JP2645443B2 - 高強度着色ジルコニア系焼結体 - Google Patents
高強度着色ジルコニア系焼結体Info
- Publication number
- JP2645443B2 JP2645443B2 JP62315315A JP31531587A JP2645443B2 JP 2645443 B2 JP2645443 B2 JP 2645443B2 JP 62315315 A JP62315315 A JP 62315315A JP 31531587 A JP31531587 A JP 31531587A JP 2645443 B2 JP2645443 B2 JP 2645443B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- spike
- weight
- strength
- zirconia sintered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばシユーズ、タイヤその他の滑り止め
スパイク用等に使用できる着色された高強度ジルコニア
系焼結体に関する。
スパイク用等に使用できる着色された高強度ジルコニア
系焼結体に関する。
〔従来の技術〕 以下タイヤ用セラミックスパイクを例にとつて説明す
るが、シユーズ特にスポーツ用等についても全く同様で
ある。
るが、シユーズ特にスポーツ用等についても全く同様で
ある。
従来、雪上、氷上用のスノータイヤ用スパイクとして
は、第４図および第５図に示すように、鋼製シヤンク１
に超硬合金製のピン２あるいは超硬合金製のリング３
を、ろう付けあるいはかしめ等の方法で接合したものが
用いられている。
は、第４図および第５図に示すように、鋼製シヤンク１
に超硬合金製のピン２あるいは超硬合金製のリング３
を、ろう付けあるいはかしめ等の方法で接合したものが
用いられている。
しかしながら、上記の方法で作られたスパイクは、ピ
ンやリングに超硬合金を用いるため高価である。また、
重量が大きいため燃費が高くつくこと、騒音が大きいこ
と、路面の損傷が大きいこと、などの欠点が指摘されて
いる。超硬合金製のピンやリングを用いるための上記欠
点を解消する一つの方法として、近年超硬合金に代えて
アルミナ系セラミツクスを使用することが検討されてい
る。ところが、アルミナ系セラミツクスは靭性が低いた
めに欠損、折損などの事故を引きおこす危険性が高く実
用化されるまでには至つていない。
ンやリングに超硬合金を用いるため高価である。また、
重量が大きいため燃費が高くつくこと、騒音が大きいこ
と、路面の損傷が大きいこと、などの欠点が指摘されて
いる。超硬合金製のピンやリングを用いるための上記欠
点を解消する一つの方法として、近年超硬合金に代えて
アルミナ系セラミツクスを使用することが検討されてい
る。ところが、アルミナ系セラミツクスは靭性が低いた
めに欠損、折損などの事故を引きおこす危険性が高く実
用化されるまでには至つていない。
更に、ジルコニア系のセラミツクスは、セラミツクス
のなかでも靭性が高い為検討がされているものの、この
検討は未だ十分ではない。ところで従来のジルコニア系
セラミツクスは、白色や黒色であるが、最近の傾向とし
てこれらのスパイクについても装飾性が要求されるよう
になつている。しかしながら前記のような現状であるか
ら、着色化されたジルコニア系セラミツクスについて
は、なおさらのこと、実用化されるまでに到つていな
い。
のなかでも靭性が高い為検討がされているものの、この
検討は未だ十分ではない。ところで従来のジルコニア系
セラミツクスは、白色や黒色であるが、最近の傾向とし
てこれらのスパイクについても装飾性が要求されるよう
になつている。しかしながら前記のような現状であるか
ら、着色化されたジルコニア系セラミツクスについて
は、なおさらのこと、実用化されるまでに到つていな
い。
本発明はこのような事情に鑑みて従来品の欠点を解消
した実用化可能な高強度着色ジルコニア系焼結体を提供
することを目的とするものである。
した実用化可能な高強度着色ジルコニア系焼結体を提供
することを目的とするものである。
ZrO2には1100℃付近に正方晶単斜晶の転移があるた
め、焼結時に亀裂か発生するなど製造に困難が生ずる。
しかして、このZrO2にY2O3を適量添加することによつて
ZrO2の大部分を正方晶化せしめて、上記した焼結時亀裂
発生の問題を解決し、強度の増加をはかることが知られ
ている（文献:J.Mat.Sci.15（1980）2861〜28）。
め、焼結時に亀裂か発生するなど製造に困難が生ずる。
しかして、このZrO2にY2O3を適量添加することによつて
ZrO2の大部分を正方晶化せしめて、上記した焼結時亀裂
発生の問題を解決し、強度の増加をはかることが知られ
ている（文献:J.Mat.Sci.15（1980）2861〜28）。
本発明者らは上記の事実に着目して研究の結果、1.5
〜５モル％のY2O3および／または５〜30モル％のCeO2を
有するZrO2を72〜94.9重量％と、Al2O3を５〜25重量％
と、Cr2O3,NiO,Fe3O4,V2O5およびTiOから選ばれる１種
または２種以上を0.1〜３重量％とから成り、焼結後HIP
を行うことにより、組成より算出した理論比重の95％、
160Kg/mm2以上の抗折力及び9.0MN/m3/2以上の破壊靭性
を有してなる高強度着色ジルコニア系焼結体が、スパイ
ク用着色セラミツクスとして、従来の問題点を解消した
最良の特性を得ることを見出したのである。
〜５モル％のY2O3および／または５〜30モル％のCeO2を
有するZrO2を72〜94.9重量％と、Al2O3を５〜25重量％
と、Cr2O3,NiO,Fe3O4,V2O5およびTiOから選ばれる１種
または２種以上を0.1〜３重量％とから成り、焼結後HIP
を行うことにより、組成より算出した理論比重の95％、
160Kg/mm2以上の抗折力及び9.0MN/m3/2以上の破壊靭性
を有してなる高強度着色ジルコニア系焼結体が、スパイ
ク用着色セラミツクスとして、従来の問題点を解消した
最良の特性を得ることを見出したのである。
ZrO2に加えるY2O3を1.5〜５モル％、CeO2を５〜30モ
ル％の範囲に制限してあるのは、Y2O3および／またはCe
O2が上記範囲の下限値未満であると準安定正方晶化が不
十分で製造時の亀裂発生等の欠陥が解消されないためで
あり、また、上限値を越えると立方晶の出現量が増加
し、強度が低下するためである。
ル％の範囲に制限してあるのは、Y2O3および／またはCe
O2が上記範囲の下限値未満であると準安定正方晶化が不
十分で製造時の亀裂発生等の欠陥が解消されないためで
あり、また、上限値を越えると立方晶の出現量が増加
し、強度が低下するためである。
Al2O3を５重量％以上25重量％以下の範囲で含有させ
るのは、５％未満では添加による強度向上が見られず、
25重量％を越えての添加では強度がかえつて低下するた
めである。
るのは、５％未満では添加による強度向上が見られず、
25重量％を越えての添加では強度がかえつて低下するた
めである。
また、Cr2O3,NiO,Fe3O4, V2O5及びTiO2から選ばれる
１種または２種以上を0.1〜３重量％焼結体に含有させ
るのは、0.1％未満では着色化されず、３重量％を越え
ると焼結性を阻害して強度が大幅に低下する為である。
１種または２種以上を0.1〜３重量％焼結体に含有させ
るのは、0.1％未満では着色化されず、３重量％を越え
ると焼結性を阻害して強度が大幅に低下する為である。
また、着色したスパイク用としては、当該ジルコニア
系焼結体が理論比重（混合する化合物の比重を複合則に
より計算したもの）95％以上を有したもので、ジルコニ
アの結晶相が主として正方晶又は、正方晶と立方晶から
なるという条件を満たすものが強度特性が十分に良好で
あり、実用化できる事を見い出したものである。理論比
重が95％未満では抗折力が低くスパイク性能が良好でな
い。本発明では、空孔量低減により理論比重の95％以上
の比重を得るために、通常焼結後HIP（熱間静水圧成
形）を行う。
系焼結体が理論比重（混合する化合物の比重を複合則に
より計算したもの）95％以上を有したもので、ジルコニ
アの結晶相が主として正方晶又は、正方晶と立方晶から
なるという条件を満たすものが強度特性が十分に良好で
あり、実用化できる事を見い出したものである。理論比
重が95％未満では抗折力が低くスパイク性能が良好でな
い。本発明では、空孔量低減により理論比重の95％以上
の比重を得るために、通常焼結後HIP（熱間静水圧成
形）を行う。
本発明の着色による装飾性向上、商品価値向上の効果
は明らかであるが、以下にスノータイヤ用スパイクとし
て用いる実施態様例を図で示して、本発明の性能面での
作用効果を説明する。
は明らかであるが、以下にスノータイヤ用スパイクとし
て用いる実施態様例を図で示して、本発明の性能面での
作用効果を説明する。
まず、従来のセラミツクス単体で形成したスパイク
は、上述したように靭性が低いためにタイヤへの打込み
の際にフランジ部に衝撃が加わつて、該フランジ部が破
損する危険性が高いのである。従つて、第４図または第
５図に示すような従来のセラミツクス製スパイクにおい
ては、これを防止するため、フランジ部表面にプラスチ
ツク等を被覆するなどしてフランジ部を保護しなければ
ならない、というのが現状である。
は、上述したように靭性が低いためにタイヤへの打込み
の際にフランジ部に衝撃が加わつて、該フランジ部が破
損する危険性が高いのである。従つて、第４図または第
５図に示すような従来のセラミツクス製スパイクにおい
ては、これを防止するため、フランジ部表面にプラスチ
ツク等を被覆するなどしてフランジ部を保護しなければ
ならない、というのが現状である。
これに対して、本発明の如くAl2O3より靭性が比較的
高く、しかも着色したジルコニア焼結体を材料として用
いたスパイクの場合には、タイヤへの打込みに際しても
破損の危険性が少ないので、第１図に示すように、この
ジルコニア系焼結体単体でフランジ部12を含めたスパイ
ク11全体を形成させることができる。また、他の実施例
としては、第２図のようにスパイク11の取付側端部近辺
に溝13を１ケ所または複数ケ所設けるか、あるいは第３
図に示すように穴14を１ケ所または複数ケ所設けること
によつて抜け止めの効果を持たせ、それらの部分をプラ
スチツク製のフランジ15で取囲むことにより構成するこ
ともできる。このような場合、突起による抜け止めに比
べてプラスチツク部分の厚みを大きくとることができる
ため、抜け止めの効果をさらに大きくすることができ
る。さらに、スパイク部の体積が小さくなるため、より
軽量とすることもできる。これらのジルコニア焼結体ス
パイクへの溝あるいは穴などの加工は、ジルコニア焼結
体を中間焼結した状態で行えば容易である。これに対し
て従来検討されているセラミツクスの場合は、靭性が低
いので、その１部に溝や穴を設けると、応力集中がおこ
り、その部分から破損するおそれがあり、従つてフラン
ジ部をプラスチツクで取囲んだとしても、その耐性はよ
くない。
高く、しかも着色したジルコニア焼結体を材料として用
いたスパイクの場合には、タイヤへの打込みに際しても
破損の危険性が少ないので、第１図に示すように、この
ジルコニア系焼結体単体でフランジ部12を含めたスパイ
ク11全体を形成させることができる。また、他の実施例
としては、第２図のようにスパイク11の取付側端部近辺
に溝13を１ケ所または複数ケ所設けるか、あるいは第３
図に示すように穴14を１ケ所または複数ケ所設けること
によつて抜け止めの効果を持たせ、それらの部分をプラ
スチツク製のフランジ15で取囲むことにより構成するこ
ともできる。このような場合、突起による抜け止めに比
べてプラスチツク部分の厚みを大きくとることができる
ため、抜け止めの効果をさらに大きくすることができ
る。さらに、スパイク部の体積が小さくなるため、より
軽量とすることもできる。これらのジルコニア焼結体ス
パイクへの溝あるいは穴などの加工は、ジルコニア焼結
体を中間焼結した状態で行えば容易である。これに対し
て従来検討されているセラミツクスの場合は、靭性が低
いので、その１部に溝や穴を設けると、応力集中がおこ
り、その部分から破損するおそれがあり、従つてフラン
ジ部をプラスチツクで取囲んだとしても、その耐性はよ
くない。
以上、本発明のようにジルコニア焼結体を材料として
用いることによつて、強度大で重量が小さいという実用
的価値の高いスノータイヤ用スパイクを得ることができ
るのである。本発明において、ジルコニア焼結体で作つ
たスパイク本体の取付側端部近辺に溝あるいは穴を設け
て、その部分にプラスチツク製フランジを接合するに
は、該フランジ成形用金型を用いて合成樹脂を射出して
やればよく、それによつて合成樹脂が溝や穴にも埋め込
まれ、フランジ部の抜け止め効果を果すことができるの
である。
用いることによつて、強度大で重量が小さいという実用
的価値の高いスノータイヤ用スパイクを得ることができ
るのである。本発明において、ジルコニア焼結体で作つ
たスパイク本体の取付側端部近辺に溝あるいは穴を設け
て、その部分にプラスチツク製フランジを接合するに
は、該フランジ成形用金型を用いて合成樹脂を射出して
やればよく、それによつて合成樹脂が溝や穴にも埋め込
まれ、フランジ部の抜け止め効果を果すことができるの
である。
なお上記は本発明の説明をタイヤ用セラミツクスパイ
クについて行つたが、この発明のセラミツクスパイクは
タイヤ用に限定されるものではなく、シユーズ用として
も同様の効果を奏するものであり、本発明に包含される
ものである。
クについて行つたが、この発明のセラミツクスパイクは
タイヤ用に限定されるものではなく、シユーズ用として
も同様の効果を奏するものであり、本発明に包含される
ものである。
表１に示す種々の組成の焼結体を用いて第３図に示す
形のスパイクを作製して抗折力（kg/mm2）、破壊靭性
（MN/m3/2）、スパイク性能を試験した。試験結果を表
１に併せて示す。スパイク性能の評価は、亀裂、欠損が
なければ良好（○印）とした。
形のスパイクを作製して抗折力（kg/mm2）、破壊靭性
（MN/m3/2）、スパイク性能を試験した。試験結果を表
１に併せて示す。スパイク性能の評価は、亀裂、欠損が
なければ良好（○印）とした。
なおスパイクの作製は、表１の組成の原料粉末をボー
ルミルで混合した後に、スプレードライヤーにて造粒
し、次に第３図の形のスパイクにプレスした後、大気中
1450℃で焼結し、次に1550℃,1000atmで２時間HIPを行
ない、さらに大気中で1300℃で２時間熱処理を行うこと
によつた。これらの結果から、本発明の着色化したジル
コニア焼結体は、スパイク用として十分耐えうる特性を
有している事がわかる。
ルミルで混合した後に、スプレードライヤーにて造粒
し、次に第３図の形のスパイクにプレスした後、大気中
1450℃で焼結し、次に1550℃,1000atmで２時間HIPを行
ない、さらに大気中で1300℃で２時間熱処理を行うこと
によつた。これらの結果から、本発明の着色化したジル
コニア焼結体は、スパイク用として十分耐えうる特性を
有している事がわかる。
〔発明の効果〕 本発明の高強度着色ジルコニア焼結体は靭性、抗折力
がともに大で強度が大きく、しかもその重量は軽量であ
り、着色により装飾性もある。したがつて本発明はスパ
イク等に用いて非常に優れた特性と商品価値を発揮でき
る焼結体として、実用の途を開いた産業上有利なもので
ある。
がともに大で強度が大きく、しかもその重量は軽量であ
り、着色により装飾性もある。したがつて本発明はスパ
イク等に用いて非常に優れた特性と商品価値を発揮でき
る焼結体として、実用の途を開いた産業上有利なもので
ある。
第１図は本発明のスパイクの一実施例を示す縦断面図で
あり、第２図および第３図は同じく他の実施例を示す縦
断面図であり、第４図は従来の超硬ピン式スパイクの縦
断面図、第５図は従来の超硬リング式スパイクの縦断面
図である。
あり、第２図および第３図は同じく他の実施例を示す縦
断面図であり、第４図は従来の超硬ピン式スパイクの縦
断面図、第５図は従来の超硬リング式スパイクの縦断面
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】1.55モル％のY2O3および／または５〜30モ
ル％のCeO2を含有するZrO2を72〜94.9重量％と、Al2O3
を５〜25重量％と、Cr2O3,NiO,Fe3O4,V2O5およびTiO2か
ら選ばれる１種または２種以上を0.1〜３重量％とから
成り、焼結後HIPを行うことによって得られ、組成より
算出した理論比重の95％以上の比重、160kg/mm2以上の
抗折力及び9.0MN/m3/2以上の破壊靭性を有してなる高強
度着色ジルコニア系焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62315315A JP2645443B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 高強度着色ジルコニア系焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62315315A JP2645443B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 高強度着色ジルコニア系焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157462A JPH01157462A (ja) | 1989-06-20 |
| JP2645443B2 true JP2645443B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=18063922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62315315A Expired - Lifetime JP2645443B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 高強度着色ジルコニア系焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645443B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007108416A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Kyocera Corporation | 着色ジルコニア質焼結体及びその製造方法並びに装飾部材 |
| KR20170129654A (ko) * | 2017-11-07 | 2017-11-27 | 문대용 | 타이어용 스터드 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101939272B (zh) * | 2008-02-07 | 2013-03-20 | 京瓷株式会社 | 氧化锆质烧结体及其制造方法 |
| EP2266934B1 (en) * | 2008-03-24 | 2015-04-29 | Kyocera Corporation | Ceramic for decorative part |
| FR2969601A1 (fr) * | 2010-12-22 | 2012-06-29 | Saint Gobain Ct Recherches | Piece frittee coloree. |
| JP5760765B2 (ja) * | 2011-07-04 | 2015-08-12 | 東ソー株式会社 | ジルコニア混合粉末及び茶色ジルコニア焼結体 |
| PT3012239T (pt) * | 2014-10-22 | 2020-01-20 | Comadur Sa | Processo de fabrico de um artigo colorido, em especial de cor cinzenta, à base de zircónia e artigo decorativo colorido à base de zircónia, obtido de acordo com este processo |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59174574A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-03 | ティーディーケイ株式会社 | 高強度、耐摩耗性セラミツクス材料及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP62315315A patent/JP2645443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007108416A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Kyocera Corporation | 着色ジルコニア質焼結体及びその製造方法並びに装飾部材 |
| KR20170129654A (ko) * | 2017-11-07 | 2017-11-27 | 문대용 | 타이어용 스터드 및 그 제조방법 |
| WO2019093605A1 (ko) * | 2017-11-07 | 2019-05-16 | 문대용 | 타이어용 스터드 및 그 제조방법 |
| KR102020059B1 (ko) * | 2017-11-07 | 2019-11-04 | 문대용 | 타이어용 스터드 및 그 제조방법 |
| JP2021501725A (ja) * | 2017-11-07 | 2021-01-21 | デヨン ムン | タイヤ用スタッド及びその製造方法｛Ａ ｔｉｒｅ ｓｔｕｄ ａｎｄａ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ｝ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01157462A (ja) | 1989-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4770673A (en) | Ceramic cutting tool inserts | |
| US4552852A (en) | Alumina ceramic comprising a siliceous binder and at least one of zirconia and hafnia | |
| JP2645443B2 (ja) | 高強度着色ジルコニア系焼結体 | |
| CN109336565A (zh) | 一种氧化锆增韧氧化铝耐磨陶瓷的制备方法 | |
| JPS59105055A (ja) | ジルコニア系着色部材 | |
| JP2748388B2 (ja) | 高強度着色ジルコニア系焼結体 | |
| Kern et al. | Reinforcement Mechanisms in yttria-ceria-co-stabilized zirconia-alumina-strontium hexaaluminate composite ceramics | |
| US5183610A (en) | Alumina-zirconia ceramic | |
| JP2861066B2 (ja) | 着色ジルコニア質焼結体およびその製造法 | |
| JP2748389B2 (ja) | 高強度着色ジルコニア系焼結体 | |
| JPS61191562A (ja) | アルミナ系耐摩耗性材料 | |
| JP2748381B2 (ja) | 高強度着色ジルコニア系焼結体 | |
| JP2691196B2 (ja) | 高強度着色ジルコニア系焼結体 | |
| RU189195U1 (ru) | Керамический композиционный материал | |
| JP2002535230A (ja) | マグネシアを部分的に安定化した高強度ジルコニア | |
| JPH0818868B2 (ja) | 高強度着色ジルコニア系焼結体 | |
| JPH09142899A (ja) | セメント工業用回転筒窯 | |
| JPH0610101B2 (ja) | 着色セラミツクス装飾部材 | |
| JP3605297B2 (ja) | スレッドガイドとこれを用いた釣糸ガイド | |
| DE102006035704A1 (de) | Sinterformkörper, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben | |
| JPH0157074B2 (ja) | ||
| SU687048A1 (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупорного материала | |
| JPS62128967A (ja) | 装飾用着色ジルコニアセラミックス | |
| SU833856A1 (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупоров | |
| JPS62202859A (ja) | 黒色系ＺｒＯｚセラミツクスおよびその製造方法 |