JPH08337467A - セラミック材料及びその製造方法 - Google Patents
セラミック材料及びその製造方法Info
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- JPH08337467A JPH08337467A JP8108096A JP10809696A JPH08337467A JP H08337467 A JPH08337467 A JP H08337467A JP 8108096 A JP8108096 A JP 8108096A JP 10809696 A JP10809696 A JP 10809696A JP H08337467 A JPH08337467 A JP H08337467A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- 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
- C04B35/44—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 aluminates
- C04B35/443—Magnesium aluminate spinel
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 セラミック材料及びその製造方法の提供。
【解決手段】 セラミック材料は、２種の金属酸化物か
ら製造され、これら酸化物の金属は、異なった原子価を
有する。セラミック材料は、スピネル格子を有する１つ
の主位相のみを有する。より低い原子価の金属の酸化物
が、スピネル格子中に化学量論比１：１を越えて存在
し、スピネル格子中に溶解される。酸化アルミニウム及
び酸化マグネシウムを用いることが好ましい。焼結され
た酸化マグネシウム対酸化アルミニウムのモル比は、
１. ０１：１ないし１. ８：１、又は１. １：１ないし
１. ４：１である。セラミックスは、α−Ａｌ2 Ｏ3 及
びＭｇＯ、又はこれら酸化物に熱変換され得るこれら金
属の化合物を用いて製造される。
ら製造され、これら酸化物の金属は、異なった原子価を
有する。セラミック材料は、スピネル格子を有する１つ
の主位相のみを有する。より低い原子価の金属の酸化物
が、スピネル格子中に化学量論比１：１を越えて存在
し、スピネル格子中に溶解される。酸化アルミニウム及
び酸化マグネシウムを用いることが好ましい。焼結され
た酸化マグネシウム対酸化アルミニウムのモル比は、
１. ０１：１ないし１. ８：１、又は１. １：１ないし
１. ４：１である。セラミックスは、α−Ａｌ2 Ｏ3 及
びＭｇＯ、又はこれら酸化物に熱変換され得るこれら金
属の化合物を用いて製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック材料及
び請求項１及び８の前提部分に従うその製造方法に関す
る。
び請求項１及び８の前提部分に従うその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】このタイプのセラミック材料は、例え
ば、高められた温度のアルカリ媒質が、気体及び／又は
液体が不浸透の容器内に包含され、気体及び／又は液体
が不浸透のライン上で運搬され、又はこれらにより分離
されなければならない化学産業、金属産業、及びセラミ
ック産業で用いられる。高すぎる温度故に及び／又は酸
素、酸化性気体、ハロゲン又はハロゲン化剤による付加
的な腐食性攻撃のために、金属材料は、多くの場合この
目的のための材料として不適切である。
ば、高められた温度のアルカリ媒質が、気体及び／又は
液体が不浸透の容器内に包含され、気体及び／又は液体
が不浸透のライン上で運搬され、又はこれらにより分離
されなければならない化学産業、金属産業、及びセラミ
ック産業で用いられる。高すぎる温度故に及び／又は酸
素、酸化性気体、ハロゲン又はハロゲン化剤による付加
的な腐食性攻撃のために、金属材料は、多くの場合この
目的のための材料として不適切である。
【０００３】るつぼ、保護チューブ、内張り及び被覆の
形態で前記方法において今日まで用いられる成分は、酸
化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、
炭化ケイ素、窒化ケイ素及びスピネルから製造される。
しかしながら、これらセラミック材料の使用は、重大な
欠点により妨げられる。これら欠点とは、アルカリに対
する不満足な工場の耐性、これら成分を室温で保存する
こと、並びにプロセスの始動及び停止を問題のあるもの
とする水感受性である。加えて、これら材料は、不満足
な相純度及び密度を有する。さらには、製造の出発材料
が、ときどき高価である。
形態で前記方法において今日まで用いられる成分は、酸
化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、
炭化ケイ素、窒化ケイ素及びスピネルから製造される。
しかしながら、これらセラミック材料の使用は、重大な
欠点により妨げられる。これら欠点とは、アルカリに対
する不満足な工場の耐性、これら成分を室温で保存する
こと、並びにプロセスの始動及び停止を問題のあるもの
とする水感受性である。加えて、これら材料は、不満足
な相純度及び密度を有する。さらには、製造の出発材料
が、ときどき高価である。
【０００４】そこで、本発明の目的は、従来技術の項目
で述べた欠点を有さないセラミック材料を提供するこ
と、及びそのような材料が経済的に製造され得る方法を
指摘することでもある。
で述べた欠点を有さないセラミック材料を提供するこ
と、及びそのような材料が経済的に製造され得る方法を
指摘することでもある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するセラ
ミック材料は、特許請求の範囲１に開示される。
ミック材料は、特許請求の範囲１に開示される。
【０００６】そのようなセラミック材料を製造するため
の方法は、特許請求の範囲８に開示される。
の方法は、特許請求の範囲８に開示される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のセラミック材料は、化学
式（１＋ｘ）ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 を有するＭｇＯ−富化
スピネルを包含する。本発明の材料の組成は、一般に、
過剰のＭｇＯがスピネル格子中に完全に溶解するように
選択される。最も好ましい組成において、ｘの値は、
０. ０１ないし０. ８である。有利には、０. １ないし
０. ４の値がｘとして選択される。適切な原料として
は、α−Ａｌ2 Ｏ3 及びＭｇＯ、さらには、熱によりこ
れら酸化物に転換され得る化合物である。本発明のセラ
ミック材料を製造するに当たり、転移酸化物(transitio
n oxide)ガンマ−、ベータ−及びシータＡｌ2 Ｏ3 が、
Ａｌ2 Ｏ3 化合物を生成させるために用いられ得る。式
Ａｌ2 Ｏ3 ・ｍＨ2 Ｏにより表わされ得る水酸化アルミ
ニウムも、この目的に適切である。ｍ＝１は、ベーム石
を表わし、ｍ＝３は、ギブス石のような既知の三水和物
を表わす。セラミック材料のＭｇＯ成分を生成させるた
めに、既に述べたＭｇＯを用い得るのみならず、Ｍｇ
（ＯＨ）2 、この化金属の炭酸塩及び硝酸塩もまた用い
得る。所望の特性を有するセラミック材料材料を得るた
めに、原料は、９９. ８重量％より高い純度を有するこ
とが非常に重要である。セラミック材料は、産業的条件
の下、セラミック材料に成される要求が、完全に適合す
るに十分である相純度において製造され得る。さらに重
要な基準は、原材料の粒子の微細さ及び凝集の状態であ
る。粒子サイズは、１μｍより小さくあるべきである
が、いずれの場合でも１０μｍを超えるべきではない。
この粒子サイズは、材料の付加的な粉砕により達成され
得る。この目的のための適切な粉砕方法は、ドラム、振
動及び撹拌ボールミル中での乾燥又は湿潤粉砕である。
ＡＬＣＯＡからのα−アルミナような通常の、依然とし
て部分的に凝集した原料に対しては、均一性を向上させ
る目的で、原料混合物を、例えば振動ミル内で、１２５
０℃付近の温度でか焼(calcine) させ、次いで再度粉砕
し、均一化することが必要である。平均粒子サイズ０.
５μｍを有する、部分的に微細に分割され、かつ解凝集
