JPH0639303A - ジルコニア焼結体を用いた粉砕用部品材料 - Google Patents
ジルコニア焼結体を用いた粉砕用部品材料Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 乾式又は湿式でセラミックス、金属、有機高
分子などの粒子を微粉砕する粉砕装置に使用される内張
材、メディアなどに有効な、強度、耐摩耗性等において
著しく優れた特性を有し、しかも、適当な嵩密度を有す
る粉砕用部品材料を提供する。 【構成】 安定化剤としてＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及び
Ｈｏ2 Ｏ3 の少なくとも１種を合計で２〜６モル％含有
するＺｒＯ2 を主成分とする焼結体であって、結晶粒子
が主に正方晶の相或いは正方晶及び立方晶の混合相より
なり、平均結晶粒子径が３μｍ以下であり、かつ、嵩密
度が６．０ｇ／ｃｍ3 以上であるＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ
3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体で構成される粉
砕用部品材料。
分子などの粒子を微粉砕する粉砕装置に使用される内張
材、メディアなどに有効な、強度、耐摩耗性等において
著しく優れた特性を有し、しかも、適当な嵩密度を有す
る粉砕用部品材料を提供する。 【構成】 安定化剤としてＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及び
Ｈｏ2 Ｏ3 の少なくとも１種を合計で２〜６モル％含有
するＺｒＯ2 を主成分とする焼結体であって、結晶粒子
が主に正方晶の相或いは正方晶及び立方晶の混合相より
なり、平均結晶粒子径が３μｍ以下であり、かつ、嵩密
度が６．０ｇ／ｃｍ3 以上であるＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ
3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体で構成される粉
砕用部品材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイッテルビア（Ｙｂ2 Ｏ
3 ），エルビア（Ｅｒ2 Ｏ3 ）及びホルミア（Ｈｏ2 Ｏ
3 ）の１種又は２種以上で安定化されたジルコニア（Ｚ
ｒＯ2 ）焼結体を用いた粉砕用部品材料に係り、特に、
乾式又は湿式でセラミックス、金属、有機高分子などの
粒子を微粉砕する粉砕装置に使用される内張材、メディ
アなどに有効な、高強度、高耐摩耗性を備える、Ｙｂ2
Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の１種又は２種以上で
安定化されたＺｒＯ2 焼結体を用いた粉砕用部品材料に
関する。
3 ），エルビア（Ｅｒ2 Ｏ3 ）及びホルミア（Ｈｏ2 Ｏ
3 ）の１種又は２種以上で安定化されたジルコニア（Ｚ
ｒＯ2 ）焼結体を用いた粉砕用部品材料に係り、特に、
乾式又は湿式でセラミックス、金属、有機高分子などの
粒子を微粉砕する粉砕装置に使用される内張材、メディ
アなどに有効な、高強度、高耐摩耗性を備える、Ｙｂ2
Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の１種又は２種以上で
安定化されたＺｒＯ2 焼結体を用いた粉砕用部品材料に
関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、セラミックス粉体などの微粉砕装
置としてはボールミル、サンドミル、アトライター、振
動ミル、ジェットミル、ローラーミルなど、各種の装置
が広く使用されている。従来、これらの装置の内張材、
メディアなどの摩耗しやすい部材の構成材料には、粉砕
すべき物質の種類に応じて磁器、アルミナ、ガラス、ゴ
ム、プラスチック、めのうなどが多く使用されてきた。
置としてはボールミル、サンドミル、アトライター、振
動ミル、ジェットミル、ローラーミルなど、各種の装置
が広く使用されている。従来、これらの装置の内張材、
メディアなどの摩耗しやすい部材の構成材料には、粉砕
すべき物質の種類に応じて磁器、アルミナ、ガラス、ゴ
ム、プラスチック、めのうなどが多く使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の材
料は、一般に摩耗し易く、粉砕物中に摩耗粉が混入する
ことが多く、純度が製品の特性を左右する電子セラミッ
クスなどへの利用には問題がある。
料は、一般に摩耗し易く、粉砕物中に摩耗粉が混入する
ことが多く、純度が製品の特性を左右する電子セラミッ
クスなどへの利用には問題がある。
【０００４】この問題を解決するために、Ｙ2 Ｏ3 で安
定化されたＺｒＯ2 焼結体からなる粉砕用部品材料が提
案されているが（公告平２−２０５８７）、未だ強度や
耐摩耗性の面に若干の問題が残されている上に、粉砕能
力の大きな要因の１つとなるメディアの嵩密度（Ｙ2 Ｏ
3 −ＺｒＯ2 で５．８ｇ／ｃｍ3 以上）についても、な
お更に大きくする必要があるという問題がある。
定化されたＺｒＯ2 焼結体からなる粉砕用部品材料が提
案されているが（公告平２−２０５８７）、未だ強度や
耐摩耗性の面に若干の問題が残されている上に、粉砕能
力の大きな要因の１つとなるメディアの嵩密度（Ｙ2 Ｏ
3 −ＺｒＯ2 で５．８ｇ／ｃｍ3 以上）についても、な
お更に大きくする必要があるという問題がある。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、強
度、耐摩耗性等において著しく優れた特性を有し、しか
も、適当な嵩密度を有するＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及び
Ｈｏ2Ｏ3 の１種又は２種以上で安定化されたＺｒＯ2
焼結体を用いた粉砕用部品材料を提供することを目的と
する。
度、耐摩耗性等において著しく優れた特性を有し、しか
も、適当な嵩密度を有するＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及び
Ｈｏ2Ｏ3 の１種又は２種以上で安定化されたＺｒＯ2
焼結体を用いた粉砕用部品材料を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅ
ｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の１種又は２種以上で安定化さ
れたＺｒＯ2 焼結体を用いた粉砕用部品材料は、主安定
化剤としてＹｂ2 Ｏ3，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 より
なる群から選ばれる１種又は２種以上を合量で２〜６モ
ル％含有するＺｒＯ2 を主成分とする焼結体を用いて構
成された粉砕用部品材料であって、該焼結体の結晶粒子
が主に正方晶の相或いは正方晶及び立方晶の混合相より
なり、該結晶の平均結晶粒子径が３μｍ以下であり、か
つ、該焼結体の嵩密度が６．０ｇ／ｃｍ3 以上であるこ
とを特徴とする。
ｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の１種又は２種以上で安定化さ
れたＺｒＯ2 焼結体を用いた粉砕用部品材料は、主安定
化剤としてＹｂ2 Ｏ3，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 より
なる群から選ばれる１種又は２種以上を合量で２〜６モ
ル％含有するＺｒＯ2 を主成分とする焼結体を用いて構
成された粉砕用部品材料であって、該焼結体の結晶粒子
が主に正方晶の相或いは正方晶及び立方晶の混合相より
なり、該結晶の平均結晶粒子径が３μｍ以下であり、か
つ、該焼結体の嵩密度が６．０ｇ／ｃｍ3 以上であるこ
とを特徴とする。
【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。なお、以
下において、「Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上」は、単に
「Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 」と記す。
下において、「Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上」は、単に
「Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 」と記す。
【０００８】本発明に係るＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及び
Ｈｏ2 Ｏ3 で安定化されたＺｒＯ2焼結体は以下のよう
な条件を満足するものである。即ち、まず、主安定化剤
であるＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の含有量
は、合計で２〜６モル％であり、焼結体の結晶粒子は主
に正方晶の相或いは正方晶及び立方晶の混合相よりな
る。正方晶の結晶粒子、或いは、正方晶の結晶粒子と立
方晶の結晶粒子とよりなるＺｒＯ2 焼結体は、２００〜
３００℃の温度域における強度の経時変化が極めて少な
く、かつ、室温〜８００℃の温度域での加熱冷却による
寸法変化が殆どないものであるが、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2
Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 が合計で２モル％未満では単斜晶の
結晶粒子が生成し易く、また、６モル％以上では正方晶
の結晶粒子を殆ど含まない立方晶の結晶粒子の焼結体に
なるため、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の含
有量は合計で２〜６モル％とする。このＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅ
ｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の合計含有量２〜６モル％のＹ
ｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼
結体は、高強度、高靭性、高耐摩耗性を示すことからも
有効である。
Ｈｏ2 Ｏ3 で安定化されたＺｒＯ2焼結体は以下のよう
