DE112017006548T5

DE112017006548T5 - Korrosionsbeständiges element

Info

Publication number: DE112017006548T5
Application number: DE112017006548.8T
Authority: DE
Inventors: Shuichi Iida; Mizuho Oota; Satoshi Toyoda; Hidehiro Takenoshita
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-09-26
Also published as: JP6712652B2; JPWO2018124024A1; US11001528B2; WO2018124024A1; US20200148596A1

Abstract

Ein korrosionsbeständiges Element gemäß der Offenbarung weist eine Aluminiumoxid-Keramik auf, welche α-Aluminiumoxid und Anorthit enthält. Die Aluminiumoxid-Keramik enthält, bezogen auf die Masse, in Summe 0,4% oder mehr von Ca und Si in Form von CaO bzw. SiO, und ein Massenverhältnis von CaO/SiOfällt in einen Bereich von 0,5 bis 2. Darüber hinaus ist ein Verhältnis B/A einer Röntgenbeugungsspitzenintensität B für die (004)-Ebene des Anorthits zu einer Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene des α-Aluminiumoxids in einer Oberfläche der Aluminiumoxid-Keramik 0,01 oder mehr.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein korrosionsbeständiges Element.
Hintergrund-Technik
Es gibt einen Anstieg der Nachfrage nach Versorgungssystemen für Flüssiggetränke, exemplifiziert durch Automaten, welche ein Getränk, wie zum Beispiel ein Saftgetränk, bereitstellen, welches in einen Pappbecher oder dergleichen eingeschenkt wird. In einem solchen Versorgungssystem für Flüssiggetränke muss ein Bestandteil-Element, welches einem unverdünnten Getränkesirup-Konzentrat ausgesetzt ist, hochgradig beständig gegen Korrosion durch das Sirup-Konzentrat sein, um jahrelangem Gebrauch standzuhalten.
Als ein Material eines solchen Bestandteil-Elements (nachfolgend als „korrosionsbeständiges Element“ bezeichnet) wird Keramik eingesetzt, welche ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit hat (vergleiche zum Beispiel Patentliteratur 1). Insbesondere ist von den Keramiken eine Aluminiumoxid-Keramik, die preiswert ist, einfach anzuwenden.
Zitatliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A 7-507527 (1995)
Erläuterung der Erfindung
Ein korrosionsbeständiges Element gemäß der Offenbarung weist eine Aluminiumoxid-Keramik auf, welche α-Aluminiumoxid und Anorthit enthält. Die Aluminiumoxid-Keramik enthält, bezogen auf die Masse, in Summe 0,4% oder mehr von Ca und Si in Form von CaO bzw. SiO₂, und ein Massenverhältnis von CaO/SiO₂ fällt in einen Bereich von 0,5 bis 2. Darüber hinaus ist ein Verhältnis B/A einer Röntgenbeugungsspitzenintensität B für die (004)-Ebene des Anorthits zu einer Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene des α-Aluminiumoxids in einer Oberfläche der Aluminiumoxid-Keramik 0,01 oder mehr.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, welche ein Bild einer Oberfläche eines korrosionsbeständigen Elements gemäß der Offenbarung zeigt, welches mittels eines Elektronenstrahlmikroanalysators (EPMA) gemacht wurde, und
2 ist eine Ansicht, welche ein weiteres Bild der Oberfläche des korrosionsbeständigen Elements gemäß der Offenbarung zeigt, welches mittels EPMA gemacht wurde.

