JPH07165465A - 耐水性セラミック製品 - Google Patents
耐水性セラミック製品Info
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- JPH07165465A JPH07165465A JP6184503A JP18450394A JPH07165465A JP H07165465 A JPH07165465 A JP H07165465A JP 6184503 A JP6184503 A JP 6184503A JP 18450394 A JP18450394 A JP 18450394A JP H07165465 A JPH07165465 A JP H07165465A
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- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/6261—Milling
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
-
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- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3246—Stabilised zirconias, e.g. YSZ or cerium stabilised zirconia
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐水性セラミック製品と、このようなセラミ
ック製品の熱水との接触を含む用途への使用を開示す
る。 【構成】 少なくとも６０℃の温度の水にセラミック製
品を暴露させるセラミック製品の使用方法において、第
１粒状ジルコニア複合体がジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ
3 として計算して１〜４モル％のイットリアを含み、第
２粒状ジルコニア複合体がジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ
3 として計算して４〜２０モル％のイットリアを含み、
第２粒状ジルコニア複合体が第１粒状ジルコニア複合体
よりもジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算したイ
ットリアを少なくとも２モル％多く含む、第１粒状ジル
コニア複合体と第２粒状ジルコニア複合体との混合物を
形成し、前記混合物を成形して、セラミック未焼成体を
形成し、前記未焼成体を少なくとも１２００℃の温度に
おいて焼結することによって、水に暴露されるセラミッ
ク製品の少なくとも表面を製造する前記方法。
ック製品の熱水との接触を含む用途への使用を開示す
る。 【構成】 少なくとも６０℃の温度の水にセラミック製
品を暴露させるセラミック製品の使用方法において、第
１粒状ジルコニア複合体がジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ
3 として計算して１〜４モル％のイットリアを含み、第
２粒状ジルコニア複合体がジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ
3 として計算して４〜２０モル％のイットリアを含み、
第２粒状ジルコニア複合体が第１粒状ジルコニア複合体
よりもジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算したイ
ットリアを少なくとも２モル％多く含む、第１粒状ジル
コニア複合体と第２粒状ジルコニア複合体との混合物を
形成し、前記混合物を成形して、セラミック未焼成体を
形成し、前記未焼成体を少なくとも１２００℃の温度に
おいて焼結することによって、水に暴露されるセラミッ
ク製品の少なくとも表面を製造する前記方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は安定化ジルコニアから製
造される耐水性セラミック製品と、特に、熱水との接触
を含む用途におけるこのようなセラミック製品の使用と
に関する。
造される耐水性セラミック製品と、特に、熱水との接触
を含む用途におけるこのようなセラミック製品の使用と
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジルコニアと、室温における立方晶及び
／又は正方晶相においてジルコニアを安定化させる効果
を有する、例えばイットリアのような作用剤とを含む組
成物から形成されるセラミックは周知である。このよう
なセラミックは好ましい性質を有し、特に靭性である。
しかし、一般には、イットリアによるジルコニア安定化
によって製造されたセラミックは、水との接触が分解を
惹起するので、熱水との長時間の接触を含む状態におい
て有用であるとは考えられない。分解は約２００℃の温
度において急激であるが、約６０℃を越える温度におい
ても重大である。
／又は正方晶相においてジルコニアを安定化させる効果
を有する、例えばイットリアのような作用剤とを含む組
成物から形成されるセラミックは周知である。このよう
なセラミックは好ましい性質を有し、特に靭性である。
しかし、一般には、イットリアによるジルコニア安定化
によって製造されたセラミックは、水との接触が分解を
惹起するので、熱水との長時間の接触を含む状態におい
て有用であるとは考えられない。分解は約２００℃の温
度において急激であるが、約６０℃を越える温度におい
ても重大である。
【０００３】英国特許出願第２，２３４，５００号明細
書は、粒子がイットリアの水和酸化物又は酸化物で被覆
された粒状ジルコニアを用いることによる、水の作用に
耐性であるイットリア安定化ジルコニアセラミック製品
の製造方法を開示する。
書は、粒子がイットリアの水和酸化物又は酸化物で被覆
された粒状ジルコニアを用いることによる、水の作用に
耐性であるイットリア安定化ジルコニアセラミック製品
の製造方法を開示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】熱水による作用に耐性
であるセラミック製品の代替え製造方法を提供すること
が、本発明の目的である。
であるセラミック製品の代替え製造方法を提供すること
が、本発明の目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によると、セラミ
ック製品の使用方法は、前記製品を少なくとも６０℃の
温度の水にに暴露させることを含み、水に暴露される前
記セラミック製品の少なくとも表面を、第１粒状ジルコ
ニア複合体がジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算
して１〜４モル％のイットリアを含み、第２粒状ジルコ
ニア複合体がジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算
して４〜２０モル％のイットリアを含み、第２粒状ジル
コニア複合体が第１粒状ジルコニア複合体よりもジルコ
ニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算したイットリアを少
なくとも２モル％多く含む、第１粒状ジルコニア複合体
と第２粒状ジルコニア複合体との混合物を形成し、前記
混合物を成形して、セラミック未焼成体(green body)を
形成し、前記未焼成体を少なくとも１２００℃の温度に
おいて焼結することによって製造する。
ック製品の使用方法は、前記製品を少なくとも６０℃の
温度の水にに暴露させることを含み、水に暴露される前
記セラミック製品の少なくとも表面を、第１粒状ジルコ
ニア複合体がジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算
して１〜４モル％のイットリアを含み、第２粒状ジルコ
ニア複合体がジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算
して４〜２０モル％のイットリアを含み、第２粒状ジル
コニア複合体が第１粒状ジルコニア複合体よりもジルコ
ニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算したイットリアを少
なくとも２モル％多く含む、第１粒状ジルコニア複合体
と第２粒状ジルコニア複合体との混合物を形成し、前記
混合物を成形して、セラミック未焼成体(green body)を
形成し、前記未焼成体を少なくとも１２００℃の温度に
おいて焼結することによって製造する。
【０００６】本発明は、それぞれがイットリアを含む、
２種類の粒状ジルコニア複合体を用いる。これらの複合
体はイットリアが充分に分布した複合体を生成する任意
の方法によって製造することができる。この複合体は例
えば、粒状ジルコニアと粒状イットリアとを密接に混合
することによって製造することができる。例えば、粉末
混合物を例えば液体の存在下でのボール微粉砕又は水の
存在下でのアトリッター磨砕のような微粉砕プロセスに
さらすことによって、密接な混合物を製造することがで
きる。或いは、英国特許出願第２，２３４，５００号明
細書に述べられているように、ジルコニア粒子の表面の
被覆層としてイットリアを成形することができる。
２種類の粒状ジルコニア複合体を用いる。これらの複合
体はイットリアが充分に分布した複合体を生成する任意
の方法によって製造することができる。この複合体は例
えば、粒状ジルコニアと粒状イットリアとを密接に混合
することによって製造することができる。例えば、粉末
混合物を例えば液体の存在下でのボール微粉砕又は水の
存在下でのアトリッター磨砕のような微粉砕プロセスに
さらすことによって、密接な混合物を製造することがで
きる。或いは、英国特許出願第２，２３４，５００号明
細書に述べられているように、ジルコニア粒子の表面の
被覆層としてイットリアを成形することができる。
【０００７】本発明への使用に適する複合体の１形式
は、共沈イットリア安定化ジルコニアとして知られた改
質ジルコニアの粒状形である。これは、加水分解可能な
ジルコニウム塩と加水分解可能なイットリウム塩とを含
む溶液からジルコニウムとイットリウムとの水酸化物又
は水和酸化物の混合物を沈殿させることによって製造さ
れる。この共沈生成物を通常粉砕し、乾燥し、か焼し
て、ジルコニアが立方晶及び／又は正方晶形として安定
化されるその粒子内にジルコニアとイットリアの混合物
を含む粒状酸化物を製造する。混合酸化物又は混合水酸
化物を沈殿させるために用いるイットリウム塩とジルコ
ニウム塩との相対的量を変化させてイットリアの割合を
変えることによって、イットリア安定化ジルコニア共沈
体を製造する。
は、共沈イットリア安定化ジルコニアとして知られた改
質ジルコニアの粒状形である。これは、加水分解可能な
ジルコニウム塩と加水分解可能なイットリウム塩とを含
む溶液からジルコニウムとイットリウムとの水酸化物又
は水和酸化物の混合物を沈殿させることによって製造さ
れる。この共沈生成物を通常粉砕し、乾燥し、か焼し
て、ジルコニアが立方晶及び／又は正方晶形として安定
化されるその粒子内にジルコニアとイットリアの混合物
を含む粒状酸化物を製造する。混合酸化物又は混合水酸
化物を沈殿させるために用いるイットリウム塩とジルコ
ニウム塩との相対的量を変化させてイットリアの割合を
変えることによって、イットリア安定化ジルコニア共沈
体を製造する。
【０００８】第１粒状ジルコニア複合体はジルコニアに
関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算して１〜４モル％のイット
リアを含む。好ましくは、存在するイットリア量はＹ2
Ｏ3として計算して２〜３モル％である。第２粒状ジル
コニア複合体はジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計
算して４〜２０モル％のイットリアを含む。好ましく
は、存在するイットリア量はＹ2 Ｏ 3 として計算して４
〜１２モル％、最も好ましくはジルコニアを基準とし
て、Ｙ 2 Ｏ3 として計算して４〜１０モル％である。
関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算して１〜４モル％のイット
リアを含む。好ましくは、存在するイットリア量はＹ2
Ｏ3として計算して２〜３モル％である。第２粒状ジル
コニア複合体はジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計
算して４〜２０モル％のイットリアを含む。好ましく
は、存在するイットリア量はＹ2 Ｏ 3 として計算して４
〜１２モル％、最も好ましくはジルコニアを基準とし
て、Ｙ 2 Ｏ3 として計算して４〜１０モル％である。
【０００９】第１粒状ジルコニア複合体と第２粒状ジル
コニア複合体とは異なる量のイットリアを含み、これら
の２種の複合体中のイットリア濃度がジルコニアに関し
てＹ 2 Ｏ3 として計算して少なくとも２モル％だけ異な
ることが重要である。イットリア濃度が少なくとも３モ
ル％だけ異なることが好ましい。
コニア複合体とは異なる量のイットリアを含み、これら
の２種の複合体中のイットリア濃度がジルコニアに関し
てＹ 2 Ｏ3 として計算して少なくとも２モル％だけ異な
ることが重要である。イットリア濃度が少なくとも３モ
ル％だけ異なることが好ましい。
【００１０】混合物の形成に用いる、第１粒状ジルコニ
ア複合体と第２粒状ジルコニア複合体の割合は各複合体
中のイットリアの濃度と、最終セラミック製品中の所望
のイットリア濃度とに依存する。ジルコニアを基準とし
て、Ｙ2 Ｏ3 として計算して約２〜約５モル％のイット
リアを含む混合物が有用な強度と靭性とを有するセラミ
ック製品を製造すると判明している。
ア複合体と第２粒状ジルコニア複合体の割合は各複合体
中のイットリアの濃度と、最終セラミック製品中の所望
のイットリア濃度とに依存する。ジルコニアを基準とし
て、Ｙ2 Ｏ3 として計算して約２〜約５モル％のイット
リアを含む混合物が有用な強度と靭性とを有するセラミ
ック製品を製造すると判明している。
【００１１】一般に、混合物は前記第１粒状ジルコニア
複合体と前記第２粒状ジルコニア複合体とを、第１複合
体２０部対第２複合体１部から第１複合体２部対第２複
合体１部までの重量比で含む。第２複合体１重量部に対
して第１複合体１０〜２重量部を含む混合物が特に有用
であると判明している。ジルコニアを基準にしてＹ2Ｏ
3 として計算して２〜３モル％のイットリアを含む共沈
イットリア安定化ジルコニア粉末２〜２０部と、ジルコ
ニアを基準にしてＹ2 Ｏ3 として計算して７〜８モル％
のイットリアを含む共沈イットリア安定化ジルコニア粉
末１部とを含む混合物によって、有用な耐熱水性が実証
されている。
複合体と前記第２粒状ジルコニア複合体とを、第１複合
体２０部対第２複合体１部から第１複合体２部対第２複
合体１部までの重量比で含む。第２複合体１重量部に対
して第１複合体１０〜２重量部を含む混合物が特に有用
であると判明している。ジルコニアを基準にしてＹ2Ｏ
3 として計算して２〜３モル％のイットリアを含む共沈
イットリア安定化ジルコニア粉末２〜２０部と、ジルコ
ニアを基準にしてＹ2 Ｏ3 として計算して７〜８モル％
のイットリアを含む共沈イットリア安定化ジルコニア粉
末１部とを含む混合物によって、有用な耐熱水性が実証
されている。
【００１２】第１ジルコニア複合体と第２ジルコニア複
合体とは粉末の形状で用いられ、これらの粉末の粒子が
０．５μｍ未満の平均粒度を有することが好ましい。平
均粒度が０．２μｍ未満であることがより好ましい。本
発明に用いられるセラミック製品の製造方法では、第１
ジルコニア複合体と第２ジルコニア複合体とを一緒に混
合する。これらの２種類の複合体の均一な混合物を生ず
る混合形式が適する。典型的に、２種類の粉末の混合物
を水の存在下のアトリッターミル中で磨砕することによ
って、２種類の複合体を混合する。
合体とは粉末の形状で用いられ、これらの粉末の粒子が
０．５μｍ未満の平均粒度を有することが好ましい。平
均粒度が０．２μｍ未満であることがより好ましい。本
発明に用いられるセラミック製品の製造方法では、第１
ジルコニア複合体と第２ジルコニア複合体とを一緒に混
合する。これらの２種類の複合体の均一な混合物を生ず
る混合形式が適する。典型的に、２種類の粉末の混合物
を水の存在下のアトリッターミル中で磨砕することによ
って、２種類の複合体を混合する。
【００１３】混合物をセラミック未焼成体に成形するた
めに用いられる方法は製品の形状に依存するが、一般に
混合物をダイプレス成形又はダイ成形によって成形す
る。適当なダイプレス成形方法には、単軸プレス成形及
びアイソスタティック成形がある。望ましい場合には、
成形の前に、混合物に結合剤を混合することができる。
成形後に、未焼成体を少なくとも１２００℃の温度にお
いて焼成して、焼結製品を形成する。焼結温度は通常１
８００℃未満であるが、好ましくは未焼成体を１３００
℃〜１５５０℃の範囲内の温度において焼成する。
めに用いられる方法は製品の形状に依存するが、一般に
混合物をダイプレス成形又はダイ成形によって成形す
る。適当なダイプレス成形方法には、単軸プレス成形及
びアイソスタティック成形がある。望ましい場合には、
成形の前に、混合物に結合剤を混合することができる。
成形後に、未焼成体を少なくとも１２００℃の温度にお
いて焼成して、焼結製品を形成する。焼結温度は通常１
８００℃未満であるが、好ましくは未焼成体を１３００
℃〜１５５０℃の範囲内の温度において焼成する。
【００１４】本発明に用いるために製造した製品の耐熱
水作用性は、焼結製品をナカジマ(Nakajima)等の方法
［Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｅｒａｍｉｃｓ，１２
巻，３９９〜４０３頁（１９８４）］に従って、必要に
応じて、圧力下のオートクレーブ内の蒸留水中に浸漬さ
せることによって評価することができる。通常の方法に
よって製造されたイットリア安定化ジルコニアセラミッ
ク製品は約６０℃の水に暴露されると劣化することが判
明しており、１８０℃〜２００℃の温度において非常に
迅速に破壊される。
水作用性は、焼結製品をナカジマ(Nakajima)等の方法
［Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｅｒａｍｉｃｓ，１２
巻，３９９〜４０３頁（１９８４）］に従って、必要に
応じて、圧力下のオートクレーブ内の蒸留水中に浸漬さ
せることによって評価することができる。通常の方法に
よって製造されたイットリア安定化ジルコニアセラミッ
ク製品は約６０℃の水に暴露されると劣化することが判
明しており、１８０℃〜２００℃の温度において非常に
迅速に破壊される。
【００１５】前述したように２種類の複合体の混合物か
ら形成されたセラミック物質は水による作用に極度に耐
性であることが判明している。従って、セラミック製品
の少なくとも表面を形成するためにこのような物質を用
いると、６０℃を越える水への暴露が生ずる用途への製
品の使用が可能になる。このセラミック製品は１００℃
を越える水への暴露が生ずる状況において特に有用であ
り、１８０℃の温度の水への表面の数時間の暴露が強度
の低下を殆ど又は全く生じないことが、上記試験を用い
て判明している。
ら形成されたセラミック物質は水による作用に極度に耐
性であることが判明している。従って、セラミック製品
の少なくとも表面を形成するためにこのような物質を用
いると、６０℃を越える水への暴露が生ずる用途への製
品の使用が可能になる。このセラミック製品は１００℃
を越える水への暴露が生ずる状況において特に有用であ
り、１８０℃の温度の水への表面の数時間の暴露が強度
の低下を殆ど又は全く生じないことが、上記試験を用い
て判明している。
【００１６】本発明によると、使用時に表面が熱水と接
触可能であるセラミック製品を用いる。水は液体又は蒸
気として存在することができ、ガスであってもよい。典
型的な製品には、例えばバルブ、バルブ・ガイド、バル
ブ・シート、シリンダー・ライニング、排気用部品(exh
aust part)及びピストン・クラウン(piston crown)のよ
うな内燃機関の種々な要素、例えば高圧ジェットミルの
衝撃面、ローター、イムペラー、シャフト、ケーシング
及びポンプの軸受け面のようなミルの要素がある。
触可能であるセラミック製品を用いる。水は液体又は蒸
気として存在することができ、ガスであってもよい。典
型的な製品には、例えばバルブ、バルブ・ガイド、バル
ブ・シート、シリンダー・ライニング、排気用部品(exh
aust part)及びピストン・クラウン(piston crown)のよ
うな内燃機関の種々な要素、例えば高圧ジェットミルの
衝撃面、ローター、イムペラー、シャフト、ケーシング
及びポンプの軸受け面のようなミルの要素がある。
【００１７】本発明を下記実施例によって説明する。実施例１ イットリア２．５モル％を含み、商品名トーソー(Toso
h) ＴＺ２．５Ｙで販売されている共沈イットリア／ジ
ルコニア混合物９０重量部を、イットリア８モル％を含
む共沈イットリア／ジルコニア混合物（トーソーＴＺ８
Ｙ）１０重量部と、水中４０重量％の濃度で直径１ｍｍ
のジルコニア球によるアトリッター磨砕によって１５分
間混合した。磨砕した混合物をｐＨを９に調節すること
によって凝集させたジルコニア球から分離させ、濾過し
た。次に、ジルコニアをプロパンー２−オールによって
再度パルプ状化して、１０ｍｍジルコニア球を用いて、
プロパンー２−オール中３００ｇ／リットルの濃度にお
いて一晩ボール微粉砕して、凝集塊を破壊した。ジルコ
ニア球を分離した後に、粉末を濾過し、１１０℃におい
て一晩オーブン乾燥させた。乾燥粉末のサンプルを３０
ＭＰａにおけるアイソスタティック成形によって直径約
３０ｍｍのディスクに成形して、これらのディスクを空
気中での１４００℃における２時間の加熱によって焼結
した。
h) ＴＺ２．５Ｙで販売されている共沈イットリア／ジ
ルコニア混合物９０重量部を、イットリア８モル％を含
む共沈イットリア／ジルコニア混合物（トーソーＴＺ８
Ｙ）１０重量部と、水中４０重量％の濃度で直径１ｍｍ
のジルコニア球によるアトリッター磨砕によって１５分
間混合した。磨砕した混合物をｐＨを９に調節すること
によって凝集させたジルコニア球から分離させ、濾過し
た。次に、ジルコニアをプロパンー２−オールによって
再度パルプ状化して、１０ｍｍジルコニア球を用いて、
プロパンー２−オール中３００ｇ／リットルの濃度にお
いて一晩ボール微粉砕して、凝集塊を破壊した。ジルコ
ニア球を分離した後に、粉末を濾過し、１１０℃におい
て一晩オーブン乾燥させた。乾燥粉末のサンプルを３０
ＭＰａにおけるアイソスタティック成形によって直径約
３０ｍｍのディスクに成形して、これらのディスクを空
気中での１４００℃における２時間の加熱によって焼結
した。
【００１８】焼結したディスクの密度は水浸方法によっ
て６．１ｇ／ｃｍ3 であると測定された。ナカジマ等の
方法［Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｅｒａｍｉｃｓ，１
２巻，３９９〜４０３頁（１９８４）］に従って、焼結
ディスクを１８０℃及び１ＭＰａの圧力においてオート
クレーブ内の蒸留水中に浸漬させ、間隔をおいて試験し
た。比較のために、イットリア３．０モル％を含む共沈
イットリア／ジルコニア混合物（トーソーＴＺ３Ｙ）を
もオートクレーブ中で試験した。
て６．１ｇ／ｃｍ3 であると測定された。ナカジマ等の
方法［Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｅｒａｍｉｃｓ，１
２巻，３９９〜４０３頁（１９８４）］に従って、焼結
ディスクを１８０℃及び１ＭＰａの圧力においてオート
クレーブ内の蒸留水中に浸漬させ、間隔をおいて試験し
た。比較のために、イットリア３．０モル％を含む共沈
イットリア／ジルコニア混合物（トーソーＴＺ３Ｙ）を
もオートクレーブ中で試験した。
【００１９】４時間暴露後に、トーソーＴＺ３Ｙから製
造した対照サンプルはこの暴露によって劣化し、粉末に
縮小された。５０時間暴露後に、実施例１に従って製造
したサンプルはそれらの形状と最初の密度６．１ｇ／ｃ
ｍ3 とを維持した。１３６時間暴露後に、これらのサン
プルは劣化した。
造した対照サンプルはこの暴露によって劣化し、粉末に
縮小された。５０時間暴露後に、実施例１に従って製造
したサンプルはそれらの形状と最初の密度６．１ｇ／ｃ
ｍ3 とを維持した。１３６時間暴露後に、これらのサン
プルは劣化した。
【００２０】実施例２ 実施例１を繰り返したが、この場合には、トーソーＴＺ
２．５Ｙイットリア／ジルコニア８０部をトーソーＴＺ
８Ｙイットリア／ジルコニア２０部とを混合した。焼結
ディスクの初期密度は６．０９ｇ／ｃｍ3 であることが
判明し、この密度は１８０℃の水への１３６時間暴露後
に保持された。このサンプルの表面における単斜晶ジル
コニアの濃度をＸ線回析によって測定することによっ
て、浸漬試験によってこれらのサンプルが劣化されない
ことがさらに実証された。実施例２によって製造したサ
ンプルの表面における単斜晶含量は１３６時間暴露後に
０．１％であり、９５０時間暴露後に０．５％であっ
た。
２．５Ｙイットリア／ジルコニア８０部をトーソーＴＺ
８Ｙイットリア／ジルコニア２０部とを混合した。焼結
ディスクの初期密度は６．０９ｇ／ｃｍ3 であることが
判明し、この密度は１８０℃の水への１３６時間暴露後
に保持された。このサンプルの表面における単斜晶ジル
コニアの濃度をＸ線回析によって測定することによっ
て、浸漬試験によってこれらのサンプルが劣化されない
ことがさらに実証された。実施例２によって製造したサ
ンプルの表面における単斜晶含量は１３６時間暴露後に
０．１％であり、９５０時間暴露後に０．５％であっ
た。
【００２１】実施例３ イットリア３．６重量部とジルコニア７６．４重量部と
を迅速撹拌によって水と混合して、固形分３５重量％
（イットリア２．５モル％）の濃度を有するスラリーを
形成した。このスラリーを、ジルコニアとイットリアと
の水性スラリー（固形分４０重量％）を２４００ｒｐｍ
で作動し、１ｍｍジルコニアビーズを含むビーズミル
（ネッチ(Netzch)ＬＭＥ４）に滞留時間８分間で通した
後に、噴霧乾燥させることによって製造した、イットリ
ア８モル％を含む同時粉砕(co-milled，共粉砕) イット
リアージルコニア複合体２０重量部と混合した。この混
合物を４０重量％の濃度の１ｍｍ直径ジルコニアビーズ
と共に３０分間アトリッター磨砕した。生成したスラリ
ーを２０％水酸化アンモニウム溶液によってｐＨを１
１．２に調節することによって凝集させた。混合物を次
に濾過し、オーブン乾燥させ、ふるい分けした。最終混
合物は３．５モル％のイットリアを含有した。ディスク
１０ｇを２５ＭＰａにダイプレス成形し、次に１００Ｍ
Ｐａにアイソスタティック成形し、１３５０℃、１４０
０℃及び１４５０℃において最大温度において２時間の
時間をかけて焼結した。各ディスクを次に実施例１の方
法に従ってオートクレーブ中でエージングした(aged)。
ディスククラッキング又はより広範囲な分解によってサ
ンプル破損を評価した。
を迅速撹拌によって水と混合して、固形分３５重量％
（イットリア２．５モル％）の濃度を有するスラリーを
形成した。このスラリーを、ジルコニアとイットリアと
の水性スラリー（固形分４０重量％）を２４００ｒｐｍ
で作動し、１ｍｍジルコニアビーズを含むビーズミル
（ネッチ(Netzch)ＬＭＥ４）に滞留時間８分間で通した
後に、噴霧乾燥させることによって製造した、イットリ
ア８モル％を含む同時粉砕(co-milled，共粉砕) イット
リアージルコニア複合体２０重量部と混合した。この混
合物を４０重量％の濃度の１ｍｍ直径ジルコニアビーズ
と共に３０分間アトリッター磨砕した。生成したスラリ
ーを２０％水酸化アンモニウム溶液によってｐＨを１
１．２に調節することによって凝集させた。混合物を次
に濾過し、オーブン乾燥させ、ふるい分けした。最終混
合物は３．５モル％のイットリアを含有した。ディスク
１０ｇを２５ＭＰａにダイプレス成形し、次に１００Ｍ
Ｐａにアイソスタティック成形し、１３５０℃、１４０
０℃及び１４５０℃において最大温度において２時間の
時間をかけて焼結した。各ディスクを次に実施例１の方
法に従ってオートクレーブ中でエージングした(aged)。
ディスククラッキング又はより広範囲な分解によってサ
ンプル破損を評価した。
【００２２】１４５０℃において焼結したディスクのサ
バイバル(survival,存続) 時間は２４〜４８時間であっ
た。１４００℃において焼結したディスクのサバイバル
時間は２３５時間であった。１３５０℃において焼結し
たディスクのサバイバル時間は９１０時間であった。こ
れに比べて、この方法によってイットリア３．５モル％
を含むイットリアージルコニア スラリーから製造し、
同様にプレス成形し、焼結し、エージングした粉末は下
記結果を示した。１４５０℃焼結したディスクのサバイ
バル時間は２４時間であった。１４００℃焼結したディ
スクのサバイバル時間は１１５時間であった。１３５０
℃焼結したディスクのサバイバル時間は３５０時間であ
った。
バイバル(survival,存続) 時間は２４〜４８時間であっ
た。１４００℃において焼結したディスクのサバイバル
時間は２３５時間であった。１３５０℃において焼結し
たディスクのサバイバル時間は９１０時間であった。こ
れに比べて、この方法によってイットリア３．５モル％
を含むイットリアージルコニア スラリーから製造し、
同様にプレス成形し、焼結し、エージングした粉末は下
記結果を示した。１４５０℃焼結したディスクのサバイ
バル時間は２４時間であった。１４００℃焼結したディ
スクのサバイバル時間は１１５時間であった。１３５０
℃焼結したディスクのサバイバル時間は３５０時間であ
った。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 3/10 Ｂ (72)発明者 サイモン ローソン イギリス国タイン アンド ウェア，ワシ ントン，バームストン，ウォスカリー ロ ード 314
Claims (12)
- 【請求項１】 少なくとも６０℃の温度の水にセラミッ
ク製品を暴露させるセラミック製品の使用方法におい
て、第１粒状ジルコニア複合体がジルコニアに関して、
Ｙ2 Ｏ3 として計算して１〜４モル％のイットリアを含
み、第２粒状ジルコニア複合体がジルコニアに関して、
Ｙ2 Ｏ3 として計算して４〜２０モル％のイットリアを
含み、第２粒状ジルコニア複合体が第１粒状ジルコニア
複合体よりもジルコニアに関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算
したイットリアを少なくとも２モル％多く含む、第１粒
状ジルコニア複合体と第２粒状ジルコニア複合体との混
合物を形成し、前記混合物を成形して、セラミック未焼
成体を形成し、前記未焼成体を少なくとも１２００℃の
温度において焼結することによって、水に暴露されるセ
ラミック製品の少なくとも表面を製造する前記方法。 - 【請求項２】 粒状ジルコニアと粒状イットリアとを一
緒に微粉砕することによって、第１粒状ジルコニア複合
体と第２粒状ジルコニア複合体の少なくとも一方を製造
する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 第１粒状ジルコニア複合体と第２粒状ジ
ルコニア複合体の少なくとも一方がイットリアの表面被
覆層を有するジルコニア粒子を含む請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 第１粒状ジルコニア複合体と第２粒状ジ
ルコニア複合体の少なくとも一方が共沈したイットリア
安定化ジルコニアである請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 第１粒状ジルコニア複合体がジルコニア
に関して、Ｙ2 Ｏ3として計算して２〜３モル％のイッ
トリアを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項６】 第２粒状ジルコニア複合体がジルコニア
に関して、Ｙ2 Ｏ3として計算して４〜１２モル％のイ
ットリアを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項７】 第１粒状ジルコニア複合体と第２粒状ジ
ルコニア複合体との混合物がジルコニアに関して、Ｙ2
Ｏ3 として計算して２〜５モル％のイットリアを含む請
求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 混合物が第１粒状ジルコニア複合体とを
第２粒状ジルコニア複合体とを、第１複合体２０部対第
２複合体１部から第１複合体２部対第２複合体１部まで
の重量比で含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項９】 第１粒状ジルコニア複合体がジルコニア
に関して、Ｙ2 Ｏ3として計算して２〜３モル％のイッ
トリアを含み、第２粒状ジルコニア複合体がジルコニア
に関して、Ｙ2 Ｏ3 として計算して７〜８モル％のイッ
トリアを含む請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 第１粒状ジルコニア複合体と第２粒状
ジルコニア複合体とが０．５μｍ未満の平均粒度を有す
る請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１１】 第１粒状ジルコニア複合体と第２粒状
ジルコニア複合体とを水の存在下のアトリッターミル中
で微粉砕することによって、これらの２複合体を混合す
る請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１２】 セラミック未焼成体を１３００℃〜１
５５０℃の温度において焼結させる請求項１〜１１のい
ずれか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB939316325A GB9316325D0 (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Preparation of ceramics articles |
| GB93163251 | 1993-08-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07165465A true JPH07165465A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=10740069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6184503A Pending JPH07165465A (ja) | 1993-08-06 | 1994-08-05 | 耐水性セラミック製品 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0637576B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07165465A (ja) |
| KR (1) | KR950005776A (ja) |
| AU (1) | AU676333B2 (ja) |
| CA (1) | CA2128480A1 (ja) |
| DE (1) | DE69426247T2 (ja) |
| GB (2) | GB9316325D0 (ja) |
| TW (1) | TW263490B (ja) |
| ZA (1) | ZA945467B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018052806A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-04-05 | 東ソー株式会社 | ジルコニア焼結体及びその製造方法 |
| WO2019180766A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 東ソー株式会社 | ジルコニア焼結体及びその製造方法 |
| WO2025063307A1 (ja) * | 2023-09-22 | 2025-03-27 | クラレノリタケデンタル株式会社 | ジルコニア組成物及びその製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2299579A (en) * | 1995-04-01 | 1996-10-09 | Tioxide Specialties Ltd | Water resistant ceramic articles |
| DE102004054706A1 (de) * | 2004-11-12 | 2006-05-18 | Robert Bosch Gmbh | Festelektrolytkeramik für elektrochemische Anwendungen |
| CN120329019B (zh) * | 2025-06-20 | 2025-09-12 | 华亿新材(襄阳)有限公司 | 一种特种低碳耐火石英质干振料及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0209081A3 (en) * | 1985-07-16 | 1988-04-27 | Norton Company | Sintered bodies of stabilized zirconia |
| GB8709515D0 (en) * | 1987-04-22 | 1987-05-28 | Tioxide Group Plc | Stabilised metallic oxides |
| GB8913819D0 (en) * | 1989-06-15 | 1989-08-02 | Tioxide Group Plc | Shaped articles |
| DE4100105A1 (de) * | 1991-01-04 | 1992-07-09 | Bosch Gmbh Robert | Festelektrolytkeramik fuer elektrochemische anwendungen, insbesondere fuer gassensoren, sowie verfahren zu ihrer herstellung |
| DE4221786C2 (de) * | 1992-07-03 | 1995-12-14 | Bosch Gmbh Robert | Temperaturfeste Keramik |
-
1993
- 1993-08-06 GB GB939316325A patent/GB9316325D0/en active Pending
-
1994
- 1994-07-18 DE DE69426247T patent/DE69426247T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-07-18 GB GB9415069A patent/GB2280670B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-07-18 EP EP94305240A patent/EP0637576B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-19 TW TW083106581A patent/TW263490B/zh active
- 1994-07-20 CA CA002128480A patent/CA2128480A1/en not_active Abandoned
- 1994-07-21 AU AU68608/94A patent/AU676333B2/en not_active Ceased
- 1994-07-25 ZA ZA945467A patent/ZA945467B/xx unknown
- 1994-08-04 KR KR1019940019244A patent/KR950005776A/ko not_active Withdrawn
- 1994-08-05 JP JP6184503A patent/JPH07165465A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018052806A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-04-05 | 東ソー株式会社 | ジルコニア焼結体及びその製造方法 |
| WO2019180766A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 東ソー株式会社 | ジルコニア焼結体及びその製造方法 |
| US11021401B2 (en) | 2018-03-19 | 2021-06-01 | Tosoh Corporation | Zirconia sintered body and method for manufacturing the same |
| US11746054B2 (en) | 2018-03-19 | 2023-09-05 | Tosoh Corporation | Zirconia sintered body and method for manufacturing the same |
| WO2025063307A1 (ja) * | 2023-09-22 | 2025-03-27 | クラレノリタケデンタル株式会社 | ジルコニア組成物及びその製造方法 |
Also Published As
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|---|---|
| GB9316325D0 (en) | 1993-09-22 |
| KR950005776A (ko) | 1995-03-20 |
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| EP0637576B1 (en) | 2000-11-08 |
| EP0637576A3 (en) | 1998-02-04 |
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| GB2280670B (en) | 1997-04-23 |
| GB9415069D0 (en) | 1994-09-14 |
| TW263490B (ja) | 1995-11-21 |
| CA2128480A1 (en) | 1995-02-07 |
| AU676333B2 (en) | 1997-03-06 |
| AU6860894A (en) | 1995-02-16 |
| DE69426247T2 (de) | 2001-03-08 |
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