JPS6350384A - 被覆ＺｒＯ↓２系セラミツクスの製造方法 - Google Patents
被覆ＺｒＯ↓２系セラミツクスの製造方法Info
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- JPS6350384A JPS6350384A JP61193702A JP19370286A JPS6350384A JP S6350384 A JPS6350384 A JP S6350384A JP 61193702 A JP61193702 A JP 61193702A JP 19370286 A JP19370286 A JP 19370286A JP S6350384 A JPS6350384 A JP S6350384A
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- ceramics
- zro
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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、表面に硬質被覆層を有するＺ ｒ Ｏｚ系セ
ラミックスの製造方法に関し、刃物、ダイス、射出成形
工具、バルブ、ポンプ部品等の耐摩用工具、あるいは時
計ケース、ネクタイビン等の装飾部品に用いられて有効
な被覆ＺｒＯ，系セラミックスの製造方法に関する。
ラミックスの製造方法に関し、刃物、ダイス、射出成形
工具、バルブ、ポンプ部品等の耐摩用工具、あるいは時
計ケース、ネクタイビン等の装飾部品に用いられて有効
な被覆ＺｒＯ，系セラミックスの製造方法に関する。
ＺｒＯ，系セラミックスの中には、強靭性に優れたもの
があり、特にｙ２ｏ、を添加した場合に高強度、ＭｇＯ
又はＣｅＯ□を添加した場合に高靭性が得られ、刃物や
ダイス等の工具に応用が検討されている。
があり、特にｙ２ｏ、を添加した場合に高強度、ＭｇＯ
又はＣｅＯ□を添加した場合に高靭性が得られ、刃物や
ダイス等の工具に応用が検討されている。
従来、刃物やダイス等の耐摩耗性を要求される分野にお
いては、超硬合金が主として用いられており、一方Ｚｒ
Ｏ，系セラミックスは、超硬合金に比べ硬さが低いため
耐摩耗性が劣るという問題点を有していた。本願発明は
以上の問題点に着目してなされたもので、耐摩耗性の向
上を図ったＺｒＯ２系セラミックスの製造方法の提供を
目的とする。
いては、超硬合金が主として用いられており、一方Ｚｒ
Ｏ，系セラミックスは、超硬合金に比べ硬さが低いため
耐摩耗性が劣るという問題点を有していた。本願発明は
以上の問題点に着目してなされたもので、耐摩耗性の向
上を図ったＺｒＯ２系セラミックスの製造方法の提供を
目的とする。
本願発明は、Ｙ、０３、ＭｇＯ１Ｃａｂ２等の安定化剤
を含有したＺ ｒ Ｏ２系セラミツクスの表面にＴｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂの窒化物、炭化物および炭窒化物
の１種又は２種以上の被膜層を形成するにあたり、前記
ＺｒＯ２系セラミックスを窒化性ガス、炭化性ガスの１
種又は２種以上の分圧が合計で１×１０−４〜９ Ｘ
１Ｏ−１ｔｏｒｒの雰囲気中、４００〜７００℃で１０
分間保持して被膜層を形成した後、１０００〜１６００
℃の温度範囲で加熱処理することを特徴とする被覆Ｚｒ
Ｏ，系セラミックスの製造方法である。
を含有したＺ ｒ Ｏ２系セラミツクスの表面にＴｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂの窒化物、炭化物および炭窒化物
の１種又は２種以上の被膜層を形成するにあたり、前記
ＺｒＯ２系セラミックスを窒化性ガス、炭化性ガスの１
種又は２種以上の分圧が合計で１×１０−４〜９ Ｘ
１Ｏ−１ｔｏｒｒの雰囲気中、４００〜７００℃で１０
分間保持して被膜層を形成した後、１０００〜１６００
℃の温度範囲で加熱処理することを特徴とする被覆Ｚｒ
Ｏ，系セラミックスの製造方法である。
本願発明によると母材のＺｒＯ□系セラミックス表面に
ＴｉＮ、ＴｉＣ等の窒化物、炭化物が密着性良く被覆さ
れるものであるが、これは蒸着中にＴｉの一部がＺｒＯ
，と反応してＴｉｅ、などを形成し、これと蒸着物質で
あるＴ ｉＮ 、 Ｔ ｘ Ｃ等が強固に結合するため
ではないかと推定する。
ＴｉＮ、ＴｉＣ等の窒化物、炭化物が密着性良く被覆さ
れるものであるが、これは蒸着中にＴｉの一部がＺｒＯ
，と反応してＴｉｅ、などを形成し、これと蒸着物質で
あるＴ ｉＮ 、 Ｔ ｘ Ｃ等が強固に結合するため
ではないかと推定する。
とくに、蒸着の前段階であるいは蒸着時にＮ２、ＮＨ，
などの窒化性ガスやＣＨ４，Ｃ，Ｈ，などの炭化性ガス
あるいはこれらの混合ガス雰囲気中で温度４００〜７０
０℃１時間１０分間〜３時間保持すれば、密着性の良い
被覆が形成される。この場合反応性ガスは合計の分圧が
Ｉ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒ未満では、効果が実質的
に現われず、一方、９ Ｘ １０゛１ｔｏｒｒを越える
と反応膜がポーラスになって逆に密着性が低下するので
、 Ｉ Ｘ １０−’ 〜９ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒ
となるように流量調整を行なう。
などの窒化性ガスやＣＨ４，Ｃ，Ｈ，などの炭化性ガス
あるいはこれらの混合ガス雰囲気中で温度４００〜７０
０℃１時間１０分間〜３時間保持すれば、密着性の良い
被覆が形成される。この場合反応性ガスは合計の分圧が
Ｉ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒ未満では、効果が実質的
に現われず、一方、９ Ｘ １０゛１ｔｏｒｒを越える
と反応膜がポーラスになって逆に密着性が低下するので
、 Ｉ Ｘ １０−’ 〜９ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒ
となるように流量調整を行なう。
本願発明では以上のようにして被覆層を形成した後、１
０００〜１６００℃の温度範囲で加熱処理することによ
り、母材であるＺｒＯ，系セラミックスとＴｉＮ、Ｔｉ
Ｃ等の被覆層との密着力が向上することを見い出した点
に大きな特徴を有する。この理由は、被覆層が分解しな
い雰囲気中で加熱処理すると、被覆層中の成分であるＴ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等が母材中に拡散し、密着力の大きい被
覆層が形成されるためである。しかし、大気中のような
０２分圧の高い雰囲気中では、被覆層の窒化物、炭化物
が酸化、分解されやすく還元雰囲気中で熱処理すること
が好ましい。
０００〜１６００℃の温度範囲で加熱処理することによ
り、母材であるＺｒＯ，系セラミックスとＴｉＮ、Ｔｉ
Ｃ等の被覆層との密着力が向上することを見い出した点
に大きな特徴を有する。この理由は、被覆層が分解しな
い雰囲気中で加熱処理すると、被覆層中の成分であるＴ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等が母材中に拡散し、密着力の大きい被
覆層が形成されるためである。しかし、大気中のような
０２分圧の高い雰囲気中では、被覆層の窒化物、炭化物
が酸化、分解されやすく還元雰囲気中で熱処理すること
が好ましい。
なお、第１表にＺｒＯ□、Ａ１□ｏ３を含有するＺｒＯ
，系セラミックスおよび被覆層となる物質の硬さく Ｈ
ｖ ）、熱膨張率を示す。木表より母材としては熱膨張
率が被覆物質と近似することからＡ１□Ｏ１を含有する
ＺｒＯ，系セラミックスが望ましいことがわかる。
，系セラミックスおよび被覆層となる物質の硬さく Ｈ
ｖ ）、熱膨張率を示す。木表より母材としては熱膨張
率が被覆物質と近似することからＡ１□Ｏ１を含有する
ＺｒＯ，系セラミックスが望ましいことがわかる。
第 １ 表
〔実施例〕
ＡｌｚＯｉ ２０ｗｔ％残部Ｙ、Ｏ，を３ｎｌｏ１％含
有したＺｒＯ□からなるＺｒＯ，系セラミックスにホロ
ーカソード方式のイオンブレーティングによりＴｉＮの
被覆処理を行なった。条件は、温度６００℃、Ｎ３分圧
： ４ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒで保持時間を１時間と
した。
有したＺｒＯ□からなるＺｒＯ，系セラミックスにホロ
ーカソード方式のイオンブレーティングによりＴｉＮの
被覆処理を行なった。条件は、温度６００℃、Ｎ３分圧
： ４ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒで保持時間を１時間と
した。
さらに被覆処理した後、Ｎ２１ｓｔｍの雰囲気中で熱処
理した試験片を作成した。
理した試験片を作成した。
そして、耐摩耗性の評価は大端式の摩耗テストで行なっ
た。条件はリング材を５ＵＳ３０４、摺速度０．７４ｍ
／ｓ、最終荷重２．１ｋｇ、摺動距離６００ ｍで比摩
耗量を測定することにより評価した。その結果を第２表