Beschreibung von Ausführungsformen
Um Aluminiumoxid-Keramiken herzustellen, im Interesse des Sintertemperatur-Senkens, Festigkeit-Verbesserns, etc. wird ein Sinterhilfsmittel, wie zum Beispiel Siliziumoxid (SiO₂), Kalziumkarbonat (CaCO₃) oder Magnesiumcarbonat (MgCO₃), verwendet. In Folge des Abschließens eines Brennvorgangs verbleibt das Sinterhilfsmittel als eine Glasphase in einer Aluminiumoxid-Korngrenze.
Manche unverdünnte Getränkesirup-Konzentrate sind stark sauer und haben einen pH-Wert von 2 bis 3. Wenn eine Aluminiumoxid-Keramik einem so stark sauren Sirup-Konzentrat, welches einen pH-Wert von 2 bis 3 hat, ausgesetzt ist, können in der Glasphase vorhandene Bestandteil-Elemente mittels des Sirups gelöst werden, was Unschmackhaftigkeit oder Veränderung von Aroma oder Geschmack in einem Getränk verursacht.
Die Mengenreduzierung von glasphasenbildenden Sinterhilfsmitteln und das Durchführen eines Sintervorgangs bei hoher Brenntemperatur machen die Herstellung eines Bestandteil-Elements, welches aus einer hochreinen Aluminiumoxid-Keramik hergestellt ist, möglich. Leider bietet sich die hochreine Aluminiumoxid-Keramik aufgrund ihrer Kostspieligkeit nicht für die praktische Anwendung bei einem korrosionsbeständigen Element an, welches einem unverdünnten Getränkesirup-Konzentrat ausgesetzt ist.
Dies hat den Bedarf für ein korrosionsbeständiges Element geschaffen, welches, obwohl es aus Aluminiumoxid-Keramik hergestellt ist, welche mit relativ geringen Kosten durch einen Brennvorgang bei relativ niedriger Temperatur unter Verwendung eines Sinterhilfsmittels hergestellt werden kann, gegen ein Auflösen von Bestandteil-Elementen beständig ist, sogar wenn es einem stark sauren Sirup-Konzentrat ausgesetzt ist.
Ein korrosionsbeständiges Element gemäß der Offenbarung ist beständig gegen das Auflösen von Bestandteil-Elementen, sogar wenn es einem stark sauren Sirup-Konzentrat ausgesetzt ist. Das Folgende beschreibt die Details des korrosionsbeständigen Elements gemäß der Offenbarung mit Bezug auf Zeichnungen. FIGEN. 1 und 2 sind Ansichten, welche jeweils ein Bild der Oberfläche des korrosionsbeständigen Elements gemäß der Offenbarung zeigen, welches mittels eines Elektronenstrahlmikroanalysators (EPMA) gemacht wurde. Die in 1 gezeigten Schwarzer-Fleck-Flächen korrespondieren zu Anorthit (kennzeichnen die Existenz von Anorthit), während die in 2 dargestellten Schwarzer-Fleck-Flächen zu Magnesiumaluminat korrespondieren (kennzeichnen die Existenz von Magnesiumalum inat).
Das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung weist eine Aluminiumoxid-Keramik auf, welche α-Aluminiumoxid (α-Al₂O₃) und Anorthit (CaAl₂Si₂O₃) enthält. Aluminiumoxid-Keramik ist ein Material, welches, bezogen auf die Masse, 96,8% oder mehr Al in Form von Al₂O₃ hat basierend auf, bezogen auf die Masse, 100% von allen Komponenten, welche die Keramik bilden.
Die Aluminiumoxid-Keramik, welche das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung bildet, enthält, bezogen auf die Masse, in Summe 0,4% oder mehr von Ca und Si in Form von CaO bzw. SiO₂, und ein Massenverhältnis von CaO/SiO₂ fällt in den Bereich von 0,5 bis 2. Das heißt, das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung, welches, bezogen auf die Masse, in Summe 0,4% oder mehr von Ca und Si in Form von CaO bzw. SiO₂ enthält, weist exzellente mechanische Eigenschaften auf. Darüber hinaus weist das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung, welches ein Massenverhältnis von CaO/SiO₂ innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 2 hat, eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf.
Das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung, wenn es, bezogen auf die Masse, in Summe 3,2% oder weniger Ca und Si in Form von CaO bzw. SiO₂ enthält, weist eine hohe mechanische Festigkeit auf, während es eine hohe Verschleißfestigkeit beibehält.
Der Gehalt an Al in Form von Al₂O₃, der Gehalt an Ca in Form von CaO und der Gehalt an Si in Form von SiO₂ in dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung werden mittels Berechnung auf die folgende Weise ermittelt. Zuerst wird eine Messung an dem korrosionsbeständigen Element unter Verwendung eines Röntgenfluoreszenzanalysators (XRF) oder eines Hochfrequenz-induktiv-gekoppelten-Plasma-Emissionsspektrometers (ICP-AES) durchgeführt, um den Gehalt an jedem Element zu ermitteln. Dann kann der gemessene Gehalt an jedem Element in den Gehalt an dem korrespondierenden Oxid umgerechnet werden. Zum Beispiel kann der Gehalt an AI, der mittels Messung unter Verwendung des XRF oder des ICP-AES ermittelt wurde, in den Gehalt an Al₂O₃ umgerechnet werden.
Darüber hinaus ist in dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung das Verhältnis B/A einer Röntgenbeugungsspitzenintensität B für die (004)-Ebene von Anorthit (beobachtet bei 2θ = etwa 28° in einer Röntgenbeugungsmessung unter Verwendung von Cu-Kα-Strahlung) zu einer Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene von α-Aluminiumoxid (beobachtet bei 2θ = etwa 35° in einer Röntgenbeugungsmessung unter Verwendung von Cu-Kα-Strahlung) in einer Oberfläche der Aluminiumoxid-Keramik 0,01 oder mehr. Die „Oberfläche“ meint eine exponierte Fläche.
In dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung, welches die obige Bedingung erfüllt, sind viele der Ca- und Si-Elemente, die, wenn sie einzeln verwendet werden, anfällig sind, durch ein stark saures Sirup-Konzentrat aufgelöst zu werden, in Form von lösungsbeständigem Anorthit in der Oberfläche des Elements vorhanden. Das heißt, das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung erleidet geringes Auflösen von Ca und Si, wenn es einem stark sauren Sirup-Konzentrat ausgesetzt ist, und verursacht daher wenig Unschmackhaftigkeit oder Veränderungen von Aroma oder Geschmack in einem Getränk. Das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung mit geringem Auflösen von Ca und Si behält seine mechanischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Verschleißfestigkeit, über einen längeren Zeitraum, und eignet sich daher zur Anwendung bei einem Ventilelement eines Getränke-Versorgungssystems.
In dem Fall, in dem, bezogen auf die Masse, in Summe 0,4% oder mehr an Ca und Si in Form von CaO bzw. SiO₂ enthalten sind, aber das Verhältnis B/A in der Oberfläche geringer als 0,01 ist, wird Anorthit nicht gebildet. Infolgedessen neigen Ca und Si dazu, bei Exposition gegenüber einem stark sauren Sirup-Konzentrat durch die Oberfläche herausgelöst zu werden.
Darüber hinaus kann in dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung das Verhältnis B/A in der Oberfläche in den Bereich von 0,03 oder mehr und 0,1 oder weniger fallen. Mit der Erfüllung dieser Bedingung weist das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung eine höhere mechanische Festigkeit auf, während es seine Korrosionsbeständigkeit beibehält.
Darüber hinaus kann in dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung das Verhältnis B/A im Inneren der Aluminiumoxid-Keramik kleiner sein als das Verhältnis B/A in der Oberfläche. Der Begriff „Inneres“ bezieht sich auf einen Bereich in einer Tiefe von mehr als oder gleich 0,2 mm unter der Oberfläche. Mit der Erfüllung dieser Bedingung weist das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung eine höhere mechanische Festigkeit auf, während es seine Korrosionsbeständigkeit beibehält.
Darüber hinaus kann in dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung das Verhältnis B/A im Inneren um 0,02 oder mehr geringer sein als das Verhältnis B/A in der Oberfläche. Mit der Erfüllung dieser Bedingung weist das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung eine noch höhere mechanische Festigkeit auf, während es seine Korrosionsbeständigkeit beibehält.
Darüber hinaus kann in dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung der Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Anorthit, welches in der Oberfläche vorhanden ist, in den Bereich von 0,2 µm oder mehr und 2 µm oder weniger fallen. Der Begriff „Äquivalenter-Kreisdurchmesser“ bezieht sich auf den Durchmesser eines Kreises, welcher das Flächenäquivalent von Anorthit ist. Mit der Erfüllung dieser Bedingung kann die Korrosionsbeständigkeit beibehalten werden. Darüber hinaus ist Anorthit weniger anfällig für das Entwickeln eines Riss-Ursprungs mit einer konsequenten Verbesserung der mechanischen Festigkeit.
Der Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Anorthit, welches in der Oberfläche vorhanden ist, wird mittels Berechnung auf die folgende Weise ermittelt. Zuerst wird eine Oberflächenanalyse an der Oberfläche des korrosionsbeständigen Elements gemäß der Offenbarung mit EPMA durchgeführt. Ein Kristallpartikel, von welchem mittels Beobachtung mit Farbzuordnung in der Oberflächenanalyse gefunden wurde, dass er einen relativ hohen Gehalt an Ca und Si hat im Vergleich zu umgebenden Partikeln sowie dass er Al und O trägt, wird als Anorthit identifiziert.
Als nächstes wird, wie in 1 dargestellt, Anorthit, welches in einem mittels EPMA gemachten Bild erscheint, durchgehend schattiert. Dieses Bild wird einer Bildanalyse in Übereinstimmung mit dem Partikelanalyseverfahren unterzogen, das bei der Bildanalysesoftware „AZO-KUN“ (eingetragene Marke) verwendet wird, welche von der Asahi Kasei Engineering Corporation hergestellt wird (im Folgenden bezieht sich der Begriff „Bildanalysesoftware „AZO-KUN““ auf die Bildanalysesoftware, die von der Asahi Kasei Engineering Corporation hergestellt wird). Hinsichtlich der Bedingungen, die bei der Analyse unter Verwendung von „AZO-KUN“ spezifiziert werden, ist beispielsweise die Kristallpartikel-Helligkeit auf „niedrig“ eingestellt, ist der Bildbinarisierungsmodus auf „automatisch“ eingestellt und ist die Schattierungsfunktion auf „EIN“ eingestellt. Dann wird eine Berechnung durchgeführt, um den Mittelwert aller Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Daten einzelner Anorthit-Partikel, die aus der Partikelanalyse erlangt werden, zu berechnen.
Darüber hinaus enthält die Aluminiumoxid-Keramik, welche das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung bildet, ferner Magnesiumaluminat (Spinell: MgAl₂O₄). Ein Verhältnis C/A einer Röntgenbeugungsspitzenintensität C für die (311)-Ebene von Magnesiumaluminat (beobachtet bei 2θ = etwa 37° in einer Röntgenbeugungsmessung unter Verwendung von Cu-Kα-Strahlung) zur Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene von α-Aluminiumoxid in der Oberfläche der Aluminiumoxid-Keramik kann in den Bereich von 0,01 oder mehr und 0,10 oder weniger fallen. Mit der Erfüllung dieser Bedingung weist das korrosionsbeständige Element eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Magnesiumaluminat in der Korrosionsbeständigkeit α-Aluminiumoxid überlegen ist.
Darüber hinaus kann in dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung der Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Magnesiumaluminat, welches in der Oberfläche vorhanden ist, in den Bereich von 0,3 µm oder mehr und 4 µm oder weniger fallen. Mit der Erfüllung dieser Bedingung ist das Magnesiumaluminat, welches in der Oberfläche vorhanden ist, einer hohen Korrosionsbeständigkeit zuträglich, und Magnesiumaluminat ist weniger anfällig für Exfoliation. Dies ermöglicht es, die Korrosionsbeständigkeit des korrosionsbeständigen Elements über einen längeren Zeitraum beizubehalten.
Der Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Magnesiumaluminat, welches in der Oberfläche vorhanden ist, wird mittels Berechnung auf die folgende Weise ermittelt. Zuerst wird eine Oberflächenanalyse an der Oberfläche des korrosionsbeständigen Elements gemäß der Offenbarung mit EPMA durchgeführt. Ein Kristallpartikel, von welchem mittels Beobachtung mit Farbzuordnung in der Oberflächenanalyse gefunden wurde, dass er einen relativ geringen Gehalt an Al hat im Vergleich zu umgebenden Partikeln sowie dass er Mg und O trägt, wird als Magnesiumaluminat identifiziert.
Als nächstes wird, wie in 2 gezeigt, Magnesiumaluminat, das in einem mittels EPMA gemachten Bild erscheint, durchgehend schattiert. Unter Verwendung dieses Bildes wird der Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in Magnesiumaluminat mit einem Verfahren berechnet, welches zu dem zuvor beschriebenen Verfahren, um den Äquivalenter-Kreisdurchmesser von Anorthit zu ermitteln, ähnlich ist.
Darüber hinaus können in dem korrosionsbeständigen Element gemäß der Offenbarung als ein Spurenelement beispielsweise Eisenoxid (Fe₂O₃), Zirkonoxid (ZrO₂), Titanoxid (TiO₂), Chromoxid (Cr₂O₃) oder Yttriumoxid (Y₂O₃) in einer Menge von, bezogen auf die Masse, 0,2% oder weniger basierend auf, bezogen auf die Masse, 100% aller Komponenten, die das korrosionsbeständige Element bilden, enthalten sein.
Das Folgende beschreibt beispielhaft ein Verfahren zum Herstellen des korrosionsbeständigen Elements gemäß der Offenbarung.
Zuerst werden ein α-Aluminiumoxid(α-Al₂O₃)-Pulver, ein Calciumcarbonat(CaCO₃)-Pulver und ein Siliziumoxid(SiO₂)-Pulver hergestellt, deren durchschnittliche Partikelgrößen, die mittels einer Laserbeugungs- und Streutechnik ermittelt werden, jeweils in einen Bereich von 2 µm bis 5 µm fallen.
Als nächstes wird eine Pulvermischung erlangt, mittels Abwiegens von einer vorbestimmten Menge jedes Pulvers, sodass der Gehalt des α-Aluminiumoxid-Pulvers, bezogen auf die Masse, in den Bereich von 96,8 bis 99,6% fällt, der Gehalt des Calciumcarbonat-Pulvers in Form von CaO, bezogen auf die Masse, in den Bereich von 0,2 bis 1,6% fällt und der Gehalt des Siliziumoxid-Pulvers in Form von SiO₂, bezogen auf die Masse, in den Bereich von 0,2 bis 1,6% fällt.
Als nächstes wird ein Schlamm erlangt mittels Einbringens von der Pulvermischung, von einem Lösungsmittel in einer Menge von 100 Massenteilen basierend auf 100 Massenteilen der Pulvermischung und von einem Dispersionsmittel in einer Menge von 0,1 bis 0,5 Massenteilen basierend auf 100 Massenteilen der Pulvermischung in eine Kugelmühle, dann Vermischens dieser Materialien miteinander und dann Durchführens von Pulverisation bis eine vorbestimmte durchschnittliche Partikelgröße erreicht ist. Als nächstes, nachdem 3 bis 8 Massenteile eines Bindemittels, wie beispielsweise PEG (Polyethylenglykol), zum Schlamm hinzugegeben werden, werden das Bindemittel und der Schlamm miteinander vermischt, um einen Schlamm zu erhalten, der einem Sprühtrocknungsvorgang unterzogen wird. Dieser Schlamm wird mit einem Sprühtrockner zu Granalien sprühgetrocknet.
Die Granalien werden anschließend mittels eines Pulver-Formpressens oder anderweitig in eine vorbestimmte Form geformt, und Schneidarbeiten werden auf einer falls-notwendig-Basis durchgeführt, um einen Formkörper zu erlangen. Als nächstes wird der Formkörper in der Atmosphäre bei Temperaturen, die von 1500°C bis 1600°C reichen, gebrannt, während er für 2 bis 12 Stunden gehalten wird, um einen gesinterten Kompaktkörper zu erlangen.
Der dadurch erlangte gesinterte Kompaktkörper wird wärmebehandelt, indem er 1 bis 10 Stunden lang in der Atmosphäre bei Temperaturen, die von 1100°C bis 1300°C reichen, gehalten wird. Mit der Wärmebehandlung unter den oben beschriebenen Bedingungen wird Anorthit in einer α-Aluminiumoxid-Korngrenze erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt beträgt das Verhältnis B/A der Röntgenbeugungsspitzenintensität B für die (004)-Ebene von Anorthit zur Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene von α-Aluminiumoxid in der Oberfläche der Aluminiumoxid-Keramik 0,01 oder mehr. Dies erlaubt es, dass das korrosionsbeständige Element gemäß der Offenbarung erlangt wird.
Darüber hinaus, damit das Verhältnis B/A in der Oberfläche in den Bereich von 0,03 oder mehr und 0,1 oder weniger fällt, werden in dem so weit beschriebenen Herstellungsverfahren geeignete Änderungen an dem Zusammensetzungsverhältnis jedes Pulvers beim Herstellen der Pulvermischung sowie an den Bedingungen, welche für die Wärmebehandlung eingestellt werden, vorgenommen.
Darüber hinaus, damit das Verhältnis B/A im Inneren der Aluminiumoxid-Keramik kleiner als das Verhältnis B/A in der Oberfläche ist, werden in dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren zwei Wärmebehandlungen zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführt. Genauer gesagt wird der erlangte gesinterte Kompaktkörper wärmebehandelt, indem er in der Atmosphäre bei Temperaturen, die von 1420°C bis 1480°C reichen, 2 bis 11 Stunden lang gehalten wird, und wird danach weiter wärmebehandelt, indem er in der Atmosphäre bei Temperaturen, die von 1100°C bis 1300°C reichen, 1 bis 10 Stunden lang gehalten wird.
Darüber hinaus, damit das Verhältnis B/A im Inneren um 0,02 oder mehr kleiner ist als das Verhältnis B/A in der Oberfläche, während zwei Wärmebehandlungen zu unterschiedlichen Zeiten im Herstellungsverfahren wie oben beschrieben durchgeführt werden, wird die Dauer der Haltezeit in der ersten Wärmebehandlung auf vier oder mehr Stunden eingestellt.
Darüber hinaus, damit der Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Anorthit, welches in der Oberfläche vorhanden ist, in den Bereich von 0,2 µm oder mehr und 2 µm oder weniger fällt, wird in dem Schlamm-Bilden-Vorgang in dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren das Pulverisieren durchgeführt, bis der Wert der durschnittlichen Partikelgröße in den Bereich von 0,6 µm bis 1,1 µm fällt.
Darüber hinaus, um das Magnesiumaluminat-enthaltende korrosionsbeständige Element zu erlangen, wird in dem Pulvermischung-Herstellen-Vorgang in dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren zusätzlich zu dem α-Aluminiumoxid-Pulver, dem Calciumcarbonat-Pulver und dem Siliziumoxid-Pulver Magnesiumcarbonat(MgCO₃)-Pulver hergestellt, dessen durchschnittliche Partikelgröße zwischen 2 µm bis 5 µm fällt. Dann wird eine Pulvermischung erlangt mittels Abwiegens einer vorbestimmten Menge jedes Pulvers, sodass der Gehalt des α-Aluminiumoxid-Pulvers, bezogen auf die Masse, in den Bereich von 96,8% bis 99,4% fällt, der Gehalt des Calciumcarbonat-Pulvers in Form von CaO, bezogen auf die Masse, in den Bereich von 0,2% bis 1,6% fällt, der Gehalt des Siliziumoxid-Pulvers in Form von SiO₂, bezogen auf die Masse, in den Bereich von 0,2% bis 1,6% fällt und der Gehalt des Magnesiumcarbonat-Pulvers in Form von MgO, bezogen auf die Masse, in den Bereich von 0,2% bis 1,5% fällt. Daher wird das Magnesiumaluminat-enthaltende korrosionsbeständige Element erlangt, in welchem das Verhältnis der Röntgenbeugungsspitzenintensität C für die (311)-Ebene von Magnesiumaluminat zur Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene von α-Aluminiumoxid in der Oberfläche der Aluminiumoxid-Keramik in den Bereich von 0,01 oder mehr und 0,10 oder weniger fällt.
Das Folgende beschreibt spezifisch Beispiele gemäß der Offenbarung, aber es ist anzuerkennen, dass die Ausführungsform der Offenbarung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt ist.
Beispiel 1
Zu Beginn wurden vorbestimmte Mengen an hergestelltem α-Aluminiumoxid-Pulver, Calciumcarbonat-Pulver und Siliziumoxid-Pulver abgewogen, um eine Pulvermischung zu erlangen.
Als nächstes wurde ein Schlamm erlangt mittels Einbringens von der Pulvermischung, von 100 Massenteilen eines Lösungsmittels basierend auf 100 Massenteilen der Pulvermischung und von 0,2 Massenteilen eines Dispersionsmittels auf 100 Massenteilen der Pulvermischung in eine Kugelmühle, dann Vermischens dieser Materialien miteinander und dann Durchführens von Pulverisieren bis der Wert der durchschnittlichen Partikelgröße 1,3 µm erreicht. Danach mit dem Hinzugeben von 2 Massenteilen einer PEG-Lösung auf einer Feststoff-Inhalt-Basis, von 1 Massenteil einer PVA(Polyvinylalkohol)-Lösung auf einer Feststoff-Inhalt-Basis und von 1 Massenteil einer Acrylharz-Lösung auf einer Feststoff-Inhalt-Basis wurden der Schlamm und diese Lösungen zusammen vermischt, um einen Schlamm zu erlangen, der einem Sprühtrocknungsvorgang unterzogen wird. Dieser Schlamm wurde mit einem Sprühtrockner zu Granalien sprühgetrocknet.
Dann wurden die Granalien mittels des Pulver-Formpressen-Verfahrens geformt, um einen Formkörper zu erlangen, der etwa 35 mm lang, etwa 35 mm breit und etwa 2,5 mm dick war. Der Formkörper wurde in der Atmosphäre bei einer Temperatur von 1550°C gebrannt, während er 5 Stunden lang gehalten wurde, um einen gesinterten Kompaktkörper zu erlangen. Der gesinterte Kompaktkörper ist etwa 28 mm lang, etwa 28 mm breit und etwa 2 mm dick. Dieser gesinterte Kompaktkörper wurde als Probe Nr. 1 verwendet.
Die Proben Nr. 2 bis 8 wurden anschließend mittels Wärmebehandelns von gesinterten Kompaktkörpern in der Atmosphäre bei einer Temperatur wie in Tabelle 1 gezeigt bei einer Haltezeit von 5 Stunden erlangt.
Als nächstes wurden die Proben jeweils auf ihre Korrosionsbeständigkeit geprüft. Jede Probe wurde 72 Stunden lang in ein Sirup für kohlensäurehaltige Erfrischungsgetränke (pH-Wert 2,2 in unverdünnter Form, Lösungsmenge: 100 ml) eingetaucht. Die Masse der Probe wurde vor und nach dem Eintauchen-Vorgang gemessen. Eine Massenabnahme, wie sie nach dem Eintauchen-Vorgang beobachtet wurde, wird in Prozent (%) ausgedrückt. Eine Massenabnahme (%) wurde ermittelt mittels Verwendens der Formel {(W2 - W1)/W1} × 100 (%), wobei W1 die Masse einer noch einzutauchenden Probe bezeichnet und W2 die Masse einer Probe bezeichnet, die dem Eintauchen unterzogen wurde. Das heißt, ein negativer Wert (%), der mittels Berechnung erlangt wird, gibt an, dass die Masse reduziert wurde. Darüber hinaus wurden in Folge des Abschließens des Eintauchen-Vorgangs der Gehalt an Ca und der Gehalt an Si in dem Sirup mittels ICP-AES gemessen. Die Auflösungsmenge wurde als Teile pro Million (ppm) ausgedrückt.
Die Kristallphase in der Oberfläche jeder Probe wurde mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) auf die gleiche Weise untersucht wie zuvor beschrieben. Cu-Kα Strahlung wurde bei der XRD-Messung angewendet. Das Ergebnis war, dass in den Proben Nr. 1 bis 7 die Spitze (Maximalintensität) für die (104)-Ebene von α-Aluminiumoxid bei einem Beugungswinkel (2θ) von etwa 35,2° auftrat und in den Proben Nr. 2 bis 7 die Spitze (Maximalintensität) für die (004)-Ebene von Anorthit bei einem Beugungswinkel (2θ) von etwa 27,9° auftrat. Die Probe Nr. 1 zeigte kein Anzeichen der Spitze (Maximalintensität) für die (004)-Ebene von Anorthit.
Als nächstes wurde das Verhältnis B/A der Röntgenbeugungsspitzenintensität B für die (004)-Ebene von Anorthit zur Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene von α-Aluminiumoxid in der Oberfläche berechnet. Es ist zu beachten, dass beim Berechnen des B/A die Röntgenbeugungsspitzenintensitäten A und B eine Intensität verwendeten, die einen Hintergrund von einer jeweiligen Spitze beinhaltet.
Darüber hinaus wurden die Proben einer ICP-AES-Messung unterzogen. Das Ergebnis war, dass jede einzelne Probe, bezogen auf die Masse, 99,0% Al in Form von Al₂O₃, bezogen auf die Masse, 0,5% Ca in Form von CaO und, bezogen auf die Masse, 0,5% Si in Form von SiO₂ aufwies.

Das Messergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Probe Nr.	Wärmebehandlung-Temperatur (°C)	B/A	Korrosionsbeständigkeit
Probe Nr.	Wärmebehandlung-Temperatur (°C)	B/A	Massenabnahme (%)	Ca Auflösungsmenge (ppm)	Si Auflösungsmenge (ppm)
1	Keine Wärmebehandlung	0	-0,046	480	300
2	1000	<0,01	-0,024	273	77
3	1100	0,01	-0,009	98	28
4	1130	0,03	-0,007	77	21
5	1150	0,04	-0,007	78	22
6	1200	0,08	-0,006	69	20
7	1300	0,10	-0,007	79	24
8	1400	<0,01	-0,035	400	150

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, wurde für jede der Proben Nr. 3 bis 7 gefunden, dass ein Massenabfall nur -0,006% bis -0,009% ist.
Beispiel 2
Vorbestimmte Mengen an hergestelltem α-Aluminiumoxid-Pulver, Calciumcarbonat-Pulver und Siliziumoxid-Pulver wurden abgewogen, um Pulvermischungen zum Bilden von Proben zu erlangen, die unterschiedliche Zusammensetzungen haben, wie in Tabelle 2 gezeigt.
Als nächstes wurde ein Schlamm erlangt mittels Einbringens von jeder Pulvermischung, von 100 Massenteilen eines Lösungsmittels basierend auf 100 Massenteilen der Pulvermischung und von 0,2 Massenteilen eines Dispersionsmittels basierend auf 100 Massenteilen der Pulvermischung in eine Kugelmühle, dann Vermischens dieser Materialien miteinander und dann Durchführens von Pulverisieren, bis der Wert der durchschnittlichen Partikelgröße 1,3 µm erreicht. Danach mit dem Hinzugeben von 2 Massenteilen einer PEG-Lösung auf einer Feststoff-Inhalt-Basis, von 1 Massenteil einer PVA-Lösung auf einer Feststoff-Inhalt-Basis und von 1 Massenteil einer Acrylharz-Lösung auf einer Feststoff-Inhalt-Basis wurden der Schlamm und diese Lösungen zusammen vermischt, um einen Schlamm zu erlangen, der einem Sprühtrocknungsvorgang unterzogen wird. Dieser Schlamm wurde mit einem Sprühtrockner zu Granalien sprühgetrocknet.
Dann wurden die Granalien mittels des Pulver-Formpressen-Verfahrens geformt, um einen Formkörper A zu erlangen, der etwa 35 mm lang, etwa 35 mm breit und etwa 2,5 mm dick war, und um einen ringförmigen Formkörper B zu erlangen, der einen Außendurchmesser von etwa 14,4 mm, einen Innendurchmesser von etwa 10,5 mm und eine Länge von etwa 1,8 mm hatte. Die Formkörper A und B wurden in der Atmosphäre bei einer Temperatur von 1550°C gebrannt, während sie 5 Stunden lang gehalten wurden, um einen gesinterten Kompaktkörper A und einen gesinterten Kompaktkörper B zu erlangen. Der gesinterte Kompaktkörper A war etwa 28 mm lang, etwa 28 mm breit und etwa 2 mm dick. Der gesinterte Kompaktkörper B hatte einen Außendurchmesser von etwa 12 mm, einen Innendurchmesser von etwa 8,8 mm und eine Länge von etwa 1,5 mm.
Als nächstes wurden die gesinterten Kompaktkörper A und B wärmebehandelt, indem sie in der Atmosphäre bei einer Temperatur von 1200°C 5 Stunden lang gehalten wurden, um unterschiedliche Proben zu erlangen. Probe Nr. 18 ist identisch zu Probe Nr. 6 von Beispiel 1. Der gesinterte Kompaktkörper A wurde verwendet, um eine Probe zu bilden, welche einer Antikorrosion-Prüfung und einer XRD-Analyse unterzogen wurde. Andererseits wurde der gesinterte Kompaktkörper B verwendet, um eine Probe zu bilden, welche einer Radiale-Bruchfestigkeit-Messung unterzogen wurde.
Als nächstes wurden die Proben jeweils auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auf ihre Korrosionsbeständigkeit geprüft.
Darüber hinaus wurde die Kristallphase in der Oberfläche jeder Probe auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 untersucht, um das Verhältnis B/A in der Oberfläche zu ermitteln. Das Ergebnis war, dass in den Proben Nr. 11 bis 14 und 17 bis 33 die Spitze (Maximalintensität) für die (004)-Ebene von Anorthit bei einem Beugungswinkel (2θ) von etwa 27,9° auftrat. Die Proben Nr. 9, 10, 15 und 16 zeigten kein Anzeichen der Spitze (Maximalintensität) für die (004)-Ebene von Anorthit.
Darüber hinaus wurden die Proben Nr. 11, 17 bis 19 und 24 einer Radiale-Bruchfestigkeit-Messung unterzogen. Die radiale Bruchfestigkeit jeder Probe wurde auf der Basis des gemessenen Wertes einer Last ermittelt, bei welcher jede der erlangten Proben unter einer Last, die auf die Probe von ihrem äußeren Umfang ausgeübt wurde, gebrochen wurde.

Das Messergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

Probe Nr.	CaO Gehalt (% bezogen auf die Masse)	SiO₂ Gehalt (% bezogen auf die Masse)	Al₂O₃ Gehalt (% bezogen auf die Masse)	CaO / SiO₂	B/A	Korrosionsbeständigkeit			Radiale Bruchfestigkeit (N)
Probe Nr.	CaO Gehalt (% bezogen auf die Masse)	SiO₂ Gehalt (% bezogen auf die Masse)	Al₂O₃ Gehalt (% bezogen auf die Masse)	CaO / SiO₂	B/A	Massenabnahme (%)	Ca Auflösungsmenge (ppm)	Si Auflösungsmeng (ppm)	Radiale Bruchfestigkeit (N)
9	0,0	0,2	99,8	0,00	0	-0,012	0	112	-
10	0,2	0,0	99,8	-	0	-0,012	114	0	-
11	0,2	0,2	99,6	1,00	0,01	-0,005	69	20	187
12	0,2	0,4	99,4	0,50	0,02	-0,006	25	71	-
13	0,2	0,5	99,3	0,40	0,02	-0,009	39	110	-
14	0,5	0,2	99,3	2,50	0,03	-0,009	105	55	-
15	0,0	1,0	99,0	0,00	0	-0,053	0	644	-
16	1,0	0,0	99,0	-	0	-0,059	710	0	-
17	0,3	0,3	99,2	1,00	0,03	-0,006	72	23	205
18	0,5	0,5	99,0	1,00	0,08	-0,006	69	20	203
19	0,6	0,6	98,8	1,00	0,1	-0,006	73	21	200
20	1,0	0,4	98,6	2,50	0,04	-0,036	229	27	-
21	0,5	1,0	98,5	0,50	0,08	-0,007	29	83	-
22	1,0	0,5	98,5	2,00	0,08	-0,009	78	32	-
23	1,5	1,0	97,5	1,50	0,09	-0,008	74	25	-
24	1,4	1,4	97,2	1,00	0,12	-0,006	55	24	184
25	2,0	0,9	97,1	2,22	0,07	-0,053	469	170	-
26	1,0	2,0	97,0	0,50	0,12	-0,007	35	74	-
27	1,0	2,2	96,8	0,45	0,08	-0,038	81	225	-
28	1,4	1,8	96,8	0,78	0,15	-0,008	25	78	-
29	2,0	1,2	96,8	1,67	0,13	-0,007	88	28	-
30	1,2	2,0	96,8	0,60	0,20	-0,008	22	70	-
31	1,6	1,8	96,6	0,89	0,21	-0,010	71	32	-
32	1,5	2,5	96,0	0,60	0,22	-0,009	36	96	-
33	2,5	1,5	96,0	1,67	0,16	-0,011	95	44	-

