JPH0696471B2 - ジルコニアセラミックスの製造方法 - Google Patents
ジルコニアセラミックスの製造方法Info
- Publication number
- JPH0696471B2 JPH0696471B2 JP59192936A JP19293684A JPH0696471B2 JP H0696471 B2 JPH0696471 B2 JP H0696471B2 JP 59192936 A JP59192936 A JP 59192936A JP 19293684 A JP19293684 A JP 19293684A JP H0696471 B2 JPH0696471 B2 JP H0696471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tetragonal
- crystals
- monoclinic
- powder
- crystal
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 65
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 12
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N bakuchiol Chemical compound CC(C)=CCC[C@@](C)(C=C)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高強度ジルコニアセラミツクスの製造方法に関
するものである。
するものである。
近年機械用材料として高強度セラミツクスが種種開発さ
れ、そして使用されている。その中で部分安定化ジルコ
ニアセラミツクスはセラミツクスの脆さを改良した高靱
性材料として注目されており、その製法として （１）ジルコニウム化合物と安定化元素化合物とを中和
共沈、加水分解、あるいは噴霧熱分解して作製されるい
わゆる湿式法による微粉末を原料にして成形、焼結する
方法 （２）ジルコニアと安定化元素酸化物の微粉末を混合
し、等軸晶が安定な温度領域で焼結して、等軸晶単一相
とし、その後これを正方晶が安定相となるより低温領域
で長時間エージング処理をし、この処理の後室温まで急
冷して高靱性に寄与する正方晶結晶を折出→凍結する方
法といつたものが、一般に良く行なわれている。
れ、そして使用されている。その中で部分安定化ジルコ
ニアセラミツクスはセラミツクスの脆さを改良した高靱
性材料として注目されており、その製法として （１）ジルコニウム化合物と安定化元素化合物とを中和
共沈、加水分解、あるいは噴霧熱分解して作製されるい
わゆる湿式法による微粉末を原料にして成形、焼結する
方法 （２）ジルコニアと安定化元素酸化物の微粉末を混合
し、等軸晶が安定な温度領域で焼結して、等軸晶単一相
とし、その後これを正方晶が安定相となるより低温領域
で長時間エージング処理をし、この処理の後室温まで急
冷して高靱性に寄与する正方晶結晶を折出→凍結する方
法といつたものが、一般に良く行なわれている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これ等の方法において（１）の場合、原
料文末は、一次粒子の固く結合した二次粒子から成り易
く、また残留陰イオンが含まれ易いので、その除去をし
なければ高強度セラミツクスが得られない。（２）の場
合エージング後の急冷中にセラミツクス製品に熱衝撃に
起因する亀裂が発生し易いという欠点があった。
料文末は、一次粒子の固く結合した二次粒子から成り易
く、また残留陰イオンが含まれ易いので、その除去をし
なければ高強度セラミツクスが得られない。（２）の場
合エージング後の急冷中にセラミツクス製品に熱衝撃に
起因する亀裂が発生し易いという欠点があった。
本発明は前述のような欠点を解消することを目的として
いる。
いる。
［問題点を解決するための手段］ 本願の第１発明の要旨は、1.6〜3.4モル％のY2O3を含
み、残部が実質的にZrO2からなる組成物を溶融し、しか
るのち、その溶融した組成物を正方晶を含むように冷却
して凝固体を得て、この凝固体を破砕粉砕して粒子径３
μｍ以下の粉体を作り、その破砕粉砕の際に前記正方晶
をマルテンサイト転移させて単斜晶を生成させて、粉体
が正方晶と単斜晶からなるようにし、その粉体の成形お
よび焼結を行い、その焼結の際に前記単斜晶を逆転移さ
せて準安定正方晶を生成させて、焼結体が、正方晶と単
斜晶の組合せ、または正方晶単独、または正方晶と等軸
晶の組合せから成るようにすることを特徴とするジルコ
ニアセラミックスの製造方法にある。
み、残部が実質的にZrO2からなる組成物を溶融し、しか
るのち、その溶融した組成物を正方晶を含むように冷却
して凝固体を得て、この凝固体を破砕粉砕して粒子径３
μｍ以下の粉体を作り、その破砕粉砕の際に前記正方晶
をマルテンサイト転移させて単斜晶を生成させて、粉体
が正方晶と単斜晶からなるようにし、その粉体の成形お
よび焼結を行い、その焼結の際に前記単斜晶を逆転移さ
せて準安定正方晶を生成させて、焼結体が、正方晶と単
斜晶の組合せ、または正方晶単独、または正方晶と等軸
晶の組合せから成るようにすることを特徴とするジルコ
ニアセラミックスの製造方法にある。
粉末成形体の焼結には1500℃以上の高温を必要とし、さ
らに1600℃以上の高温では、粒子成長が生じて、焼結体
の強度が低下する傾向がある。一方、1500℃以下の低い
温度での焼結では、焼結体中に粒子成長は生じないもの
の生焼けの素焼き状であり、このような焼結体では勿論
強度は小さい。したがつて、溶融凝固体を原料として製
造されるイツトリアによる部分安定化ジルコニア焼結体
においては、粒子成長のない、または、あつたとしても
小さい低温での焼結→高強度化が望まれた。
らに1600℃以上の高温では、粒子成長が生じて、焼結体
の強度が低下する傾向がある。一方、1500℃以下の低い
温度での焼結では、焼結体中に粒子成長は生じないもの
の生焼けの素焼き状であり、このような焼結体では勿論
強度は小さい。したがつて、溶融凝固体を原料として製
造されるイツトリアによる部分安定化ジルコニア焼結体
においては、粒子成長のない、または、あつたとしても
小さい低温での焼結→高強度化が望まれた。
そこで、本願の第２発明は、この点を改良して、1.6〜
3.4モル％のY2O3を含んでいて残部が実質的にZrO2から
なる組成物を溶融し、しかるのち、その溶融した組成物
を正方晶を含むように冷却して凝固体を得て、この凝固
体を破砕粉砕して粒子径３μｍ以下の粉体を作り、その
破砕粉砕の際に前記正方晶をマルテンサイト転移させて
単斜晶を生成させ、粉体が正方晶と単斜晶からなるよう
にし、さらに前記粉体に全体の0.005〜６モル％となる
ようにMgO、Fe2O3、CeO2、La2O3、Al2O3、CaO、TiO2の
１種または２種以上の添加混合して混合物を作り、その
混合物の成形および焼結を行い、その焼結の際に前記単
斜晶を逆転移させて準安定正方晶を生成させることを特
徴とするジルコニアセラミックスの製造方法を要旨とし
ている。
3.4モル％のY2O3を含んでいて残部が実質的にZrO2から
なる組成物を溶融し、しかるのち、その溶融した組成物
を正方晶を含むように冷却して凝固体を得て、この凝固
体を破砕粉砕して粒子径３μｍ以下の粉体を作り、その
破砕粉砕の際に前記正方晶をマルテンサイト転移させて
単斜晶を生成させ、粉体が正方晶と単斜晶からなるよう
にし、さらに前記粉体に全体の0.005〜６モル％となる
ようにMgO、Fe2O3、CeO2、La2O3、Al2O3、CaO、TiO2の
１種または２種以上の添加混合して混合物を作り、その
混合物の成形および焼結を行い、その焼結の際に前記単
斜晶を逆転移させて準安定正方晶を生成させることを特
徴とするジルコニアセラミックスの製造方法を要旨とし
ている。
［実施例］ 本発明は種々の実施例を含むものであり、以下に説明す
る実施例のみに限定されるものではない。
る実施例のみに限定されるものではない。
本発明について詳しく説明すればZrO2，Y2O3原料とし
て、工業用粉末（純度ZrO2:99.0％、Y2O3:99.9％）を用
いて、Y2O3の含有量が1.1,1.6,1.9,2.2,2.8,3.4,4.0,4.
5,5.1モル％になるようにZrO2とY2O3とを混合した配合
物各18kgを作製し、各配合物を100KVAカーボン電極アー
ク炉で溶解し、アーク炉を傾斜して溶融物を厚さ約5cm
の黒鉛板上に、約1.5cmの厚さに流し出した後、別の黒
鉛板上に移し換えて急冷するか、溶融物の細流に圧縮空
気を当てて、吹き飛ばせて瞬時に冷却させた。いずれの
場合も前述のように18kgの配合物を処理した場合、溶融
状態から常温まで数時間以内で冷却される。
て、工業用粉末（純度ZrO2:99.0％、Y2O3:99.9％）を用
いて、Y2O3の含有量が1.1,1.6,1.9,2.2,2.8,3.4,4.0,4.
5,5.1モル％になるようにZrO2とY2O3とを混合した配合
物各18kgを作製し、各配合物を100KVAカーボン電極アー
ク炉で溶解し、アーク炉を傾斜して溶融物を厚さ約5cm
の黒鉛板上に、約1.5cmの厚さに流し出した後、別の黒
鉛板上に移し換えて急冷するか、溶融物の細流に圧縮空
気を当てて、吹き飛ばせて瞬時に冷却させた。いずれの
場合も前述のように18kgの配合物を処理した場合、溶融
状態から常温まで数時間以内で冷却される。
これ等凝固体をクラツシヤーで100メツシユに粗粉砕
後、この粗粉砕物2.5kgを鉄製ボールミルで72時間粉砕
し、塩酸で混入鉄分を溶解し、水洗、乾燥して中心粒径
0.5〜0.8μｍの微粉体を得た。次にこれ等の粉体を成形
圧１トン／cm2で55×55×6mmの寸法にラバープレス成形
し、大気中1550℃で２時間常圧焼成し、Y2O3含有量の異
なる部分安定化ジルコニア焼結体を得た。
後、この粗粉砕物2.5kgを鉄製ボールミルで72時間粉砕
し、塩酸で混入鉄分を溶解し、水洗、乾燥して中心粒径
0.5〜0.8μｍの微粉体を得た。次にこれ等の粉体を成形
圧１トン／cm2で55×55×6mmの寸法にラバープレス成形
し、大気中1550℃で２時間常圧焼成し、Y2O3含有量の異
なる部分安定化ジルコニア焼結体を得た。
このようにして得られた凝固体、粉体、焼結体の相構成
を、凝固体、焼結体については粉末にせずに、鏡面研磨
面を用いてＸ線回折により測定した。凝固体については
Y2O3量が少ない範囲では、単斜晶＋正方晶からなり、Y2
O32.8モル％以上の組成物では正方晶単一相からなる。
粉体については全ての組成物で単斜晶＋正方晶である。
焼結体についてはY2O3が1.9モル％以下で単斜晶＋正方
晶、2.2モル％で正方晶単一相、2.8モル％以上で正方晶
＋等軸晶からなる。単斜晶量および正方晶量の定量を単
斜晶（111），（11）回折線の積分強度Im（111）,Im
（11）正方晶（111）回折線の積分強度It（111）、等
軸晶（111）回折線の積分強度Ic（111）を用いてガーヴ
ィ(Garvie)とニコルソン(Nicholson)により提案された
次式を用いて行なつた。その量は体積分率で表わされ
る。
を、凝固体、焼結体については粉末にせずに、鏡面研磨
面を用いてＸ線回折により測定した。凝固体については
Y2O3量が少ない範囲では、単斜晶＋正方晶からなり、Y2
O32.8モル％以上の組成物では正方晶単一相からなる。
粉体については全ての組成物で単斜晶＋正方晶である。
焼結体についてはY2O3が1.9モル％以下で単斜晶＋正方
晶、2.2モル％で正方晶単一相、2.8モル％以上で正方晶
＋等軸晶からなる。単斜晶量および正方晶量の定量を単
斜晶（111），（11）回折線の積分強度Im（111）,Im
（11）正方晶（111）回折線の積分強度It（111）、等
軸晶（111）回折線の積分強度Ic（111）を用いてガーヴ
ィ(Garvie)とニコルソン(Nicholson)により提案された
次式を用いて行なつた。その量は体積分率で表わされ
る。
正方晶＋単斜晶よりなる場合 正方晶＋等軸晶よりなる場合 この定量結果を表−１に示した。
ここで粉体中の単斜晶量は、凝固体中の単斜晶量に比べ
て増加しており、（91−92,78−84,46−69,34−75）こ
の増加分の単斜晶は凝固体中の正方晶がマルテンサイト
転移して生成したものである。また、焼結体においては
原料粉体中に含まれていた単斜晶が激減もしくは消失し
ている。（92−92,84−79,69−9,75−０）これは粉体中
に含まれるマルテンサイト転移により生成した単斜晶が
再び正方晶に逆転移したものと考えられる。なおY2O32.
8モル％以上の焼結体中には等軸晶が含まれるが、これ
は粉体中の正方晶が等軸晶に転移したと見なされる。こ
のような凝固体中の正方晶量、粉体中のマルテンサイト
転移により生成した単斜晶量および焼結体中の逆転移に
より生成した正方晶量とY2O3含有量との関係を第１図に
示したが、第１図からY2O31.6〜3.4モル％の組成範囲
で、凝固体中の正方晶量がY2O3量の増加にしたがつて増
加し、かつ凝固体中の正方晶が破砕、粉砕によりマルテ
ンサイト転移した単斜晶が粉体中に最も多く含まれ、ま
た焼結体中にはこの粉体中の単斜晶が逆転移して生成す
る正方晶が最も多く含まれることは明らかで 凝固体中の正方晶 ↓ マルテンサイト転移（破砕、粉砕による） 粉体中の単斜晶 ↓ 逆転移（焼結による） 焼結体中の正方晶 という特徴が最も顕著に現われる組成範囲である。なお
○印は急冷凝固体中の正方晶、△印は急冷凝固体を微粉
砕した粉体中のマルテンサイト転移により生成した単斜
晶、□印は焼結体中の逆転移により生成した正方晶であ
り、体積％で示した。
て増加しており、（91−92,78−84,46−69,34−75）こ
の増加分の単斜晶は凝固体中の正方晶がマルテンサイト
転移して生成したものである。また、焼結体においては
原料粉体中に含まれていた単斜晶が激減もしくは消失し
ている。（92−92,84−79,69−9,75−０）これは粉体中
に含まれるマルテンサイト転移により生成した単斜晶が
再び正方晶に逆転移したものと考えられる。なおY2O32.
8モル％以上の焼結体中には等軸晶が含まれるが、これ
は粉体中の正方晶が等軸晶に転移したと見なされる。こ
のような凝固体中の正方晶量、粉体中のマルテンサイト
転移により生成した単斜晶量および焼結体中の逆転移に
より生成した正方晶量とY2O3含有量との関係を第１図に
示したが、第１図からY2O31.6〜3.4モル％の組成範囲
で、凝固体中の正方晶量がY2O3量の増加にしたがつて増
加し、かつ凝固体中の正方晶が破砕、粉砕によりマルテ
ンサイト転移した単斜晶が粉体中に最も多く含まれ、ま
た焼結体中にはこの粉体中の単斜晶が逆転移して生成す
る正方晶が最も多く含まれることは明らかで 凝固体中の正方晶 ↓ マルテンサイト転移（破砕、粉砕による） 粉体中の単斜晶 ↓ 逆転移（焼結による） 焼結体中の正方晶 という特徴が最も顕著に現われる組成範囲である。なお
○印は急冷凝固体中の正方晶、△印は急冷凝固体を微粉
砕した粉体中のマルテンサイト転移により生成した単斜
晶、□印は焼結体中の逆転移により生成した正方晶であ
り、体積％で示した。
本発明において、用いうるZrO2−Y2O3系の組成範囲をY2
O31.6〜3.4モル％に限定したのは、このような理由によ
る。
O31.6〜3.4モル％に限定したのは、このような理由によ
る。
次に焼結温度について説明する。ZrO2−Y2O3系の組成物
は1500〜1550℃の焼結温度において、それぞれ高強度が
達成されるが、1500℃より低い温度で得た焼結体は、緻
密化が十分でなく、吸水性のある素焼き状で、曲げ強度
も十分ではない。一方焼結温度が1550°を越えると、焼
結体の吸水率は略０に等しくなるが、ジルコニアの粒子
成長が起り、曲げ強度も低下する。
は1500〜1550℃の焼結温度において、それぞれ高強度が
達成されるが、1500℃より低い温度で得た焼結体は、緻
密化が十分でなく、吸水性のある素焼き状で、曲げ強度
も十分ではない。一方焼結温度が1550°を越えると、焼
結体の吸水率は略０に等しくなるが、ジルコニアの粒子
成長が起り、曲げ強度も低下する。
そこで本発明者等は、前述の如き性状を示すZrO2−Y2O3
系の溶融凝固体、粉体、焼結体の製造方法において、15
00℃以下の焼成で、焼結体の緻密化が達成できれば、粒
子成長がないあるいはあつたとしてもその程度は小さい
高強度セラミツクスが得られるものと考え種々研究を重
ね、0.005〜3.0モル％の範囲でMgOを添加したZrO2−Y2O
3−MgO系セラミツクスが、緻密で高強度を有する事実が
見出された。すなわち焼成温度による曲げ強度の違いを
調べた組成物のうちで、各焼成温度で高い強度値を示し
たY2O3を2.2モル％含むZrO2−Y2O3組成物粉体に試薬
（特級）のMgOを0.005〜8.0モル％の範囲で添加し、ポ
リエチレン製容器にアルミナボールを入れ、メタノール
を溶媒として24時間湿式混合後、溶媒を揮散させた後、
成形圧１トン／cm2で55×55×6mmの寸法にラバープレス
成形し、大気中において1400℃２時間焼成し、MgOを含
む部分安定化ジルコニア焼結体を得た。これら焼結体は
MgOを含まないものが素焼き状であるのに対し、いずれ
も吸水性はなく緻密化していたが、各MgO添加量の異な
る焼結体組成物について三点曲げ強度を測定したところ
第２図に示されるような結果が得られた。これはMgO無
添加焼結体の強度が38.8kg/mm2であるのに対し、MgOを
0.005〜3.0モル％の範囲で添加したときに、その強度増
大効果が見られることを示している。
系の溶融凝固体、粉体、焼結体の製造方法において、15
00℃以下の焼成で、焼結体の緻密化が達成できれば、粒
子成長がないあるいはあつたとしてもその程度は小さい
高強度セラミツクスが得られるものと考え種々研究を重
ね、0.005〜3.0モル％の範囲でMgOを添加したZrO2−Y2O
3−MgO系セラミツクスが、緻密で高強度を有する事実が
見出された。すなわち焼成温度による曲げ強度の違いを
調べた組成物のうちで、各焼成温度で高い強度値を示し
たY2O3を2.2モル％含むZrO2−Y2O3組成物粉体に試薬
（特級）のMgOを0.005〜8.0モル％の範囲で添加し、ポ
リエチレン製容器にアルミナボールを入れ、メタノール
を溶媒として24時間湿式混合後、溶媒を揮散させた後、
成形圧１トン／cm2で55×55×6mmの寸法にラバープレス
成形し、大気中において1400℃２時間焼成し、MgOを含
む部分安定化ジルコニア焼結体を得た。これら焼結体は
MgOを含まないものが素焼き状であるのに対し、いずれ
も吸水性はなく緻密化していたが、各MgO添加量の異な
る焼結体組成物について三点曲げ強度を測定したところ
第２図に示されるような結果が得られた。これはMgO無
添加焼結体の強度が38.8kg/mm2であるのに対し、MgOを
0.005〜3.0モル％の範囲で添加したときに、その強度増
大効果が見られることを示している。
同様にして、Fe2O3、CeO2、La2O3、Al2O3、CaO、TiO2に
ついて試験をしたところ、高強度セラミツクスが得られ
た。これを第３図〜第８図について説明する。これらの
酸化物を添加したものは、いずれも低温度（1400℃）で
の焼結が促進され、強度も強いものであつた。（1400℃
で２時間焼成） 第３図についてはFe2O3を添加したものの曲げ強度をし
らべたもので、Fe2O3が0.08〜６モル％がよく、第４図
についてはCeO2を添加したもので、0.01〜4.0モル％が
よく、第５図は、La2O3を添加したもので0.02〜２モル
％がよく、第６図は、Al2O3を添加したもので0.05〜５
モル％がよく、第７図はCaOを添加したもので0.005〜３
モル％がよく、第８図はTiO2を添加したもので0.005〜
３モル％がよいものである。
ついて試験をしたところ、高強度セラミツクスが得られ
た。これを第３図〜第８図について説明する。これらの
酸化物を添加したものは、いずれも低温度（1400℃）で
の焼結が促進され、強度も強いものであつた。（1400℃
で２時間焼成） 第３図についてはFe2O3を添加したものの曲げ強度をし
らべたもので、Fe2O3が0.08〜６モル％がよく、第４図
についてはCeO2を添加したもので、0.01〜4.0モル％が
よく、第５図は、La2O3を添加したもので0.02〜２モル
％がよく、第６図は、Al2O3を添加したもので0.05〜５
モル％がよく、第７図はCaOを添加したもので0.005〜３
モル％がよく、第８図はTiO2を添加したもので0.005〜
３モル％がよいものである。
第１図は、凝固体、粉体、焼結体の相構成（体積％）を
示すグラフ、第２図はMgOを添加したときの曲げ強度を
示すグラフ、第３図はFe2O3を添加したときの曲げ強度
を示すグラフ、第４図はCeO2を添加したときの曲げ強度
を示すグラフ、第５図はLa2O3を添加したときの曲げ強
度を示すグラフ、第６図はAl2O3を添加したときの曲げ
強度を示すグラフ、第７図はCaOを添加したときの曲げ
強度を示すグラフ、第８図はTiO2を添加したときの曲げ
強度を示すグラフである。
示すグラフ、第２図はMgOを添加したときの曲げ強度を
示すグラフ、第３図はFe2O3を添加したときの曲げ強度
を示すグラフ、第４図はCeO2を添加したときの曲げ強度
を示すグラフ、第５図はLa2O3を添加したときの曲げ強
度を示すグラフ、第６図はAl2O3を添加したときの曲げ
強度を示すグラフ、第７図はCaOを添加したときの曲げ
強度を示すグラフ、第８図はTiO2を添加したときの曲げ
強度を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 康男 千葉県香取郡神崎町武田字八幡平20番８ 東芝モノフラツクス株式会社神崎工場内 (56)参考文献 特開 昭60−65726（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−50169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−134564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−140375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−156577（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−59265（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】1.6〜3.4モル％のY2O3を含み、残部が実質
的にZrO2からなる組成物を溶融し、しかるのち、その溶
融した組成物を正方晶を含むように冷却して凝固体を得
て、この凝固体を破砕粉砕して粒子径３μｍ以下の粉体
を作り、その破砕粉砕の際に前記正方晶をマルテンサイ
ト転移させて単斜晶を生成させて、粉体が正方晶と単斜
晶からなるようにし、その粉体の成形および焼結を行
い、その焼結の際に前記単斜晶を逆転移させて準安定正
方晶を生成させて、焼結体が、正方晶と単斜晶の組合
せ、または正方晶単独、または正方晶と等軸晶の組合せ
から成るようにすることを特徴とするジルコニアセラミ
ックスの製造方法。 - 【請求項２】1.6〜3.4モル％のY2O3を含んでいて残部が
実質的にZrO2からなる組成物を溶融し、しかるのち、そ
の溶融した組成物を正方晶を含むように冷却して凝固体
を得て、この凝固体を破砕粉砕して粒子径３μｍ以下の
粉体を作り、その破砕粉砕の際に前記正方晶をマルテン
サイト転移させて単斜晶を生成させて、粉体が正方晶と
単斜晶からなるようにし、前記粉体に全体の0.005〜６
モル％となるようにMgO、Fe2O3、CeO2、La2O3、Al2O3、
CaO、TiO2の１種または２種以上の添加混合して混合物
を作り、その混合物の成形および焼結を行い、その焼結
の際に前記単斜晶を逆転移させて準安定正方晶を生成さ
せることを特徴とするジルコニアセラミックスの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192936A JPH0696471B2 (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ジルコニアセラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192936A JPH0696471B2 (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ジルコニアセラミックスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6172683A JPS6172683A (ja) | 1986-04-14 |
| JPH0696471B2 true JPH0696471B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=16299462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192936A Expired - Lifetime JPH0696471B2 (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ジルコニアセラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0696471B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61205662A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-11 | 日本曹達株式会社 | 高密度・高靭性部分安定化ジルコニア焼結体の製造方法 |
| GB9120780D0 (en) * | 1991-10-01 | 1991-11-13 | Tioxide Group Services Ltd | Stabilised metal oxides |
| CN1453242A (zh) * | 2002-04-27 | 2003-11-05 | 艾默生电气（中国）投资有限公司 | 一种形状记忆陶瓷及其制备方法 |
| US8383236B2 (en) | 2008-02-07 | 2013-02-26 | Kyocera Corporation | Zirconia sintered body and production method the same |
| CN108017389B (zh) * | 2017-12-11 | 2020-08-25 | 苏州卫优知识产权运营有限公司 | 一种模具用陶瓷材料 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU577291B2 (en) * | 1983-06-20 | 1988-09-22 | Norton Company | Stabilized zirconia body |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59192936A patent/JPH0696471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6172683A (ja) | 1986-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6140621B2 (ja) | ||
| JPH0455143B2 (ja) | ||
| JP3736649B2 (ja) | ジルコニア質焼結体及びその製造方法並びに粉砕用部品材料 | |
| JPH0696471B2 (ja) | ジルコニアセラミックスの製造方法 | |
| JP3076682B2 (ja) | アルミナ系焼結体及びその製造方法 | |
| JPH027910B2 (ja) | ||
| RU2235701C1 (ru) | Периклазошпинельные огнеупорные изделия и способ их изготовления | |
| JPH0755855B2 (ja) | スピネル系セラミツクス | |
| JPH0696467B2 (ja) | ＭｇＯ系β”―アルミナ焼結体の製造方法 | |
| JPS63103864A (ja) | 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 | |
| JPS6131071B2 (ja) | ||
| JP3153637B2 (ja) | カルシアクリンカーの製造方法 | |
| JPS647030B2 (ja) | ||
| JPS6317210A (ja) | 窒化アルミニウム粉末の製造方法 | |
| JP2000169222A (ja) | 高温弾性率に優れたジルコニア質焼結体、その原料粉末及びその製造方法 | |
| JPS6337075B2 (ja) | ||
| JPS62275067A (ja) | 窒化珪素焼結体の製造法 | |
| JPH05301775A (ja) | 窒化珪素質焼結体からなる粉砕機用部材 | |
| JPS6316359B2 (ja) | ||
| WO1993023347A1 (fr) | Produit fritte a la zircone resistant a l'usure et procede de production correspondant | |
| JPH06116017A (ja) | 高靱性アルミナ−ジルコニア焼結体 | |
| JPH0624834A (ja) | ベータアルミナ焼結体製造用組成物 | |
| JP2616773B2 (ja) | ジルコニアセラミックスの製造方法 | |
| JPH0335260B2 (ja) | ||
| JPH0234516A (ja) | Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導セラミックスの製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |