JP2984758B2 - セラミックス複合体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、力学的特性に優れ
る構造材料用セラミックスの中に、誘電特性に優れるペ
ロフスカイト型構造を有する酸化物が分散されているセ
ラミックス複合体に関するものであり、さらに詳しく
は、セラミックスのマトリックスとして、ＭｇＯ、Ｍｇ
Ａｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 等を使用することによっ
て、ペロフスカイト型酸化物の反応・分解を抑えて構造
用セラミックスとペロフスカイト型酸化物とを複合化し
てなる、新しいセラミックス複合体に関するものであ
る。本発明は、優れた力学的特性に加え、誘電特性で代
表される電磁気的特性を併せ持つ、新しいセラミックス
複合体の製造を可能にするものである。
る構造材料用セラミックスの中に、誘電特性に優れるペ
ロフスカイト型構造を有する酸化物が分散されているセ
ラミックス複合体に関するものであり、さらに詳しく
は、セラミックスのマトリックスとして、ＭｇＯ、Ｍｇ
Ａｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 等を使用することによっ
て、ペロフスカイト型酸化物の反応・分解を抑えて構造
用セラミックスとペロフスカイト型酸化物とを複合化し
てなる、新しいセラミックス複合体に関するものであ
る。本発明は、優れた力学的特性に加え、誘電特性で代
表される電磁気的特性を併せ持つ、新しいセラミックス
複合体の製造を可能にするものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで構造材料用のセラミックスとし
て、例えばＡｌ2 Ｏ3 系、Ｓｉ3 Ｎ4系などが開発され
てきている。これらは、強度、靱性、耐磨耗性などのい
わゆる力学的特性に優れた材料ではあるが、見るべき電
磁気学的な特性、例えば誘電、圧電特性などの機能を持
ってはいない。従って構造材料用のセラミックスの利用
は、この力学的特性を活かすことのみしか行われてきて
いないというのが実状である。
て、例えばＡｌ2 Ｏ3 系、Ｓｉ3 Ｎ4系などが開発され
てきている。これらは、強度、靱性、耐磨耗性などのい
わゆる力学的特性に優れた材料ではあるが、見るべき電
磁気学的な特性、例えば誘電、圧電特性などの機能を持
ってはいない。従って構造材料用のセラミックスの利用
は、この力学的特性を活かすことのみしか行われてきて
いないというのが実状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、これまで力学的
な特性しか活用されていない構造材料用のセラミックス
に、誘電特性などの電磁気的特性をも併せ持たせる事が
出来たならば、力学的特性に優れつつ、センサー機能
や、アクチュエータ機能などを併せ持つ、全く新しいセ
ラミックスとして利用可能となると予想される。誘電特
性に優れる材料群としては、ペロフスカイト型構造を有
する酸化物、例えばＢａＴｉＯ3 系、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ3 系、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 系、（Ｂ
ａ，Ｓｒ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系などが知られて
いる。
な特性しか活用されていない構造材料用のセラミックス
に、誘電特性などの電磁気的特性をも併せ持たせる事が
出来たならば、力学的特性に優れつつ、センサー機能
や、アクチュエータ機能などを併せ持つ、全く新しいセ
ラミックスとして利用可能となると予想される。誘電特
性に優れる材料群としては、ペロフスカイト型構造を有
する酸化物、例えばＢａＴｉＯ3 系、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ3 系、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 系、（Ｂ
ａ，Ｓｒ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系などが知られて
いる。
【０００４】本発明者らは、力学的特性に優れる構造材
料用のセラミックスに、これらペロフスカイト型酸化物
が分散した複合体を作ることが出来たならば、力学的特
性と電磁気的特性の融合した材料が実現できるのではな
いかと考えた。この着想に基づいて研究を開始したが、
すぐに技術的困難に直面した。すなわち複合体のマトリ
ックスにしようとしている構造材料用のセラミックスの
焼結温度は、材料によって大きく異なるものの、ほとん
どのものが１４００℃以上である。構造材料用セラミッ
クスとペロフスカイト型酸化物をこの温度で焼結させて
複合化しようとすると、ペロフスカイト型酸化物のＢａ
やＳｒなどのアルカリ土類元素、Ｌａなどの希土類元
素、さらに鉛などがマトリックスと反応してしまい、ペ
ロフスカイトが分解してしまうという問題があった。
料用のセラミックスに、これらペロフスカイト型酸化物
が分散した複合体を作ることが出来たならば、力学的特
性と電磁気的特性の融合した材料が実現できるのではな
いかと考えた。この着想に基づいて研究を開始したが、
すぐに技術的困難に直面した。すなわち複合体のマトリ
ックスにしようとしている構造材料用のセラミックスの
焼結温度は、材料によって大きく異なるものの、ほとん
どのものが１４００℃以上である。構造材料用セラミッ
クスとペロフスカイト型酸化物をこの温度で焼結させて
複合化しようとすると、ペロフスカイト型酸化物のＢａ
やＳｒなどのアルカリ土類元素、Ｌａなどの希土類元
素、さらに鉛などがマトリックスと反応してしまい、ペ
ロフスカイトが分解してしまうという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するためにさらに鋭意研究を行った。もちろんペ
ロフスカイト型酸化物と他のセラミックスの間の相図は
ほとんど整備されておらず、反応を予測するのは困難で
あった。従って、ペロフスカイト型酸化物が焼結によっ
ても反応しない材料を探索する過程では、多くの試行錯
誤が必要であった。この結果、発明者らは、１４００℃
以上の温度においてもペロフスカイト型酸化物が反応・
分解してしまわないセラミックスとして、ＭｇＯ、Ｍｇ
Ａｌ2 Ｏ4、ＺｒＯ2 があることをまず見出した。さら
に、ペロフスカイト型酸化物をＭｇＯ、またはＭｇＡｌ
2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 で被覆したならば、これをＡｌ
2 Ｏ3 と焼結によって複合化しても、被覆したＭｇＯ、
ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＺｒＯ2 が反応制御層として働き、ペ
ロフスカイト型酸化物の分解反応を抑えられることを見
出し、本発明を完成するに至った。本発明は、優れた力
学的特性に加え、誘電特性で代表される電磁気的特性を
併せ持たせることを可能とする、新しいセラミックス複
合体を提供することを目的とするものである。また、本
発明は、構造材料用セラミックスの中に、ペロフスカイ
ト型構造を有する酸化物が分散されているセラミックス
複合体を提供することを目的とするものである。
を解決するためにさらに鋭意研究を行った。もちろんペ
ロフスカイト型酸化物と他のセラミックスの間の相図は
ほとんど整備されておらず、反応を予測するのは困難で
あった。従って、ペロフスカイト型酸化物が焼結によっ
ても反応しない材料を探索する過程では、多くの試行錯
誤が必要であった。この結果、発明者らは、１４００℃
以上の温度においてもペロフスカイト型酸化物が反応・
分解してしまわないセラミックスとして、ＭｇＯ、Ｍｇ
Ａｌ2 Ｏ4、ＺｒＯ2 があることをまず見出した。さら
に、ペロフスカイト型酸化物をＭｇＯ、またはＭｇＡｌ
2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 で被覆したならば、これをＡｌ
2 Ｏ3 と焼結によって複合化しても、被覆したＭｇＯ、
ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＺｒＯ2 が反応制御層として働き、ペ
ロフスカイト型酸化物の分解反応を抑えられることを見
出し、本発明を完成するに至った。本発明は、優れた力
学的特性に加え、誘電特性で代表される電磁気的特性を
併せ持たせることを可能とする、新しいセラミックス複
合体を提供することを目的とするものである。また、本
発明は、構造材料用セラミックスの中に、ペロフスカイ
ト型構造を有する酸化物が分散されているセラミックス
複合体を提供することを目的とするものである。
【０００６】即ち本発明の提供する、課題解決のための
手段は、 （１）セラミックスのマトリックスの中に、鉛、および
／またはアルカリ土類元素を原料として含むペロフスカ
イト型構造の酸化物が分散されていることを特徴とす
る、セラミックス複合体； （２）セラミックスのマトリックスが、ＭｇＯ、または
ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 であることを特徴とす
る、（１）のセラミックス複合体； （３）鉛、および／またはアルカリ土類元素を原料とし
て含むペロフスカイト型構造の酸化物粒子が、ＭｇＯ、
またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 で被覆され、セ
ラミックスのマトリックスに分散されていることを特徴
とする、（１）のセラミックス複合体； （４）セラミックスのマトリックスが、Ａｌ2 Ｏ3 であ
ることを特徴とする（３）のセラミックス複合体； である。
手段は、 （１）セラミックスのマトリックスの中に、鉛、および
／またはアルカリ土類元素を原料として含むペロフスカ
イト型構造の酸化物が分散されていることを特徴とす
る、セラミックス複合体； （２）セラミックスのマトリックスが、ＭｇＯ、または
ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 であることを特徴とす
る、（１）のセラミックス複合体； （３）鉛、および／またはアルカリ土類元素を原料とし
て含むペロフスカイト型構造の酸化物粒子が、ＭｇＯ、
またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 で被覆され、セ
ラミックスのマトリックスに分散されていることを特徴
とする、（１）のセラミックス複合体； （４）セラミックスのマトリックスが、Ａｌ2 Ｏ3 であ
ることを特徴とする（３）のセラミックス複合体； である。
【０００７】上記（２）、または（４）の実施におい
て、ＺｒＯ2 を用いた場合には、一部のペロフスカイト
型酸化物に対して、ペロフスカイトのＢサイトへのＺｒ
の固溶が認められた。しかし、ＺｒＯ2 との焼結に際し
てペロフスカイト型構造そのものが壊れることはなく、
ペロフスカイトが複合可能なセラミックスマトリックス
であるといえる。また、本発明は、ペロフスカイト型酸
化物と、ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ
2 の原料粉を混合し、成形、焼成することを特徴とする
セラミックス複合体の製造方法、および、ペロフスカイ
ト型酸化物粒子にＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、また
はＺｒＯ2 を被覆し、これをＡｌ2 Ｏ3 と混合し、成
形、焼成することを特徴とするセラミックス複合体の製
造方法を好ましい実施態様としている。
て、ＺｒＯ2 を用いた場合には、一部のペロフスカイト
型酸化物に対して、ペロフスカイトのＢサイトへのＺｒ
の固溶が認められた。しかし、ＺｒＯ2 との焼結に際し
てペロフスカイト型構造そのものが壊れることはなく、
ペロフスカイトが複合可能なセラミックスマトリックス
であるといえる。また、本発明は、ペロフスカイト型酸
化物と、ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ
2 の原料粉を混合し、成形、焼成することを特徴とする
セラミックス複合体の製造方法、および、ペロフスカイ
ト型酸化物粒子にＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、また
はＺｒＯ2 を被覆し、これをＡｌ2 Ｏ3 と混合し、成
形、焼成することを特徴とするセラミックス複合体の製
造方法を好ましい実施態様としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明で用いることが出来る、
鉛、かつ／またはアルカリ土類元素を原料として含むペ
ロフスカイト型構造の酸化物群としては、例えばＢａＴ
ｉＯ3 、ＳｒＴｉＯ3 、ＰｂＴｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3 、
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 、（ＰｂＬａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）
Ｏ3 、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｆｅ1/2
Ｎｂ1/2）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ
（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｍｇ1/2 Ｗ1/2 ）
Ｏ3 、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 、（Ｂ
ａ，Ｓｒ）（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 、（Ｂａ，Ｓｒ）
（Ｍｇ1/2 Ｗ1/2 ）Ｏ3 などが上げられる。これらの酸
化物を、酸化物や炭酸塩などを出発原料として、混合、
仮焼して合成し、予めペロフスカイト型構造にしておく
ことが望ましい。また本発明では、アルコキシド法や共
沈法などで合成したペロフスカイト型酸化物を用いるこ
とも出来る。
鉛、かつ／またはアルカリ土類元素を原料として含むペ
ロフスカイト型構造の酸化物群としては、例えばＢａＴ
ｉＯ3 、ＳｒＴｉＯ3 、ＰｂＴｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3 、
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 、（ＰｂＬａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）
Ｏ3 、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｆｅ1/2
Ｎｂ1/2）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｚｎ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ
（Ｆｅ2/3 Ｗ1/3 ）Ｏ3 、Ｐｂ（Ｍｇ1/2 Ｗ1/2 ）
Ｏ3 、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 、（Ｂ
ａ，Ｓｒ）（Ｚｎ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 、（Ｂａ，Ｓｒ）
（Ｍｇ1/2 Ｗ1/2 ）Ｏ3 などが上げられる。これらの酸
化物を、酸化物や炭酸塩などを出発原料として、混合、
仮焼して合成し、予めペロフスカイト型構造にしておく
ことが望ましい。また本発明では、アルコキシド法や共
沈法などで合成したペロフスカイト型酸化物を用いるこ
とも出来る。
【０００９】ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺ
ｒＯ2 をマトリックスとする複合体を合成する場合は、
上記のペロフスカイト型酸化物粉と、ＭｇＯ、またはＭ
ｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 の原料粉を混合し、成
形、焼成して複合体を作製することができる。原料の混
合方法については特に限定しないが、粉体を原料に用い
る場合、ボールミルや振動ミルなどのセラミックスの混
合に用いられる通常の方法が利用できる。成形は、一軸
プレス成形などを用いればよいが、冷間静水圧プレス
（ＣＩＰ）成形を用いると、より均一な成形体を得るこ
とが出来る。焼成は、常圧法で行っても良いし、より短
時間で緻密焼結体が得られるホットプレス法などの加圧
焼成法を用いても良い。原料にもよるが、緻密な複合体
を得る観点から、ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、また
はＺｒＯ2 の何れをマトリックスにする場合において
も、焼結温度は１２００℃以上が望ましい。
ｒＯ2 をマトリックスとする複合体を合成する場合は、
上記のペロフスカイト型酸化物粉と、ＭｇＯ、またはＭ
ｇＡｌ2 Ｏ4 、またはＺｒＯ2 の原料粉を混合し、成
形、焼成して複合体を作製することができる。原料の混
合方法については特に限定しないが、粉体を原料に用い
る場合、ボールミルや振動ミルなどのセラミックスの混
合に用いられる通常の方法が利用できる。成形は、一軸
プレス成形などを用いればよいが、冷間静水圧プレス
（ＣＩＰ）成形を用いると、より均一な成形体を得るこ
とが出来る。焼成は、常圧法で行っても良いし、より短
時間で緻密焼結体が得られるホットプレス法などの加圧
焼成法を用いても良い。原料にもよるが、緻密な複合体
を得る観点から、ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、また
はＺｒＯ2 の何れをマトリックスにする場合において
も、焼結温度は１２００℃以上が望ましい。
【００１０】Ａｌ2 Ｏ3 をマトリックスとする複合体を
合成するためには、まずアルコキシド法によってペロフ
スカイト型酸化物にＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ま
たはＺｒＯ2 をコーティングすることが必要である。こ
のコーティングは、例えばペロフスカイト型酸化物粒子
をヘキサンなどの疎水性溶媒に分散させておき、これに
コーティングの原料のアルコキシドである、マグネシウ
ムプロポキシド、ジルコニウムプロポキシドなどを添加
し、加水分解させて表面に沈着させることなどによって
行うことが可能である。この粉を、Ａｌ2 Ｏ3 と混合
し、成形、焼成して複合体を作製することができる。ペ
ロフスカイト型酸化物にＭｇＯをコーティングし、これ
をＡｌ2 Ｏ3 と焼成すれば、コーティング層とマトリッ
クスのＡｌ2 Ｏ3 が焼成の過程で反応してＭｇＡｌ2 Ｏ
4 層を形成し、反応制御層として働く。本発明で望まし
い焼成温度は１２００℃以上の範囲である。これより低
温で焼成を行っても、十分緻密な焼結体が得られ難い。
合成するためには、まずアルコキシド法によってペロフ
スカイト型酸化物にＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ま
たはＺｒＯ2 をコーティングすることが必要である。こ
のコーティングは、例えばペロフスカイト型酸化物粒子
をヘキサンなどの疎水性溶媒に分散させておき、これに
コーティングの原料のアルコキシドである、マグネシウ
ムプロポキシド、ジルコニウムプロポキシドなどを添加
し、加水分解させて表面に沈着させることなどによって
行うことが可能である。この粉を、Ａｌ2 Ｏ3 と混合
し、成形、焼成して複合体を作製することができる。ペ
ロフスカイト型酸化物にＭｇＯをコーティングし、これ
をＡｌ2 Ｏ3 と焼成すれば、コーティング層とマトリッ
クスのＡｌ2 Ｏ3 が焼成の過程で反応してＭｇＡｌ2 Ｏ
4 層を形成し、反応制御層として働く。本発明で望まし
い焼成温度は１２００℃以上の範囲である。これより低
温で焼成を行っても、十分緻密な焼結体が得られ難い。
【００１１】
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明は当該実施例によって何ら限定される
ものではない。 実施例１ 原料として高純度のＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＭｇＯ、
Ｔａ2 Ｏ5 粉を用い、ペロフスカイト型酸化物（Ｂａ
0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 を合成すべく
所定量秤量し、メタノール中でボールミルにて１６時間
湿式混合した。これをロータリーエバポレーターによっ
て乾燥し、大気中で１３００℃にて４時間熱処理して
（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 仮焼粉
を得た。次に（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 仮焼粉をメタノール中で振動ミルにて粉
砕、乾燥した。この粉砕粉が２０ｖｏｌ％となるよう
に、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＺｒＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 、
Ｓｉ3 Ｎ4 の粉とそれぞれ秤量し、ボールミル混合し
た。得られた混合粉の内、ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ
4 、またはＺｒＯ2 、またはＡｌ2Ｏ3 との混合粉は、
１４００℃で１時間、４００ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧を行
いながら、窒素雰囲気中にてホットプレス焼成した。ま
たＳｉ3 Ｎ4 との混合粉は、１６５０℃で１時間、４０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧を行いながら、窒素雰囲気中に
てホットプレス焼成した。
明するが、本発明は当該実施例によって何ら限定される
ものではない。 実施例１ 原料として高純度のＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＭｇＯ、
Ｔａ2 Ｏ5 粉を用い、ペロフスカイト型酸化物（Ｂａ
0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 を合成すべく
所定量秤量し、メタノール中でボールミルにて１６時間
湿式混合した。これをロータリーエバポレーターによっ
て乾燥し、大気中で１３００℃にて４時間熱処理して
（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 仮焼粉
を得た。次に（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 仮焼粉をメタノール中で振動ミルにて粉
砕、乾燥した。この粉砕粉が２０ｖｏｌ％となるよう
に、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＺｒＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 、
Ｓｉ3 Ｎ4 の粉とそれぞれ秤量し、ボールミル混合し
た。得られた混合粉の内、ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ
4 、またはＺｒＯ2 、またはＡｌ2Ｏ3 との混合粉は、
１４００℃で１時間、４００ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧を行
いながら、窒素雰囲気中にてホットプレス焼成した。ま
たＳｉ3 Ｎ4 との混合粉は、１６５０℃で１時間、４０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 の加圧を行いながら、窒素雰囲気中に
てホットプレス焼成した。
【００１２】Ｘ線ディフラクトメータにより焼結体の生
成相の同定を行った結果、（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ
1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 をＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 と
複合したものでは、（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 相とＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 相以外
に検出されなかった。ＺｒＯ2 と複合したものでは、
（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 のＭｇ
とＴａの規則配列化が進まず、ペロフスカイトのＢサイ
トへのＺｒの固溶が予測されるが、ペロフスカイトの基
本構造に対応するＸ線ピークは検出され、ペロフスカイ
ト型構造そのものは保たれていた。これに対し、Ａｌ2
Ｏ3 またはＳｉ3 Ｎ4 と複合したものでは、ペロフスカ
イトがマトリックスと焼結過程で反応してしまい、焼結
体に（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 相
は残っていなかった。（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3
Ｔａ2/3 ）Ｏ3 とＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2Ｏ4 、また
はＺｒＯ2 の複合体は何れも理論密度の９８％以上のも
のが得られた。
成相の同定を行った結果、（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ
1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 をＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 と
複合したものでは、（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 相とＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 相以外
に検出されなかった。ＺｒＯ2 と複合したものでは、
（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 のＭｇ
とＴａの規則配列化が進まず、ペロフスカイトのＢサイ
トへのＺｒの固溶が予測されるが、ペロフスカイトの基
本構造に対応するＸ線ピークは検出され、ペロフスカイ
ト型構造そのものは保たれていた。これに対し、Ａｌ2
Ｏ3 またはＳｉ3 Ｎ4 と複合したものでは、ペロフスカ
イトがマトリックスと焼結過程で反応してしまい、焼結
体に（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 相
