JP2010111570A

JP2010111570A - Ｙ２ｏ３複合ビーズ

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Publication number: JP2010111570A
Application number: JP2009235786A
Authority: JP
Inventors: Osamu Idohara; 修井戸原; Yoshiaki Inoue; 好明井上
Original assignee: Neturen Co Ltd
Current assignee: Neturen Co Ltd
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2010-05-20

Abstract

【課題】コンタミネーションを減らすことが可能なビーズを提供する。
【解決手段】複合ビーズは、主成分としてのＹ_２Ｏ_３に第二成分を添加し、鉱酸に対する化学的溶解性を維持しつつ、Ｘ線回折パターンが立方晶又は単斜晶のＹ_２Ｏ_３と同一類似であることを特徴とする。第二成分にはＺｒ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｉからなる群より少なくとも１種が選択される。
【選択図】なし

Description

本発明は、Ｙ_２Ｏ_３を主成分として含むＹ_２Ｏ_３複合ビーズに関する。

ビーズミルは粉体の微粉砕化、高分散化が行えるため、容易にｎｍオーダーの微粉末を得ることができる。よって、得られた微粉末は顔料、電子材料などの様々な分野で応用されている。このビーズミルでは、そのメカニズム上、ミルマシン部材の摩耗によるコンタミネーションを避けることができない。特に、粉砕メディアであるビーズからのコンタミネーションは重要な課題となっている。この課題を解決するため、特許文献１及び２には、ビーズの素材として一般に耐摩耗性の高い材料であるジルコニアを使用することで、コンタミネーションを最小限に抑えることが開示されている。特許文献３には、窒化ケイ素のような新しい材料でビーズを形成することが開示されている。特許文献４には、被粉砕物と同材質のビーズを用いてコンタミネーションの影響をなくす方法が開示されている。

特開２０００−２３９０６３公報特開２００６−１６０５９６号公報特開２０００−３１９０７１号公報特開２００５−２０６８５０号公報

しかしながら、被粉砕物がジルコニアや窒化ケイ素と比べて硬い材料でなる場合、ビーズの摩耗率が大きくなり、コンタミネーションの混入の影響が避けられない。また必ずしも被粉砕物と同材質のビーズが得られるとは限らない。よって、コンタミネーションの混入の影響が避けられなくなり被粉砕物の最終特性が劣化する。これらのことから、被粉砕物の粒径や分散性が目標に到達する前にビーズミルの運転を停止しなければならないという制限を受ける。
すなわち、コンタミネーションを避けるためにビーズミル本来の能力を発揮できないという課題が潜在的に存在している。

このような状況下において、本発明では、コンタミネーションを減らすことが可能なビーズを提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明者らは、ビーズが摩耗して発生したコンタミネーションをビーズミル処理後に鉱酸で溶解除去するというプロセスを創案し、鉱酸で容易に溶解するＹ_２Ｏ_３に注目した。しかしながら、Ｙ_２Ｏ_３ビーズを熱プラズマ溶融法で溶融して球状化すると、ビーズ表面の円周方向に筋が形成されて異方性を示し、ビーズミルで被粉砕物を粉砕すると、ビーズそのものが筋に沿って割れることがある。割れていないビーズで粉砕は進行し所望の粉砕物は得られるものの、割れたビーズが選択的に摩耗し粉砕後の精製工数が増大する。また、割れたビーズは再使用できず経済的でない。

そこで、酸溶解性を維持しつつ表面の異方性、耐摩耗性及び硬さを改善し、ビーズミルに最適な耐久性を有するビーズを、１種もしくはそれ以上の種の第二成分を添加することにより製造することができ、本発明に至った。すなわち、本発明のビーズは、鉱酸に対する化学的溶解性を有し、Ｘ線回折パターンが立方晶又は単斜晶のＹ_２Ｏ_３と同一又は類似である。特に、Ｙ_２Ｏ_３：Ｘ（ここで、ＸはＺｒ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｉからなる群より選択される少なくとも１種の元素である。）で表されることを特徴とする。
ここで、本発明のビーズは、特に、Ｘ線回折パターンの最大回折角度２θがＹ_２Ｏ_３のパターンの最大回折角度に対して３％以下でシフトするようなＸ線回折パターンを有しているとよい。本発明のビーズは、とくに、Ｘ線回折パターンの最大回折角度２θの値が、２９°≦２θ≦３０°の範囲であるＸ線回折パターンを有するとよい。本発明のビーズは７００以上１４００以下のビッカース硬さを有するとよい。本発明のビーズは熱プラズマ溶融法で球状化されてなると好ましい。

本発明によるビーズは、耐摩耗性、硬さの機械的特性のみならず、被粉砕物をビーズで粉砕することで粉砕物に混入した摩耗粉を除去するための化学的特性、即ち鉱酸に対する化学的溶解性を有している。よって、ビーズミルによるコンタミネーションの問題を解決することができる。

本発明の実施例１に従って作製した各ビーズの走査電子顕微鏡像を示すテーブルである。（Ａ）〜（Ｇ）は、実施例１において、各ビーズのＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。実施例１に従って作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。実施例１において、ビーズに含まれるＺｒＯ_２量に対する硬さの関係を示す図である。実施例１において、酸溶解性実験の様子を模式的に示す図である。実施例１において、原料に含まれるＺｒＯ_２量と溶解率との関係を示す図である。実施例１において、耐摩耗性を調べるために用いたビーズミルの構成を模式的に示す図である。実施例１において、各ビーズの耐摩耗性を示す図表である。比較例において、（Ａ）は作製したビーズの走査電子顕微鏡像を示す図、（Ｂ）はＸ線回折パターンを示すテーブルである。比較例において、濃塩酸で煮沸した後のビーズの走査電子顕微鏡像を示す図である。（Ａ）〜（Ｆ）は、実施例２において、各ビーズのＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。実施例３において、作製した各ビーズの評価一覧表である。実施例４において、ビーズの作製方法を示すフローチャートである。実施例４において、作製したビーズの評価一覧表、走査電子顕微鏡像、Ｘ線回折パターン、を示す図である。実施例５で作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。実施例６で作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。実施例７で作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。実施例８で作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例５で作製した各ビーズに関するＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例６で作製した各ビーズに関するＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例７で作製した各ビーズに関するＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例８で作製した各ビーズに関するＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。実施例５〜実施例８で作製した各ビーズの走査電子顕微鏡像を示すテーブルである。実施例５〜８において作製した各ビーズの特性評価を示し、（Ａ）は円周状の筋の割合（Ｂ）はビッカース硬さ、（Ｃ）は溶解するまでの時間、に関する図表である。

本発明の実施形態に係るＹ_２Ｏ_３複合ビーズ（以下、単に「複合ビーズ」という。）は、Ｙ_２Ｏ_３を主成分とし、鉱酸に対する化学的溶解性を有する。即ち、複合ビーズのＸ線回折パターンが立方晶又は単結晶のＹ_２Ｏ_３のＸ線回折パターンと同一又は類似である。ここで、Ｘ線回折パターンが同一又は類似しているとは、Ｙ_２Ｏ_３の最大回折角度２θ（後述する実施例１では２９．１°）が高回折角度側又は低回折角度側にシフトし、例えば２θが２９°≦２θ≦３０°、特に、２９．１°≦２θ≦２９．５°、さらに好ましくは２９．３°≦２θ≦２９．４８で定められる範囲となること、換言すれば、Ｘ線の最大回折角度がＹ_２Ｏ_３の場合を基準にシフト前の値に対し、０％以上３％以下の範囲でシフトすることを意味する。ここで、２θとは格子に入射したＸ線と試料表面との角度の２倍である。
本発明の複合ビーズは、第二成分として、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｉからなる群より選択される一種又は二種以上の元素がＹ_２Ｏ_３に固溶している。鉱酸にはＨＣｌ、ＨＮＯ_３、Ｈ_２ＳＯ_４などが含まれる。複合ビーズの平均粒径は、例えば５〜３００μｍである。

本発明の実施形態における複合ビーズはＹ_２Ｏ_３に第二成分を添加して作製される。本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、Ｙ_２Ｏ_３のＹの一部をＸで置換することで、Ｙ_２Ｏ_３粒子の表面に筋が形成され難くなり、ビーズミル用ビーズの要求特性である耐摩耗性および硬さが向上することを見出した。

第二成分をＹ_２Ｏ_３に添加して固溶させると耐摩耗性、硬さが連続的に変化するが、第二成分を一定以上添加すると第二成分と化合物を形成したり、第二成分の構造が支配的になったりして、化学的溶解性が失われてしまう。例えばＳｉＯ_２はフッ酸に溶解するが、Ｙ_２ＳｉＯ_５に類似した複酸化物が合成されると化学的溶解性が失われる。ＺｒＯ_２は化学的耐久性に優れているため、ＺｒＯ_２の構造が支配的になると鉱酸に溶解しなくなる。それゆえに、第二成分の添加量には限度がある。

後述するように、本発明者らの実験によれば、化学的溶解性を有する条件は、Ｘ線回折パターンが立方晶又は単結晶のＹ_２Ｏ_３のパターンと同一又は類似しており、添加される元素の量に規定されるものではない。化学的溶解性を有する条件は、Ｙ_２Ｏ_３との固溶特性やビーズ作製時の熱履歴により固有値として決まる。以下、各実施例にて詳細に説明する。

Ｙ_２Ｏ_３に対してＺｒを添加しＹ_２Ｏ_３に対するＺｒＯ_２のモル％を、１０、２０、２５、３０、４０と変化させた混合原料粉末を調製し、熱プラズマにより溶融後球状化してビーズを作製した。また比較のために、原料粉末としてＺｒＯ_２をＹ_２Ｏ_３に添加していないビーズの作製と、逆に原料粉末としてＺｒＯ_２にＹ_２Ｏ_３を３モル％添加したビーズの作製も行った。
作製した各ビーズについて、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析によりＹイオンの実質値を測定して換算したところ、仕込み量につきＹ_２Ｏ_３に対するＺｒＯ_２のモル％が１０、２０、３０、４０と変化させるに従い、即ちＺｒＯ_２の添加量を変化させるに従い、ビーズに含まれるＺｒＯ_２のモル％は１１．５、２２．５、２８．８、４０．０と変化した。この結果から、ビーズの組成は仕込み量の割合、即ち、Ｙ_２Ｏ_３とＺｒＯ_２の添加量との割合に一致していることが分かる。

作製した各ビーズの外観を走査電子顕微鏡で観察した。図１は、作製した各ビーズの走査電子顕微鏡像を示すテーブルである。ＺｒＯ_２の添加量が１０モル％である場合、球表面に円周状の筋がわずかに形成されているが、ＺｒＯ_２の添加量を増加すると、筋が観察されなくなり、ＺｒＯ_２の添加量が３０モル％以上では、球表面に円周状の筋が形成されないことが判った。よって、ＺｒＯ_２の添加量は２０モル％〜４０モル％であることが好ましい。

各ビーズのＸ線回折パターンを測定した。
図２（Ａ）〜（Ｇ）は、各ビーズのＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。この図表には、ピーク強度が高い順に１番目から５番目までの２θ（°）、半価幅（°）、ｄ値（×１０^−１ｎｍ）、強度（任意目盛）及び相対強度が示されている。ここで、θとは格子を入射したＸ線と試料表面との角度であり、つまり、２θは入射方向と反射方向との角度である。ｄ値とは２つのＸ線の光路の距離差であり、試料面垂直方向の格子面間隔をＤとすると、ｄとＤとθとには、Ｄ＝２ｄｓｉｎθとなる関係がある。

ＺｒＯ_２を添加しないでプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２（Ａ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１０、４８．５０、５７．６０、３３．７４、２０．４６（°）の順でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．１６５、０．１８８、０．１８８、０．１６５、０．１４１（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０６６１、１．８７５４、１．５９８９、２．６５４３、４．３３７２（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、４６、３６、２８、１４であった。

ＺｒＯ_２を１０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２（Ｂ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１２、４８．５４、５７．６６、３３．７８、２０．４６（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２１２、０．２３５、０．２５９、０．２１２、０．２１２（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０６４０、１．８７４０、１．５９７４、２．６５１２、４．３３７２（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５６、３４、３０、１０であった。

ＺｒＯ_２を２０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２（Ｃ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．２８、４８．７２、５７．８８、３３．９０、２０．５４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２５９、０．２５９、０．３０６、０．２３５、０．２１２（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０４７７、１．８６７５、１．５９１８、２．６４２１、４．３２０５（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、３６、２０、１８、８であった。

ＺｒＯ_２を２５モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２（Ｄ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．２２、４８．７２、５７．８８、３３．８８、２０．５０（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２１２、０．２１２、０．２３５、０．２１２、０．２３５（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０５３８、１．８６７５、１．５９１８、２．６４３７、４．３２８８（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５４、２８、２８、８であった。

ＺｒＯ_２を３０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２（Ｅ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．３０、４８．８２、５７．９８、３３．９８、７９．１４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２１２、０．２１２、０．２１２、０．１８８、０．２１２（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０４５６、１．８６３９、１．５８９３、２．６３６１、１．２０９２（×１０^−１ｎｍ）で、２θの各値の相対強度は順に１００、４４、２８、２６、８であった。

ＺｒＯ_２を４０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２（Ｆ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．４８、４８．９６、４９．２０、３４．１６、５８．４２（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２３５、０．２１２、０．１８８、０．２１２、０．３０６（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０２７４、１．８５８９、１．８５０４、２．６２２６、１．５７８４（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５４、４８、２８、２４であった。

逆に、ＺｒＯ_２にＹ_２Ｏ_３を３モル％添加しプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２（Ｇ）に示すように、角度を２θで表すと、３０．１４、５０．１６、５９．９６、５０．５２、５９．３４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２８２、０．２５９、０．２８２、０．２３５、０．２８２（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に２．９６２６、１．８１７２、１．５４１５、１．８０５１、１．５５６１（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５４、４２、２６、２２であった。

図３は各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。横軸は２θ（°）であり、縦軸はＸ線回折強度（任意目盛）である。ここで、θとは格子を入射したＸ線と試料表面との角度であり、つまり、２θは入射方向と反射方向との角度である。ｄ値とは２つのＸ線の光路の距離差であり、試料面垂直方向の格子面間隔をＤとすると、ｄとＤとθとには、Ｄ＝２ｄｓｉｎθとなる関係がある。
図３から、ＺｒＯ_２の量が増加するに伴い、ピークが高角度側にシフトして、ＺｒＯ_２のパターンに近づいていることが分かる。図３に示すパターンでは４０モル％までのＺｒＯ_２を含むビーズはＹ_２Ｏ_３の立方晶であり、また、ＺｒＯ_２固有のピークが生じていないので、得られたビーズは、Ｙ_２Ｏ_３にＺｒＯ_２が固溶した複合材Ｙ_２Ｏ_３：Ｚｒで表されることが分かった。

以上のＸ線回折結果から、複合ビーズにおけるＸ線回折パターンの最大回折角度２θがＹ_２Ｏ_３の場合を基準に０％以上３％以下シフトしているとよい。シフト量が３％を超えると、図２（Ｇ）に示すように、ＺｒＯ_２が主成分となるからである。
また、Ｘ線回折パターンの最大回折強度２θが２９°以上３０°以下の範囲がよい。最大回折強度２θが３０°を超えると、図２（Ｇ）に示すように、ＺｒＯ_２が主成分となるからである。Ｙ_２Ｏ_３にＺｒＯ_２が固溶している場合、特に２９．１°≦２θ≦２９．５°、さらに２９．３°≦２θ≦２９．４８°が好ましい。これは、前述の結果から、ＺｒＯ_２の添加量は３０モル％〜４０モル％の範囲が好ましいからである。

作製した各ビーズの硬さを測定した。図４は、原料に含まれるＺｒＯ_２量に対する硬さの関係を示す図である。硬さは５０ｇの圧子によりビーズ表面に形成される圧痕から求めた。測定点は５点であり、平均値を求めてビッカース硬さを求めた。横軸は原料に含まれるＺｒＯ_２量（モル％）であり、縦軸はビッカース硬さＨＶ（５０）である。
原料がＹ_２Ｏ_３のみである場合、ビッカース硬さが約６２０であったが、複合するＺｒＯ_２量が１０、２０、３０、４０（モル％）と増加するに従い、それぞれ、約７５０、約９５０、約１０５０、約１４００となった。この結果から、Ｙ_２Ｏ_３にＺｒＯ_２を複合させると、硬さが増加していることが判明した。なお、ＺｒＯ_２量を９７モル％とすると、ビッカース硬さは約１３２５となり、ＺｒＯ_２の量が増しすぎると硬さが減少するので好ましくない。
このビッカース硬さの結果を前述の走査電子顕微鏡像及びＸ線回折パターンの結果と併せて考慮すると、７００以上１４００以下のビッカース硬さ、特に、１０５０以上１４００以下のビッカース硬さを有するとよい。

作製した各ビーズの酸溶解性について調べた。図５は、酸溶解性実験の様子を模式的に示す図である。図５に示すように、作製したビーズ１ａと４ＮのＨＣｌとを密閉ガラス容器１に入れ、約３７℃の恒温槽２で密閉ガラス容器１をモータ３で回転させながら９時間保持した。一定時間保持した後、溶解したＹイオン量を測定した。その測定にはＩＣＰ発光分光分析を用いた。

図６はビーズ中に含まれるＺｒＯ_２量とビーズの溶解率との関係を示す図である。図から、ＺｒＯ_２を混入していないときのビーズの溶解率は約１４％であったが、複合するＺｒＯ_２の量が１０、２０、３０、４０モル％では、溶解率は約９％、約６％、約３％、約１％であり、複合するＺｒＯ_２の量が増加するに伴い溶解率が低下することが分かった。複合するＺｒＯ_２の量が９７モル％まで増加すると溶解率は約０．５％まで低下した。

作製した各ビーズの耐摩耗性について調べた。各ビーズの耐摩耗性は、ビーズミルを用いてビーズをからずりし、ビーズ分離後の液にＨＣｌを入れて摩耗粉を溶解した後、ＩＣＰ発光分光分析で測定して求めた。

図７は耐摩耗性を調べるために用いたビーズミル１０の構成を模式的に示す図である。水冷ジャケット１１には冷却水導入口１２と冷却水排出口１３とが設けられ、容器１４が形成されている。容器１４内にはシャフト１５が上から挿入される。シャフト１５はモータ１６により回転する。シャフト１５の先端にはアジテータ１７が取り付けられており、モータ１６の回転により容器１４内に投入したビーズ１８に動きを与える。
からずりの条件は、容器１４の容量を２２ミリリットル、ビーズ充填量を９．５ｇ、モ
ータ回転数を８０００ｒｐｍ（即ちアジテータ先端周速を１０ｍ／秒）とし、２４時間行
った。

図８は、各ビーズの耐摩耗性を示す図表である。
ＺｒＯ_２を複合していない場合には摩耗率は、約３１００μｇ／ｇであったが、複合するＺｒＯ_２の量が１０、２０、３０、４０モル％では、摩耗率は、約１０００μｇ／ｇ、約２５０μｇ／ｇ、約３００μｇ／ｇ、約３００μｇ／ｇであった。ＺｒＯ_２１０モル％量の添加で、摩耗率が約１／３に低下し、さらに、ＺｒＯ_２３０モル％量の添加で、摩耗率が約１／１０に低下した。よって、ＺｒＯ_２を添加することで、耐摩耗性が向上していることが確認できた。この結果からも、ＺｒＯ_２の添加量は１０モル％〜４０モル％の範囲が好ましいことが分かる。

（比較例）
次に比較例として、複合材をＳｉＯ_２とした場合について説明する。
Ｙ_２Ｏ_３に対しＳｉＯ_２を５０モル％混合した原料粉末を調製し、熱プラズマにより溶融後、球状化してビーズを作製した。ＩＣＰ発光分光分析による分析のため濃塩酸で煮沸したが溶解できず測定できなかった。

図９は比較例の実験結果を示すもので、（Ａ）は走査電子顕微鏡像の図、（Ｂ）はＸ線回折パターンを示す。図９（Ａ）から球表面の円周状の筋は観察されないが、図９（Ｂ）から分かるようにＹ_２Ｏ_３以外の不明ピークが存在し、これにより酸溶解性が低下したものと推定される。図１０は濃塩酸で煮沸した後のビーズの走査電子顕微鏡像の図である。図１０から、ビーズが所々溶解して孔が開いているが、粒子の形状が残っており、酸溶解性が悪いことが分かった。
以上のようにＹ_２Ｏ_３以外のピークが現れると酸溶解性が低下し、ビーズが摩耗して発生したコンタミネーションをビーズミル処理後に鉱酸で溶解除去するというプロセスが成り立たなくなる。

