JPH05319923A - 耐摩耗性ジルコニア焼結体及びその製造方法 - Google Patents
耐摩耗性ジルコニア焼結体及びその製造方法Info
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- JPH05319923A JPH05319923A JP4120963A JP12096392A JPH05319923A JP H05319923 A JPH05319923 A JP H05319923A JP 4120963 A JP4120963 A JP 4120963A JP 12096392 A JP12096392 A JP 12096392A JP H05319923 A JPH05319923 A JP H05319923A
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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
- C04B35/48—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
- C04B35/486—Fine ceramics
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】比較的安価であり、あらゆる用途において優れ
た耐摩耗性を発揮できるジルコニア焼結体を提供するこ
とを主な目的とする。 【構成】ＺｒＯ2 −ＭｇＯ系焼結体において、(i) Ｍｇ
Ｏを６〜１０ mol％含有し、(ii) ＣａＯ及びＹ2 Ｏ3
の少なくとも１種を０．２〜２ mol％含有し、(iii) 単
斜晶ＺｒＯ2 含有量が５０体積％以下であり、(iv) 嵩
密度が５．５５ｇ／cm3 以上であって、(v) 結晶粒径が
４μｍ以下である、ことを特徴とする耐摩耗性ジルコニ
ア焼結体、及びその製造方法。
た耐摩耗性を発揮できるジルコニア焼結体を提供するこ
とを主な目的とする。 【構成】ＺｒＯ2 −ＭｇＯ系焼結体において、(i) Ｍｇ
Ｏを６〜１０ mol％含有し、(ii) ＣａＯ及びＹ2 Ｏ3
の少なくとも１種を０．２〜２ mol％含有し、(iii) 単
斜晶ＺｒＯ2 含有量が５０体積％以下であり、(iv) 嵩
密度が５．５５ｇ／cm3 以上であって、(v) 結晶粒径が
４μｍ以下である、ことを特徴とする耐摩耗性ジルコニ
ア焼結体、及びその製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性ジルコニア焼
結体とその製造方法に関する。
結体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】ジルコニア（ＺｒＯ2 ）は、耐
熱部材、酸素センサー、ヒーター等のセラミックス製品
の原料として幅広く用いられている。
熱部材、酸素センサー、ヒーター等のセラミックス製品
の原料として幅広く用いられている。
【０００３】ところで、純粋なジルコニア（ＺｒＯ2 ）
は、加熱すると単斜晶から正方晶、さらに立方晶へと変
態し、これを冷却すると逆の変態が起こるという性質を
もっている。この場合、正方晶から単斜晶への変態では
大きな体積膨張を伴うため、室温まで冷却すると焼結体
は破壊されてしまう。このため、上記の各種製品には、
安定化ジルコニア又は部分安定化ジルコニアが採用され
ている。安定化ジルコニアは、ジルコニアにカルシア
（ＣａＯ）、イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）、マグネシア（Ｍ
ｇＯ）等の酸化物が添加されたものであり、室温でも立
方晶からなる。部分安定化ジルコニアは、立方晶と単斜
晶を共存させることにより、上記安定化ジルコニアより
もさらに耐熱衝撃性を高めたものである。
は、加熱すると単斜晶から正方晶、さらに立方晶へと変
態し、これを冷却すると逆の変態が起こるという性質を
もっている。この場合、正方晶から単斜晶への変態では
大きな体積膨張を伴うため、室温まで冷却すると焼結体
は破壊されてしまう。このため、上記の各種製品には、
