JPH0421632B2 - - Google Patents
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- JPH0421632B2 JPH0421632B2 JP61251384A JP25138486A JPH0421632B2 JP H0421632 B2 JPH0421632 B2 JP H0421632B2 JP 61251384 A JP61251384 A JP 61251384A JP 25138486 A JP25138486 A JP 25138486A JP H0421632 B2 JPH0421632 B2 JP H0421632B2
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- 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
- C04B35/16—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 silicates other than clay
- C04B35/22—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 silicates other than clay rich in calcium oxide, e.g. wollastonite
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- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は切削加工性に優れたセラミツクス焼結
体及びその製造方法に係り、特に切削加工性に優
れると共に、高温焼成が可能で極めて高い強度を
有するセラミツクス焼結体及びその製造方法に関
する。 ［従来の技術］ セラミツクス焼結体は一般に高硬度で脆性材料
であることから、その切断、その他の加工が極め
て困難である。例えば、一般の陶磁器質焼結体
は、硬質磁器では主結晶相はムライト
（3Al2O3・2SiO2）、石英（SiO2）等をアルカリガ
ラス相によつて結合されたものであり、焼結前の
原料結晶質は加熱によつて分解され、反応し共融
して別の結晶相とガラス相で、モース硬度７以上
の硬くて脆く、靭性の低い材質となるので、通常
炭素鋼の工具では殆ど加工不能であるという加工
性上の欠点を有するものとなる。また、いわゆる
酸化物セラミツクスとして知られるアルミナ、ジ
ルコニア磁器等は、微結晶質の焼結体で強度も高
いが、モース硬度は８以上にもなるので、通常炭
素鋼の工具では殆ど歯が立たない。 これに対し、ダイヤモンドカツターのような特
殊な工具を用いた場合には、ある程度切削加工を
施すことができるが、ダイヤモンドカツターは高
価な工具である上に、これを用いての加工作業は
長時間を要し、しかも多大な労力を必要とするた
め、加工コストが高くつき、工業的に有利な方法
とはいえない。 このため、刃先が普通炭素鋼で作られた、例え
ばドリル、鋸、バイト等の一般の工具によつて、
通常の材木を切るように、ひびわれ、切損等を生
ぜずにスムースに自由な形に切削或は切断、せん
孔、溝掘り等ができる、いわゆる切削加工性に優
れたセラミツクス焼結体の出現が強く望まれてい
た。 従来、切削加工性を改善したものとして、コー
ニング社の「マコール」（商品名）なるマイカ・
ガラス・セラミツクスがあり、若干の機械加工性
があると称せられているが、しかしこの製品の実
体はKMg2AlSi3O10F2の結晶化ガラス相を30〜40
％も含むものであつて、やはり切削加工に対して
は通常炭素鋼の工具では歯が立ちにくく、われ易
い上に約800℃で軟化変形し、むしろセラミツク
ス製品としては複数の欠点を有するものである。 このような問題点のない、切削加工性に優れた
セラミツクスとして、特開昭60−184643に開示さ
れるものがある。 ［発明が解決しようとする問題点］ 特開昭60−184643に係るセラミツクス焼結体
は、βワラストナイトがαワラストナイトへ転移
するのを押えるために、焼成温度を高くすること
ができず（1200℃以下で焼成）、このため焼結体
の強度が低いという欠点がある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記従来の問題点を解決し、切削加
工性に優れると共に、高温焼成が可能で極めて高
い強度を有するセラミツク焼結体及びその製造方
法を提供するものであつて、 第１図に示されるCaO−SiO2−MgO三成分系
図における、点１，２，３，４，５，６及び７で
あつて、各々、下記組成を示す点１〜７で囲まれ
るCaO，SiC2及びMgO組成を有する焼結体より
なることを特徴とする切削加工性に優れたセラミ
ツクス焼結体、 及び 第１図に示されるCaO−SiO2−MgO三成分系
