JPH0687651A - チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法 - Google Patents
チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法Info
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- JPH0687651A JPH0687651A JP4234961A JP23496192A JPH0687651A JP H0687651 A JPH0687651 A JP H0687651A JP 4234961 A JP4234961 A JP 4234961A JP 23496192 A JP23496192 A JP 23496192A JP H0687651 A JPH0687651 A JP H0687651A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、充分な低熱膨張性および耐熱強度に
加えて充分な熱分解安定性を有するチタン酸アルミニウ
ム焼結体を得ることができる製造方法を提供することを
目的とする。 【構成】Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末とを混合し、こ
の混合粉末を温度１４００℃以上の合成温度で仮焼き合
成して得たＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を用いることを特徴とす
る。
加えて充分な熱分解安定性を有するチタン酸アルミニウ
ム焼結体を得ることができる製造方法を提供することを
目的とする。 【構成】Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末とを混合し、こ
の混合粉末を温度１４００℃以上の合成温度で仮焼き合
成して得たＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を用いることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチタン酸アルミニウム焼
結体の製造方法に関する。
結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ2 ＴｉＯ5 （チタン酸アルミニウ
ム）焼結体からなるセラミックスは、熱膨張率が低くて
耐熱強度に優れ、また熱伝導率も低くという特性を有し
ているので、過酷な温度条件の下で使用される断熱材
料、例えば自動車用エンジンにおいて燃焼ガスを通す通
路の壁面に設けられる壁面部材として使用されている。
ム）焼結体からなるセラミックスは、熱膨張率が低くて
耐熱強度に優れ、また熱伝導率も低くという特性を有し
ているので、過酷な温度条件の下で使用される断熱材
料、例えば自動車用エンジンにおいて燃焼ガスを通す通
路の壁面に設けられる壁面部材として使用されている。
【０００３】従来、Ａｌ2 ＴｉＯ5 焼結体を製造する方
法において使用される材料粉末を作成する方法の一つと
して、Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末とを混合し、この
混合粉末を仮焼き合成して固相反応させ、その後合成さ
れた粉末を解砕（調合）する方法が採用されている。
法において使用される材料粉末を作成する方法の一つと
して、Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末とを混合し、この
混合粉末を仮焼き合成して固相反応させ、その後合成さ
れた粉末を解砕（調合）する方法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ａｌ2 Ｔｉ
Ｏ5 焼結体は、使用時の周囲温度の影響で熱分解を生じ
て一部がＴｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 に分解する。特にＡｌ2
ＴｉＯ5 焼結体を１０００℃近傍の温度条件下で使用す
る時に熱分解が発生しやすい。Ａｌ2 ＴｉＯ5 はＴｉＯ
2 とＡｌ2 Ｏ3 とに分解すると、本来有する低熱膨張性
と耐熱強度を失うことになる。この結果、Ａｌ2 ＴｉＯ
5 焼結体で形成される部材は、その用途に適さなくな
る。
Ｏ5 焼結体は、使用時の周囲温度の影響で熱分解を生じ
て一部がＴｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 に分解する。特にＡｌ2
ＴｉＯ5 焼結体を１０００℃近傍の温度条件下で使用す
る時に熱分解が発生しやすい。Ａｌ2 ＴｉＯ5 はＴｉＯ
2 とＡｌ2 Ｏ3 とに分解すると、本来有する低熱膨張性
と耐熱強度を失うことになる。この結果、Ａｌ2 ＴｉＯ
5 焼結体で形成される部材は、その用途に適さなくな
る。
【０００５】例えばＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体からなる断熱
部材を使用している時に、Ａｌ2 ＴｉＯ5 が周囲温度の
影響でＴｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 とに分解すると、断熱部材
としても必要な前記の特性が失われて断熱部材として使
用できなくなる。
部材を使用している時に、Ａｌ2 ＴｉＯ5 が周囲温度の
影響でＴｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 とに分解すると、断熱部材
としても必要な前記の特性が失われて断熱部材として使
用できなくなる。
【０００６】そこで、従来からＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体を
製造するに際して、低熱膨張性、耐熱強度および熱分解
安定性を改善するために、粉末に添加する焼結助剤を種
々組合せることが試みられている。
製造するに際して、低熱膨張性、耐熱強度および熱分解
安定性を改善するために、粉末に添加する焼結助剤を種
々組合せることが試みられている。
【０００７】しかしながら、この焼結助剤を利用した方
法によってＡｌ2 ＴｉＯ5 に充分な低熱膨張性および耐
熱強度を持たせた場合には、充分な熱分解安定性を得る
ことができないことがある。
法によってＡｌ2 ＴｉＯ5 に充分な低熱膨張性および耐
熱強度を持たせた場合には、充分な熱分解安定性を得る
ことができないことがある。
【０００８】このため、上記のＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体を
製造する方法においては、低熱膨張性と耐熱強度および
熱分解安定性を両立させるために、合成原料粉末の特性
を制御することが必要になる。
製造する方法においては、低熱膨張性と耐熱強度および
熱分解安定性を両立させるために、合成原料粉末の特性
を制御することが必要になる。
【０００９】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、充分な低熱膨張性および耐熱強度に加えて充分な熱
分解安定性を有するチタン酸アルミニウム焼結体を得る
ことができる製造方法を提供することを目的とする。
で、充分な低熱膨張性および耐熱強度に加えて充分な熱
分解安定性を有するチタン酸アルミニウム焼結体を得る
ことができる製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の発明者は
必要とされるＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体を得る方法について
種々研究を重ねてきた結果、次に述べることが分かっ
た。
必要とされるＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体を得る方法について
種々研究を重ねてきた結果、次に述べることが分かっ
た。
【００１１】発明者は、Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末
との混合粉末を仮焼き合成して固相反応させ、その後合
成された粉末を解砕（調合）することによりＡｌ2 Ｔｉ
Ｏ5粉末を得る方法において、Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ
2 粉末との混合粉末を仮焼き合成する際の合成温度に着
目した。
との混合粉末を仮焼き合成して固相反応させ、その後合
成された粉末を解砕（調合）することによりＡｌ2 Ｔｉ
Ｏ5粉末を得る方法において、Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ
2 粉末との混合粉末を仮焼き合成する際の合成温度に着
目した。
【００１２】そして、合成温度を数種類に異ならせて仮
焼き合成して数種類のＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を作製し、こ
れら数種類の粉末を夫々使用して焼結体を製造した。次
に製造した数種類のＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体に対して低熱
膨張性、耐熱強度および熱分解安定性を調べる試験を行
った。
焼き合成して数種類のＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を作製し、こ
れら数種類の粉末を夫々使用して焼結体を製造した。次
に製造した数種類のＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体に対して低熱
膨張性、耐熱強度および熱分解安定性を調べる試験を行
った。
【００１３】この結果、粉末を作製する方法において仮
焼き合成時の温度が焼結体の熱分解安定性に影響を与え
ることを見出した。そして、仮焼き合成時の温度がある
特定の範囲にあると、低熱膨張性および耐熱強度に加え
て充分な熱分解安定性を得られること、この合成温度は
１４００℃以上であることを見出した。
焼き合成時の温度が焼結体の熱分解安定性に影響を与え
ることを見出した。そして、仮焼き合成時の温度がある
特定の範囲にあると、低熱膨張性および耐熱強度に加え
て充分な熱分解安定性を得られること、この合成温度は
１４００℃以上であることを見出した。
【００１４】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たものである。すなわち、Ａｌ2 ＴｉＯ5 焼結体の製造
方法は、Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末とを混合し、こ
の混合粉末を１４００℃以上の温度で仮焼き合成して得
たＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を用いることを特徴とする。
たものである。すなわち、Ａｌ2 ＴｉＯ5 焼結体の製造
方法は、Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末とを混合し、こ
の混合粉末を１４００℃以上の温度で仮焼き合成して得
たＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を用いることを特徴とする。
【００１５】本発明の焼結体の製造方法は、まずＴｉＯ
2 粉末とＡｌ2 Ｏ3 粉末とを混合し、この混合粉末を仮
焼き合成して固相反応させ、その後合成された粉末を解
砕（調合）する方法によって材料粉末を作製する。Ｔｉ
Ｏ2 粉末とＡｌ2 Ｏ3 粉末との混合比は、１モル：１モ
ルである。この方法において、仮焼き合成は１４００
℃、好ましくは１５００℃、さらに好ましくは１５６０
℃以上の温度で行う。なお、仮焼き合成した粉末には焼
結助剤を添加する。添加する焼結助剤としてはＭｇＯ、
ＳｉＯ2 などが挙げられる。
2 粉末とＡｌ2 Ｏ3 粉末とを混合し、この混合粉末を仮
焼き合成して固相反応させ、その後合成された粉末を解
砕（調合）する方法によって材料粉末を作製する。Ｔｉ
Ｏ2 粉末とＡｌ2 Ｏ3 粉末との混合比は、１モル：１モ
ルである。この方法において、仮焼き合成は１４００
℃、好ましくは１５００℃、さらに好ましくは１５６０
℃以上の温度で行う。なお、仮焼き合成した粉末には焼
結助剤を添加する。添加する焼結助剤としてはＭｇＯ、
ＳｉＯ2 などが挙げられる。
【００１６】次いで、得られた材料粉末により成形体を
成形する。次に得られた成形体を焼結してＡｌ2 ＴｉＯ
5 焼結体を製造する。この焼結は大気中常圧焼結によっ
て行う。焼結温度は１４５０℃〜１６００℃とする。
成形する。次に得られた成形体を焼結してＡｌ2 ＴｉＯ
5 焼結体を製造する。この焼結は大気中常圧焼結によっ
て行う。焼結温度は１４５０℃〜１６００℃とする。
【００１７】得られたＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体は、優れた
低熱膨張性および耐熱強度を有しており、さらに使用時
における熱分解が低い割合に抑えられて充分な熱分解安
定性を有している。従来はＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体を約１
０００℃の温度の領域を通過する温度条件で使用する場
合には熱分解の割合が高くなっていたが、本発明により
製造したＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体はこの領域での熱分解の
割合を著しく低く抑えることができる。
低熱膨張性および耐熱強度を有しており、さらに使用時
における熱分解が低い割合に抑えられて充分な熱分解安
定性を有している。従来はＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体を約１
０００℃の温度の領域を通過する温度条件で使用する場
合には熱分解の割合が高くなっていたが、本発明により
製造したＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体はこの領域での熱分解の
割合を著しく低く抑えることができる。
【００１８】本発明のＡｌ2 ＴｉＯ5 焼結体は、過酷な
温度条件の下で使用される断熱材料、例えば自動車用エ
ンジンにおいて燃焼ガスを通す通路の壁面に設けられる
壁面部材として使用される。
温度条件の下で使用される断熱材料、例えば自動車用エ
ンジンにおいて燃焼ガスを通す通路の壁面に設けられる
壁面部材として使用される。
【００１９】
【実施例】Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末とを１モル：
１モルの割合で湿式混合した。得られた混合粉末を大気
雰囲気中、温度１３００℃〜１６００℃、２時間の条件
で仮焼き合成してＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を得た。このＡｌ
2 ＴｉＯ5 粉末を平均粒径１，５μm 〜２，０μm に調
整し、その後粉末に焼結助剤としてＭｇＯ ２ｗｔ％、
ＳｉＯ2 ４ｗｔ％を添加した。
１モルの割合で湿式混合した。得られた混合粉末を大気
雰囲気中、温度１３００℃〜１６００℃、２時間の条件
で仮焼き合成してＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を得た。このＡｌ
2 ＴｉＯ5 粉末を平均粒径１，５μm 〜２，０μm に調
整し、その後粉末に焼結助剤としてＭｇＯ ２ｗｔ％、
ＳｉＯ2 ４ｗｔ％を添加した。
【００２０】次いで、Ａｌ2 ＴｉＯ5 粉末を加圧して寸
法５０ｍｍ×５０ｍｍ×６ｍｍの成形体を成形し、この
成形体を大気雰囲気中、温度１４５０〜１５５０℃、２
時間で焼結して焼結体を得た。
法５０ｍｍ×５０ｍｍ×６ｍｍの成形体を成形し、この
成形体を大気雰囲気中、温度１４５０〜１５５０℃、２
時間で焼結して焼結体を得た。
【００２１】得られた焼結体に対して熱膨張特性、強
度、熱分解特性の各特性について調べる試験を行った。
熱膨張特性を調べる試験では、室温〜１０００℃の加
熱、冷却での熱膨張曲線の履歴を調べた。強度は３点曲
げ試験法によって行った。熱分解特性は、焼結体を大気
中温度１０００℃で時間１００時間加熱した後における
Ａｌ2 ＴｉＯ5 からＴｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 へ分解する割
合について調べた。これらの試験の結果を表１に示す。
度、熱分解特性の各特性について調べる試験を行った。
熱膨張特性を調べる試験では、室温〜１０００℃の加
熱、冷却での熱膨張曲線の履歴を調べた。強度は３点曲
げ試験法によって行った。熱分解特性は、焼結体を大気
中温度１０００℃で時間１００時間加熱した後における
Ａｌ2 ＴｉＯ5 からＴｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 へ分解する割
合について調べた。これらの試験の結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】また、材料粉末合成温度と焼結体の焼結温
度と焼結体の熱分解特性との関連を図１の線図で、材料
粉末合成温度と焼結体の焼結温度と焼結体の強度との関
連を図２の線図で、材料粉末合成温度と焼結体の焼結温
度と焼結体の熱膨張特性との関連を図３の線図で夫々示
している、
度と焼結体の熱分解特性との関連を図１の線図で、材料
粉末合成温度と焼結体の焼結温度と焼結体の強度との関
連を図２の線図で、材料粉末合成温度と焼結体の焼結温
度と焼結体の熱膨張特性との関連を図３の線図で夫々示
している、
【００２４】これら各特性を調べる試験の結果、Ａｌ2
ＴｉＯ5 焼結体は、Ａｌ2 ＴｉＯ5粉末を製造する工程
における仮焼き合成温度が１４００℃以上の場合には、
優れた熱膨張特性および強度に加えて、熱分解特性も優
れていることが分かる。また、焼結温度は１５００℃近
傍が好ましいことが分かる。
ＴｉＯ5 焼結体は、Ａｌ2 ＴｉＯ5粉末を製造する工程
における仮焼き合成温度が１４００℃以上の場合には、
優れた熱膨張特性および強度に加えて、熱分解特性も優
れていることが分かる。また、焼結温度は１５００℃近
傍が好ましいことが分かる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のチタン酸ア
ルミニウム焼結体の製造方法によれば、Ａｌ2 Ｏ3 粉末
とＴｉＯ2 粉末との混合粉末を１４００℃以上の温度で
仮焼き合成して得たＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を用いることに
より、充分な低熱膨張性および耐熱強度に加えて充分な
熱分解安定性を有するチタン酸アルミニウム焼結体を得
ることができる。
ルミニウム焼結体の製造方法によれば、Ａｌ2 Ｏ3 粉末
とＴｉＯ2 粉末との混合粉末を１４００℃以上の温度で
仮焼き合成して得たＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を用いることに
より、充分な低熱膨張性および耐熱強度に加えて充分な
熱分解安定性を有するチタン酸アルミニウム焼結体を得
ることができる。
【図１】材料粉末合成温度と焼結体の焼結温度と焼結体
の熱分解特性との関連を示す線図。
の熱分解特性との関連を示す線図。
【図２】材料粉末合成温度と焼結体の焼結温度と焼結体
の強度との関連を示す線図。
の強度との関連を示す線図。
【図３】材料粉末合成温度と焼結体の焼結温度と焼結体
の熱膨張特性との関連を示す線図。
の熱膨張特性との関連を示す線図。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａｌ2 Ｏ3 粉末とＴｉＯ2 粉末とを混合
し、この混合粉末を１４００℃以上の温度で仮焼き合成
して得たＡｌ2 ＴｉＯ5 粉末を用いることを特徴とする
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 |
|---|---|---|---|
| JP4234961A JPH0687651A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234961A JPH0687651A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687651A true JPH0687651A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=16978973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234961A Pending JPH0687651A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687651A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987003149A1 (fr) * | 1985-11-11 | 1987-05-21 | Hosiden Electronics Co., Ltd. | Ventilateur de refroidissement a flux transversal |
| WO2009087912A1 (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-16 | Sumitomo Chemical Company, Limited | チタン酸アルミニウムセラミックスの製造方法 |
| JP2009286649A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Kyocera Corp | 耐熱性セラミックスおよび断熱材 |
| WO2009154219A1 (ja) * | 2008-06-18 | 2009-12-23 | 住友化学株式会社 | チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法 |
| JP2010111551A (ja) * | 2008-11-08 | 2010-05-20 | Sumitomo Chemical Co Ltd | チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法 |
| JP2010111552A (ja) * | 2008-11-08 | 2010-05-20 | Sumitomo Chemical Co Ltd | チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法 |
| WO2010143494A1 (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | 大塚化学株式会社 | 柱状チタン酸アルミニウム及びその製造方法並びにハニカム構造体 |
| WO2010143493A1 (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | 大塚化学株式会社 | 柱状チタン酸アルミニウム及びその製造方法並びにハニカム構造体 |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP4234961A patent/JPH0687651A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4859888A (en) * | 1985-11-11 | 1989-08-22 | Hosiden Electronics Co., Ltd. | Cross flow type cooling fan device |
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| JP2010100510A (ja) * | 2008-01-07 | 2010-05-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | チタン酸アルミニウムセラミックスの製造方法 |
| JP2009286649A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Kyocera Corp | 耐熱性セラミックスおよび断熱材 |
| JP2010159197A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-07-22 | Sumitomo Chemical Co Ltd | チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法 |
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| JP2010285295A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Otsuka Chem Co Ltd | 柱状チタン酸アルミニウム及びその製造方法並びにハニカム構造体 |
| JP2010285294A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Otsuka Chem Co Ltd | 柱状チタン酸アルミニウム及びその製造方法並びにハニカム構造体 |
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