JP3368507B2 - ジルコニア粉末およびその製造方法 - Google Patents
ジルコニア粉末およびその製造方法Info
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- C01G25/02—Oxides
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジルコニア系セラミッ
クスの原料であるジルコニア粉末、とくに、上記原料粉
末を成形性によいものとすることができるジルコニア粉
末およびその製造方法に関するものである。
クスの原料であるジルコニア粉末、とくに、上記原料粉
末を成形性によいものとすることができるジルコニア粉
末およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ジルコニア粉末としては、
ｉ） Ｘ線回折による結晶子径が１０〜２５ｎｍであ
り、かつＢＥＴ法による比表面積が２０〜４０ｍ２／ｇ
であって、イットリアを２〜５ｍｏｌ％固溶させて安定
化させたジルコニア粉末（特開昭６２−２０７７６１公
報） ｉｉ）ＢＥＴ法比表面積が１２ｍ２／ｇ以下であり、か
つ平均粒子径と該ＢＥＴ法比表面積との積が３μｍ・ｍ
２／ｇ以下であって、イットリアを２〜１０ｍｏｌ％固
溶させた射出成形用のジルコニア粉末（特開平３−１７
４３５６公報）などが知られている。
り、かつＢＥＴ法による比表面積が２０〜４０ｍ２／ｇ
であって、イットリアを２〜５ｍｏｌ％固溶させて安定
化させたジルコニア粉末（特開昭６２−２０７７６１公
報） ｉｉ）ＢＥＴ法比表面積が１２ｍ２／ｇ以下であり、か
つ平均粒子径と該ＢＥＴ法比表面積との積が３μｍ・ｍ
２／ｇ以下であって、イットリアを２〜１０ｍｏｌ％固
溶させた射出成形用のジルコニア粉末（特開平３−１７
４３５６公報）などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ｉ）で限定さ
れた結晶子径、比表面積などを満足してもかならずしも
成形性の良好なジルコニア粉末とはならない。たとえ
ば、通常の乾式プレスを行うと、プレス時に金型壁面と
成形体との付着力が大きく、金型から成形体を取り出す
際成形体の破片が金型に貼りつきやすい。バインダーを
添加すればこの問題を回避することができるが、焼結時
の脱脂性が悪く、えられる焼結体にキズや割れが発生す
る。ＢＥＴ法比表面積が大きいものほどこれらの欠点が
著しい。また、ｉｉ）の条件を満足するジルコニア粉末
も、かならずしも成形性が良好でない。すなわち、乾式
プレスによって成形すると、えられた成形体の強度が低
く、エッジ部に欠けや割れが起こりやすい。
れた結晶子径、比表面積などを満足してもかならずしも
成形性の良好なジルコニア粉末とはならない。たとえ
ば、通常の乾式プレスを行うと、プレス時に金型壁面と
成形体との付着力が大きく、金型から成形体を取り出す
際成形体の破片が金型に貼りつきやすい。バインダーを
添加すればこの問題を回避することができるが、焼結時
の脱脂性が悪く、えられる焼結体にキズや割れが発生す
る。ＢＥＴ法比表面積が大きいものほどこれらの欠点が
著しい。また、ｉｉ）の条件を満足するジルコニア粉末
も、かならずしも成形性が良好でない。すなわち、乾式
プレスによって成形すると、えられた成形体の強度が低
く、エッジ部に欠けや割れが起こりやすい。
【０００４】本発明では、このような従来方法における
欠点を解消した、ａ成形性のよい、特にプレス成形によ
く、かつ、焼結性にも優れたジルコニア粉末の提供；ま
た、ｂこれらに加え、転動成形性にもすぐれたジルコニ
ア粉末の提供；ならびにそれのジルコニア粉末を簡易な
プロセスにより製造することのできる方法の提供を目的
とするものである。
欠点を解消した、ａ成形性のよい、特にプレス成形によ
く、かつ、焼結性にも優れたジルコニア粉末の提供；ま
た、ｂこれらに加え、転動成形性にもすぐれたジルコニ
ア粉末の提供；ならびにそれのジルコニア粉末を簡易な
プロセスにより製造することのできる方法の提供を目的
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ジルコニ
ア粉末のＢＥＴ比表面積と平均粒径とに着目して、成形
特性を詳細に検討し、本発明に到達した。
ア粉末のＢＥＴ比表面積と平均粒径とに着目して、成形
特性を詳細に検討し、本発明に到達した。
【０００６】
ＢＥＴ比表面積 ３．５〜２０ｍ2／ｇ
粒径中央値 ０．３〜１μｍ、かつ
電子顕微鏡により測定される平均粒径／ＢＥＴ比表面積から求められる平均
粒径の比（以下平均粒径比という） １〜３
の２次凝集粒子からなる、ジルコニア粉末、又は
ＢＥＴ比表面積 ３．５〜２０ｍ2／ｇ
粒径中央値 １μｍを超え２μｍ以下、かつ
電子顕微鏡により測定される平均粒径／ＢＥＴ比表面積から求められる平均
粒径比 ０．７〜３
の２次凝集粒子からなる、ジルコニア粒子
水和ジルコニアゾルまたは該ゾルとＹ，Ｃａ，Ｍｇ
およびＣｅのうち少なくとも１種の化合物の混合物を仮
焼し、粉砕してジルコニア粉末を製造する方法におい
て、水和ジルコニアゾルの平均粒径φ（μｍ）が０．２
μｍ以下であり、該ゾルを８００〜１２００℃の範囲で
Ｔ≧３０００φ＋６５０を満たす温度Ｔ（℃）で仮焼し
てφ≦１／Ｓの関係を満たすＢＥＴ比表面積Ｓ（ｍ2／
ｇ）の粉末を得、次いで該粉末の粒径中央値が０．３〜
２μｍになるまで粉砕することを特徴とする上記に記載
のジルコニア粉末の製造方法を要旨とするものである。
およびＣｅのうち少なくとも１種の化合物の混合物を仮
焼し、粉砕してジルコニア粉末を製造する方法におい
て、水和ジルコニアゾルの平均粒径φ（μｍ）が０．２
μｍ以下であり、該ゾルを８００〜１２００℃の範囲で
Ｔ≧３０００φ＋６５０を満たす温度Ｔ（℃）で仮焼し
てφ≦１／Ｓの関係を満たすＢＥＴ比表面積Ｓ（ｍ2／
ｇ）の粉末を得、次いで該粉末の粒径中央値が０．３〜
２μｍになるまで粉砕することを特徴とする上記に記載
のジルコニア粉末の製造方法を要旨とするものである。
【０００７】本明細書において、ジルコニア粉末に係わ
る「粒径中央値」とは、体積が中央値（メディアン）で
ある２次凝集粒子と同じ体積の球の直径をいい、レーザ
ー回折法，遠心沈降法などの粒度分布測定装置によって
測定することができる。「電子顕微鏡で測定される平均
粒径」とは、電子顕微鏡写真により観察される個々の２
次粒子の大きさを面積で読み取り、それを円形に換算し
て粒径を算出したものの平均値をいう。「ＢＥＴ比表面
積」とは、吸着分子として窒素を用いて測定したものを
いう。「ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒径」と
は、２次粒子の形状を球に仮定して、粒子の理論密度と
ＢＥＴ比表面積とから算出される直径をいう。また、水
和ジルコニアゾルに係わる「平均粒径」は、光子相関法
によるものであるが、上記の電子顕微鏡で測定される平
均粒径と実質上同じ値を示す。
る「粒径中央値」とは、体積が中央値（メディアン）で
ある２次凝集粒子と同じ体積の球の直径をいい、レーザ
ー回折法，遠心沈降法などの粒度分布測定装置によって
測定することができる。「電子顕微鏡で測定される平均
粒径」とは、電子顕微鏡写真により観察される個々の２
次粒子の大きさを面積で読み取り、それを円形に換算し
て粒径を算出したものの平均値をいう。「ＢＥＴ比表面
積」とは、吸着分子として窒素を用いて測定したものを
いう。「ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒径」と
は、２次粒子の形状を球に仮定して、粒子の理論密度と
ＢＥＴ比表面積とから算出される直径をいう。また、水
和ジルコニアゾルに係わる「平均粒径」は、光子相関法
によるものであるが、上記の電子顕微鏡で測定される平
均粒径と実質上同じ値を示す。
【０００８】本発明のジルコニア粉末は、ＢＥＴ比表面
積が３．５〜２０ｍ２／ｇであることを必要とする。ジ
ルコニア粉末のＢＥＴ比表面積が３．５ｍ２／ｇよりも
小さくなると低温側で焼結しにくい粉末となり、また、
２０ｍ２／ｇよりも大きくなると、粒子間の凝集力が著
しい粉末となるために、セラミックス原料粉末としては
扱いにくく適さないものとなる。より好ましいＢＥＴ比
表面積は、４〜１６ｍ２／ｇである。転動成形に供する
には、５〜１３ｍ２／ｇが最適である。
積が３．５〜２０ｍ２／ｇであることを必要とする。ジ
ルコニア粉末のＢＥＴ比表面積が３．５ｍ２／ｇよりも
小さくなると低温側で焼結しにくい粉末となり、また、
２０ｍ２／ｇよりも大きくなると、粒子間の凝集力が著
しい粉末となるために、セラミックス原料粉末としては
扱いにくく適さないものとなる。より好ましいＢＥＴ比
表面積は、４〜１６ｍ２／ｇである。転動成形に供する
には、５〜１３ｍ２／ｇが最適である。
【０００９】本発明のジルコニア粉末は、凝集粒子の粒
径中央値が０．３〜２μｍの範囲にあるものでなければ
ならない。粒径中央値が０．３μｍよりも小さくなる
と、粒子間の凝集力が極めて強くなるため、プレス成形
時に粒子−金型壁面間および粒子間の摩擦力が大きくな
って、得られる成形体の密度分布が不均一になり、多数
のラミネーション，割れおよびエッジの欠けが発生する
ため成形しにくいものとなる。いっぽう、粒径中央値が
２μｍより大きくなると、硬い凝集粒子を多く含む粗粒
が多くなり、硬い粒子がそのままに近い形状で成形体中
に残り、それによって焼結時に不均一収縮が起こり、か
つ焼結体中に気孔が残ることになる。また、このような
粉末にバインダーを加えて成形し焼結すると、脱脂性が
悪くなる。とくに、成形体を大きくしまたはその形状を
複雑にすると、脱脂性の低下に起因する割れが顕著にな
る。転動成形を行う場合は、粒子間の凝集力が大きすぎ
ると、転動圧密化がされにくくなり、成形体の表面が凸
凹になり、かつ、真球度が劣ったものとなるので、粒径
中央値は１μｍ以上が望ましい。転動成形性と焼結体密
度との兼ね合いからもっとも望ましい粒径中央値は１．
１〜１．５μｍであり、脱脂性と粒子の凝集性との兼ね
合いによるそれは０．５〜０．９μｍである。
径中央値が０．３〜２μｍの範囲にあるものでなければ
ならない。粒径中央値が０．３μｍよりも小さくなる
と、粒子間の凝集力が極めて強くなるため、プレス成形
時に粒子−金型壁面間および粒子間の摩擦力が大きくな
って、得られる成形体の密度分布が不均一になり、多数
のラミネーション，割れおよびエッジの欠けが発生する
ため成形しにくいものとなる。いっぽう、粒径中央値が
２μｍより大きくなると、硬い凝集粒子を多く含む粗粒
が多くなり、硬い粒子がそのままに近い形状で成形体中
に残り、それによって焼結時に不均一収縮が起こり、か
つ焼結体中に気孔が残ることになる。また、このような
粉末にバインダーを加えて成形し焼結すると、脱脂性が
悪くなる。とくに、成形体を大きくしまたはその形状を
複雑にすると、脱脂性の低下に起因する割れが顕著にな
る。転動成形を行う場合は、粒子間の凝集力が大きすぎ
ると、転動圧密化がされにくくなり、成形体の表面が凸
凹になり、かつ、真球度が劣ったものとなるので、粒径
中央値は１μｍ以上が望ましい。転動成形性と焼結体密
度との兼ね合いからもっとも望ましい粒径中央値は１．
１〜１．５μｍであり、脱脂性と粒子の凝集性との兼ね
合いによるそれは０．５〜０．９μｍである。
【００１０】上記のＢＥＴ比表面積および粒径中央値の
２条件のほか、平均粒径比０．７〜３の条件を満足すれ
ば、いっそう成形性および焼結性の優れたジルコニア粉
末となる。ＢＥＴ比表面積３．５〜２０ｍ２／ｇおよび
粒径中央値０．３〜１μｍのものは、平均粒径比１〜３
においてこの効果がとくに顕著である。すなわち、平均
粒径比が０．７〜３の範囲にあれば、電子顕微鏡の観察
から２〜１０個程度の１次粒子が焼結して１個の２次粒
子を構成しているが、２次粒子内部に閉気孔が実質上観
測されない緻密な粒子になっている。等方性の緻密な２
次粒子であればこの比が１となるが、ジルコニア粉末の
粒子形状に歪があるため、０．７〜３で緻密な粒子とな
るのである。この比が０．７よりも小さくなると、ジル
