JPS6235992B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6235992B2
JPS6235992B2 JP53049144A JP4914478A JPS6235992B2 JP S6235992 B2 JPS6235992 B2 JP S6235992B2 JP 53049144 A JP53049144 A JP 53049144A JP 4914478 A JP4914478 A JP 4914478A JP S6235992 B2 JPS6235992 B2 JP S6235992B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chromium oxide
powder
particle size
firing
chromium
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.)
Expired
Application number
JP53049144A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS54141808A (en
Inventor
Akira Yamaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP4914478A priority Critical patent/JPS54141808A/ja
Publication of JPS54141808A publication Critical patent/JPS54141808A/ja
Publication of JPS6235992B2 publication Critical patent/JPS6235992B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、酸化クロム焼結体の製造法に関す
る。一般に耐火物では気孔率の少ないほど耐食性
が良くなるが、これに対してスポーリング抵抗や
熱伝導率低下等は気孔率の多いほど大きくなる。
したがつて使用目的に応じて耐火物の実用上の諸
特性を調整し、さらに耐火物の製造条件を容易に
するために、適度な気孔率を保有する様に制御す
ることが好ましい。 ところで、従来の酸クロム焼結体は、Cr2O3
末の成形体が焼結し難いために、Cr2O3粉末原料
にAl2O3やSiO2などの成分を少量添加し、焼成時
にCr2O3粒界にこれら添加物を含む低融点組成物
の液相を生成させることにより焼結させられてい
た。このようにして作られた酸化クロム耐火煉瓦
は、20%前後以上の気孔率を有し、酸化クロム単
に末の緻密焼結体の製造は非常に困難であつた。 況んや、使用目的に応じ成形性よく、気孔率を
調整した高性能の酸化クロム焼結体の製造につい
ては、現在のところ成功している例がない。 しかして、本発明者は、先に酸化クロム成形体
を炭化クロムで被覆して焼成するかあるいは焼成
時に成形体の表面に炭化クロムの被膜層を形成せ
しめることによつて、成形体中に低融点組成物
CrOxを存在せしめて酸化クロム成形体を焼結す
る方法により緻密な酸化クロム焼結体の開発に成
功した。(特開昭54−96508号公報) すなわち、この方法により市販の酸化クロムを
主体とする成形体を焼成して、気孔率が1%以下
の極めて均一緻密な酸化クロム焼結体を得ること
ができる。しかしこの場合、焼成により成形体の
体積は収縮して約1/2となるため、僅かな温度の
不均一によつても亀裂が入りやすくなり、成形体
が大きくなるにつれて焼成に難点がある。 またこの方法は、焼結体の気孔率の調整を意図
したものではない。 そこで、本発明者は、焼成収縮を出来るだけ低
減して成形性よく、かつ制御された任意の気孔率
を有する酸化クロム焼結体の製造を目的として前
記の製造法を改良すべく種々研究を重ねたところ
平均粒子径2μmを境にして焼成収に著しい差異
があることを知見し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は、酸化クロム粉末を主体と
する成形材料を炭化クロム被覆層が形成されるよ
うな還元雰囲気で焼成する酸化クロム焼結体の製
造法において、酸化クロム微粉末を空気中で1200
℃以上で焼成し粒成長させて得られる平均粒子径
2μm以上の大きな酸化クロム単結晶を成形材料
として配合使用することを特徴とする酸化クロム
焼結体の製造法にかかるものである。 本発明において、酸化クロムを主体とする成形
材料を炭化クロム被覆層が形成されるような還元
雰囲気で焼成することが不可欠でこれが第1の特
徴である。 ここで、炭化クロム被覆層が形成されるような
還元雰囲気との焼成とは、具体的態様として、例
えば、前記成形材料の加熱炉内に炭素粉末の充
填、好ましくは該成形材料を被覆するように炭素
粉末を容器内に充填し、空気を遮断に還元焼成す
ることである。また他の方法としては、CO、
