JP2002321972A - 不透明イットリウム−アルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法 - Google Patents
不透明イットリウム−アルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法Info
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- JP2002321972A JP2002321972A JP2001125229A JP2001125229A JP2002321972A JP 2002321972 A JP2002321972 A JP 2002321972A JP 2001125229 A JP2001125229 A JP 2001125229A JP 2001125229 A JP2001125229 A JP 2001125229A JP 2002321972 A JP2002321972 A JP 2002321972A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度かつ高靱性の不透明イットリウム−ア
ルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 イットリウムとアルミニウムの原子比
が、イットリウム３に対して４．７〜５．２であり、ラ
ンタンを酸化物換算で０．８〜５重量％含有し、相対密
度が９９％以上であり、かつ不透明であるイットリウム
−アルミニウム−ガーネット質焼結体とその製造方法。
ルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 イットリウムとアルミニウムの原子比
が、イットリウム３に対して４．７〜５．２であり、ラ
ンタンを酸化物換算で０．８〜５重量％含有し、相対密
度が９９％以上であり、かつ不透明であるイットリウム
−アルミニウム−ガーネット質焼結体とその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は不透明イットリウム
−アルミニウム−ガーネット質（以下、単に「ＹＡＧ」
ということがある）焼結体及びその製造方法に関する。
詳細には、ランタンを含有する高密度かつ高靱性の不透
明イットリウム−アルミニウム−ガーネット質焼結体及
びその製造方法に関する。
−アルミニウム−ガーネット質（以下、単に「ＹＡＧ」
ということがある）焼結体及びその製造方法に関する。
詳細には、ランタンを含有する高密度かつ高靱性の不透
明イットリウム−アルミニウム−ガーネット質焼結体及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】イットリウム−アルミニウム−ガーネッ
トの高密度焼結体の靱性値については、Ｇ．Ｄｅ Ｗｉ
ｔｈらが相対密度９９．８％の焼結体で、１．７ＭＰａ
ｍ0.5を報告している（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏ
ｎｉｃｓ，１６（１９８５）８７−９４）。単結晶にお
いては、Ｗ．Ｒ．ＢｌｕｍｅｎｔｈａｌやＳ．Ｔ．Ｔａ
ｙｌｏｒが室温で２ＭＰａｍ0.5 を報告している（Ａｃ
ｔａ．Ｍｅｔ．４５（７）（１９９７）３０７１）。
トの高密度焼結体の靱性値については、Ｇ．Ｄｅ Ｗｉ
ｔｈらが相対密度９９．８％の焼結体で、１．７ＭＰａ
ｍ0.5を報告している（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏ
ｎｉｃｓ，１６（１９８５）８７−９４）。単結晶にお
いては、Ｗ．Ｒ．ＢｌｕｍｅｎｔｈａｌやＳ．Ｔ．Ｔａ
ｙｌｏｒが室温で２ＭＰａｍ0.5 を報告している（Ａｃ
ｔａ．Ｍｅｔ．４５（７）（１９９７）３０７１）。
【０００３】また、相対密度９９％以上の高密度なイッ
トリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体の製造方法
として、各種の方法が提案されている。例えば、イット
リウムとアルミニウムとを含有する水溶液を、硫酸イオ
ンの存在下、尿素で中和し、得られた沈殿物を洗浄、乾
燥した後、これを仮焼し、焼結する方法（特許第２７９
６６３２号公報）、α相のアルミナと酸化イットリウム
