JPS63156015A - 酸化ジルコニウムと炭化物とよりなる混合粉末の製造方法 - Google Patents
酸化ジルコニウムと炭化物とよりなる混合粉末の製造方法Info
- Publication number
- JPS63156015A JPS63156015A JP61304197A JP30419786A JPS63156015A JP S63156015 A JPS63156015 A JP S63156015A JP 61304197 A JP61304197 A JP 61304197A JP 30419786 A JP30419786 A JP 30419786A JP S63156015 A JPS63156015 A JP S63156015A
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- JP
- Japan
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- oxide
- zirconium oxide
- carbide
- zirconium
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、超硬工具や高温構造材用の原料として用いら
れる酸化ジルコニウムと炭化物よりなる混合粉末の製造
方法に関する。
れる酸化ジルコニウムと炭化物よりなる混合粉末の製造
方法に関する。
従来の技術
従来、酸化ジルコニウム−炭化物複合焼結体用の混合粉
末は、まず金属またはその酸化物に炭素粉末または固形
炭素を混合し、高温で反応させることによって合成した
炭化物粉末と酸化ジルコニウム粉末を十分に混合するこ
とによって製造していた。
末は、まず金属またはその酸化物に炭素粉末または固形
炭素を混合し、高温で反応させることによって合成した
炭化物粉末と酸化ジルコニウム粉末を十分に混合するこ
とによって製造していた。
発明が解決しようとする問題点
この方法は、製造工程が長（複雑であるため不純物が混
入しやす＜、シかもエネルギー消費が非常に大きかった
。
入しやす＜、シかもエネルギー消費が非常に大きかった
。
問題点を解決するための手段
本発明の特徴は、ジルコニウム金属粉末（反応後には酸
化ジルコニウムとなる）と、酸化物（反応後には炭化物
になる）と、炭素とからなる混合物の成形体の一部を強
熱点火して燃焼反応を起こさせ、この化学反応によって
炭化物と酸化ジルコニウムの粒子を合成することにある
。
化ジルコニウムとなる）と、酸化物（反応後には炭化物
になる）と、炭素とからなる混合物の成形体の一部を強
熱点火して燃焼反応を起こさせ、この化学反応によって
炭化物と酸化ジルコニウムの粒子を合成することにある
。
作用
本発明によれば、成形体に点火するだけで高純度の酸化
ジルコニウムと炭化物よりなる混合粉末が容易に得られ
る。したがって従来の炭化物と酸化ジルコニウムの粉末
を混合する製造方法と比較してきわめて省エネルギーで
あり、しかも得られる粉体もきわめて高純度である。
ジルコニウムと炭化物よりなる混合粉末が容易に得られ
る。したがって従来の炭化物と酸化ジルコニウムの粉末
を混合する製造方法と比較してきわめて省エネルギーで
あり、しかも得られる粉体もきわめて高純度である。
実施例
実施例１
出発原料として粒径１θμ■以下のジルコニウム粉末、
平均粒径１μｍの二酸化チタン（ＴｉＣ２）粉末、それ
にアセチレンを原料とするカーボンブラックを用い、そ
れらを１ ： １ ：０．９５のモル比で混合後、直径
２０ｇ＋ｏ＋ 、高さ２０ｍｍの柱状にプレス成形した
。成形体への着火は、試料上部に設けたタングステンフ
ィラメントに通電することによって行った。成形体を室
温・真空（Ｉｇａ＋Ｈｇ）雰囲気下で、着火用ヒーター
に通電して反応を開始させた。得られた多孔体をボール
ミルを用いて粉砕した後、Ｘ線回折で同定したところ炭
化チタンと酸化ジルコニウムの回折線しか見られなかっ
た。得られた混合粉末の粒径は、それぞれ０．２〜０．
３μｍであり、出発原料の粒径よりも小さくなっていた
。
平均粒径１μｍの二酸化チタン（ＴｉＣ２）粉末、それ
にアセチレンを原料とするカーボンブラックを用い、そ
れらを１ ： １ ：０．９５のモル比で混合後、直径
２０ｇ＋ｏ＋ 、高さ２０ｍｍの柱状にプレス成形した
。成形体への着火は、試料上部に設けたタングステンフ
ィラメントに通電することによって行った。成形体を室
温・真空（Ｉｇａ＋Ｈｇ）雰囲気下で、着火用ヒーター
に通電して反応を開始させた。得られた多孔体をボール
ミルを用いて粉砕した後、Ｘ線回折で同定したところ炭
化チタンと酸化ジルコニウムの回折線しか見られなかっ
た。得られた混合粉末の粒径は、それぞれ０．２〜０．
３μｍであり、出発原料の粒径よりも小さくなっていた
。
このプロセスの化学反応式は以下のようになる。
Ｚｒ＋ＴｉＯｚ＋ｏ、９５ｃｍＺｒＯ２＋Ｔｉにの化学
反応式かられかるようにこの反応は、Ｚｒ金属によるＴ
ｉＯ２の還元を基本にして、還元されたＴｉ金ｇ（融解
して液体になっているものと思われる）がＣと反応して
ＴｉＣになるのである。
反応式かられかるようにこの反応は、Ｚｒ金属によるＴ
ｉＯ２の還元を基本にして、還元されたＴｉ金ｇ（融解
して液体になっているものと思われる）がＣと反応して
ＴｉＣになるのである。
このときの反応熱が大きいので外部から加熱しなくても
試料が高温（２０００℃程度まで上昇する）になりＺｒ
Ｏ２とＴｉＣからなる混合粉末が得られるのである。
試料が高温（２０００℃程度まで上昇する）になりＺｒ
Ｏ２とＴｉＣからなる混合粉末が得られるのである。
実施例２
出発原料として粒径１０μ■以下のジルコニウム粉末、
焼成非晶質二酸化ケイ素（ジオツギ製薬製カープレック
スＣ３−５）それにアセチレンを原料とするカーボンブ
ラックを用い、それらを１：１：２のモル比で混合後、
実施例１と同様のプロセスで処理した。但し、本実施例
では５００℃まで加熱して反応を開始させた。得られた
試料を、７００℃に加熱して余ったカーボンを除去した
後、Ｘ線回折を用いて同定したところ炭化ケイ素と酸化
ジルコニウムの回折線しか見られなかった。得られた混
合粉末の粒径は、それぞれ０．１〜０．５μ曽であり、
出発原料の粒径よりも小さくなっていた。
焼成非晶質二酸化ケイ素（ジオツギ製薬製カープレック
スＣ３−５）それにアセチレンを原料とするカーボンブ
ラックを用い、それらを１：１：２のモル比で混合後、
実施例１と同様のプロセスで処理した。但し、本実施例
では５００℃まで加熱して反応を開始させた。得られた
試料を、７００℃に加熱して余ったカーボンを除去した
後、Ｘ線回折を用いて同定したところ炭化ケイ素と酸化
ジルコニウムの回折線しか見られなかった。得られた混
合粉末の粒径は、それぞれ０．１〜０．５μ曽であり、
出発原料の粒径よりも小さくなっていた。
実施例３
出発原料として、粒径３２５メツシユ以下のマグネシウ
ムを５ｍｏ１％含有したジルコニウム粉末と、平均粒径
１μ■の五酸化ニオブ（Ｎｂ２０ｓ）それにアセチレン
を原料とするカーボンブラックを用い、本実施例ではさ
らに平均粒径０．５μｍのマグネシウムで安定化した酸
化ジルコニウム粉末を加えた、それらを１ ： ０．３
９ ： ０．７８ ； ０．１のモル比で混合後、実施
例１と同様のプロセスで処理した。得られた混合粉末を
Ｘ線回折を用いて同定したところ炭化ニオブと酸化ジル
コニウムの回折線しか見られなかった。得られた混合粉
末の粒径は、それぞれ０．２〜０．４μ−であり、出発
原料の粒径よりも小さくなっていた。
ムを５ｍｏ１％含有したジルコニウム粉末と、平均粒径
１μ■の五酸化ニオブ（Ｎｂ２０ｓ）それにアセチレン
を原料とするカーボンブラックを用い、本実施例ではさ
らに平均粒径０．５μｍのマグネシウムで安定化した酸
化ジルコニウム粉末を加えた、それらを１ ： ０．３
９ ： ０．７８ ； ０．１のモル比で混合後、実施
例１と同様のプロセスで処理した。得られた混合粉末を
Ｘ線回折を用いて同定したところ炭化ニオブと酸化ジル
コニウムの回折線しか見られなかった。得られた混合粉
末の粒径は、それぞれ０．２〜０．４μ−であり、出発
原料の粒径よりも小さくなっていた。
実施例４
出発原料として、粒径ｌＯμ霞以下のジルコニウム粉末
、平均粒径３μＩの三酸化二チタン（Ｔｉ２０３ ）そ
れにアセチレンを原料とするカーボンブラックを用い、
それらを３：２：３．９のモル比で混合後、実施例１と
同様のプロセスで処理した。得られた混合粉末をＸ線回
折を用いて同定したところ炭化チタンと酸化ジルコニウ
ムの回折線しか見られなかった。得られた混合粉末の粒
径は、それぞれ０．３〜０．５μｍであり、出発原料の
粒径よりも小さくなっていた。
、平均粒径３μＩの三酸化二チタン（Ｔｉ２０３ ）そ
れにアセチレンを原料とするカーボンブラックを用い、
それらを３：２：３．９のモル比で混合後、実施例１と
同様のプロセスで処理した。得られた混合粉末をＸ線回
折を用いて同定したところ炭化チタンと酸化ジルコニウ
ムの回折線しか見られなかった。得られた混合粉末の粒
径は、それぞれ０．３〜０．５μｍであり、出発原料の
粒径よりも小さくなっていた。
発明の効果
本発明の製造方法によれば、ジルコニウム粉末と酸化物
それに炭素とからなる混合物の成形体の一部に点火して
燃焼反応を起こさせるだけで酸化ジルコニウムと炭化物
からなる混合粉末が作製できる。従って、本発明の製造
方法によれば、従来の炭化物粉末と酸化物粉末を混合す
る製造方法に比較してはるかに低温のプロセスで、つま
り、きわめて小さなエネルギーで酸化ジルコニウムと炭
化物の混合粉末が作製できる。また、得られる混合粉末
は純度が高く、その粒径はいずれも０．１〜０．５μｍ
の範囲で分布していて、出発原料の粒径よりも小さくな
っている。したがって焼結体作製の原料粉末として非常
に適したものである。
それに炭素とからなる混合物の成形体の一部に点火して
燃焼反応を起こさせるだけで酸化ジルコニウムと炭化物
からなる混合粉末が作製できる。従って、本発明の製造
方法によれば、従来の炭化物粉末と酸化物粉末を混合す
る製造方法に比較してはるかに低温のプロセスで、つま
り、きわめて小さなエネルギーで酸化ジルコニウムと炭
化物の混合粉末が作製できる。また、得られる混合粉末
は純度が高く、その粒径はいずれも０．１〜０．５μｍ
の範囲で分布していて、出発原料の粒径よりも小さくな
っている。したがって焼結体作製の原料粉末として非常
に適したものである。
Claims (5)
- （１）ジルコニウム粉末と酸化物粉末と炭素とからなる
成形体の一部に点火して燃焼過程を開始させ、その後の
ジルコニウム粉末と酸化物粉末と炭素の反応を、燃焼過
程の結果発生する熱によって進行させることを特徴とす
る酸化ジルコニウムと炭化物よりなる混合粉末の製造方
法。 - （２）加熱の条件下で、ジルコニウム粉末と酸化物粉末
と炭素とからなる成形体に点火して燃焼過程を開始させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化ジ
ルコニウムと炭化物よりなる混合粉末の製造方法。 - （３）酸化物粉末が酸化チタンあるいは酸化ニオブのい
ずれかである特許請求の範囲第１項記載の酸化ジルコニ
ウムと炭化物よりなる混合粉末の製造方法。 - （４）成形体中に酸化ジルコニウムの安定化元素の金属
粉末、あるいは酸化物粉末を混合する特許請求の範囲第
１項記載の酸化ジルコニウムと炭化物よりなる混合粉末
の製造方法。 - （５）成形体中に酸化ジルコニウムを混合する特許請求
の範囲第１項記載の酸化ジルコニウムと炭化物よりなる
混合粉末の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304197A JPS63156015A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 酸化ジルコニウムと炭化物とよりなる混合粉末の製造方法 |
| US07/041,810 US4902457A (en) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Method for manufacturing a porous material or a composite sintered product comprising zirconium oxide and a carbide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304197A JPS63156015A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 酸化ジルコニウムと炭化物とよりなる混合粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156015A true JPS63156015A (ja) | 1988-06-29 |
Family
ID=17930186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61304197A Pending JPS63156015A (ja) | 1986-04-07 | 1986-12-19 | 酸化ジルコニウムと炭化物とよりなる混合粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63156015A (ja) |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61304197A patent/JPS63156015A/ja active Pending
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