安定化ジルコニア又は部分安定化ジルコニアが採用され
ている。安定化ジルコニアは、ジルコニアにカルシア
（ＣａＯ）、イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）、マグネシア（Ｍ
ｇＯ）等の酸化物が添加されたものであり、室温でも立
方晶からなる。部分安定化ジルコニアは、立方晶と単斜
晶を共存させることにより、上記安定化ジルコニアより
もさらに耐熱衝撃性を高めたものである。
【０００４】ところが、これらの安定化又は部分安定化
ジルコニア原料からなる焼結体は、耐熱衝撃性、耐熱性
等は良好である反面、気孔率が比較的大きく、しかもそ
の結晶粒径が２０μｍ以上にも達するため、アルミナ焼
結体等に比して耐摩耗性に劣るという欠点をもってい
る。
ジルコニア原料からなる焼結体は、耐熱衝撃性、耐熱性
等は良好である反面、気孔率が比較的大きく、しかもそ
の結晶粒径が２０μｍ以上にも達するため、アルミナ焼
結体等に比して耐摩耗性に劣るという欠点をもってい
る。
【０００５】一方、最近では、正方晶ジルコニアからな
る高強度ジルコニア焼結体が開発されている。かかる焼
結体は上記の安定化ジルコニア等と異なり、優れた耐摩
耗性を発揮することができる。
る高強度ジルコニア焼結体が開発されている。かかる焼
結体は上記の安定化ジルコニア等と異なり、優れた耐摩
耗性を発揮することができる。
【０００６】しかしながら、上記高強度ジルコニア焼結
体では製造コストが非常に高くなるという問題がある。
特に、ＺｒＯ2 −ＭｇＯ系の高強度ジルコニア焼結体
は、１７００℃以上での焼成を必要とし、しかも冷却速
度の制御、焼成後の熱処理等に手間がかかるため、工業
的規模での生産に適していない。また、その耐摩耗性
も、伸線用ダイス等の一部の用途では優れた効果を発揮
するものの、すべての用途において十分なものとは言え
ない。
体では製造コストが非常に高くなるという問題がある。
特に、ＺｒＯ2 −ＭｇＯ系の高強度ジルコニア焼結体
は、１７００℃以上での焼成を必要とし、しかも冷却速
度の制御、焼成後の熱処理等に手間がかかるため、工業
的規模での生産に適していない。また、その耐摩耗性
も、伸線用ダイス等の一部の用途では優れた効果を発揮
するものの、すべての用途において十分なものとは言え
ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的安価
であって、あらゆる用途において優れた耐摩耗性を発揮
できるジルコニア焼結体を提供することを主な目的とす
る。
であって、あらゆる用途において優れた耐摩耗性を発揮
できるジルコニア焼結体を提供することを主な目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の従来
技術の問題点に鑑み、研究を重ねたところ、ジルコニア
に特定量のマグネシア、カルシア及びイットリアを添加
・混合及し、粉砕してなる成形用原料を成形し、焼成す
ることにより、ジルコニアの単斜晶量、嵩密度及び結晶
粒径を制御できることを見出し、さらにこれらの値を特
定範囲内に制御したジルコニア焼結体が優れた耐摩耗性
を発現することを見出し、本発明を完成した。
技術の問題点に鑑み、研究を重ねたところ、ジルコニア
に特定量のマグネシア、カルシア及びイットリアを添加
・混合及し、粉砕してなる成形用原料を成形し、焼成す
ることにより、ジルコニアの単斜晶量、嵩密度及び結晶
粒径を制御できることを見出し、さらにこれらの値を特
定範囲内に制御したジルコニア焼結体が優れた耐摩耗性
を発現することを見出し、本発明を完成した。
【０００９】即ち、本発明は、下記の耐摩耗性ジルコニ
ア焼結体及びその製造方法を提供するものである； １．ＺｒＯ2 −ＭｇＯ系焼結体において、(i) ＭｇＯを
６〜１０ mol％含有し、(ii) ＣａＯ及びＹ2 Ｏ3 の少
なくとも１種を０．２〜２ mol％含有し、(iii) 単斜晶
ＺｒＯ2 含有量が５０体積％以下であり、(iv) 嵩密度
が５．５５ｇ／cm3 以上であって、(v) 結晶粒径が４μ
ｍ以下である、ことを特徴とする耐摩耗性ジルコニア焼
結体。
ア焼結体及びその製造方法を提供するものである； １．ＺｒＯ2 −ＭｇＯ系焼結体において、(i) ＭｇＯを
６〜１０ mol％含有し、(ii) ＣａＯ及びＹ2 Ｏ3 の少
なくとも１種を０．２〜２ mol％含有し、(iii) 単斜晶
ＺｒＯ2 含有量が５０体積％以下であり、(iv) 嵩密度
が５．５５ｇ／cm3 以上であって、(v) 結晶粒径が４μ
ｍ以下である、ことを特徴とする耐摩耗性ジルコニア焼
結体。
【００１０】２．ＺｒＯ2 粉末に、ＭｇＯ６〜１０ mol
％並びにＣａＯ及びＹ2 Ｏ3 の少なくとも１種０．２〜
２ mol％を添加・混合し、比表面積３ｍ2 ／ｇ以上に粉
砕することにより得られる成形用粉末を、成形し、焼成
することを特徴とする上記第１項の耐摩耗性ジルコニア
焼結体の製造方法。
％並びにＣａＯ及びＹ2 Ｏ3 の少なくとも１種０．２〜
２ mol％を添加・混合し、比表面積３ｍ2 ／ｇ以上に粉
砕することにより得られる成形用粉末を、成形し、焼成
することを特徴とする上記第１項の耐摩耗性ジルコニア
焼結体の製造方法。
【００１１】３．ＺｒＯ2 粉末としてバッテライト鉱石
又はその精製原料を用いる上記第２項記載の耐摩耗性ジ
ルコニア焼結体の製造方法。
又はその精製原料を用いる上記第２項記載の耐摩耗性ジ
ルコニア焼結体の製造方法。
【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】本発明の耐摩耗性ジルコニア焼結体は、
(i) ＭｇＯを６〜１０ mol％含有し、(ii) ＣａＯ及び
Ｙ2 Ｏ3 の少なくとも１種を０．２〜２ mol％含有し、
(iii)単斜晶ＺｒＯ2 含有量が５０体積％以下であり、
(iv)嵩密度が５．５５ｇ／cm3以上であって、(v) 結晶
粒径が４μｍ以下である、という特徴を有している。
(i) ＭｇＯを６〜１０ mol％含有し、(ii) ＣａＯ及び
Ｙ2 Ｏ3 の少なくとも１種を０．２〜２ mol％含有し、
(iii)単斜晶ＺｒＯ2 含有量が５０体積％以下であり、
(iv)嵩密度が５．５５ｇ／cm3以上であって、(v) 結晶
粒径が４μｍ以下である、という特徴を有している。
【００１４】ＭｇＯは、本発明の焼結体に耐摩耗性を付
与するために必要な成分である。従って、上記含有量が
６ mol％を下回ると単斜晶ジルコニアの占める割合が多
くなり、焼成時における冷却過程での正方晶から単斜晶
への変態によるマイクロクラックが多く生ずる。その結
果、焼結体の崩壊までは起こらなくても、マイクロクラ
ックの存在により耐摩耗性の低下が惹き起こされる。一
方、１０ mol％を上回る場合には、立方晶ジルコニアの
割合が多くなり、その結晶粒径が大きくなるので、この
場合にも耐摩耗性の低下を来す。
与するために必要な成分である。従って、上記含有量が
６ mol％を下回ると単斜晶ジルコニアの占める割合が多
くなり、焼成時における冷却過程での正方晶から単斜晶
への変態によるマイクロクラックが多く生ずる。その結
果、焼結体の崩壊までは起こらなくても、マイクロクラ
ックの存在により耐摩耗性の低下が惹き起こされる。一
方、１０ mol％を上回る場合には、立方晶ジルコニアの
割合が多くなり、その結晶粒径が大きくなるので、この
場合にも耐摩耗性の低下を来す。
【００１５】一方、本発明の範囲内の単斜晶量、嵩密度
及び結晶粒径を有する焼結体を得ようとする場合、Ｍｇ
Ｏ単味の添加では、焼成工程における正方晶から単斜晶
への変態を制御することが非常に困難である。従って、
かかる制御をできるだけ容易なものとし、さらに耐摩耗
特性に適した微細構造制御を行なうため、本発明ではＣ
ａＯ及びＹ2 Ｏ3 の少なくとも１種を用いる。なお、そ
の含有量が０．２ mol％未満の場合には焼結性が低下
し、上記微細構造が得られなくなり、２．０ mol％を超
える場合には立方晶ジルコニアの割合が増加し、その結
晶粒径が大きくなって耐摩耗性が低下してしまうので好
ましくない。
及び結晶粒径を有する焼結体を得ようとする場合、Ｍｇ
Ｏ単味の添加では、焼成工程における正方晶から単斜晶
への変態を制御することが非常に困難である。従って、
かかる制御をできるだけ容易なものとし、さらに耐摩耗