な条件を満足するものである。即ち、まず、主安定化剤
であるＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の含有量
は、合計で２〜６モル％であり、焼結体の結晶粒子は主
に正方晶の相或いは正方晶及び立方晶の混合相よりな
る。正方晶の結晶粒子、或いは、正方晶の結晶粒子と立
方晶の結晶粒子とよりなるＺｒＯ2 焼結体は、２００〜
３００℃の温度域における強度の経時変化が極めて少な
く、かつ、室温〜８００℃の温度域での加熱冷却による
寸法変化が殆どないものであるが、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2
Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 が合計で２モル％未満では単斜晶の
結晶粒子が生成し易く、また、６モル％以上では正方晶
の結晶粒子を殆ど含まない立方晶の結晶粒子の焼結体に
なるため、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の含
有量は合計で２〜６モル％とする。このＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅ
ｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 の合計含有量２〜６モル％のＹ
ｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼
結体は、高強度、高靭性、高耐摩耗性を示すことからも
有効である。
【０００９】上記の如く、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及び
Ｈｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体の結晶相は、正方晶の
相、或いは、正方晶と立方晶との混合相よりなることが
重要である。焼結過程においてＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3
及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体中に単斜晶の相が
生成する場合には、転移による大きな体積変化を伴うの
で、焼結体中に亀裂が生じるため強度が不十分になる。
焼結体中の結晶相の含有量は、以下のようなＸ線回折結
晶定量法により求めることができる。まず、焼結体表面
を６００メッシュのダイヤモンド砥石で研削した後、１
〜５μｍのダイヤモンド粒により鏡面に仕上げ、その表
面のＸ線回折による強度比より以下の式で単斜晶Ｍ0 の
量を求める。
Ｈｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体の結晶相は、正方晶の
相、或いは、正方晶と立方晶との混合相よりなることが
重要である。焼結過程においてＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3
及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体中に単斜晶の相が
生成する場合には、転移による大きな体積変化を伴うの
で、焼結体中に亀裂が生じるため強度が不十分になる。
焼結体中の結晶相の含有量は、以下のようなＸ線回折結
晶定量法により求めることができる。まず、焼結体表面
を６００メッシュのダイヤモンド砥石で研削した後、１
〜５μｍのダイヤモンド粒により鏡面に仕上げ、その表
面のＸ線回折による強度比より以下の式で単斜晶Ｍ0 の
量を求める。
【００１０】
【数１】
【００１１】Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安
定化ＺｒＯ2 焼結体を構成する結晶の平均結晶粒子径は
３μｍ以下とする。この平均結晶粒子径が３μｍを超え
ると、２００〜３００℃の温度域での放置テスト又は焼
結後の冷却過程でも、過剰な単斜晶の生成による微細な
クラックのため、強度の急激な低下が認められる。平均
結晶粒子径が２μｍ以下であると、２００〜３００℃の
温度域での放置テストにおいても結晶相は殆ど変化せ
ず、正方晶が安定に維持されるので、特に好ましい。
定化ＺｒＯ2 焼結体を構成する結晶の平均結晶粒子径は
３μｍ以下とする。この平均結晶粒子径が３μｍを超え
ると、２００〜３００℃の温度域での放置テスト又は焼
結後の冷却過程でも、過剰な単斜晶の生成による微細な
クラックのため、強度の急激な低下が認められる。平均
結晶粒子径が２μｍ以下であると、２００〜３００℃の
温度域での放置テストにおいても結晶相は殆ど変化せ
ず、正方晶が安定に維持されるので、特に好ましい。
【００１２】なお、平均結晶粒子径の測定は、以下の方
法で行なう。ＺｒＯ2 焼結体の鏡面研磨面をフッ化水素
酸でエッチング処理したものの電子顕微鏡写真で、粒子
を５０個以上含むような一定面積Ｓ内にある粒子数ｎを
数え、粒子１個当りの平均面積Ｓに等しい面積の円の直
径ｄを、式ｄ＝（４Ｓ／π）1/2 により計算する。そし
て、ｄを同一試料の３ケ所以上の視野について求め、そ
の平均値を平均結晶粒子径とする。粒子数ｎは、一定面
積Ｓに完全に含まれる粒子の数と一定面積の境界線で切
られる粒子の数の１／２との和とする（測定法について
は、公告昭６１−２１１８４参照。）。
法で行なう。ＺｒＯ2 焼結体の鏡面研磨面をフッ化水素
酸でエッチング処理したものの電子顕微鏡写真で、粒子
を５０個以上含むような一定面積Ｓ内にある粒子数ｎを
数え、粒子１個当りの平均面積Ｓに等しい面積の円の直
径ｄを、式ｄ＝（４Ｓ／π）1/2 により計算する。そし
て、ｄを同一試料の３ケ所以上の視野について求め、そ
の平均値を平均結晶粒子径とする。粒子数ｎは、一定面
積Ｓに完全に含まれる粒子の数と一定面積の境界線で切
られる粒子の数の１／２との和とする（測定法について
は、公告昭６１−２１１８４参照。）。
【００１３】また、本発明に係るＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ
3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体の嵩密度は６．
０ｇ／ｃｍ3 以上とする。焼結体の嵩密度を少しでも大
きくすることは、メディアとした場合の粉砕能力の向上
に有効である。嵩密度は特に６．２ｇ／ｃｍ3 以上であ
ることが好ましい。
3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体の嵩密度は６．
０ｇ／ｃｍ3 以上とする。焼結体の嵩密度を少しでも大
きくすることは、メディアとした場合の粉砕能力の向上
に有効である。嵩密度は特に６．２ｇ／ｃｍ3 以上であ
ることが好ましい。
【００１４】
【作用】本発明は、従来の問題点を解決すべく、ＺｒＯ
2 焼結体の安定化剤としてＹ2Ｏ3 の代わりにＹｂ2 Ｏ3
，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 を用いるものであって、
本発明で規定されるＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2
Ｏ3 含有量、結晶構成相、平均結晶粒子径、嵩密度を満
足するＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化Ｚ
ｒＯ2 焼結体は、従来のＹ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体
に比較して強度、耐摩耗性、粉砕能力等の点において著
しく優れている。
2 焼結体の安定化剤としてＹ2Ｏ3 の代わりにＹｂ2 Ｏ3
，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 を用いるものであって、
本発明で規定されるＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2
Ｏ3 含有量、結晶構成相、平均結晶粒子径、嵩密度を満
足するＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化Ｚ
ｒＯ2 焼結体は、従来のＹ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体
に比較して強度、耐摩耗性、粉砕能力等の点において著
しく優れている。
【００１５】即ち、結晶粒子が主に正方晶の相或いは正
方晶及び立方晶の混合相よりなるＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ
3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体は、２００〜３
００℃の温度域における強度の経時変化が極めて少な
く、かつ、室温〜８００℃の温度域での加熱冷却による
寸法変化が殆どない。しかして、このような結晶相は、
Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 含有量２〜６モ
ル％において実現される。また、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ
3 及びＨｏ2 Ｏ3 含有量２〜６モル％の領域であれば、
高強度、高靭性、高耐摩耗性のＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3
及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体となる。
方晶及び立方晶の混合相よりなるＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ
3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体は、２００〜３
００℃の温度域における強度の経時変化が極めて少な
く、かつ、室温〜８００℃の温度域での加熱冷却による
寸法変化が殆どない。しかして、このような結晶相は、
Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 含有量２〜６モ
ル％において実現される。また、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ
3 及びＨｏ2 Ｏ3 含有量２〜６モル％の領域であれば、
高強度、高靭性、高耐摩耗性のＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3
及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体となる。
【００１６】Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安
定化ＺｒＯ2 焼結体を構成する結晶の平均結晶粒子径が
３μｍ以下であれば、高強度焼結体となる。また、Ｙｂ
2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結
体の嵩密度が６．０ｇ／ｃｍ3 以上であれば、粉砕能力
の高いものとなる。
定化ＺｒＯ2 焼結体を構成する結晶の平均結晶粒子径が
３μｍ以下であれば、高強度焼結体となる。また、Ｙｂ
2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結
体の嵩密度が６．０ｇ／ｃｍ3 以上であれば、粉砕能力
の高いものとなる。
【００１７】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例で
使用したＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3 又はＹ2
Ｏ3 含有ＺｒＯ2 粉末は、共沈法と呼ばれる化学湿式法
で調製した。即ち、ＺｒＯＣｌ2 ・８Ｈ2 Ｏ水溶液とＹ
ｂＣｌ3 ，ＥｒＣｌ3 ，ＨｏＣｌ3 又はＹＣｌ3 水溶液
とを均一混合した後、加水分解によりＺｒ及びＹｂ又は
Ｙの混合化学物質を沈殿させ、脱水及び乾燥する。その
混合物を８００〜１２００℃で仮焼した後、ボールミル
などで湿式解砕を行ない、乾燥して、Ｙｂ2 Ｏ3 含有Ｚ
ｒＯ2 粉末，Ｅｒ2 Ｏ3 含有ＺｒＯ2 粉末，Ｈｏ2 Ｏ3
含有ＺｒＯ2 粉末又はＹ2 Ｏ3 含有ＺｒＯ2 粉末とし
た。
り具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例で
使用したＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3 又はＹ2
Ｏ3 含有ＺｒＯ2 粉末は、共沈法と呼ばれる化学湿式法
で調製した。即ち、ＺｒＯＣｌ2 ・８Ｈ2 Ｏ水溶液とＹ
ｂＣｌ3 ，ＥｒＣｌ3 ，ＨｏＣｌ3 又はＹＣｌ3 水溶液
とを均一混合した後、加水分解によりＺｒ及びＹｂ又は
Ｙの混合化学物質を沈殿させ、脱水及び乾燥する。その
混合物を８００〜１２００℃で仮焼した後、ボールミル
などで湿式解砕を行ない、乾燥して、Ｙｂ2 Ｏ3 含有Ｚ
ｒＯ2 粉末，Ｅｒ2 Ｏ3 含有ＺｒＯ2 粉末，Ｈｏ2 Ｏ3
含有ＺｒＯ2 粉末又はＹ2 Ｏ3 含有ＺｒＯ2 粉末とし
た。
【００１８】実施例１〜１５、比較例１，２ 表１に示す割合でＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3
又はＹ2 Ｏ3 を含有するＺｒＯ2 粉末に、ポリビニルア
ルコールを添加した後、スプレー造粒した。この造粒粉
を用いて、焼成後寸法がφ８ｍｍのボールになるように
一軸成形し、更に１ｔ／ｃｍ2 でＣＩＰ成形し、得られ
た成形体を焼成して摩耗テスト用試料を作製した。別
に、造粒粉を１ｔ／ｃｍ2 でＣＩＰ成形し、得られた成
形体を焼成して、他のテスト用試料を作製した。焼成
は、いずれも１３００〜１５００℃の温度域で最も密度
の上がる焼成温度にて２時間行なった。得られた焼結体
の物性及び特性テスト結果を表１に示す。
又はＹ2 Ｏ3 を含有するＺｒＯ2 粉末に、ポリビニルア
ルコールを添加した後、スプレー造粒した。この造粒粉
を用いて、焼成後寸法がφ８ｍｍのボールになるように
一軸成形し、更に１ｔ／ｃｍ2 でＣＩＰ成形し、得られ
た成形体を焼成して摩耗テスト用試料を作製した。別
に、造粒粉を１ｔ／ｃｍ2 でＣＩＰ成形し、得られた成
形体を焼成して、他のテスト用試料を作製した。焼成
は、いずれも１３００〜１５００℃の温度域で最も密度
の上がる焼成温度にて２時間行なった。得られた焼結体
の物性及び特性テスト結果を表１に示す。
【００１９】なお、３点曲げ強度は、４ｍｍ×３ｍｍ×
３６ｍｍ寸法の試験片について、ファインセラミックス
の曲げ強さ試験方法（ＪＩＳ Ｒ１６０１）、ビッカー
ス硬さはＪＩＳ Ｒ１６１０、破壊靭性はＪＩＳ Ｒ１
６０７に従って測定した。また、摩耗量は、遊星型ボー
ルミルを用い、ＺｒＯ2 ポットにテストボール（φ８ｍ
ｍ）５０ｇと水１００ｍｌとを投入し、回転数２００
ｒ．ｐ．ｍ．で４８時間回転させ、テスト前後の重量減
少を測定することにより求めた。
３６ｍｍ寸法の試験片について、ファインセラミックス
の曲げ強さ試験方法（ＪＩＳ Ｒ１６０１）、ビッカー
ス硬さはＪＩＳ Ｒ１６１０、破壊靭性はＪＩＳ Ｒ１
６０７に従って測定した。また、摩耗量は、遊星型ボー
ルミルを用い、ＺｒＯ2 ポットにテストボール（φ８ｍ
ｍ）５０ｇと水１００ｍｌとを投入し、回転数２００
ｒ．ｐ．ｍ．で４８時間回転させ、テスト前後の重量減
少を測定することにより求めた。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１の結果より、Ｙｂ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ
2 焼結体がＹ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2焼結体より勝る特性
であることが明らかである。摩耗量については、一見大
差がないように思えるが、嵩密度の差を考えるとＹｂ2
Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体が格段に優れている。また、
Ｅｒ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体及びＨｏ2 Ｏ3 安定化
ＺｒＯ2 焼結体の各特性は、Ｙｂ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2
焼結体と同等レベルであった。
2 焼結体がＹ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2焼結体より勝る特性
であることが明らかである。摩耗量については、一見大
差がないように思えるが、嵩密度の差を考えるとＹｂ2
Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体が格段に優れている。また、
Ｅｒ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体及びＨｏ2 Ｏ3 安定化
ＺｒＯ2 焼結体の各特性は、Ｙｂ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2
焼結体と同等レベルであった。
【００２２】なお、比較例として、Ｙ2 Ｏ3 ２．６モル
％安定化品以外にＹ2 Ｏ3 ３モル％安定化品を選んだ理
由は、次の通りである。即ち、表１の結果や従来のＹ2
Ｏ3安定化ＺｒＯ2 焼結体のデータより、２．６モル％
安定化品の特性が優れているのであるが、この安定化品
は２００〜３００℃での放置テストでの特性劣化が若干
認められる。このため、特性劣化が少なく、特性も２．
６モル％安定化品に近い３モル％安定化品も比較例とし
た。
％安定化品以外にＹ2 Ｏ3 ３モル％安定化品を選んだ理
由は、次の通りである。即ち、表１の結果や従来のＹ2
Ｏ3安定化ＺｒＯ2 焼結体のデータより、２．６モル％
安定化品の特性が優れているのであるが、この安定化品
は２００〜３００℃での放置テストでの特性劣化が若干
認められる。このため、特性劣化が少なく、特性も２．
６モル％安定化品に近い３モル％安定化品も比較例とし
た。
【００２３】実施例１６、比較例３ 実施例２及び比較例１で摩耗テスト用に作製したボール
（φ８ｍｍ）を用いて、粉砕能力の比較実験を行なっ
た。即ち、樹脂ライニングボール・ミル（２リットル）
にテストボール（φ８ｍｍ）３．６ｋｇ、アルミナ粉
（昭和電工（株）製「ＲＷ−９２」３２５メッシュ）１
ｋｇ、水８００ｍｌを投入し、回転数１００ｒ．ｐ．
ｍ．で２４時間という条件でそれぞれテストを行なっ
た。このテストにより粉砕されたアルミナ粉の粒径分布
を図１に示す。
（φ８ｍｍ）を用いて、粉砕能力の比較実験を行なっ
た。即ち、樹脂ライニングボール・ミル（２リットル）
にテストボール（φ８ｍｍ）３．６ｋｇ、アルミナ粉
（昭和電工（株）製「ＲＷ−９２」３２５メッシュ）１
ｋｇ、水８００ｍｌを投入し、回転数１００ｒ．ｐ．
ｍ．で２４時間という条件でそれぞれテストを行なっ
た。このテストにより粉砕されたアルミナ粉の粒径分布
を図１に示す。
【００２４】図１より、明らかにＹｂ2 Ｏ3 安定化Ｚｒ
Ｏ2 焼結体を用いたもの（実施例１６）がＹ2 Ｏ3 安定
化ＺｒＯ2 焼結体を用いたもの（比較例３）よりも粉砕
能力が優れていることが認められる。この粉砕能力の差
は、表１に示す特性の中で、嵩密度の差が大きな要因と
考えられる。
Ｏ2 焼結体を用いたもの（実施例１６）がＹ2 Ｏ3 安定
化ＺｒＯ2 焼結体を用いたもの（比較例３）よりも粉砕
能力が優れていることが認められる。この粉砕能力の差
は、表１に示す特性の中で、嵩密度の差が大きな要因と
考えられる。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＹｂ2 Ｏ
3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体を
用いた粉砕用部品材料によれば、高強度、高靭性、高耐
摩耗性で、耐久性に優れ、粉砕能力にも著しく優れた粉
砕用部品材料が提供される。本発明のＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ
2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体を用いた粉
砕用部品材料は、乾式又は湿式でセラミックス、金属、
有機高分子などの粒子を微粉砕する各種粉砕装置に使用
される内張材、メディアなどの粉砕用部品材料として、
工業的に極めて有用である。
3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体を
用いた粉砕用部品材料によれば、高強度、高靭性、高耐
摩耗性で、耐久性に優れ、粉砕能力にも著しく優れた粉
砕用部品材料が提供される。本発明のＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ
2 Ｏ3 及びＨｏ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 焼結体を用いた粉
砕用部品材料は、乾式又は湿式でセラミックス、金属、
有機高分子などの粒子を微粉砕する各種粉砕装置に使用
される内張材、メディアなどの粉砕用部品材料として、
工業的に極めて有用である。
【図１】実施例１６及び比較例３における粉砕能力テス
ト結果を示すグラフである。
ト結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 主安定化剤としてＹｂ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ
3 及びＨｏ2 Ｏ3 よりなる群から選ばれる１種又は２種
以上を合量で２〜６モル％含有するＺｒＯ2を主成分と
する焼結体を用いて構成された粉砕用部品材料であっ
て、該焼結体の結晶粒子が主に正方晶の相或いは正方晶
及び立方晶の混合相よりなり、該結晶の平均結晶粒子径
が３μｍ以下であり、かつ、該焼結体の嵩密度が６．０
ｇ／ｃｍ3 以上であることを特徴とするイッテルビア，
エルビア及びホルミアの１種以上で安定化されたジルコ
ニア焼結体を用いた粉砕用部品材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063733A JPH0639303A (ja) | 1992-04-22 | 1993-03-23 | ジルコニア焼結体を用いた粉砕用部品材料 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-102798 | 1992-04-22 | ||
| JP10279892 | 1992-04-22 | ||
| JP5063733A JPH0639303A (ja) | 1992-04-22 | 1993-03-23 | ジルコニア焼結体を用いた粉砕用部品材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0639303A true JPH0639303A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=26404863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5063733A Pending JPH0639303A (ja) | 1992-04-22 | 1993-03-23 | ジルコニア焼結体を用いた粉砕用部品材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639303A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009513373A (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-02 | プリメット プレシジョン マテリアルズ， インコーポレイテッド | 小粒子組成物および関連する方法 |
| JP2014141393A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Tosoh Corp | ピンク色ジルコニア焼結体 |
| JP2018002590A (ja) * | 2012-12-28 | 2018-01-11 | 東ソー株式会社 | 着色透光性ジルコニア焼結体及びその用途 |
| JP2022162546A (ja) * | 2021-04-12 | 2022-10-24 | 東ソー株式会社 | 焼結体 |
| US11919095B2 (en) | 2018-04-20 | 2024-03-05 | Star Micronics Co., Ltd. | Lathe |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP5063733A patent/JPH0639303A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009513373A (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-02 | プリメット プレシジョン マテリアルズ， インコーポレイテッド | 小粒子組成物および関連する方法 |
| JP2014141393A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Tosoh Corp | ピンク色ジルコニア焼結体 |
| JP2018002590A (ja) * | 2012-12-28 | 2018-01-11 | 東ソー株式会社 | 着色透光性ジルコニア焼結体及びその用途 |
| US11919095B2 (en) | 2018-04-20 | 2024-03-05 | Star Micronics Co., Ltd. | Lathe |
| JP2022162546A (ja) * | 2021-04-12 | 2022-10-24 | 東ソー株式会社 | 焼結体 |
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