図における、点１，２，３，４，５，６及び７で
あつて、各々、下記組成を示す点１〜７で囲まれ
るCaO，SiO2及びMgO組成となるように配合し、
これを1200℃を超え1350℃以下の温度で焼成する
ことを特徴とする切削加工性に優れたセラミツク
ス焼結体の製造方法、 を要旨とするものである。 点１：CaO＝25.7重量％、SiO2＝55.5重量％、
MgO＝18.8重量％ 点２：CaO＝35.4重量％、SiO2＝51.6重量％、
MgO＝13.0重量％ 点３：CaO＝36.5重量％、SiO2＝51.3重量％、
MgO＝12.2重量％ 点４：CaO＝47.4重量％、SiO2＝51.6重量％、
MgO＝1.0重量％ 点５：CaO＝45.9重量％、SiO2＝53.1重量％、
MgO＝1.0重量％ 点６：CaO＝31.2重量％、SiO2＝61.7重量％、
MgO＝7.1重量％ 点７：CaO＝30.2重量％、SiO2＝61.5重量％、
MgO＝8.3重量％ βワラストナイト（βCaO・SiO2）は、三斜晶
系の板状によく発達した結晶の集合体であり、α
ワラストナイトの単斜晶系粒状結晶とは異なり、
優れた切削加工性を付与するものである。 第２図のグラフからも明らかなように、CaO・
SiO2系においては、焼成を1200℃以下、特に
1130℃以下程度の温度で行なわないと、αワラス
トナイトが晶出し、良好な切削加工性が得られな
い。これに対し、これにMgOを加えたCaO−
MgO−SiO2系では、βワラストナイトからαワ
ラストナイトへの転移温度が上がり、より高温で
の焼成が可能となる。 しかしながら、MgOの量が多過ぎると、焼結
体の硬度が高くなり、また非針状結晶が多く生じ
て、切削加工性が低下する傾向がある。 本発明者は、βワラストナイトからαワラスト
ナイトへの転移温度を上げることにより高温焼成
を可能とし、焼結体に切削加工性と共に高強度を
与えることができるCaO−SiO2−MgO系焼結体
の組成について、鋭意研究を重ねた結果、第１図
の１，２，３，４，５，６及び７で囲まれる組成
であれば、良好な切削加工性及び高い強度を有す
るセラミツクス焼結体が得られることを見出し、
本発明を完成させたものである。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明のセラミツクス焼結体は第１図の１，
２，３，４，５，６及び７で囲まれるCaO，
SiO2，MgO組成を有するものである。 なお、第１図中、１〜７の各点は下記第１表に
示す組成の点である。
体及びその製造方法に係り、特に切削加工性に優
れると共に、高温焼成が可能で極めて高い強度を
有するセラミツクス焼結体及びその製造方法に関
する。 ［従来の技術］ セラミツクス焼結体は一般に高硬度で脆性材料
であることから、その切断、その他の加工が極め
て困難である。例えば、一般の陶磁器質焼結体
は、硬質磁器では主結晶相はムライト
（3Al2O3・2SiO2）、石英（SiO2）等をアルカリガ
ラス相によつて結合されたものであり、焼結前の
原料結晶質は加熱によつて分解され、反応し共融
して別の結晶相とガラス相で、モース硬度７以上
の硬くて脆く、靭性の低い材質となるので、通常
炭素鋼の工具では殆ど加工不能であるという加工
性上の欠点を有するものとなる。また、いわゆる
酸化物セラミツクスとして知られるアルミナ、ジ
ルコニア磁器等は、微結晶質の焼結体で強度も高
いが、モース硬度は８以上にもなるので、通常炭
素鋼の工具では殆ど歯が立たない。 これに対し、ダイヤモンドカツターのような特
殊な工具を用いた場合には、ある程度切削加工を
施すことができるが、ダイヤモンドカツターは高
価な工具である上に、これを用いての加工作業は
長時間を要し、しかも多大な労力を必要とするた
め、加工コストが高くつき、工業的に有利な方法
とはいえない。 このため、刃先が普通炭素鋼で作られた、例え
ばドリル、鋸、バイト等の一般の工具によつて、
通常の材木を切るように、ひびわれ、切損等を生
ぜずにスムースに自由な形に切削或は切断、せん
孔、溝掘り等ができる、いわゆる切削加工性に優
れたセラミツクス焼結体の出現が強く望まれてい
た。 従来、切削加工性を改善したものとして、コー
ニング社の「マコール」（商品名）なるマイカ・
ガラス・セラミツクスがあり、若干の機械加工性
があると称せられているが、しかしこの製品の実
体はKMg2AlSi3O10F2の結晶化ガラス相を30〜40
％も含むものであつて、やはり切削加工に対して
は通常炭素鋼の工具では歯が立ちにくく、われ易
い上に約800℃で軟化変形し、むしろセラミツク
ス製品としては複数の欠点を有するものである。 このような問題点のない、切削加工性に優れた
セラミツクスとして、特開昭60−184643に開示さ
れるものがある。 ［発明が解決しようとする問題点］ 特開昭60−184643に係るセラミツクス焼結体
は、βワラストナイトがαワラストナイトへ転移