特性に適した微細構造制御を行なうため、本発明ではＣ
ａＯ及びＹ2 Ｏ3 の少なくとも１種を用いる。なお、そ
の含有量が０．２ mol％未満の場合には焼結性が低下
し、上記微細構造が得られなくなり、２．０ mol％を超
える場合には立方晶ジルコニアの割合が増加し、その結
晶粒径が大きくなって耐摩耗性が低下してしまうので好
ましくない。
【００１６】単斜晶ジルコニアの占める割合（単斜晶
量）は５０体積％以下である。本発明焼結体における単
斜晶のジルコニア粒子は粒界及び粒内に存在しており、
体積膨張を起こした単斜晶ジルコニア粒子によって焼結
体内部に圧縮応力が発生し、この圧縮応力が耐摩耗性の
向上に寄与する。単斜晶量が５０体積％を上回る場合に
は、その体積膨張が過大になり、マイクロクラックが発
生して耐摩耗性を低下させてしまう。また、単斜晶以外
のジルコニアは、好ましくは、本発明焼結体中、立方晶
ジルコニアが８０体積％以下、正方晶ジルコニアが７０
体積％以下となるのが良い。尚、上記単斜晶ジルコニア
の量は、得られた焼結体表面を鏡面にまで研磨し、次い
でＸ線回折分析により回折角２７〜３４°の範囲で測定
し、単斜晶回折ピークＩM 、立方晶回折ピークＩC 及び
正方晶回折ピークＩT から次式により求めた。
量）は５０体積％以下である。本発明焼結体における単
斜晶のジルコニア粒子は粒界及び粒内に存在しており、
体積膨張を起こした単斜晶ジルコニア粒子によって焼結
体内部に圧縮応力が発生し、この圧縮応力が耐摩耗性の
向上に寄与する。単斜晶量が５０体積％を上回る場合に
は、その体積膨張が過大になり、マイクロクラックが発
生して耐摩耗性を低下させてしまう。また、単斜晶以外
のジルコニアは、好ましくは、本発明焼結体中、立方晶
ジルコニアが８０体積％以下、正方晶ジルコニアが７０
体積％以下となるのが良い。尚、上記単斜晶ジルコニア
の量は、得られた焼結体表面を鏡面にまで研磨し、次い
でＸ線回折分析により回折角２７〜３４°の範囲で測定
し、単斜晶回折ピークＩM 、立方晶回折ピークＩC 及び
正方晶回折ピークＩT から次式により求めた。
【００１７】
【数１】
【００１８】また、立方晶（Ｃ）及び正方晶（Ｔ）は単
斜晶量を求めるのと同じようにして回折角７０〜７７°
の範囲で測定し、立方晶回折ピークＩC と正方晶回折ピ
ークＩT のピーク高さから次式により求めた。
斜晶量を求めるのと同じようにして回折角７０〜７７°
の範囲で測定し、立方晶回折ピークＩC と正方晶回折ピ
ークＩT のピーク高さから次式により求めた。
【００１９】
【数２】
【００２０】嵩密度は５．５５ｇ／cm3 以上、好ましく
は５．６０ｇ／cm3 以上とする。嵩密度が５．５５ｇ／
cm3 未満の場合は、それだけポアの数が多くなり、耐摩
耗性の低下につながるので望ましくない。
は５．６０ｇ／cm3 以上とする。嵩密度が５．５５ｇ／
cm3 未満の場合は、それだけポアの数が多くなり、耐摩
耗性の低下につながるので望ましくない。
【００２１】結晶粒径は４μｍ以下とする。焼成温度か
らの冷却中に、正方晶から単斜晶への変態に伴い、体積
膨張が起こってマイクロクラックが生成するが、結晶粒
径が４μｍを上回るとマイクロクラック密度が増加し、
衝撃あるいは摺動によって焼結体表面で粒子脱離等が起
こり、耐摩耗性を低下させるので好ましくない。尚、本
発明において、結晶粒径は、得られた焼結体表面を鏡面
にまで研磨し、次いで熱エッチング又は化学エッチング
をした後、走査電子顕微鏡で観察してインターセプト法
により１０点平均を求める。算出式はＤ＝１．５×ｎ／
Ｌ（Ｄ：平均結晶粒径、ｎ：長さＬ当たりの結晶の数、
Ｌ：測定長さ）により求めた。
らの冷却中に、正方晶から単斜晶への変態に伴い、体積
膨張が起こってマイクロクラックが生成するが、結晶粒
径が４μｍを上回るとマイクロクラック密度が増加し、
衝撃あるいは摺動によって焼結体表面で粒子脱離等が起
こり、耐摩耗性を低下させるので好ましくない。尚、本
発明において、結晶粒径は、得られた焼結体表面を鏡面
にまで研磨し、次いで熱エッチング又は化学エッチング
をした後、走査電子顕微鏡で観察してインターセプト法
により１０点平均を求める。算出式はＤ＝１．５×ｎ／
Ｌ（Ｄ：平均結晶粒径、ｎ：長さＬ当たりの結晶の数、
Ｌ：測定長さ）により求めた。
【００２２】次に、本発明の耐摩耗性ジルコニア焼結体
の製造方法について説明する。まず、ジルコニア粉末に
上記所定量のマグネシア、イットリア及びカルシアを添
加する。ジルコニア原料としては、特にその種類は制限
されず、例えばジルコンサンドより精製したジルコニア
等が使用できるが、特にコスト上の見地よりバッテライ
ト鉱石又はその精製原料を用いることがより好ましい。
また、マグネシア供給源として、マグネシアのほかに水
酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、マグネシウム塩
等を用いても良い。同様にイットリア及びカルシアの供
給源としても、イットリア及びカルシアのほか、イット
リウム及びカルシウムの水酸化物、炭酸塩等を使用でき
る。
の製造方法について説明する。まず、ジルコニア粉末に
上記所定量のマグネシア、イットリア及びカルシアを添
加する。ジルコニア原料としては、特にその種類は制限
されず、例えばジルコンサンドより精製したジルコニア
等が使用できるが、特にコスト上の見地よりバッテライ
ト鉱石又はその精製原料を用いることがより好ましい。
また、マグネシア供給源として、マグネシアのほかに水
酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、マグネシウム塩
等を用いても良い。同様にイットリア及びカルシアの供
給源としても、イットリア及びカルシアのほか、イット
リウム及びカルシウムの水酸化物、炭酸塩等を使用でき
る。
【００２３】これらの各原料を混合し、粉砕して成形用
粉末とする。この場合、混合・粉砕は、常法に従えば良
く、例えば湿式法によって水又は有機溶媒中でポットミ
ル、アトリッションミル等の粉砕機を用いて行なうこと
ができる。この場合、必要に応じて、乾燥後に１１００
〜１４００℃程度で仮焼し、これを再度粉砕し、分散
し、乾燥したものを成形用粉末としても良い。上記成形
用粉末は、その比表面積が３ｍ2 ／ｇ以上とする。比表
面積が３ｍ2 ／ｇ未満の場合には焼結性が悪くなるので
好ましくない。
粉末とする。この場合、混合・粉砕は、常法に従えば良
く、例えば湿式法によって水又は有機溶媒中でポットミ
ル、アトリッションミル等の粉砕機を用いて行なうこと
ができる。この場合、必要に応じて、乾燥後に１１００
〜１４００℃程度で仮焼し、これを再度粉砕し、分散
し、乾燥したものを成形用粉末としても良い。上記成形
用粉末は、その比表面積が３ｍ2 ／ｇ以上とする。比表
面積が３ｍ2 ／ｇ未満の場合には焼結性が悪くなるので
好ましくない。
【００２４】次いで、上記の成形用粉末を所定の形状に
成形する。この場合の成形方法は、例えば鋳込み成形、
射出成形、押し出し成形、プレス成形（ＣＩＰ、ＨＩ
Ｐ）等の公知の各種成形方法がそのまま採用できる。
成形する。この場合の成形方法は、例えば鋳込み成形、
射出成形、押し出し成形、プレス成形（ＣＩＰ、ＨＩ
Ｐ）等の公知の各種成形方法がそのまま採用できる。
【００２５】その後、得られた成形体を、常法に従って
焼成する。焼成温度は通常１４００〜１７００℃程度、
好ましくは１４５０〜１６００℃程度とする。以上のよ
うにして本発明の耐摩耗性ジルコニア焼結体が得られ
る。
焼成する。焼成温度は通常１４００〜１７００℃程度、
好ましくは１４５０〜１６００℃程度とする。以上のよ
うにして本発明の耐摩耗性ジルコニア焼結体が得られ
る。
【００２６】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、特定構造を
有するジルコニア焼結体を比較的容易に得ることができ
る。
有するジルコニア焼結体を比較的容易に得ることができ
る。
【００２７】そして、このジルコニア焼結体は特定の構
造を有することにより、実質的にあらゆる用途において
優れた耐摩耗性を発揮することができる。特に、（イ）
強度、靱性及び耐衝撃性に優れるため、高負荷での耐摩
耗性に優れ、（ロ）耐熱衝撃性に優れるため、高速条件
下での耐摩耗性にも優れている。
造を有することにより、実質的にあらゆる用途において
優れた耐摩耗性を発揮することができる。特に、（イ）
強度、靱性及び耐衝撃性に優れるため、高負荷での耐摩
耗性に優れ、（ロ）耐熱衝撃性に優れるため、高速条件
下での耐摩耗性にも優れている。
【００２８】また、耐摩耗性に優れているにも拘らず、
弾性率がアルミナ等に比して小さいので相手の材料を傷
つけにくい。さらに、本発明焼結体を粉砕機用部材とし
て使用する場合には摩耗粉の混入がほとんどなく、また
仮に摩耗粉が被粉砕物に混入しても、その生成する摩耗
粉は非常に微細であるために実質的に被粉砕物の均一性
を害することはない。
弾性率がアルミナ等に比して小さいので相手の材料を傷
つけにくい。さらに、本発明焼結体を粉砕機用部材とし
て使用する場合には摩耗粉の混入がほとんどなく、また
仮に摩耗粉が被粉砕物に混入しても、その生成する摩耗
粉は非常に微細であるために実質的に被粉砕物の均一性
を害することはない。
【００２９】このような優れた効果を発揮できる本発明
の耐摩耗性ジルコニア焼結体は、粉砕用ボール、内張
材、粉砕用容器、ノズル、ローラー、ゲージ、ダイス等
の各種用途に最適である。
の耐摩耗性ジルコニア焼結体は、粉砕用ボール、内張
材、粉砕用容器、ノズル、ローラー、ゲージ、ダイス等
の各種用途に最適である。
【００３０】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。
特徴とするところをより一層明確にする。
【００３１】実施例１〜９ 平均粒径１．０μｍのジルコニア原料、平均粒径０．５
μｍのマグネシア若しくは炭酸マグネシウム、及びカル
シア若しくはイットリア又はその塩の成分を表１に示す
組成になるように配合し、これをポットミルに投入し
て、比表面積が８ｍ2 ／ｇとなるまで粉砕し、成形用粉
末を得た。なお、ジルコニア原料は、実施例１、３、５
及び８についてはバッテライト（ＺｒＯ2 ９９．５％、
ＳｉＯ2 ０．２％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．０１％）を用い、そ
の他はジルコンサンドより精製したジルコニア原料を用
いた。
μｍのマグネシア若しくは炭酸マグネシウム、及びカル
シア若しくはイットリア又はその塩の成分を表１に示す
組成になるように配合し、これをポットミルに投入し
て、比表面積が８ｍ2 ／ｇとなるまで粉砕し、成形用粉
末を得た。なお、ジルコニア原料は、実施例１、３、５
及び８についてはバッテライト（ＺｒＯ2 ９９．５％、
ＳｉＯ2 ０．２％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．０１％）を用い、そ
の他はジルコンサンドより精製したジルコニア原料を用
いた。
【００３２】次いで、成形用粉末を静水圧プレス成形法
（ＣＩＰ）により、圧力１ton ／cm2 で直径１５mmのボ
ールを成形し、その成形体を１４５０〜１７００℃で焼
成した。焼成後、ボールをバレル研磨を施し、本発明の
耐摩耗性ジルコニア焼結体によるボールを得た。
（ＣＩＰ）により、圧力１ton ／cm2 で直径１５mmのボ
ールを成形し、その成形体を１４５０〜１７００℃で焼
成した。焼成後、ボールをバレル研磨を施し、本発明の
耐摩耗性ジルコニア焼結体によるボールを得た。
【００３３】この焼結体について、嵩密度（ｇ／c
m3 ）、結晶粒径（μｍ）、単斜晶量（体積％）及び摩
耗率（％）について調べた。その結果を表１に示す。な
お、摩耗率は次の方法により測定した。
m3 ）、結晶粒径（μｍ）、単斜晶量（体積％）及び摩
耗率（％）について調べた。その結果を表１に示す。な
お、摩耗率は次の方法により測定した。
【００３４】＜摩耗率＞容量２リットルのアルミナ製ポ
ットミル（アルミナ純度９２％）に本発明焼結体ボール
１ｋｇと水０．８リットルを入れ、回転数１００ｒｐｍ
で４８時間空ずりテストをし、テスト後のボールの重量
減をテスト前のボール重量に対する百分率（％）にて評
価した。
ットミル（アルミナ純度９２％）に本発明焼結体ボール
１ｋｇと水０．８リットルを入れ、回転数１００ｒｐｍ
で４８時間空ずりテストをし、テスト後のボールの重量
減をテスト前のボール重量に対する百分率（％）にて評
価した。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１より、本発明の耐摩耗性ジルコニア焼
結体は、本発明特有の構造により優れた耐摩耗性を発揮
していることがわかる。
結体は、本発明特有の構造により優れた耐摩耗性を発揮
していることがわかる。
【００３７】比較例１〜７ 表２に示す組成になるように配合した以外は、実施例と
同様にして焼結体のボールを製造し、その特性を調べ
た。その結果を表２に示す。なお、ジルコニア原料は、
比較例１、３、５及び７についてはバッテライト（Ｚｒ
Ｏ2 ９９．５％、ＳｉＯ2 ０．２％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．０
１％）を用い、その他はジルコンサンドより精製したジ
ルコニア原料を用いた。
同様にして焼結体のボールを製造し、その特性を調べ
た。その結果を表２に示す。なお、ジルコニア原料は、
比較例１、３、５及び７についてはバッテライト（Ｚｒ
Ｏ2 ９９．５％、ＳｉＯ2 ０．２％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．０
１％）を用い、その他はジルコンサンドより精製したジ
ルコニア原料を用いた。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２より、比較例の各ボールは、その原料
組成が本発明の範囲外であるため、本発明特有の焼結体
特性を有さず、耐摩耗性に劣っていることがわかる。
組成が本発明の範囲外であるため、本発明特有の焼結体
特性を有さず、耐摩耗性に劣っていることがわかる。
Claims (3)
- 【請求項１】ＺｒＯ2 −ＭｇＯ系焼結体において、 (i) ＭｇＯを６〜１０ mol％含有し、 (ii) ＣａＯ及びＹ2 Ｏ3 の少なくとも１種を０．２〜
２ mol％含有し、 (iii) 単斜晶ＺｒＯ2 含有量が５０体積％以下であり、 (iv) 嵩密度が５．５５ｇ／cm3 以上であって、 (v) 結晶粒径が４μｍ以下である、ことを特徴とする耐
摩耗性ジルコニア焼結体。 - 【請求項２】ＺｒＯ2 粉末に、ＭｇＯ６〜１０ mol％並
びにＣａＯ及びＹ2 Ｏ3の少なくとも１種０．２〜２ mo
l％を添加・混合し、比表面積３ｍ2 ／ｇ以上に粉砕す
ることにより得られる成形用粉末を、成形し、焼成する
ことを特徴とする請求項１記載の耐摩耗性ジルコニア焼
結体の製造方法。 - 【請求項３】ＺｒＯ2 粉末としてバッテライト鉱石又は
その精製原料を用いる請求項２記載の耐摩耗性ジルコニ
ア焼結体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120963A JP2676008B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 耐摩耗性ジルコニア焼結体及びその製造方法 |
| PCT/JP1993/000627 WO1993023347A1 (fr) | 1992-05-14 | 1993-05-12 | Produit fritte a la zircone resistant a l'usure et procede de production correspondant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120963A JP2676008B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 耐摩耗性ジルコニア焼結体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05319923A true JPH05319923A (ja) | 1993-12-03 |
| JP2676008B2 JP2676008B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=14799341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4120963A Expired - Fee Related JP2676008B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 耐摩耗性ジルコニア焼結体及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676008B2 (ja) |
| WO (1) | WO1993023347A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014201718A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2018002528A (ja) * | 2016-06-30 | 2018-01-11 | 東ソー株式会社 | 透光性ジルコニア焼結体及びその製造方法並びにその用途 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6267807B1 (en) | 1996-06-20 | 2001-07-31 | Lexmark International, Inc. | Method for grinding colorants |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103864A (ja) * | 1986-10-10 | 1988-05-09 | シユトーラ フエルトミユーレ アクチエンゲゼルシヤフト | 部分安定化された酸化ジルコニウムからなる焼結成形体およびその製造法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1374832A (en) * | 1972-04-11 | 1974-11-20 | Magnesium Elektron Ltd | Sintered zirconia bodies |
| JPS6031796B2 (ja) * | 1981-09-14 | 1985-07-24 | 東レ株式会社 | ジルコニア焼結体 |
| JPS63277560A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-15 | Toshiba Ceramics Co Ltd | ＺｒＯ↓２−ＭｇＯ−Ｙ↓２Ｏ↓３系セラミックスとその製造方法 |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP4120963A patent/JP2676008B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-05-12 WO PCT/JP1993/000627 patent/WO1993023347A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103864A (ja) * | 1986-10-10 | 1988-05-09 | シユトーラ フエルトミユーレ アクチエンゲゼルシヤフト | 部分安定化された酸化ジルコニウムからなる焼結成形体およびその製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014201718A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2018002528A (ja) * | 2016-06-30 | 2018-01-11 | 東ソー株式会社 | 透光性ジルコニア焼結体及びその製造方法並びにその用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2676008B2 (ja) | 1997-11-12 |
| WO1993023347A1 (fr) | 1993-11-25 |
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