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, wurde in jeder der Proben Nr. 11, 12, 17, 18, 19, 21 bis 24, 26 und 28 bis 33 gefunden, dass ein Massenabfall nur -0,005% bis - 0,011 % war. Die Messprüfungen ergaben, dass bei Erfüllung der folgenden Bedingungen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit erreicht wurde: bezogen auf die Masse waren in Summe 0,4% oder mehr von Ca und Si in Form von CaO bzw. SiO₂ enthalten, und das Massenverhältnis CaO/SiO₂ fiel in den Bereich von 0,5 bis 2, und das Verhältnis B/A in der Oberfläche ist 0,01 oder mehr.
Darüber hinaus wurde von den Proben Nr. 11, 17 bis 19 und 24, bei denen das Massenverhältnis CaO/SiO₂ jeweils bei 1,0 lag, bei den Proben Nr. 17 bis 19 gefunden, dass sie eine hohe radiale Bruchfestigkeit von 200 N oder mehr haben. Die Messprüfungen ergaben, dass bei Erfüllung der folgenden Bedingung eine höhere mechanische Festigkeit erreicht wurde: das Verhältnis B/A in der Oberfläche fiel in den Bereich von 0,03 oder mehr und 0,1 oder weniger.
Beispiel 3
Es wurden Proben vorbereitet, die sich voneinander durch A/B in der Oberfläche und A/B im Inneren unterscheiden. Diese Proben wurden jeweils auf radiale Bruchfestigkeit untersucht. Jede Probe wurde im Wesentlichen mit dem gleichen Verfahren hergestellt, wie es für das Bilden der Probe Nr. 18 von Beispiel 2 verwendet wurde, mit der Ausnahme, dass zwei Wärmebehandlungen zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführt wurden, und spezifischer, nach dem Durchführen der ersten Wärmebehandlung in der Atmosphäre bei einer Temperatur von 1450°C bei einer Haltezeit wie in Tabelle 3 gezeigt, wurde die zweite Wärmebehandlung in der Atmosphäre bei einer Temperatur von 1200°C bei einer Haltezeit von 5 Stunden durchgeführt. Die Probe Nr. 34 ist identisch zu der Probe Nr. 18 aus Beispiel 2.
Darüber hinaus wurde die Kristallphase in der Oberfläche jeder Probe auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 untersucht, um das Verhältnis B/A in der Oberfläche zu ermitteln. Ebenso wurde die Kristallphase im Inneren jeder Probe untersucht, um das Verhältnis B/A im Inneren zu ermitteln.
Die radiale Bruchfestigkeit jeder Probe wurde auf die gleiche Weise gemessen wie in Beispiel 2.

Das Messergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

Probe Nr.	Haltezeit (Stunde)	B/A		Radiale Bruchfestigkeit (N)
Probe Nr.	Haltezeit (Stunde)	Oberfläche	Inneres	Radiale Bruchfestigkeit (N)
34	Kein Halten	0,08	0,08	203
35	2	0,08	0,07	210
36	4	0,08	0,06	217
37	6	0,08	0,02	217
38	8	0,08	0,01	218
39	10	0,08	0	218

Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, wurde für die Proben Nr. 35 bis 39 gefunden, dass diese eine hohe radiale Bruchfestigkeit von 210 N oder mehr haben. Die Messprüfungen ergaben, dass bei Erfüllung der folgenden Bedingung eine noch höhere mechanische Bruchfestigkeit erreicht wurde: das Verhältnis B/A im Inneren ist geringer als das Verhältnis B/A in der Oberfläche.
Darüber hinaus wurde für die Proben Nr. 36 bis 39 der Proben Nr. 35 bis 39 gefunden, dass diese eine hohe radiale Bruchfestigkeit von 217 N oder mehr haben. Die Messprüfungen ergaben, dass bei Erfüllung der folgenden Bedingung eine noch höhere mechanische Festigkeit erreicht wurde: das Verhältnis B/A im Inneren ist um 0,02 oder mehr geringer als das Verhältnis B/A in der Oberfläche.
Beispiel 4
Es wurden Proben hergestellt, die sich voneinander im Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Anorthit, welches in der Oberfläche vorhanden ist, unterscheiden. Diese Proben wurden jeweils auf radiale Bruchfestigkeit untersucht. Jede Probe wurde im Wesentlichen mit dem gleichen Verfahren hergestellt, wie es beim Bilden der Probe Nr. 37 von Beispiel 3 verwendet wurde, mit der Ausnahme, dass ein Pulverisieren durchgeführt wurde bis der Korrespondierende der in Tabelle 4 gezeigten Durchschnittliche-Partikelgröße-Werte bei einem Schlamm-Bilden-Vorgang erreicht wurde. Die Probe Nr. 40 ist identisch zu der Probe Nr. 37 aus Beispiel 3.
Dann wurde der Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Anorthit, welches in der Oberfläche vorhanden ist, von jeder Probe mittels Berechnung auf die folgende Weise ermittelt. Zu Beginn wurde eine Oberflächenanalyse an der Oberfläche jeder Probe mit EPMA durchgeführt. Ein Kristallpartikel, von welchem mittels Beobachtung mit Farbzuordnung in der Oberflächenanalyse gefunden wurde, dass er einen relativ hohen Gehalt an Ca und Si hat im Vergleich zu umgebenden Partikeln sowie dass er Al und O trägt, wurde als Anorthit identifiziert.
Als nächstes wurde Anorthit, welches in einem mittels EPMA aufgenommenen Bild erscheint, durchgehend schattiert. Dieses Bild wurde einer Bildanalyse in Übereinstimmung mit dem Partikelanalyseverfahren unterzogen, das bei der Bildanalysesoftware „AZO-KUN“ verwendet wird. Hinsichtlich der Bedingungen, die bei der Analyse unter Verwendung von „AZO-KUN“ spezifiziert wurden, war die Kristallpartikel-Helligkeit auf „niedrig“ eingestellt, war der Bildbinarisierungsmodus auf „automatisch“ eingestellt und war die Schattierungsfunktion auf „EIN“ eingestellt. Dann wurde eine Berechnung durchgeführt, um den Mittelwert aller Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Daten einzelner Anorthit-Partikel, die aus der Partikelanalyse erlangt wurden, zu berechnen.
Darüber hinaus wurde die radiale Bruchfestigkeit jeder Probe auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 gemessen.

