JPH0448749B2 - - Google Patents
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- JPH0448749B2 JPH0448749B2 JP1131495A JP13149589A JPH0448749B2 JP H0448749 B2 JPH0448749 B2 JP H0448749B2 JP 1131495 A JP1131495 A JP 1131495A JP 13149589 A JP13149589 A JP 13149589A JP H0448749 B2 JPH0448749 B2 JP H0448749B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mgo
- zro
- powder
- firing
- alumina porcelain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
本発明は新規な組成のアルミナ磁器の製造方法
に関するものであり、作に螢光体等の焼成用容器
として、また透光性に優れた性質を有する改良さ
れたアルミナ磁器の製造方法に関する。 アルミナ磁器は機械的強度及び耐蝕性が大き
く、更に透光性を有する等の優れた素材であるの
で、各種用途に使用されている。 螢光体製造の分野においても原料を焼成する際
の容器（ルツボ）としてアルミナ磁器が使用され
ている。ところで、螢光体は一般に母体構成原
料、付活剤構成原料及び融剤を混合し、これを焼
成することによつて製造される。 ここで、融剤としては一般に原料全体の約20〜
80重量％のアルカリ金属化合物及び／又はアルカ
リ土類金属化合物が用いられる。この様な螢光体
製造において、アルミナ磁器ルツボを繰り返し使
用すると、殆どの場合数回で割れてしまう。その
原因としては、ルツボ内壁部のアルミナ（α−
Al2O3）が螢光体原料の融剤中のアルカリ金属及
び／又はアルカリ土類金属と反応してβ−Al2O3
に変化してルツボ外壁部のアルミナとは相の異な
るものとなり、その結果熱膨張係数に差が生じ、
従つて高温焼成及び冷却の繰り返しにおいて歪を
生じるためと考えられる。 これを防止するために、従来Al2O3に微量の
MgO、TiO2、CaOあるいはLa2O3、Y2O3、Er2
O3等の希土類元素酸化物を単独であるいは混合
して添加することが行われていたが、この様な従
来の添加剤を含むアルミナルツボを用いた場合で
も、上記の如きアルカリ金属化合物及び／又はア
ルカリ土類金属化合物を大量に含む原料を焼成す
る螢光体製造においては、破損する迄の繰り返し
使用回数は依然として少ない。 そこで、本発明者は、螢光体製造の如く大量の
アルカリ金属化合物及び／又はアルカリ土類金属
化合物との接触下での高温焼成においても十分な
機械的強度及び耐蝕性をもち、多数回の繰り返し
使用に耐えるアルミナ磁器を製造すべく種々検討
の結果、特定の２種の添加剤を特定割合で特定量
混合することにより目的が達成されることを見出
した。 即ち、本発明は、MgO粉末、焼成によりMgO
に変化し得るマグネシウム化合物、ZrO2粉末、
焼成によりZrO2に変化し得るジルコニウム化合
物、MgO・ZrO2焼結体粉末、Al2O3粉末、焼成
によりAl2O3に変化し得るアルミニウム化合物の
中からアルミニウム化合物、マグネシウム化合物
及びジルコニウム化合物を選択し、マグネシウム
化合物及びジルコニウム化合物の重量比がMgO
及びZrO2換算で２：８〜７：３であり、且つそ
の合計量がAl2O3に対し0.1〜0.65重量％である量
を秤量し、これらを混合し、焼成することを特徴
とするアルミナ磁器の製造方法である。 本発明のアルミナ磁器の製造方法は、常法に従
いMgO粉末及びZrO2粉末をAl2O3粉末と混合し
て分散せしめ、これを成形後焼成することによつ
て実施される。MgO粉末及びZrO2粉末はそれぞ
れ単独の粉末としてAl2O3粉末に添加してもよい
し、また予めMgO粉末とZrO2粉末とを適宜の割
合で混合し、焼結し、その後粉砕した焼結体粉末
をAl2O3粉末に添加してもよい。Al2O3粉末は一
般に0.1〜5μの平均粒径のものが使用され、MgO
粉末は平均粒径0.5〜2μのものが、ZrO2粉末は平
均粒径0.4〜3μのものが、またMgO・ZrO2焼結体
粉末は平均粒径0.5〜3μのものが使用される。尚、
Al2O3、MgO及びZrO2の代わりに、焼成により
これらに変化し得るもの、たとえばAl、Mg及び
Zrの硫酸塩、硫化物又は塩化物等を用いること
もできる。 本発明のアルミナ磁器の製造方法においては、
原料であるMgO粉末、ZrO2粉末及びMgO・
ZrO2焼結体粉末の平均粒径はAl2O3の平均粒径の
0.5〜２倍であることが好ましく、これによりAl2
O3中への添加剤の分散の均一性が高められ、焼
結密度等の諸特性の向上に役立つ。 また、これら原料の粒度分布はできるだけシヤ
ープであることが磁器の耐久性向上に役立つので
好ましい。均一な粒度をもつ原料の製造にはゾル
ゲル法と称される新しい方法を用いることが好ま
しい。ゾルゲル法とは、例えば金属のアルコキシ
ドを調整し、これを加水分解して解膠することに
よりゾルを形成し、これをゲル化する方法であ
る。ここで、ゲル化の際にゾルを非水溶媒中にオ
リフイスから滴下させ、これを乾燥せしめること
により粒度分布の良好なゲルを得ることができ
る。例えば、アルミナのゲルを得るためには、ア
ルミニウムイソプロポキシドを加水分解し、塩酸
を添加して解膠し、このゾルをオリフイスからヘ
キサン内に滴下し、攪拌し、乾燥する。得られる
ゲルの粒度は攪拌速度によりコントロールでき
る。同様にMgO及びZrO2についてもゾルゲル法
により所望の均一な粒径のものを得ることができ
る。 以上の如き本発明の製造方法によつて得られた
アルミナ磁器は、大結晶粒子を含まず、密度が高
く、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化
合物に対する耐蝕性が良好であり、螢光体製造用
ルツボとして使用した場合にも従来のルツボに比
較して極めて多数回の使用に耐える。 本発明のもう一つの局面は、MgO及びZrO2を
重量比２：８〜７：３にて含み、その合計量が
Al2O3に対し0.1〜0.65重量％であるAl2O3、MgO
及びZrO2からなる混合物を水素雰囲気中で焼成
することを特徴とする透光性アルミナ磁器の製造
方法である。このように水素雰囲気中で焼成を行
なうと透光性焼成焼結体が得られ、これはアルカ
リ金属蒸気にもおかされないためナトリウムラン
プ等のアルカリ金属蒸気放電灯の発光管として使
用可能である。 以下、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 平均粒子径0.3μの純度99.8％のα−Al2O3、な
らびに平均粒子径0.5μのMgO、ZrO2及びMgO・
ZrO2焼結体をそれぞれの添加量を変化させ、十
分に分散混合しスプレードライヤーで乾燥後、ラ
バープレス（1500Kg／cm2）で内径50mm、高さ50mm
の円筒形を成形し、1650℃で２時間焼結してアル
ミナ磁器ルツボを製造した。 このルツボ中にて螢光体の焼成を行うために、
螢光体の母体構成原料：酸化イツトリウム（平均
粒径3μ）、付活剤原料：酸化ユーロピウム、融
剤：炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムを従来の組
成比にて調合し、十分混合したものを装入した。
これを1100℃の温度で２時間焼成した。この焼成
をルツボが割れる迄繰り返し行つた。 ルツボの各組成における焼結密度と繰り返し使
用回数とを表−１に示す。
に関するものであり、作に螢光体等の焼成用容器
として、また透光性に優れた性質を有する改良さ
れたアルミナ磁器の製造方法に関する。 アルミナ磁器は機械的強度及び耐蝕性が大き
く、更に透光性を有する等の優れた素材であるの
で、各種用途に使用されている。 螢光体製造の分野においても原料を焼成する際
の容器（ルツボ）としてアルミナ磁器が使用され
ている。ところで、螢光体は一般に母体構成原
料、付活剤構成原料及び融剤を混合し、これを焼
成することによつて製造される。 ここで、融剤としては一般に原料全体の約20〜
80重量％のアルカリ金属化合物及び／又はアルカ
リ土類金属化合物が用いられる。この様な螢光体
製造において、アルミナ磁器ルツボを繰り返し使
用すると、殆どの場合数回で割れてしまう。その
原因としては、ルツボ内壁部のアルミナ（α−
Al2O3）が螢光体原料の融剤中のアルカリ金属及
び／又はアルカリ土類金属と反応してβ−Al2O3
に変化してルツボ外壁部のアルミナとは相の異な
るものとなり、その結果熱膨張係数に差が生じ、
従つて高温焼成及び冷却の繰り返しにおいて歪を
生じるためと考えられる。 これを防止するために、従来Al2O3に微量の
MgO、TiO2、CaOあるいはLa2O3、Y2O3、Er2
O3等の希土類元素酸化物を単独であるいは混合
して添加することが行われていたが、この様な従
来の添加剤を含むアルミナルツボを用いた場合で
も、上記の如きアルカリ金属化合物及び／又はア
ルカリ土類金属化合物を大量に含む原料を焼成す
る螢光体製造においては、破損する迄の繰り返し
使用回数は依然として少ない。 そこで、本発明者は、螢光体製造の如く大量の
アルカリ金属化合物及び／又はアルカリ土類金属
化合物との接触下での高温焼成においても十分な
機械的強度及び耐蝕性をもち、多数回の繰り返し
使用に耐えるアルミナ磁器を製造すべく種々検討
の結果、特定の２種の添加剤を特定割合で特定量
混合することにより目的が達成されることを見出
した。 即ち、本発明は、MgO粉末、焼成によりMgO
に変化し得るマグネシウム化合物、ZrO2粉末、
焼成によりZrO2に変化し得るジルコニウム化合
物、MgO・ZrO2焼結体粉末、Al2O3粉末、焼成
によりAl2O3に変化し得るアルミニウム化合物の
中からアルミニウム化合物、マグネシウム化合物
及びジルコニウム化合物を選択し、マグネシウム
化合物及びジルコニウム化合物の重量比がMgO
及びZrO2換算で２：８〜７：３であり、且つそ
の合計量がAl2O3に対し0.1〜0.65重量％である量
を秤量し、これらを混合し、焼成することを特徴
とするアルミナ磁器の製造方法である。 本発明のアルミナ磁器の製造方法は、常法に従
いMgO粉末及びZrO2粉末をAl2O3粉末と混合し
て分散せしめ、これを成形後焼成することによつ
て実施される。MgO粉末及びZrO2粉末はそれぞ
れ単独の粉末としてAl2O3粉末に添加してもよい
し、また予めMgO粉末とZrO2粉末とを適宜の割
合で混合し、焼結し、その後粉砕した焼結体粉末
をAl2O3粉末に添加してもよい。Al2O3粉末は一
般に0.1〜5μの平均粒径のものが使用され、MgO
粉末は平均粒径0.5〜2μのものが、ZrO2粉末は平
均粒径0.4〜3μのものが、またMgO・ZrO2焼結体
粉末は平均粒径0.5〜3μのものが使用される。尚、
Al2O3、MgO及びZrO2の代わりに、焼成により
これらに変化し得るもの、たとえばAl、Mg及び
Zrの硫酸塩、硫化物又は塩化物等を用いること
もできる。 本発明のアルミナ磁器の製造方法においては、
原料であるMgO粉末、ZrO2粉末及びMgO・
ZrO2焼結体粉末の平均粒径はAl2O3の平均粒径の
0.5〜２倍であることが好ましく、これによりAl2
O3中への添加剤の分散の均一性が高められ、焼
結密度等の諸特性の向上に役立つ。 また、これら原料の粒度分布はできるだけシヤ
ープであることが磁器の耐久性向上に役立つので
好ましい。均一な粒度をもつ原料の製造にはゾル
ゲル法と称される新しい方法を用いることが好ま
しい。ゾルゲル法とは、例えば金属のアルコキシ
ドを調整し、これを加水分解して解膠することに
よりゾルを形成し、これをゲル化する方法であ
る。ここで、ゲル化の際にゾルを非水溶媒中にオ
リフイスから滴下させ、これを乾燥せしめること
により粒度分布の良好なゲルを得ることができ
る。例えば、アルミナのゲルを得るためには、ア
ルミニウムイソプロポキシドを加水分解し、塩酸
を添加して解膠し、このゾルをオリフイスからヘ
キサン内に滴下し、攪拌し、乾燥する。得られる
ゲルの粒度は攪拌速度によりコントロールでき
る。同様にMgO及びZrO2についてもゾルゲル法
により所望の均一な粒径のものを得ることができ
る。 以上の如き本発明の製造方法によつて得られた
アルミナ磁器は、大結晶粒子を含まず、密度が高
く、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化
合物に対する耐蝕性が良好であり、螢光体製造用
ルツボとして使用した場合にも従来のルツボに比
較して極めて多数回の使用に耐える。 本発明のもう一つの局面は、MgO及びZrO2を
重量比２：８〜７：３にて含み、その合計量が
Al2O3に対し0.1〜0.65重量％であるAl2O3、MgO
及びZrO2からなる混合物を水素雰囲気中で焼成
することを特徴とする透光性アルミナ磁器の製造
方法である。このように水素雰囲気中で焼成を行
なうと透光性焼成焼結体が得られ、これはアルカ
リ金属蒸気にもおかされないためナトリウムラン
プ等のアルカリ金属蒸気放電灯の発光管として使
用可能である。 以下、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 平均粒子径0.3μの純度99.8％のα−Al2O3、な
らびに平均粒子径0.5μのMgO、ZrO2及びMgO・
ZrO2焼結体をそれぞれの添加量を変化させ、十
分に分散混合しスプレードライヤーで乾燥後、ラ
バープレス（1500Kg／cm2）で内径50mm、高さ50mm
の円筒形を成形し、1650℃で２時間焼結してアル
ミナ磁器ルツボを製造した。 このルツボ中にて螢光体の焼成を行うために、
螢光体の母体構成原料：酸化イツトリウム（平均
粒径3μ）、付活剤原料：酸化ユーロピウム、融
剤：炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムを従来の組
成比にて調合し、十分混合したものを装入した。
これを1100℃の温度で２時間焼成した。この焼成
をルツボが割れる迄繰り返し行つた。 ルツボの各組成における焼結密度と繰り返し使
用回数とを表−１に示す。
【表】
【表】
Al2O3に対するMgO＋ZrO2の添加量が0.3重量
％である場合のMgO／ZrO2（重量比）と繰り返
し使用回数（回）との関係を図示すると第１図の
ようになる。また、MgO／ZrO2の重量比が50／
50である場合のAl2O3に対するMgO＋ZrO2の添
加量（重量％）と繰り返し使用回数（回）との関
係を図示すると第２図のようになる。第１図から
明らかなように、顕著な効果の達成される
MgO／ZrO2（重量比）の範囲は２：８〜７：３
である。また、第２図から明らかなように、顕著
な効果の達成されるAl2O3に対するMgO＋ZrO2
の添加量（重量％）は0.1〜0.65である。 実施例 ２ 市販のアルミニウムイソプロポキシドに水を加
えて加水分解した後、塩酸を0.2モル添加して70
℃で７日間かけて解膠を行い、これを無水へキサ
ン中に0.1mm径のオリフイスより滴下し、強力に
攪拌することにより平均粒子径0.3μの透明なアル
ミナを得た。同様にしてマグネシウムとジルコニ
ウムのイソプロポキシドからそれぞれゾルを調整
し、ゲル化させた。それぞれ0.3μ及び0.5μの平均
粒子径を有する透明体であつた。 上記アルミナに対しそれぞれ0.15重量％の上記
酸化マグネシウム及び酸化ジルコニウムを添加
し、乾燥後、実施例１におけると同様な成形体と
し、1300℃で焼成して透明な焼結体（ルツボ）を
得た。この時の焼結密度は3.96であつた。 このルツボを使用して実施例１と同様な螢光体
焼成繰り返しテストを行つたところ、35回をすぎ
ても何ら変化がなかつた。
％である場合のMgO／ZrO2（重量比）と繰り返
し使用回数（回）との関係を図示すると第１図の
ようになる。また、MgO／ZrO2の重量比が50／
50である場合のAl2O3に対するMgO＋ZrO2の添
加量（重量％）と繰り返し使用回数（回）との関
係を図示すると第２図のようになる。第１図から
明らかなように、顕著な効果の達成される
MgO／ZrO2（重量比）の範囲は２：８〜７：３
である。また、第２図から明らかなように、顕著
な効果の達成されるAl2O3に対するMgO＋ZrO2
の添加量（重量％）は0.1〜0.65である。 実施例 ２ 市販のアルミニウムイソプロポキシドに水を加
えて加水分解した後、塩酸を0.2モル添加して70
℃で７日間かけて解膠を行い、これを無水へキサ
ン中に0.1mm径のオリフイスより滴下し、強力に
攪拌することにより平均粒子径0.3μの透明なアル
ミナを得た。同様にしてマグネシウムとジルコニ
ウムのイソプロポキシドからそれぞれゾルを調整
し、ゲル化させた。それぞれ0.3μ及び0.5μの平均
粒子径を有する透明体であつた。 上記アルミナに対しそれぞれ0.15重量％の上記
酸化マグネシウム及び酸化ジルコニウムを添加
し、乾燥後、実施例１におけると同様な成形体と
し、1300℃で焼成して透明な焼結体（ルツボ）を
得た。この時の焼結密度は3.96であつた。 このルツボを使用して実施例１と同様な螢光体
焼成繰り返しテストを行つたところ、35回をすぎ
ても何ら変化がなかつた。
第１図は本発明の製造方法によつて得たアルミ
ナ磁器におけるMgO／ZrO2（重量比）と繰り返
し使用回数（回）との関係を示すグラフである。
第２図は本発明の製造方向によつて得たアルミナ
磁器におけるAl2O3に対するMgO＋ZrO2の添加
量（重量％）と繰り返し使用回数（回）との関係
を示すグラフである。
ナ磁器におけるMgO／ZrO2（重量比）と繰り返
し使用回数（回）との関係を示すグラフである。
第２図は本発明の製造方向によつて得たアルミナ
磁器におけるAl2O3に対するMgO＋ZrO2の添加
量（重量％）と繰り返し使用回数（回）との関係
を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ MgO粉末、焼成によりMgOに変化し得るマ
グネシウム化合物、ZrO2粉末、焼成によりZrO2
に変化し得るジルコニウム化合物、MgO・ZrO2
焼結体粉末、Al2O3粉末、焼成によりAl2O3に変
化し得るアルミニウム化合物の中からアルミニウ
ム化合物、マグネシウム化合物及びジルコニウム
化合物を選択し、マグネシウム化合物及びジルコ
ニウム化合物の重量比がMgO及びZrO2換算で
２：８〜７：３であり、且つその合計量がAl2O3
に対し0.1〜0.65重量％である量を秤量し、これ
らを混合し、焼成することを特徴とするアルミナ
磁器の製造方法。 ２ 上記焼成が水素雰囲気中で行なわれることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアルミナ
磁器の製造方法。 ３ 上記焼成が大気中で行なわれることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のアルミナ磁器の
製造方法。 ４ 上記Al2O3、MgO及びZrO2の少なくとも１
種がゾルゲル法を用いて造られたものであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は
第３項記載のアルミナ磁器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131495A JPH0214874A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | アルミナ磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131495A JPH0214874A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | アルミナ磁器の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56162823A Division JPS5864262A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | アルミナ磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0214874A JPH0214874A (ja) | 1990-01-18 |
| JPH0448749B2 true JPH0448749B2 (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=15059339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1131495A Granted JPH0214874A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | アルミナ磁器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0214874A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2653241B1 (fr) * | 1989-10-13 | 1994-03-11 | Ricoh Cy Ltd | Procede de developpement et appareil associe utilisant un support de revelateur qui peut former des micro-champs a sa surface. |
| US5172169A (en) * | 1990-04-09 | 1992-12-15 | Ricoh Company, Ltd. | Developer carrier of a developing device and a method of producing the same |
| CN109020509B (zh) * | 2017-06-09 | 2021-07-06 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 一种发光陶瓷及其制备方法 |
| CN112534565A (zh) * | 2018-08-29 | 2021-03-19 | 京瓷株式会社 | 静电卡盘及静电卡盘的制造方法 |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP1131495A patent/JPH0214874A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0214874A (ja) | 1990-01-18 |
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