DE2231539A1 - Stabilisiertes zirkoniumoxid und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Stabilisiertes zirkoniumoxid und verfahren zu dessen herstellungInfo
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Description
ι
6β5 OFFENBACiH (MAIN) · KAISERSTRASSE 9 · TELEFON (0611) 885316 . KABEL EWOPAT
27. Juni 1972
Op/ef
37/9
MAGNESIUM ELEKTRON LIMITED Lumn's Lane, Clifton Junction,
Swinton, Manchester
England
England
Stabilisiertes Zirkoniumoxid und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf stabilisiertes Zirkoniumoxid und ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie auf
die Verwendung des stabilisierten Zirkoniumoxids zur Bildung stabilisierter Zirkoniumoxidkörper.
2 -
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Wegen seines sehr hohen Schmelzpunktes von 2650 °C und seinem chemisch inerten Verhalten erscheint reines Zirkoniumoxid
auf den ersten Blick als Material für die Herstellung von hochtemperaturfester Keramik sehr geeignet.
Kompakte Körper aus reinem Zirkoniumoxid unterliegen jedoch einer zerstörenden Volumenänderung, die bei etwa
1100 C von einer Änderung der Struktur von monoklinisch zu tetragonal begleitet wird. Zur Verringerung dieser
Volumenänderung ist es bekannt, bestimmte andere Oxide, z. B. Kalziumoxid und Magnesiumoxid, mit Zirkoniumoxid zu
mischen und die Mischung zur Umwandlung des Zirkoniumoxids in eine kubische Modifikation, die zwischen Raumtemperatur
und dem Schmelzpunkt der Mischung stabil ist, zu erhitzen. Durch Beschränkung· der Zusätze dieser anderen
Oxide auf etwa 15 Mol%, bezogen auf Zirkoniumoxid, wird der Schmelzpunkt des Zirkoniums nur wenig beeinflusst.
Keramikkörper aus solch einem "stabilisierten" Zirkoniumoxid sind gut bekannte Handelsartikel geworden.
Die Herstellung von stabilisierten Zirkoniumoxidkörpern hoher Dichte unter Verwendung von Kalziumoxid als Stabilisator
ist jedoch schwierig, während Blagnesiumoxid enthaltende
Körper bei zyklischen thermischen Behandlungen im Temperaturbereich zwischen lOOO und 1500 °C destabilisieren.
Es ist bekannt, dass andere Oxide der allgemeinen Formel R2O3 in der Lage sind, im Zirkoniumoxid die gewünschte
kubische Modifikation zu bewirken, wenn sie in einer auf das Zirkoniumoxid bezogenen Menge von mindestens 6 Mo1%
zugegeben werden. Eines der ersten dieser Oxide, bei dem man diese Wirkung festgestellt hat und welches Gegenstand
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der grössten Anzahl anschliessender Untersuchungen war, ist das Yttriumoxid, Y2O0· ^e* ^iesen Untersuchungen wurde
festgestellt, dass kubisch stabilisiertes, 6 Mo1% Υ2°ο
enthaltendes Zirkoniumoxid aus der Mischung der Oxide bei Erhitzung auf 2000 C gebildet werden kann. Diese Untersuchungen
deuteten an, dass Oxide anderer dreiwertiger Elemente mit einem dem Yttriumoxid ähnlichen Ionenradius,
d. h. Skandium und die seltenen Erdmetalle von Samarium (Atomordnungszahl 62) bis zum Lutetium (Atomordnungszahl
71) ebenfalls Zirkoniumoxid in derselben Modifikation stabilisieren sollten, wenn sie in auf das Zirkoniumoxid
bezogenen Mengen von 6 Mo1% od. grosser zugesetzt werden. Jüngere Untersuchungen haben gezeigt, dass der Zusatz
geringerer Mengen Yttriumoxid zum Zirkoniumoxid, z. B. von 4 bis hinauf zu 6 Mo1%, tetragonal stabilisiertes
Zirkoniumoxid ergibt, welches bei erhöhten Temperaturen, d. h. Temperaturen bis hi:
Phasenumwandlung erfährt.
Phasenumwandlung erfährt.
d. h. Temperaturen bis hinauf zu etwa 2000 0C, keinerlei
Andere Entwicklungen ergaben, dass auf mit Yttriumoxid stabilisiertes Zirkoniumoxid basierende Keramik zusätzliehe
Eigenschaften besitzt. Die US-PS 3 432 314 beschreibt die Herstellung von Mischungen aus sehr reinem
Zirkoniumoxid und Yttriumoxid durch gesteuerte Hydrolyse ihrer Alkoxide. Dieser Druckschrift zufolge können diese
Mischungen bei so niedrigen Temperaturen wie 1450 C gesintert werden und ergeben stabilisierte Zirkoniumoxidkeramik,
die eine nahezu theoretische Dichte aufweist und in dünnen Schnitten lichtdurchlässig ist. Diese Druckschrift
beschreibt auch mit demselben Herstellungsverfahren erzieltes, mit Ytterbiumoxid und Dysprosiumoxid stabilisiertes
Zirkoniumoxid.
+) nützliche - 4 -
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Es wurde gefunden, dass Yttriumoxid bei der Herstellung von bei zyklischer thermischer Behandlung gegen Destabilisation
widerstandsfähiger Zirkoniumoxidkeramik dem Kalziumoxid ähnlich ist und die zusätzlichen Vorteile aufweist,
dass die damit erzielte Keramik eine überlegene Korrosionsbeständigkeit besitzt, z. B. gegen schmelzflüssiges
Glas, schmelzflüssige Metalle und Titanate, und bei höheren Temperaturen ein besserer elektrischer
Leiter als mit Hilfe von mit Kalziumoxid stabilisiertem Zirkoniumoxid hergestellte Keramik ist.
Es ist einleuchtend, dass mit Yttriumoxid oder einem der Oxide seltener Erdmetalle Ytterbiumoxid oder Dysprosiumoxid
stabilisiertes Zirkoniumoxid beträchtliche Möglichkeiten für die Herstellung von fester dichter Keramik
bietet, die sowohl Temperaturen oberhalb 2000 0C als auch
extremen Korrosionsbedingungen widersteht. Reines Yttriumoxid ist ein sehr teueres Material, weil es gewöhnlich in
Verbindung mit Oxiden seltener Erdmetalle in Erzen wie Monazit oder Xenotim vorkommt, von denen es nur durch umständliche
und daher aufwendige Verfahren getrennt werden kann. Ähnlich werden auch die Oxide seltener Erdmetalle
Ytterbiumoxid und Dysprosiumoxid gewöhnlich in Verbindung mit anderen Oxiden seltener Erdmetalle gefunden, sodass
ihre Reindarstellung aus den gleichen Gründen aufwendig ist.
Diese Abtrennverfahren liefern jedoch Zwischenprodukte, die zwischen 35 und 70 % Yttriumoxid enthalten und deren Rest
im wesentlichen aus Oxiden seltener Erdmetalle mit Atomordnungszahlen zwischen 57 und 71 besteht.
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Die seltenen Erdmetalle werden üblicherweise in zwei Untergruppen aufgeteilt: die Cermetall- oder "leichte" seltene
Erdmetall-Untergruppe, bestehend aus Elementen mit Atomordnungszahlen zwischen 57 und 61, und die Yttriumoder
"schwere" seltene Erdmetall-Untergruppe, bestehend aus seltenen Erdmetallen mit Atomordnungszahlen zwischen
62 und 71. Yttrium selbst, Atomordnungszahl 39, ist kein seltenes Erdmetall, obwohl es in der Natur in Verbindung
mit seltenen Erdmetallen vorkommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stabilisiertes Zirkoniumoxid vorzuschlagen,, das überlegene Eigenschaften
besitzt, sich mit geringerem Aufwand als die bisher bekannten stabilisierten Zirkoniumoxide herstellen und
sich zu stabilisierten Zirkoniumoxidkörpern verarbeiten lässt.
