JPS59111976A - ジルコニア磁器 - Google Patents
ジルコニア磁器Info
- Publication number
- JPS59111976A JPS59111976A JP57219427A JP21942782A JPS59111976A JP S59111976 A JPS59111976 A JP S59111976A JP 57219427 A JP57219427 A JP 57219427A JP 21942782 A JP21942782 A JP 21942782A JP S59111976 A JPS59111976 A JP S59111976A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porcelain
- added
- sample
- mgo
- amount
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は軸受や切削工具などに用いることができるジル
コニア磁器に関するものである。
コニア磁器に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来から、高強度セラミ、ツク材料の一つとして、ジル
コニアにイツトリア、カルシア、マグネシア等の安定化
剤を混合し、高温で焼成した安定化ジルコニア磁器が注
目されている。さらに最近になって、安定化剤の添加量
がより少なく、かつ上記の安定化ジルコニア磁器に比較
して、より高強度な部分安定化磁器が、高強度セラミッ
ク材料として最も適したものの一つとして注目されてき
ている。
コニアにイツトリア、カルシア、マグネシア等の安定化
剤を混合し、高温で焼成した安定化ジルコニア磁器が注
目されている。さらに最近になって、安定化剤の添加量
がより少なく、かつ上記の安定化ジルコニア磁器に比較
して、より高強度な部分安定化磁器が、高強度セラミッ
ク材料として最も適したものの一つとして注目されてき
ている。
しかしながら、この部分安定化ジルコニア磁器には大き
な欠点がある。それは、ある温度条件、例えば２００〜
３６０’Ｃでの保持やあるいは、室温と高温（１０００
’Ｃ付近）の間の温度変化の繰り返しを行なった場合に
、磁器の自然破壊がおこることである。この原因は、高
温焼成時に立方晶と正方晶の二相共存の磁器である部分
安定化ジルコニア磁器が、その中の一つの結晶相である
高温相の正方晶がよシ低温相の単斜晶に変化することに
よって大きな体積膨張が生じることにある。
な欠点がある。それは、ある温度条件、例えば２００〜
３６０’Ｃでの保持やあるいは、室温と高温（１０００
’Ｃ付近）の間の温度変化の繰り返しを行なった場合に
、磁器の自然破壊がおこることである。この原因は、高
温焼成時に立方晶と正方晶の二相共存の磁器である部分
安定化ジルコニア磁器が、その中の一つの結晶相である
高温相の正方晶がよシ低温相の単斜晶に変化することに
よって大きな体積膨張が生じることにある。
発明の目的
本発明の目的は、広い温度範囲において熱的に安定で、
かつ、高い強変を有するジルコニア磁器を提供すること
にある。
かつ、高い強変を有するジルコニア磁器を提供すること
にある。
発明の構成
本発明のジルコニア磁器は、ＺｒＯ２を主成分とし、Ｙ
２Ｏ５を３〜ｅｍｏｔ％ を添加し、これに対して、さ
らにＡβ２銚を１〜６ｗｔ％、 ＳｉＯ２を００６〜０
．３ｗｔ％、 ＣａＯを０．０５〜０．３ｗｔ％およ
び、−ＭｇＯを０．０５〜０．３ｗｔ％添加したもので
あり、これによって生じる複合添加物効果を用いて、部
分安定化ジルコニア磁器中の正方晶相から単斜晶相への
相転移を抑制することにより、磁器破壊が生じない磁器
を実現したものである。
２Ｏ５を３〜ｅｍｏｔ％ を添加し、これに対して、さ
らにＡβ２銚を１〜６ｗｔ％、 ＳｉＯ２を００６〜０
．３ｗｔ％、 ＣａＯを０．０５〜０．３ｗｔ％およ
び、−ＭｇＯを０．０５〜０．３ｗｔ％添加したもので
あり、これによって生じる複合添加物効果を用いて、部
分安定化ジルコニア磁器中の正方晶相から単斜晶相への
相転移を抑制することにより、磁器破壊が生じない磁器
を実現したものである。
実施例の説明
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
酸花ジルコニウムＺｒＯ２と酸化イ・ノトリウムＹ２Ｏ
６がそれぞれｍｏＡ％で９５：５の比になるように均一
に混合した部分安定化ジルコニア磁器原料粉体を作成し
た。これに添加剤として、ｋ１２０ｓ。
６がそれぞれｍｏＡ％で９５：５の比になるように均一
に混合した部分安定化ジルコニア磁器原料粉体を作成し
た。これに添加剤として、ｋ１２０ｓ。
ＳｉＯ２，Ｃａｂ、 ＭｇＯを単独又は複合で添加して
、Ａｌ２Ｏ５４ｗｔ％のみを添加したもの、 ５ｉＯ２
０，１ｗｔ％のみを添加したもの、 ＣａＯｏ、１ｗｔ
％のみを添加したもの、 ＭｇＯｏ、１ｗｔ％のみを添
加したもの、およびＡβ２０３４ｗｔ％、 ５ｉＯ２
０，１ｗｔ％を複合で添加したもｔｙ） 、 Ａ１２０
５４ｗｔ％、 ５ｉＯ２０，１ｗｔ％。
、Ａｌ２Ｏ５４ｗｔ％のみを添加したもの、 ５ｉＯ２
０，１ｗｔ％のみを添加したもの、 ＣａＯｏ、１ｗｔ
％のみを添加したもの、 ＭｇＯｏ、１ｗｔ％のみを添
加したもの、およびＡβ２０３４ｗｔ％、 ５ｉＯ２
０，１ｗｔ％を複合で添加したもｔｙ） 、 Ａ１２０
５４ｗｔ％、 ５ｉＯ２０，１ｗｔ％。
ＭｇＯ０，１ｗｔ％を複合で添加したもの、Ａβ２０５
４Ｗ塙５ｉＯ２ｏ、１ｗｔ％、 ＣａＯＯ，１ｗｔ％、
ＭｇＯ０，１ｗｔ％を複合で添加したもの、並びに添
加剤を全く含まないもの（Ｙ２Ｏ５ｔｓｒｎｏｔ％含む
）の８種類のジルコニア磁器粉体を作成した。
４Ｗ塙５ｉＯ２ｏ、１ｗｔ％、 ＣａＯＯ，１ｗｔ％、
ＭｇＯ０，１ｗｔ％を複合で添加したもの、並びに添
加剤を全く含まないもの（Ｙ２Ｏ５ｔｓｒｎｏｔ％含む
）の８種類のジルコニア磁器粉体を作成した。
これらの粉体を用いて、油圧プレスで板状に成形し、１
６５０℃で焼成して巾１０朋×厚み２關×長さ３５ ｍ
ｉｎの板状のジルコニア磁器を作成した。
６５０℃で焼成して巾１０朋×厚み２關×長さ３５ ｍ
ｉｎの板状のジルコニア磁器を作成した。
このようにして作成した試料を２５０°Ｃの温度に保持
した恒温槽中に長時間（最高６０００時間まで）放置し
た。これによって結晶相中の相変化をうながした。恒温
槽中に放置した試料は、一定時間ごとに取り出し、公知
の３点曲げ試験による曲げ強度を測定し、その結果から
磁器の劣化状態を判定した。
した恒温槽中に長時間（最高６０００時間まで）放置し
た。これによって結晶相中の相変化をうながした。恒温
槽中に放置した試料は、一定時間ごとに取り出し、公知
の３点曲げ試験による曲げ強度を測定し、その結果から
磁器の劣化状態を判定した。
その結果を図面に示す。図中１は添加剤を４種類複合で
添加した本発明の一実施例の試料、２は添加剤を含まな
い試料、３〜６ばそれぞれＡ１２’３゜ＳｉＯ２，Ｃａ
ｂ、 ＭｇＯを単独で添加した試料、７はＡｌ２Ｏ５と
５ｉ０２を複合添加した試料、８ばＡｌ２Ｏ５゜ＳｉＯ
２，ＭｇＯを複合添加した試料である。
添加した本発明の一実施例の試料、２は添加剤を含まな
い試料、３〜６ばそれぞれＡ１２’３゜ＳｉＯ２，Ｃａ
ｂ、 ＭｇＯを単独で添加した試料、７はＡｌ２Ｏ５と
５ｉ０２を複合添加した試料、８ばＡｌ２Ｏ５゜ＳｉＯ
２，ＭｇＯを複合添加した試料である。
これらのうち２〜８の試料は、熱ニージンク時間が約１
０００時間以内でその曲げ強度が極端に低くなる傾向が
ある。この現象が部分安定化ジルコニア磁器の結晶相転
移による磁器破壊現象である。
０００時間以内でその曲げ強度が極端に低くなる傾向が
ある。この現象が部分安定化ジルコニア磁器の結晶相転
移による磁器破壊現象である。
また、添加剤を無添加あるいは１種類単独添加した場合
、または添加剤が３種類までの場合には、磁器破壊を防
止するほどの添加剤効果がないことがわかる。しかしな
がら、添加剤を４種類複合添加した１の試料では、熱エ
ージング時間が５０００時間を経た後においても、曲げ
強度は全く初期値と変化していないことがわかる。すな
わち、ｋ１２０３． ＳｉＯ２，Ｃａｂ、 ＨｇＯを複
合で添加することによって、明らかな添加剤効果が現わ
れている。
、または添加剤が３種類までの場合には、磁器破壊を防
止するほどの添加剤効果がないことがわかる。しかしな
がら、添加剤を４種類複合添加した１の試料では、熱エ
ージング時間が５０００時間を経た後においても、曲げ
強度は全く初期値と変化していないことがわかる。すな
わち、ｋ１２０３． ＳｉＯ２，Ｃａｂ、 ＨｇＯを複
合で添加することによって、明らかな添加剤効果が現わ
れている。
次に、Ｙ２Ｏ６の量および添加剤であるｋ１２０３゜Ｓ
ｉＯ２，Ｃａｂ、 ＭｇＯそれぞれの添加量を種々変化
サセタジノンコニア磁器について、上記と同様の検討を
行なった。その結果を次表に示す。
ｉＯ２，Ｃａｂ、 ＭｇＯそれぞれの添加量を種々変化
サセタジノンコニア磁器について、上記と同様の検討を
行なった。その結果を次表に示す。
（以 下 余 白ｐ
米比較例
上記表において、試料Ｎα１．２，３，２２゜２３はＹ
２Ｏ５量を変化させた試料であるが、このうち試料Ｎα
１のＹ２Ｏ３が少ない（２ｍｏｔ％）ものは、初期の曲
げ強度は４７にノ・ｆ／−と大きいが、熱エージング試
験（２６０’（：、 −５０００時間）で磁器破壊が認
められた。また、試料Ｎ１２３のＹ２Ｏ３の多い（ｙｍ
ｏ７％）１ものは、熱エージング試験による磁器破壊が
認められなかったが、初期の曲げ強度が小さい。一方、
試料Ｎα２，３．２２のものは、熱エージング試験によ
る磁器破壊が認められず、また初期の曲げ強度も大きい
ことがわかる。
２Ｏ５量を変化させた試料であるが、このうち試料Ｎα
１のＹ２Ｏ３が少ない（２ｍｏｔ％）ものは、初期の曲
げ強度は４７にノ・ｆ／−と大きいが、熱エージング試
験（２６０’（：、 −５０００時間）で磁器破壊が認
められた。また、試料Ｎ１２３のＹ２Ｏ３の多い（ｙｍ
ｏ７％）１ものは、熱エージング試験による磁器破壊が
認められなかったが、初期の曲げ強度が小さい。一方、
試料Ｎα２，３．２２のものは、熱エージング試験によ
る磁器破壊が認められず、また初期の曲げ強度も大きい
ことがわかる。
なお、試料Ｎα４〜２１は、Ｙ２０ｇの添加量をｓ ｍ
ｏｔ％に固定して、Ｎ［１４〜Ｂけｊ、１２０３（７）
添加量。
ｏｔ％に固定して、Ｎ［１４〜Ｂけｊ、１２０３（７）
添加量。
ＮｒＬ９〜１３はＳｉＯ２の添加量、Ｎ１１１４〜１７
は（ａＯの添加量、Ｎ［１１８〜２１はＭｇＣ１）添加
量をそ□ れぞれ変化させた試料であるが、表から理解されるごと
く、ｋ１２０ｓ量の最も少ないＮα４の試料は熱エージ
ング試験による磁器破壊が認められた。
は（ａＯの添加量、Ｎ［１１８〜２１はＭｇＣ１）添加
量をそ□ れぞれ変化させた試料であるが、表から理解されるごと
く、ｋ１２０ｓ量の最も少ないＮα４の試料は熱エージ
ング試験による磁器破壊が認められた。
同様に、５１０２量の少ないＮαｇ 、 ＣａＯ量の少
ないＮα１４の試料およびＮα１８のＭｇＯ量の少ない
試料逆に、これらの添加剤の添加量が多いＮ［Ｌ８゜１
３．１了、２１の試料では、熱エージング試験による磁
器破壊が認められなかったが、初期の曲げ強度が小さい
。
ないＮα１４の試料およびＮα１８のＭｇＯ量の少ない
試料逆に、これらの添加剤の添加量が多いＮ［Ｌ８゜１
３．１了、２１の試料では、熱エージング試験による磁
器破壊が認められなかったが、初期の曲げ強度が小さい
。
一方、試料Ｎ（１５〜７のＡｌ２Ｏ５量が１〜６ｗｔ％
の範囲のもの、Ｎα１ｏ〜１２のＳｉＯ２量が。、０６
〜０．３ｗｔ％ の範囲のも（７） 、 ＮＩＬ １５
〜１ ｅノｃａ。
の範囲のもの、Ｎα１ｏ〜１２のＳｉＯ２量が。、０６
〜０．３ｗｔ％ の範囲のも（７） 、 ＮＩＬ １５
〜１ ｅノｃａ。
量が０．０５〜０．３ ｗｔ％の範囲のものおよびＮα
１９〜２０のＭｇＯ量が０．０５〜０．３ ｗｔ％の範
囲のものは、熱エージング試験による磁器破壊が認めら
れず、また初期の曲げ強度も大きいことがわかる。
１９〜２０のＭｇＯ量が０．０５〜０．３ ｗｔ％の範
囲のものは、熱エージング試験による磁器破壊が認めら
れず、また初期の曲げ強度も大きいことがわかる。
なお、前述の２５０℃でのエージ°ング試験で磁器破壊
が認められなかった試料を、実際に使用されると思われ
る温度範囲（ＲＴ〜６００’Ｃ）で、昇・降温スピード
が３００℃／ｎ 、保持時間が６時間のくり返し温度変
化での熱エージング試験をｓ ｏｏ。
が認められなかった試料を、実際に使用されると思われ
る温度範囲（ＲＴ〜６００’Ｃ）で、昇・降温スピード
が３００℃／ｎ 、保持時間が６時間のくり返し温度変
化での熱エージング試験をｓ ｏｏ。
時間まで行なったが、いずれの試料についても磁器破壊
が認められず、高い強度を有していた。
が認められず、高い強度を有していた。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明のジルコニア磁
器はＺｒＯ２を主成分とし、Ｙ２Ｏ３を３〜６ ｍｏｚ
％添加し、これに対して、さらにＡ１２ｏ５を１〜６ｗ
ｔ％、 ＳｉＯ２を０．０５〜０．３ ｗ、ｔ％、
ＣａＯを０．０５〜０．３ ｗｔ％、 ＭｇＯを０．０
６〜０．３ ｗｔ％ｔ％したものであり、これらの添加
剤の複合添加効果によって、ジルコニア磁器の欠点であ
った２００°Ｃ〜３５０℃の湿ｉでの熱エージングによ
る磁器破壊現象を克服できるため、その実用上の価値は
大なるものがある。
器はＺｒＯ２を主成分とし、Ｙ２Ｏ３を３〜６ ｍｏｚ
％添加し、これに対して、さらにＡ１２ｏ５を１〜６ｗ
ｔ％、 ＳｉＯ２を０．０５〜０．３ ｗ、ｔ％、
ＣａＯを０．０５〜０．３ ｗｔ％、 ＭｇＯを０．０
６〜０．３ ｗｔ％ｔ％したものであり、これらの添加
剤の複合添加効果によって、ジルコニア磁器の欠点であ
った２００°Ｃ〜３５０℃の湿ｉでの熱エージングによ
る磁器破壊現象を克服できるため、その実用上の価値は
大なるものがある。
図面は本発明のジルコニア磁器の２５．０’ｃでの熱エ
ージング試験の結果を示す特性図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名−４
（
ージング試験の結果を示す特性図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名−４
（
Claims (1)
- ＺｒＯ２を主成分とし、Ｙ２Ｏ，を３〜６ｍ０１％添加
し、これに対して、さらにＡ４２０５を１〜ｅｗｔ％、
ＳｉＯ２を０．０５〜０．３ ｗｔ％、 ＣａＯを０
．０５〜０．３ｗｔ％およびＭｇＯを０．０５〜０．３
ｗｔ％添加したことを特徴とするジルコニア磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57219427A JPS59111976A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | ジルコニア磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57219427A JPS59111976A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | ジルコニア磁器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59111976A true JPS59111976A (ja) | 1984-06-28 |
Family
ID=16735220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57219427A Pending JPS59111976A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | ジルコニア磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59111976A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900492A (en) * | 1984-04-27 | 1990-02-13 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. | High-strength and temperature-stable formed bodies of zirconium dioxide |
| JPH02157157A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-15 | Tosoh Corp | 耐食性および耐熱水性に優れたジルコニア焼結体 |
| JPH035365A (ja) * | 1989-05-12 | 1991-01-11 | General Motors Corp <Gm> | 強靭化ジルコニアの低温焼結 |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP57219427A patent/JPS59111976A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900492A (en) * | 1984-04-27 | 1990-02-13 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. | High-strength and temperature-stable formed bodies of zirconium dioxide |
| JPH02157157A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-15 | Tosoh Corp | 耐食性および耐熱水性に優れたジルコニア焼結体 |
| JPH035365A (ja) * | 1989-05-12 | 1991-01-11 | General Motors Corp <Gm> | 強靭化ジルコニアの低温焼結 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4767731A (en) | Aluminum titanate-mullite base ceramics | |
| JPH0244785B2 (ja) | ||
| JPS5832066A (ja) | 高靭性ジルコニア焼結体 | |
| JPS60141673A (ja) | ジルコニア磁器およびその製造法 | |
| US2937102A (en) | Zirconia stabilization control | |
| JPS6121184B2 (ja) | ||
| US5556816A (en) | Methods for preparation of tetragonal zirconia polycrystal composites | |
| Kim et al. | Low thermal expansion behavior and thermal durability of ZrTiO4–Al2TiO5–Fe2O3 ceramics between 750 and 1400° C | |
| Moya et al. | Transformation toughening in composites containing dicalcium silicate | |
| JPS6246959A (ja) | 耐熱安定性に優れた高靭性セラミツク焼結体及びその製造方法 | |
| JPS6126562A (ja) | ジルコニア系焼結体 | |
| JPS63103860A (ja) | 切削加工性に優れたセラミックス焼結体及びその製造方法 | |
| JPS6212662A (ja) | 高靭性ジルコニア質焼結体 | |
| JPH02157157A (ja) | 耐食性および耐熱水性に優れたジルコニア焼結体 | |
| JPS6081062A (ja) | 高強度セラミツクス材料 | |
| JPS63222070A (ja) | セラミツクス焼結体 | |
| JPS6316359B2 (ja) | ||
| JPS63277560A (ja) | ＺｒＯ↓２−ＭｇＯ−Ｙ↓２Ｏ↓３系セラミックスとその製造方法 | |
| JPH03115180A (ja) | 高温用断熱構造体の製造方法 | |
| JPS62246862A (ja) | ジルコニア固体電解質磁器 | |
| JPS5895654A (ja) | サイアロン焼結体 | |
| JPH04139062A (ja) | ジルコニア磁器 | |
| JPH042664A (ja) | 高強度サイアロン基焼結体 | |
| JPS63166750A (ja) | マグネシアアルミナ系スピネルクリンカ− | |
| JPS63222073A (ja) | セラミツクス焼結体 |