を混合後、この混合物を焼結する方法（特開平３−２１
８９６３号公報）等がある。
トリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体の製造方法
として、各種の方法が提案されている。例えば、イット
リウムとアルミニウムとを含有する水溶液を、硫酸イオ
ンの存在下、尿素で中和し、得られた沈殿物を洗浄、乾
燥した後、これを仮焼し、焼結する方法（特許第２７９
６６３２号公報）、α相のアルミナと酸化イットリウム
を混合後、この混合物を焼結する方法（特開平３−２１
８９６３号公報）等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たイットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体の製
造方法は、主として透光性を向上するために高密度化を
図っており、ハロゲンランプ等の小型部品に適した焼結
体であっても、半導体製造装置の耐食部材のように、透
明性が必要とされない高密度かつ大型焼結部材のために
開発されたものでは無かった。そのため、高密度かつ大
型焼結体部材として要請される、部材の対チッピング性
に大きく影響を与える靱性の向上に関して検討されてい
なかった。本発明の課題は、上記従来技術の有する問題
点に鑑みて、高密度かつ高靱性の不透明イットリウム−
アルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法を
提供することである。
たイットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体の製
造方法は、主として透光性を向上するために高密度化を
図っており、ハロゲンランプ等の小型部品に適した焼結
体であっても、半導体製造装置の耐食部材のように、透
明性が必要とされない高密度かつ大型焼結部材のために
開発されたものでは無かった。そのため、高密度かつ大
型焼結体部材として要請される、部材の対チッピング性
に大きく影響を与える靱性の向上に関して検討されてい
なかった。本発明の課題は、上記従来技術の有する問題
点に鑑みて、高密度かつ高靱性の不透明イットリウム−
アルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる事情下に鑑み、本
発明者らは鋭意検討を行った結果、イットリウム−アル
ミニウム−ガーネット組成に特定量のランタンを含有さ
せることで、相対密度９９％以上を保ったまま、靱性値
２．５ＭＰａｍ0.5 以上に高くすることができることを
見出し、本発明を完成させるに到った。
発明者らは鋭意検討を行った結果、イットリウム−アル
ミニウム−ガーネット組成に特定量のランタンを含有さ
せることで、相対密度９９％以上を保ったまま、靱性値
２．５ＭＰａｍ0.5 以上に高くすることができることを
見出し、本発明を完成させるに到った。
【０００６】すなわち、本発明は、イットリウムとアル
ミニウムの原子比が、イットリウム３に対して４．７〜
５．２であり、ランタンを酸化物換算で０．８〜５重量
％含有し、相対密度が９９％以上であり、かつ不透明で
あることを特徴とする不透明イットリウム−アルミニウ
ム−ガーネット質焼結体を提供するものである。
ミニウムの原子比が、イットリウム３に対して４．７〜
５．２であり、ランタンを酸化物換算で０．８〜５重量
％含有し、相対密度が９９％以上であり、かつ不透明で
あることを特徴とする不透明イットリウム−アルミニウ
ム−ガーネット質焼結体を提供するものである。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】ＹＡＧ焼結体の製造に使用される原料は、
イットリウムとアルミニウムを含み、イットリウム
（Ｙ）とアルミニウム（Ａｌ）の原子比が、イットリウ
ム（Ｙ）３に対してアルミニウム（Ａｌ）が４．７〜
５．２、好ましくは、４．８〜５．０７である。イット
リウムに対するアルミニウムの原子比が小さいＹＡＧ焼
結体は、ＹＡＧ単一相ではなくなり、イットリウム−ア
ルミニウムーペロブスカイト相が混在するようになる。
又、イットリウムに対するアルミニウムの原子比が大き
いＹＡＧ焼結体では、αーアルミナ相が混在するように
なり、耐食性が小さくなる場合がある。
イットリウムとアルミニウムを含み、イットリウム
（Ｙ）とアルミニウム（Ａｌ）の原子比が、イットリウ
ム（Ｙ）３に対してアルミニウム（Ａｌ）が４．７〜
５．２、好ましくは、４．８〜５．０７である。イット
リウムに対するアルミニウムの原子比が小さいＹＡＧ焼
結体は、ＹＡＧ単一相ではなくなり、イットリウム−ア
ルミニウムーペロブスカイト相が混在するようになる。
又、イットリウムに対するアルミニウムの原子比が大き
いＹＡＧ焼結体では、αーアルミナ相が混在するように
なり、耐食性が小さくなる場合がある。
【０００９】上記原料としては、ＹＡＧ相、ＹＡＰ相
（イットリウム−アルミニウム−ぺロブスカイト相）、
ＹＡＭ相（イットリウム−アルミニウム−モノクリニッ
ク相）、酸化アルミニウム及び酸化イットリウムの内、
ＹＡＧ単一相またはこれらの複数相の複合酸化物から成
る場合もあれば、酸化イットリウム又はその前躯体、及
び酸化アルミニウム又はその前駆体との混合物からなる
場合もある。
（イットリウム−アルミニウム−ぺロブスカイト相）、
ＹＡＭ相（イットリウム−アルミニウム−モノクリニッ
ク相）、酸化アルミニウム及び酸化イットリウムの内、
ＹＡＧ単一相またはこれらの複数相の複合酸化物から成
る場合もあれば、酸化イットリウム又はその前躯体、及
び酸化アルミニウム又はその前駆体との混合物からなる
場合もある。
【００１０】ここで、イットリウム前駆体とは、窒化イ
ットリウム、酸窒化イットリウム、水酸化イットリウ
ム、炭化イットリウム、塩化イットリウム、オキシ塩化
イットリウム、弗化イットリウム、臭化イットリウム、
硫化イットリウム、蓚酸イットリウム、炭酸イットリウ
ム、酢酸イットリウム、ステアリン酸イットリウム、乳
酸イットリウム、ラウリン酸イットリウム、イットリウ
ムエトキシド、イットリウムイソプロポキシド等、燒結
温度で酸化イットリウムとなるものを言う。
ットリウム、酸窒化イットリウム、水酸化イットリウ
ム、炭化イットリウム、塩化イットリウム、オキシ塩化
イットリウム、弗化イットリウム、臭化イットリウム、
硫化イットリウム、蓚酸イットリウム、炭酸イットリウ
ム、酢酸イットリウム、ステアリン酸イットリウム、乳
酸イットリウム、ラウリン酸イットリウム、イットリウ
ムエトキシド、イットリウムイソプロポキシド等、燒結
温度で酸化イットリウムとなるものを言う。
【００１１】また、酸化アルミニウム前駆体とはγ、
δ、θ、ρ、χ、κ形などの結晶構造を有する酸化アル
ミニウム又は窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、
水酸化アルミニウム、炭化アルミニウム、塩化アルミニ
ウム、オキシ塩化アルミニウム、弗化アルミニウム、臭
化アルミニウム、蓚酸アルミニウム、酢酸アルミニウ
ム、ステアリン酸アルミニウム、アンモニウム明礬、乳
酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、アルミニウ
ムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシドのような
燒結温度で酸化アルミニウムとなる化合物を指す。
δ、θ、ρ、χ、κ形などの結晶構造を有する酸化アル
ミニウム又は窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、
水酸化アルミニウム、炭化アルミニウム、塩化アルミニ
ウム、オキシ塩化アルミニウム、弗化アルミニウム、臭
化アルミニウム、蓚酸アルミニウム、酢酸アルミニウ
ム、ステアリン酸アルミニウム、アンモニウム明礬、乳
酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、アルミニウ
ムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシドのような
燒結温度で酸化アルミニウムとなる化合物を指す。
【００１２】具体的には酸化イットリウムとアルコキシ
ド加水分解法により得られる、結晶構造が擬ベーマイト
である高純度水酸化アルミニウムとを衝撃値５〜３０Ｇ
で混合粉砕し、得られた粉末を造粒したもの等がある。
ド加水分解法により得られる、結晶構造が擬ベーマイト
である高純度水酸化アルミニウムとを衝撃値５〜３０Ｇ
で混合粉砕し、得られた粉末を造粒したもの等がある。
【００１３】ランタンの添加は、均一に添加できる方法
で行えばよく、添加する時期（成形前、成形後、仮焼後
または焼結中）、添加するときのランタン化合物の種類
および添加するときの化合物の形態（液体、固体または
気体）については、特に限定されない。
で行えばよく、添加する時期（成形前、成形後、仮焼後
または焼結中）、添加するときのランタン化合物の種類
および添加するときの化合物の形態（液体、固体または
気体）については、特に限定されない。
【００１４】ランタン含有量が酸化物換算で０．８重量
％未満であると、焼結体の靱性が十分でなく、酸化物換
算で５重量％を超えて含有しても含有量の割に靱性向上
効果が顕著でなくなるのみならず、耐蝕性が低下するお
それがあって好ましくない。より好ましくは、ランタン
を酸化物換算で０．８〜３重量％含有していることであ
る。
％未満であると、焼結体の靱性が十分でなく、酸化物換
算で５重量％を超えて含有しても含有量の割に靱性向上
効果が顕著でなくなるのみならず、耐蝕性が低下するお
それがあって好ましくない。より好ましくは、ランタン
を酸化物換算で０．８〜３重量％含有していることであ
る。
【００１５】具体例としては、アルコキシド加水分解法
により得られた水酸化アルミニウムと酸化イットリウム
とを衝撃値５〜３０Ｇで混合粉砕して得られた粉末と水
とを混合し、この混合スラリーらに硝酸ランタン、塩化
ランタンのようなランタン化合物の水溶液を所定量添加
し、均一に混合分散した後、スプレー造粒する方法など
がある。
により得られた水酸化アルミニウムと酸化イットリウム
とを衝撃値５〜３０Ｇで混合粉砕して得られた粉末と水
とを混合し、この混合スラリーらに硝酸ランタン、塩化
ランタンのようなランタン化合物の水溶液を所定量添加
し、均一に混合分散した後、スプレー造粒する方法など
がある。
【００１６】上記ＹＡＧ焼結体は、通常、イットリウム
とアルミニウムを含む粉末状原料を成形し、得られる成
形体を焼結することにより得られるが、原料は粉末状の
ものに限定されるものではなく、例えば、顆粒状、スラ
リー状のものであってもよい。
とアルミニウムを含む粉末状原料を成形し、得られる成
形体を焼結することにより得られるが、原料は粉末状の
ものに限定されるものではなく、例えば、顆粒状、スラ
リー状のものであってもよい。
【００１７】この場合、成形は例えば、金型一軸プレ
ス、静水圧プレス、スリップキャスト、押し出し成形、
射出成形など各種の成形法によって行うことができる。
ス、静水圧プレス、スリップキャスト、押し出し成形、
射出成形など各種の成形法によって行うことができる。
【００１８】又、焼結は通常、１５００〜１８５０℃で
行うことができる。焼結温度が１５００℃未満の場合、
得られるＹＡＧ焼結体の相対密度が十分高くならないこ
とがあり、一方、焼結温度が１８５０℃を超える場合
は、ＹＡＧ焼結体が異常粒成長を起こし易くなる。焼結
は、酸化雰囲気、特に空気雰囲気中で行うことが好まし
く、最高温度の保持時間は３０分以上１２時間以内とな
ることが好ましい。必要に応じて、ホットプレス焼結や
熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理を適用することもでき
る。
行うことができる。焼結温度が１５００℃未満の場合、
得られるＹＡＧ焼結体の相対密度が十分高くならないこ
とがあり、一方、焼結温度が１８５０℃を超える場合
は、ＹＡＧ焼結体が異常粒成長を起こし易くなる。焼結
は、酸化雰囲気、特に空気雰囲気中で行うことが好まし
く、最高温度の保持時間は３０分以上１２時間以内とな
ることが好ましい。必要に応じて、ホットプレス焼結や
熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理を適用することもでき
る。
【００１９】また、不透明とは、ＹＡＧ焼結体の両面を
研削し、更に片面を鏡面研磨して、厚さ約３ｍｍの試料
を調整し、この試料の厚み方向を通して反対側に置いた
紙面の文字の認識有無により評価することができ、具体
的には、紙面上に１０ポイントの文字の存在が分からな
い程度のことを表す。
研削し、更に片面を鏡面研磨して、厚さ約３ｍｍの試料
を調整し、この試料の厚み方向を通して反対側に置いた
紙面の文字の認識有無により評価することができ、具体
的には、紙面上に１０ポイントの文字の存在が分からな
い程度のことを表す。
【００２０】本発明の不透明イットリウムーアルミニウ
ムーガーネット質焼結体は、室温で、破壊靱性値が２．
５ＭＰａｍ0.5 以上という高い靱性を示し、大型の半導
体耐食部材の対チッピング性を向上するので、製造歩留
まり、ハンドリング性の向上に寄与することはなはだ大
である。
ムーガーネット質焼結体は、室温で、破壊靱性値が２．
５ＭＰａｍ0.5 以上という高い靱性を示し、大型の半導
体耐食部材の対チッピング性を向上するので、製造歩留
まり、ハンドリング性の向上に寄与することはなはだ大
である。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下に詳
細に説明する。実施例は本発明の一実施態様を示すもの
であり、これにより本発明が制約されるものではない。
尚、実施例において特に断らない限り、部、％は夫々重
量部、重量％である。
細に説明する。実施例は本発明の一実施態様を示すもの
であり、これにより本発明が制約されるものではない。
尚、実施例において特に断らない限り、部、％は夫々重
量部、重量％である。
【００２２】（靱性値測定方法）靱性値測定試料は、そ
の表面を粒度＃４００で研削後、１μｍのダイヤモンド
スラリーで表面を鏡面仕上げを行った。破壊靱性値Ｋ1C
の測定は、室温でビッカース硬度計（明石製作所（株）
製）による圧子圧入法（荷重１５ｋｇで１５秒）で行
い、計算にはＡｎｔｉｓの式を用いた。
の表面を粒度＃４００で研削後、１μｍのダイヤモンド
スラリーで表面を鏡面仕上げを行った。破壊靱性値Ｋ1C
の測定は、室温でビッカース硬度計（明石製作所（株）
製）による圧子圧入法（荷重１５ｋｇで１５秒）で行
い、計算にはＡｎｔｉｓの式を用いた。
【００２３】Ａｎｔｉｓの式：Ｋ1C＝０．０１６Ｅ0.5
×Ｈｖ-0.5×Ｐ×ＣO -1.5 上式中、Ｅは弾性率、Ｈｖはビッカース硬度、Ｐは荷
重、ＣO はクラックの平均長さを表す。
×Ｈｖ-0.5×Ｐ×ＣO -1.5 上式中、Ｅは弾性率、Ｈｖはビッカース硬度、Ｐは荷
重、ＣO はクラックの平均長さを表す。
【００２４】
【実施例】（実施例１）原料として、アルコキシド加水
分解法による純度９９．９９％の水酸化アルミニウム
（結晶構造：擬べーマイト）１．３ｋｇと純度９９．９
％の酸化イットリウム１．３ｋｇ（Ｙ：Ａｌ原子比＝
３：４．９）を５０リットルの内容積を有する振動ミル
に仕込み、衝撃値６Ｇで３時間乾式混合してＹＡＧ焼結
体用粉末を得た。得られたＹＡＧ焼結体用粉末０．４ｋ
ｇを、ポリカルボン酸塩分散剤１０ｇと共存させて水
４．３ｋｇに分散させ、湿式媒体攪拌ミルにて分散スラ
リー化した後、バインダーとしてポリアクリル酸バイン
ダーを１％（対固形分）、ポリエチレングリコールを
０．３％（対固形分）添加し、塩化ランタンを酸化物換
算で１％加えた後に、スプレー造粒して、ＹＡＧ焼結体
用顆粒を得た。得られたＹＡＧ焼結体用顆粒を一軸プレ
ス（成形圧３０ＭＰａ）、次いで静水圧プレス（成形圧
８０ＭＰａ）で成形した後、空気中で１６８０℃、２時
間焼結してＹＡＧ焼結体を得た。このＹＡＧ焼結体は、
焼結密度が４．５８ｇ／ｃｍ3 （相対密度１００％）で
あり、破壊靱性値が２．７ＭＰａｍ0.5 であった。
分解法による純度９９．９９％の水酸化アルミニウム
（結晶構造：擬べーマイト）１．３ｋｇと純度９９．９
％の酸化イットリウム１．３ｋｇ（Ｙ：Ａｌ原子比＝
３：４．９）を５０リットルの内容積を有する振動ミル
に仕込み、衝撃値６Ｇで３時間乾式混合してＹＡＧ焼結
体用粉末を得た。得られたＹＡＧ焼結体用粉末０．４ｋ
ｇを、ポリカルボン酸塩分散剤１０ｇと共存させて水
４．３ｋｇに分散させ、湿式媒体攪拌ミルにて分散スラ
リー化した後、バインダーとしてポリアクリル酸バイン
ダーを１％（対固形分）、ポリエチレングリコールを
０．３％（対固形分）添加し、塩化ランタンを酸化物換
算で１％加えた後に、スプレー造粒して、ＹＡＧ焼結体
用顆粒を得た。得られたＹＡＧ焼結体用顆粒を一軸プレ
ス（成形圧３０ＭＰａ）、次いで静水圧プレス（成形圧
８０ＭＰａ）で成形した後、空気中で１６８０℃、２時
間焼結してＹＡＧ焼結体を得た。このＹＡＧ焼結体は、
焼結密度が４．５８ｇ／ｃｍ3 （相対密度１００％）で
あり、破壊靱性値が２．７ＭＰａｍ0.5 であった。
【００２５】また、このＹＡＧ焼結体の両面を＃３２０
で研削した後、さらに片面を鏡面研磨して、厚さ２．３
ｍｍの不透明性測定試料を調整し、この試料の厚み方向
を通して反対側に置いた紙面の文字の認識の有無を調べ
た結果、１０ポイントの文字の存在を認識することはで
きなかった。
で研削した後、さらに片面を鏡面研磨して、厚さ２．３
ｍｍの不透明性測定試料を調整し、この試料の厚み方向
を通して反対側に置いた紙面の文字の認識の有無を調べ
た結果、１０ポイントの文字の存在を認識することはで
きなかった。
【００２６】（比較例１）原料として、アルコキシド加
水分解法による純度９９．９９％の水酸化アルミニウム
（擬べーマイト）１．３ｋｇと純度９９．９％の酸化イ
ットリウム１．３ｋｇ（Ｙ：Ａｌ原子比＝３：４．９）
を５０リットルの内容積を有する振動ミルに仕込み、衝
撃値６Ｇで３時間乾式混合してＹＡＧ焼結体用粉末を得
た。得られたＹＡＧ焼結体用粉末０．４ｋｇを、ポリカ
ルボン酸塩分散剤１０ｇと共存させて水４．３ｋｇに分
散させ、湿式媒体攪拌ミルにて分散スラリー化した後、
バインダーとしてポリアクリル酸バインダーを１％（対
固形分）、ポリエチレングリコールを０．３％（対固形
分）添加し、スプレー造粒して、ＹＡＧ焼結体用顆粒を
得た。得られたＹＡＧ焼結体用顆粒を一軸プレス（成形
圧３０ＭＰａ）、次いで静水圧プレス（成形圧８０ＭＰ
ａ）で成形した後、空気中で１６８０℃、２時間焼結し
てＹＡＧ焼結体を得た。このＹＡＧ焼結体について、実
施例１と同様に評価した結果、焼結密度が４．５４ｇ／
ｃｍ3 （相対密度９９．６％）であり、破壊靱性値が
２．０ＭＰａｍ0.5 であった。また、１０ポイントの文
字の存在を認識することができない程度の不透明性を有
していた。
水分解法による純度９９．９９％の水酸化アルミニウム
（擬べーマイト）１．３ｋｇと純度９９．９％の酸化イ
ットリウム１．３ｋｇ（Ｙ：Ａｌ原子比＝３：４．９）
を５０リットルの内容積を有する振動ミルに仕込み、衝
撃値６Ｇで３時間乾式混合してＹＡＧ焼結体用粉末を得
た。得られたＹＡＧ焼結体用粉末０．４ｋｇを、ポリカ
ルボン酸塩分散剤１０ｇと共存させて水４．３ｋｇに分
散させ、湿式媒体攪拌ミルにて分散スラリー化した後、
バインダーとしてポリアクリル酸バインダーを１％（対
固形分）、ポリエチレングリコールを０．３％（対固形
分）添加し、スプレー造粒して、ＹＡＧ焼結体用顆粒を
得た。得られたＹＡＧ焼結体用顆粒を一軸プレス（成形
圧３０ＭＰａ）、次いで静水圧プレス（成形圧８０ＭＰ
ａ）で成形した後、空気中で１６８０℃、２時間焼結し
てＹＡＧ焼結体を得た。このＹＡＧ焼結体について、実
施例１と同様に評価した結果、焼結密度が４．５４ｇ／
ｃｍ3 （相対密度９９．６％）であり、破壊靱性値が
２．０ＭＰａｍ0.5 であった。また、１０ポイントの文
字の存在を認識することができない程度の不透明性を有
していた。
【００２７】（比較例２）原料として、アルコキシド加
水分解法による純度９９．９９％の水酸化アルミニウム
（擬べーマイト）１．３ｋｇと純度９９．９％の酸化イ
ットリウム１．３ｋｇ（Ｙ：Ａｌ原子比＝３：４．９）
を５０リットルの内容積を有する振動ミルに仕込み、衝
撃値６Ｇで３時間乾式混合してＹＡＧ焼結体用粉末を得
た。得られたＹＡＧ焼結体用粉末０．４ｋｇを、ポリカ
ルボン酸塩分散剤１０ｇと共存させて水４．３ｋｇに分
散させ、湿式媒体攪拌ミルにて分散スラリー化した後、
バインダーとしてポリアクリル酸バインダーを１％（対
固形分）、ポリエチレングリコールを０．３％（対固形
分）添加し、塩化ランタンを酸化物換算で０．５％加え
た後に、スプレー造粒して、ＹＡＧ焼結体用顆粒を得
た。得られたＹＡＧ焼結体用顆粒を一軸プレス（成形圧
３０ＭＰａ）、次いで静水圧プレス（成形圧８０ＭＰ
ａ）で成形した後、空気中で１６８０℃、２時間焼結し
てＹＡＧ焼結体を得た。このＹＡＧ焼結体について、実
施例１と同様に評価した結果、焼結密度が４．５６ｇ／
ｃｍ3 （相対密度９９．８％）であり、破壊靱性値が
２．３ＭＰａｍ 0.5 であった。また、１０ポイントの文
字の存在を認識することができない程度の不透明性を有
していた。
水分解法による純度９９．９９％の水酸化アルミニウム
（擬べーマイト）１．３ｋｇと純度９９．９％の酸化イ
ットリウム１．３ｋｇ（Ｙ：Ａｌ原子比＝３：４．９）
を５０リットルの内容積を有する振動ミルに仕込み、衝
撃値６Ｇで３時間乾式混合してＹＡＧ焼結体用粉末を得
た。得られたＹＡＧ焼結体用粉末０．４ｋｇを、ポリカ
ルボン酸塩分散剤１０ｇと共存させて水４．３ｋｇに分
散させ、湿式媒体攪拌ミルにて分散スラリー化した後、
バインダーとしてポリアクリル酸バインダーを１％（対
固形分）、ポリエチレングリコールを０．３％（対固形
分）添加し、塩化ランタンを酸化物換算で０．５％加え
た後に、スプレー造粒して、ＹＡＧ焼結体用顆粒を得
た。得られたＹＡＧ焼結体用顆粒を一軸プレス（成形圧
３０ＭＰａ）、次いで静水圧プレス（成形圧８０ＭＰ
ａ）で成形した後、空気中で１６８０℃、２時間焼結し
てＹＡＧ焼結体を得た。このＹＡＧ焼結体について、実
施例１と同様に評価した結果、焼結密度が４．５６ｇ／
ｃｍ3 （相対密度９９．８％）であり、破壊靱性値が
２．３ＭＰａｍ 0.5 であった。また、１０ポイントの文
字の存在を認識することができない程度の不透明性を有
していた。
【００２８】実施例１、比較例１、２の結果を、表１に
まとめて示す。
まとめて示す。
【００２９】
【表１】 表１から、ランタンを含有する実施例の焼結体は、含有
しない比較例のものに比べて十分に高い靱性を示すこと
がわかる。
しない比較例のものに比べて十分に高い靱性を示すこと
がわかる。
Claims (2)
- 【請求項１】 イットリウムとアルミニウムの原子比
が、イットリウム３に対して４．７〜５．２であり、ラ
ンタンを酸化物換算で０．８〜５重量％含有し、相対密
度が９９％以上であり、かつ不透明であることを特徴と
する不透明イットリウム−アルミニウム−ガーネット質
焼結体。 - 【請求項２】 イットリウムとアルミニウムの原子比
が、イットリウム３に対して４．７〜５．２であるイッ
トリウムーアルミニウム原料に、ランタンを酸化物換算
で０．８〜５重量％添加し、酸化雰囲気で焼結すること
を特徴とする不透明イットリウム−アルミニウム−ガー
ネット質焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125229A JP2002321972A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | 不透明イットリウム−アルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125229A JP2002321972A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | 不透明イットリウム−アルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002321972A true JP2002321972A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18974486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001125229A Pending JP2002321972A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | 不透明イットリウム−アルミニウム−ガーネット質焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002321972A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111205079A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-29 | 江苏大学 | 一种镧掺杂钇铝石榴石陶瓷及其制备方法 |
-
2001
- 2001-04-24 JP JP2001125229A patent/JP2002321972A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111205079A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-29 | 江苏大学 | 一种镧掺杂钇铝石榴石陶瓷及其制备方法 |
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