するのを押えるために、焼成温度を高くすること
ができず（1200℃以下で焼成）、このため焼結体
の強度が低いという欠点がある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記従来の問題点を解決し、切削加
工性に優れると共に、高温焼成が可能で極めて高
い強度を有するセラミツク焼結体及びその製造方
法を提供するものであつて、 第１図に示されるCaO−SiO2−MgO三成分系
図における、点１，２，３，４，５，６及び７で
あつて、各々、下記組成を示す点１〜７で囲まれ
るCaO，SiC2及びMgO組成を有する焼結体より
なることを特徴とする切削加工性に優れたセラミ
ツクス焼結体、 及び 第１図に示されるCaO−SiO2−MgO三成分系
図における、点１，２，３，４，５，６及び７で
あつて、各々、下記組成を示す点１〜７で囲まれ
るCaO，SiO2及びMgO組成となるように配合し、
これを1200℃を超え1350℃以下の温度で焼成する
ことを特徴とする切削加工性に優れたセラミツク
ス焼結体の製造方法、 を要旨とするものである。 点１：CaO＝25.7重量％、SiO2＝55.5重量％、
MgO＝18.8重量％ 点２：CaO＝35.4重量％、SiO2＝51.6重量％、
MgO＝13.0重量％ 点３：CaO＝36.5重量％、SiO2＝51.3重量％、
MgO＝12.2重量％ 点４：CaO＝47.4重量％、SiO2＝51.6重量％、
MgO＝1.0重量％ 点５：CaO＝45.9重量％、SiO2＝53.1重量％、
MgO＝1.0重量％ 点６：CaO＝31.2重量％、SiO2＝61.7重量％、
MgO＝7.1重量％ 点７：CaO＝30.2重量％、SiO2＝61.5重量％、
MgO＝8.3重量％ βワラストナイト（βCaO・SiO2）は、三斜晶
系の板状によく発達した結晶の集合体であり、α
ワラストナイトの単斜晶系粒状結晶とは異なり、
優れた切削加工性を付与するものである。 第２図のグラフからも明らかなように、CaO・
SiO2系においては、焼成を1200℃以下、特に
1130℃以下程度の温度で行なわないと、αワラス
トナイトが晶出し、良好な切削加工性が得られな
い。これに対し、これにMgOを加えたCaO−
MgO−SiO2系では、βワラストナイトからαワ
ラストナイトへの転移温度が上がり、より高温で
の焼成が可能となる。 しかしながら、MgOの量が多過ぎると、焼結
体の硬度が高くなり、また非針状結晶が多く生じ
て、切削加工性が低下する傾向がある。 本発明者は、βワラストナイトからαワラスト
ナイトへの転移温度を上げることにより高温焼成
を可能とし、焼結体に切削加工性と共に高強度を
与えることができるCaO−SiO2−MgO系焼結体
の組成について、鋭意研究を重ねた結果、第１図
の１，２，３，４，５，６及び７で囲まれる組成
であれば、良好な切削加工性及び高い強度を有す
るセラミツクス焼結体が得られることを見出し、
本発明を完成させたものである。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明のセラミツクス焼結体は第１図の１，
２，３，４，５，６及び７で囲まれるCaO，
SiO2，MgO組成を有するものである。 なお、第１図中、１〜７の各点は下記第１表に
示す組成の点である。
【表】
このような本発明の焼結体を製造するに好適な
本発明の製造方法について以下に詳述する。 本発明の方法においてはまずCaO原料、SiO2
原料、MgO原料を第１図の１，２，３，４，５，
６及び７で囲まれるCaO，SiO2，MgO組成とな
るように配合する。 本発明において、CaO原料、SiO2原料として
は、天然もしくは人工のβCaO・SiO2、例えば珪
灰石、ゾノトライトを用いるのが好ましい。ま
た、MgO原料としては、タルク、ドロマイト、
水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マ
グネシウムが使用できる。 これらの原料は原料の針状、板状結晶が破壊さ
れない程度に十分に粉砕混合、含水調整した後常
法に従つて成形し、1200℃を超え1350℃以下の温
度で焼成する。 前述の如く、本発明では、成分中に特定量の
MgOを含有するため、このような高い温度での
焼成によつても、αCaO・SiO2への転移は押えら
れ、βCaO・SiO2の良好な結晶が得られ、優れた
切削加工性を有する焼結体となる。しかも、高温
焼成を行なうため、得られる焼結体は極めて緻密
で高強度のものとなる。 ［実施例、比較例及び実験例］ 以下、実施例について説明する。 実施例 １ ゾノライト100重量部及びタルク10重量部
（CaO：44重量％、SiO2：53重量％、MgO：３重
量％）をアイリツヒミキサーで５分間乾式混合
し、外割りで16重量％の水を添加して24時間密閉
した状態で放置して含水調整した。 得られた原料混合物を成形型内に入れて450Kg
ｆ／cm2で成形し、成形体を80℃で24時間乾燥した
後焼成した。焼成は、室温から10℃／分で1250℃
まで昇温した後、1250℃にて60分間行なつた。そ
の後、電気炉内で放冷して室温まで降温した。 得られた焼結体の生成相を調べたところ、クオ
ーツ（SiO2）、ジオブサイト（CaMg（SiO3）2）、
シユードワラストナイト（αCaO・SiO2）がわず
かに存在するが、殆どがMgを固溶したβワラス
トナイト（βCaO・SiO2）よりなることが認めら
れた。 また、この焼結体の吸水率は10.3％であり、切
削加工性を通常の工具により切削して調べたとこ
ろ、極めて良好であつた。 更に、通常の１点荷重の方式により焼結体の曲
げ強度を測定したところ、釉薬無しで400〜500Kg
ｆ／cm2の高強度を示すことが判明した。 実施例２〜６、比較例１〜３ まず、次の原料を用意した。 珪灰石：＃350。中国吉林省産。 中心粒径12μm。 珪灰石：＃5000。産地同じ。 中心粒径6μm。 タルク：ソブエワレーCo.Ltd.，製の“PSハ
イセラ”。 ネフエリン長石：稲垣鉱業社製“MINEX
＃３”。 炭酸カルシウム：試薬特級。 微細なシリカ：富田製薬製、 中心粒径2μm。 次に、第２表に示す割合にて、上記原料を調合
し、アイリツヒミキサーにて５〜10分混合した。
各配合におけるこの混合物の化学組成を第３表に
示す。 混合物に水を約20〜25％（固形分に対する水の
重量比）添加し、更に積水化学製PVA系バイン
ダーW201を２％（固形分に対するバインダー25
％溶液の重量比）添加し、混合後、これを真空押
出成形法にて成形した。成形体は５cm×20cm×１
cmの寸法を有する。 得られた成形体を80℃で24時間乾燥した後、焼
成した。焼成は、室温から10℃／minで300℃ま
で昇温し、300℃にて90分間保持した後再び10
℃／minで1250℃まで昇温し、1250℃で60分間焼
成して焼結させた。その後、電気炉内で放冷して
室温まで降温した。 このようにして得られた焼結体の生成相をＸ線
回折により調べたところ、いずれもクオーツ
（SiO2）、ジオプサイト（CaMg（SiO3）2）、シユー
ドワラストナイト（αCaO・SiO2）がわずかに存
在するが、殆どがMgOを固溶したβワラストナ
イト（βCaO・SiO2）よりなることが認められ
た。 各焼結体の曲げ強度の測定結果を第４表に示
す。第４表より、いずれの焼結体も曲げ強度を有
していることが明らかである。 また、各焼結体の嵩密度、吸水率及び切削加工
性の測定結果を第４表に併記する。なお、吸水率
は乾燥した焼結体が水中に24時間浸漬された際に
吸収する水の重量を乾燥焼結体の重量で割り算し
た％を示す。 切削加工性の試験方法及び判定方法は次の通り
である。 試験方法 マイカ・ガラス・セラミツクス『マコール』の
カタログとほぼ同じ旋盤加工条件（超硬工具、送
り速度0.097mm／回転、切り込み速度２〜４mm）
において、チツピング等の切削不良を起こさずに
加工が可能な切削速度（ｍ／min）を求めた。 判定方法 上記試験において、切削速度が『マコール』の
場合（30〜50m／min）の２〜３倍の場合をＡ、
３倍以上の場合をAAとした。 第４表より明らかなように、本発明の焼結体は
いずれも切削加工性が『マコール』よりも著しく
優れている。 実施例 ７ 上記実施例で用いた原料を第２表に示す割合で
調合した。混合物の化学組成は第３表の通りであ
る。更に、これに水を５％（固形分に対する水の
重量比）、バインダーW201を１％（固形分に対す
るバインダー25％溶液の重量比）添加し、十分に
混合した。この混合物を成形用金型に入れ約
30MPaで11×11×５cmの大きさの成形体に成形
した。この成形体を上記実施例と同様にして焼結
体とした。焼結体の特性は第４表に示す通りであ
り、同表に示す通り、この焼結体も高強度で切削
加工性に優れている。 なお、焼結体の生成相は上記実施例と同様であ
ることが、Ｘ線回折により認められた。 上記実施例１〜７の組成を示すCaO−SiO2−
MgO三成分系図を第３図に示す。なお、比較例
１〜３はCaO−SiO2−MgO−Al2O3系であり、
Al2O3が追加されるため、第３図に表示できな
い。
本発明の製造方法について以下に詳述する。 本発明の方法においてはまずCaO原料、SiO2
原料、MgO原料を第１図の１，２，３，４，５，
６及び７で囲まれるCaO，SiO2，MgO組成とな
るように配合する。 本発明において、CaO原料、SiO2原料として
は、天然もしくは人工のβCaO・SiO2、例えば珪
灰石、ゾノトライトを用いるのが好ましい。ま
た、MgO原料としては、タルク、ドロマイト、
水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マ
グネシウムが使用できる。 これらの原料は原料の針状、板状結晶が破壊さ
れない程度に十分に粉砕混合、含水調整した後常
法に従つて成形し、1200℃を超え1350℃以下の温
度で焼成する。 前述の如く、本発明では、成分中に特定量の
MgOを含有するため、このような高い温度での
焼成によつても、αCaO・SiO2への転移は押えら
れ、βCaO・SiO2の良好な結晶が得られ、優れた
切削加工性を有する焼結体となる。しかも、高温
焼成を行なうため、得られる焼結体は極めて緻密
で高強度のものとなる。 ［実施例、比較例及び実験例］ 以下、実施例について説明する。 実施例 １ ゾノライト100重量部及びタルク10重量部
（CaO：44重量％、SiO2：53重量％、MgO：３重
量％）をアイリツヒミキサーで５分間乾式混合
し、外割りで16重量％の水を添加して24時間密閉
した状態で放置して含水調整した。 得られた原料混合物を成形型内に入れて450Kg
ｆ／cm2で成形し、成形体を80℃で24時間乾燥した
後焼成した。焼成は、室温から10℃／分で1250℃
まで昇温した後、1250℃にて60分間行なつた。そ
の後、電気炉内で放冷して室温まで降温した。 得られた焼結体の生成相を調べたところ、クオ
ーツ（SiO2）、ジオブサイト（CaMg（SiO3）2）、
シユードワラストナイト（αCaO・SiO2）がわず
かに存在するが、殆どがMgを固溶したβワラス
トナイト（βCaO・SiO2）よりなることが認めら
れた。 また、この焼結体の吸水率は10.3％であり、切
削加工性を通常の工具により切削して調べたとこ
ろ、極めて良好であつた。 更に、通常の１点荷重の方式により焼結体の曲
げ強度を測定したところ、釉薬無しで400〜500Kg
ｆ／cm2の高強度を示すことが判明した。 実施例２〜６、比較例１〜３ まず、次の原料を用意した。 珪灰石：＃350。中国吉林省産。 中心粒径12μm。 珪灰石：＃5000。産地同じ。 中心粒径6μm。 タルク：ソブエワレーCo.Ltd.，製の“PSハ
イセラ”。 ネフエリン長石：稲垣鉱業社製“MINEX
＃３”。 炭酸カルシウム：試薬特級。 微細なシリカ：富田製薬製、 中心粒径2μm。 次に、第２表に示す割合にて、上記原料を調合
し、アイリツヒミキサーにて５〜10分混合した。
各配合におけるこの混合物の化学組成を第３表に
示す。 混合物に水を約20〜25％（固形分に対する水の
重量比）添加し、更に積水化学製PVA系バイン
ダーW201を２％（固形分に対するバインダー25
％溶液の重量比）添加し、混合後、これを真空押
出成形法にて成形した。成形体は５cm×20cm×１
cmの寸法を有する。 得られた成形体を80℃で24時間乾燥した後、焼
成した。焼成は、室温から10℃／minで300℃ま
で昇温し、300℃にて90分間保持した後再び10
℃／minで1250℃まで昇温し、1250℃で60分間焼
成して焼結させた。その後、電気炉内で放冷して
室温まで降温した。 このようにして得られた焼結体の生成相をＸ線
回折により調べたところ、いずれもクオーツ
（SiO2）、ジオプサイト（CaMg（SiO3）2）、シユー
ドワラストナイト（αCaO・SiO2）がわずかに存
在するが、殆どがMgOを固溶したβワラストナ
イト（βCaO・SiO2）よりなることが認められ
た。 各焼結体の曲げ強度の測定結果を第４表に示
す。第４表より、いずれの焼結体も曲げ強度を有
していることが明らかである。 また、各焼結体の嵩密度、吸水率及び切削加工
性の測定結果を第４表に併記する。なお、吸水率
は乾燥した焼結体が水中に24時間浸漬された際に
吸収する水の重量を乾燥焼結体の重量で割り算し
た％を示す。 切削加工性の試験方法及び判定方法は次の通り
である。 試験方法 マイカ・ガラス・セラミツクス『マコール』の
カタログとほぼ同じ旋盤加工条件（超硬工具、送
り速度0.097mm／回転、切り込み速度２〜４mm）
において、チツピング等の切削不良を起こさずに
加工が可能な切削速度（ｍ／min）を求めた。 判定方法 上記試験において、切削速度が『マコール』の
場合（30〜50m／min）の２〜３倍の場合をＡ、
３倍以上の場合をAAとした。 第４表より明らかなように、本発明の焼結体は
いずれも切削加工性が『マコール』よりも著しく
優れている。 実施例 ７ 上記実施例で用いた原料を第２表に示す割合で
調合した。混合物の化学組成は第３表の通りであ
る。更に、これに水を５％（固形分に対する水の
重量比）、バインダーW201を１％（固形分に対す
るバインダー25％溶液の重量比）添加し、十分に
混合した。この混合物を成形用金型に入れ約
30MPaで11×11×５cmの大きさの成形体に成形
した。この成形体を上記実施例と同様にして焼結
体とした。焼結体の特性は第４表に示す通りであ
り、同表に示す通り、この焼結体も高強度で切削
加工性に優れている。 なお、焼結体の生成相は上記実施例と同様であ
ることが、Ｘ線回折により認められた。 上記実施例１〜７の組成を示すCaO−SiO2−
MgO三成分系図を第３図に示す。なお、比較例
１〜３はCaO−SiO2−MgO−Al2O3系であり、
Al2O3が追加されるため、第３図に表示できな
い。
【表】
【表】
【表】
【表】
実験例 １
実施例３の焼結体について、高温における曲げ
試験を行なつた。即ち、実施例３の焼結体を目的
温度まで10℃／minで昇温し、目的温度で30min
保持した後、強度を測定した。結果を第５表に示
す。この結果から、この焼結体は常用1100℃まで
可能であることが判明した。
試験を行なつた。即ち、実施例３の焼結体を目的
温度まで10℃／minで昇温し、目的温度で30min
保持した後、強度を測定した。結果を第５表に示
す。この結果から、この焼結体は常用1100℃まで
可能であることが判明した。
【表】
このように、加熱前の強度が1100℃まで保たれ
るという傾向は、実施例２〜７の焼結体について
も同様であつた。（これは、実施例２〜７におい
てはフラツクス成分を添加していないためであ
る。）比較例１〜３においては、フラツクス成分
としてのネフエリン長石が約1050℃から軟化する
ため、常用温度は1000℃であつた。 以上の結果から、本発明の焼結体は高温におけ
る強度も著しく優れることが明らかである。 ［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のセラミツクス焼結
体は、CaO，SiO2及びMgOの特定組成よりなる
ものであつて、βCaO・SiO2結晶により優れた切
削加工性を有すると共に、MgOの存在により、
βCaO・SiO2からαCaO・SiO2への転移温度が高
くなるため、高温焼成が可能とされ、このため、
常に緻密かつ高強度な焼結体となる。 しかして、このような優れた切削加工性及び高
い強度を備える本発明のセラミツクス焼結体は、
CaO，SiO2及びMgOの特定組成に配合した後、
1200℃を超え1350℃以下で焼成する、本発明のセ
ラミツクス焼結体の製造方法により容易に製造さ
れる。
るという傾向は、実施例２〜７の焼結体について
も同様であつた。（これは、実施例２〜７におい
てはフラツクス成分を添加していないためであ
る。）比較例１〜３においては、フラツクス成分
としてのネフエリン長石が約1050℃から軟化する
ため、常用温度は1000℃であつた。 以上の結果から、本発明の焼結体は高温におけ
る強度も著しく優れることが明らかである。 ［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のセラミツクス焼結
体は、CaO，SiO2及びMgOの特定組成よりなる
ものであつて、βCaO・SiO2結晶により優れた切
削加工性を有すると共に、MgOの存在により、
βCaO・SiO2からαCaO・SiO2への転移温度が高
くなるため、高温焼成が可能とされ、このため、
常に緻密かつ高強度な焼結体となる。 しかして、このような優れた切削加工性及び高
い強度を備える本発明のセラミツクス焼結体は、
CaO，SiO2及びMgOの特定組成に配合した後、
1200℃を超え1350℃以下で焼成する、本発明のセ
ラミツクス焼結体の製造方法により容易に製造さ
れる。
第１図はCaO−SiO2−MgO三成分系図、第２
図はCaO・SiO2−CaO・MgO・2SiO2系の概略的
な相関図、第３図は実施例２〜７の組成を示す
CaO−SiO2−MgO三成分系図の部分拡大図であ
る。
図はCaO・SiO2−CaO・MgO・2SiO2系の概略的
な相関図、第３図は実施例２〜７の組成を示す
CaO−SiO2−MgO三成分系図の部分拡大図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１図に示されるCaO−SiO2−MgO三成分
系図における、点１，２，３，４，５，６及び７
であつて、各々、下記組成を示す点１〜７で囲ま
れるCaO，SiO2及びMgO組成を有する焼結体よ
りなることを特徴とする切削加工性に優れたセラ
ミツクス焼結体。 点１：CaO＝25.7重量％、SiO2＝55.5重量％、
MgO＝18.8重量％ 点２：CaO＝35.4重量％、SiO2＝51.6重量％、
MgO＝13.0重量％、 点３：CaO＝36.5重量％、SiO2＝51.3重量％、
MgO＝12.2重量％ 点４：CaO＝47.4重量％、SiO2＝51.6重量％、
MgO＝1.0重量％ 点５：CaO＝45.9重量％、SiO2＝53.1重量％、
MgO＝1.0重量％ 点６：CaO＝31.2重量％、SiO2＝61.7重量％、
MgO＝7.1重量％ 点７：CaO＝30.2重量％、SiO2＝61.5重量％、
MgO＝8.3重量％ ２ 第１図に示されるCaO−SiO2−MgO三成分
系図における、点１，２，３，４，５，６及び７
であつて、各々、下記組成を示す点１〜７で囲ま
れるCaO，SiO2及びMgO組成となるように配合
し、これを1200℃を超え1350℃以下の温度で焼成
することを特徴とする切削加工性に優れたセラミ
ツクス焼結体の製造方法。 点１：CaO＝25.7重量％、SiO2＝55.5重量％，
MgO＝18.8重量％ 点２：CaO＝35.4重量％、SiO2＝51.6重量％、
MgO＝13.0重量％ 点３：CaO＝36.5重量％、SiO2＝51.3重量％、
MgO＝12.2重量％ 点４：CaO＝47.4重量％、SiO2＝51.6重量％、
MgO＝1.0重量％ 点５：CaO＝45.9重量％、SiO2＝53.1重量％、
MgO＝1.0重量％ 点６：CaO＝31.2重量％、SiO2＝61.7重量％、
MgO＝7.1重量％ 点７：CaO＝30.2重量％、SiO2＝61.5重量％、
MgO＝8.3重量％
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251384A JPS63103860A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 切削加工性に優れたセラミックス焼結体及びその製造方法 |
| US07/156,612 US4963517A (en) | 1986-10-22 | 1988-02-16 | Sintered ceramic body with excellent refractories (heat resistance) and machinability and method of manufacture of the same |
| EP88301614A EP0329875B1 (en) | 1986-10-22 | 1988-02-25 | Sintered ceramic body with excellent refractoriness (heat resistance) and machinability and method of manufacture of the same |
| AT88301614T ATE84510T1 (de) | 1986-10-22 | 1988-02-25 | Gesinterter keramischer koerper mit ausgezeichneter feuerfestigkeit (hitzebestaendigkeit) und bearbeitbarkeit und verfahren zu seiner herstellung. |
| DE8888301614T DE3877555T2 (de) | 1986-10-22 | 1988-02-25 | Gesinterter keramischer koerper mit ausgezeichneter feuerfestigkeit (hitzebestaendigkeit) und bearbeitbarkeit und verfahren zu seiner herstellung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251384A JPS63103860A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 切削加工性に優れたセラミックス焼結体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63103860A JPS63103860A (ja) | 1988-05-09 |
| JPH0421632B2 true JPH0421632B2 (ja) | 1992-04-13 |
Family
ID=17222033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61251384A Granted JPS63103860A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 切削加工性に優れたセラミックス焼結体及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4963517A (ja) |
| EP (1) | EP0329875B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63103860A (ja) |
| AT (1) | ATE84510T1 (ja) |
| DE (1) | DE3877555T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5760595A (en) * | 1996-09-19 | 1998-06-02 | International Business Machines Corporation | High temperature electromigration stress test system, test socket, and use thereof |
| CN1186294C (zh) * | 1998-10-16 | 2005-01-26 | 株式会社村田制作所 | 结晶玻璃合成物、结晶玻璃、绝缘合成物、绝缘膏以及厚膜电路板 |
| DE10107451B4 (de) * | 2001-02-14 | 2004-04-15 | 3M Espe Ag | Verfahren zur Herstellung von Zahnersatz, nach dem Verfahren herstellbares Zahnersatzteil sowie vorgesinterter Rohling |
| JP3617964B2 (ja) * | 2001-09-11 | 2005-02-09 | 日本セラボー株式会社 | 大型薄板状の焼結体およびその製造方法 |
| US20050009684A1 (en) * | 2003-07-09 | 2005-01-13 | Shengming Lin | Alkali-resistant ceramic packing and its manufacturing process |
| US7513684B2 (en) * | 2005-02-17 | 2009-04-07 | Parker-Hannifin Corporation | Calcium silicate hydrate material for use as ballast in thermostatic expansion valve |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3926647A (en) * | 1970-12-30 | 1975-12-16 | Rheinische Kalksteinwerke | Process for the production of synthetic wollastonite and diopside |
| AT340303B (de) * | 1972-08-22 | 1977-12-12 | Tatabanyai Szenbanyak | Verfahren zur herstellung von weissen oder farbigen, saurefesten, kristallinen, hochfesten kunststeinen |
| JPS60186463A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-21 | 株式会社クレー・バーン・セラミックス | 切削加工性の優れたセラミツクス焼結体並びにその製造方法 |
| US4652534A (en) * | 1985-04-30 | 1987-03-24 | Hoya Corporation | High-strength glass ceramic containing apatite crystals and a large quantity of wollastonite crystals and process for producing same |
-
1986
- 1986-10-22 JP JP61251384A patent/JPS63103860A/ja active Granted
-
1988
- 1988-02-16 US US07/156,612 patent/US4963517A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-02-25 DE DE8888301614T patent/DE3877555T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-02-25 EP EP88301614A patent/EP0329875B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-25 AT AT88301614T patent/ATE84510T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63103860A (ja) | 1988-05-09 |
| EP0329875B1 (en) | 1993-01-13 |
| ATE84510T1 (de) | 1993-01-15 |
| EP0329875A1 (en) | 1989-08-30 |
| DE3877555D1 (de) | 1993-02-25 |
| US4963517A (en) | 1990-10-16 |
| DE3877555T2 (de) | 1993-04-29 |
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|---|---|---|---|
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