JP3239380B2 - 水和ジルコニアゾル、水和ジルコニア粉末及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法 - Google Patents
水和ジルコニアゾル、水和ジルコニア粉末及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水和ジルコニアゾル、水
和ジルコニア粉末及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法
に関する。水和ジルコニアゾル及び水和ジルコニア粉末
は酸化ジルコニウム粉末の原料あるいは混合酸化物のジ
ルコニウム源等として用いられる。
和ジルコニア粉末及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法
に関する。水和ジルコニアゾル及び水和ジルコニア粉末
は酸化ジルコニウム粉末の原料あるいは混合酸化物のジ
ルコニウム源等として用いられる。
【０００２】さらに、酸化ジルコニウム粉末は、通常他
の粉末と混合され、成形し、焼結することによって、各
種の材料が製造される。たとえば、固体電解質、圧電
体、耐摩耗材、研磨材等の製造に多量に使用されてい
る。また、これにイットリア、マグネシア、カルシア等
の安定化剤を添加したものは、安定化あるいは部分安定
化ジルコニア焼結体からなる構造材料等の製造に使用さ
れる。
の粉末と混合され、成形し、焼結することによって、各
種の材料が製造される。たとえば、固体電解質、圧電
体、耐摩耗材、研磨材等の製造に多量に使用されてい
る。また、これにイットリア、マグネシア、カルシア等
の安定化剤を添加したものは、安定化あるいは部分安定
化ジルコニア焼結体からなる構造材料等の製造に使用さ
れる。
【０００３】本明細書中『水和ジルコニア』とは、結晶
性水和ジルコニア、非晶質水和ジルコニアなどと称され
るものをいう。また、『加水分解率』とは、加水分解反
応における原料仕込み量に対する水和ジルコニアゾル生
成量の比率をいい、本発明において水和ジルコニアゾル
生成量には、未成長の水和ジルコニアを含まない。
性水和ジルコニア、非晶質水和ジルコニアなどと称され
るものをいう。また、『加水分解率』とは、加水分解反
応における原料仕込み量に対する水和ジルコニアゾル生
成量の比率をいい、本発明において水和ジルコニアゾル
生成量には、未成長の水和ジルコニアを含まない。
【０００４】
【従来の技術】従来、水溶性ジルコニウム塩を加水分解
する方法は、得られる粉末が均一微細となることが期待
できるために広く行われてきた。その方法としては、
（ａ）水溶性ジルコニウム塩を含む水溶液を煮沸加水分
解処理する方法（Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．３，１４６
（１９６４））、（ｂ）ジルコニウム塩を含む水溶液を
加熱加水分解した後、限外濾過する方法（特開昭６３−
１８５８２１）、（ｃ）水溶性ジルコニウム塩を含む水
溶液を加水分解した後に有機溶媒を加え、加熱蒸留する
方法（特公昭５９−３９３６６号公報）等が知られてい
る。
する方法は、得られる粉末が均一微細となることが期待
できるために広く行われてきた。その方法としては、
（ａ）水溶性ジルコニウム塩を含む水溶液を煮沸加水分
解処理する方法（Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．３，１４６
（１９６４））、（ｂ）ジルコニウム塩を含む水溶液を
加熱加水分解した後、限外濾過する方法（特開昭６３−
１８５８２１）、（ｃ）水溶性ジルコニウム塩を含む水
溶液を加水分解した後に有機溶媒を加え、加熱蒸留する
方法（特公昭５９−３９３６６号公報）等が知られてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（ａ）
の方法においては、加水分解に長時間を要し、さらに９
０％以上という高い加水分解率を得ることが難しかっ
た。これは、従来技術では、加水分解反応が進行して高
い加水分解率になった反応液中の未反応物及び未成長の
水和ジルコニアを成長させることが難しかったためであ
る。前記未反応物及び未成長の水和ジルコニアが、得ら
れた水和ジルコニアゾルを乾燥、仮焼して酸化ジルコニ
ウム粉末を製造するにあたり、粉末の強固な凝集の原因
となっていた。
の方法においては、加水分解に長時間を要し、さらに９
０％以上という高い加水分解率を得ることが難しかっ
た。これは、従来技術では、加水分解反応が進行して高
い加水分解率になった反応液中の未反応物及び未成長の
水和ジルコニアを成長させることが難しかったためであ
る。前記未反応物及び未成長の水和ジルコニアが、得ら
れた水和ジルコニアゾルを乾燥、仮焼して酸化ジルコニ
ウム粉末を製造するにあたり、粉末の強固な凝集の原因
となっていた。
【０００６】さらに、加水分解率を従来から行われてい
るＥＤＴＡによる滴定で測定した場合、この未成長の水
和ジルコニアを観測できず、そのために加水分解率は１
００％近くであると考えられていた。（ｂ）の方法にお
いては、反応液中の未反応物、及び未成長の水和ジルコ
ニウム及びジルコニア水和物を限外濾過することにより
取り除く方法が開示されているが、この方法も経済的で
なく、又は工業的な大量生産に適さず実用的でない。
るＥＤＴＡによる滴定で測定した場合、この未成長の水
和ジルコニアを観測できず、そのために加水分解率は１
００％近くであると考えられていた。（ｂ）の方法にお
いては、反応液中の未反応物、及び未成長の水和ジルコ
ニウム及びジルコニア水和物を限外濾過することにより
取り除く方法が開示されているが、この方法も経済的で
なく、又は工業的な大量生産に適さず実用的でない。
【０００７】また、（ｃ）の方法においては、加水分解
後に有機溶媒を加え、加熱蒸留して従来の粉末の特性を
改善する方法が開示されているが、この方法は加水分解
工程の本質的な改良でなく、さらに有機溶媒を使用する
ために高価になる、乾燥工程において火災等の危険があ
るなど有利ではなかった。
後に有機溶媒を加え、加熱蒸留して従来の粉末の特性を
改善する方法が開示されているが、この方法は加水分解
工程の本質的な改良でなく、さらに有機溶媒を使用する
ために高価になる、乾燥工程において火災等の危険があ
るなど有利ではなかった。
【０００８】以上のように酸化ジルコニウム粉末を製造
するにあたり、水溶性ジルコニウム塩を加水分解する方
法は、得られる粉末が均一微細となることが期待できる
ものの十分満足する製造方法はなかった。本発明の目的
は従来技術より短い時間で加水分解反応を行い水和ジル
コニアゾル、水和ジルコニア粉末、及び酸化ジルコニウ
ム粉末を製造する方法、さらに、従来技術で得ることが
難しかった高い加水分解率（反応液中の未反応物、未成
長の水和ジルコニアの少ない）の水和ジルコニアゾル、
従って、高性能な水和ジルコニアゾル、水和ジルコニア
粉末、及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法を提供する
ことにある。
するにあたり、水溶性ジルコニウム塩を加水分解する方
法は、得られる粉末が均一微細となることが期待できる
ものの十分満足する製造方法はなかった。本発明の目的
は従来技術より短い時間で加水分解反応を行い水和ジル
コニアゾル、水和ジルコニア粉末、及び酸化ジルコニウ
ム粉末を製造する方法、さらに、従来技術で得ることが
難しかった高い加水分解率（反応液中の未反応物、未成
長の水和ジルコニアの少ない）の水和ジルコニアゾル、
従って、高性能な水和ジルコニアゾル、水和ジルコニア
粉末、及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、水溶性ジルコニウム塩水溶液を加水分解するこ
とにより水和ジルコニアゾルを製造する方法において、
還流下で煮沸加水分解後、更に濃縮しながら加水分解す
ることを特徴とする水和ジルコニアゾルの製造方法、水
溶性ジルコニウム塩水溶液を加水分解し、乾燥すること
により水和ジルコニア粉末を製造する方法において、還
流下で煮沸加水分解後、更に濃縮しながら加水分解する
ことにより生成した水和ジルコニアゾルを乾燥すること
を特徴とする水和ジルコニア粉末の製造方法、加水分解
法により酸化ジルコニウム粉末を製造する方法におい
て、還流下で煮沸加水分解後、更に濃縮しながら加水分
解することにより生成した水和ジルコニアゾルを乾燥、
仮焼することを特徴とする酸化ジルコニウム粉末の製造
方法が前記課題を解決できることを見いだし発明を完成
した。
た結果、水溶性ジルコニウム塩水溶液を加水分解するこ
とにより水和ジルコニアゾルを製造する方法において、
還流下で煮沸加水分解後、更に濃縮しながら加水分解す
ることを特徴とする水和ジルコニアゾルの製造方法、水
溶性ジルコニウム塩水溶液を加水分解し、乾燥すること
により水和ジルコニア粉末を製造する方法において、還
流下で煮沸加水分解後、更に濃縮しながら加水分解する
ことにより生成した水和ジルコニアゾルを乾燥すること
を特徴とする水和ジルコニア粉末の製造方法、加水分解
法により酸化ジルコニウム粉末を製造する方法におい
て、還流下で煮沸加水分解後、更に濃縮しながら加水分
解することにより生成した水和ジルコニアゾルを乾燥、
仮焼することを特徴とする酸化ジルコニウム粉末の製造
方法が前記課題を解決できることを見いだし発明を完成
した。
【００１０】以下その詳細について説明する。本発明に
おいて用いられるジルコニウム塩は、水溶性であればい
かなるものでもよく、例えば、塩化ジルコニウム、硝酸
ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニ
ウム等を挙げることができるが、好ましくはオキシ塩化
ジルコニウムを使用するのがよい。
おいて用いられるジルコニウム塩は、水溶性であればい
かなるものでもよく、例えば、塩化ジルコニウム、硝酸
ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニ
ウム等を挙げることができるが、好ましくはオキシ塩化
ジルコニウムを使用するのがよい。
【００１１】本発明においてジルコニウム塩水溶液の濃
度はＺｒについて２ｍｏｌ／リットル以下にするのが好
ましい。該濃度は低すぎると経済的でなく、高すぎると
加水分解に時間がかかる又は加水分解が困難になる恐れ
があるためで、さらに好ましくは、Ｚｒについて０．０
５〜１ｍｏｌ／リットルがよい。
度はＺｒについて２ｍｏｌ／リットル以下にするのが好
ましい。該濃度は低すぎると経済的でなく、高すぎると
加水分解に時間がかかる又は加水分解が困難になる恐れ
があるためで、さらに好ましくは、Ｚｒについて０．０
５〜１ｍｏｌ／リットルがよい。
【００１２】前記水溶性ジルコニウム塩水溶液を加水分
解して、水和ジルコニアゾルを得る。加水分解は還流下
で煮沸加水分解する。前記還流下での加水分解は加水分
解率３０〜９０％になるまで行なうのが好ましい。
解して、水和ジルコニアゾルを得る。加水分解は還流下
で煮沸加水分解する。前記還流下での加水分解は加水分
解率３０〜９０％になるまで行なうのが好ましい。
【００１３】特に従来技術で得ることの難しかった高い
加水分解率の水和ジルコニアゾルを得るためには、還流
下での加水分解を加水分解率７０％以上になるまで行な
うのが好ましく、８０％以上まで行なうのがさらに好ま
しい。該加水分解率が低いと後工程において加水分解率
を向上することが難しい。前記還流下での煮沸加水分解
を行なう前に、該水溶性ジルコニウム塩水溶液に種晶を
添加してもよい。種晶としては水和ジルコニア、酸化ジ
ルコニウム粒子などが好適に使用でき、結晶子径５０ｎ
ｍ以下、一次粒子径１０〜１０００ｎｍのものを使用す
るのが好ましい。
加水分解率の水和ジルコニアゾルを得るためには、還流
下での加水分解を加水分解率７０％以上になるまで行な
うのが好ましく、８０％以上まで行なうのがさらに好ま
しい。該加水分解率が低いと後工程において加水分解率
を向上することが難しい。前記還流下での煮沸加水分解
を行なう前に、該水溶性ジルコニウム塩水溶液に種晶を
添加してもよい。種晶としては水和ジルコニア、酸化ジ
ルコニウム粒子などが好適に使用でき、結晶子径５０ｎ
ｍ以下、一次粒子径１０〜１０００ｎｍのものを使用す
るのが好ましい。
【００１４】本発明において、前記還流下での加水分解
後、引き続いて濃縮しながら加水分解する。該工程によ
り、例えば、還流煮沸加水分解後の加水分解率が８５％
程度である水和ジルコニアゾルを濃縮しながらの加水分
解により、加水分解率が９０％以上であり、未成長の水
和ジルコニア水和物の少ない水和ジルコニアゾルを得る
ことができる。また、従来技術と同程度の加水分解率の
水和ジルコニアゾルの場合には、従来技術より短い時間
で製造することができる 本発明において、前記加水分解率は反応液を限外濾過
後、濾液中のＺｒ量をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光
分光分析により測定して、加水分解率を求めた。
後、引き続いて濃縮しながら加水分解する。該工程によ
り、例えば、還流煮沸加水分解後の加水分解率が８５％
程度である水和ジルコニアゾルを濃縮しながらの加水分
解により、加水分解率が９０％以上であり、未成長の水
和ジルコニア水和物の少ない水和ジルコニアゾルを得る
ことができる。また、従来技術と同程度の加水分解率の
水和ジルコニアゾルの場合には、従来技術より短い時間
で製造することができる 本発明において、前記加水分解率は反応液を限外濾過
後、濾液中のＺｒ量をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光
分光分析により測定して、加水分解率を求めた。
【００１５】限外濾過に使用する限外濾過膜としては、
分画分子量３０万以上のものが好ましく、分画分子量３
００万以上のものがより好ましい。この測定方法によ
り、反応液中の未反応物の量及び未成長の水和ジルコニ
アの量を合わせた量を原料仕込み量から除いて加水分解
率とした。この方法によって、従来から行われているキ
レート滴定分析によって測定できなかった反応液中の未
反応物及び未成長の水和ジルコニアの量を測定できる。
分画分子量３０万以上のものが好ましく、分画分子量３
００万以上のものがより好ましい。この測定方法によ
り、反応液中の未反応物の量及び未成長の水和ジルコニ
アの量を合わせた量を原料仕込み量から除いて加水分解
率とした。この方法によって、従来から行われているキ
レート滴定分析によって測定できなかった反応液中の未
反応物及び未成長の水和ジルコニアの量を測定できる。
【００１６】該濃縮加水分解後に、未成長の水和ジルコ
ニアが少ない水和ジルコニアゾルを得るためには、加水
分解率を９０％以上にするのが好ましく、９５％以上に
するのがより好ましい。前記濃縮は反応液の容量が１／
２〜１／２０になるまで行うのが好ましく、１／５〜１
／１０になるまで行うのがより好ましい。
ニアが少ない水和ジルコニアゾルを得るためには、加水
分解率を９０％以上にするのが好ましく、９５％以上に
するのがより好ましい。前記濃縮は反応液の容量が１／
２〜１／２０になるまで行うのが好ましく、１／５〜１
／１０になるまで行うのがより好ましい。
【００１７】濃縮後の水和ジルコニアゾルの濃度は、前
記水和ジルコニアゾル中の水和ジルコニアをＺｒＯ２と
して換算して、約１０〜約２０００ｇ／リットル、好ま
しくは該換算値で１００〜１０００ｇ／リットルの範囲
が好ましいが、水和ジルコニアゾルの濃度は乾燥条件等
により一義的ではない。
記水和ジルコニアゾル中の水和ジルコニアをＺｒＯ２と
して換算して、約１０〜約２０００ｇ／リットル、好ま
しくは該換算値で１００〜１０００ｇ／リットルの範囲
が好ましいが、水和ジルコニアゾルの濃度は乾燥条件等
により一義的ではない。
【００１８】本発明における水和ジルコニアゾルは、
Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｅ等の安定化剤、前記安定化剤の塩
及びその水溶液、さらには、その酸化物を添加させたも
の、すなわち仮焼後に安定化あるいは部分安定化ジルコ
ニア粉末を生成するようにしたものであってもよく、そ
の添加は、原料溶液に添加する、加水分解後、乾燥後、
又は仮焼後に添加するなど、その添加方法に制限はな
い。
Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｅ等の安定化剤、前記安定化剤の塩
及びその水溶液、さらには、その酸化物を添加させたも
の、すなわち仮焼後に安定化あるいは部分安定化ジルコ
ニア粉末を生成するようにしたものであってもよく、そ
の添加は、原料溶液に添加する、加水分解後、乾燥後、
又は仮焼後に添加するなど、その添加方法に制限はな
い。
【００１９】本発明における水和ジルコニアゾルの平均
一次粒子径が１０〜５００ｎｍが好ましく、５０〜５０
０ｎｍのものがより好ましい。本発明で使用する水和ジ
ルコニアゾルは、予め洗浄等によりアルカリ金属イオ
ン、硫酸イオン、硝酸イオン、塩素イオン等の陰イオ
ン、及び金属不純物等を低減させておくことが好ましい
が、本発明の方法によれば、該水溶液を乾燥後、または
仮焼後に洗浄を行っても前記不純物量を低減させること
ができる。
一次粒子径が１０〜５００ｎｍが好ましく、５０〜５０
０ｎｍのものがより好ましい。本発明で使用する水和ジ
ルコニアゾルは、予め洗浄等によりアルカリ金属イオ
ン、硫酸イオン、硝酸イオン、塩素イオン等の陰イオ
ン、及び金属不純物等を低減させておくことが好ましい
が、本発明の方法によれば、該水溶液を乾燥後、または
仮焼後に洗浄を行っても前記不純物量を低減させること
ができる。
【００２０】該水和ジルコニアゾル水溶液を乾燥する。
本発明において、乾燥は加水分解後直ちに乾燥してもよ
く、さらには、加水分解後にｐＨ調整した後に乾燥して
もよい。前記乾燥は噴霧乾燥することが好ましい。
本発明において、乾燥は加水分解後直ちに乾燥してもよ
く、さらには、加水分解後にｐＨ調整した後に乾燥して
もよい。前記乾燥は噴霧乾燥することが好ましい。
【００２１】噴霧乾燥以外の乾燥方法、例えば、静置乾
燥の場合では、該乾燥粉末がブロック状となり均一に仮
焼による熱処理を行うのが難しく、均一にするためには
乾燥後に粉砕工程が必要となり、工程数が増え、またエ
ネルギー的に損失が大きい。
燥の場合では、該乾燥粉末がブロック状となり均一に仮
焼による熱処理を行うのが難しく、均一にするためには
乾燥後に粉砕工程が必要となり、工程数が増え、またエ
ネルギー的に損失が大きい。
【００２２】前記噴霧乾燥の温度は通常用いられる温度
でよく、好ましくは５０〜２５０℃の温度で乾燥するの
がよく、１００〜２００℃がより好ましい。該乾燥後に
生成した水和ジルコニア粉末の軽装嵩密度１．０〜２．
０ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、より好ましくは
１．２〜１．５ｇ／ｃｍ３であるのがよく、また、球状
の均一粒径の顆粒であるのが仮焼工程後得られる酸化ジ
ルコニウム粉末の凝集がさらに少なくなるので好まし
い。
でよく、好ましくは５０〜２５０℃の温度で乾燥するの
がよく、１００〜２００℃がより好ましい。該乾燥後に
生成した水和ジルコニア粉末の軽装嵩密度１．０〜２．
０ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、より好ましくは
１．２〜１．５ｇ／ｃｍ３であるのがよく、また、球状
の均一粒径の顆粒であるのが仮焼工程後得られる酸化ジ
ルコニウム粉末の凝集がさらに少なくなるので好まし
い。
【００２３】前記水和ジルコニア粉末を仮焼する。前記
仮焼は通常の温度で行えばよく、６００〜１３００℃が
好ましい。
仮焼は通常の温度で行えばよく、６００〜１３００℃が
好ましい。
【００２４】生成した酸化ジルコニウム粒子を必要に応
じて洗浄、粉砕することにより、酸化ジルコニウム粉末
を得る。
じて洗浄、粉砕することにより、酸化ジルコニウム粉末
を得る。
【００２５】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、従来技術よ
り短い時間で加水分解反応を行い、水和ジルコニアゾ
ル、水和ジルコニア粉末、及び酸化ジルコニウム粉末を
製造することができ、生産性を向上することができる。
さらに、従来技術で得ること難しかった高い加水分解率
（反応液中の未反応物、未成長の水和ジルコニアの少な
い）の水和ジルコニアゾル、従って、高性能な水和ジル
コニアゾル、水和ジルコニア粉末、及び酸化ジルコニウ
ム粉末を製造することができるため、得られた前記物質
は、高性能の工業原料となる。
り短い時間で加水分解反応を行い、水和ジルコニアゾ
ル、水和ジルコニア粉末、及び酸化ジルコニウム粉末を
製造することができ、生産性を向上することができる。
さらに、従来技術で得ること難しかった高い加水分解率
（反応液中の未反応物、未成長の水和ジルコニアの少な
い）の水和ジルコニアゾル、従って、高性能な水和ジル
コニアゾル、水和ジルコニア粉末、及び酸化ジルコニウ
ム粉末を製造することができるため、得られた前記物質
は、高性能の工業原料となる。
【００２６】
実施例１ ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコ
ニウム水溶液を還流下で加水分解した後、該ＺｒＯ２換
算濃度が２００ｇ／リットルになるまで濃縮しながら、
さらに加水分解した。全加水分解時間は８０時間であっ
た。加水分解率は、還流下で加水分解後８４％、濃縮し
ながら加水分解後９１％であった。加水分解率は、反応
液を分画分子量３００万の限外濾過膜で濾過後、濾液の
ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分光分析により測定し
た。（以下同じ）得られた水和ジルコニアゾルは平均１
次粒子径が１００ｎｍであった（光子相関法による粒度
分布測定器による、以下同じ）。前記ゾルをスプレード
ライヤーにより噴霧乾燥した。得られた水和ジルコニア
粉末は球状であり、その軽装嵩密度は１．２５ｇ／ｃｍ
３であった。該粉末を８５０℃で２時間保持して仮焼し
て、酸化ジルコニウム粉末を得た。
ニウム水溶液を還流下で加水分解した後、該ＺｒＯ２換
算濃度が２００ｇ／リットルになるまで濃縮しながら、
さらに加水分解した。全加水分解時間は８０時間であっ
た。加水分解率は、還流下で加水分解後８４％、濃縮し
ながら加水分解後９１％であった。加水分解率は、反応
液を分画分子量３００万の限外濾過膜で濾過後、濾液の
ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分光分析により測定し
た。（以下同じ）得られた水和ジルコニアゾルは平均１
次粒子径が１００ｎｍであった（光子相関法による粒度
分布測定器による、以下同じ）。前記ゾルをスプレード
ライヤーにより噴霧乾燥した。得られた水和ジルコニア
粉末は球状であり、その軽装嵩密度は１．２５ｇ／ｃｍ
３であった。該粉末を８５０℃で２時間保持して仮焼し
て、酸化ジルコニウム粉末を得た。
【００２７】実施例２ Ｙ２Ｏ３に換算して３ｍｏｌ％（Ｙ２Ｏ３換算値とＺｒ
Ｏ２換算値との合計に対する。以下、同じ）となるＹＣ
ｌ３を含む、ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキ
シ塩化ジルコニウム水溶液を還流下で加水分解した後、
該ＺｒＯ２換算濃度が２００ｇ／リットルになるまで濃
縮しながら、さらに加水分解した。全加水分解時間は８
０時間であった。加水分解率は、還流下で加水分解後８
４％、濃縮しながら加水分解後９１％であった。得られ
た水和ジルコニアゾルは平均１次粒子径が１００ｎｍで
あった。
Ｏ２換算値との合計に対する。以下、同じ）となるＹＣ
ｌ３を含む、ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキ
シ塩化ジルコニウム水溶液を還流下で加水分解した後、
該ＺｒＯ２換算濃度が２００ｇ／リットルになるまで濃
縮しながら、さらに加水分解した。全加水分解時間は８
０時間であった。加水分解率は、還流下で加水分解後８
４％、濃縮しながら加水分解後９１％であった。得られ
た水和ジルコニアゾルは平均１次粒子径が１００ｎｍで
あった。
【００２８】前記ゾルをスプレードライヤーにより噴霧
乾燥した。得られた水和ジルコニア粉末は球状であり、
その軽装嵩密度は１．２６ｇ／ｃｍ３であった。該粉末
を８５０℃で２時間保持して仮焼して、酸化ジルコニウ
ム粉末を得た。
乾燥した。得られた水和ジルコニア粉末は球状であり、
その軽装嵩密度は１．２６ｇ／ｃｍ３であった。該粉末
を８５０℃で２時間保持して仮焼して、酸化ジルコニウ
ム粉末を得た。
【００２９】実施例３ Ｙ２Ｏ３に換算して３ｍｏｌ％となるＹＣｌ３を含む、
ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコ
ニウム水溶液を還流下で加水分解した後、該ＺｒＯ２換
算濃度が３００ｇ／リットルになるまで濃縮しながら、
さらに加水分解した。加水分解率は、還流下で加水分解
後８６％、濃縮しながら加水分解後９７％であった。全
加水分解時間は１００時間であった。得られた水和ジル
コニアゾルは平均１次粒子径が１０５ｎｍであった。
ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコ
ニウム水溶液を還流下で加水分解した後、該ＺｒＯ２換
算濃度が３００ｇ／リットルになるまで濃縮しながら、
さらに加水分解した。加水分解率は、還流下で加水分解
後８６％、濃縮しながら加水分解後９７％であった。全
加水分解時間は１００時間であった。得られた水和ジル
コニアゾルは平均１次粒子径が１０５ｎｍであった。
【００３０】前記ゾルをスプレードライヤーにより噴霧
乾燥した。得られた水和ジルコニア粉末は球状であり、
その軽装嵩密度は１．２９ｇ／ｃｍ３であった。該乾燥
粉末を８５０℃で２時間保持仮焼して酸化ジルコニウム
粉末を得た。
乾燥した。得られた水和ジルコニア粉末は球状であり、
その軽装嵩密度は１．２９ｇ／ｃｍ３であった。該乾燥
粉末を８５０℃で２時間保持仮焼して酸化ジルコニウム
粉末を得た。
【００３１】比較例１ Ｙ２Ｏ３に換算して３ｍｏｌ％となるＹＣｌ３を含む、
ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコ
ニウム水溶液を還流下で８０時間加水分解した。加水分
解率は、８５％であった。得られた水和ジルコニアゾル
は平均１次粒子径が９０ｎｍであった。前記ゾルをスプ
レードライヤーにより噴霧乾燥し、得られた乾燥粉末を
８５０℃で２時間保持して仮焼して、酸化ジルコニウム
粉末を得た。
ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコ
ニウム水溶液を還流下で８０時間加水分解した。加水分
解率は、８５％であった。得られた水和ジルコニアゾル
は平均１次粒子径が９０ｎｍであった。前記ゾルをスプ
レードライヤーにより噴霧乾燥し、得られた乾燥粉末を
８５０℃で２時間保持して仮焼して、酸化ジルコニウム
粉末を得た。
【００３２】比較例２ Ｙ２Ｏ３に換算して３ｍｏｌ％となるＹＣｌ３を含む、
ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコ
ニウム水溶液を還流下で１００時間加水分解した。加水
分解率は、８７％であった。前記ゾルをスプレードライ
ヤーにより噴霧乾燥し、得られた乾燥粉末を８５０℃で
２時間保持して仮焼して、酸化ジルコニウム粉末を得
た。
ＺｒＯ２換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコ
ニウム水溶液を還流下で１００時間加水分解した。加水
分解率は、８７％であった。前記ゾルをスプレードライ
ヤーにより噴霧乾燥し、得られた乾燥粉末を８５０℃で
２時間保持して仮焼して、酸化ジルコニウム粉末を得
た。
【００３３】試験例 実施例及び比較例で得られた酸化ジルコニウム粉末につ
いて、圧力７００ｋｇ／ｃｍ２で５７ｍｍ×３４ｍｍ×
約５ｍｍに成形した。成形後１５００℃で２時間焼成す
ることにより、焼結体を得た。アルキメデス法により焼
結体密度を測定した。さらに、得られた焼結体から、３
ｍｍ×４ｍｍ×約４０ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ
Ｒ １６０１に規定された方法により常温３点曲げ強
度を測定した。３０試料の平均の結果を表１に示した。
いて、圧力７００ｋｇ／ｃｍ２で５７ｍｍ×３４ｍｍ×
約５ｍｍに成形した。成形後１５００℃で２時間焼成す
ることにより、焼結体を得た。アルキメデス法により焼
結体密度を測定した。さらに、得られた焼結体から、３
ｍｍ×４ｍｍ×約４０ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ
Ｒ １６０１に規定された方法により常温３点曲げ強
度を測定した。３０試料の平均の結果を表１に示した。
【００３４】 表 １ 焼結体密度及び常温３点曲げ強度 焼結体密度 常温３点曲げ強度 （ｇ／ｃｍ３） （ｋｇｆ／ｍｍ２） 実施例１ ６．０３ １２２ 実施例２ ６．０８ １２９ 比較例１ ５．７９ ９８ 比較例２ ５．８８ １０１
Claims (3)
- 【請求項１】水溶性ジルコニウム塩水溶液を加水分解す
ることにより水和ジルコニアゾルを製造する方法におい
て、還流下で煮沸加水分解後、更に濃縮しながら加水分
解することを特徴とする水和ジルコニアゾルの製造方
法。 - 【請求項２】水溶性ジルコニウム塩水溶液を加水分解
し、乾燥することにより水和ジルコニア粉末を製造する
方法において、還流下で煮沸加水分解後、更に濃縮しな
がら加水分解することにより生成した水和ジルコニアゾ
ルを乾燥することを特徴とする水和ジルコニア粉末の製
造方法。 - 【請求項３】加水分解法により酸化ジルコニウム粉末を
製造する方法において、還流下で煮沸加水分解後、更に
濃縮しながら加水分解することにより生成した水和ジル
コニアゾルを乾燥、仮焼することを特徴とする酸化ジル
コニウム粉末の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20217691A JP3239380B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 水和ジルコニアゾル、水和ジルコニア粉末及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法 |
| DE1992618495 DE69218495T2 (de) | 1991-05-31 | 1992-05-29 | Zirconiumoxydpulver und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP19920304892 EP0517437B1 (en) | 1991-05-31 | 1992-05-29 | Zirconium oxide powder and a method of making thereof |
| KR1019920009405A KR100210762B1 (ko) | 1991-05-31 | 1992-05-30 | 산화 지르코늄 분말 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20217691A JP3239380B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 水和ジルコニアゾル、水和ジルコニア粉末及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524841A JPH0524841A (ja) | 1993-02-02 |
| JP3239380B2 true JP3239380B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16453226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20217691A Expired - Fee Related JP3239380B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-07-18 | 水和ジルコニアゾル、水和ジルコニア粉末及び酸化ジルコニウム粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239380B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI288121B (en) | 2001-06-04 | 2007-10-11 | Sumitomo Chemical Co | Process for producing zirconia powder |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP20217691A patent/JP3239380B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0524841A (ja) | 1993-02-02 |
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