Nach dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung kann Zirkoniumoxid mit einem Yttriumoxid und Oxide seltener
Erdmetalle enthaltenen Konzentrat stabilisiert werden, sodass die Notwendigkeit zur Herstellung reinem Yttriumoxids
oder eines Oxids eines schweren seltenen Erdmetalls entfällt.
Ein erfindungsgemässer stabilisierter Zirkoniumoxidkörper
besteht aus Zirkoniumoxid und einem Yttriumoxidkonzentrat, das zwischen 35 und 70 Gewichtsprozent Yttriumoxid
enthält und dessen Rest im wesentlichen Oxide schwerer und leichter seltener Erdmetalle sind, wobei das Konzentrat
in einer solchen Menge zugegen ist, dass insgesamt mindestens 3 Mol% Yttriumoxid und Oxide schwerer seltener Erdmetalle
im Zirkoniumoxidkörper enthalten sind.
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Unter "stabilisierter Zirkoniumoxidkörper" soll ein stabilisiertes
Zirkoniumoxid in der Form von Körnern oder Gegenständen mit ausgewählter Gestalt, wie Ziegel, Platten oder
anderen in der Keramik- und feuerfeste Materialien herstellenden Industrie üblichen Formgebungen verstanden werden.
Das Konzentrat darf zusätzlich zum Yttriumoxid und Oxiden schwerer seltener Erdmetalle noch Oxide leichter seltener
Erdmetalle und Verunreinigungen, wie Kieselsäure, Aluminiumoxid, Titanoxid und Eisenoxid enthalten. Vorzugsweise enthält
das Konzentrat wenigstens 50 Gewichtsprozent Yttriumoxid plus Oxide schwerer seltener Erdmetalle, nicht mehr
als 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der vorhandenen Oxide, Oxide leichter seltener Erdmetalle und
nicht mehr als 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht mehr als 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Konzentrats,
an nicht zugehörigen Verunreinigungen.
Im Verfolg des Erfindungsgedankens ist die Verwendung eines Konzentrats wünschenswert, das wirtschaftlich leicht zugänglich
ist und das einen hohen Gehalt an Yttriumoxid plus Oxiden schwerer seltener Erdmetalle aufweist. Daher sind
im Rahmen der vorliegenden Erfindung Konzentrate verwendbar, die zwischen etwa 50 und etwa 65 Gewichtsprozent
Yttriumoxid, zwischen etwa 30 und etwa 35 Gewichtsprozent Oxide schwerer seltener Erdmetalle, zwischen etwa 2 und
etwa 15 Gewichtsprozent Oxide leichter seltener Erdmetalle und zwischen etwa 1 und etwa 5 Gewichtsprozent an nicht
zugehörigen Verunreinigungen enthalten. Jedoch ist auch der Einsatz von Konzentraten möglich, in welchen der Ge-
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halt an Oxiden leichter seltener Erdmetalle bis zu 40 Gewichtsprozent
und der Gehalt an Verunreinigungen bis zu 5 Gewichtsprozent erreicht, wobei der Gehalt an Yttriumoxid
lediglich etwa 38 Gewichtsprozent und der Gehalt an Oxiden schwerer seltener Erdmetalle etwa 20 Gewichtsprozent
beträgt.
Der Stabilisationsgrad des Zirkoniumoxids hängt vom Molprozentsatz
des vorhandenen Yttriumoxids und der Oxide der schweren seltenen Erdmetalle ab. 3 Mol% Yttriumoxid plus
Oxide schwerer seltener Erdmetalle ergibt ein ausreichend stabilisiertes Zirkoniumoxid in tetragonaler Form, welches
zyklischen thermischen Behandlungen im Temperaturbereich zwischen 800 und 1600 °C widersteht und für viele
Anwendungsmöglichkeiten geeignet ist. Mit zunehmendem Molprozentsatz an Yttriumoxid plus Oxide schwerer seltener
Erdmetalle wächst die Stabilisationswirkung auf den damit hergestellten Zirkoniumoxidkörper. Zur Stabilisierung von
Zirkoniumoxid in der kubischen Form werden 6 bis 8 Mo1% Yttriumoxid plus Oxide schwerer seltener Erdmetalle benötigt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung stabilisierten
Zirkoniumoxids ist dadurch gekennzeichnet, dass man Zirkoniumoxid und ein Yttriumoxidkonzentrat, welches
zwischen 35 und 70 % Yttriumoxid und einen im wesentlichen aus Oxiden schwerer und leichter seltener Erdmetalle
bestehenden Rest enthält und welches in einer zur Erzielung von mindestens 3 Mol% Yttriumoxid plus Oxide schwerer
seltener Erdmetalle ausreichenden Menge zugegen ist, miteinander vermischt und die Mischung für eine Zeit zwischen
1 und 10 Stunden bei einer Temperatur zwischen 900 und 1500 0C kalziniert.
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Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorteilhaft so durchgeführt,
dass man das Yttriumoxidkonzentrat in Salzsäure löst, die Salzsäurelösung einer wässrigen Aufschlämmung von
basischem Zirkoniumsulfat zusetzt, den pH-Wert der resultierenden Aufschlämmung zur Mitfällung des Zirkoniums,
Yttriums und der schweren und leichten seltenen Erdmetalle in Form ihrer Hydroxide auf 9 einstellt, anschliessend das
Fällungsprodukt ausfiltert, dieses danach zur Entfernung der Sulfat- und Chloridionen wäscht, das gewaschene Fällungsprodukt
trocknet und schliesslich für eine Zeit zwischen 1 und 10 Stunden bei einer Temperatur zwischen 900
und 1500 °C kalziniert.
Das erfindungsgemäss hergestellte stabilisierte Zirkoniumoxid
lässt sich zur Bildung von Körpern verwenden, indem das Zirkoniumoxid in Gegenwart von Wasser gemahlen, das gemahlene
Zirkoniumoxid unter einem Druck von etwa 784 kg/cm^ in die gewünschte Form gepresst und die erhaltene Form für
zwei Stunden bei einer Temperatur zwischen 1400 und 1650 0C
gesintert wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Verfahrensbeispielen näher erläutert. Das in den
Verfahrensbeispielen verwendete Yttriumoxid/Erdmetalloxidkonzentrat
hatte in Gewichtsprozentsätzen die folgende Zusammensetzung:
Oxid
Y2°3
La2O3
La2O3
CeO2
Konzentrat I
48.6 0.4 2.0
Konzentrat II |
Konzentrat III |
64.0 | 55.5 |
3.5 | 0.4 |
0.5 | 1.4 |
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Oxid Konzentrat
Pr6On
Nd2O3 1.5
Sm3O3 1.5
Eu2O3 1.0
Gd20o 5,5
Tb2O3 1.0
Dy2O3 16.0
Ho2O3 3.0
Er2O3 4.5
Yb9Oo 2.0
2231539 | |
Konzentrat II |
Konzentrat III |
0.6 | 0.2 |
3.2 | 1.3 |
1.4 | 2.0 |
0.1 | 0.2 |
3.3 | 9.4 |
0.9 | 3.2 |
7.0 | 15.2 |
1.9 | 2.0 |
6.1 | 3.7 |
6.1 | 1.5 |
0.5 | mm |
Das Yttriumoxid/Erdmetalloxid-Konzentrat I wurde in 6-M
Salzsäure gelöst und die Lösung wurde einer wässrigen Aufschlämmung zugegeben, in welcher Zirkonium in Form basischen
Zirkoniumsulfats in einer zur Erzielung eines stabilisierten Zirkoniumoxidproduktes mit insgesamt 6 Mo1%
Yttriumoxid und Oxide schwerer seltener Erdmetalle erforderlichen Menge vorhanden war. Der pH-Wert der erhaltenen
Aufschlämmung wurde durch Zugabe von wässrigem Ammoniak auf 9 eingestellt um eine Mitfällung des Yttriums, der seltenen
Erdmetalle und des Zirkoniums in Form ihrer Hydroxide zu bewirken. Die gemischten Hydroxide wurden ausgefiltert
und mit Wasser gewaschen, bis das Filtrat frei von Sulfat-
und Chloridionen war. Danach wurden die gemischten Hydroxide getrocknet und dann für die Dauer von 1 h bei 900 0C kalziniert.
Die Röntgenüberprüfung des erhaltenen Produkts zeigte, dass es aus einer einheitlichen kubischen Phase
bestand.
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Das kalzinierte Produkt wurde in einer Kugelmühle nass gemahlen, bis ein Pulver mit einer im wesentlichen durchweg
unterhalb von 10 Mikron liegenden Teilchengrösse erhalten wurde. Das Pulver wurde getrocknet, unter einem Druck von
784 kg/cm2 in Form gepresst und für die Dauer von 2 h bei einer Temperatur von 1570 0C gesintert. Die erhaltenen
Formkörper hatten eine Dichte von 5.9 g/cm .
Zu Vergleichszwecken wurde mit Yttriumoxid stabilisiertes Zirkoniumoxid aus Zirkoniumoxid und 6 Mo1% 99.9 % reinem
Yttriumoxid unter Anwendung der Mitfällung als Mischungsschritt und des Nassmahlens in einer Kugelmühle wie zuvor
beschrieben als feines Pulver hergestellt. Das erhaltene Pulver wurde auf dieselbe Weise und unter denselben Bedingungen
wie sie mit Bezug auf das stabilisierte Zirkoniumoxid aus Yttriumoxid/Oxide seltener Erdmetalle beschrieben
worden sind, getrocknet, in Form gepresst und gesintert. Die erhaltenen Formkörper waren porös und hatten eine Dichte
von 4.7 g/cm .
Kalziniertes Zirkoniumoxidpulver mit 99 % ZrO2 + HfO2 wurde
mit 6 Mo1% des Konzentrats II in einer Kugelmühle nass gemischt. Das Mahlen wurde fortgesetzt bis die Teilchengrösse
im wesentlichen durchweg unterhalb 10 Mikron betrug. Die gemischten Pulver wurden sodann getrocknet, unter dem zuvor
angegebenen Druck in Form gepresst und in einem gasgefeuerten Ofen für die Dauer von 2 h bei einer Temperatur von
1650 0C gesintert. Die erhaltenen Formkörper besassen keine
sichtbare Porösität und hatten eine Dichte von 5.78 g/cm.
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6 Mol% Yttriumoxidkonzentrat III wurden zusammen mit Zirkoniumoxid
zur Erzielung sulfat- und chloridionenfreier Hydroxide wie im Beispiel 1 beschriä>en der Mitfällung unterworfen.
Die gemischten Hydroxide wurden getrocknet und für eine Zeitdauer von 6 h bei 1250 0C kalziniert. Das kalzinierte
Produkt wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von hochdichten Zirkoniuraoxidschleifmitteln mit einem
Mittel : Beschickungsgut-Verhältnis von 20 : 1 für eine Dauer von 18 h nass gemahlen. Das gemahlene Pulver wurde
getrocknet und mit einem Druck von 784 kg/cm zu kleinen Scheiben von 3.6 g/cm Dichte gepresst. Diese Scheiben wurden
für eine Dauer von 4 h bei einer Gipfeltemperatur von 1620 0C in einem mit Erdgas gefeuerten Ofen gesintert und
erhielten Brenndichten von 5.88 g/cm3 bei einem Brennschrumpf
von 15.3 %.
Die erzielten Resultate zeigen, dass die Verwendung von Yttriumoxid/Oxide seltener Erdmetalle-Konzentrate als Stabilisierungsmittel
stabilisierte Zirkoniumoxidkörper von höherer Brenndichte ergibt als unter Benutzung von 99.9 %
reinem Yttriumoxid als Stabilisierungsmittel hergestellte Zirkoniumoxidkörper.
Es ist zwar bekannt, dass bestimmte Oxide "schwerer" seltener
Erdmetalle auf Zirkoniumoxid einen stabilisierenden Einfluss ausüben und dass daraus gefolgert wurde, dass andere
Oxide "schwerer" seltener Erdmetalle den gleichen stabilisierenden Effekt haben würden, jedoch haben deren Herstellungskosten
ihre Verwendung als Stabilisierungsmittel
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für Zirkoniumoxid verhindert. Es ist auch bekannt, dass die Oxide "leichter" seltener Erdmetalle weder allein noch
in Mischungen miteinander mit Zirkoniumoxid ein kubisch stabilisiertes Zirkoniumoxid ergeben.
Obwohl der Mechanismus z. Zt. noch nicht bekannt ist, veranschaulichen
die Beispiele jedoch, dass es zur Herstellung von dichten, stabilen Körpern aus Zirkoniumoxid nicht der
Verwendung reinen Yttriumoxids oder eines reinen Oxids eines "schweren" Erdmetalls bedarf. Solche Körper lassen
sich erfindungsgemäss unter Verwendung verhältnismässig billiger Yttriumoxid/Oxide seltener Erdmetall-Konzentrate
leicht herstellen. Die Gegenwart von Oxiden "leichter" seltener Erdmetalle im Konzentrat ist dabei augenscheinlich
nicht von schädlichem Einfluss.
- Patentansprüche -
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Claims (12)
1. Stabilisierter Zirkoniumoxidkqrper, bestehend aus Zirkoniumoxid und einem Yttriumoxidkonzentrat, das zwischen
35 und 70 Gewichtsprozent Yttriumoxid enthält und dessen Rest im wesentlichen Oxide schwerer und leichter
seltener Erdmetalle sind, wobei das Konzentrat in einer solchen Menge zugegen ist, dass insgesamt mindestens 3 Mo1%
Yttriumoxid und Oxide schwerer seltener Erdmetalle im Zirkoniumoxidkörper
enthalten sind.
2. Stabilisierter Zirkoniumoxidkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentrat in einer sol- '
chen Menge zugegen ist, dass insgesamt zwischen 6 und 8 Mo1% Yttriumoxid und Oxide schwerer seltener Erdmetalle
im Zirkoniumoxidkörper enthalten sind.
3. Stabilisierter Zirkoniumoxidkörper nach Anspruch 1 od. 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentrat wenigstens
50 Gewichtsprozent Yttriumoxid plus Oxide schwerer seltener Erdmetalle, nicht mehr als 40 Gewichtsprozent, bezogen
auf die Gesamtmenge der vorhandenen Oxide, Oxide leichter seltener Erdmetalle und nicht mehr als 5 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Gesamtmenge des Konzentrats, an nicht zugehörigen Verunreinigungen enthält.
4. Stabilisierter Zirkoniumoxidkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentrat zwischen etwa
50 und etwa 65 Gewichtsprozent Yttriumoxid, zwischen etwa 30 und etwa 35 Gewichtsprozent Oxide schwerer seltener
Erdmetalle, zwischen etwa 2 und etwa 15 Gewichtsprozent Oxide leichter seltener Erdmetalle und zwischen 1 und 5
Gewichtsprozent an nicht zugehörigen Verunreinigungen enthält.
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5. Stabilisierter Zirkoniumoxidkörper nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentrat etwa 38 Ge- wichtsprozent
Yttriumoxid, etwa 20 Gewichtsprozent Oxide schwerer seltener Erdmetalle, bis zu 40 Gewichtsprozent
Oxide leichter seltener Erdmetalle und bis zu 5 Gewichtsprozent an nicht zugehörigen Verunreinigungen enthält.
6. Verfahren zur Herstellung stabilisierten Zirkoniumoxids, dadurch gekennzeichnet, dass man Zirkoniumoxid und
ein Yttriumoxidkonzentrat, welches zwischen 35 und 70 % Yttriumoxid und einen im wesentlichen aus Oxiden schwerer
und leichter seltener Erdmetalle bestehenden Rest enthält und welches in einer zur Erzielung von mindestens 3 Mo1%
Yttriumoxid plus Oxide schwerer seltener Erdmetalle ausreichenden Menge zugegen ist, miteinander vermischt und die
Mischung für eine Zeit zwischen 1 und 10 Stunden bei einer Temperatur zwischen 900 und 1500 °C kalziniert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das Konzentrat in einer solchen Menge zugesetzt wird, dass sich insgesamt zwischen 6 und 8 Mol% Yttriumoxid und
Oxide schwerer seltener Erdmetalle in der Mischung befinden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 od. 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das zugesetzte Konzentrat wenigstens 50 Gewichtsprozent Yttriumoxid plus Oxide schwerer seltener Erdmetalle,
nicht mehr als 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der vorhandenen Oxide, Oxide leichter seltener Erdmetalle
und nicht mehr als 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Konzentrats, an nicht zugehörigen Verunreinigungen
enthält.
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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zugesetzte Konzentrat zwischen etwa 50 und etwa
65 Gewichtsprozent Yttriumoxid, zwischen etwa 30 und etwa 35 Gewichtsprozent Oxide schwerer seltener Erdmetalle,
zwischen etwa 2 und etwa 15 Gewichtsprozent Oxide leichter seltener Erdmetalle und zwischen etwa 1 und 5 Gewichtsprozent
an nicht zugehörigen Verunreinigungen enthält.
10. Verfahren nac h Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das zugesetzte Konzentrat zwischen etwa 38 Gewichtsprozent Yttriumoxid, etwa 20 Gewichtsprozent Oxide schwerer seltener
Erdmetalle, bis zu 40 Gewichtsprozent Oxide leichter seltener Erdmetalle und bis zu 5 Gewichtsprozent an nicht
zugehörigen Verunreinigungen enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass man das Yttriumoxidkonzentrat in Salzsäure
löst, die Salzsäurelösung einer wässrigen Aufschlämmung von basischem Zirkoniumsulfat zusetzt, den pH-Wert
der resultierenden Aufschlämmung zur Mitfällung des Zirkoniums, Yttriums und der schweren und leichten seltenen
Erdmetalle in Form ihrer Hydroxide auf 9 einstellt, ahschliessend das Fällungsprodukt ausfiltert, dieses danach
zur Entfernung der Sulfat- und Chloridionen wäscht, das gewaschene Fällungsprodukt trocknet und schliesslich für
eine Zeit zwischen 1 und 10 Stunden bei einer Temperatur zwischen 900 und 1500 0C kalziniert.
12. Verfahren zur Bildung eines Körpers aus stabilisiertem Zirkoniumoxid, hergestellt nach einem der Ansprüche
6 bis 11, dadurch gekennzeichnet t dass das Zirkoniumoxid
in Gegenwart von Wasser gemahlen, das gemahlene Zirkonium-
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oxid unter einem Druck von etwa 784 kg/cm in die gewünschte Form gepresst und die erhaltene Form für zwei Stunden
bei einer Temperatur zwischen 1400 und 1650 0C gesintert
wird.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3039971 | 1971-06-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2231539A1 true DE2231539A1 (de) | 1973-01-11 |
Family
ID=10307082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2231539A Pending DE2231539A1 (de) | 1971-06-29 | 1972-06-28 | Stabilisiertes zirkoniumoxid und verfahren zu dessen herstellung |
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DE (1) | DE2231539A1 (de) |
FR (1) | FR2143781A1 (de) |
GB (1) | GB1342406A (de) |
IT (1) | IT959976B (de) |
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