JPH03170368A - 高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法 - Google Patents
高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法Info
- Publication number
- JPH03170368A JPH03170368A JP1308542A JP30854289A JPH03170368A JP H03170368 A JPH03170368 A JP H03170368A JP 1308542 A JP1308542 A JP 1308542A JP 30854289 A JP30854289 A JP 30854289A JP H03170368 A JPH03170368 A JP H03170368A
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- Japan
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- aluminum titanate
- sintered body
- powder
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- produced
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- Pending
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- 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、チタンを構成元素として含有する無機質の繊
維によって強化されたチタン酸アルミニウム焼結体とそ
の製造方法に関する。
維によって強化されたチタン酸アルミニウム焼結体とそ
の製造方法に関する。
（従来の技術）
チタン酸アルミニウムは３結晶軸の各々の方向について
の熱膨張率が異なる異方熱膨張収縮を起こすため、チタ
ン酸アルミニウムを高温にて焼成した後冷却すると粒界
が剥離し焼結体内部に微細な亀裂が多数分散して発生す
る。このように内部に微細な亀裂を有するチタン酸アル
ミニウム焼結体を加熱冷却しても、該亀裂が拡大縮少す
るため見掛けの熱膨張率は約Ｉ Ｘ １ ０−６／℃と
徴小になる。従って、熱応力が低く耐熱衝撃性に優れる
ため、排気マニホールドやホットプラグ等の高温度条件
下にて使用されるエンジン部品にチタン酸アルミニウム
焼結体が使用されている。
の熱膨張率が異なる異方熱膨張収縮を起こすため、チタ
ン酸アルミニウムを高温にて焼成した後冷却すると粒界
が剥離し焼結体内部に微細な亀裂が多数分散して発生す
る。このように内部に微細な亀裂を有するチタン酸アル
ミニウム焼結体を加熱冷却しても、該亀裂が拡大縮少す
るため見掛けの熱膨張率は約Ｉ Ｘ １ ０−６／℃と
徴小になる。従って、熱応力が低く耐熱衝撃性に優れる
ため、排気マニホールドやホットプラグ等の高温度条件
下にて使用されるエンジン部品にチタン酸アルミニウム
焼結体が使用されている。
（発明が解決しようとする課題）
このような従来のチタン酸アルミニウム焼結体は上記の
ごとく内部に多数の微細な亀裂を有しており、外部から
応力が加わると応力が該亀裂に集中し亀裂を成長させる
ので機械的強度が非常に低く、４点曲げ強度は約ＩＫｇ
／ｍｒｎ”である。よって、チタン酸アルミニウム焼結
体は構造部材への使用に適しない。そこで、共沈法によ
り生成されたチタン酸アルミニウム焼結体内に無機質の
繊維を分散させ、該繊維によりチタン酸アルミニウム焼
結体を強化することにより機械的強度の優れた高強度チ
タン酸アルミニウム焼結体を形成したが、焼成に要する
時間が８時間と長いため、上記無機質の繊維に構成元素
として含有されている酸素原子が離脱し、該繊維を構成
する結晶の成長に起因する繊維の強度劣化のため、焼結
体が充分に強化されないという問題がある。
ごとく内部に多数の微細な亀裂を有しており、外部から
応力が加わると応力が該亀裂に集中し亀裂を成長させる
ので機械的強度が非常に低く、４点曲げ強度は約ＩＫｇ
／ｍｒｎ”である。よって、チタン酸アルミニウム焼結
体は構造部材への使用に適しない。そこで、共沈法によ
り生成されたチタン酸アルミニウム焼結体内に無機質の
繊維を分散させ、該繊維によりチタン酸アルミニウム焼
結体を強化することにより機械的強度の優れた高強度チ
タン酸アルミニウム焼結体を形成したが、焼成に要する
時間が８時間と長いため、上記無機質の繊維に構成元素
として含有されている酸素原子が離脱し、該繊維を構成
する結晶の成長に起因する繊維の強度劣化のため、焼結
体が充分に強化されないという問題がある。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記の問題点を解決するために、共沈法により
作成される粉末より微細なチタン酸アルミニウム粉末を
原料とすることにより、チタン酸アルミニウム焼結体内
に無機質の繊維を分散焼成させる際の焼成時間を短縮し
繊維の強度劣化を防止することにより、機械的強度の優
れた高強度チタン酸アルよニウム焼結体とその製造方法
を提供しようとするものである。
作成される粉末より微細なチタン酸アルミニウム粉末を
原料とすることにより、チタン酸アルミニウム焼結体内
に無機質の繊維を分散焼成させる際の焼成時間を短縮し
繊維の強度劣化を防止することにより、機械的強度の優
れた高強度チタン酸アルよニウム焼結体とその製造方法
を提供しようとするものである。
すなわち、共沈法により作成される粉末より微細なチタ
ン酸アルミニウム粉末とチタンを構成元素として含有す
る無機質の繊維とを混練し、該混線物を泥漿鋳込み成型
した後、該成型物を１３００℃に加熱して焼成する。
ン酸アルミニウム粉末とチタンを構成元素として含有す
る無機質の繊維とを混練し、該混線物を泥漿鋳込み成型
した後、該成型物を１３００℃に加熱して焼成する。
ところで、上記無機質の繊維はチタンを構成元素として
含有しているのでチタン酸アルミニウムとの親和力が大
であり、よって、強固な繊維強化焼結体が得られる。
含有しているのでチタン酸アルミニウムとの親和力が大
であり、よって、強固な繊維強化焼結体が得られる。
尚、上記無機質の繊維（以下Ｓ ｉ −Ｔ ｉ−Ｃ繊維
という）とは珪素Ｓｉ、チタンＴｉ、炭素Ｃ等からなり
、例えば（株）宇部興産製の商品名ｒチラノ織維』とし
て販売されているものである。該Ｓ ｉ −Ｔ ｉ −
Ｃ繊維は有機金属架橋重合体の一種であるポリチタノカ
ルボシランを窒素雰囲気にて焼成することによって得ら
れる。該Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ繊維が最大強度となる焼成温度
は１３００ｔであり耐熱性に優れている。例えば、炭化
珪素繊維の最大強度となる焼成温度が１２００℃である
のに対し更に１００℃高温にも耐えることができる。
という）とは珪素Ｓｉ、チタンＴｉ、炭素Ｃ等からなり
、例えば（株）宇部興産製の商品名ｒチラノ織維』とし
て販売されているものである。該Ｓ ｉ −Ｔ ｉ −
Ｃ繊維は有機金属架橋重合体の一種であるポリチタノカ
ルボシランを窒素雰囲気にて焼成することによって得ら
れる。該Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ繊維が最大強度となる焼成温度
は１３００ｔであり耐熱性に優れている。例えば、炭化
珪素繊維の最大強度となる焼成温度が１２００℃である
のに対し更に１００℃高温にも耐えることができる。
また、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ繊維は大気雰囲気下において加熱
されても酸化せず、よって大気雰囲気で加熱されても短
時間であれば比較的強度劣化し難いという特性を備えて
いる。
されても酸化せず、よって大気雰囲気で加熱されても短
時間であれば比較的強度劣化し難いという特性を備えて
いる。
（作用）
本発明の高強度チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法
によると、チタン酸アルミニウムとの親和力が大であり
、耐熱性に優れたＳ ｉ −Ｔ ｉ −Ｃ繊維を微細粒
子のチタン酸アルミニウムと混練して短時間にて焼成す
るので該Ｓｔ−Ｔｉ−Ｃ繊維の強度劣化を防止すること
ができ、チタン酸アルミニウム焼結体が該Ｓｔ−Ｔｉ−
Ｃ繊維によって充分強化され強度が向上した高強度チタ
ン酸アルミニウム焼結体を製造できる。
によると、チタン酸アルミニウムとの親和力が大であり
、耐熱性に優れたＳ ｉ −Ｔ ｉ −Ｃ繊維を微細粒
子のチタン酸アルミニウムと混練して短時間にて焼成す
るので該Ｓｔ−Ｔｉ−Ｃ繊維の強度劣化を防止すること
ができ、チタン酸アルミニウム焼結体が該Ｓｔ−Ｔｉ−
Ｃ繊維によって充分強化され強度が向上した高強度チタ
ン酸アルミニウム焼結体を製造できる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について詳細に説明する。
図は、本発明による焼結体の製造方法を示すフロー図で
ある。
ある。
アルコキシド法にて作成したチタン酸アルミニウム粉末
９５ｗｔ％と８．５μｍ径で１ｍｍ長のＳｔ−Ｔｉ−Ｃ
繊紐５ｗｔ％とをポリビニルアルコールの１％水溶液中
にて混練しスラリー状とする。
９５ｗｔ％と８．５μｍ径で１ｍｍ長のＳｔ−Ｔｉ−Ｃ
繊紐５ｗｔ％とをポリビニルアルコールの１％水溶液中
にて混練しスラリー状とする。
次に、該スラリーを脱泡した後、石膏型にて鋳込み成型
し８０℃の状態で１週間乾燥させる。
し８０℃の状態で１週間乾燥させる。
次に、該乾燥された成型品を焼結炉内に配置し大気雰囲
気にて１３００℃まで加熱し該加熱状態で４時間保持し
て焼威し、本願の高強度チタン酸アルミニウム焼結体で
ある試料Ａを作成する。
気にて１３００℃まで加熱し該加熱状態で４時間保持し
て焼威し、本願の高強度チタン酸アルミニウム焼結体で
ある試料Ａを作成する。
比較の為、上記工程の内、共沈法にて作成したチタン酸
アルミニウム粉末を使用し、かつ焼成時間を８時間とし
て試料Ｂを作成する。
アルミニウム粉末を使用し、かつ焼成時間を８時間とし
て試料Ｂを作成する。
上記試料Ａ及び試料ＢについてＪＩＳの４点曲げ試験を
実施した結果を以下の表に示す。
実施した結果を以下の表に示す。
該表に示すごとく、焼成時間が４時間である試料Ａは、
焼成時間が８時間である試料Ｂに対して機械強度が１．
２倍に強化されている。
焼成時間が８時間である試料Ｂに対して機械強度が１．
２倍に強化されている。
以上、本発明について詳細に説明したが本発明の精神か
ら逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に構成
できるから、本発明は前記特許請求の範囲において記載
した限定以外、特定の実施例に制約されるものではない
。
ら逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に構成
できるから、本発明は前記特許請求の範囲において記載
した限定以外、特定の実施例に制約されるものではない
。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、チタン酸アルミ
ニウムとの親和力が大であり、耐熱性に優れたＳ ｉ
−Ｔ ｉ−Ｃ繊維を微細粒子のチタン酸アルミニウムと
混練して短時間にて焼成するので該Ｓ ｉ −Ｔ ｉ−
Ｃ織維の強度劣化を防止することができ、チタン酸アル
ミニウム焼結体が該Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ織維によって充分強
化され強度が向上した高強度チタン酸アルミニウム焼結
体とその製造方法を提供できる。
ニウムとの親和力が大であり、耐熱性に優れたＳ ｉ
−Ｔ ｉ−Ｃ繊維を微細粒子のチタン酸アルミニウムと
混練して短時間にて焼成するので該Ｓ ｉ −Ｔ ｉ−
Ｃ織維の強度劣化を防止することができ、チタン酸アル
ミニウム焼結体が該Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ織維によって充分強
化され強度が向上した高強度チタン酸アルミニウム焼結
体とその製造方法を提供できる。
図は、本発明による焼結体の製造方法を示すフロー図で
ある。
ある。
Claims (4)
- （１）共沈法により作成される粉末より微細なチタン酸
アルミニウム粉末の焼結体内に、チタンを構成元素とし
て含有する無機質の繊維が分散され、該無機質の繊維に
より強化されていることを特徴とする高強度チタン酸ア
ルミニウム焼結体。 - （２）上記微細なチタン酸アルミニウム粉末はアルコキ
シド法にて作成されることを特徴とする請求項（１）記
載の高強度チタン酸アルミニウム焼結体。 - （３）共沈法により作成される粉末より微細なチタン酸
アルミニウム粉末とチタンを構成元素として含有する無
機質の繊維とを混練するステップと、該混練物を成型す
るステップと、該成型物を１３００℃に加熱し焼成する
ステップとを有することを特徴とする高強度チタン酸ア
ルミニウム焼結体の製造方法。 - （４）上記微細なチタン酸アルミニウム粉末はアルコキ
シド法にて作成され、上記焼成ステップでの加熱保持時
間が４時間であることを特徴とする請求項（３）記載の
高強度チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1308542A JPH03170368A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1308542A JPH03170368A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170368A true JPH03170368A (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=17982282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1308542A Pending JPH03170368A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03170368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110451938A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-15 | 辽宁科技大学 | 一种钛酸铝晶须增强铝钛质耐火材料 |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1308542A patent/JPH03170368A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110451938A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-15 | 辽宁科技大学 | 一种钛酸铝晶须增强铝钛质耐火材料 |
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