複合材としてＣｅＯを１．３モル％、ＣｅＯを６．５モル％、ＴｉＯ_２を２．８モル％、ＴｉＯ_２を１３モル％、Ｇｄ_２Ｏ_３を０．７モル％、Ｒｅ_２Ｏ_７を３．１モル％、それぞれ添加してＹ_２Ｏ_３複合ビーズを作製し、各ビーズのＸ線回折パターンを測定した。
図１１（Ａ）〜（Ｆ）は、各ビーズのＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。この図表には、ピーク強度が高い順に１番目から５番目までの２θ（°）、半価幅（°）、ｄ値（×１０^−１ｎｍ）、強度（任意目盛）及び相対強度が示されている。ここで、θとは格子を入射したＸ線と試料表面との角度であり、つまり、２θは入射方向と反射方向との角度である。ｄ値とは２つのＸ線の光路の距離差であり、試料面垂直方向の格子面間隔をＤとすると、ｄとＤとθとには、Ｄ＝２ｄｓｉｎθとなる関係がある。

ＣｅＯを１．３モル％添加しプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１１（Ａ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１０、４８．４８、５７．５６、３３．７４、４３．４４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２１２、０．１６５、０．１８８、０．１６５、０．１６５（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０６６１、１．８７６２、１．５９９９、２．６５４３、２．０８１４（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、６０、３６、２６、１２であった。

ＣｅＯを６．５モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１１（Ｂ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．０８、４８．４６、５７．５４、３３．７０、４３．４０（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．１６５、０．１４１、０．１６５、０．１４１、０．１４１（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０６８２、１．８７６９、１．６００４、２．６５７４、２．０８３３（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、３８、３０、２８、１２であった。

ＴｉＯ_２を２．８モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１１（Ｃ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１０、４８．５０、５７．６０、３３．７４、４３．４６（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．１６５、０．１８８、０．１８８、０．１６５、０．１８８（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０６６１、１．８７５４、１．５９８９、２．６５４３、２．０８０５（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５０、３２、２８、１０であった。

ＴｉＯ_２を１３モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１１（Ｄ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１０、４８．５４、３３．７６、５７．６６、２０．４２（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．１８８、０．２１２、０．１８８、０．２３５、０．２３５（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０６６１、１．８７４０、２．６５２８、１．５９７４、４．３４５６（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、４６、２６、２６、１０であった。

Ｇｄ_２Ｏ_３を０．７モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１１（Ｅ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１２、４８．４８、５７．５６、４３．４４、７８．５４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．１４１、０．１６５、０．１６５、０．１４１、０．１４１（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０６４０、１．８７６２、１．５９９９、２．０８１４、１．２１６９（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、４２、３２、１０、８であった。

Ｒｅ_２Ｏ_７を３．１モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１１（Ｆ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．０２、４８．４２、３３．６６、５７．５２、２０．３６（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．１６５、０．１６５、０．１６５、０．２１２、０．１６５（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０７４４、１．８７８４、２．６６０４、１．６００９、４．３５８２（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、４２、２８、２４、１２であった。

以上のＸ線回折結果から、複合ビーズにおけるＸ線回折パターンの最大回折角度２θがＹ_２Ｏ_３の場合を基準に０％以上３％以下シフトしている。また、Ｘ線回折パターンの最大回折強度２θが２９°以上３０°以下の範囲となっていることが分かる。

複合材をＣｅ、Ｇｄ、Ｒｅ、Ｔｉとして複合ビーズを作製した。複合材としてＣｅＯを７モルパーセント、Ｇｄ_２Ｏ_３を１モルパーセント、Ｒｅ_２Ｏ_７を３モルパーセント、ＴｉＯ_２を１３モルパーセント添加してＹ_２Ｏ_３複合ビーズを作製した。作製したＹ_２Ｏ_３複合ビーズを、酸溶解性と走査電子顕微鏡像とＸ線回折とビッカース硬さで評価した。酸溶解性は、４ＮのＨＣｌとビーズ０．５ｇを密閉ガラス容器に入れ、８０℃のオーブンに入れて溶解するまでの時間を目視で判定した。球表面の円周状の筋は、走査電子顕微鏡像から粒子の個数比率とした。

図１２は、各複合材で作製した複合ビーズの実験結果を示す図表である。
酸溶解性については、複合材がＣｅＯ、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｒｅ_２Ｏ_７、ＴｉＯ_２である場合、溶解するまでの時間は、それぞれ９０分、６０分、１２０分、２１０分であり、何れのビーズでも溶解性があることが分かった。何れのビーズにおいてもＸ線の回折パターンがＹ_２Ｏ_３の立方晶のそれと同一又は類似であった。円周状の筋の割合も、８％〜１９％の範囲であった。ビッカース硬さＨＶ（１０）については、複合材がＣｅＯ、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｒｅ_２Ｏ_７、ＴｉＯ_２である場合、それぞれ、７７１、８１１、８０７、７９６であり、何れも十分な値であった。なお、測定には５０ｇの圧子を用いた。この結果から、添加元素の種類および量と、溶解性、円周状の筋、ビッカース硬さとは相関性がない。これについて現在鋭意研究中であるが、メカニズムは不明である。また、添加元素は一種類ではなく複数でも良く、例えば安価なＳｉＯ_２を多く入れ少量のＣｅＯで異方性を改善するとか、ＣｅＯで異方性を改善し、ＺｒＯ_２でビッカース硬さを上げる、といった組み合わせが可能である。

その他の複合材を選定するため、同様の実験をして評価した。その結果、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕで同じ効果が得られることを確認した。

Ｙ_２Ｏ_３に対するＺｒＯ_２を２５モル％とさせたビーズを作製した。図１３はビーズＹ_２Ｏ_３：Ｚｒの作製方法を示すフローチャートである。
第１ステップとして純水にＹ_２Ｏ_３原料粉末を混合し、次いでＺｒＯ（ＣＨ_３ＣＯＯ）_２水溶液を混合し攪拌してスラリを得る。
第２ステップとして、第１ステップで得た混合物スラリを攪拌しながら加熱してゲル化物を得る。
第３ステップとして、第２ステップで得たゲル化物を加熱して脱水させ、その後、焼成する。例えば脱水処理は１８０℃で１２時間加熱する。焼成処理は、９００℃で３時間加熱する。
第４ステップとして、第３ステップで得た焼成物を粉砕し、熱プラズマ溶融法を用いてＡｒとＯ_２との混合ガスで溶融後、球状化しビーズを得る。その後、粒度により篩い分けし分級して乾燥させる。なお、粉砕した後に粉砕物の大きさによって粉度範囲を所定の範囲、例えば４０〜８０μｍに分けるとよい。球状化する粒径が均一化するためである。
以上のステップを経ることで、ビーズＹ_２Ｏ_３：Ｚｒを得ることができる。

得られたビーズのＺｒＯ_２添加量、外観、Ｘ線回折パターン、ビッカース硬さ、酸溶解性、からずり摩耗率を実施例１の場合と同様に評価した。図１４はそれらの結果の一覧である。
得られたビーズのビッカース硬さは９１８であり、酸溶解性は２．６ｗｔ％、からずり摩耗率は８９μｇ／ｇであった。なお、からずり摩耗率の測定条件は実施例１と同様である。

実施例１と同様に、Ｙ_２Ｏ_３に対してＣｅを添加し、Ｙ_２Ｏ_３に対するＣｅＯ_２のモル％を１０、２０、３０と変化させた混合原料粉末を調製し、熱プラズマにより溶融後球状化してビーズを作製した。逆に原料粉末としてＣｅＯ_２にＹ_２Ｏ_３を３モル％添加してビーズの作製も行なった。

実施例１と同様に、Ｙ_２Ｏ_３に対してＴａを添加し、Ｙ_２Ｏ_３に対するＴａ_２Ｏ_５のモル％を１０、２０、３０と変化させた混合原料粉末を調製し、熱プラズマにより溶融後球状化してビーズを作製した。逆に原料粉末としてＴａ_２Ｏ_５にＹ_２Ｏ_３を３モル％添加してビーズの作製も行なった。

実施例１と同様に、Ｙ_２Ｏ_３に対してＴｉを添加し、Ｙ_２Ｏ_３に対するＴｉＯ_２のモル％を１０、２０、３０と変化させた混合原料粉末を調製し、熱プラズマにより溶融後球状化してビーズを作製した。逆に原料粉末としてＴｉＯ_２にＹ_２Ｏ_３を３モル％添加してビーズの作製も行なった。

実施例１と同様に、Ｙ_２Ｏ_３に対してＦｅを添加し、Ｙ_２Ｏ_３に対するＦｅ_２Ｏ_３のモル％を１０、２０、３０と変化させた混合原料粉末を調製し、熱プラズマにより溶融後球状化してビーズを作製した。逆に原料粉末としてＦｅ_２Ｏ_３にＹ_２Ｏ_３を３モル％添加してビーズの作製も行なった。

実施例５〜８において作製した各ビーズについても、実施例１と同様、ＩＣＰ発光分光分析を行って、仕込み量の割合がＹ２Ｏ３と添加物の量との割合に一致していた。

各ビーズのＸ線回折パターンを測定した。
図１５は実施例５で作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。横軸、縦軸は、それぞれ図３と同様、θ（°）、Ｘ線回折強度（任意目盛）である。図１５から、ＣｅＯ_２の量が増加するに伴い、ピークが高角度側にシフトしていることが分かる。図１５に示すパターンでは、３０モル％までＣｅＯ_２を含むビーズは、Ｙ_２Ｏ_３の立方晶であり、Ｙ_２Ｏ_３にＣｅＯ_２が固溶した複合材Ｙ_２Ｏ_３：Ｃｅで表されることが分かった。

図１６は実施例６で作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。横軸、縦軸は、それぞれ図３と同様、θ（°）、Ｘ線回折強度（任意目盛）である。図１６から、Ｔａ_２Ｏ_５の量が増加するに伴い、ピークが高角度側にシフトしていることが分かる。図１６に示すパターンでは、３０モル％までＴａ_２Ｏ_５を含むビーズは、Ｙ_２Ｏ_３の立方晶であり、Ｙ_２Ｏ_３にＴａ_２Ｏ_３が固溶した複合材Ｙ_２Ｏ_３：Ｔａで表されることが分かった。

図１７は実施例７で作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。横軸、縦軸は、それぞれ図３と同様、θ（°）、Ｘ線回折強度（任意目盛）である。図１７から、ＴｉＯ_２の量が増加するに伴い、ピークが高角度側にシフトしていることが分かる。図１７に示すパターンでは、３０モル％までＴｉＯ_２を含むビーズは、Ｙ_２Ｏ_３の立方晶であり、Ｙ_２Ｏ_３にＴｉＯ_２が固溶した複合材Ｙ_２Ｏ_３：Ｔｉで表されることが分かった。

図１８は実施例８で作製した各ビーズのＸ線回折パターンを示す図である。横軸、縦軸は、それぞれ図３と同様、θ（°）、Ｘ線回折強度（任意目盛）である。図１８から、Ｆｅ_２Ｏ_３の量が増加するに伴い、ピークが高角度側にシフトして、Ｆｅ_２Ｏ_３のパターンに近づいていることが分かる。図１８に示すパターンでは、３０モル％までＦｅ_２Ｏ_３を含むビーズは、Ｙ_２Ｏ_３の立方晶であり、Ｙ_２Ｏ_３にＦｅ_２Ｏ_３が固溶した複合材Ｙ_２Ｏ_３：Ｆｅで表されることが分かった。

図１９（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例５で作製した各ビーズに関するＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。図２０（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例６で作製した各ビーズに関するＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。図２１（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例７で作製した各ビーズに関するＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。また、図２２（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例８で作製した各ビーズに関するＸ線回折パターンのデータの一部を示す図表である。何れの図表においても、ピーク強度が高い順に１番目から５番目までの２θ（°）、半価幅（°）、ｄ値（×１０^−１ｎｍ）、強度（任意目盛）及び相対強度が示されている点は、図２と同様である。

ＣｅＯ_２を１０モル％添加しプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１９（Ａ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．０２、４８．３６、５７．４４、３３．６４、４３．３４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は何れも０．２１２（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０７４４、１．８８０５、１．６０３、２．６６２、２．０８６（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５２、３８、２２、１２であった。

ＣｅＯ_２を２０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１９（Ｂ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．０４、２９．２２、４８．３８、５７．４６、３３．６６（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２３５、０．１４１、０．３０６、０．３０６、０．２１２（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０７２３、３．０５３８、１．８７９８、１．６０２５、２．６６０４（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５８、４２、４２、３４であった。

ＣｅＯ_２を３０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図１９（Ｃ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．０２、４８．３、３３．６４、５７．３２、６０．１４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２３５、０．２５９、０．２５９、０．２５９、０．２５９（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０７４４、１．８８２７、２．６６２、１．６０６１、１．５３７３（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、３０、２２、１８、６であった。

Ｔａ_２Ｏ_５を１０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２０（Ａ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１８、５７．７８、４８．６４、３３．８４、７８．８８（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は何れも０．２１２（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０５７９、１．５９４４、１．８７０４、２．６４６７、１．２１２５（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、３８、３４、２４、１２であった。

Ｔａ_２Ｏ_５を２０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２０（Ｂ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．２４、４８．７８、５７．９４、３３．９２、７９．１４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２１２、０．１８８、０．１８８、０．１８８、０．１８８（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０５１７、１．８６５３、１．５９０３、２．６４０６、１．２０９２（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５４、３８、３０、１８であった。

Ｔａ_２Ｏ_５を３０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２０（Ｃ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．５、４９．１６、５８．４、３４．２、７９．８（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２１２、０．２５９、０．２５９、０．２３５、０．２８２（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０２５４、１．８５１８、１．５７８９、２．６１９６、１．２００８（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、５６、４４、３６、１２であった。

ＴｉＯ_２を１０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２１（Ａ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１、４８．５４、５７．６６、３３．７６、４３．５（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２３５、０．２５９、０．２５９、０．２３５、０．２３５となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０６６１、１．８７４、１．５９７４、２．６５２８、２．０７８７（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、４８、２８、２６、１０であった。

ＴｉＯ_２を２０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２１（Ｂ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．１６、２９．５４、４８．６、３３．８２、５７．５２（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２１２、０．２３５、０．２５９、０．２３５、０．３０６（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０５９９、３．０２１４、１．８７１８、２．６４８２、１．５９５９（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、３４、３０、２２、１６であった。

ＴｉＯ_２を３０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２１（Ｃ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．５２、２９．２、４８．７、４９．２２、３４．２４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２３５、０．２１２、０．３７６、０．３７６、０．２３５（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０２３４、３．０５５８、１．８６８２、１．８４９７、２．６１６７（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、９６、３２、３０、２２であった。

Ｆｅ_２Ｏ_３を１０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２２（Ａ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．０６、４８．４６、５７．５６、３３．７、４３．４（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は何れも０．２１２であり、２θの各値でのｄ値は順に３．０７０２、１．８７６９、１．５９９９、２．６５７４、２．０８３３（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、４６、３２、２６、１０であった。

Ｆｅ_２Ｏ_３を２０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２２（Ｂ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．０８、４８．４８、５７．５８、３３．７２、２０．４２（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２１２、０．２１２、０．２１２、0．２１２、０．１８８（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．６８２、１．８７６２、１．５９９４、２．６５５８、４．３４５６（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、３４、２４、２２、１０であった。

Ｆｅ_２Ｏ_３を３０モル％添加してプラズマ溶融して固化したプラズマビーズでは、図２２（Ｃ）に示すように、角度を２θで表すと、２９．０４、４８．４６、５７．５６、３３．６８、２９．９２（°）の順序でピーク強度が高く、２θの各値での半価幅は順に０．２３５、０．２３５、０．２３５、０．２３５、０．４２４（°）となり、２θの各値でのｄ値は順に３．０７２３、１．８７６９、１．５９９９、２．６５８９、２．９８３９（×１０^−１ｎｍ）であり、２θの各値の相対強度は順に１００、４４、２２、２２、１８であった。

以上の実施例５〜実施例８で作製した各ビーズにおけるＸ線回折パターンの最大回折角度２θは、実施例１で求めたＹ_２Ｏ_３の場合を基準に、シフト量を計算すると、Ｔａ_２Ｏ_５を３０モル％、ＴｉＯ_２を３０モル％添加しプラズマ溶融して固化した場合であっても、それぞれ１．３７％、１．４４％であり、最大回折角度２θのシフト量は０％以上３％以下であった。また、最大回折角度２θも、ＴｉＯ_２を３０モル％添加しプラズマ溶融して固化したものを除いて、２９°≦２θ≦２９．５の範囲であった。また、実施例５〜実施例８で作製したもののうち、仕込み量が１０、２０、３０モル％であれば、Ｘ線回折スペクトルには不純物などに起因する信号も観察されなかった。

作製した各ビーズの外観を走査電子顕微鏡で観察した。図２３は実施例５〜実施例８で作製した各ビーズの走査電子顕微鏡像を示すテーブルである。Ｃｅを添加したものを除いて、球の表面に際立って筋が見られなかった。

実施例５〜８において作製した各ビーズについて、硬さ、溶解性、円周状の筋の割合に関して実施例３と同様の手法により調べた。図２４は実施例５〜８において作製した各ビーズの特性評価を示し、（Ａ）は円周状の筋の割合、（Ｂ）はビッカース硬さ、（Ｃ）は溶解するまでの時間、に関する図表である。

実施例５において作製した各ビーズについて、筋の割合は、ＣｅＯ_２の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、３２、３０、３０（％）であった。ビッカース硬さＨＶ（２５）は、ＣｅＯ_２の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、９７７、９１９、１０８６であった。溶解性は、ＣｅＯ_２の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、１２０、２１０、２７０（分）であった。

実施例６において作製した各ビーズについて、筋の割合は、Ｔａ_２Ｏ_５の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、１０、８、４（％）であった。ビッカース硬さＨＶ（２５）は、Ｔａ_２Ｏ_５の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、１２８０、１１０６、１０５９であった。溶解性は、Ｔａ_２Ｏ_５の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、６００、８４０、９００（分）であった。

実施例７において作製した各ビーズについて、筋の割合は、ＴｉＯ_２の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、１９、１２、８（％）であった。ビッカース硬さＨＶ（２５）は、ＴｉＯ_２の添加量が１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、９８３、１０９９、１１９３であった。溶解性は、ＴｉＯ_２の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、２１０、２４０、３００（分）であった。

実施例８において作製した各ビーズについて、筋の割合は、Ｆｅ_２Ｏ_３の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、１６、６、８（％）であった。ビッカース硬さＨＶ（２５）は、Ｆｅ_２Ｏ_３の添加量が１０、２０、３０モル％に対応してそれぞれ、８５６、８５５、７３７であった。溶解性は、Ｆｅ_２Ｏ_３の添加量１０、２０、３０（モル％）に対応してそれぞれ、２１０、２１０、１８０（分）であった。

実施例５〜実施例８の結果から、Ｃｅ、Ｔａ、Ｔｉ、ＦｅがＹ_２Ｏ_３に添加されていることで、ビーズ表面に筋が形成され難くなり、ビッカース硬さも使用に耐えうる十分な強度を得ることができた。Ｔａ以外のものを添加した場合には、溶解性も使用に耐えうる値であった。

１ａ：ビーズ
１：密閉ガラス容器
２：恒温槽
３：モータ
１０：ビーズミル
１１：水冷ジャケット
１２：冷却水導入口
１３：冷却水排出口
１４：容器
１５：シャフト
１６：モータ
１７：アジテータ
１８：ビーズ

Claims

鉱酸に対する化学的溶解性を有し、Ｘ線回折パターンが立方晶又は単斜晶のＹ_２Ｏ_３と同一又は類似である、Ｙ_２Ｏ_３複合ビーズ。
Ｙ_２Ｏ_３：Ｘ（ここで、ＸはＺｒ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｉからなる群より選択される少なくとも１種の元素である。）で表される、請求項１記載のＹ_２Ｏ_３複合ビーズ。
前記Ｘ線回折パターンの最大回折角度２θがＹ_２Ｏ_３の場合を基準に３％以下シフトしている、請求項１に記載のＹ_２Ｏ_３複合ビーズ。
前記Ｘ線回折パターンの最大回折角度２θが２９°以上３０°以下の範囲である、請求項１に記載のＹ_２Ｏ_３複合ビーズ。
７００以上１４００以下のビッカース硬さを有する、請求項１〜４の何れかに記載のＹ_２Ｏ_３複合ビーズ。
熱プラズマ溶融法で球状化されてなる、請求項１〜５の何れかに記載のＹ_２Ｏ_３複合ビーズ。