コニア粉末の平均粒径が２μｍよりも大きくなり；１よ
りも小さくなると、ジルコニア粉末の平均粒径が１μｍ
よりも大きくなり、電子顕微鏡により２次粒子間の焼結
の著しい粗粒が観察され、上記のとおり、焼結体特性の
劣ったものとなる。いっぽう、３よりも大きくなると、
ジルコニア粉末の２次粒子内部に閉気孔が存在するため
に成形体密度が低下し、さらに多数のラミネーションが
発生する。また、焼結時に２次粒子内部の閉気孔が残る
ために焼結体特性も低下する。前記（粒径中央値０．
３〜１μｍ）の粉末におけるより好ましい平均粒径比
は、１．１〜１．５であり；前記および（粒径中央
値１〜２μｍ）の粉末におけるより好ましい平均粒径比
は、０．８〜１．５であり、さらに好ましくは０．９〜
１．１である。
２条件のほか、平均粒径比０．７〜３の条件を満足すれ
ば、いっそう成形性および焼結性の優れたジルコニア粉
末となる。ＢＥＴ比表面積３．５〜２０ｍ２／ｇおよび
粒径中央値０．３〜１μｍのものは、平均粒径比１〜３
においてこの効果がとくに顕著である。すなわち、平均
粒径比が０．７〜３の範囲にあれば、電子顕微鏡の観察
から２〜１０個程度の１次粒子が焼結して１個の２次粒
子を構成しているが、２次粒子内部に閉気孔が実質上観
測されない緻密な粒子になっている。等方性の緻密な２
次粒子であればこの比が１となるが、ジルコニア粉末の
粒子形状に歪があるため、０．７〜３で緻密な粒子とな
るのである。この比が０．７よりも小さくなると、ジル
コニア粉末の平均粒径が２μｍよりも大きくなり；１よ
りも小さくなると、ジルコニア粉末の平均粒径が１μｍ
よりも大きくなり、電子顕微鏡により２次粒子間の焼結
の著しい粗粒が観察され、上記のとおり、焼結体特性の
劣ったものとなる。いっぽう、３よりも大きくなると、
ジルコニア粉末の２次粒子内部に閉気孔が存在するため
に成形体密度が低下し、さらに多数のラミネーションが
発生する。また、焼結時に２次粒子内部の閉気孔が残る
ために焼結体特性も低下する。前記（粒径中央値０．
３〜１μｍ）の粉末におけるより好ましい平均粒径比
は、１．１〜１．５であり；前記および（粒径中央
値１〜２μｍ）の粉末におけるより好ましい平均粒径比
は、０．８〜１．５であり、さらに好ましくは０．９〜
１．１である。
【００１１】転動成形を行うときは、ジルコニア粉末の
ζ電位は、等電点の電位に対して−１０〜１０ｍＶの範
囲にあることが望ましい。ζ電位がこの範囲にあると、
粒子表面での保水性がよくなり、転動成形の際に水を添
加するのみで容易に圧密化され、かつ、真球度のよい成
形体がえられるからである。
ζ電位は、等電点の電位に対して−１０〜１０ｍＶの範
囲にあることが望ましい。ζ電位がこの範囲にあると、
粒子表面での保水性がよくなり、転動成形の際に水を添
加するのみで容易に圧密化され、かつ、真球度のよい成
形体がえられるからである。
【００１２】水和ジルコニアゾルを仮焼して本発明のジ
ルコニア粉末を得るにあたっては、該水和ジルコニアゾ
ルの平均粒径φ（μｍ）は、０．２μｍ以下でなければ
ならない。水和ジルコニアゾルの平均粒径が０．２μｍ
よりも大きくなると、下記の本発明の条件で仮焼し、粒
径中央値が所望の値（の０．３〜１μｍ、の１〜２
μｍ）となるまで粉砕して得られるジルコニア粉末のＢ
ＥＴ比表面積が３．５ｍ２／ｇよりも小さくなるからで
ある。より好ましい水和ジルコニアゾルの平均粒径は、
０．０３〜０．１５μｍであり、さらに望ましくは０．
０５〜０．０９μｍである。水和ジルコニアゾルの平均
粒径が上記の範囲のいずれであっても、その仮焼温度Ｔ
（℃）は、前記のジルコニア粉末を製造する場合は８
００〜１２００℃、のそれを製造する場合（当然、
のものでもある）は８００〜１３００℃であって、か
つ、 Ｔ≧３０００φ＋６５０ を満足するものでなければならない。この温度が８００
℃より低くなっても、また（３０００・φ＋６５０）℃
より低くなっても、得られるジルコニア粉末の平均粒径
比が３よりも大きくなる。いっぽう、１２００℃よりも