に示すが、本発明にかかるＮ００３．４の被覆ＺｒＯ，
系セラミックスは良好な耐摩耗性を改良することがわか
る。
た。条件はリング材を５ＵＳ３０４、摺速度０．７４ｍ
／ｓ、最終荷重２．１ｋｇ、摺動距離６００ ｍで比摩
耗量を測定することにより評価した。その結果を第２表
に示すが、本発明にかかるＮ００３．４の被覆ＺｒＯ，
系セラミックスは良好な耐摩耗性を改良することがわか
る。
なお、本実施例では、ＺｒＯ２−２０％Ａｌ２Ｏ，セラ
ミックスを母材とし、ＴｉＮを被覆した例について説明
したが、本願発明はこれに限定されるものでないことは
言うまでもない。
ミックスを母材とし、ＴｉＮを被覆した例について説明
したが、本願発明はこれに限定されるものでないことは
言うまでもない。
第２表
※：Ｏ印は本発明
Ｘ印は比較例
〔発明の効果〕
以上説明のごとく、本発明によるとＺｒＯ，系セラミッ
クスの耐摩耗性を向上させることが可能となり、刃物、
ダイス等の工具へ適用した場合に耐久性が向上し、また
本発明被覆ＺｒＯ，系セラミックスは、表面光沢を有し
装飾品としても使用可能であり、工業上有益である。
クスの耐摩耗性を向上させることが可能となり、刃物、
ダイス等の工具へ適用した場合に耐久性が向上し、また
本発明被覆ＺｒＯ，系セラミックスは、表面光沢を有し
装飾品としても使用可能であり、工業上有益である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｙ＿２Ｏ＿３、ＭｇＯ、ＣｅＯ＿２等の安定化剤を
含有したＺｒＯ＿２系セラミックスの表面にＴｉ、Ｚｒ
、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂの窒化物、炭化物および炭窒化物の１
種又は２種以上の被覆層を形成するにあたり、前記Ｚｒ
Ｏ＿２系セラミックスを窒化性ガス、炭化性ガスの１種
又は２種以上の分圧が合計で１×１０＾−＾４〜９×１
０＾−＾１ｔｏｒｒの雰囲気中、４００〜７００℃で１
０分間〜３時間保持して被覆層を形成した後、１０００
〜１６００℃の温度範囲で加熱処理することを特徴とす
る被覆ＺｒＯ＿２系セラミックスの製造方法。 ２ ＺｒＯ＿２系セラミックスがＡｌ＿２Ｏ＿３５〜６
０ｗｔ％を含有する特許請求の範囲第１項記載の被覆Ｚ
ｒＯ＿２系セラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193702A JPS6350384A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 被覆ＺｒＯ↓２系セラミツクスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193702A JPS6350384A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 被覆ＺｒＯ↓２系セラミツクスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350384A true JPS6350384A (ja) | 1988-03-03 |
Family
ID=16312360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61193702A Pending JPS6350384A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 被覆ＺｒＯ↓２系セラミツクスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6350384A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197360A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ジルコニア系金色スパイクおよびその製造法 |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP61193702A patent/JPS6350384A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197360A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ジルコニア系金色スパイクおよびその製造法 |
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