Das Messergebnis ist in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4

Probe Nr.	Durchschnittliche Partikelgröße des Schlamms (µm)	Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in Anorthit (µm)	Radiale Bruchfestigkeit (N)
40	1,3	2,6	217
41	1,1	2	225
42	0,8	0,3	230
43	0,7	0,2	231
44	0,6	0,2	231

Wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, wurde für die Proben Nr. 41 bis 44 gefunden, dass diese eine hohe radiale Bruchfestigkeit von 225 N oder mehr haben. Die Messprüfungen ergaben, dass bei Erfüllung der folgenden Bedingung eine höhere mechanische Festigkeit erreicht wurde: der Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Anorthit, welches in der Oberfläche vorhanden ist, fällt in den Bereich von 0,2 µm oder mehr und 2 µm oder weniger.
Beispiel 5
Darüber hinaus wurden Proben im Wesentlichen mit dem gleichen Verfahren hergestellt, wie dem, welches verwendet wurde, um Probe Nr. 18 von Beispiel 2 herzustellen, mit der Ausnahme, dass beim Herstellen von Magnesiumcarbonat(MgCO₃)-Pulver vorbestimmte Mengen der oben beschriebenen pulverförmigen Materialien (α-Aluminiumoxid-Pulver, Calciumcarbonat-Pulver und Siliziumoxid-Pulver) und das Magnesiumcarbonat-Pulver abgewogen wurden, um Pulver-Mischungen zum Bilden von Proben, die unterschiedliche Zusammensetzungen haben, zu erlangen, wie in Tabelle 5 gezeigt. Die Probe Nr. 45 ist identisch zu der Probe Nr. 18 von Beispiel 2.
Als nächstes wurden die Proben auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 jeweils auf Korrosionsbeständigkeit geprüft.
Darüber hinaus wurde die Kristallphase in der Oberfläche jeder Probe mit der XRD auf die gleiche Weise untersucht wie zuvor beschrieben. Das Ergebnis war, dass in den Proben Nr. 45 bis 56 die Spitze (Maximalintensität) für die (104)-Ebene von α-Aluminiumoxid bei einem Beugungswinkel (2θ) von etwa 35,2° auftrat.
Darüber hinaus trat in den Proben Nr. 46 bis 50 und 52 bis 56 die Spitze (Maximalintensität) für die (311)-Ebene von Magnesiumaluminat bei einem Beugungswinkel (2θ) von etwa 36,9° auf.
Als nächstes wurde das Verhältnis C/A der Röntgenbeugungsspitzenintensität C für die (311)-Ebene von Magnesiumaluminat zur Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene von α-Aluminiumoxid berechnet. Es ist zu beachten, dass beim Berechnen des C/A die Röntgenbeugungsspitzenintensitäten A und C eine Intensität verwendeten, die einen Hintergrund von einer jeweiligen Spitze aufweist.

Das Messergebnis ist in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5

Probe Nr.	CaO-Gehalt (% bezogen auf die Masse)	SiO₂-Gehalt (% bezogen auf die Masse)	MgO-Gehalt (% bezogen auf die Masse)	Al₂O₃-Gehalt (% bezogen auf die Masse)	C/A	Massenabnahme (%)
45	0,5	0,5	0,0	99,0	0,00	-0,006
46	0,5	0,5	0,1	98,9	<0,01	-0,006
47	0,5	0,5	0,2	98,8	0,01	-0,003
48	0,5	0,5	0,8	98,2	0,07	-0,002
49	0,5	0,5	1,4	97,6	0,08	-0,003
50	0,5	0,5	1,5	97,5	0,10	-0,004
51	0,8	0,8	0,0	98,4	0,00	-0,008
52	0,8	0,8	0,1	98,3	<0,01	-0,008
53	0,8	0,8	0,2	98,2	0,01	-0,004
54	0,8	0,8	0,8	97,6	0,07	-0,002
55	0,8	0,8	1,4	97,0	0,08	-0,003
56	0,8	0,8	1,5	96,9	0,10	-0,003

Wie aus Tabelle 5 ersichtlich ist, wurde für jede der Proben Nr. 47 bis 50 und 53 bis 56 gefunden, dass der Massenabfall nur -0,002% bis -0,004% ist. Die Messprüfungen ergaben, dass bei Erfüllung der folgenden Bedingung eine höhere Korrosionsbeständigkeit erreicht wurde: das Verhältnis C/A in der Oberfläche fiel in den Bereich von 0,01 oder mehr und 0,10 oder weniger.
Bezugszeichenliste

1:: Anorthit
2:: Magnesiumaluminat

Claims

Ein korrosionsbeständiges Element, welches aufweist: eine Aluminiumoxid-Keramik, welche α-Aluminiumoxid und Anorthit enthält, wobei die Aluminiumoxid-Keramik, bezogen auf die Masse, in Summe 0,4% oder mehr von Ca und Si in Form von CaO und SiO₂ enthält, wobei ein Massenverhältnis von CaO/SiO₂ in einen Bereich von 0,5 bis 2 fällt, wobei ein Verhältnis B/A einer Röntgenbeugungsspitzenintensität B für die (004)-Ebene des Anorthits zu einer Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene des α-Aluminiumoxids in einer Oberfläche der Aluminiumoxid-Keramik 0,01 oder mehr ist.
Das korrosionsbeständige Element gemäß Anspruch 1, wobei das Verhältnis B/A in der Oberfläche in einen Bereich von 0,03 oder mehr und 0,1 oder weniger fällt.
Das korrosionsbeständige Element gemäß Anspruch 2, wobei ein Verhältnis B/A in einem Inneren der Aluminiumoxid-Keramik kleiner als das Verhältnis B/A in der Oberfläche ist.
Das korrosionsbeständige Element gemäß Anspruch 3, wobei das Verhältnis B/A im Inneren um 0,02 oder mehr geringer als das Verhältnis B/A in der Oberfläche ist.
Das korrosionsbeständige Element gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Äquivalenter-Kreisdurchmesser-Mittelwert in dem Anorthit, das in der Oberfläche vorhanden ist, in einen Bereich von 0,2 µm oder mehr und 2 µm oder weniger fällt.
Das korrosionsbeständige Element gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Aluminiumoxid-Keramik ferner Magnesiumaluminat enthält, und in der Oberfläche der Aluminiumoxid-Keramik ein Verhältnis einer Röntgenbeugungsspitzenintensität C für die (311)-Ebene des Magnesiumaluminats zur Röntgenbeugungsspitzenintensität A für die (104)-Ebene des α-Aluminiumoxids in einen Bereich von 0,01 oder mehr und 0,10 oder weniger fällt.