高くなると、得られるジルコニア粉末の平均粒径比が１
よりも小さくなり、かつ、ボールミル，振動ミル，パー
ルミルなどの慣用の粉砕手段では粉砕時間をいくら長く
とっても粒径中央値が１μｍ以下となるまで粉砕するこ
とができず；また、１３００℃よりも高くなると、同様
に、得られるジルコニア粉末の粒径中央値が２μｍ以下
となるまで粉砕することが事実上不可能となるからであ
る。さらに、このような高い仮焼温度では、工業的な大
量生産が困難であるため実用的でなくなる。より好まし
い仮焼温度は、８５０〜１１００℃である。
ルコニア粉末を得るにあたっては、該水和ジルコニアゾ
ルの平均粒径φ（μｍ）は、０．２μｍ以下でなければ
ならない。水和ジルコニアゾルの平均粒径が０．２μｍ
よりも大きくなると、下記の本発明の条件で仮焼し、粒
径中央値が所望の値（の０．３〜１μｍ、の１〜２
μｍ）となるまで粉砕して得られるジルコニア粉末のＢ
ＥＴ比表面積が３．５ｍ２／ｇよりも小さくなるからで
ある。より好ましい水和ジルコニアゾルの平均粒径は、
０．０３〜０．１５μｍであり、さらに望ましくは０．
０５〜０．０９μｍである。水和ジルコニアゾルの平均
粒径が上記の範囲のいずれであっても、その仮焼温度Ｔ
（℃）は、前記のジルコニア粉末を製造する場合は８
００〜１２００℃、のそれを製造する場合（当然、
のものでもある）は８００〜１３００℃であって、か
つ、 Ｔ≧３０００φ＋６５０ を満足するものでなければならない。この温度が８００
℃より低くなっても、また（３０００・φ＋６５０）℃
より低くなっても、得られるジルコニア粉末の平均粒径
比が３よりも大きくなる。いっぽう、１２００℃よりも
高くなると、得られるジルコニア粉末の平均粒径比が１
よりも小さくなり、かつ、ボールミル，振動ミル，パー
ルミルなどの慣用の粉砕手段では粉砕時間をいくら長く
とっても粒径中央値が１μｍ以下となるまで粉砕するこ
とができず；また、１３００℃よりも高くなると、同様
に、得られるジルコニア粉末の粒径中央値が２μｍ以下
となるまで粉砕することが事実上不可能となるからであ
る。さらに、このような高い仮焼温度では、工業的な大
量生産が困難であるため実用的でなくなる。より好まし
い仮焼温度は、８５０〜１１００℃である。
【００１３】仮焼時の雰囲気ガスは、種々のガスを選択
することができる。このときに使用するガスは水蒸気を
含んでいるほうがよく、水蒸気分圧が３０ｍｍＨｇ以上
のガスを用いたほうがよい。３０ｍｍＨｇよりも低くな
ると、仮焼時の水和ジルコニアの粒成長が抑制されるた
めに、低い仮焼温度で緻密な２次粒子が得にくくなる。
より好ましい水蒸気分圧は、４０〜７６０ｍｍＨｇであ
る。ガスの種類としては、空気，二酸化炭素，窒素，酸
素，アルゴン，ヘリウムなどを挙げることができる。仮
焼温度の保持時間は、０．５〜１０時間がよく、昇温速
度は０．５〜１０℃／ｍｉｎが好ましい。保持時間が
０．５時間よりも小さくなると均一に仮焼されにくく、
１０時間よりも長くなると生産性が低下するので好まし
くない。また、昇温速度が０．５℃／ｍｉｎよりも小さ
くなると設定温度に達するまでの時間が長くなり、１０
℃／ｍｉｎよりも大きくなると仮焼時に粉末が激しく飛
散して操作性が悪くなり生産性が低下する。
することができる。このときに使用するガスは水蒸気を
含んでいるほうがよく、水蒸気分圧が３０ｍｍＨｇ以上
のガスを用いたほうがよい。３０ｍｍＨｇよりも低くな
ると、仮焼時の水和ジルコニアの粒成長が抑制されるた
めに、低い仮焼温度で緻密な２次粒子が得にくくなる。
より好ましい水蒸気分圧は、４０〜７６０ｍｍＨｇであ
る。ガスの種類としては、空気，二酸化炭素，窒素，酸
素，アルゴン，ヘリウムなどを挙げることができる。仮
焼温度の保持時間は、０．５〜１０時間がよく、昇温速
度は０．５〜１０℃／ｍｉｎが好ましい。保持時間が
０．５時間よりも小さくなると均一に仮焼されにくく、
１０時間よりも長くなると生産性が低下するので好まし
くない。また、昇温速度が０．５℃／ｍｉｎよりも小さ
くなると設定温度に達するまでの時間が長くなり、１０
℃／ｍｉｎよりも大きくなると仮焼時に粉末が激しく飛
散して操作性が悪くなり生産性が低下する。
【００１４】仮焼粉のＢＥＴ比表面積を測定する際に、
仮焼粉の不純物含有量が高いときは不純物を除去してか
ら測定するほうがよい。不純物含有量が高くなると、Ｂ
ＥＴ比表面積の誤差が大きくなって、測定精度が悪くな
るからである。仮焼粉に含まれる不純物は、水洗処理す
ることにより容易に除去することができる。このＢＥＴ
比表面積Ｓ（ｍ２／ｇ）と上記水和ジルコニアゾルの平
均粒径φ（μｍ）との関係が、 φ≦１／Ｓ を満足するものでなければならない。このＢＥＴ比表面
積が１／φ（ｍ２／ｇ）よりも大きくなると、次の粉砕
によって得られるジルコニア粉末の平均粒径比が３より
も大きくなって、本発明のジルコニア粉末が得られなく
なるからである。望ましくは、φ≦（１／２）Ｓであ
る。ただし、上記の平均粒径の水和ジルコニアゾルを上
記の温度で仮焼すれば、通常、φ≦１／Ｓの関係を満た
した仮焼粉がえられる。
仮焼粉の不純物含有量が高いときは不純物を除去してか
ら測定するほうがよい。不純物含有量が高くなると、Ｂ
ＥＴ比表面積の誤差が大きくなって、測定精度が悪くな
るからである。仮焼粉に含まれる不純物は、水洗処理す
ることにより容易に除去することができる。このＢＥＴ
比表面積Ｓ（ｍ２／ｇ）と上記水和ジルコニアゾルの平
均粒径φ（μｍ）との関係が、 φ≦１／Ｓ を満足するものでなければならない。このＢＥＴ比表面
積が１／φ（ｍ２／ｇ）よりも大きくなると、次の粉砕
によって得られるジルコニア粉末の平均粒径比が３より
も大きくなって、本発明のジルコニア粉末が得られなく
なるからである。望ましくは、φ≦（１／２）Ｓであ
る。ただし、上記の平均粒径の水和ジルコニアゾルを上
記の温度で仮焼すれば、通常、φ≦１／Ｓの関係を満た
した仮焼粉がえられる。
【００１５】次いで、上記の仮焼粉を、前記のジルコ
ニア粉末を製造する場合は２次凝集粒子の粒径中央値が
０．３〜１μｍになるまで粉砕する。このような粉砕す
ることにより、通常、ＢＥＴ比表面積は仮焼粉のそれに
対して、１．２〜３倍まで増加する。またまたはの
ジルコニア粉末を製造する場合は１〜２μｍになるまで
粉砕する。このように粉砕すると、通常、ＢＥＴ比表面
積は仮焼粉のそれに対して、１．２〜２．２倍まで増加
する。粉砕方法としては、乾式または湿式のどちらの方
法を選んでもよい。粉砕機器としては、種々の機種を選
ぶことができ、ボールミル，振動ミル，パールミルなど
を挙げることができる。また、粉砕条件は機種により異
なるが、ボールミルを用いた場合、スラリー濃度３０〜
５０ｗｔ％，粉砕時間は前記のジルコニア粉末を製造
するには３０〜８０時間、またはのジルコニア粉末
を製造するには１０〜３０時間がよく、振動ミルの場
合、３０〜６０ｗｔ％，前記のジルコニア粉末を製造
するには１０〜３０時間、またはのジルコニア粉末
を製造するには４〜１２時間が最適である。また、この
ときに焼結助剤として、例えば、アルミナなどを添加し
てもよい。
ニア粉末を製造する場合は２次凝集粒子の粒径中央値が
０．３〜１μｍになるまで粉砕する。このような粉砕す
ることにより、通常、ＢＥＴ比表面積は仮焼粉のそれに
対して、１．２〜３倍まで増加する。またまたはの
ジルコニア粉末を製造する場合は１〜２μｍになるまで
粉砕する。このように粉砕すると、通常、ＢＥＴ比表面
積は仮焼粉のそれに対して、１．２〜２．２倍まで増加
する。粉砕方法としては、乾式または湿式のどちらの方
法を選んでもよい。粉砕機器としては、種々の機種を選
ぶことができ、ボールミル，振動ミル，パールミルなど
を挙げることができる。また、粉砕条件は機種により異
なるが、ボールミルを用いた場合、スラリー濃度３０〜
５０ｗｔ％，粉砕時間は前記のジルコニア粉末を製造
するには３０〜８０時間、またはのジルコニア粉末
を製造するには１０〜３０時間がよく、振動ミルの場
合、３０〜６０ｗｔ％，前記のジルコニア粉末を製造
するには１０〜３０時間、またはのジルコニア粉末
を製造するには４〜１２時間が最適である。また、この
ときに焼結助剤として、例えば、アルミナなどを添加し
てもよい。
【００１６】上記の水和ジルコニアゾルは、平均粒径が
上記の範囲のものとして得られるものであれば、いかな
る反応条件で得られたものでもよい。ジルコニウム塩水
溶液の加水分解反応による場合、得られる水和ジルコニ
アゾルの平均粒径は、反応終了時の反応液のｐＨを調整
することにより制御することができる。例えば、反応終
了時のｐＨが−１〜０．６または０．８〜２となるよう
に調整することにより、平均粒径０．２μｍ以下の水和
ジルコニアゾルが得られる。このｐＨすなわち水和ジル
コニアゾルの平均粒径を制御する方法としては、例え
ば、ジルコニウム塩水溶液にアルカリまたは酸などを添
加する；陰イオン交換樹脂によりジルコニウム塩を構成
している陰イオンの一部を除去することによりｐＨを調
整して加水分解させる；水酸化ジルコニウムと酸との混
合スラリーのｐＨを調整して加水分解させるなどの方法
を挙げることができる。また、加水分解反応を促進させ
るために、水和ジルコニアゾルを反応液に添加して、加
水分解を行ってもよい。このときの水和ジルコニアゾル
の添加量は、原料仕込みのＺｒＯ２量に対する水和ジル
コニアゾルのＺｒＯ２量の比率で表した場合、０．５〜
２０％が最適な添加量である。水和ジルコニアゾルの製
造に用いられるジルコニウム塩としては、オキシ塩化ジ
ルコニウム，硝酸ジルコニル，塩化ジルコニウム，硫酸
ジルコニウムなどが挙げられるが、この他に水酸化ジル
コニウムと酸との混合物を用いてもよい。水和ジルコニ
アゾルの平均粒径を制御するために添加するアルカリと
しては、アンモニア，水酸化ナトリウム，水酸化カリウ
ムなどが挙げられることができるが、これらの他に尿素
のように分解して塩基性を示す化合物でもよい。また、
酸としては塩酸，硝酸，硫酸を挙げることができるが、
これらの他に酢酸，クエン酸などの有機酸を用いてもよ
い。
上記の範囲のものとして得られるものであれば、いかな
る反応条件で得られたものでもよい。ジルコニウム塩水
溶液の加水分解反応による場合、得られる水和ジルコニ
アゾルの平均粒径は、反応終了時の反応液のｐＨを調整
することにより制御することができる。例えば、反応終
了時のｐＨが−１〜０．６または０．８〜２となるよう
に調整することにより、平均粒径０．２μｍ以下の水和
ジルコニアゾルが得られる。このｐＨすなわち水和ジル
コニアゾルの平均粒径を制御する方法としては、例え
ば、ジルコニウム塩水溶液にアルカリまたは酸などを添
加する；陰イオン交換樹脂によりジルコニウム塩を構成
している陰イオンの一部を除去することによりｐＨを調
整して加水分解させる；水酸化ジルコニウムと酸との混
合スラリーのｐＨを調整して加水分解させるなどの方法
を挙げることができる。また、加水分解反応を促進させ
るために、水和ジルコニアゾルを反応液に添加して、加
水分解を行ってもよい。このときの水和ジルコニアゾル
の添加量は、原料仕込みのＺｒＯ２量に対する水和ジル
コニアゾルのＺｒＯ２量の比率で表した場合、０．５〜
２０％が最適な添加量である。水和ジルコニアゾルの製
造に用いられるジルコニウム塩としては、オキシ塩化ジ
ルコニウム，硝酸ジルコニル，塩化ジルコニウム，硫酸
ジルコニウムなどが挙げられるが、この他に水酸化ジル
コニウムと酸との混合物を用いてもよい。水和ジルコニ
アゾルの平均粒径を制御するために添加するアルカリと
しては、アンモニア，水酸化ナトリウム，水酸化カリウ
ムなどが挙げられることができるが、これらの他に尿素
のように分解して塩基性を示す化合物でもよい。また、
酸としては塩酸，硝酸，硫酸を挙げることができるが、
これらの他に酢酸，クエン酸などの有機酸を用いてもよ
い。
【００１７】このようにして得られた水和ジルコニアゾ
ル含有液の乾燥方法に制限はなく、例えば、水和ジルコ
ニアゾルを含む懸濁液に、または該懸濁液に有機溶媒を
添加してスプレー乾燥する方法、該懸濁液にアルカリな
どを添加して濾過，水洗したあとに乾燥する方法などを
挙げることができる。また、安定化剤の固溶しているジ
ルコニア粉末を得るときには、水和ジルコニアゾルの懸
濁液に安定化剤、例えば、Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｃｅなどの
化合物を添加して乾燥してもよく、さらに加水分解反応
のときに前もって添加してもよい。また、必要に応じて
安定化剤以外の金属化合物、例えば、Ａｌ，遷移金属，
アルカリ金属，アルカリ土類金属などの化合物も上記と
同様に添加してもよく、水和ジルコニアゾルの乾燥粉と
乾式混合してもよい。とくに、アルカリ金属の化合物の
添加は、アルカリ金属の粒成長促進作用により比較的低
い仮焼温度で緻密な２次粒子を生じさせるので、仮焼工
程の生産効率を向上させるのに有効である。
ル含有液の乾燥方法に制限はなく、例えば、水和ジルコ
ニアゾルを含む懸濁液に、または該懸濁液に有機溶媒を
添加してスプレー乾燥する方法、該懸濁液にアルカリな
どを添加して濾過，水洗したあとに乾燥する方法などを
挙げることができる。また、安定化剤の固溶しているジ
ルコニア粉末を得るときには、水和ジルコニアゾルの懸
濁液に安定化剤、例えば、Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｃｅなどの
化合物を添加して乾燥してもよく、さらに加水分解反応
のときに前もって添加してもよい。また、必要に応じて
安定化剤以外の金属化合物、例えば、Ａｌ，遷移金属，
アルカリ金属，アルカリ土類金属などの化合物も上記と
同様に添加してもよく、水和ジルコニアゾルの乾燥粉と
乾式混合してもよい。とくに、アルカリ金属の化合物の
添加は、アルカリ金属の粒成長促進作用により比較的低
い仮焼温度で緻密な２次粒子を生じさせるので、仮焼工
程の生産効率を向上させるのに有効である。
【００１８】ジルコニア粉末のζ電位は、それをアルカ
リまたは酸の水溶液で洗浄し、水洗することによって制
御することができる。たとえば、ζ電位が等電点の電位
に対して１０ｍＶよりも高いときは、ジルコニア粉末を
アルカリ水溶液で洗浄し、水洗し；−１０ｍＶよりも低
いときは、ジルコニア粉末を酸水溶液で洗浄し、水洗し
て−１０〜１０ｍＶの範囲に入るよう調整すればよい。
操作は粉砕前に行うのがよい。洗浄および水洗の際の濾
過性がよいからである。また、ジルコニア粉末の製造の
工程でζ電位の制御を行うこともできる。たとえば、前
記の水和ジルコニア含有液を乾燥する際に、アルカリ水
溶液を添加して濾過・水洗することによって、不純物の
除去とともに、えられるジルコニア粉末のζ電位を制御
することができる。これらζ電位の制御に使用するアル
カリとしては、アンモニア，水酸化ナトリウム，水酸化
カリウムなどを；酸としては、塩酸，硝酸，硫酸，酢
酸，クエン酸などを挙げることができる。そのほか、必
要に応じて有機系の分散剤，可塑剤などを添加してジル
コニア粉末のζ電位を制御してもよい。
リまたは酸の水溶液で洗浄し、水洗することによって制
御することができる。たとえば、ζ電位が等電点の電位
に対して１０ｍＶよりも高いときは、ジルコニア粉末を
アルカリ水溶液で洗浄し、水洗し；−１０ｍＶよりも低
いときは、ジルコニア粉末を酸水溶液で洗浄し、水洗し
て−１０〜１０ｍＶの範囲に入るよう調整すればよい。
操作は粉砕前に行うのがよい。洗浄および水洗の際の濾
過性がよいからである。また、ジルコニア粉末の製造の
工程でζ電位の制御を行うこともできる。たとえば、前
記の水和ジルコニア含有液を乾燥する際に、アルカリ水
溶液を添加して濾過・水洗することによって、不純物の
除去とともに、えられるジルコニア粉末のζ電位を制御
することができる。これらζ電位の制御に使用するアル
カリとしては、アンモニア，水酸化ナトリウム，水酸化
カリウムなどを；酸としては、塩酸，硝酸，硫酸，酢
酸，クエン酸などを挙げることができる。そのほか、必
要に応じて有機系の分散剤，可塑剤などを添加してジル
コニア粉末のζ電位を制御してもよい。
【００１９】
【作用】ジルコニウム塩水溶液の加水分解で得られる水
和ジルコニアