JP2002193672A - 配向性セラミックス焼結体およびその製造方法 - Google Patents

配向性セラミックス焼結体およびその製造方法

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JP2002193672A JP2001144049A JP2001144049A JP2002193672A JP 2002193672 A JP2002193672 A JP 2002193672A JP 2001144049 A JP2001144049 A JP 2001144049A JP 2001144049 A JP2001144049 A JP 2001144049A JP 2002193672 A JP2002193672 A JP 2002193672A
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plane
alumina
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Tatsu Suzuki
達 鈴木
Yoshio Sakka
義雄 目
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74Physical characteristics
    • C04B2235/78Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/787Oriented grains

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板状の種結晶粒成長させることなく、平均結
晶粒径が20μm以下で、粒子幅が粒径の0.4倍以下
の配向性焼結体、または、平均結晶粒径が20μm以上
で粒子幅が粒径の0.5倍以上の配向性焼結体の製造を
も可能とする。 【解決手段】 等軸晶ではない結晶構造をもつ非強磁性
体粉末をスラリーに分散し、そのスラリーを磁場中で成
形して、成形体を焼結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、配向性セ
ラミックス焼結体の製造方法とこの方法により得られる
配向性セラミックス焼結体に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来より、セラミックス焼結
体は、研磨、切削材および高温材料等として幅広く一般
的に使用されており、たとえばアルミナ系の焼結体は、
その優れた耐食性、機械的強度や硬度、耐摩耗性などの
特徴を持ち、機械部品、電気電子材料、および光学材料
などに実用化されている。
【0003】このようなセラミックス焼結体について
は、近年では、その微細構造を制御することで、靱性、
強度、透光性などの特性を向上させることが可能とされ
てきている。たとえば、このような微細構造制御のひと
つの具体例として、微細化された配向性焼結体がある。
この微細化された配向性焼結体の製造方法としては、微
細化工程と配向化工程とからなるものが知られており、
微細化工程では、焼結体の作製プロセスの一つであるコ
ロイドプロセスを用い、粉末を液体中に分散し、スリッ
プキャストなどにより固化形成することで、粉末を微細
に分散し高密度に成形できるようにしている。また、配
向化工程では、たとえば、粉末がアルミナの場合、板状
アルミナと粒状アルミナ粉末を混合し、その混合物の中
から板状アルミナを種として粒成長させる方法が知られ
ている。
【0004】特開平07−315915および特開平6
−88218には、このような方法を用いた、配向性ア
ルミナ質焼結体および配向性酸化亜鉛焼結体の製造方法
が開示されている。配向性アルミナ質焼結体では、C面
が配向した面での平均結晶粒径が20〜200μmの比
較的大きな結晶粒で、かつ粒径のアスペクト比が0.4
倍以下と楕円度が比較的大きな粉末が得られている。
【0005】しかしながら、このような従来の配向性焼
結体の製造方法では、平均結晶粒径が20〜200μm
で、かつ、アスペクト比が0.4以下が限度であり、平
均結晶粒径が20μm以下のより微細な結晶粒径であっ
たり、または、アスペクト比が0.4以上、すなわち、
より球形に近い粒子形状をもった粉末の配向化は困難で
あった。
【0006】その理由としては、従来の配向性焼結体の
製造方法では、板状の種結晶を粒成長させる方法である
ので、結局のところ微小なもの、または、より球状なも
のは原理的に困難であることによる。
【0007】ところが、最近では、各種材料の微細化、
強度化、高機能化の産業的ニーズが高く、たとえば平均
結晶粒径が20μm以下で、アスペクト比が0.4以下
の配向性アルミナや、平均結晶粒径が20μm以上でア
スペクト比粒径の0.5倍以上の配向性アルミナなど、
より微細でかつより球形に近い粒子形状を持った各種の
配向性セラミックス焼結体の提供が待ち望まれてはいる
ものの、これまでのところ、これを実現するための方法
は知られていないのが実情である。
【0008】この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑
みてなされたものであり、板状の種結晶粒成長させるこ
となく、平均結晶粒径が20μm以下で、アスペクト比
が0.4以下の配向性焼結体、または、平均結晶粒径が
20μm以上で、アスペクト比が0.5以上の配向性ア
ルミナセラミックス焼結体の製造をも可能とする、微細
構造と配向性がより高度に制御された新しい配向性セラ
ミックス焼結体とその製造方法を提供することを課題と
している。
【0009】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第1には、等軸晶ではな
い結晶構造をもつ非強磁性体粉末を溶媒に分散し、その
スラリーを磁場中で固化成形した後に焼結することを特
徴とする配向性セラミックス焼結体の製造方法を提供す
る。
【0010】また、この出願の発明は、第2には、非強
磁性体粉末が等軸晶ではないセラミックス粉末であるこ
とを特徴とする配向性セラミックス焼結体の製造方法
を、第3には、セラミックス粉末が、アルミナ粉末、二
酸化チタン粉末、窒化アルミニウム粉末、正方晶ジルコ
ニア粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末、または、水酸
アパタイト粉末、もしくはこれらを含む混合複合体であ
ることを特徴とする前記の配向性セラミックス焼結体の
製造方法を提供し、第4には、これらの製造方法により
得られた配向性セラミックス焼結体を提供する。
【0011】そして、この出願の発明は、第5には、ア
ルミナ焼結体であって、アルミナ結晶のC面が配向した
面においてX線回折による(006)回折強度が、(1
10)解析強度の1.2倍以上となり、C面が配向した
面と平行面において、結晶平均粒径が20μm以下、ま
たは、粒径が20μm以上でC面が配向した面と垂直な
面における結晶粒径のアスペクト比が0.4より大き
く、かつ1以下であることを特徴とする配向性焼結体を
提供し、第6には、結晶配向した二酸化チタンセラミッ
ク焼結体を提供し、第7には、二酸化チタン焼結体であ
って、X線回折による(002)回折強度が、(11
0)回折強度より大きい結晶配向したルチル構造の二酸
化チタン焼結体であることを特徴とする配向性二酸化チ
タンセラミックス焼結体をも提供する。
【0012】さらに、この出願の発明は、第8には、正
方晶ジルコニアセラミックス焼結体であって、結晶配向
した正方晶ジルコニア焼結体であることを特徴とする配
向性正方晶ジルコニアセラミックス焼結体を提供し、第
9には、X線回折による(002)回折強度が、(20
0)回折強度より大きい結晶配向した正方晶ジルコニア
セラミックス焼結体を提供する。
【0013】すなわちこの出願の発明は、アルミナなど
の非強磁性体の磁気異方性は無視するという従来までの
常識や慣例を打ち破り、非強磁性体であってもその磁気
異方性を考慮に入れ、アルミナ粉末などの等軸晶ではな
い結晶構造をもつ非強磁性体粉末を、スラリーに分散
し、そのスラリーを磁場中で成形することで、これまで
に知られていない新しい構造の配向性セラミックス焼結
体を提供可能としたことに大きな特徴がある。
【0014】このことは、発明者の鋭意なる研究成果、
すなわち、立方晶以外の結晶構造をもつ物質では、C軸
方向とC軸垂直方向(C面)とで結晶磁気異方性を示す
ものが多く、六方晶系の結晶構造であるアルミナも磁気
異方性は無視できないという新しい知見に基くものであ
る。
【0015】その背景には、近年の超伝導マグネットの
発達により、液体ヘリウムを使用せずに強磁場を比較的
簡単に得られるようになってきており、非強磁性物質で
あっても外界から及ぼされる無視できないエネルギーと
して、磁場を作用させることができるようになってきた
ことがある。
【0016】
【発明の実施の形態】この出願の発明は上記のとおりの
特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態につい
て説明する。
【0017】この出願の発明の前記の製造方法は、結晶
磁気異方性と強磁場を利用したものであり、この方法に
よれば、結晶磁気異方性をもつあらゆる粉末の配向性制
御を行なうことが可能となる。
【0018】たとえばアルミナを配向させることによ
り、強度と靱性を同時に改善でき、透光性アルミナでの
直線透過率の増加も見込まれ、高純度でさらに非常に配
向度の高いアルミナを得ることが可能となる。このアル
ミナは、単結晶作製原料としても期待される。さらに、
この発明の方法においては、板状アルミナを粒成長の種
として用いる必要がないので、アルミナ粉末1種類のみ
から配向性アルミナの作製が可能であり、製造コストの
削減も可能である。
【0019】この出願の発明が対象にする粉末は、等軸
晶でない結晶構造をもつ非強磁性体粉末であって、その
種類は各種であってよい。なかでも、セラミックスがそ
の代表例として挙げられ、アルミナ、チタニア、酸化亜
鉛、窒化アルミニウム、正方晶ジルコニア、酸化スズ、
水酸化アパタイト等である。これらの粉末は、まず溶媒
に分散されてスラリーが調製される。この場合、必要に
応じて分散助剤、たとえば電解質物質が用いられる。
【0020】溶媒としては水、あるいは非水系のエタノ
ール等のアルコール、エーテルなどの有機溶媒、あるい
はこれらの適宜な混合溶媒が用いられる。スラリーにお
ける粉末の濃度や電解質物質の濃度については、粉末や
溶媒の種類、粉末の粒径等を考慮して定めることができ
る。
【0021】粉末を分散したスラリーは、次いで磁場中
の成形に供されることになる。成形は、たとえばスリッ
プキャストなどのコロイドプロセスの方法が好適に採用
される。コロイドプロセスには、スリップキャストの
他、ゲルキャスト、プレッシャーフィルトレーション、
テープキャスト、電気泳動堆積などがある。
【0022】印加される磁場としては一般的には1T以
上で、7T以上とすることが好ましい。1T未満の場合
には、さらには7T未満の場合には、セラミックス粒子
に及ぼす磁場の影響が弱く配向が起こりにくい。
【0023】なお、磁場を用いる場合には、任意の方向
からの磁場の印加によって、任意の配向方向を選択する
ことが可能となる。得られた成形体は次いで焼結される
が、この場合の焼結方法、そして条件としては、たとえ
ば、アルミナの場合には、1300℃〜1800℃、1
〜3時間、大気中での焼結、窒化アルミニウムの場合に
は、1800℃〜2000℃、1〜3時間、窒素雰囲気
中での焼結などが例示される。もちろん、平均粒径やア
スペクト比を所望する値にするためには様々な焼結方
法、焼結条件の選択が可能である。
【0024】この発明においては、たとえば、粉末アル
ミナの場合、C面が配向した面におけるX線回折による
(006)回折強度が、(110)回折強度の1.2倍
以上で、平均粒径が20μm以下の微細組織であれば、
靱性を向上させることができる。
【0025】さらに、高温でのアルミナのランダムな方
向への異常粒成長が抑制され、高温で安定した特性を得
ることができる。また、C面が配向した面におけるX線
回折による(006)回折強度が、(110)回折強度
の1.2倍以上で、平均粒径が20μm以上であるアル
ミナは、アスペクト比を0.5以上にすれば、強度と靱
性の方向依存性を少なくすることができる。この発明に
おいては、逆を言えば、板状ではなく粒状アルミナ粉末
原料のみを使用しなければ、平均粒径が20μm以下の
微細組織またはアスペクト比を0.5以上となる配向性
アルミナを作成することができないし、成形時において
スラリーに磁場を作用させ、さらにその成形体を加熱し
なければ、粉末を配向させることができない。
【0026】なお、この発明においてアルミナの組織配
向を定義するアスペクト比については、アルミナ結晶の
C面が配向している面と垂直な面において、アルミナ結
晶のC面に垂直な方向での粒子幅をdv、平行方向の粒
径をdhとしたときのアスペクト比(A)を、 A=dv/dh としている。
【0027】そして、前記のとおり、この出願の発明に
よれば、これまでに知られていない配向性二酸化チタン
セラミックス焼結体、そして、配向性正方晶ジルコニア
セラミックス焼結体も提供されるのである。
【0028】以下実施例を示し、さらにこの発明につい
て詳しく説明する。
【0029】
【実施例】この発明の実施例として配向性焼結体を製造
した。また比較のために、従来の方法による焼結体も製
造した。実施例1 平均粒径0.1μmのアルミナ粉末を用い固相濃度40
vol%となるように秤量し、高分子電解質(ポリカル
ボン酸アンモニウム塩)を適量添加した水溶液中に分解
させてスラリーを作製した。このとき、弱く凝集した粉
末を再分散させるため、スターラで分散しながら超音波
攪拌した。このスラリーを多孔質の型に流し込み、溶液
を吸収させ高密度に成形する過程(スリップキャスト)
を磁場中で行った。このときの磁場の強さを10Tに
し、図1のとおり、磁場印加方向をスリップキャスト方
向と平行にした。この成形体を1600℃で2時間大気
中で加熱して、配向性焼結体を得た。その焼結体におけ
るX線回折測定結果を図2に示した。また、図3は焼結
体の磁場印加方向に平行な面の組織写真である。平均結
晶粒径が20μm以下であっても、配向性焼結体が得ら
れることが確認された。
【0030】得られた配向性アルミナセラミックス焼結
体は、C面が配向した面において、X線回折による(0
06)回折強度が、(110)回折強度の23.9倍で
あって、結晶平均粒径が約10μmで、アスペクト比が
約0.28のものであることが確認された。実施例2 実施例1と同様に、平均粒径0.1μmのアルミナ粉末
を用い固相濃度40vol%となるように秤量し、高分
子電解質(ポリカルボン酸アンモニウム塩)を適量添加
した水溶液中に分解させてスラリーを作製した。スリッ
プキャスト時に印加する磁場の強さを10Tにし、磁場
印加方向を、図4のようにスリップキャスト方向と垂直
にした。この成形体を1600℃で2時間大気中で加熱
することにより焼結体を得た。その焼結体におけるX線
回折測定結果を図5に示した。この発明により、平均結
晶粒径が20μm以下であっても、配向性焼結体が得ら
れことが確認された。実施例1においても測定したX線
回折の強度比は7.5であった。実施例3 実施例1と同様に、アルミナ粉末を用い高分子電解質
(ポリカルボン酸アンモニウム塩)を適量添加した水溶
液中に分散させてスラリーを作製した。ただし、アルミ
ナ粉末は平均結晶粒径が0.4μmであり、固相濃度は
40vol%となるように秤量した。スラリー中でのア
ルミナ粉末の分散方法、スリップキャスト時における磁
場印加条件、成形体の加熱条件を実施例1と同様の方法
により焼結体を得た。その焼結体におけるX線回折測定
結果を図6に示した。この発明により、平均結晶粒径が
20μm以下であっても、配向性焼結体が得られること
が確認された。実施例3においても測定したX線回折の
強度比は1.2であった。実施例4 実施例1と同様に、アルミナ粉末を用い高分子電解質
(ポリカルボン酸アンモニウム塩)を適量添加した水溶
液中に分散させてスラリーを作製した。ただし、平均粒
径0.1μmのアルミナ粉末を用い固相濃度40vol
%となるように秤量した。このとき、弱く凝集した粉末
を再分散させるため、スターラーで分散しながら、超音
波攪拌した。このスラリーを多孔質の型に流し込み、溶
液を吸収させて高密度に成形する過程(スリップキャス
ト)を磁場中で行った。このときの磁場の強さを10T
にし、磁場印加方向をスリップキャスト方向と平行にし
た。この成形体を1400℃で2時間大気中で加熱する
ことにより焼結体を得た。その焼結体におけるX線回折
測定結果を図7に示した。また、焼結体の磁場印加方向
に平行な面の組織写真を図8に示した。この発明によ
り、平均結晶粒径が20μm以下であっても、配向性焼
結体が得られることが確認された。
【0031】実施例4においても測定したX線回折の強
度比は4.7で、結晶粒径が約5μmで、アスペクト比
は約0.6であった。実施例5 実施例1と同様に、平均粒径0.1μmのアルミナ粉末
を用い固相濃度40vol%となるように秤量し、高分
子電解質(ポリカルボン酸アンモニウム塩)を適量添加
した水溶液中に分散させてスラリーを作製した。スリッ
プキャスト時に印加する磁場の強さを10Tにし、磁場
印加方向をスリップキャスト方向と平行にした。この成
形体を1600℃、12時間、大気中で加熱することに
より焼結体を得た。その焼結体の磁場印加方向に垂直な
面の組織写真を図9に示した。この発明により、平均粒
径が20μm以上でアスペクト比が0.4以上であって
も、配向性焼結体が得られることが確認された。実施例6 平均粒径30nmの二酸化チタン粉末(アナターゼ80
%)を用い固相濃度20vol%となるように秤量し、
高分子電解質(ポリカルボン酸アンモニウム塩)を適量
添加した水溶液中に分散させてスラリーを作製した。こ
のとき、弱く凝集した粉末を再分散させるため、スター
ラーで分散しながら超音波攪拌した。このスラリーを多
孔質の型に流し込み、溶液を吸収させて高密度に成形す
る過程(スリップキャスト)を磁場中で行った。このと
きの磁場の強さを10Tにし、磁場印加方向をスリップ
キャスト方向と平行にした。この成形体を1300℃で
2時間大気中で加熱することにより焼結体を得た。図1
0は、その配向性二酸化チタンのX線回折測定結果示し
たものである。
【0032】図10からは、X線回折による(002)
回折強度が、(110)回折強度より大きい結晶配向し
たルチル構造の二酸化チタン焼結体であることがわか
る。実施例7 平均粒径40nmの酸化亜鉛粉末を用い固相濃度20v
ol%となるように秤量し、高分子電解質(ポリカルボ
ン酸アンモニウム塩)を適量添加した水溶液中に分散さ
せてスラリーを作製した。このとき、弱く凝集した粉末
を再分散させるため、スターラーで分散しながら超音波
攪拌した。このスラリーを多孔質の型に流し込み、溶液
を吸収させて高密度に成形する過程(スリップキャス
ト)を磁場中で行った。このときの磁場の強さを10T
にし、磁場印加方向をスリップキャスト方向と平行にし
た。この成形体を1400℃で5時間大気中で加熱する
ことにより焼結体を得た。図11は、その配向性酸化亜
鉛のX線回折測定結果である。実施例8 平均粒径0.69μmの窒化アルミニウム粉末を用い固
相濃度50vol%となるように秤量し、エステル系分
散材を適量添加したエタノール溶液中に分散させてスラ
リーを作製した。このとき、弱く凝集した粒子を再分散
させるため、スターラーで分散しながら超音波攪拌し
た。このスラリーを多孔質の型に流し込み、溶液を吸収
させて高密度に成形する過程(スリップキャスト)を磁
場中で行った。このときの磁場の強さを10Tにし、磁
場印加方向をスリップキャスト方向と平行にした。この
成形体を1900℃、2時間、窒素雰囲気中で加熱する
ことにより焼結体を得た。図12は、その配向性窒化ア
ルミニウムのX線回折測定結果である。実施例9 平均粒径94nmの12mol%CeO2安定化正方晶
ジルコニア粉末を用い固相濃度30vol%となるよう
に秤量し、高分子電解質(ポリカルボン酸アンモニウム
塩)を適量添加した水溶液中に分散させてスラリーを作
製した。このとき、弱く凝集した粒子を再分散させるた
め、スターラーで分散しながら超音波攪拌した。このス
ラリーを多孔質の型に流し込み、溶液を吸収させて高密
度に成形する過程(スリップキャスト)を磁場中で行っ
た。このときの磁場の強さを10Tにし、磁場印加方向
をスリップキャスト方向と平行にした。この成形体を1
600℃、2時間、大気中で加熱することにより焼結体
を得た。図13は、その配向性正方晶ジルコニアのX線
回折測定結果である。実施例10 平均粒径0.1μmのアルミナ粉末に、平均粒径60n
mの3mol%Y23安定化正方晶ジルコニア粉末を1
0vol%混合し、固相濃度30vol%となるように
秤量し、高分子電解質(ポリカルボン酸アンモニウム
塩)を適量添加した水溶液中に分散させてスラリーを作
製した。このとき、弱く凝集した粒子を再分散させるた
め、スターラーで分散しながら超音波攪拌した。このス
ラリーを多孔質の型に流し込み、溶液を吸収させて高密
度に成形する過程(スリップキャスト)を磁場中で行っ
た。このときの磁場の強さを10Tにし、磁場印加方向
をスリップキャスト方向と平行にした。この成形体を1
600℃、2時間、大気中で加熱することにより焼結体
を得た。図14は、その配向性10vol%正方晶ジル
コニア(3mol%Y23安定化)分散アルミナのX線
回折測定結果である。 実施例11 平均粒径0.1μmのアルミナ粉末に、径0.5μm長
さ30μmの炭化珪素ウイスカーを20vol%混合
し、固相濃度30vol%となるように秤量し、高分子
電解質(ポリカルボン酸アンモニウム塩)を適量添加し
た水溶液中に分散させてスラリーを作製した。このと
き、弱く凝集した粒子を再分散させるため、スターラー
で分散しながら超音波攪拌した。このスラリーを多孔質
の型に流し込み、溶液を吸収させて高密度に成形する過
程(スリップキャスト)を磁場中で行った。このときの
磁場の強さを10Tにし、磁場印加方向をスリップキャ
スト方向と平行にした。この成形体を1800℃、2時
間、アルゴン雰囲気中で加熱することにより焼結体を得
た。図15は、その配向性20vol%炭化珪素分散ア
ルミナのX線回折測定結果である。実施例12 平均粒径30nmの酸化スズ粉末を用い、固相濃度20
vol%となるように秤量し、高分子電解質(ポリカル
ボン酸アンモニウム塩)を適量添加した水溶液中に分散
させてスラリーを作製した。このとき、焼結促進のた
め、平均粒径30nmの酸化マンガンを0.5mol%
添加し、弱く凝集した粒子を再分散させるため、スター
ラーで分散しながら超音波攪拌した。このスラリーを多
孔質の型に流し込み、溶液を吸収させて高密度に成形す
る過程(スリップキャスト)を磁場中で行った。このと
きの磁場の強さを10Tにし、磁場印加方向をスリップ
キャスト方向と平行にした。この成形体を1200℃、
2時間、大気中で加熱することにより焼結体を得た。図
16は、その配向性酸化スズのX線回折測定結果であ
る。実施例13 平均粒径100nmの水酸アパタイトを用い、固相濃度
30vol%となるように秤量し、高分子電解質(ポリ
カルボン酸アンモニウム塩)を適量添加した水溶液中に
分散させてスラリーを作製した。このとき、弱く凝集し
た粒子を再分散させるため、スターラーで分散しながら
超音波攪拌した。このスラリーを多孔質の型に流し込
み、溶液を吸収させて高密度に成形する過程(スリップ
キャスト)を磁場中で行った。このときの磁場の強さを
10Tにし、磁場印加方向をスリップキャスト方向と平
行にした。この成形体を1200℃、5時間、大気中で
加熱することにより焼結体を得た。図17は、その配向
性水酸アパタイトのX線回折測定結果である。比較例 実施例1と同様に、平均粒径0.1μmのアルミナ粉末
を用い固相濃度40vol%となるように秤量し、高分
子電解質(ポリカルボン酸アンモニウム塩)を適量添加
した水溶液中に分散させてスラリーを作製した。次い
で、従来法として、磁場印加せずにスリップキャストを
行い、次いでこの成形体を1600℃で2時間大気中で
加熱することでアルミナ焼結体を得た。その焼結体にお
けるX線回折測定結果を、図18に示した。
【0033】また、図19は、その焼結体の組織写真で
ある。従来方法では、平均結晶粒径が20μm以下であ
ると、配向性焼結体が得られないことが確認された。
【0034】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、この出願の
発明により、板状の種結晶粒成長させることなく、平均
結晶粒径が20μm以下で、粒子幅が粒径の0.4倍以
下の配向性アルミナセラミックス焼結体や、平均結晶粒
径が20μm以上で粒子幅が粒径の0.5倍以上の配向
性アルミナセラミックス焼結体の製造が可能とされ、焼
結体の靱性と強度の向上、透光性を配向させることによ
る直線透過率の向上が可能となる。また、配向性の二酸
化チタン焼結体や配向性正方晶ジルコニア焼結体も提供
される。
【0035】たとえば以上のように、高度に配向性が制
御されたセラミックス焼結体がこの出願の発明によって
提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1での磁場の印加方向を示した図であ
る。
【図2】実施例1で得られた焼結体におけるX線回折測
定結果を示した図である。
【図3】実施例1で得られた焼結体の磁場印加方向に平
行な面の組織写真である。
【図4】実施例2における磁場印加の方向を示した図で
ある。
【図5】実施例2で得られた焼結体におけるX線回折測
定結果を示した図である。
【図6】実施例3で得られた焼結体におけるX線回折測
定結果を示した図である。
【図7】実施例4で得られた焼結体におけるX線回折測
定結果を示した図である。
【図8】実施例4で得られた焼結体の磁場印加方向に平
行な面の組織写真である。
【図9】実施例5で得られた焼結体の磁場印加方向に平
行な面の組織写真を示した図である。
【図10】実施例6で得られた焼結体におけるX線回折
測定結果を示した図である。
【図11】実施例7で得られた焼結体のX線回折測定結
果を示した図である。
【図12】実施例8で得られた焼結体のX線回折測定結
果を示した図である。
【図13】実施例9で得られた焼結体のX線回折測定結
果を示した図である。
【図14】実施例10で得られた焼結体のX線回折測定
結果を示した図である。
【図15】実施例11で得られた焼結体のX線回折測定
結果を示した図である。
【図16】実施例12で得られた焼結体のX線回折測定
結果を示した図である。
【図17】実施例13で得られた焼結体のX線回折測定
結果を示した図である。
【図18】従来方法での得られた焼結体におけるX線回
折測定結果を示した図である。
【図19】従来方法で得られた焼結体の組織写真であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 35/48 C04B 35/10 Z Fターム(参考) 4G030 AA08 AA16 AA17 AA32 AA36 AA39 AA41 AA47 AA51 BA12 BA15 BA19 BA20 BA22 BA33 CA02 CA04 GA16 GA20 GA24 GA25 GA27 4G031 AA04 AA07 AA08 AA11 AA12 AA26 AA29 AA31 AA33 AA37 AA38 BA15 BA19 BA20 CA02 CA04 GA04 GA06 GA08 GA09

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 等軸晶ではない結晶構造をもつ非強磁性
    体粉末を溶媒に分散し、そのスラリーを磁場中で固化成
    形した後に焼結することを特徴とする配向性セラミック
    ス焼結体の製造方法。
  2. 【請求項2】 非強磁性体粉末が等軸晶ではないセラミ
    ックス粉末であることを特徴とする請求項1の配向性セ
    ラミックス焼結体の製造方法。
  3. 【請求項3】 セラミックス粉末が、アルミナ粉末、二
    酸化チタン粉末、窒化アルミニウム粉末、正方晶ジルコ
    ニア粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末、または、水酸
    アパタイト粉末、もしくはこれらを含む混合複合体であ
    ることを特徴とする請求項2の配向性セラミックス焼結
    体の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかの製造方法
    により得られた配向性セラミックス焼結体。
  5. 【請求項5】 アルミナセラミックス焼結体であって、
    アルミナ結晶のC面が配向した面においてX線回折によ
    る(006)回折強度が、(110)回折強度の1.2
    倍以上となり、C面が配向した面と平行面において、結
    晶平均粒径が20μm以下、または、粒径が20μm以
    上でC面が配向した面と垂直な面における結晶粒径のア
    クペクト比が0.4より大きく、かつ1以下であること
    を特徴とする配向性アルミナセラミックス焼結体。
  6. 【請求項6】 二酸化チタンセラミックス焼結体であっ
    て、結晶配向した二酸化チタン焼結体であることを特徴
    とする配向性二酸化チタンセラミックス焼結体。
  7. 【請求項7】 請求項6の焼結体であって、X線回折に
    よる(002)回折強度が、(110)回折強度より大
    きい結晶配向したルチル構造の二酸化チタン焼結体であ
    ることを特徴とする配向性二酸化チタンセラミックス焼
    結体。
  8. 【請求項8】 正方晶ジルコニアセラミックス焼結体で
    あって、結晶配向した正方晶ジルコニア焼結体であるこ
    とを特徴とする配向性正方晶ジルコニアセラミックス焼
    結体。
  9. 【請求項9】 請求項8の焼結体であって、X線回折に
    よる(002)回折強度が、(200)回折強度より大
    きい結晶配向した正方晶ジルコニアセラミックス焼結
    体。
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