は残っていなかった。（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3
Ｔａ2/3 ）Ｏ3 とＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2Ｏ4 、また
はＺｒＯ2 の複合体は何れも理論密度の９８％以上のも
のが得られた。
【００１３】実施例２ 実施例１で得られた（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔ
ａ2/3 ）Ｏ3 の粉砕粉を、ヘキサンと少量のイソプロパ
ノール、及び微量の水の混合液に分散させた。この懸濁
液に、ヘキサンと少量のイソプロパノールの溶液に溶解
したマグネシウムプロポキシド、またはジルコニウムプ
ロポキシドを少しずつ加え約１日攪拌した。これを乾燥
させて粉を回収した後、６００度で１時間、大気中で熱
処理した。得られた粉が２０ｖｏｌ％となるように、α
−Ａｌ2 Ｏ3 とそれぞれ秤量し、ボールミル混合した。
得られた混合粉を１４００℃で１時間、４００ｋｇｆ／
ｃｍ2 の加圧を行いながら、窒素雰囲気中にてホットプ
レス焼成した。Ｘ線ディフラクトメータにより焼結体の
生成相の同定を行った結果、プロポキシマグネシウム、
及びプロポキシジルコニウムを用いた何れの場合にも、
焼結体には（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）
Ｏ3 相とＡｌ2 Ｏ3 相以外に検出されなかった。何れの
複合体においても、得られた複合体の相対密度は、理論
密度の９８％以上であった。
ａ2/3 ）Ｏ3 の粉砕粉を、ヘキサンと少量のイソプロパ
ノール、及び微量の水の混合液に分散させた。この懸濁
液に、ヘキサンと少量のイソプロパノールの溶液に溶解
したマグネシウムプロポキシド、またはジルコニウムプ
ロポキシドを少しずつ加え約１日攪拌した。これを乾燥
させて粉を回収した後、６００度で１時間、大気中で熱
処理した。得られた粉が２０ｖｏｌ％となるように、α
−Ａｌ2 Ｏ3 とそれぞれ秤量し、ボールミル混合した。
得られた混合粉を１４００℃で１時間、４００ｋｇｆ／
ｃｍ2 の加圧を行いながら、窒素雰囲気中にてホットプ
レス焼成した。Ｘ線ディフラクトメータにより焼結体の
生成相の同定を行った結果、プロポキシマグネシウム、
及びプロポキシジルコニウムを用いた何れの場合にも、
焼結体には（Ｂａ0.4 Ｓｒ0.6 ）（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）
Ｏ3 相とＡｌ2 Ｏ3 相以外に検出されなかった。何れの
複合体においても、得られた複合体の相対密度は、理論
密度の９８％以上であった。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、セラミ
ックスのマトリックスの中に、鉛、および／またはアル
カリ土類元素を原料として含むペロフスカイト型構造の
酸化物が分散されていることを特徴とする、セラミック
ス複合体に係るものであり、本発明によって、構造用セ
ラミックスの中に、ペロフスカイト型構造を有する酸化
物が分散した複合体を、焼結プロセスで作ることが可能
になった。これにより、構造材料用のセラミックスに、
誘電特性などの電磁気的特性をも併せ持たせる事が可能
となった。
ックスのマトリックスの中に、鉛、および／またはアル
カリ土類元素を原料として含むペロフスカイト型構造の
酸化物が分散されていることを特徴とする、セラミック
ス複合体に係るものであり、本発明によって、構造用セ
ラミックスの中に、ペロフスカイト型構造を有する酸化
物が分散した複合体を、焼結プロセスで作ることが可能
になった。これにより、構造材料用のセラミックスに、
誘電特性などの電磁気的特性をも併せ持たせる事が可能
となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 徹 愛知県名古屋市西区又穂町１丁目７番地 の１ グローリハイツ302号 (72)発明者 新原 晧一 大阪府吹田市山田東３丁目18番地 １− 608 審査官 米田 健志 (56)参考文献 特開 平７−331358（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−12809（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/00 - 35/22 C04B 35/42 - 35/515 C04B 35/622 - 35/636
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミックスのマトリックスの中に、
鉛、および／またはアルカリ土類元素を原料として含む
ペロフスカイト型構造の酸化物が分散されているセラミ
ックス複合体であって、セラミックスのマトリックス
が、ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ 2 Ｏ 4 、またはＺｒＯ 2 で
あることを特徴とするセラミックス複合体。 - 【請求項２】 セラミックスのマトリックスの中に、
鉛、および／またはアルカリ土類元素を原料として含む
ペロフスカイト型構造の酸化物が分散されているセラミ
ックス複合体であって、鉛、および／またはアルカリ土
類元素を原料として含むペロフスカイト型構造の酸化物
粒子が、ＭｇＯ、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4、またはＺｒＯ2
で被覆され、セラミックスのマトリックスに分散され
ていることを特徴とするセラミックス複合体。 - 【請求項３】 セラミックスのマトリックスが、Ａｌ2
Ｏ3 であることを特徴とする請求項２記載のセラミック
ス複合体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8134342A JP2984758B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | セラミックス複合体 |
| US08/848,250 US5854157A (en) | 1996-04-30 | 1997-04-29 | Ceramic composite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8134342A JP2984758B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | セラミックス複合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295865A JPH09295865A (ja) | 1997-11-18 |
| JP2984758B2 true JP2984758B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15126118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8134342A Expired - Lifetime JP2984758B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | セラミックス複合体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5854157A (ja) |
| JP (1) | JP2984758B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3250558B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2002-01-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 力学量センサ材料 |
| JP5231823B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2013-07-10 | 日本タングステン株式会社 | 多結晶ＭｇＯ焼結体及びその製造方法、並びにスパッタリング用ＭｇＯターゲット |
| FR2947261B1 (fr) * | 2009-06-30 | 2012-05-04 | Saint Gobain Ct Recherches | Zircone frittee coloree. |
| FR2969601A1 (fr) * | 2010-12-22 | 2012-06-29 | Saint Gobain Ct Recherches | Piece frittee coloree. |
| PL2960221T3 (pl) * | 2014-06-26 | 2017-02-28 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Ogniotrwały wyrób ceramiczny |
| JP2020066705A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 株式会社小糸製作所 | 発光物および発光物製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881951A (en) * | 1987-05-27 | 1989-11-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and rare earth metal, method of making and products made therewith |
| US5460640A (en) * | 1990-10-10 | 1995-10-24 | Valenite Inc. | Alumina-rare earth oxide ceramic-metal bodies |
| CA2102656A1 (en) * | 1992-12-14 | 1994-06-15 | Dwight D. Erickson | Abrasive grain comprising calcium oxide and/or strontium oxide |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP8134342A patent/JP2984758B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-29 US US08/848,250 patent/US5854157A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09295865A (ja) | 1997-11-18 |
| US5854157A (en) | 1998-12-29 |
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