JPS6163568A - ジルコニア質多孔焼結体およびその製造方法 - Google Patents
ジルコニア質多孔焼結体およびその製造方法Info
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- JPS6163568A JPS6163568A JP59089039A JP8903984A JPS6163568A JP S6163568 A JPS6163568 A JP S6163568A JP 59089039 A JP59089039 A JP 59089039A JP 8903984 A JP8903984 A JP 8903984A JP S6163568 A JPS6163568 A JP S6163568A
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- sintered body
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Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (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】
（イ）技術分野
この発明は微細均一な空孔を含む多孔質のジルコニア焼
結体およびその製造方法に関するものである。
結体およびその製造方法に関するものである。
（ロ）従来技術とその問題点
セラミックス材料は、その耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性
などにすぐれた特性を用いて種々の用途に用いられてい
る。
などにすぐれた特性を用いて種々の用途に用いられてい
る。
一般には十分に緻密な焼結体として用いることが多いが
、多孔質体としたセラミックスはフィルター、反応触媒
担体をはじめ、ヒートパイプなどの用途開発が進められ
ている。
、多孔質体としたセラミックスはフィルター、反応触媒
担体をはじめ、ヒートパイプなどの用途開発が進められ
ている。
しかしながら、最も一般的なこれらセラミックス多孔質
体が骨材粒子とガラス、粘土などの結合材を混合焼結し
て得られるため、細孔形状が不均一となりやすく、焼結
体強度が低いといった問題点を持ち、ざらに結合材の耐
熱性、純度などにも欠点が多かった。
体が骨材粒子とガラス、粘土などの結合材を混合焼結し
て得られるため、細孔形状が不均一となりやすく、焼結
体強度が低いといった問題点を持ち、ざらに結合材の耐
熱性、純度などにも欠点が多かった。
（ハ）発明の構成
この発明は、骨材のような耐熱性、耐薬品性などに劣る
低純度の物質を使用せず、これらの性質にすぐれたジル
コニア焼結体で１０μ以下の微細で均一な空孔かうなる
多孔質ジルコニア焼結体を提供せんとするものである。
低純度の物質を使用せず、これらの性質にすぐれたジル
コニア焼結体で１０μ以下の微細で均一な空孔かうなる
多孔質ジルコニア焼結体を提供せんとするものである。
即ち、この発明のジルコニア焼結体は公知の安定化剤を
含むジルコニア組成物であるが、１０μ以下程度の細孔
からなる多孔質高強度ジルコニア焼結体であって、その
主たる構成相が正方晶および／または立方晶であること
を特徴とするものである。
含むジルコニア組成物であるが、１０μ以下程度の細孔
からなる多孔質高強度ジルコニア焼結体であって、その
主たる構成相が正方晶および／または立方晶であること
を特徴とするものである。
この発明で焼結体中の細孔の大きさは破面を２次元的に
観察して得られる２次元的な空孔の大ぎさを示す。なお
、安定化剤としては、ＣａＯいＭｇＯ１Ｙ２０３、ラン
タニド系希土類元素の酸化物等が使用され、ジルコニア
が立方晶に安定化するに必要な母の １／３以上２倍以
下が必要である（例えばＹ２Ｏ３で２．５モル、ＣａＯ
で３モル以上等）。これは安定剤の添加によって焼結体
の構成相が主として正方晶および／または立方晶からな
り、過度の単斜晶含有物に発生するクラックを阻止でき
ることだけでなく、空孔の発生に効果的なためである。
観察して得られる２次元的な空孔の大ぎさを示す。なお
、安定化剤としては、ＣａＯいＭｇＯ１Ｙ２０３、ラン
タニド系希土類元素の酸化物等が使用され、ジルコニア
が立方晶に安定化するに必要な母の １／３以上２倍以
下が必要である（例えばＹ２Ｏ３で２．５モル、ＣａＯ
で３モル以上等）。これは安定剤の添加によって焼結体
の構成相が主として正方晶および／または立方晶からな
り、過度の単斜晶含有物に発生するクラックを阻止でき
ることだけでなく、空孔の発生に効果的なためである。
空孔率に関しては、５乃至４０％が好ましく、これは５
％以下では空孔の存在する意味がなく、また４０％以上
とするには還元雰囲気中焼成、酸化性雰囲気中加熱を多
数回繰返す必要があり、また焼結体強度が小さくなりす
ぎることから実用的でない。
％以下では空孔の存在する意味がなく、また４０％以上
とするには還元雰囲気中焼成、酸化性雰囲気中加熱を多
数回繰返す必要があり、また焼結体強度が小さくなりす
ぎることから実用的でない。
この発明の多孔質ジルコニア焼結体は−０、ＣａＯ、Ｙ
２Ｏ３およびランタニド系元素の酸化物から選ばれた１
種以上の酸化物葎たは容易に酸化物に転換可能な化合物
をｚｒ Ｏｔ粉末に添加し、通常の方法で成型したのち
、非酸化性雰囲気にて焼成する。
２Ｏ３およびランタニド系元素の酸化物から選ばれた１
種以上の酸化物葎たは容易に酸化物に転換可能な化合物
をｚｒ Ｏｔ粉末に添加し、通常の方法で成型したのち
、非酸化性雰囲気にて焼成する。
非酸化性雰囲気としては真空、窒素ガス、アルゴンガス
、水素ガス雰囲気などが挙げられる。
、水素ガス雰囲気などが挙げられる。
焼成条件としては１３００℃以上を必要とするが、１７
００℃以上の焼成はＺｒ Ｏｐの粒成長が著しく好まし
くない。
００℃以上の焼成はＺｒ Ｏｐの粒成長が著しく好まし
くない。
しかして得られた焼結体は、さらに熱間静水圧プレスを
行なう、あるいはカーボンダイを用いてホットプレス焼
結を行なうなどの方法も効果が大きい。
行なう、あるいはカーボンダイを用いてホットプレス焼
結を行なうなどの方法も効果が大きい。
なお、いったん酸化性雰囲気で焼結後、還元性雰囲気で
加熱する方法でもよい。
加熱する方法でもよい。
このような焼結法によって黒色１１１畜焼結体を得、引
きつづいて酸化性雰囲気中で１ｏｏｏ℃以上１７００℃
以下に加熱し、酸化させることで黒色焼結体は白色に変
化するとともに空孔が生成する。
きつづいて酸化性雰囲気中で１ｏｏｏ℃以上１７００℃
以下に加熱し、酸化させることで黒色焼結体は白色に変
化するとともに空孔が生成する。
処１１ｊｌの空孔率は焼結体の空孔率および酸素空孔温
度の増加に従って増加する。
度の増加に従って増加する。
また、非酸化性雰囲気中加熱と、酸化性雰囲気中加熱を
繰返すことによって空孔率を増大させることが可能であ
り、保持温度、保持時間の変化によって空孔率、空孔の
大きさを所望の値にコントロールできるのである。
繰返すことによって空孔率を増大させることが可能であ
り、保持温度、保持時間の変化によって空孔率、空孔の
大きさを所望の値にコントロールできるのである。
この発明によるジルコニア質多孔性焼結体は良好なイオ
ン導電性とすぐれた強度および均一な組織、組成をもつ
すぐれた材料であり、多孔質セラミックスとして極めて
特異な機能をもつものであり、固体電解質、歯科用イン
ブラント材料などに実用性の極めて高い材料ということ
ができる。
ン導電性とすぐれた強度および均一な組織、組成をもつ
すぐれた材料であり、多孔質セラミックスとして極めて
特異な機能をもつものであり、固体電解質、歯科用イン
ブラント材料などに実用性の極めて高い材料ということ
ができる。
以下実施例により詳細に説明する。
実施例１
３モルのＹ２Ｏ３を含むＺｒ ０２粉末を１５００℃、
１時間２００に９ Ｊの条件でホットプレス焼結として
１００×１００Ｘ １０ｍｍの大きさの黒色を呈する
部分安定化ジルコニア焼結体を得た。ホットプレスはカ
ーボン製のダイを用いて真空雰囲気で行なった。
１時間２００に９ Ｊの条件でホットプレス焼結として
１００×１００Ｘ １０ｍｍの大きさの黒色を呈する
部分安定化ジルコニア焼結体を得た。ホットプレスはカ
ーボン製のダイを用いて真空雰囲気で行なった。
得られた焼結体は９５％以上が正方晶ＺｒＯ□からなり
、！Ｉ！度は６．０８であった。
、！Ｉ！度は６．０８であった。
ホットプレス焼結体は大気炉で１４００℃×５時間加熱
し、酸化させ、白色化した。
し、酸化させ、白色化した。
得られた白色焼結体は、２〜０．２μの均一な空孔が均
一に分散した多孔体ととなり、音度は５．７５ （空
孔率６％）であった。また曲げ強度は１２０ｋｑ ４７
に達し、緻密質焼結体に遜色のない強度を示した。
一に分散した多孔体ととなり、音度は５．７５ （空
孔率６％）であった。また曲げ強度は１２０ｋｑ ４７
に達し、緻密質焼結体に遜色のない強度を示した。
実施例２
実施例１で１ｑた多孔質体をカーボン粉末に埋込み、真
空中で１５００″ＣＸ４時間加熱したのち、さらに大気
中で１４００℃×５時間加熱した。
空中で１５００″ＣＸ４時間加熱したのち、さらに大気
中で１４００℃×５時間加熱した。
得られた白色焼結体の密度は５．４５に低下し、空孔率
は１０％となった。
は１０％となった。
本焼結体は曲げ強度が１１０ｋｑ４とほとんど低下せず
、多孔質焼結体としては特異な強度を得た。
、多孔質焼結体としては特異な強度を得た。
特許出願人 住友電気工業株式会社
代 理 人 弁理士 和 １） 昭手続
補装置（方式） ％式％
補装置（方式） ％式％
Claims (5)
- （１）主たる構成相が正方晶および／または立方晶ジル
コニアであり、１０μ以下の微細均一な大きさの孤立あ
るいは連続した空孔が均一に分散存在していることを特
徴とするジルコニア質多孔焼結体。 - （２）空孔率が５〜４０％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質多孔焼結体。 - （３）緻密な焼結体を熱処理によつて多孔質化させたこ
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
質多孔焼結体。 - （４）ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｙ＿２Ｏ＿３あるいはランタニ
ド系元素の酸化物から選ばれた少なくとも１種を含む酸
化ジルコニウム粉末を非酸化性雰囲気中で焼成して黒色
の焼結体としたのち、引続いて該焼結体の酸化性雰囲気
中での加熱を１回以上繰返すことによつて白色化焼結体
を得ることを特徴とするジルコニア質多孔焼結体の製造
方法。 - （５）ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｙ＿２Ｏ＿３およびランタニド
系元素の酸化物から選ばれた少なくとも１種を含む酸化
ジルコニウム粉末を酸化性雰囲気中で焼成したのち、非
酸化雰囲気中で加熱して、黒色焼結体を得、次いで該焼
結体の酸化性雰囲気中での加熱を１回以上繰返すことに
よつて白色化焼結体を得ることを特徴とするジルコニア
質多孔焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089039A JPS6163568A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | ジルコニア質多孔焼結体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089039A JPS6163568A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | ジルコニア質多孔焼結体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6163568A true JPS6163568A (ja) | 1986-04-01 |
Family
ID=13959748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59089039A Pending JPS6163568A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | ジルコニア質多孔焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6163568A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04115469A (ja) * | 1990-09-04 | 1992-04-16 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質膜及びこれを有する固体電解質型燃料電池、並びにこれらの製造方法 |
| JPH04124073A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-24 | Shinagawa Refract Co Ltd | ジルコニア質複合耐火断熱材 |
| US6773825B2 (en) | 1997-03-31 | 2004-08-10 | Porvair Corporation | Porous articles and method for the manufacture thereof |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP59089039A patent/JPS6163568A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04115469A (ja) * | 1990-09-04 | 1992-04-16 | Ngk Insulators Ltd | 固体電解質膜及びこれを有する固体電解質型燃料電池、並びにこれらの製造方法 |
| JPH04124073A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-24 | Shinagawa Refract Co Ltd | ジルコニア質複合耐火断熱材 |
| US6773825B2 (en) | 1997-03-31 | 2004-08-10 | Porvair Corporation | Porous articles and method for the manufacture thereof |
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