JP3312436B2 - リサイクル可能なセラミックスの処理方法 - Google Patents
リサイクル可能なセラミックスの処理方法Info
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- JP3312436B2 JP3312436B2 JP19908793A JP19908793A JP3312436B2 JP 3312436 B2 JP3312436 B2 JP 3312436B2 JP 19908793 A JP19908793 A JP 19908793A JP 19908793 A JP19908793 A JP 19908793A JP 3312436 B2 JP3312436 B2 JP 3312436B2
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- ceramics
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミックス焼結体の加
熱、冷却処理により粉砕されるリサイクル可能なセラミ
ックスの処理方法に関する。
熱、冷却処理により粉砕されるリサイクル可能なセラミ
ックスの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックス部品の素材としてＹ2 Ｏ3
部分安定化ＺｒＯ2 を用いたものは、２００℃から３０
０℃程度の温度域においては正方晶から単斜晶への相変
態にともなう体積膨張のために膨らみ、部品に割れが生
じることは広く知られている。
部分安定化ＺｒＯ2 を用いたものは、２００℃から３０
０℃程度の温度域においては正方晶から単斜晶への相変
態にともなう体積膨張のために膨らみ、部品に割れが生
じることは広く知られている。
【０００３】このような現象は見方を変えると、部品に
仕上げた状態でも不要の場合にはその廃棄、あるいは再
処理しやすくなるという事を意味することになる。
仕上げた状態でも不要の場合にはその廃棄、あるいは再
処理しやすくなるという事を意味することになる。
【０００４】また、Ｓｉ3 Ｎ4 の素材の場合には焼結助
剤として、主に高強度化の目的のために酸化物（ＺｒＯ
2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2 など）を中心に加える、例えば
特開昭６０−５０７５号、同５０７６号、同５０７７
号、同５０７８号公報のような提案がなされており、添
加量としては３０ｗｔ％以下が用いられている。
剤として、主に高強度化の目的のために酸化物（ＺｒＯ
2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2 など）を中心に加える、例えば
特開昭６０−５０７５号、同５０７６号、同５０７７
号、同５０７８号公報のような提案がなされており、添
加量としては３０ｗｔ％以下が用いられている。
【０００５】上述の前者のＺｒＯ2 の場合は比重が重
く、相変態だけでは亀裂が入る程度で粉々にならず、細
かくするには大規模な破砕工程が必要であり、さらに相
変態の生ずる温度が低くて使用条件が限られているとい
う問題がある。
く、相変態だけでは亀裂が入る程度で粉々にならず、細
かくするには大規模な破砕工程が必要であり、さらに相
変態の生ずる温度が低くて使用条件が限られているとい
う問題がある。
【０００６】また後者では助剤添加量が少ない場合は加
熱時に発生する内部応力が小さいために粉々にならず、
亀裂が入る程度に留まるという問題がある。
熱時に発生する内部応力が小さいために粉々にならず、
亀裂が入る程度に留まるという問題がある。
【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は燒結体にしたセラミックスを加
熱、冷却することにより容易に破砕でき、また、これを
原料として再利用できるようなリサイクル可能なセラミ
ックスの処理方法を提供しようとすることにある。
ものであり、その目的は燒結体にしたセラミックスを加
熱、冷却することにより容易に破砕でき、また、これを
原料として再利用できるようなリサイクル可能なセラミ
ックスの処理方法を提供しようとすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、非酸化物セラミックスを用いた母相に分散相を添
加して焼成した焼結体の処理方法において、前記の母相
の熱膨張係数と３×１０-6／℃以上の差を有する分散相
を重量換算にて３０ｗｔ％以上含ませ焼結して焼結体を
形成し、該焼結体を１０００℃の加熱と冷却により微粒
に破砕させることを特徴とするリサイクル可能なセラミ
ックスの処理方法を提供する。本願の請求項２に係る発
明は、請求項１に記載の発明において、前記の母相はＳ
ｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ，ＡｌＮ，Ａｌ2 Ｏ3 のいずれかか、
これらの複合物であることを特徴とするリサイクル可能
なセラミックスの処理方法を提供する。本願の請求項３
に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記の
分散相はＣｅＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＮｂＮ，ＭｇＯのいずれ
かを含んでいることを特徴とするリサイクル可能なセラ
ミックスの処理方法を提供する。
明は、非酸化物セラミックスを用いた母相に分散相を添
加して焼成した焼結体の処理方法において、前記の母相
の熱膨張係数と３×１０-6／℃以上の差を有する分散相
を重量換算にて３０ｗｔ％以上含ませ焼結して焼結体を
形成し、該焼結体を１０００℃の加熱と冷却により微粒
に破砕させることを特徴とするリサイクル可能なセラミ
ックスの処理方法を提供する。本願の請求項２に係る発
明は、請求項１に記載の発明において、前記の母相はＳ
ｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ，ＡｌＮ，Ａｌ2 Ｏ3 のいずれかか、
これらの複合物であることを特徴とするリサイクル可能
なセラミックスの処理方法を提供する。本願の請求項３
に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記の
分散相はＣｅＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＮｂＮ，ＭｇＯのいずれ
かを含んでいることを特徴とするリサイクル可能なセラ
ミックスの処理方法を提供する。
【０００９】
【作用】セラミックス焼結体の母相と分散相との熱膨張
係数の差が３×１０-6／℃以上のものを用い、分散相の
含有量も増加したので、１０００℃に加熱し冷却すると
粉々に破砕される。
係数の差が３×１０-6／℃以上のものを用い、分散相の
含有量も増加したので、１０００℃に加熱し冷却すると
粉々に破砕される。
【００１０】
【実施例】つぎに本発明の実施例について詳細に説明す
る。第１の実施例として、サイアロン粉末に平均粒径１
μｍ以下のＺｒＯ2 粉末を４０％加えたものを原料と
し、１．５倍の蒸溜水を媒体としてボ−ルミルにより約
２４時間混合する。
る。第１の実施例として、サイアロン粉末に平均粒径１
μｍ以下のＺｒＯ2 粉末を４０％加えたものを原料と
し、１．５倍の蒸溜水を媒体としてボ−ルミルにより約
２４時間混合する。
【００１１】これを１５０℃の乾燥炉内に４８時間放置
して水分を完全に除去した後、破砕機を使用し凝集粒を
消滅させ、さらに篩をかけて分級する。
して水分を完全に除去した後、破砕機を使用し凝集粒を
消滅させ、さらに篩をかけて分級する。
【００１２】ついで、これを原料として内寸法１８×１
５×８０ｍｍの金型内にて予備成形したものを、ＣＩＰ
により２００ＭＰａの加圧により成形体を得る。
５×８０ｍｍの金型内にて予備成形したものを、ＣＩＰ
により２００ＭＰａの加圧により成形体を得る。
【００１３】さらにこの成形体を乾燥炉内にて水分を除
去した後、０．９３ＭＰａの窒素雰囲気とした焼成炉内
に入れて最高１７５０℃まで加熱を行い、焼結体とす
る。このようにして得られた焼結体は４点曲げの平均強
度は５０８ＭＰａ、かさ密度は３．７８ｇ／ｃｍ3 であ
った。
去した後、０．９３ＭＰａの窒素雰囲気とした焼成炉内
に入れて最高１７５０℃まで加熱を行い、焼結体とす
る。このようにして得られた焼結体は４点曲げの平均強
度は５０８ＭＰａ、かさ密度は３．７８ｇ／ｃｍ3 であ
った。
【００１４】ついで、この焼結体を大気炉内において１
０００℃まで加熱して冷却した場合、粉々になっている
ことが確認された。そしてこの粉々の原料を簡単な破砕
機を使って細かく砕き、これを篩にかけてから、上述と
同様なプロセスによって焼結した処、強度は４２８ＭＰ
ａとやや低下しているが、十分に成形体として使用でき
るレベルのものが得られている。図１の図表図に本実施
例におけるＺｒＯ2 の配合割合を変化させた場合のデ−
タを示す。
０００℃まで加熱して冷却した場合、粉々になっている
ことが確認された。そしてこの粉々の原料を簡単な破砕
機を使って細かく砕き、これを篩にかけてから、上述と
同様なプロセスによって焼結した処、強度は４２８ＭＰ
ａとやや低下しているが、十分に成形体として使用でき
るレベルのものが得られている。図１の図表図に本実施
例におけるＺｒＯ2 の配合割合を変化させた場合のデ−
タを示す。
【００１５】つぎに第２の実施例として前述の第１の実
施例における添加物をＣｅＯ2 に代えて処理を行い、同
様の評価を行った結果、図１に示すような数値が得られ
ている。
施例における添加物をＣｅＯ2 に代えて処理を行い、同
様の評価を行った結果、図１に示すような数値が得られ
ている。
【００１６】また、第３の実施例として第１の実施例に
おける添加物をＮｂＮに代えて前述と同様な評価を行っ
たものである。
おける添加物をＮｂＮに代えて前述と同様な評価を行っ
たものである。
【００１７】第４の実施例はＳｉＣ粉末にＺｒＯ2 や、
ＮｂＮを添加物としたものを原料として成形後、１９５
０℃で焼成して同様な評価を行ったものである。
ＮｂＮを添加物としたものを原料として成形後、１９５
０℃で焼成して同様な評価を行ったものである。
【００１８】第５の実施例はＡｌＮ粉末に対しＮｂＮ粉
末を３０％添加したものを原料として成形、焼成後同様
の評価を行ったものである。
末を３０％添加したものを原料として成形、焼成後同様
の評価を行ったものである。
【００１９】第６の実施例はＳｉ3 Ｎ4 粉末にＹ2 Ｏ3
、Ａｌ2 Ｏ3 をそれぞれ３％と、ＭｇＯと３０ｗｔ％
添加し、第１の実施例とほぼ同様な工程を行ったもの
で、得られた焼結体の強度は４９９ＭＰａ，再生品の強
度は３５８ＭＰａの値が得られている。
、Ａｌ2 Ｏ3 をそれぞれ３％と、ＭｇＯと３０ｗｔ％
添加し、第１の実施例とほぼ同様な工程を行ったもの
で、得られた焼結体の強度は４９９ＭＰａ，再生品の強
度は３５８ＭＰａの値が得られている。
【００２０】つぎ第７の実施例はＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＯを
用いたものであり、Ａｌ2 Ｏ3 粉末に平均粒径２μｍの
ＭｇＯ粉末を４０ｗｔ％添加して、１．５倍の蒸溜水を
媒体としてポ−ルミルにより約２４時間混合する。
用いたものであり、Ａｌ2 Ｏ3 粉末に平均粒径２μｍの
ＭｇＯ粉末を４０ｗｔ％添加して、１．５倍の蒸溜水を
媒体としてポ−ルミルにより約２４時間混合する。
【００２１】ついで、１５０℃の乾燥炉内で４８時間放
置して水分を除去し、これを破砕機で凝集粒をなくして
篩により分級する。つぎにこの原料を所定の金型内で予
備成形し、ＣＩＰにより２００ＭＰａの加圧を行って成
形体とする。さらにこれを乾燥炉内で水分を除去した
後、大気炉により最高１８００℃まで加熱して焼結体と
する。このようにして得られた焼結体は４点曲げの平均
強度は３００ＭＰａが得られている。
置して水分を除去し、これを破砕機で凝集粒をなくして
篩により分級する。つぎにこの原料を所定の金型内で予
備成形し、ＣＩＰにより２００ＭＰａの加圧を行って成
形体とする。さらにこれを乾燥炉内で水分を除去した
後、大気炉により最高１８００℃まで加熱して焼結体と
する。このようにして得られた焼結体は４点曲げの平均
強度は３００ＭＰａが得られている。
【００２２】そして、この焼結体を大気炉内におき、１
０００℃まで加熱し、冷却した処、粉々に破砕されてい
ることが確認でき、この原料を簡単な破砕機により細か
くして篩にかけ、上記と同様な工程にて作成した焼結体
の強度は２２６ＭＰａの値が得られている。
０００℃まで加熱し、冷却した処、粉々に破砕されてい
ることが確認でき、この原料を簡単な破砕機により細か
くして篩にかけ、上記と同様な工程にて作成した焼結体
の強度は２２６ＭＰａの値が得られている。
【００２３】以上、本発明を上述の数種の実施例によっ
て説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可
能であり、これらの変形は本発明の範囲から排除するも
のではない。
て説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可
能であり、これらの変形は本発明の範囲から排除するも
のではない。
【００２４】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
非酸化物セラミックスの母相と分散相との熱膨張係数の
差が３×１０-6／℃以上のものを用いて分散相の含有量
を３０ｗｔ％以上としたので、焼結体とした部品が不要
の場合には１０００℃に加熱して冷却すると粉々に破砕
されて粉体が得られるという効果が得られ、またこれを
原料として再利用した焼結体は十分な強度を有するとい
う利点がある。
非酸化物セラミックスの母相と分散相との熱膨張係数の
差が３×１０-6／℃以上のものを用いて分散相の含有量
を３０ｗｔ％以上としたので、焼結体とした部品が不要
の場合には１０００℃に加熱して冷却すると粉々に破砕
されて粉体が得られるという効果が得られ、またこれを
原料として再利用した焼結体は十分な強度を有するとい
う利点がある。
【図１】本実施例における母相と分散相の組合せ、およ
びデ−タの図表図である。
びデ−タの図表図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 35/599 Ｃ０４Ｂ 35/58 １０２Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】非酸化物セラミックスを用いた母相に分散
相を添加して焼成した焼結体の処理方法において、 前記の母相の熱膨張係数と３×１０-6／℃以上の差を有
する分散相を重量換算にて３０ｗｔ％以上含ませ焼結し
て焼結体を形成し、該焼結体を１０００℃の加熱と冷却
により微粒に破砕させることを特徴とするリサイクル可
能なセラミックスの処理方法。 - 【請求項２】前記の母相はＳｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ，Ａｌ
Ｎ，Ａｌ2 Ｏ3 のいずれかか、これらの複合物であるこ
とを特徴とする請求項１記載のリサイクル可能なセラミ
ックスの処理方法。 - 【請求項３】前記の分散相はＣｅＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｎｂ
Ｎ，ＭｇＯのいずれかを含んでいることを特徴とする請
求項１記載のリサイクル可能なセラミックスの処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19908793A JP3312436B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | リサイクル可能なセラミックスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19908793A JP3312436B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | リサイクル可能なセラミックスの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0733511A JPH0733511A (ja) | 1995-02-03 |
| JP3312436B2 true JP3312436B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=16401892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19908793A Expired - Fee Related JP3312436B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | リサイクル可能なセラミックスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3312436B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19750107C1 (de) * | 1997-11-12 | 1999-04-15 | Bosch Gmbh Robert | Bornitrid-Dichtungskörper und Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben |
| JP2014141375A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Ulvac Japan Ltd | 焼結体粉末の製造方法、焼結体粉末、スパッタリングターゲット、スパッタリングターゲットの製造方法及び焼結体粉末の製造装置 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP19908793A patent/JP3312436B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0733511A (ja) | 1995-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |