JP2984208B2 - セラミックス焼結体用成形体及びその製造方法ならびにその成形体を使用したセラミックス焼結体及びその製法 - Google Patents
セラミックス焼結体用成形体及びその製造方法ならびにその成形体を使用したセラミックス焼結体及びその製法Info
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【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、αアルミナ原料を
単体あるいは一成分として含有するセラミックス焼結体
用成形体に関するものであり、異方性を有さないため、
機械的、電気的特性、耐食性等、各種特性において優れ
た特性を有する焼結体を作製するための成形体及びその
製造方法、ならびにその成形体を焼成することによる焼
結体の製造法、そしてその製造方法によって得られる焼
結体に関するものである。
単体あるいは一成分として含有するセラミックス焼結体
用成形体に関するものであり、異方性を有さないため、
機械的、電気的特性、耐食性等、各種特性において優れ
た特性を有する焼結体を作製するための成形体及びその
製造方法、ならびにその成形体を焼成することによる焼
結体の製造法、そしてその製造方法によって得られる焼
結体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで、セラミックスはその優れた機
械的特性、熱的特性、電気的特性等を利用して極めて多
くの用途に利用されてきている。中でもαアルミナはセ
ラミックスの中でも最も一般的に用いられている材料で
あり、その優れた機械的特性、熱的特性、絶縁特性、耐
食性等を利用して多種多様な場所で構造部品として利用
されてきている。また一方で組成の一成分としてアルミ
ナを含むセラミックスも数多い。
械的特性、熱的特性、電気的特性等を利用して極めて多
くの用途に利用されてきている。中でもαアルミナはセ
ラミックスの中でも最も一般的に用いられている材料で
あり、その優れた機械的特性、熱的特性、絶縁特性、耐
食性等を利用して多種多様な場所で構造部品として利用
されてきている。また一方で組成の一成分としてアルミ
ナを含むセラミックスも数多い。
【０００３】例えばその中の１例としてベータアルミナ
質焼結体がある。ベータアルミナ質焼結体は高いナトリ
ウムイオン伝導性を有するため、ナトリウム−硫黄二次
電池において、陽極物質である溶融硫黄と陰極物質であ
る溶融ナトリウムとを隔離するための固体電解質として
利用される。そして、このナトリウム−硫黄二次電池で
は内部抵抗の大部分を固体電解質が占めている。従っ
て、電池の出力低下および充電時の電力損失を小さく抑
えるためには、固体電解質であるβアルミナ質焼結体の
比抵抗を低くすることが望ましい。また一方では電池の
耐久性を向上するために設計仕様から求められる一定値
以上の機械的強度も必要になる。なおナトリウム−硫黄
二次電池において、βアルミナは通常、図１のような管
状の形状で、陽極、陰極の間を隔てている。
質焼結体がある。ベータアルミナ質焼結体は高いナトリ
ウムイオン伝導性を有するため、ナトリウム−硫黄二次
電池において、陽極物質である溶融硫黄と陰極物質であ
る溶融ナトリウムとを隔離するための固体電解質として
利用される。そして、このナトリウム−硫黄二次電池で
は内部抵抗の大部分を固体電解質が占めている。従っ
て、電池の出力低下および充電時の電力損失を小さく抑
えるためには、固体電解質であるβアルミナ質焼結体の
比抵抗を低くすることが望ましい。また一方では電池の
耐久性を向上するために設計仕様から求められる一定値
以上の機械的強度も必要になる。なおナトリウム−硫黄
二次電池において、βアルミナは通常、図１のような管
状の形状で、陽極、陰極の間を隔てている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】αアルミナ原料の各種
の１次粒子の模式図を図２に示す。このように、一部の
αアルミナは板状の自形を有しているためアスペクト比
の大きな板状粒子になりやすい。αアルミナと類似した
結晶構造を有するβアルミナの粒子もまた図３に示すよ
うに板状の自形を有している。βアルミナ粒子のｆで、
Na+ イオンが伝導する方向は、Ｃ軸に垂直な面、すなわ
ち伝導面に沿う方向であり、異方性がある。
の１次粒子の模式図を図２に示す。このように、一部の
αアルミナは板状の自形を有しているためアスペクト比
の大きな板状粒子になりやすい。αアルミナと類似した
結晶構造を有するβアルミナの粒子もまた図３に示すよ
うに板状の自形を有している。βアルミナ粒子のｆで、
Na+ イオンが伝導する方向は、Ｃ軸に垂直な面、すなわ
ち伝導面に沿う方向であり、異方性がある。
【０００５】このような異方性を有する板状粒子を図１
のような管状に成形すると、図４に示すように、プレス
方向に対して粒子が垂直に配向する現象が生じる。配向
するとαアルミナ焼結体のような構造部品では粒子と粒
子の間でクラックが入って割れやすく強度低下を引き起
こす。βアルミナ焼結体のような固体電解質では機械的
強度の低下を招くだけでなく両極物質間のイオン伝導が
困難になり抵抗の上昇を引き起こす。また、特公昭48-4
3647号公報のように仮焼工程を行わずして、すなわちβ
アルミナ質の原料粉末を経ずに直接、βアルミナ質焼結
体を製造する方法も開示されている。本技術では成形時
の結晶相がβアルミナ質粒子でないがαアルミナ粒子で
ある為、配向の問題は残る。αアルミナでは図２で示さ
れるように使用する原料銘柄によって粒子形状が異なる
ため配向の程度が異なり、配向性の制御が困難であっ
た。
のような管状に成形すると、図４に示すように、プレス
方向に対して粒子が垂直に配向する現象が生じる。配向
するとαアルミナ焼結体のような構造部品では粒子と粒
子の間でクラックが入って割れやすく強度低下を引き起
こす。βアルミナ焼結体のような固体電解質では機械的
強度の低下を招くだけでなく両極物質間のイオン伝導が
困難になり抵抗の上昇を引き起こす。また、特公昭48-4
3647号公報のように仮焼工程を行わずして、すなわちβ
アルミナ質の原料粉末を経ずに直接、βアルミナ質焼結
体を製造する方法も開示されている。本技術では成形時
の結晶相がβアルミナ質粒子でないがαアルミナ粒子で
ある為、配向の問題は残る。αアルミナでは図２で示さ
れるように使用する原料銘柄によって粒子形状が異なる
ため配向の程度が異なり、配向性の制御が困難であっ
た。
【０００６】本発明者はこの課題を解決すべく原料の一
成分である酸化アルミニウム成分のみを非晶質原料にし
てしまえば焼結体を均等に無配向化できることを見出し
特願平5-328669号として提案した。しかし、本方法は従
来の固相法とは異なるプロセスを必要とする為、新たな
粉体製造設備を必要とし、工業的にコストがかかるとい
う問題点があった。
成分である酸化アルミニウム成分のみを非晶質原料にし
てしまえば焼結体を均等に無配向化できることを見出し
特願平5-328669号として提案した。しかし、本方法は従
来の固相法とは異なるプロセスを必要とする為、新たな
粉体製造設備を必要とし、工業的にコストがかかるとい
う問題点があった。
【０００７】本発明の目的は、上述した課題を解消し
て、コストをかけずに、粒子配向しにくい焼結体を製造
できる成形体を提供しようとするものである。
て、コストをかけずに、粒子配向しにくい焼結体を製造
できる成形体を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックス焼
結体用成形体は、αアルミナ原料を単体あるいは一成分
として含有するセラミックス焼結体用成形体であって、
成形体表面のＸ線回折測定することにより得られるピー
ク強度を用いてＩ 104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）として算出
されるαアルミナの結晶配向率が0.5 〜0.8 であり、α
アルミナ粒子が不規則に配列しており、成形体密度が最
終的に得られる焼結体の理論密度に対して40％以上であ
ることを特徴とするものである。
結体用成形体は、αアルミナ原料を単体あるいは一成分
として含有するセラミックス焼結体用成形体であって、
成形体表面のＸ線回折測定することにより得られるピー
ク強度を用いてＩ 104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）として算出
されるαアルミナの結晶配向率が0.5 〜0.8 であり、α
アルミナ粒子が不規則に配列しており、成形体密度が最
終的に得られる焼結体の理論密度に対して40％以上であ
ることを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明のセラミックス焼結体用成形
体の製造方法は、アルミニウムの無機塩または有機塩が
溶解している溶液を熱分解することにより自形を有さな
い粒子から構成されるαアルミナ原料を作製し、あるい
は水酸化アルミニウム原料を1100℃以上1350℃以下の温
度で仮焼してαアルミナ原料を作製した後、該αアルミ
ナ原料を単体あるいは一成分として含有するセラミック
ス焼結体用原料を調製し、これを成形体密度が最終的に
得られる焼結体の理論密度に対して40％以上になるよう
に成形することで、成形体表面のＸ線回折を測定するこ
とによりＩ104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）として算出される
αアルミナの結晶配向率が0.5 〜0.8 であるαアルミナ
粒子が不規則に配列している成形体を得ることを特徴と
するものである。
体の製造方法は、アルミニウムの無機塩または有機塩が
溶解している溶液を熱分解することにより自形を有さな
い粒子から構成されるαアルミナ原料を作製し、あるい
は水酸化アルミニウム原料を1100℃以上1350℃以下の温
度で仮焼してαアルミナ原料を作製した後、該αアルミ
ナ原料を単体あるいは一成分として含有するセラミック
ス焼結体用原料を調製し、これを成形体密度が最終的に
得られる焼結体の理論密度に対して40％以上になるよう
に成形することで、成形体表面のＸ線回折を測定するこ
とによりＩ104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）として算出される
αアルミナの結晶配向率が0.5 〜0.8 であるαアルミナ
粒子が不規則に配列している成形体を得ることを特徴と
するものである。
【００１０】さらに、本発明の上記成形体を使用したセ
ラミックス焼結体およびその製法は、上記成形体を焼成
すること、および焼成して得たセラミックス焼結体をい
う。
ラミックス焼結体およびその製法は、上記成形体を焼成
すること、および焼成して得たセラミックス焼結体をい
う。
【００１１】
【発明の実施の形態】まず、αアルミナのＸ線回折チャ
ートを図５に、結晶面のピーク強度のデータを表１に示
す。測定はゴニオメーター式のＸ線回折装置を使用し
た。 CuKαの特性Ｘ線を使用し、加速電圧35kV、電流20
mAで測定した。(104) の結晶面はｃ面となす角度は38.2
°、(030) の結晶面はｃ面となす角度は90°である。も
しαアルミナ粒子が無配向であればＩ104 ／（Ｉ104 ＋
Ｉ030 ）の値は相対強度の値から90／（90＋50) と求ま
る0.65になる。すなわち0.65から値が離れていくほど粒
子が規則性を有して並んでいる、すなわち配向している
ことになる。
ートを図５に、結晶面のピーク強度のデータを表１に示
す。測定はゴニオメーター式のＸ線回折装置を使用し
た。 CuKαの特性Ｘ線を使用し、加速電圧35kV、電流20
mAで測定した。(104) の結晶面はｃ面となす角度は38.2
°、(030) の結晶面はｃ面となす角度は90°である。も
しαアルミナ粒子が無配向であればＩ104 ／（Ｉ104 ＋
Ｉ030 ）の値は相対強度の値から90／（90＋50) と求ま
る0.65になる。すなわち0.65から値が離れていくほど粒
子が規則性を有して並んでいる、すなわち配向している
ことになる。
【００１２】
【表１】
【００１３】上述した構成において、本発明のセラミッ
クス焼結体用成形体は、成形時においてαアルミナの粒
子配向を制御しておけば、焼成過程の影響はほとんどな
く、焼成後の焼結体も粒子配向しにくいことを見出した
ことによる。すなわち、αアルミナ原料を単体あるいは
一成分として含有するセラミックス焼結体用成形体にお
いて、成形体表面のＸ線回折を測定することにより得ら
れるピーク強度を用いてＩ104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）と
して算出されるαアルミナの結晶配向率を0.5 〜0.8 に
制御しαアルミナ粒子を不規則に配列しておき、成形体
密度が最終的に得られる焼結体の理論密度に対して40％
以上にしておくことにより、粒子配向の起こっていない
セラミックス焼結体を得ることが出来る。
クス焼結体用成形体は、成形時においてαアルミナの粒
子配向を制御しておけば、焼成過程の影響はほとんどな
く、焼成後の焼結体も粒子配向しにくいことを見出した
ことによる。すなわち、αアルミナ原料を単体あるいは
一成分として含有するセラミックス焼結体用成形体にお
いて、成形体表面のＸ線回折を測定することにより得ら
れるピーク強度を用いてＩ104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）と
して算出されるαアルミナの結晶配向率を0.5 〜0.8 に
制御しαアルミナ粒子を不規則に配列しておき、成形体
密度が最終的に得られる焼結体の理論密度に対して40％
以上にしておくことにより、粒子配向の起こっていない
セラミックス焼結体を得ることが出来る。
【００１４】結晶配向率の値は特性向上のためには0.6
〜0.7 がさらに望ましい。成形体密度を焼結体理論密度
に対して40％以上と規定するのはこれ以下だと緻密化が
困難となり所望の特性を有する焼結体が得られなくなる
からである。水酸化アルミニウム原料の仮焼温度を1100
℃以上に規定するのは、これ以下だと水酸化アルミニウ
ムの板状の影響が強くなり配向しやすくなるからであ
る。水酸化アルミニウム原料の仮焼温度を1350℃以下に
規定するのは、これ以上だと粒子間の焼結が始まり、成
形体密度が低下するからである。本発明でいうセラミッ
クス焼結体用成形体はαアルミナ原料を単体あるいは一
成分として含有し、後者では他の成分は如何なる形態の
原料であってもかまわない。また、本発明でいうベータ
アルミナ質の焼結体は、酸化ナトリウム、酸化リチウム
および／または酸化マグネシウムと、酸化アルミニウム
からなっており各成分量としては、酸化物組成に換算し
て酸化ナトリウム８〜10重量％、酸化マグネシウム３〜
６重量％および／または酸化リチウム0.1 〜２重量％の
範囲にあることが望ましい。結晶相としては、主にβ”
アルミナ相からなり、βアルミナ、アルミン酸ナトリウ
ムを含むこともある。
〜0.7 がさらに望ましい。成形体密度を焼結体理論密度
に対して40％以上と規定するのはこれ以下だと緻密化が
困難となり所望の特性を有する焼結体が得られなくなる
からである。水酸化アルミニウム原料の仮焼温度を1100
℃以上に規定するのは、これ以下だと水酸化アルミニウ
ムの板状の影響が強くなり配向しやすくなるからであ
る。水酸化アルミニウム原料の仮焼温度を1350℃以下に
規定するのは、これ以上だと粒子間の焼結が始まり、成
形体密度が低下するからである。本発明でいうセラミッ
クス焼結体用成形体はαアルミナ原料を単体あるいは一
成分として含有し、後者では他の成分は如何なる形態の
原料であってもかまわない。また、本発明でいうベータ
アルミナ質の焼結体は、酸化ナトリウム、酸化リチウム
および／または酸化マグネシウムと、酸化アルミニウム
からなっており各成分量としては、酸化物組成に換算し
て酸化ナトリウム８〜10重量％、酸化マグネシウム３〜
６重量％および／または酸化リチウム0.1 〜２重量％の
範囲にあることが望ましい。結晶相としては、主にβ”
アルミナ相からなり、βアルミナ、アルミン酸ナトリウ
ムを含むこともある。
【００１５】
【実施例】以下、実際の例について説明する。実施例１ 以下の表２に示す各種プロセスで調製したαアルミナ原
料を準備した。出発原料に水酸化アルミニウムを用いた
ものは仮焼温度を変化させた。仮焼はアルミナるつぼを
用いて大気中所定温度で２時間のキープを行った。各原
料を水湿式でバインダーを混合して造粒粉体を作製した
後、ラバープレスにて２t/cm2 の圧力をかけて図１に示
す管状の成形体を作製した。次に1600〜1700℃の範囲で
焼成温度を変え焼結体を得た。そして、最終的に外径d1
=20.0mm 、内径d2=17.6mm 、長さL=140mm 、表面積S=16
5cm2のαアルミナ管を製造した。
料を準備した。出発原料に水酸化アルミニウムを用いた
ものは仮焼温度を変化させた。仮焼はアルミナるつぼを
用いて大気中所定温度で２時間のキープを行った。各原
料を水湿式でバインダーを混合して造粒粉体を作製した
後、ラバープレスにて２t/cm2 の圧力をかけて図１に示
す管状の成形体を作製した。次に1600〜1700℃の範囲で
焼成温度を変え焼結体を得た。そして、最終的に外径d1
=20.0mm 、内径d2=17.6mm 、長さL=140mm 、表面積S=16
5cm2のαアルミナ管を製造した。
【００１６】その際、得られた成形体の結晶配向率と密
度とを測定するとともに、焼成体の機械的強度を求め
た。成形体の結晶配向率は、管の軸方向に長さ40mm、幅
1mm の試験片を切り出し表面のＸ線回折パターンを測定
した。密度は試験片の寸法重量から算出した。焼成体の
機械的強度は、焼結体から幅10mmの円筒状試験片を切断
加工した後、圧縮試験を実施して破壊過重Ｐを求め下記
の式に従って応力換算を行った。 圧環強度 σ＝Ｐ（Ｄ−ｄ）／２ｌｄ2 但し、Ｄは試験片の外径、ｄは試験片の肉厚、ｌは試験
片の幅である。結果を併せて以下の表２に示す。
度とを測定するとともに、焼成体の機械的強度を求め
た。成形体の結晶配向率は、管の軸方向に長さ40mm、幅
1mm の試験片を切り出し表面のＸ線回折パターンを測定
した。密度は試験片の寸法重量から算出した。焼成体の
機械的強度は、焼結体から幅10mmの円筒状試験片を切断
加工した後、圧縮試験を実施して破壊過重Ｐを求め下記
の式に従って応力換算を行った。 圧環強度 σ＝Ｐ（Ｄ−ｄ）／２ｌｄ2 但し、Ｄは試験片の外径、ｄは試験片の肉厚、ｌは試験
片の幅である。結果を併せて以下の表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】表２の結果から明らかなように、本発明例
の成形体を用いれば、95％以上に緻密化し、さらに350M
Pa以上の高い機械的強度を有し、このため耐食性にも優
れたαアルミナの構造体を得ることが出来る。比較例試
験No.11 、12の焼結体が緻密化しているにも関わらず、
強度が低いのは、配向が起こっているためである。
の成形体を用いれば、95％以上に緻密化し、さらに350M
Pa以上の高い機械的強度を有し、このため耐食性にも優
れたαアルミナの構造体を得ることが出来る。比較例試
験No.11 、12の焼結体が緻密化しているにも関わらず、
強度が低いのは、配向が起こっているためである。
【００１９】実施例２ α-Al2O3粉末、Na2CO3粉末、MgO 粉末とを、それぞれ9.
0 重量％Na2O、4.0 重量％MgO、87.0 重量％Al2O3 とな
るように調合した。用いた原料粉体の一次粒子の形状に
ついて、粒径／厚さの比、すなわちアスペクト比をＳＥ
Ｍ観察により求めた。Na2CO3とMgO の粉末はほぼ球状に
近く、粒径／厚さの比も１〜２程度であった。そして残
りの87重量％のαーAl2O3粉末については粒子形状や平均
粒径の異なる４種類の粉末を用意して用いた。
0 重量％Na2O、4.0 重量％MgO、87.0 重量％Al2O3 とな
るように調合した。用いた原料粉体の一次粒子の形状に
ついて、粒径／厚さの比、すなわちアスペクト比をＳＥ
Ｍ観察により求めた。Na2CO3とMgO の粉末はほぼ球状に
近く、粒径／厚さの比も１〜２程度であった。そして残
りの87重量％のαーAl2O3粉末については粒子形状や平均
粒径の異なる４種類の粉末を用意して用いた。
【００２０】用いた粉末は、粒子形状が丸みを帯びてい
る原料Ａ（粒径／厚さの比が１〜５、50個の平均が2.6
、平均粒径0.6 μｍ）、原料Ｂ（粒径／厚さの比が３
〜５、50個の平均が3.7 、平均粒径6.5 μｍ）、粒子形
状が板状である原料Ｃ（粒径／厚さの比が６〜10、50個
の平均が7.9 、平均粒径1.6 μｍ）、粒子形状が丸みを
帯びているが微粉体から構成される原料Ｄ（粒径／厚さ
の比が２〜４、50個の平均が3.1 、平均粒径0.1 μｍ）
であった。
る原料Ａ（粒径／厚さの比が１〜５、50個の平均が2.6
、平均粒径0.6 μｍ）、原料Ｂ（粒径／厚さの比が３
〜５、50個の平均が3.7 、平均粒径6.5 μｍ）、粒子形
状が板状である原料Ｃ（粒径／厚さの比が６〜10、50個
の平均が7.9 、平均粒径1.6 μｍ）、粒子形状が丸みを
帯びているが微粉体から構成される原料Ｄ（粒径／厚さ
の比が２〜４、50個の平均が3.1 、平均粒径0.1 μｍ）
であった。
【００２１】得られた混合粉末を、水を媒体にしてボー
ルミル粉砕した後、ベータアルミナ質焼結体用の原料と
した。この粉末を用いて、図１に示す片方が閉じた管を
各種成形法で成形を行った。用いた成形方法は、成形法
Ａ（スプレードライヤにより造粒した後、2ton/cm2で静
水圧成形）、成形法Ｂ(電気泳動法)、成形法Ｃ（10kg/c
m2で加圧鋳込み）、成形法Ｄ（図６に示す軸方向に1ton
/cm2で一軸成形）である。成形体中のαアルミナの結晶
配向率および成形体密度の測定法は実施例１と同じであ
る。
ルミル粉砕した後、ベータアルミナ質焼結体用の原料と
した。この粉末を用いて、図１に示す片方が閉じた管を
各種成形法で成形を行った。用いた成形方法は、成形法
Ａ（スプレードライヤにより造粒した後、2ton/cm2で静
水圧成形）、成形法Ｂ(電気泳動法)、成形法Ｃ（10kg/c
m2で加圧鋳込み）、成形法Ｄ（図６に示す軸方向に1ton
/cm2で一軸成形）である。成形体中のαアルミナの結晶
配向率および成形体密度の測定法は実施例１と同じであ
る。
【００２２】さらにこの管形状の成形体をMgO サヤをか
ぶせて1620℃で１時間保持して焼成を行なった。そし
て、最終的に外径d1=20.0mm 、内径d2=17.6mm 、長さL=
140mm 、表面積S=165cm2のベータアルミナ管を製造し
た。そして製造したベータアルミナ管の粒子配向度、機
械的強度、径方向のイオン伝導抵抗を測定した。粒子配
向度は、ベータアルミナ管の表面をＸ線回折測定し、回
折チャート上の、Ｃ軸に対して90°の面(006) 、Ｃ軸に
対して０°の(110) のピーク強度の比から求められる。
すなわち配向度の式D=I(006)/I(110) が大きければ成形
による粒子配向の度合いが強いことになる。さらに、35
0 ℃におけるイオン伝導抵抗率を測定した。イオン伝導
抵抗はNa/Na 通電試験装置を作製して測定した。焼結体
の機械的強度の測定法は実施例１と同じである。測定結
果を、表３に示す。
ぶせて1620℃で１時間保持して焼成を行なった。そし
て、最終的に外径d1=20.0mm 、内径d2=17.6mm 、長さL=
140mm 、表面積S=165cm2のベータアルミナ管を製造し
た。そして製造したベータアルミナ管の粒子配向度、機
械的強度、径方向のイオン伝導抵抗を測定した。粒子配
向度は、ベータアルミナ管の表面をＸ線回折測定し、回
折チャート上の、Ｃ軸に対して90°の面(006) 、Ｃ軸に
対して０°の(110) のピーク強度の比から求められる。
すなわち配向度の式D=I(006)/I(110) が大きければ成形
による粒子配向の度合いが強いことになる。さらに、35
0 ℃におけるイオン伝導抵抗率を測定した。イオン伝導
抵抗はNa/Na 通電試験装置を作製して測定した。焼結体
の機械的強度の測定法は実施例１と同じである。測定結
果を、表３に示す。
【００２３】
【表３】
【００２４】表３の結果から明らかなように、本発明例
の成形体を用いれば、９８％以上に緻密化し、かつ270M
Pa以上の機械的強度を有し、かつ3.0Ωcm 以下の比抵抗
を有するβアルミナ管を得ることが出来る。比較例で
は、いずれかの特性において劣った特性となり、本発明
例が比較例に対し優れた特性を有していることは明白で
ある。
の成形体を用いれば、９８％以上に緻密化し、かつ270M
Pa以上の機械的強度を有し、かつ3.0Ωcm 以下の比抵抗
を有するβアルミナ管を得ることが出来る。比較例で
は、いずれかの特性において劣った特性となり、本発明
例が比較例に対し優れた特性を有していることは明白で
ある。
【００２５】なお、本発明の効果は、原料の一成分にα
アルミナ原料を用いているものであればベータアルミナ
ではない材料においても、同様の効果を得ることが出来
る。よって、本発明は粒子配向が特性に影響するセラミ
ックス一般に応用することが可能な工業的に価値のある
発明である。
アルミナ原料を用いているものであればベータアルミナ
ではない材料においても、同様の効果を得ることが出来
る。よって、本発明は粒子配向が特性に影響するセラミ
ックス一般に応用することが可能な工業的に価値のある
発明である。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、αアルミナの粒子配向を所定の範囲になるよ
う制御しているため、得られた成形体を焼成しても焼成
過程の影響はほとんどなく、焼成後の焼結体も粒子配向
しにくくなる。
によれば、αアルミナの粒子配向を所定の範囲になるよ
う制御しているため、得られた成形体を焼成しても焼成
過程の影響はほとんどなく、焼成後の焼結体も粒子配向
しにくくなる。
【図１】ベータアルミナ管の形状を示す図である。
【図２】アルファアルミナ原料の１次粒子の状態を示す
図である。
図である。
【図３】ベータアルミナ粒子の状態を示す図である。
【図４】異方性を有する板状粒子を成形する状態を示す
図である。
図である。
【図５】アルファアルミナのＸ線回折チャートである。
【図６】実施例における成形方法の一例を示す図であ
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項１】αアルミナ原料を単体あるいは一成分とし
て含有するセラミックス焼結体用成形体であって、成形
体表面のＸ線回折測定することにより得られるピーク強
度を用いてＩ104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）として算出され
るαアルミナの結晶配向率が0.5 〜0.8 であり、αアル
ミナ粒子が不規則に配列しており、成形体密度が最終的
に得られる焼結体の理論密度に対して40％以上であるこ
とを特徴とするセラミックス焼結体用成形体。 - 【請求項２】前記結晶配向率が0.6 〜0.7 であることを
特徴とする請求項１記載のセラミックス焼結体用成形
体。 - 【請求項３】アルミニウムの無機塩または有機塩が溶解
している溶液を熱分解することにより自形を有さない粒
子から構成されるαアルミナ原料を作製し、あるいは水
酸化アルミニウム原料を1100℃以上1350℃以下の温度で
仮焼してαアルミナ原料を作製した後、該αアルミナ原
料を単体あるいは一成分として含有するセラミックス焼
結体用原料を調製し、これを成形体密度が最終的に得ら
れる焼結体の理論密度に対して40％以上になるように成
形することで、成形体表面のＸ線回折を測定することに
よりＩ104 ／（Ｉ104 ＋Ｉ030 ）として算出されるαア
ルミナの結晶配向率が0.5 〜0.8 であるαアルミナ粒子
が不規則に配列している成形体を得ることを特徴とする
セラミックス焼結体用成形体の製造方法。 - 【請求項４】請求項１または２記載のセラミックス焼結
体用成形体を焼成することを特徴とするセラミックス焼
結体の製法。 - 【請求項５】請求項４記載のセラミックス焼結体の製法
で得られることを特徴とするセラミックス焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8068026A JP2984208B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | セラミックス焼結体用成形体及びその製造方法ならびにその成形体を使用したセラミックス焼結体及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8068026A JP2984208B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | セラミックス焼結体用成形体及びその製造方法ならびにその成形体を使用したセラミックス焼結体及びその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255413A JPH09255413A (ja) | 1997-09-30 |
| JP2984208B2 true JP2984208B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=13361899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8068026A Expired - Lifetime JP2984208B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | セラミックス焼結体用成形体及びその製造方法ならびにその成形体を使用したセラミックス焼結体及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984208B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4854420B2 (ja) * | 2005-09-28 | 2012-01-18 | 京セラ株式会社 | アルミナ質焼結体、これを用いた処理装置用部材と処理装置、試料処理方法、およびアルミナ質焼結体の製造方法 |
| JP5242529B2 (ja) * | 2009-09-29 | 2013-07-24 | 太平洋セメント株式会社 | 快削性セラミックスの製造方法 |
| JP5558892B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-07-23 | 太平洋セメント株式会社 | アルミナ質焼結体 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP8068026A patent/JP2984208B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09255413A (ja) | 1997-09-30 |
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