された(deagglomerate) 原料の場合は、か焼工程が割愛
され得る直接焼結方法を用いることも可能である。アル
ミニウム含有出発物質とマグネシウム含有出発物質との
モル比は、生成されるべき酸化マグネシウムのモル量
が、常に酸化アルミニウムのモル量よりも常にいくらか
大きいように選択される。しかしながら、すべての場合
において、酸化マグネシウムの量は、酸化マグネシウム
がスピネル中に溶解したままであり、かつスピネルが、
Ｘ線回折により同定され得る唯一の相であるように十分
大きいだけでよいことを確認すべきである。
式（１＋ｘ）ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 を有するＭｇＯ−富化
スピネルを包含する。本発明の材料の組成は、一般に、
過剰のＭｇＯがスピネル格子中に完全に溶解するように
選択される。最も好ましい組成において、ｘの値は、
０. ０１ないし０. ８である。有利には、０. １ないし
０. ４の値がｘとして選択される。適切な原料として
は、α−Ａｌ2 Ｏ3 及びＭｇＯ、さらには、熱によりこ
れら酸化物に転換され得る化合物である。本発明のセラ
ミック材料を製造するに当たり、転移酸化物(transitio
n oxide)ガンマ−、ベータ−及びシータＡｌ2 Ｏ3 が、
Ａｌ2 Ｏ3 化合物を生成させるために用いられ得る。式
Ａｌ2 Ｏ3 ・ｍＨ2 Ｏにより表わされ得る水酸化アルミ
ニウムも、この目的に適切である。ｍ＝１は、ベーム石
を表わし、ｍ＝３は、ギブス石のような既知の三水和物
を表わす。セラミック材料のＭｇＯ成分を生成させるた
めに、既に述べたＭｇＯを用い得るのみならず、Ｍｇ
（ＯＨ）2 、この化金属の炭酸塩及び硝酸塩もまた用い
得る。所望の特性を有するセラミック材料材料を得るた
めに、原料は、９９. ８重量％より高い純度を有するこ
とが非常に重要である。セラミック材料は、産業的条件
の下、セラミック材料に成される要求が、完全に適合す
るに十分である相純度において製造され得る。さらに重
要な基準は、原材料の粒子の微細さ及び凝集の状態であ
る。粒子サイズは、１μｍより小さくあるべきである
が、いずれの場合でも１０μｍを超えるべきではない。
この粒子サイズは、材料の付加的な粉砕により達成され
得る。この目的のための適切な粉砕方法は、ドラム、振
動及び撹拌ボールミル中での乾燥又は湿潤粉砕である。
ＡＬＣＯＡからのα−アルミナような通常の、依然とし
て部分的に凝集した原料に対しては、均一性を向上させ
る目的で、原料混合物を、例えば振動ミル内で、１２５
０℃付近の温度でか焼(calcine) させ、次いで再度粉砕
し、均一化することが必要である。平均粒子サイズ０.
５μｍを有する、部分的に微細に分割され、かつ解凝集
された(deagglomerate) 原料の場合は、か焼工程が割愛
され得る直接焼結方法を用いることも可能である。アル
ミニウム含有出発物質とマグネシウム含有出発物質との
モル比は、生成されるべき酸化マグネシウムのモル量
が、常に酸化アルミニウムのモル量よりも常にいくらか
大きいように選択される。しかしながら、すべての場合
において、酸化マグネシウムの量は、酸化マグネシウム
がスピネル中に溶解したままであり、かつスピネルが、
Ｘ線回折により同定され得る唯一の相であるように十分
大きいだけでよいことを確認すべきである。
【０００８】この組成を有するセラミック材料は、焼結
状態におけるその高い密度故に、気体に対して不浸透性
であり、開口孔を有さないという利点を有する。既知の
化学量論的スピネルセラミックスと比較して、本発明の
セラミック材料は、材料中にコランダム残渣が残らない
という利点を有する。そのような残渣は、アルカリによ
る腐食性攻撃の中心を形成し、従って、材料の寿命は不
十分になる。本発明の材料の主位相(main phase)の化学
特性は、酸化性、アルカリ媒質中における腐食耐性を実
質的に増加させる。
状態におけるその高い密度故に、気体に対して不浸透性
であり、開口孔を有さないという利点を有する。既知の
化学量論的スピネルセラミックスと比較して、本発明の
セラミック材料は、材料中にコランダム残渣が残らない
という利点を有する。そのような残渣は、アルカリによ
る腐食性攻撃の中心を形成し、従って、材料の寿命は不
