JPH0822775B2 - ジルコニア焼結体 - Google Patents
ジルコニア焼結体Info
- Publication number
- JPH0822775B2 JPH0822775B2 JP61280897A JP28089786A JPH0822775B2 JP H0822775 B2 JPH0822775 B2 JP H0822775B2 JP 61280897 A JP61280897 A JP 61280897A JP 28089786 A JP28089786 A JP 28089786A JP H0822775 B2 JPH0822775 B2 JP H0822775B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- ceo
- zro
- tetragonal
- temperature
- 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 - Fee Related
Links
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、強度，破壊靭性，耐クリープ性などの機械
的性質に優れ、かつ透光性に優れたジルコニア焼結体に
関する。
的性質に優れ、かつ透光性に優れたジルコニア焼結体に
関する。
（従来の技術） 近年正方晶ジルコニアを主構成成分とする高靭性焼結
体が開発されている。一般に、この焼結体に含有される
正方晶ジルコニア粒子は、微細でなければならない。た
とえば、特開昭56−134564号公報には、Y2O3−ZrO2系に
おいて、正方晶でなければならないという条件が記載さ
れている。粒径が２μｍよりも大きくなると、正方晶の
安定性が低くなり、単斜晶に変態する。たとえば、200
℃近傍に長時間置くことによって、この変態による熱劣
化現象を示すこととなる。すなわち、大きな正方晶粒子
からなる、安定性のよい焼結体は知られていなかったの
である。
体が開発されている。一般に、この焼結体に含有される
正方晶ジルコニア粒子は、微細でなければならない。た
とえば、特開昭56−134564号公報には、Y2O3−ZrO2系に
おいて、正方晶でなければならないという条件が記載さ
れている。粒径が２μｍよりも大きくなると、正方晶の
安定性が低くなり、単斜晶に変態する。たとえば、200
℃近傍に長時間置くことによって、この変態による熱劣
化現象を示すこととなる。すなわち、大きな正方晶粒子
からなる、安定性のよい焼結体は知られていなかったの
である。
（発明が解決しようとする問題点） 従来の、正方晶粒子から構成されたジルコニア焼結体
は、粒子が微細であるがゆえに、機械的には高温変形を
生じやすいという欠点を、また光学的には十分な透光性
がえがたいという欠点を有していた。本発明は、正方晶
粒子の粒径が大きいにもかかわらず安定性の高い焼結体
によって、上記二つの欠点を改善することを目的とす
る。
は、粒子が微細であるがゆえに、機械的には高温変形を
生じやすいという欠点を、また光学的には十分な透光性
がえがたいという欠点を有していた。本発明は、正方晶
粒子の粒径が大きいにもかかわらず安定性の高い焼結体
によって、上記二つの欠点を改善することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明者らは、CeO2−ZrO2系においてCeO2
/ZrO2モル比を14/86〜20/80とすることによって、正方
晶粒子の平均粒径が５μｍ以上であっても十分安定であ
ることを見出した。
/ZrO2モル比を14/86〜20/80とすることによって、正方
晶粒子の平均粒径が５μｍ以上であっても十分安定であ
ることを見出した。
上記モル比が14/86未満になると正方晶が不安定とな
って単斜晶に転移し、いっぽう20/80をこえると立方晶
が混ざることとなる。
って単斜晶に転移し、いっぽう20/80をこえると立方晶
が混ざることとなる。
ここに平均粒径とは、試料の研磨面をエッチングした
のち、走査型電子顕微鏡によって観察し、下記の式によ
り求めた値である。
のち、走査型電子顕微鏡によって観察し、下記の式によ
り求めた値である。
ｒ＝1.5 r:平均粒径 l:任意の引いた線分を横切る50個以上の粒子の平均長さ 本発明の焼結体は、つぎのようにして製造することが
できる。
できる。
原料粉末は、高純度であることが望ましく、またZrO2
にCeO2が固溶したもの、あるいはZrO2粉末とCeO2粉末と
を混合したもののいずれでもよい。その中のCeO2/ZrO2
モル比は、14/86〜20/80でなければならない。この粉末
をラバープレス、スリップキャストなどの成形法で所定
の形状に成形したのち、焼成する。この焼成の温度が高
いほどかつその時間が長いほどえられる焼結体中の粒子
は、大きくなる。たとえば、焼成の温度1550℃の場合は
焼成時間を10時間以上、1650℃の場合は１時間以上とす
ることによって、平均粒径５μｍ以上の正方晶粒子から
なる焼結体がえられる。高い透光性をえるには、空気中
よりも酸素中で焼成するのがよい。一段と高い透光性を
えるために、ホットアイソスタティック処理することも
可能である。その場合の処理条件として、圧力媒体アル
ゴンガス、圧力50MPa以上、温度1400〜1600℃を選ぶの
がよい。CeO2−ZrO2系焼結体は、ホットアイソスタティ
ック処理によって還元され、脱安定化されやすいので、
CeO2などの粉末中に埋め込んで処理しなければならな
い。
にCeO2が固溶したもの、あるいはZrO2粉末とCeO2粉末と
を混合したもののいずれでもよい。その中のCeO2/ZrO2
モル比は、14/86〜20/80でなければならない。この粉末
をラバープレス、スリップキャストなどの成形法で所定
の形状に成形したのち、焼成する。この焼成の温度が高
いほどかつその時間が長いほどえられる焼結体中の粒子
は、大きくなる。たとえば、焼成の温度1550℃の場合は
焼成時間を10時間以上、1650℃の場合は１時間以上とす
ることによって、平均粒径５μｍ以上の正方晶粒子から
なる焼結体がえられる。高い透光性をえるには、空気中
よりも酸素中で焼成するのがよい。一段と高い透光性を
えるために、ホットアイソスタティック処理することも
可能である。その場合の処理条件として、圧力媒体アル
ゴンガス、圧力50MPa以上、温度1400〜1600℃を選ぶの
がよい。CeO2−ZrO2系焼結体は、ホットアイソスタティ
ック処理によって還元され、脱安定化されやすいので、
CeO2などの粉末中に埋め込んで処理しなければならな
い。
（発明の効果） 本発明の焼結体は、すぐれた機械特性と良好な透光性
を有している。機械特性としては、とくに破壊靭性およ
び耐クリープ性にすぐれている。したがって、ノズル，
ダイス，摺動部品などの機械構造用部品および断熱エン
ジン部品などの高温構造材料として利用することができ
る。また、透光性を有し、かつ透光性アルミナよりも機
械的特性にすぐれているので、透光性アルミナが利用さ
れている分野、たとえば、電子治具部品などに透光性ア
ルミナよりも有利に利用することができる。
を有している。機械特性としては、とくに破壊靭性およ
び耐クリープ性にすぐれている。したがって、ノズル，
ダイス，摺動部品などの機械構造用部品および断熱エン
ジン部品などの高温構造材料として利用することができ
る。また、透光性を有し、かつ透光性アルミナよりも機
械的特性にすぐれているので、透光性アルミナが利用さ
れている分野、たとえば、電子治具部品などに透光性ア
ルミナよりも有利に利用することができる。
（実施例） 以下の実施例において、曲げ強度はJIS R 1601（198
1）による室温３点曲げ強度値であり、破壊靭性は、イ
ンデンテーション法によって測定した室温破壊靭性値で
ある。
1）による室温３点曲げ強度値であり、破壊靭性は、イ
ンデンテーション法によって測定した室温破壊靭性値で
ある。
＜粉末の製造＞ オキシ塩化ジルコニウムと塩化セリウムとの所定割合
の混合水溶液を煮沸することによって、加水分解し、え
られたゾルを乾燥し、粉砕して、CeO2−ZrO2系微粉末を
えた、 該微粉末の組成および粒度を下表に示す。
の混合水溶液を煮沸することによって、加水分解し、え
られたゾルを乾燥し、粉砕して、CeO2−ZrO2系微粉末を
えた、 該微粉末の組成および粒度を下表に示す。
＜試験例１＞ このようにしてえられた粉末を、金型とラバープレス
によって、板状成形体とし、管状炉に入れ、大気中で温
度を100℃/hrの速度で上げ、1650℃に２時間保持したの
ち、降温した。
によって、板状成形体とし、管状炉に入れ、大気中で温
度を100℃/hrの速度で上げ、1650℃に２時間保持したの
ち、降温した。
えられた焼結体の結晶相は、いずれも正方晶100％の
ものであった。その平均粒径、曲げ強度および破壊靭性
を下表に示す。
ものであった。その平均粒径、曲げ強度および破壊靭性
を下表に示す。
＜試験例２＞ 実施例２における粉末を上記試験例１と同様の方法で
薄い成形体とし、管状炉に入れ、酸素を流通させなが
ら、温度を50℃/hrの速度で上げ、1650℃に４時間保持
したのち、降温した。えられた焼結体を鏡面研磨し、厚
さ0.5mmにした。
薄い成形体とし、管状炉に入れ、酸素を流通させなが
ら、温度を50℃/hrの速度で上げ、1650℃に４時間保持
したのち、降温した。えられた焼結体を鏡面研磨し、厚
さ0.5mmにした。
研磨したものは、透光性を有していた。また、可視光
域での光透過率を測定したところ13％であり、透過波長
域は0.35〜７μｍであった。
域での光透過率を測定したところ13％であり、透過波長
域は0.35〜７μｍであった。
＜試験例３＞ 試験例１の実施例２でえた焼結体から作製した曲げ試
験片を用いて、温度1200℃、クロスヘッド速度0.005mm/
minの条件で抗折試験を行なった、比較のために粒径0.5
μm,Y2O33モル％含有のジルコニア焼結体についても同
条件で試験した。試験後、上記Y2O3含有焼結体は大きく
塑性変形して曲ったが、本発明のものは弾性破断し塑性
変形を示さなかった。これは、本発明の焼結体が従来の
微小な粒径からなる高靭性焼結体に比較して耐クリープ
性に優れていることを示すものである。
験片を用いて、温度1200℃、クロスヘッド速度0.005mm/
minの条件で抗折試験を行なった、比較のために粒径0.5
μm,Y2O33モル％含有のジルコニア焼結体についても同
条件で試験した。試験後、上記Y2O3含有焼結体は大きく
塑性変形して曲ったが、本発明のものは弾性破断し塑性
変形を示さなかった。これは、本発明の焼結体が従来の
微小な粒径からなる高靭性焼結体に比較して耐クリープ
性に優れていることを示すものである。
Claims (1)
- 【請求項１】CeO2とZrO2とを、CeO2/ZrO2モル比14/86〜
20/80の割合で含む、平均粒径５μｍ以上の正方晶粒子
からなる、ジルコニア焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61280897A JPH0822775B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | ジルコニア焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61280897A JPH0822775B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | ジルコニア焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63139048A JPS63139048A (ja) | 1988-06-10 |
| JPH0822775B2 true JPH0822775B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=17631466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61280897A Expired - Fee Related JPH0822775B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | ジルコニア焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822775B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-27 JP JP61280897A patent/JPH0822775B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63139048A (ja) | 1988-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5685846B2 (ja) | 透明ジルコニア焼結体及びその製造方法、並びにその用途 | |
| US4835123A (en) | Magnesia partially-stabilized zirconia | |
| JPH03218967A (ja) | 高強度アルミナ―ジルコニア系セラミックス焼結体 | |
| JPS6126562A (ja) | ジルコニア系焼結体 | |
| JP2000203933A (ja) | 乾式混合法による透明イットリウム・アルミニウム・ガ―ネット焼結体の製造法 | |
| JPH0822775B2 (ja) | ジルコニア焼結体 | |
| JP2645894B2 (ja) | ジルコニア系セラミックスの製造方法 | |
| 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 | |
| JP4806952B2 (ja) | 透光性セラミックス | |
| CN118715190A (zh) | 烧结体的制造方法 | |
| JPH0772102B2 (ja) | ジルコニア焼結体の製造方法 | |
| 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 | |
| EP0458286A1 (en) | Method for preparing a sintered body of light-transmitting cordierite | |
| JP2000095564A (ja) | ジルコニア質焼結体及びその製造方法ならびに粉砕部材用材料 | |
| JP3101972B2 (ja) | アルミナ質焼結体及びその製造方法 | |
| JPS647030B2 (ja) | ||
| JPH0987009A (ja) | アルミナ−ムライト複合焼結体及びその製造方法 | |
| JPS60226457A (ja) | 高強度ジルコニア系焼結体の製造法 | |
| JPH01290558A (ja) | ジルコニア焼結体 | |
| JP2581128B2 (ja) | アルミナ−サイアロン複合焼結体 | |
| JPH0840770A (ja) | ジルコニア質焼結体及びその製造方法 | |
| JP2002121070A (ja) | 耐低温熱劣化性ジルコニア質焼結体及びその製造方法 | |
| JP2854340B2 (ja) | セラミックス複合焼結体およびその製造方法 | |
| KR950009441B1 (ko) | 저마찰성 알루미나-지르코니아계 복합소결체의 제조방법 | |
| JPH03112854A (ja) | 高強度アルミナ―ジルコニア系セラミックスの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |