JP3358217B2 - 酸化ジルコニウム粉末の製造方法 - Google Patents
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、構造材料、機械部品、
工具、電子材料等に広く用いられているジルコニア磁器
の原料である酸化ジルコニウム粉末の製造方法に関す
る。
工具、電子材料等に広く用いられているジルコニア磁器
の原料である酸化ジルコニウム粉末の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ジルコニア粉末の製造方法としては、中
和共沈法、加水分解法、アルコキシド法、水熱法など種
々の方法がある。
和共沈法、加水分解法、アルコキシド法、水熱法など種
々の方法がある。
【０００３】中和共沈法は、均一組成の共沈物を得るの
が難しく、中和共沈物がゲル状であり、水洗濾過などの
作業性が悪く、また仮焼後に塊状物となり、粉砕が困難
であり、エネルギー損失が大きく、さらに粉砕工程にお
いて不純物が混入するなどの問題がある。
が難しく、中和共沈物がゲル状であり、水洗濾過などの
作業性が悪く、また仮焼後に塊状物となり、粉砕が困難
であり、エネルギー損失が大きく、さらに粉砕工程にお
いて不純物が混入するなどの問題がある。
【０００４】加水分解法は、高反応率を得るために長時
間を要する、安定化剤となる金属化合物を完全に析出さ
せることが難しく、加水分解生成物を濾別し、洗浄する
際に溶出し、組成制御が困難になる；さらには、加水分
解で得られる微細で均一な前駆体が乾燥により強く凝集
するなどの問題がある。この凝集を抑えるために有機溶
媒と共沸脱水する方法も知られているが、多量の有機溶
媒の使用は工業的に問題がある。
間を要する、安定化剤となる金属化合物を完全に析出さ
せることが難しく、加水分解生成物を濾別し、洗浄する
際に溶出し、組成制御が困難になる；さらには、加水分
解で得られる微細で均一な前駆体が乾燥により強く凝集
するなどの問題がある。この凝集を抑えるために有機溶
媒と共沸脱水する方法も知られているが、多量の有機溶
媒の使用は工業的に問題がある。
【０００５】アルコキシド法及び水熱法は原料および製
造設備が特殊で高価であり、工業生産に適さない。
造設備が特殊で高価であり、工業生産に適さない。
【０００６】以上のように従来の製造方法には問題があ
ったが、近年、前記中和法及び加水分解法両法の利点を
取り入れた製造方法が提案されている。
ったが、近年、前記中和法及び加水分解法両法の利点を
取り入れた製造方法が提案されている。
【０００７】その方法は （１）特公平４−２０８５１号公報 ジルコニウム塩水溶液の加熱加水分解によって生成する
単斜ジルコニア２次凝集粒子のゾルと２価または３価の
金属イオンを含む溶液に、アンモニアを添加して生成し
た固相部分を分離、乾燥、仮焼することを特徴とするジ
ルコニア系微粉末の製造方法 （２）特開平４−３１３５９号公報 加水分解によりイットリア安定化ジルコニア系セラミッ
クス原料粉末を製造するに際し、加水分解した後、引き
続いて中和反応を行うことを特徴とするイットリア安定
化ジルコニア系原料粉末の製造方法である。
単斜ジルコニア２次凝集粒子のゾルと２価または３価の
金属イオンを含む溶液に、アンモニアを添加して生成し
た固相部分を分離、乾燥、仮焼することを特徴とするジ
ルコニア系微粉末の製造方法 （２）特開平４−３１３５９号公報 加水分解によりイットリア安定化ジルコニア系セラミッ
クス原料粉末を製造するに際し、加水分解した後、引き
続いて中和反応を行うことを特徴とするイットリア安定
化ジルコニア系原料粉末の製造方法である。
【０００８】前記（１）および（２）の方法はいずれ
も、加水分解法で易反応性，易焼結性の粒子をえ、さら
に中和によってジルコニウム以外の金属の化合物を沈澱
させ、均一な組成比の粒子を得る方法である。
も、加水分解法で易反応性，易焼結性の粒子をえ、さら
に中和によってジルコニウム以外の金属の化合物を沈澱
させ、均一な組成比の粒子を得る方法である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）および（２）の方法いずれにおいても依然問題が
ある。すなわち、これらの方法において生成する水和ジ
ルコニア粒子中には陰イオンが残存し、これを仮焼して
酸化ジルコニウム粉末を得る際、陰イオンがＣｌ2，Ｓ
Ｏｘ，ＮＯｘなどの形態で放出される。これらは、人体
に対して有害であり、かつ仮焼をおこなう装置およびそ
の周辺機器を腐食するだけでなく、このような陰イオン
を含有する水和ジルコニア粒子を仮焼して得られる酸化
ジルコニウム粉末はその特性にも問題があった。
（１）および（２）の方法いずれにおいても依然問題が
ある。すなわち、これらの方法において生成する水和ジ
ルコニア粒子中には陰イオンが残存し、これを仮焼して
酸化ジルコニウム粉末を得る際、陰イオンがＣｌ2，Ｓ
Ｏｘ，ＮＯｘなどの形態で放出される。これらは、人体
に対して有害であり、かつ仮焼をおこなう装置およびそ
の周辺機器を腐食するだけでなく、このような陰イオン
を含有する水和ジルコニア粒子を仮焼して得られる酸化
ジルコニウム粉末はその特性にも問題があった。
【００１０】すなわち、仮焼工程において、該陰イオン
放出後に粒子が強固な凝集をおこしやすい。このように
強固に凝集した粒子からなる粉末は、粉砕が困難とな
り、エネルギー損失が大きくなる、また、粉砕工程にお
いて不純物が混入するなどの問題が生じやすい。さら
に、粉砕を行っても、得られた酸化ジルコニウム粉末
は、成形性の悪い粉末となりやすく、そのために前記粉
末を成形し、焼結して高強度・高密度の酸化ジルコニウ
ム焼結体を得ることが難しかった。
放出後に粒子が強固な凝集をおこしやすい。このように
強固に凝集した粒子からなる粉末は、粉砕が困難とな
り、エネルギー損失が大きくなる、また、粉砕工程にお
いて不純物が混入するなどの問題が生じやすい。さら
に、粉砕を行っても、得られた酸化ジルコニウム粉末
は、成形性の悪い粉末となりやすく、そのために前記粉
末を成形し、焼結して高強度・高密度の酸化ジルコニウ
ム焼結体を得ることが難しかった。
【００１１】さらに、該陰イオンは、従来技術では、通
常の水洗等の洗浄では除去することが困難であった。
常の水洗等の洗浄では除去することが困難であった。
【００１２】本発明は、水和ジルコニアに陰イオンを残
存させず、それによって上記のような陰イオンによる障
害を生じさせることのない酸化ジルコニウム粉末の製造
方法の提供を目的とするものである。
存させず、それによって上記のような陰イオンによる障
害を生じさせることのない酸化ジルコニウム粉末の製造
方法の提供を目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記残存
陰イオンはジルコニウム塩水溶液の加水分解工程に起因
し、生成する水和ジルコニア粒子中に存在することをつ
きとめ、鋭意研究した結果、該残存陰イオンの少ない水
和ジルコニア粒子の製造方法を見出だし、該製造方法に
よれば、成形性の良い、高純度の酸化ジルコニウム粉末
がえられ、該粉末を使用して製作した酸化ジルコニウム
焼結体が高強度、高密度等の高性能のものとなりえるこ
と、さらにはその製造に際して、人体に対して有害で、
かつ、腐食性ガスであるＣｌ2，ＳＯｘ，ＮＯｘなどの
放出が少ないことを見出だし、本発明を完成した。
陰イオンはジルコニウム塩水溶液の加水分解工程に起因
し、生成する水和ジルコニア粒子中に存在することをつ
きとめ、鋭意研究した結果、該残存陰イオンの少ない水
和ジルコニア粒子の製造方法を見出だし、該製造方法に
よれば、成形性の良い、高純度の酸化ジルコニウム粉末
がえられ、該粉末を使用して製作した酸化ジルコニウム
焼結体が高強度、高密度等の高性能のものとなりえるこ
と、さらにはその製造に際して、人体に対して有害で、
かつ、腐食性ガスであるＣｌ2，ＳＯｘ，ＮＯｘなどの
放出が少ないことを見出だし、本発明を完成した。
【００１４】すなわち本発明は、ジルコニウム塩水溶液
を加熱して加水分解したのちｐＨを１１以上に調整して
水和ジルコニアスラリーを得、該水和ジルコニアスラリ
ーを固液分離し、得られた固相を乾燥して水和ジルコニ
ア粉末を得、該水和ジルコニア粉末を仮焼することから
なる、酸化ジルコニウム粉末の製造方法である。
を加熱して加水分解したのちｐＨを１１以上に調整して
水和ジルコニアスラリーを得、該水和ジルコニアスラリ
ーを固液分離し、得られた固相を乾燥して水和ジルコニ
ア粉末を得、該水和ジルコニア粉末を仮焼することから
なる、酸化ジルコニウム粉末の製造方法である。
【００１５】以下その詳細について説明する。
【００１６】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。
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。
【００１７】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いが、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
れがあるからである。Ｚｒについて０．０５〜１ｍｏｌ
／リットルがさらに好ましい。
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いが、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
れがあるからである。Ｚｒについて０．０５〜１ｍｏｌ
／リットルがさらに好ましい。
【００１８】前記水溶性ジルコニウム塩水溶液を加水分
解して、水和ジルコニア粒子スラリーを得る。加水分解
は、加熱によって行うが、特に還流下で煮沸する方法に
よれば耐熱耐圧装置とする必要がない。
解して、水和ジルコニア粒子スラリーを得る。加水分解
は、加熱によって行うが、特に還流下で煮沸する方法に
よれば耐熱耐圧装置とする必要がない。
【００１９】前記加水分解は、加水分解率が５０〜９５
％になるまで行なうのが好ましい。前記加水分解率が５
０％未満であると加水分解で得られた均一微細な粒子性
が次の中和でくずれることになり、いっぽう９５％より
高くすると加水分解に長時間を要するため経済的でない
し、高濃度の原料溶液ではそのような高い加水分解率を
事実上達成することができないからである。本明細書に
おいて「加水分解率」とは、反応液を分画分子量３００
万の限外濾過膜によって濾過し、得られた濾液中の残留
Ｚｒ量をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分光分析によ
り測定して求められるものをいう。
％になるまで行なうのが好ましい。前記加水分解率が５
０％未満であると加水分解で得られた均一微細な粒子性
が次の中和でくずれることになり、いっぽう９５％より
高くすると加水分解に長時間を要するため経済的でない
し、高濃度の原料溶液ではそのような高い加水分解率を
事実上達成することができないからである。本明細書に
おいて「加水分解率」とは、反応液を分画分子量３００
万の限外濾過膜によって濾過し、得られた濾液中の残留
Ｚｒ量をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分光分析によ
り測定して求められるものをいう。
【００２０】前記の加水分解を行なう前に、水溶性ジル
コニウム塩水溶液に結晶性水和ジルコニア、非結晶性水
和ジルコニアなどを添加すると加水分解時間を短縮でき
るなど加水分解を有利に行うことができるので好まし
い。結晶性水和ジルコニアを添加する場合には、結晶子
径５０ｎｍ以下、一次粒子径１０〜１０００ｎｍのもの
を使用するのが好ましい。安定化剤を含む酸化ジルコニ
ウム粉末を製造する場合は、Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｅ等の
塩、その水溶液又はそれら金属の酸化物を原料溶液に添
加すればよく、固体である塩や酸化物は固液分離後、乾
燥後、仮焼後などに添加することもできる。
コニウム塩水溶液に結晶性水和ジルコニア、非結晶性水
和ジルコニアなどを添加すると加水分解時間を短縮でき
るなど加水分解を有利に行うことができるので好まし
い。結晶性水和ジルコニアを添加する場合には、結晶子
径５０ｎｍ以下、一次粒子径１０〜１０００ｎｍのもの
を使用するのが好ましい。安定化剤を含む酸化ジルコニ
ウム粉末を製造する場合は、Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｅ等の
塩、その水溶液又はそれら金属の酸化物を原料溶液に添
加すればよく、固体である塩や酸化物は固液分離後、乾
燥後、仮焼後などに添加することもできる。
【００２１】加水分解によって得られた液は、次にその
ｐＨを１１以上、より好ましくは１２以上に調整する。
前記ｐＨが１１未満であると、加水分解により生成した
結晶性水和ジルコニア粒子中に存在する陰イオンを次の
固液分離の工程で固相の水和ジルコニアから除去するこ
とが難しいからである。しかし、１４より大きいと該ｐ
Ｈ調整後におこなう固液分離の際の洗浄の負担が大きく
なる。最も好適なｐＨは１２〜１４である。
ｐＨを１１以上、より好ましくは１２以上に調整する。
前記ｐＨが１１未満であると、加水分解により生成した
結晶性水和ジルコニア粒子中に存在する陰イオンを次の
固液分離の工程で固相の水和ジルコニアから除去するこ
とが難しいからである。しかし、１４より大きいと該ｐ
Ｈ調整後におこなう固液分離の際の洗浄の負担が大きく
なる。最も好適なｐＨは１２〜１４である。
【００２２】前記ｐＨ調整には、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等のアルカリ水溶液が好適に使用される
が、アンモニア水、尿素等は、高濃度のものでもｐＨが
１０程度であるので、本発明には適さない。
酸化カリウム等のアルカリ水溶液が好適に使用される
が、アンモニア水、尿素等は、高濃度のものでもｐＨが
１０程度であるので、本発明には適さない。
【００２３】また、ｐＨ調整に使用するアルカリ水溶液
の濃度は、高すぎると系の液の粘度の上昇が著しく、撹
拌が困難となり、系の均一性が悪くなる恐れがあり、低
すぎると系の液の量が膨大となり経済的でないので、１
〜１０規定濃度程度のうちから適時選択するのが好まし
い。
の濃度は、高すぎると系の液の粘度の上昇が著しく、撹
拌が困難となり、系の均一性が悪くなる恐れがあり、低
すぎると系の液の量が膨大となり経済的でないので、１
〜１０規定濃度程度のうちから適時選択するのが好まし
い。
【００２４】このｐＨ調整によって系のアルカリ金属イ
オンなどの量が多くなり、これらは酸化ジルコニウムの
焼結体に混入するとその強度などの特性を低下させる
が、本発明においても固液分離の工程で容易に除去され
る。いっぽう、塩素、硫酸、硝酸などの陰イオンは、従
来法では固液分離で得られる水和ジルコニア固相にかな
り多く残存しこの固相からの除去が困難であったが、本
発明の方法では、これら陰イオンも固液分離によって容
易に除去される。
オンなどの量が多くなり、これらは酸化ジルコニウムの
焼結体に混入するとその強度などの特性を低下させる
が、本発明においても固液分離の工程で容易に除去され
る。いっぽう、塩素、硫酸、硝酸などの陰イオンは、従
来法では固液分離で得られる水和ジルコニア固相にかな
り多く残存しこの固相からの除去が困難であったが、本
発明の方法では、これら陰イオンも固液分離によって容
易に除去される。
【００２５】前記ｐＨ調整は、バッチ式または流通式の
いずれでも行うことができる。
いずれでも行うことができる。
【００２６】前記ｐＨ調整は、５０℃以上で行うのが好
ましく、８０℃以上がさらに好ましい。これは、該温度
が高いほど、残存陰イオン量が少なくなるためである。
ましく、８０℃以上がさらに好ましい。これは、該温度
が高いほど、残存陰イオン量が少なくなるためである。
【００２７】さらに前記ｐＨ調整後、１時間以上、好ま
しくは６時間以上、より好ましくは１２時間以上撹拌保
持するのが残存陰イオン量が低減するためによい。この
熟成処理も、５０℃以上で行うのが好ましく、８０℃以
上がさらに好ましい。
しくは６時間以上、より好ましくは１２時間以上撹拌保
持するのが残存陰イオン量が低減するためによい。この
熟成処理も、５０℃以上で行うのが好ましく、８０℃以
上がさらに好ましい。
【００２８】以上のようにして得られた水和ジルコニア
スラリーを次に濾過・洗浄などの固液分離に付す。
スラリーを次に濾過・洗浄などの固液分離に付す。
【００２９】加水分解でえられた水和ジルコニア粒子は
微細すぎるために通常の方法で濾過するのは困難であっ
たが、本発明における水和ジルコニアスラリーの中の粒
子は大きく、濾過によって固液分離を容易に行うことが
できる。当然、傾瀉による場合も処理時間は短い。
微細すぎるために通常の方法で濾過するのは困難であっ
たが、本発明における水和ジルコニアスラリーの中の粒
子は大きく、濾過によって固液分離を容易に行うことが
できる。当然、傾瀉による場合も処理時間は短い。
【００３０】本発明の方法では、洗浄で陰イオンなどが
容易に除去される。該洗浄は、純水で濾液のｐＨが１０
以下、とくに９以下となるまでおこなうのがよく、かつ
温水洗浄が好ましい。
容易に除去される。該洗浄は、純水で濾液のｐＨが１０
以下、とくに９以下となるまでおこなうのがよく、かつ
温水洗浄が好ましい。
【００３１】前記固液分離後、生成物を乾燥する。
【００３２】該乾燥は、前記固液分離後、水和ジルコニ
ア粒子をスラリーとした後、噴霧乾燥する方法によるの
が好ましい。
ア粒子をスラリーとした後、噴霧乾燥する方法によるの
が好ましい。
【００３３】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。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。
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。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。
【００３４】前記水和ジルコニア粒子粉末を仮焼する。
【００３５】前記仮焼は通常の温度で行えばよく、大気
中６００〜１３００℃程度でおこなえばよい。
中６００〜１３００℃程度でおこなえばよい。
【００３６】前記仮焼後、必要ならば粉砕をおこない、
酸化ジルコニウム粉末を得る。
酸化ジルコニウム粉末を得る。
【００３７】
【作用】なぜ本発明の製造方法で高性能の酸化ジルコニ
ウムを製造できるかについては、必ずしも明らかになっ
ていないが、以下の理由によるものと推定している。
ウムを製造できるかについては、必ずしも明らかになっ
ていないが、以下の理由によるものと推定している。
【００３８】加水分解反応は、原料ジルコニウム塩水溶
液中でジルコニウムが配位子である陰イオンを水酸イオ
ンと配位子交換し重合して、結晶性水和ジルコニアを生
成するのであるが、この加水分解反応において、陰イオ
ンをすべて交換することは難しく、生成する結晶性水和
ジルコニア中には、陰イオンが残存しやすい。
液中でジルコニウムが配位子である陰イオンを水酸イオ
ンと配位子交換し重合して、結晶性水和ジルコニアを生
成するのであるが、この加水分解反応において、陰イオ
ンをすべて交換することは難しく、生成する結晶性水和
ジルコニア中には、陰イオンが残存しやすい。
【００３９】本発明においては、前記加水分解後に系の
ｐＨを１１以上とすることにより、残存する陰イオンを
水和ジルコニア粒子から放出させるが、この場合に残存
陰イオンは水酸イオンと交換するものと考えられる。こ
のときに系のｐＨが１１未満であると水酸イオン濃度が
低すぎて水和ジルコニア中の陰イオンは水酸イオンと交
換できず、陰イオンを除去できないと考えられる。
ｐＨを１１以上とすることにより、残存する陰イオンを
水和ジルコニア粒子から放出させるが、この場合に残存
陰イオンは水酸イオンと交換するものと考えられる。こ
のときに系のｐＨが１１未満であると水酸イオン濃度が
低すぎて水和ジルコニア中の陰イオンは水酸イオンと交
換できず、陰イオンを除去できないと考えられる。
【００４０】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、従来技術で
は難しかった水和ジルコニア中の陰イオンが容易に除去
され、したがって高純度の酸化ジルコニウム粉末がえら
れ、さらに水和ジルコニアを仮焼する際の陰イオン不純
物による強固な凝集が避けられ、得られた酸化ジルコニ
ウム粉末は成形性がよく、それを焼結して高強度の焼結
体が得られる。
は難しかった水和ジルコニア中の陰イオンが容易に除去
され、したがって高純度の酸化ジルコニウム粉末がえら
れ、さらに水和ジルコニアを仮焼する際の陰イオン不純
物による強固な凝集が避けられ、得られた酸化ジルコニ
ウム粉末は成形性がよく、それを焼結して高強度の焼結
体が得られる。
【００４１】
実施例１ ＺｒＯ2換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコ
ニウム水溶液を加水分解率９０％まで還流下で煮沸加水
分解した。
ニウム水溶液を加水分解率９０％まで還流下で煮沸加水
分解した。
【００４２】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）。
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）。
【００４３】前記加水分解後の溶液に１Ｎ水酸化ナトリ
ウム水溶液を添加して、ｐＨ１２とした。該ｐＨ調整後
の水溶液を撹拌しながら、還流下で煮沸温度で２４時間
保持した。前記保持後、濾過し、８０℃の純水で濾液の
ｐＨが８になるまで洗浄し、ＺｒＯ2換算濃度２００ｇ
／リットルのスラリーとした。
ウム水溶液を添加して、ｐＨ１２とした。該ｐＨ調整後
の水溶液を撹拌しながら、還流下で煮沸温度で２４時間
保持した。前記保持後、濾過し、８０℃の純水で濾液の
ｐＨが８になるまで洗浄し、ＺｒＯ2換算濃度２００ｇ
／リットルのスラリーとした。
【００４４】前記スラリー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１．２０ｇ／ｃｍであった。
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１．２０ｇ／ｃｍであった。
【００４５】該粉末を９００℃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。 実施例２ Ｙ2Ｏ3換算３ｍｏｌ％（Ｙ２Ｏ３換算値とＺｒＯ２換算
値との合計に対する。以下、同じ）のＹＣｌを含むＺｒ
Ｏ2換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコニウ
ム水溶液を加水分解率９０％になるまで還流下で煮沸加
水分解した。
て、酸化ジルコニウム粉末を得た。 実施例２ Ｙ2Ｏ3換算３ｍｏｌ％（Ｙ２Ｏ３換算値とＺｒＯ２換算
値との合計に対する。以下、同じ）のＹＣｌを含むＺｒ
Ｏ2換算濃度５０ｇ／リットルのオキシ塩化ジルコニウ
ム水溶液を加水分解率９０％になるまで還流下で煮沸加
水分解した。
【００４６】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。
子径が１００ｎｍであった。
【００４７】前記加水分解後の溶液に１Ｎ水酸化ナトリ
ウム水溶液を添加して、ｐＨ１２とした。該ｐＨ調整後
の水溶液を撹拌しながら、還流下で煮沸温度で２４時間
保持した。前記保持後、濾過し、８０℃の純水で濾液の
ｐＨが９になるまで洗浄し、ＺｒＯ2換算濃度２００ｇ
／リットルのスラリーとした。
ウム水溶液を添加して、ｐＨ１２とした。該ｐＨ調整後
の水溶液を撹拌しながら、還流下で煮沸温度で２４時間
保持した。前記保持後、濾過し、８０℃の純水で濾液の
ｐＨが９になるまで洗浄し、ＺｒＯ2換算濃度２００ｇ
／リットルのスラリーとした。
【００４８】前記スラリー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１．２３ｇ／ｃｍであった。
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１．２３ｇ／ｃｍであった。
【００４９】該粉末を９００℃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。 比較例１ Ｙ2Ｏ3換算３ｍｏｌ％のＹＣｌ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
流下で加水分解率は９０％になるまで煮沸加水分解し
た。
て、酸化ジルコニウム粉末を得た。 比較例１ Ｙ2Ｏ3換算３ｍｏｌ％のＹＣｌ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
流下で加水分解率は９０％になるまで煮沸加水分解し
た。
【００５０】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。
子径が９０ｎｍであった。
【００５１】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９００℃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、得られた乾燥粉末を９００℃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。
【００５２】前記酸化ジルコニウム粉末を該粉末１ｇ当
たり１００ｍｌの純水で洗浄した。本例では、この洗浄
によってえられたものを以下の分析および焼結に供し
た。
たり１００ｍｌの純水で洗浄した。本例では、この洗浄
によってえられたものを以下の分析および焼結に供し
た。
【００５３】比較例２ 加水分解後のｐＨ調整のｐＨを１０にする以外は実施例
２と同一の条件で酸化ジルコニウム粉末をえた。
２と同一の条件で酸化ジルコニウム粉末をえた。
【００５４】実施例および比較例で得られた各粉末の組
成を表１に示す。
成を表１に示す。
【００５５】実施例でえられた粉末は含有塩素イオン量
の少ない高純度粉末であった。
の少ない高純度粉末であった。
【００５６】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、同一条件で粗粉砕を行った後、圧力
７００ｋｇｆ／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、３ｍｍ×４
ｍｍ×約４０ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｒ １
６０１に規定された方法により常温３点曲げ強度を測定
した。
ウム粉末について、同一条件で粗粉砕を行った後、圧力
７００ｋｇｆ／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、３ｍｍ×４
ｍｍ×約４０ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｒ １
６０１に規定された方法により常温３点曲げ強度を測定
した。
【００５７】３０試料の平均の結果を表２に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
Claims (1)
- 【請求項１】ジルコニウム塩水溶液を加熱して加水分解
したのちｐＨを１１以上に調整して水和ジルコニアスラ
リーを得、該水和ジルコニアスラリーを固液分離し、得
られた固相を乾燥して水和ジルコニア粉末を得、該水和
ジルコニア粉末を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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32534192A JP3358217B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 酸化ジルコニウム粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32534192A JP3358217B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 酸化ジルコニウム粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06171942A JPH06171942A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3358217B2 true JP3358217B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=18175729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32534192A Expired - Fee Related JP3358217B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 酸化ジルコニウム粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358217B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP32534192A patent/JP3358217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06171942A (ja) | 1994-06-21 |
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