十分になる。本発明の材料の主位相(main phase)の化学
特性は、酸化性、アルカリ媒質中における腐食耐性を実
質的に増加させる。
【０００９】成形体の製造は、静水圧圧縮、電気分解、
押出し、注入成形のようなプロセスを用いて行なわれ
る。成形プロセスにより、上流粉砕(upstream millin
g)、及び必要に応じて造粒工程が決定される。
押出し、注入成形のようなプロセスを用いて行なわれ
る。成形プロセスにより、上流粉砕(upstream millin
g)、及び必要に応じて造粒工程が決定される。
【００１０】本発明に関連する更なる特徴は、従属項に
開示される。
開示される。
【００１１】本発明をさらに詳しく以下に説明する。
【００１２】本発明のセラミック材料を製造するため
に、例えば、１μｍの平均粒子サイズを有する粉末状酸
化アルミニウム、及び平均粒子サイズ１μｍを有する粉
末状酸化マグネシウムを用いる。酸化アルミニウム対酸
化マグネシウムのモル比は、１：１. １８に選択され
る。ここで、酸化マグネシウムの量を、酸化アルミニウ
ムの量よりもいくらか多くすることが重要である。酸化
マグネシウムの量がそのように多いのみであるので、酸
化マグネシウムが、形成されるべきスピネル内に溶解さ
れ、かつスピネルが、Ｘ線回折により同定され得る唯一
の相であることが常に確保されなければならない。粉体
を、振動ミル中で粉砕することにより混合する。粉砕
は、約１６時間を要する。そうすると、粉末状混合物の
平均粒子サイズは、１μｍより小さい。続いて、この粉
体を、電気炉内で、１２５０℃で６時間か焼する。次い
で、最大粒子サイズ５μｍを有する粉体が生成されるよ
うに、か焼された材料を再生された粉砕プロセスにおい
て粉砕する。この粉体は、実質的にスピネルからなる。
Ｘ線回折パターンにおいて、ペリクレース（ＭｇＯ）の
線は、単に依然として認められ得る。次いで、粉体を
水、ポリアクリレートの形態の２％の分散剤、１％のバ
インダー、及び／又はワックス又はポリジオールの形態
の可塑剤と共に撹拌し、低粘度及び５０ないし７０％の
固形成分を有するスリップ(slip)を得る。添加物に対し
て付与した百分率は、用いられたか焼粉体の量に基づ
く。スリップをスプレー乾燥機内で処理し、粒子直径３
０μｍないし２５０μｍの粒子直径を有する遊離浮遊造
粒材料を得る。この造粒材料から、いずれもの形態およ
びサイズの成形体、並びに内張り又は被覆が生成され得
る。これらは全て酸化性アルカリ媒質に対して極めて腐
食耐性の特性を有する。例えば、造粒材料から圧縮圧２
００ＭＰａで、静水圧圧縮成形により一端が閉じられた
チューブを成形することができる。この未処理の(gree
n) セラミック部分を１７００℃の温度で０. ５時間焼
結させる。完成チューブのセラミック材料は、スピネル
構造を有する１つの相のみを包含する。材料の密度は、
３. ５５ｇ／ｃｍ3 である。チューブのヘリウム漏出速
度は、１０-9ｍｂａｒ・ｌ・ｓ-1未満である。そのよう
なチューブは、例えば（Ｎａ）β”−酸化アルミニウム
セラミックスの焼結のための封入チューブとして、又は
フィルターダスト用溶融炉の加熱要素のための保護チュ
ーブとして用いられ得る。本発明のセラミック材料のチ
ューブは、腐食性気体の作用及び１６５０℃の温度下
で、延長した期間後でさえ腐食の徴候を示さない。
に、例えば、１μｍの平均粒子サイズを有する粉末状酸
化アルミニウム、及び平均粒子サイズ１μｍを有する粉
末状酸化マグネシウムを用いる。酸化アルミニウム対酸
化マグネシウムのモル比は、１：１. １８に選択され
る。ここで、酸化マグネシウムの量を、酸化アルミニウ
ムの量よりもいくらか多くすることが重要である。酸化
マグネシウムの量がそのように多いのみであるので、酸
化マグネシウムが、形成されるべきスピネル内に溶解さ
れ、かつスピネルが、Ｘ線回折により同定され得る唯一
の相であることが常に確保されなければならない。粉体
を、振動ミル中で粉砕することにより混合する。粉砕
は、約１６時間を要する。そうすると、粉末状混合物の
平均粒子サイズは、１μｍより小さい。続いて、この粉
体を、電気炉内で、１２５０℃で６時間か焼する。次い
で、最大粒子サイズ５μｍを有する粉体が生成されるよ
うに、か焼された材料を再生された粉砕プロセスにおい
て粉砕する。この粉体は、実質的にスピネルからなる。
Ｘ線回折パターンにおいて、ペリクレース（ＭｇＯ）の
線は、単に依然として認められ得る。次いで、粉体を
水、ポリアクリレートの形態の２％の分散剤、１％のバ
インダー、及び／又はワックス又はポリジオールの形態
の可塑剤と共に撹拌し、低粘度及び５０ないし７０％の
固形成分を有するスリップ(slip)を得る。添加物に対し
て付与した百分率は、用いられたか焼粉体の量に基づ
く。スリップをスプレー乾燥機内で処理し、粒子直径３
０μｍないし２５０μｍの粒子直径を有する遊離浮遊造
粒材料を得る。この造粒材料から、いずれもの形態およ
びサイズの成形体、並びに内張り又は被覆が生成され得
る。これらは全て酸化性アルカリ媒質に対して極めて腐
食耐性の特性を有する。例えば、造粒材料から圧縮圧２
００ＭＰａで、静水圧圧縮成形により一端が閉じられた
チューブを成形することができる。この未処理の(gree
n) セラミック部分を１７００℃の温度で０. ５時間焼
結させる。完成チューブのセラミック材料は、スピネル
構造を有する１つの相のみを包含する。材料の密度は、
３. ５５ｇ／ｃｍ3 である。チューブのヘリウム漏出速
度は、１０-9ｍｂａｒ・ｌ・ｓ-1未満である。そのよう
なチューブは、例えば（Ｎａ）β”−酸化アルミニウム
セラミックスの焼結のための封入チューブとして、又は
フィルターダスト用溶融炉の加熱要素のための保護チュ
ーブとして用いられ得る。本発明のセラミック材料のチ
ューブは、腐食性気体の作用及び１６５０℃の温度下
で、延長した期間後でさえ腐食の徴候を示さない。
【００１３】本発明のセラミック材料は、粉体Ｍｇ( Ｏ
Ｈ）2 及び粉体シータ−Ａｌ2 Ｏ3からも製造され得
る。シータ−Ａｌ2 Ｏ3 及びＭｇ( ＯＨ）2 のモル比
は、酸化アルミニウム対酸化マグネシウムの比が１：
１. ３６になるように選択される。ここでも、シータ−
Ａｌ2 Ｏ3 のモル割合は、Ｍｇ( ＯＨ）2 のモル割合よ
りも小さい。２種の粉体が、固形分４５％を有する水性
エマルジョン中で、粉体混合物に基づいて、２％のポリ
アクリレート又はトリエタノールアミンの形態の分散剤
と共に撹拌ミル中で、平均粒子サイズ０. ３μｍ、及び
最大粒子サイズ２. ５μｍが達成されるように粉砕され
る。続いて、この混合物を、粉体混合物の量に基づい
て、１. ５％ポリビニルアルコールに基づく又はポリジ
オールの形態の溶解性バインダーと混合し、スプレー乾
燥器内でスプレー乾燥し、遊離浮遊造粒材料を得る。こ
の造粒材料は、いずれものサイズ及び形状の成形体を製
造するために同様に用いられ得る。内張り及び被覆の製
造についても同様である。例えば、もしチューブを製造
する場合、造粒材料は、静水圧圧縮によりそのような成
形体に圧縮され、次いで、２時間、１６８０℃で焼結さ
れ、完全な密度になる。完成されたチューブは、３. ５
３ｇ／ｃｍ3 の密度を有する。チューブは、平均粒子サ
イズ３μｍ、及びヘリウム漏出速度１０-9ｍｂａｒ・ｌ
・ｓ-1未満の微細構造を有する。このチューブもまた、
腐食性Ｎａ2 Ｏ蒸気の作用に、延長した期間さらされる
作動条件下に、老朽化の痕跡を示さない。
Ｈ）2 及び粉体シータ−Ａｌ2 Ｏ3からも製造され得
る。シータ−Ａｌ2 Ｏ3 及びＭｇ( ＯＨ）2 のモル比
は、酸化アルミニウム対酸化マグネシウムの比が１：
１. ３６になるように選択される。ここでも、シータ−
Ａｌ2 Ｏ3 のモル割合は、Ｍｇ( ＯＨ）2 のモル割合よ
りも小さい。２種の粉体が、固形分４５％を有する水性
エマルジョン中で、粉体混合物に基づいて、２％のポリ
アクリレート又はトリエタノールアミンの形態の分散剤
と共に撹拌ミル中で、平均粒子サイズ０. ３μｍ、及び
最大粒子サイズ２. ５μｍが達成されるように粉砕され
る。続いて、この混合物を、粉体混合物の量に基づい
て、１. ５％ポリビニルアルコールに基づく又はポリジ
オールの形態の溶解性バインダーと混合し、スプレー乾
燥器内でスプレー乾燥し、遊離浮遊造粒材料を得る。こ
の造粒材料は、いずれものサイズ及び形状の成形体を製
造するために同様に用いられ得る。内張り及び被覆の製
造についても同様である。例えば、もしチューブを製造
する場合、造粒材料は、静水圧圧縮によりそのような成
形体に圧縮され、次いで、２時間、１６８０℃で焼結さ
れ、完全な密度になる。完成されたチューブは、３. ５
３ｇ／ｃｍ3 の密度を有する。チューブは、平均粒子サ
イズ３μｍ、及びヘリウム漏出速度１０-9ｍｂａｒ・ｌ
・ｓ-1未満の微細構造を有する。このチューブもまた、
腐食性Ｎａ2 Ｏ蒸気の作用に、延長した期間さらされる
作動条件下に、老朽化の痕跡を示さない。
【００１４】完成された成形体、内張り、及び被覆は、
開口孔を有さない。しかしながら、必要な場合は、ポリ
マー顆粒又は塩化アンモニウムの形態の孔形成剤の添加
により、規定されるサイズの多孔性を形成させることが
できる。これは、用いられるすべての製造プロセスに適
用される。
開口孔を有さない。しかしながら、必要な場合は、ポリ
マー顆粒又は塩化アンモニウムの形態の孔形成剤の添加
により、規定されるサイズの多孔性を形成させることが
できる。これは、用いられるすべての製造プロセスに適
用される。
【００１５】本発明のセラミック材料の可能な使用は、
上述した利用に限定されない。むしろ、利用分野は、高
められた温度において腐食性媒質が、気体及び／又は液
体に対して不浸透性である容器内に配置されるべき、又
は気体及び／又は液体に対して不浸透であるラインに運
搬されるべき、又はこれらにより分離されるべきすべて
の分野の産業のために、いずれもの形態とサイズの成形
体の製造を包含するものである。
上述した利用に限定されない。むしろ、利用分野は、高
められた温度において腐食性媒質が、気体及び／又は液
体に対して不浸透性である容器内に配置されるべき、又
は気体及び／又は液体に対して不浸透であるラインに運
搬されるべき、又はこれらにより分離されるべきすべて
の分野の産業のために、いずれもの形態とサイズの成形
体の製造を包含するものである。
Claims (14)
- 【請求項１】 少なくとも２種の金属酸化物を包含する
セラミック材料であって、該金属が、異なる原子価を有
し、主位相であるスピネルにおいて、より低い原子価の
該金属の酸化物が、化学量論比１：１よりも過剰にスピ
ネル格子中に存在し、及び該スピネル格子中に溶解され
ることを特徴とするセラミック材料。 - 【請求項２】 該第１の酸化物の金属成分が、化学周期
表の第２族の元素であり、及び第２の酸化物の金属成分
が、化学周期表の第３族の元素であり、該第２族の金属
の酸化物が、化学量論比１：１よりも過剰に該スピネル
格子中に存在し、及び該スピネル格子中に溶解されるこ
とを特徴とする請求項１に記載のセラミック材料。 - 【請求項３】 該第１の酸化物の金属成分がマグネシウ
ムであり、該第２の酸化物の金属成分がアルミニウムで
あることを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミッ
ク材料。 - 【請求項４】 該酸化マグネシウムが、酸化アルミニウ
ムに対して化学量論比１：１を越える比でスピネル格子
中に存在し、スピネル格子中に溶解されることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１項記載のセラミック
材料。 - 【請求項５】 焼結された該セラミック中の酸化マグネ
シウム対酸化アルミニウムのモル比が、１. ０１：１な
いし１. ８：１であることを特徴とする請求項１ないし
４のいずれか１項に記載のセラミック材料。 - 【請求項６】 焼結された該セラミック中の酸化マグネ
シウム対酸化アルミニウムのモル比が、１. １：１ない
し１. ４：１であることを特徴とする請求項１ないし４
のいずれか１項に記載のセラミック材料。 - 【請求項７】 化学式( １＋ｘ) ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ
3 （ただし、ｘは０. ０１ないし０. ８、好ましくは
０. １ないし０. ４）を有するスピネルにより特徴づけ
られる請求項１ないし６のいずれか１項に記載のセラミ
ック材料。 - 【請求項８】 少なくとも２種の金属酸化物を包含する
セラミック材料を製造するための方法であって、該材料
が、α−Ａｌ2 Ｏ3 及びＭｇＯ、又はこれら酸化物に熱
変換され得るこれら金属の化合物を用いて製造され、並
びに出発材料が９９. ８重量％よりも高い純度を有する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項９】 該Ａｌ2 Ｏ3 成分が、転移酸化物ガンマ
−Ａｌ2 Ｏ3 、デルタ−Ａｌ2 Ｏ3 、及びシータ−Ａｌ
2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 ・ｍＨ2 Ｏ（ここで、ｍは、１ない
し３）の形態の水酸化アルミニウムを用いて生成され、
該ＭｇＯ成分が、ＭｇＯ、Ｍｇ( ＯＨ）2 又はマグネシ
ウムの炭酸塩又は硝酸塩を用いて生成され、並びに該出
発材料が、純度＞９９. ８重量％を有することを特徴と
する請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 粒子サイズ０. ５μｍないし２μｍを
有する粉末状α−Ａｌ2 Ｏ3 及びＭｇＯが、化学式( １
＋ｘ) ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 のスピネル構造を有する単一
の主位相の形成を可能にするモル比で粉砕することによ
り混合され、及び粒子サイズ＜１μｍに粉砕され、次い
で、この粉体混合物が１ないし１０時間、１２００℃な
いし１３８０℃でか焼され、次いで、該か焼された材料
が、粒子サイズ１μｍないし７μｍに粉砕され、該セラ
ミック材料の製造に供される請求項８又は９に記載のセ
ラミック材料の製造方法。 - 【請求項１１】 該か焼された粉末状セラミック材料及
び水から、低粘度を有し、添加剤として分散剤、バイン
ダー、及び／又は可塑剤を包含するスリップが形成さ
れ、並びに該スリップから、粒子直径３０μｍないし２
５０μｍを有する造粒材料が形成され、該材料が、成形
体を得るために、静水圧圧縮によりさらに処理され、又
はコンポーネントの裏打又は被覆に用いられることを特
徴とする請求項１０に記載のセラミック材料の製造方
法。 - 【請求項１２】 該粒子サイズ＜５μｍを有するか焼さ
れた粉末状材料に、該粉体の総量に基づいて、４０％な
いし１４０％の水が添加され、スリップが形成され、該
スリップ内に、該セラミック材料の総量に基づいて、ポ
リアクリレートの形態にある２％の分散剤、及びバイン
ダーとして１％のワックス又はポリジオール、及び／又
は可塑剤が添加され、並びに該スリップがスプレー乾燥
され、造粒材料を形成し、該造粒材料が、１００ないし
３００ＭＰａの圧力で圧縮され、成形体を得、次いで、
該成形体が、１６５０℃ないし１７２０℃の温度で１な
いし５時間焼結され、その製造を終ることを特徴とする
請求項１１に記載のセラミック材料の製造方法。 - 【請求項１３】 Ｍｇ( ＯＨ）2 及びベーム石の燃焼に
より得られる粉末状シータ−Ａｌ2 Ｏ3 が、化学式( １
＋ｘ) ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 のスピネル構造を有する単一
の主位相の形成を可能にする酸化アルミニウム対酸化マ
グネシウムのモル比を付与する量で用いられ、粒子サイ
ズ０. ３μｍないし１. ５μｍを有する該酸化アルミニ
ウム及び酸化マグネシウムの粉末状混合物に、該エマル
ジョンの総量に基づき３０％ないし７０％の水を添加す
ることにより、エマルジョンが形成され、該エマルジョ
ンに、用いられるセラミック材料の量に基づき１％ない
し４％の分散剤が混合され、該エマルジョンが粉砕さ
れ、次いで、該セラミック材料が、平均粒子サイズ０.
１μｍないし０. ４μｍに粉砕され、次いで、該エマル
ジョンが、該エマルジョンの総量に基づき０. ５％ない
し４％の可溶バインダーと混合され、次いで、遊離浮遊
造粒材料を得るために処理され、次いで、成形体、裏
打、及び被覆を得るためにさらに処理されることを特徴
とする請求項８又は９に記載のセラミック材料の製造方
法。 - 【請求項１４】 該用いられる分散剤が、ポリアクリレ
ート又はトリエタノールアミンであり、及び該用いられ
るバインダーが、ポリビニルアルコール又はポリジオー
ルであることを特徴とする請求項１３に記載のセラミッ
ク材料の製造方法。
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