０容量％と
Ｔｉ１ｔ ＋ Ｚｒ０ｔ、 ５０〜９０容量％からなり
、ＴｉｅｓのＴｉが０．３＜ Ｔｉ６１０重量％の範囲
になるようにＺｒＬ粉末とＴｉＮ粉末およびＴｉＯ２粉
末を混合し、またはＴｉＯ，を含有したＺｒＯ，粉末と
ＴｉＮ粉末を混合し、成形した後、不活性雰囲気中で焼
結し、次いで得られた焼結体を焼結温度よりも低い温度
で熱処理することを特徴とする導電性ジルコニア焼結体
の製造法を提供するものである。
Ｏ□＋ＺｒＯ□、５０〜９０容量％か％からなり、Ｔｉ
Ｏ２はＴｉＮの１０重量％を超え、かつＴｉＯ□のＴｉ
が１．５＜Ｔｉ５１０重量％の範囲にあり、曲げ強度が
５０Ｋｇ／ｍｍ”以上で、破壊靭性が４ＭＲａｍ””以
上であることを特徴とする導電性ジルコニア焼結体。な
らびにＴｉＮ、 ５０〜１０容量％とＴｉｅ、 ＋ Ｚ
ｒＯ，、５０〜９０容量％か％からなり、ＴｉＯ２はＴ
ｉＮの１０重量％を超え、かつＴｉ０ｚのＴｉが１．５
＜Ｔｉ５１０重量％の範囲になるようにＺｒＬ粉末とＴ
ＩＮ粉末およびＴｉ（Ｌ粉末を混合し、またはＴｉｅ、
を含有したＺｒＯ□粉末とＴｉＮ粉末を混合し、成形し
た後、不活性雰囲気中で焼結することを特徴とする導電
性ジルコニア焼結体の製造法。およびＴｉＮ、５０〜１
０容量％とＴｉ０ｚ＋ ＺｒＬ、 ５０〜９０容量％
からなり、ＴｉＣ２のＴｉが０．３＜Ｔｉ５１０重量％
の範囲にあり、焼結後の焼結体中のＺｒＯ□の結晶相の
１０〜４０％が単斜晶であることを特徴とする導電性ジ
ルコニア焼結体。ならびにＴｉＮ、５０〜１０容量％と
Ｔｉ１ｔ ＋ Ｚｒ０ｔ、 ５０〜９０容量％からなり
、ＴｉｅｓのＴｉが０．３＜ Ｔｉ６１０重量％の範囲
になるようにＺｒＬ粉末とＴｉＮ粉末およびＴｉＯ２粉
末を混合し、またはＴｉＯ，を含有したＺｒＯ，粉末と
ＴｉＮ粉末を混合し、成形した後、不活性雰囲気中で焼
結し、次いで得られた焼結体を焼結温度よりも低い温度
で熱処理することを特徴とする導電性ジルコニア焼結体
の製造法を提供するものである。
以下、本発明を更に詳述する。
本発明のジルコニア焼結体は、Ｔｉｅ、 ＋ ＺｒＯ，
にたいしてＴｉＱ、をＴｉとして０．３＜Ｔｉ≦ｌＯ重
量％、好ましくは １．５＜Ｔｉ６１０重量％、さらに
好ましくは３．５≦Ｔｉ≦５．０重量％含有するジルコ
ニア固溶体とＴｉＮより構成される。
にたいしてＴｉＱ、をＴｉとして０．３＜Ｔｉ≦ｌＯ重
量％、好ましくは １．５＜Ｔｉ６１０重量％、さらに
好ましくは３．５≦Ｔｉ≦５．０重量％含有するジルコ
ニア固溶体とＴｉＮより構成される。
焼結体におけるＴｉＮの量は約１０〜５０容量％、好ま
しくは約２０〜３５容量％である。更にＴｉ０ｚはＴｉ
Ｎの１０重量％を超えることが好ましい。
しくは約２０〜３５容量％である。更にＴｉ０ｚはＴｉ
Ｎの１０重量％を超えることが好ましい。
焼結体中のＴｉＮの量がｌＯ容量％未満の場合は、放電
加工等に必要な体積固有抵抗が１ΩＣｍ以下の導電性の
発現は難しくなり、他方、５０容量％を超える場合には
焼結体の強度低下が著しくなる。
加工等に必要な体積固有抵抗が１ΩＣｍ以下の導電性の
発現は難しくなり、他方、５０容量％を超える場合には
焼結体の強度低下が著しくなる。
また、Ｚ「０．と固溶体を形成するＴｉｅ、の固溶量が
Ｔｉとして１０重量％を超える場合、強度や靭性を低下
せしめるＺｒＴｉＱ、が生成する。他方、Ｔｉとして０
．３重量％以下の場合には、強度や靭性等の物性の向上
は望めない。さらにＴｆＯｚがＴｉＮの１０重量％以下
の場合、焼結しただけではクラックを生ずることがある
。
Ｔｉとして１０重量％を超える場合、強度や靭性を低下
せしめるＺｒＴｉＱ、が生成する。他方、Ｔｉとして０
．３重量％以下の場合には、強度や靭性等の物性の向上
は望めない。さらにＴｆＯｚがＴｉＮの１０重量％以下
の場合、焼結しただけではクラックを生ずることがある
。
本発明に適する酸化ジルコニウムは、安定化剤の入らな
い未安定化ジルコニア粉末を用いた場合、焼結後クラッ
クが発生する可能性を有するために、ＹｔＯｓ、 Ｍｇ
Ｏ，Ｃｅｎｔ等の通常公知の安定化剤を添加して得た部
分安定化ジルコニア粉末を用いることが望ましい。これ
らの安定化剤の添加量は通常公知の部分安定化ジルコニ
ア、あるいは正方晶ジルコニア多結晶体を得る範囲で適
用すれば良く、例えばＹ、０．の場合は、ＺｒＯｘ粉末
に対し約２〜５モル％、ＭｇＯの場合は約８〜１０モル
％、ＣｅＯ２の場合は約６〜１２モル％を目途に使用す
れば良い。勿論これらの安定化剤を併用することも可能
である。
い未安定化ジルコニア粉末を用いた場合、焼結後クラッ
クが発生する可能性を有するために、ＹｔＯｓ、 Ｍｇ
Ｏ，Ｃｅｎｔ等の通常公知の安定化剤を添加して得た部
分安定化ジルコニア粉末を用いることが望ましい。これ
らの安定化剤の添加量は通常公知の部分安定化ジルコニ
ア、あるいは正方晶ジルコニア多結晶体を得る範囲で適
用すれば良く、例えばＹ、０．の場合は、ＺｒＯｘ粉末
に対し約２〜５モル％、ＭｇＯの場合は約８〜１０モル
％、ＣｅＯ２の場合は約６〜１２モル％を目途に使用す
れば良い。勿論これらの安定化剤を併用することも可能
である。
本発明の焼結体を得る方法は、焼結後ジルコニア焼結体
に固溶するＴｉＯｘがＴｉとして１０重量％以下、Ｔｉ
Ｎがジルコニア固溶体に対しｌＯ〜５０容量％と容量上
うに、ＺｒＯ□粉末およびＴｉ（ｈ粉末さらにＴｉＮ粉
末を混合、成形した後、不活性雰囲気中で焼結する方法
、さらに、より高強度、高靭性の焼結体を得る場合には
、上記で得られた焼結体を不活性雰囲気中で熱処理する
方法が用いられる。
に固溶するＴｉＯｘがＴｉとして１０重量％以下、Ｔｉ
Ｎがジルコニア固溶体に対しｌＯ〜５０容量％と容量上
うに、ＺｒＯ□粉末およびＴｉ（ｈ粉末さらにＴｉＮ粉
末を混合、成形した後、不活性雰囲気中で焼結する方法
、さらに、より高強度、高靭性の焼結体を得る場合には
、上記で得られた焼結体を不活性雰囲気中で熱処理する
方法が用いられる。
ＺｒＯ，粉末、ＴｉＮ粉末およびＴｉ１２粉末の混合に
際しＹｔＯｉ等の安定化剤は２ｒＯｔに予め混合してお
いてもよいし、勿論これら原料の混合時に同時に添加し
混合することもできる。
際しＹｔＯｉ等の安定化剤は２ｒＯｔに予め混合してお
いてもよいし、勿論これら原料の混合時に同時に添加し
混合することもできる。
これら原料の混合方法は各成分が均一に混合する方法で
あれば通常公知の方法が適用でき、特に制限されるもの
ではない。
あれば通常公知の方法が適用でき、特に制限されるもの
ではない。
また成形方法も金型プレス、ラバープレス、ホットプレ
ス、射出成形、熱間静水圧プレス等、公知の方法を採用
することができる。
ス、射出成形、熱間静水圧プレス等、公知の方法を採用
することができる。
焼結条件は用いる原料により一義的ではないが、通常は
窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気中で約１３５０〜
１６５０℃、１時間以上、好ましくは約１４００〜１６
００℃、１〜５時間焼成すればよい。
窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気中で約１３５０〜
１６５０℃、１時間以上、好ましくは約１４００〜１６
００℃、１〜５時間焼成すればよい。
この時点での焼結体は通常、主として正方晶と立方晶よ
りなり、約１５重量％以下の量の単斜晶の組成を有する
。
りなり、約１５重量％以下の量の単斜晶の組成を有する
。
次いで本発明においては、必要に応じて得られた焼結体
を焼結後に熱処理するか、あるいは焼成に引続き熱処理
する。
を焼結後に熱処理するか、あるいは焼成に引続き熱処理
する。
熱処理条件は被処理物である熱処理前の焼結体の組成に
より一義的ではないが、通常は窒素、アルゴン等の不活
性ガス雰囲気中で約ｌ０００〜１３００℃、１時間以上
、好ましくは約１１００〜１２５０℃、１〜１００時間
行えばよい。
より一義的ではないが、通常は窒素、アルゴン等の不活
性ガス雰囲気中で約ｌ０００〜１３００℃、１時間以上
、好ましくは約１１００〜１２５０℃、１〜１００時間
行えばよい。
かかる熱処理を行うことにより、得られる焼結体は正方
晶および／または立方晶の割合が減少し、少なくとも単
斜晶の量が約５重量％以上増加し、普通には結晶相中に
占める単斜晶が約１０〜３０重量％の組成を有するよう
になり、理由は詳らかではないが、熱処理を行わないも
のに比し、導電性の低下なくして、機械的強度や破壊靭
性が著しく向上する。
晶および／または立方晶の割合が減少し、少なくとも単
斜晶の量が約５重量％以上増加し、普通には結晶相中に
占める単斜晶が約１０〜３０重量％の組成を有するよう
になり、理由は詳らかではないが、熱処理を行わないも
のに比し、導電性の低下なくして、機械的強度や破壊靭
性が著しく向上する。
本発明に際し、本発明の効果を損なわない範囲でＺｒＯ
，、Ｔｉｅ、、 ＴｉＮ以外の他の物質を混合すること
は勿論可能である。例えばＡＩＪｘ、 Ｓｉ！Ｎ＋、
ＳｉＣ，Ｔｉｃ。
，、Ｔｉｅ、、 ＴｉＮ以外の他の物質を混合すること
は勿論可能である。例えばＡＩＪｘ、 Ｓｉ！Ｎ＋、
ＳｉＣ，Ｔｉｃ。
ＴｉＢ等の無機物質が挙げられる。これらの添加量は添
加目的にもよるが、通常は１ｒ（Ｌに対し約２０容量％
の範囲内で使用すればよい。
加目的にもよるが、通常は１ｒ（Ｌに対し約２０容量％
の範囲内で使用すればよい。
本発明により得られる焼結体は、常温において少なくと
も５０Ｋｇ／ｍｍ２以上の機械的強度、４ＭＰａｍ”’
以上の破壊靭性値、１０００Ｋｇ／ ｍｍ”以上のビッ
カース硬度および１部ｃｍ以下の体積固有抵抗値を有し
、またＴｉＢ２がＴｉとして１．５＜ Ｔｉ６１０ｗｔ
％含有する場合、加熱処理を加えたものにあっては導磁
性°の低下なくして、少なくとも６０Ｋｇ７’ｍｍ”以
上の機械的強度、６ＭＰａｍ””以上の破壊靭性値を有
するためマイクロモーター用シャフトや工業用カッター
等の材料自体に導電性を要求される用途や、切削工具や
内燃機関部品等の加工性を要求される分野への適合性を
高め得るとともに、従来のＮｂＣ！ＴｉＣ，さらには特
定量のＴｉ０ｚを存在させないＴｉＮを原料として用い
る方法の如く、加圧、高温焼結を行わずとも、特定量の
ジルコニア粉末とチタニウム酸化物および窒化チタニウ
ム粉末を窒素存在化に焼結せしめることにより得られる
もので、極めて経済的でありその工業的価値は頗る大な
るものである。
も５０Ｋｇ／ｍｍ２以上の機械的強度、４ＭＰａｍ”’
以上の破壊靭性値、１０００Ｋｇ／ ｍｍ”以上のビッ
カース硬度および１部ｃｍ以下の体積固有抵抗値を有し
、またＴｉＢ２がＴｉとして１．５＜ Ｔｉ６１０ｗｔ
％含有する場合、加熱処理を加えたものにあっては導磁
性°の低下なくして、少なくとも６０Ｋｇ７’ｍｍ”以
上の機械的強度、６ＭＰａｍ””以上の破壊靭性値を有
するためマイクロモーター用シャフトや工業用カッター
等の材料自体に導電性を要求される用途や、切削工具や
内燃機関部品等の加工性を要求される分野への適合性を
高め得るとともに、従来のＮｂＣ！ＴｉＣ，さらには特
定量のＴｉ０ｚを存在させないＴｉＮを原料として用い
る方法の如く、加圧、高温焼結を行わずとも、特定量の
ジルコニア粉末とチタニウム酸化物および窒化チタニウ
ム粉末を窒素存在化に焼結せしめることにより得られる
もので、極めて経済的でありその工業的価値は頗る大な
るものである。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
尚、本発明において焼結体の各種物性測定は以下の方法
で求めた。
で求めた。
導電率（体積固有抵抗）：焼結体を切り出して得られた
試験片を、四、端子方式の微抵抗計を用い室温で測定し
、その数値を読み取り試験片寸法より算出した。
試験片を、四、端子方式の微抵抗計を用い室温で測定し
、その数値を読み取り試験片寸法より算出した。
曲げ強度（３点曲げ強度） ：、ＪＩＳ−Ｒ１６０１
により測定した。
により測定した。
強度：ビッカース硬度（荷重２ｏＫｇ）破壊靭性値：
５ＥＰＢ法（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｅｄｇｅ−Ｐｒｅｃｒａｃ
ｋｅｄ−Ｂｅａｍ法）により測定した。
５ＥＰＢ法（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｅｄｇｅ−Ｐｒｅｃｒａｃ
ｋｅｄ−Ｂｅａｍ法）により測定した。
（参照文献）
Ｔ、Ｎｏ５ｅ ａｎｄ Ｔ、Ｆｕｊｉｉ；Ｊ、Ａｍ、Ｃ
ｅｒａｍ、Ｓｏｃ、。
ｅｒａｍ、Ｓｏｃ、。
結晶相：Ｘ線回折法により行った。１μｍダイアモンド
ペーストで鏡面研磨した試験片をＸ線回折し、次式・よ
り各結晶相の割合を算出した。
ペーストで鏡面研磨した試験片をＸ線回折し、次式・よ
り各結晶相の割合を算出した。
ｍ／（ｔ＋ｃ）・ ［１ｆｆｉ（１１１）＋１．（Ｌ
ＩＴ）コ ／［１，（１１１）＋ １．（１１１）］ｃ
／ｌ＝１．（２００）／ ［１，（２００）＋１．（０
０２）］式中、ｍは単斜晶、ｔは正方晶、Ｃは 立方晶、■。は単斜晶の積分強度、１１は正方晶の積分
強度、ＩＣは立方晶の 積分強度を示す。
ＩＴ）コ ／［１，（１１１）＋ １．（１１１）］ｃ
／ｌ＝１．（２００）／ ［１，（２００）＋１．（０
０２）］式中、ｍは単斜晶、ｔは正方晶、Ｃは 立方晶、■。は単斜晶の積分強度、１１は正方晶の積分
強度、ＩＣは立方晶の 積分強度を示す。
実施例１−１７
市販の平均粒子径０．５μ前のジルコニア粉末（３モル
％のＹ、０．を含み、不純物は０．１重態％以下、住友
化学工業（掬製）とチタニア粉末（アナタース型、石原
産業（株製、Ａ−１００）および窒化チタニウム粉末（
日本新金属（掬製、３２５メツシユアンダ一品）を第１
表記載の量比で調合し、湿式ボールミル（エタノール溶
媒中）で混合、粉砕した後、乾燥、解砕し焼結用原料を
得た。このようして得た焼結用原料を金型プレス成形機
で予備成形した後、１５００ｋｇ／ｃｆｆ１以上の圧力
でラバープレス成形を行い、得られた成形体を電気炉で
窒素雰囲気中で第１表記載の条件下に焼結した。 次い
で得られた焼結体の１部を更に電気炉で窒素雰囲気中で
第１表記載の条件で加熱処理を行った。焼結後および加
熱処理後の焼結体の物性測定データを第１表に記載する
。
％のＹ、０．を含み、不純物は０．１重態％以下、住友
化学工業（掬製）とチタニア粉末（アナタース型、石原
産業（株製、Ａ−１００）および窒化チタニウム粉末（
日本新金属（掬製、３２５メツシユアンダ一品）を第１
表記載の量比で調合し、湿式ボールミル（エタノール溶
媒中）で混合、粉砕した後、乾燥、解砕し焼結用原料を
得た。このようして得た焼結用原料を金型プレス成形機
で予備成形した後、１５００ｋｇ／ｃｆｆ１以上の圧力
でラバープレス成形を行い、得られた成形体を電気炉で
窒素雰囲気中で第１表記載の条件下に焼結した。 次い
で得られた焼結体の１部を更に電気炉で窒素雰囲気中で
第１表記載の条件で加熱処理を行った。焼結後および加
熱処理後の焼結体の物性測定データを第１表に記載する
。
比較例１〜７
実施例１で用いたジルコニア粉末、チタニア粉末および
窒化チタニウム粉末を、実施例１と同様にして、第２表
記載の量比で調合し焼結体を得た。
窒化チタニウム粉末を、実施例１と同様にして、第２表
記載の量比で調合し焼結体を得た。
焼結後および加熱処理後の焼結体の物性測定データを第
２表に記載する。
２表に記載する。
尚、比較の為、市販のＴｉＣ−Ｙ、０３含有ＺｒＯ，系
導電性ジルコニア焼結体及びＮｂＣ−ＹｚＯ＊含有Ｚ「
０２系導電性ジルコニア焼結体 （いずれもホラ トプレス品） の物性測定データを第２表に記載する。
導電性ジルコニア焼結体及びＮｂＣ−ＹｚＯ＊含有Ｚ「
０２系導電性ジルコニア焼結体 （いずれもホラ トプレス品） の物性測定データを第２表に記載する。
手
続
補
正
書
（自
発）
５゜
補正の対象
平成元年７２月２１日
明細書の
「発明の詳細な説明」
の欄。
補正の内容
（１）明細書の第３頁第１５行の
「Ｆｅ２Ｏ」
を
ｌ。
事件の表示
ｒＦｅｓＯｓＪ
に訂正する。
平成１年
特許願
第２９
４２号
以
上
２゜
発明の名称
導電性ジルコニア焼結体およびその製造法３゜
補正をする者
事件との関係
Claims (4)
- （１）ＴｉＮ，５０〜１０容量％とＴｉＯ＿２＋ＺｒＯ
＿２，５０〜９０容量％からなり、ＴｉＯ＿２はＴｉＮ
の１０重量％を超え、かつＴｉＯ＿２のＴｉが１．５＜
Ｔｉ≦１０重量％の範囲にあることを特徴とする導電性
ジルコニア焼結体。 - （２）ＴｉＮ，５０〜１０容量％とＴｉＯ＿２＋ＺｒＯ
＿２，５０〜９０容量％からなり、ＴｉＯ＿２はＴｉＮ
の１０重量％を超え、かつＴｉＯ＿２のＴｉが１．５＜
Ｔｉ≦１０重量％の範囲になるようにＺｒＯ＿２粉末と
ＴｉＮ粉末およびＴｉＯ＿２粉末を混合し、またはＴｉ
Ｏ＿２を含有したＺｒＯ＿２粉末とＴｉＮ粉末を混合し
、成形した後、不活性雰囲気中で焼結することを特徴と
する導電性ジルコニア焼結体の製造法。 - （３）ＴｉＮ，５０〜１０容量％とＴｉＯ＿２＋ＺｒＯ
＿２，５０〜９０容量％からなり、ＴｉＯ＿２のＴｉが
０．３＜Ｔｉ≦１０重量％の範囲にあり、焼結後の焼結
体中のＺｒＯ＿２の結晶相の１０〜４０％が単斜晶であ
ることを特徴とする導電性ジルコニア焼結体。 - （４）ＴｉＮ，５０〜１０容量％とＴｉＯ＿２＋ＺｒＯ
＿２，５０〜９０容量％からなり、ＴｉＯ＿２のＴｉが
０．３＜Ｔｉ≦１０重量％の範囲になるようにＺｒＯ＿
２粉末とＴｉＮ粉末およびＴｉＯ＿２粉末を混合し、ま
たはＴｉＯ＿２を含有したＺｒＯ＿２粉末とＴｉＮ粉末
を混合し、成形した後、不活性雰囲気中で焼結し、次い
で得られた焼結体を焼結温度よりも低い温度で熱処理す
ることを特徴とする導電性ジルコニア焼結体の製造法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295242A JP2847818B2 (ja) | 1988-12-13 | 1989-11-13 | 導電性ジルコニア焼結体およびその製造法 |
| US07/448,284 US5068072A (en) | 1988-12-13 | 1989-12-11 | Electrically conductive zirconia-based sintered body and process for the production thereof |
| DE8989312888T DE68904407T2 (de) | 1988-12-13 | 1989-12-11 | Elektrisch leitender sinterkoerper auf der basis von zirkoniumoxid und verfahren zu seiner herstellung. |
| EP89312888A EP0373848B1 (en) | 1988-12-13 | 1989-12-11 | Electrically conductive zirconia-based sintered body and process for the production thereof |
| AU46178/89A AU623956B2 (en) | 1988-12-13 | 1989-12-12 | Electrically conductive zirconia-based sintered body and process for the production thereof |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-315752 | 1988-12-13 | ||
| JP31575288 | 1988-12-13 | ||
| JP1295242A JP2847818B2 (ja) | 1988-12-13 | 1989-11-13 | 導電性ジルコニア焼結体およびその製造法 |
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|---|---|
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| JP2847818B2 JP2847818B2 (ja) | 1999-01-20 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP0373848B1 (ja) |
| JP (1) | JP2847818B2 (ja) |
| AU (1) | AU623956B2 (ja) |
| DE (1) | DE68904407T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5916833A (en) * | 1995-11-07 | 1999-06-29 | Ngk Spark Plug Company Limited | Sintered ceramic bodies and ceramic metal working tools |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9015890D0 (en) * | 1990-07-19 | 1990-09-05 | Tioxide Group Services Ltd | Process for forming ceramics |
| JP2845640B2 (ja) * | 1991-05-30 | 1999-01-13 | 松下電器産業株式会社 | 高周波フィルタ |
| JPH0725589B2 (ja) * | 1992-10-12 | 1995-03-22 | 工業技術院長 | 高靭性炭窒化チタン−酸化ジルコニウム系セラミックス材料 |
| DE4308337C2 (de) * | 1993-03-16 | 1996-10-17 | Fraunhofer Ges Forschung | Hartstoffverstärkte stabilisierte ZrO¶2¶-Keramik und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US5485333A (en) * | 1993-04-23 | 1996-01-16 | Eastman Kodak Company | Shorted DMR reproduce head |
| DE19733700C2 (de) * | 1996-10-04 | 1999-06-02 | Fraunhofer Ges Forschung | Hartstoffverstärkte stabilisierte Zr02-Keramik mit mechanischer Stabilität unter hydrothermaler Beanspruchung, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung |
| FR2761980B1 (fr) * | 1997-04-15 | 1999-05-28 | Suisse Electronique Microtech | Procede de traitement de ceramiques, notamment a base d'oxyde de zirconium |
| US6669871B2 (en) * | 2000-11-21 | 2003-12-30 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | ESD dissipative ceramics |
| NO20030254L (no) * | 2002-01-18 | 2003-07-21 | Ngk Spark Plug Co | Sintret zirkondioksydlegeme, slitasjebestandig element, lagerkule og element for optisk koblingsstykke |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE759202A (fr) * | 1969-11-21 | 1971-04-30 | Du Pont | Articles de joaillerie a base de nitrures |
| DE3230216A1 (de) * | 1981-08-13 | 1983-08-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd., Nagoya, Aichi | Sinterkoerper mit hoher zaehigkeit |
| JPS60103078A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-07 | 日本タングステン株式会社 | 導電性ジルコニア基焼結材料及びその製造方法 |
| JPS6159266A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | 周波数測定装置 |
| JPS61122161A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-10 | 日立金属株式会社 | ジルコニア焼結体 |
| JPS62138359A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-22 | 住友電気工業株式会社 | セラミツク焼結体 |
| US4753902A (en) * | 1986-11-24 | 1988-06-28 | Corning Glass Works | Transformation toughened zirconia-titania-yttria ceramic alloys |
| JP3297087B2 (ja) * | 1992-09-25 | 2002-07-02 | 株式会社東芝 | 高耐圧半導体装置 |
| JP3269692B2 (ja) * | 1993-01-13 | 2002-03-25 | 理学電機株式会社 | 微小領域ｘ線回折測定方法 |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1295242A patent/JP2847818B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-11 US US07/448,284 patent/US5068072A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-11 DE DE8989312888T patent/DE68904407T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-11 EP EP89312888A patent/EP0373848B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-12 AU AU46178/89A patent/AU623956B2/en not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5916833A (en) * | 1995-11-07 | 1999-06-29 | Ngk Spark Plug Company Limited | Sintered ceramic bodies and ceramic metal working tools |
| US5994250A (en) * | 1995-11-07 | 1999-11-30 | Ngk Spark Plug Company Limited | Sintered ceramic bodies and ceramic working tools |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5068072A (en) | 1991-11-26 |
| DE68904407T2 (de) | 1993-06-09 |
| EP0373848A2 (en) | 1990-06-20 |
| JP2847818B2 (ja) | 1999-01-20 |
| AU4617889A (en) | 1990-06-21 |
| AU623956B2 (en) | 1992-05-28 |
| EP0373848B1 (en) | 1993-01-13 |
| DE68904407D1 (de) | 1993-02-25 |
| EP0373848A3 (en) | 1991-01-16 |
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