CO2の混合ガスを炭素粉末の存在又は不存在下に
導入した状態での焼成、あるいは該成形材料の表
面に予め炭化クロム、被覆層を塗付により形成さ
せて上記の如き還元雰囲気での焼成を行う方法が
あげられる。焼成温度は1300℃以上特に1300〜
1600℃が実用的で好適である。 この理由は、1300℃以下では焼結が不充分であ
り、他方熱エネルギーおよび焼結性の観点から
1600℃程度が充分とされるからである。 なお、焼成後、酸化クロム焼結体の表面に形成
された炭化クロム被覆層は薄いもので剥離し易
く、容易に除去することができる。 次に、本発明において、前記焼成条件で、焼結
させるべき酸化クロムを主体とする成形材料は、
酸化クロム微粉末を空気中で1200℃以上で焼成し
粒成長させて得られる平均粒子径2μm以上の大
きなクロム単結晶を配合使用して粒度構成された
混合粉体の成形材料であることが不可欠で、これ
が第2の特徴となつている。 本発明者の実験によれば、前記焼成条件におい
て酸化クロム粉末の粒径が大きくなると、その成
形体の焼成収縮は小さくなる傾向にある。 すなわち粒径が2μm以下の粒子のみからなる
場合には一定の焼成条件下で気孔率は3%以下と
なり、成形体は極めて緻密に焼結するが、これに
反して2μm以上の粒子が混入すると気孔率は次
第に増加し、2μm以上の粒子のみからなる場合
には殆ど焼成収縮は起こらなくなり、気孔率は35
%位となる。 すなわち、これらのことから、酸化クロムを主
体とする成形体の焼結の状況は、成形体を構成す
る酸化クロム粒子の粒径が2μm未満の場合と2
μm以上の場合とでは著しく異なつていることが
推定できる。この理由については十分に解明され
ていないが、他の多くの物質の焼結についての機
構から類推して次の如く考えられる。 一般に焼結の機構は気化−凝縮機構、粘性流動
機構、拡散焼結機構が主なものであるが、この中
で気化−凝縮機構は焼成収縮の起こらない焼結機
構である。したがつて粒径が2μm以上の酸化ク
ロム粉末を主体とする成形体の焼結は、主に気化
−凝縮機構によるものと推定される。(これに関
しHench;Ph.D.Thesis、The Ohio State
University、1964、Univ.Microfilms、Order
No65−1184、214pp;は空気中でのCr2O3の焼結
が気化−凝縮機構によつて起こると報告してい
る。)これに対して気化−凝縮以外の他の2つの
機構による焼結は収縮を伴うものであり、粒径2
μm未満の酸化クロム粉末を主体とする成形体の
焼結は主としてこれ等2つの機構によつて起こる
と考えられる。 尢も、酸化クロム成形体の構成粉末の粒径が2
μmを境にして、何れの機構で焼結されるかが明
瞭に区別されるのでなくて、小さい粒子から大き
い粒子になるにしたがつて、それぞれの焼結機構
の度合が順次変化して成形体の総合焼結に寄与
し、約2μm以上の粒子では気化−凝縮機構が優
勢になり、焼成収縮が起こらなくなるものと考え
られる。 ともあれ、本発明における焼成条件下で、粒径
2μm未満の微粉末酸化クロム成形体と粒径2μ
m以上の粗粒酸化クロムのそれとは、粒径2μm
を境として焼結状態が著しく異なることは興味あ
ることである。 従つて、本発明においては、酸化クロムの粒径
2μmを境としてその上下のそれぞれの粉末を混
合して粒度構成することにより、成形材料の焼成
収縮の少ない、かつ気孔率を制御した焼結体を製
造することができる。 例えば、粒径1μmの市販酸化クロム粉末と一
次粒子が3〜18μmの分布をもつ粒径2μm以上
の大きな単結晶酸化クロム粉末とを実施例1で示
したように焼成したものは、図−1によれば、焼
結体の気孔率は、粒径3〜18μmの大きな単結晶
酸化クロム粉末の混合割合に直線的に比例して増
加することがわかる。しかも、焼結体の焼成収縮
は、粒径2μm以下の酸化クロム単味のものよ
り、混合粉末の成形体の方が小さく成形性が改善
されている。 本発明において、原料酸化クロム粉末において
粒径2μm未満のものは市販されているけれど
も、粒径2μm以上の大きな単結晶粒子は一般的
には市販されていない。 従つて、所望の粒子成長を施した粗粒の酸化ク
ロム粉末を用いることが必要であるが、本発明に
おいては、一般に市販されている微粉末酸化クロ
ムを通常雰囲気で予め1200℃以上に加熱処理を施
すことにより、粒径2μm以上の単結晶酸化クロ
ムを調製することができ、これを成形材料の配合
原料として使用することが必要である。 すなわち、市販の酸化クロム粉末を空気中で
1200℃以上に加熱すると、酸化クロム粒子は成長
して粒径が次第に大きくなる。この粒成長の程度
は、温度と加熱時間を変化させることにより制御
することができ、図−2に示した例のように、最
大20μm程度の単結晶まで成長させることができ
る。しかも空気中で加熱した酸化クロム粉末は、
粒成長により構成粒子の粒径が大きくなつてもほ
とんど焼結状態にならず粉末状況を保つているの
で、成形体を作る原料として粉砕工程を経ずに使
用でき、粉砕工程にての不純物の混入等の恐れも
なくて高純度の粉末が得られる。 また、酸化クロム粉末の他の原料として必要に
応じ、その前駆体である水酸化クロムや無水クロ
ム酸、あるいは金属クロム粉末等を用いることが
できる。 かかる原料混合粉末を要すれば結合剤と共に所
望の成形手段により成形体を作成するが、この手
段は特に限定することなく、適宜必要に応じ選択
操作すればよい。 かくして、本発明によれば上記の如くして得ら
れた酸化クロムを主体とする成形材料を前述の還
元雰囲気で焼成することにより工業的に有利に酸
化クロム焼結体を製造することができる。 実施例 1 市販の緑色酸化クロム粉末(粒径1.0μm)500
gをアルミナルツボに入れ、電気炉中で1500℃で
12時間加熱したところ、該粉末は黒色の粉末とな
り、その構成粒子は電子顕微鏡写真より測定する
と、3〜18μmの単結晶よりなつていた。 市販緑色酸化クロム粉末と、上述の如くして加
熱した黒色粉末を下記の如き比率で混合し、1t/
cm3の圧力でプレスして20mm×20mm×15mmの形の成
形体を作つた。
【表】 各成形体を耐火物製の箱の中の炭素粉末中に埋
めて電気炉中で1500℃で2時間の焼成をして焼結
体を作つたところ、各焼結体の周囲には約0.1mm
の炭化クロムの被膜層が生成しており、これを除
去して全気孔率を測定した結果、図−1の黒丸点
で示す如き結果を得た。 図−1において明らかな如く、この方法による
酸化クロム焼結体の気孔率は、成形体の材料とし
て使用する市販緑色酸化クロムを、焼成して粒子
の大きくなつた黒色酸化クロムで置き換えた量に
直線的に比例して大きくなつていることがわか
り、35%以下の任意の気孔率を有する焼結体が、
これら粉末の両者を混合する比率を選ぶことによ
つて製造できる。 実施例 2 実施例1におけると同様な市販緑色酸化クロム
粉末500gをアルミナルツボに入れ種々な温度で
種々の時間加熱した。加熱終了後の状況は1100℃
以下ではほとんど変化しなかつたが、1200℃以上
で加熱した場合、温度が高くなるにつれて、また
同一温度では加熱時間が長くなるにつれて粉末は
黒色化しそして粉末粒子の粒径は大きくなつた。
粉末の加熱温度と加熱時間に対する粉末外観およ
び電子顕微鏡写真から測定した。粒子径は次の如
き結果であつた。これらそれぞれの粉末を実施例
1と同様に成形し、炭素粉末中で1500℃、2時間
焼成したところ第1表に示したように気孔率をも
つた焼結体を得ることができた。
【表】
【表】 以上詳細に説明した如く、従来酸化クロムを主
体とする成形体は焼結が非常に困難なものとさ
れ、気孔率20%前後の品位の焼結体のみが市場に
あるに過ぎなかつたが、本発明の方法によれば、
任意の気孔率の各種品位の酸化クロム焼結体が極
めて容易に製造出来、さらに低コストで需要家の
要望に応えることが出来、硝子繊維製造等の各分
野の技術向上および生産原価低下に寄与すること
は多大である。
【図面の簡単な説明】
図−1は市販緑色酸化クロム粉末と3〜18μm
の粒径の粒子よりなる黒色酸化クロム粉末とを
種々の比率で混合した酸化クロムを1500℃で2時
間焼成した場合の、粉末混合比と焼結体の気孔率
との関係を示す図である。図−2は市販緑色酸化
クロム粉末を1500℃で12時間空気中で加熱した後
の粉末の走査電子顕微鏡写真である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 酸化クロム粉末を主体とする成形材料を炭化
    クロム被覆層が形成されるような還元雰囲気で焼
    成する酸化クロム焼結体の製造法において、酸化
    クロム微粉末を空気中で1200℃以上で焼成し粒成
    長させて得られる平均粒子径2μm以上の大きな
    酸化クロム単結晶を成形材料として配合使用する
    ことを特徴とする酸化クロム焼結体の製造法。
JP4914478A 1978-04-24 1978-04-24 Method of controlling porosity of chromic oxide sintered body Granted JPS54141808A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4914478A JPS54141808A (en) 1978-04-24 1978-04-24 Method of controlling porosity of chromic oxide sintered body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4914478A JPS54141808A (en) 1978-04-24 1978-04-24 Method of controlling porosity of chromic oxide sintered body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54141808A JPS54141808A (en) 1979-11-05
JPS6235992B2 true JPS6235992B2 (ja) 1987-08-05

Family

ID=12822887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4914478A Granted JPS54141808A (en) 1978-04-24 1978-04-24 Method of controlling porosity of chromic oxide sintered body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS54141808A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0311859U (ja) * 1989-06-20 1991-02-06

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA812489B (en) * 1980-04-15 1982-11-24 R Swanson Hydrocarbon ammonia and metal value recorvery from conversion of shale oil rock
JP4727664B2 (ja) * 2005-06-15 2011-07-20 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲット用酸化クロム粉末及びスパッタリングターゲット

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5496508A (en) * 1978-01-14 1979-07-31 Akira Yamaguchi Sintered chromium oxide and method of making same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0311859U (ja) * 1989-06-20 1991-02-06

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54141808A (en) 1979-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4891338A (en) Production of metal carbide articles
US5071800A (en) Oxide powder, sintered body, process for preparation thereof and targe composed thereof
JPH0971860A (ja) ターゲットおよびその製造方法
US5401694A (en) Production of metal carbide articles
JPS6235992B2 (ja)
US4300951A (en) Liquid phase sintered dense composite bodies and method for producing the same
US5254509A (en) Production of metal carbide articles
US5082807A (en) Production of metal carbide articles
CN110845229B (zh) LaBiO3薄膜、LaBiO3陶瓷靶材及其制备方法
US4252758A (en) Method of Producing a sintered chromium oxide body
JPS61143686A (ja) 寸法精度の優れた耐熱性治具用炭化珪素質焼結体
JP2004043955A (ja) MgO蒸着材およびその製造方法、MgO膜の製造方法
JP4823475B2 (ja) 蒸着材、MgO蒸着材およびその製造方法、成膜方法
JP2984581B2 (ja) インジウム−スズ酸化物からなる部材およびその製造法
US3989794A (en) Process of manufacturing ferrite bodies of low porosity
JPH06166564A (ja) 溶融シリカ質焼結体およびその製法
JPH02255581A (ja) 多孔質炭化珪素焼結体及びその製造方法
JPS61181008A (ja) 誘電体磁器の製造方法
JPH06191931A (ja) アルミナ焼結体用組成物及びアルミナ焼結体
JPS6135147B2 (ja)
JPS63387B2 (ja)
JP5348194B2 (ja) MgO蒸着材およびその製造方法
CN116275044A (zh) 一种注射成型制备高密度钨铜热沉材料的方法
CN117024142A (zh) 一种近零膨胀温度范围可调的陶瓷材料及其制备方法
JPH0648816A (ja) 高密度酸化インジウムスズ焼結体の製造方法