JPH092865A - 半透明多結晶質アルミナ及びその製造方法 - Google Patents

半透明多結晶質アルミナ及びその製造方法

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JPH092865A
JPH092865A JP8127643A JP12764396A JPH092865A JP H092865 A JPH092865 A JP H092865A JP 8127643 A JP8127643 A JP 8127643A JP 12764396 A JP12764396 A JP 12764396A JP H092865 A JPH092865 A JP H092865A
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JP
Japan
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ruthenium oxide
alumina
slurry
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JP8127643A
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Karlene J Zuk
カーレン・ジェイ・ズーク
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Osram Sylvania Inc
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Osram Sylvania Inc
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    • 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
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    • C04B35/10—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 aluminium oxide
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半透明多結晶質アルミナ及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】 アルファアルミナと０．０５０重量％ま
でのマグネシア及び０．００１〜０．１００重量％の酸
化ルテニウムを含む焼結半透明セラミック製品にして、
一つの好ましい具体化では、酸化ルテニウムが０．０５
０重量％であり、別の具体化では、酸化ルテニウムの半
分が酸化イットリウムで置換されているセラミック製品
並びに、水性スラリーを形成して上記組成物の一つを生
じさせ、硝酸を加えて４．６にｐＨ調節し、水性バイン
ダー及び可塑剤を固形分２．５重量％量で加え、スラリ
ーを噴霧乾燥し、ウェットバッグイソプレスにより製品
を形成し、該製品を大気中約１３２５℃で約２時間予備
焼成し、かくして空気焼成した製品を水素中１８００℃
で約３時間焼結させる諸工程を含む半透明セラミック製
品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半透明セラミック製
品に関し、更に特定するに、より低い焼結温度で製造す
ることのできる高密度多結晶質アルミナ（ＰＣＡ）に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＣＡの半透明体は知られている。米国
特許第３，０２６，２１０号明細書において、Ｃｏｂｌ
ｅは、アルミナ結晶粒内部の気孔閉じ込め防止により残
留多孔性の排除を助成するため且つまた、密度が９８％
を越えるとき焼結の後期段階で結晶粒成長を制御するた
めに０．０６２５〜０．５重量％のＭｇＯを用いること
を開示している。
【０００３】Ｃｈａｒｌｅｓ等は、米国特許第４，２８
５，７３２号明細書で、アルミナ−マグネシアセラミッ
クに少量のジルコニア及び（または）ハフニアを加え
て、マグネシア含分が溶解度レベルを上回って増加する
ときに生じうる第２の相、通常スピネルすなわちアルミ
ン酸マグネシウムＭｇＡｌ2 Ｏ4 の形成を制御すること
を提唱している。焼結体の粒度は２０ミクロン〜５０ミ
クロンであると言われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、半透明セラミック製品の製造を増進させることであ
る。本発明の他の目的は、最適密度で小さな粒度を有す
る半透明セラミック製品を製造することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、本発明
の一つの様相において、実質的量のアルファアルミナ
と、結晶粒成長抑制剤として０．０５０重量％までのマ
グネシア及び０．０３５重量％までの酸化ルテニウムを
含む組成物を供することにより遂行される。
【０００６】本発明の他の様相では、実質的量のアルフ
ァアルミナと、０．０５０重量％までのマグネシア及び
０．００１〜０．１００重量％の酸化ルテニウムを含む
焼結半透明セラミック体が供される
【０００７】
【発明の実施の形態】このような半透明セラミック製品
を製造する方法は、水性スラリーを形成して上記組成物
を生じさせる工程を含む。その組成物に硝酸を加えて
４．６にｐＨ調節する。次いで、水性バインダー及び可
塑剤を固形分２．５重量％量でスラリーに加え、その後
噴霧乾燥する。製品はウェットバッグイソプレスにより
形成され、そして大気中約１３２５℃で約２時間の予備
焼成後、水素中１８００℃で約３時間焼結される。
【０００８】
【実施例】他の目的、利益及び性能に関し、本発明の一
層の理解を得るために、下記例を記載する。例 １ 重量％で０．０５％のＭｇＯ、０．０３５％のＬｕ2 Ｏ
3 並びに、２．０重量％のポリエチレングリコール及び
０．５重量％のポリビニルアルコールの如き２．５％の
有機バインダー及び可塑剤を含有するバッチアルミナ粉
末を調製するのに、定量的に分析したＭｇ（ＮＯ3 ）2
及びＬｕ（ＮＯ3 ）3 の水溶液が加えられている水に固
形分４０％の０．１μｍ６５％アルファアルミナ５００
ｇを分散させた。硝酸ルテニウムはＪｏｈｎｓｏｎ Ｍ
ａｔｔｈｅｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓより購入し、金
属基準で純度９９．９％であった。硝酸を加えて４．６
にｐＨ調節した。ポリビニルアルコールの如き水性バイ
ンダー及びポリエチレングリコールの如き可塑剤を固形
分２．５重量％量で加えた。スラリーを攪拌し、次いで
噴霧乾燥し、そして得られた粉末をウェットバッグイソ
プレスにより製品に形成した。製品は大気中１３２５℃
で２時間の予備焼成後、水素中１８００℃で３時間焼結
させた。水素焼成は、２ｐｓｉの乾燥水素中１時間の第
１焼成及び、２３℃の露点を有する２ｐｓｉの水素中２
時間の第２焼成という２工程で遂行した。
【０００９】例 ２ Ｌｕ2 Ｏ3 の半分（０．０１７５重量％）をＹ2 Ｏ3 で
置換させたほかは例１と同じ手順に従った。例１及び例
２の試料（２）を、ＭｇＯ及びＹ2 Ｏ3 の従来法組成物
を含有する対照試料と同時に焼結させた。対照グループ
は、光のインライン透過率５．２％、光の全透過率９６
％及び平均結晶粒度１１μを有した。例１の製品は各々
４．５％、９６％及び７．８の数値を示し、また例２の
製品は４．９％、９５％及び９．２の数値を示した。
【００１０】すべての例で、製造された焼結製品は高圧
ナトリウムランプでの使用に適する放電外被であった。
かくして、ここに記載の本発明組成物は、望ましくも従
来法組成物より結晶粒度が小さい半透明セラミック製品
をもたらす。
【００１１】以上、現今本発明の好ましい具体化と認め
られるものについて記述したが、前掲特許請求の範囲に
記載の本発明範囲を逸脱せずに種々の変更ないし修正を
行いうることは当業者に明らかであろう。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルファアルミナ及び０．０５０重量％
    までのマグネシア及び０．０３５重量％までの酸化ルテ
    ニウム若しくはその先駆物質を含む組成物。
  2. 【請求項２】 アルファアルミナ及び０．０５０重量％
    までのマグネシア及び０．００１〜０．１００重量％の
    酸化ルテニウムを含む焼結半透明セラミック製品。
  3. 【請求項３】 酸化ルテニウム若しくはその先駆物質、
    マグネシア及びアルミナが実質上均質分散されて混合物
    を形成する請求項１の組成物。
  4. 【請求項４】 酸化ルテニウムがアルミナの０．０３５
    重量％量で存在する請求項２の製品。
  5. 【請求項５】 酸化ルテニウムの５０重量％が酸化イッ
    トリウムで置換される請求項４の製品。
  6. 【請求項６】 水性スラリーを形成して請求項５の組成
    物を生じさせ、硝酸を加えて４．６にｐＨ調節し、水性
    バインダー及び可塑剤を固形分２．５重量％量で加え、
    スラリーを噴霧乾燥し、ウェットバッグイソプレスによ
    り製品を形成し、該製品を大気中約１３２５℃で約２時
    間予備焼成し、かくして空気焼成した製品を水素中１８
    ００℃で約３時間焼結させる諸工程を含む半透明セラミ
    ック製品の製造方法。
  7. 【請求項７】 水素中の焼結が、２ｐｓｉの乾燥水素雰
    囲気中１時間の第１焼成及び２ｐｓｉの圧力で２３℃の
    露点を有する水素中２時間の第２焼成を含む請求項６の
    方法。
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