JPS6025639A - ジルコニア磁器 - Google Patents
ジルコニア磁器Info
- Publication number
- JPS6025639A JPS6025639A JP58131368A JP13136883A JPS6025639A JP S6025639 A JPS6025639 A JP S6025639A JP 58131368 A JP58131368 A JP 58131368A JP 13136883 A JP13136883 A JP 13136883A JP S6025639 A JPS6025639 A JP S6025639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- zirconia
- monoclinic
- strength
- polishing
- 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
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title abstract description 3
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 13
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 abstract description 2
- -1 zirconia compound Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- 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】
本発明は構造材１磯械部品、治工具、耐磨耗材、切削工
具等に使用される＾強度・高靭性のジルコニア磁器に関
する。
具等に使用される＾強度・高靭性のジルコニア磁器に関
する。
近年２部分安定化ジルコニアは高温安定相の正方晶を常
温において準安定な状態で残存させ、正方晶／単斜晶変
態を破壊エネルギーの吸収に利用することによυ高強度
、高靭性を発揮し得ることが見出され注目されている。
温において準安定な状態で残存させ、正方晶／単斜晶変
態を破壊エネルギーの吸収に利用することによυ高強度
、高靭性を発揮し得ることが見出され注目されている。
′しかし、部分安定化ジルコニアは焼結後の冷却過程で
、焼結体の表面層において外部への応力解放が容易に行
なわれるため、表面では単斜晶が増加し、強度、靭性等
の機械的性質の向上にとって障害となっていた。
、焼結体の表面層において外部への応力解放が容易に行
なわれるため、表面では単斜晶が増加し、強度、靭性等
の機械的性質の向上にとって障害となっていた。
従来、上述した焼結体の表面層における応力解放に伴う
単斜晶の増加を防止するためには、焼結後に急冷する技
術、ホットプレス等にょシ外部応力をかける技術あるい
は安定化剤の含有量を増加して正方晶の含有量を規制し
、安定相である立方晶粒子を多量に分散させるという技
術が採用されてきた。
単斜晶の増加を防止するためには、焼結後に急冷する技
術、ホットプレス等にょシ外部応力をかける技術あるい
は安定化剤の含有量を増加して正方晶の含有量を規制し
、安定相である立方晶粒子を多量に分散させるという技
術が採用されてきた。
しかしながら、これらの従来技術はいずれも予想される
ほど機械的特性の向上に寄与するものではなく、またコ
スト面、操作の繁雑さ等から工業的には不適当なもので
ある。
ほど機械的特性の向上に寄与するものではなく、またコ
スト面、操作の繁雑さ等から工業的には不適当なもので
ある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであシ、強度、
靭性等の機械的特性がよシ一層向上したジルコニア磁器
を提供しようどするものである。
靭性等の機械的特性がよシ一層向上したジルコニア磁器
を提供しようどするものである。
本発明のジルコニア磁器は部分安定化ジルコニア焼結体
の焼結面を研削あるいは研磨加工により２μｍ以上除去
したものである。
の焼結面を研削あるいは研磨加工により２μｍ以上除去
したものである。
本発明における部分安定化ジルコニア焼結体としては安
定化剤としてイツトリアあるいはマグネシア等を添加し
て立方晶、単斜晶及び正方相の３相を混合させたものが
望ましい。
定化剤としてイツトリアあるいはマグネシア等を添加し
て立方晶、単斜晶及び正方相の３相を混合させたものが
望ましい。
本、発明において、焼結体の焼結面を２μｍ以上除去す
るのは、２μｍ未満では強度及び靭性を向上させる効果
が少ないためである。この理由については以下のように
考えられる。つまυ、平均粒子径が１．０μｍ以下の部
分安定化ジルコニア焼結体では最外層の表面粒子１個が
応力解放によシ正方晶から単斜晶への相転移を起こすと
組織が若干緩み、このため隣接する次の粒子にまで応力
解放の影響が及ぶ。したがって、焼結体表面から少なく
とも結晶粒子２個分、すなわち２μｍ以上除去すれば、
単斜晶に転移した部分を除くことができ、機械的特性を
改善できると考えられる。なお、表面層を２μｍ以上除
去していくと、除去する厚さが厚くなるにつれ、機械的
特性は次第に向上していくが、約５００μｍ以上になる
と機械的特性はほぼ一定となるので、除去すべき表面層
の厚さは５００μｍ以上であることが望ましい。
るのは、２μｍ未満では強度及び靭性を向上させる効果
が少ないためである。この理由については以下のように
考えられる。つまυ、平均粒子径が１．０μｍ以下の部
分安定化ジルコニア焼結体では最外層の表面粒子１個が
応力解放によシ正方晶から単斜晶への相転移を起こすと
組織が若干緩み、このため隣接する次の粒子にまで応力
解放の影響が及ぶ。したがって、焼結体表面から少なく
とも結晶粒子２個分、すなわち２μｍ以上除去すれば、
単斜晶に転移した部分を除くことができ、機械的特性を
改善できると考えられる。なお、表面層を２μｍ以上除
去していくと、除去する厚さが厚くなるにつれ、機械的
特性は次第に向上していくが、約５００μｍ以上になる
と機械的特性はほぼ一定となるので、除去すべき表面層
の厚さは５００μｍ以上であることが望ましい。
また、上述したように焼結体の焼結面を研削あるいは研
磨した後の加工面において単斜晶含有率は２〜１０重量
％となる。
磨した後の加工面において単斜晶含有率は２〜１０重量
％となる。
以下、本発明の詳細な説明する。
平均粒径（二次粒子）０．９μｍ、純度９９．８％（Ｈ
ｆＯ２を含む）の単斜晶ジルコニア粉末と、平均粒径０
．９μｍ、純度９９．９ ％ （ＨｆＯ２を含む）のジ
ルコニア化合物（”Ｙ２Ｏ３・（Ｚｏｏ ｎ）Ｚｒ０２
＊ｎ＝１０）粉末とを最終的なイツトリア含有率が２
，３モルチとなるように混合した。次に、この混合粉に
結合剤として、ポリビニルアルコールを混合し、造粒し
た後、２．０ ｔｏｎ、に１２の条件で加圧成形した。
ｆＯ２を含む）の単斜晶ジルコニア粉末と、平均粒径０
．９μｍ、純度９９．９ ％ （ＨｆＯ２を含む）のジ
ルコニア化合物（”Ｙ２Ｏ３・（Ｚｏｏ ｎ）Ｚｒ０２
＊ｎ＝１０）粉末とを最終的なイツトリア含有率が２
，３モルチとなるように混合した。次に、この混合粉に
結合剤として、ポリビニルアルコールを混合し、造粒し
た後、２．０ ｔｏｎ、に１２の条件で加圧成形した。
つづいて、この成形体を大気中において、１４５０℃で
２時間焼成した後、自然冷却し、部分安定化ジルコニア
焼結体を得た。
２時間焼成した後、自然冷却し、部分安定化ジルコニア
焼結体を得た。
得られたジルコニア焼結体についてその表面をダイヤモ
ンドホイール８０すにて平面研削した後、７μダイヤモ
ンドペーストにて研磨仕上げした。この場合の除去され
た表面層の厚さと、加工面の単斜晶含有率及び曲げ強度
との関係を第１図及び第２図（第１図は０〜１００μｍ
。
ンドホイール８０すにて平面研削した後、７μダイヤモ
ンドペーストにて研磨仕上げした。この場合の除去され
た表面層の厚さと、加工面の単斜晶含有率及び曲げ強度
との関係を第１図及び第２図（第１図は０〜１００μｍ
。
第２図は０〜７００μｍ）に、また、除去された表面層
の厚さと、加工面の単斜晶含有率及び破壊靭性値（ＫＩ
ｃ値）との関係を第３図及び第４図（第３図は０〜１０
０５ｍ、第４図は０〜７００μｍ）にそれぞれ示す。
の厚さと、加工面の単斜晶含有率及び破壊靭性値（ＫＩ
ｃ値）との関係を第３図及び第４図（第３図は０〜１０
０５ｍ、第４図は０〜７００μｍ）にそれぞれ示す。
なお、単斜晶の定量２曲げ強度の測定及び破壊靭性値（
ＫＩｃ ）の測定はそれぞれ以下のようにして行なった
。
ＫＩｃ ）の測定はそれぞれ以下のようにして行なった
。
（ｉ）単斜晶の定量
焼結体のバルク状態におけるＸ＃３！回折強度にもとづ
き、次式によ請求めた。
き、次式によ請求めた。
（１１）曲げ強度
ＪＩＳ−Ｒ−１６０１ｒファインセラミ、クスの曲げ強
度試験方法」に準じて行なった。
度試験方法」に準じて行なった。
ＧｉＤ破壊靭性値（Ｋｔｃ値）
ピッカース法によシ試験片に荷重３０ゆで圧痕を形成し
てこの圧痕末端から伸びるクラック長を測定し、Ｅｖａ
ｎｓらによシ提某された計算法によシ算出した。
てこの圧痕末端から伸びるクラック長を測定し、Ｅｖａ
ｎｓらによシ提某された計算法によシ算出した。
第１図及び第３図から明らかなように、焼結体の表面層
を研削・研磨加工によ９２μｍ除去すると、曲げ強度は
７５０ ＭＰａから９００ ＭＰａへ、また破壊靭性値
は６．５ＭＮ／ｍ”から８．０ＭＮ／ｍ”へと上昇し、
機械的特性が著しく向上している。
を研削・研磨加工によ９２μｍ除去すると、曲げ強度は
７５０ ＭＰａから９００ ＭＰａへ、また破壊靭性値
は６．５ＭＮ／ｍ”から８．０ＭＮ／ｍ”へと上昇し、
機械的特性が著しく向上している。
この場合、加工面における単斜晶含有率は１２ｗｔチか
ら８ｗｔ％へと変化している。更に、第２図及び第４図
から明らかなように焼結体の表面層を約５００μｍ以上
除去すると、曲げ強度及び破壊靭性値ともにほぼ一定と
なっている。この場合、加工面における単斜晶含有率も
？’！、は５ ｗｔ％で一定となっている。
ら８ｗｔ％へと変化している。更に、第２図及び第４図
から明らかなように焼結体の表面層を約５００μｍ以上
除去すると、曲げ強度及び破壊靭性値ともにほぼ一定と
なっている。この場合、加工面における単斜晶含有率も
？’！、は５ ｗｔ％で一定となっている。
以上の結果よシ、焼結体の表面層を研削・研磨加工によ
り２μｍ以上除去すると機械的特性が著しく向上し、約
５００μｍ以上除去すると機械的特性が最も良好となる
ことがわかる。
り２μｍ以上除去すると機械的特性が著しく向上し、約
５００μｍ以上除去すると機械的特性が最も良好となる
ことがわかる。
以上詳述した如く、本発明によれば強度、靭性等の機械
的特性の著しく向上したジルコニア磁器を提供できるも
のである。
的特性の著しく向上したジルコニア磁器を提供できるも
のである。
第１図及び第２図祉本発明の実施例におけるジルコニア
磁器の除去された表面層の厚さと、加工面の単斜晶含有
率及び曲げ強度との関係を示す線図、第３図及び第４図
は同ジルコニア磁器の除去された表面層の厚さと、加工
面の単斜晶含有率及び破壊靭性値との関係を示す線図で
ある。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 ＯＴｏ ２０３０４０５０６０７０８０９０ ＋ＯＯ玲
■れｒ−表耐冷つΔご 〔７ｍ〕 第４図
磁器の除去された表面層の厚さと、加工面の単斜晶含有
率及び曲げ強度との関係を示す線図、第３図及び第４図
は同ジルコニア磁器の除去された表面層の厚さと、加工
面の単斜晶含有率及び破壊靭性値との関係を示す線図で
ある。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 ＯＴｏ ２０３０４０５０６０７０８０９０ ＋ＯＯ玲
■れｒ−表耐冷つΔご 〔７ｍ〕 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１部分安定化ジルコニア焼結体の焼結面を研削ある
いは研■加工によ９２μｍ以上除去してなるジルコニア
磁器。 （２）研削あるいは研磨した後の加工面における単斜晶
含有率が２〜１０重量％であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のジルコニア磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131368A JPS6025639A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | ジルコニア磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131368A JPS6025639A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | ジルコニア磁器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025639A true JPS6025639A (ja) | 1985-02-08 |
Family
ID=15056291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58131368A Pending JPS6025639A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | ジルコニア磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025639A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03267603A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-28 | Tlv Co Ltd | 低温蒸気加熱装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57191274A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-25 | Ngk Insulators Ltd | Engine part |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP58131368A patent/JPS6025639A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57191274A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-25 | Ngk Insulators Ltd | Engine part |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03267603A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-28 | Tlv Co Ltd | 低温蒸気加熱装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3892601A9 (en) | Rare earth tantalate ceramic resisting corrosion of low melting point oxide and preparation method therefor | |
| JPH07277814A (ja) | アルミナ基セラミックス焼結体 | |
| JPS6140621B2 (ja) | ||
| US4690911A (en) | Zirconia ceramics and process for producing the same | |
| JPH01230478A (ja) | 均質窒化珪素焼結体およびその製造方法 | |
| JPH05105870A (ja) | 焼結複合研摩剤材料、その製造及び使用 | |
| Kishino et al. | Mechanical properties of sinter-forged Al2O3-ZrO2 ceramics | |
| US5082809A (en) | High-strength alumina sintered body and process for preparation thereof | |
| JPS6025639A (ja) | ジルコニア磁器 | |
| JP5687090B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体 | |
| JPH06107454A (ja) | アルミナ系焼結体及びその製造方法 | |
| Ramadass et al. | Studies on the metastable phase retention and hardness in zirconia ceramics | |
| JPH01502426A (ja) | 耐摩耗性の増加した酸化アルミニウムセラミックスの調製方法 | |
| JPH0797254A (ja) | 高強度アルミナ質焼結体 | |
| JPH07157362A (ja) | 高強度および高靭性を有する酸化アルミニウム基セラミックス | |
| JP2668222B2 (ja) | アルミナ質焼結体 | |
| JP2591163B2 (ja) | 強度および靭性に優れた窒化珪素系切削工具 | |
| JP2581939B2 (ja) | 高強度アルミナ質焼結体及びその製造方法 | |
| JPH01157466A (ja) | 切削工具用窒化ケイ素焼結体 | |
| JPH066512B2 (ja) | 高靭性窒化ケイ素焼結体及びその製造方法 | |
| JP3798130B2 (ja) | 超塑性セラミックスの加工方法 | |
| JPS60239357A (ja) | 高強度ジルコニア系切削工具用部材 | |
| JPH0812443A (ja) | 超塑性窒化ケイ素焼結体 | |
| KR101565845B1 (ko) | 기계 가공성이 향상된 탄화규소 세라믹 제조방법 및 그에 따라 제조된 탄화규소 세라믹 | |
| JP2964830B2 (ja) | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム基セラミックス |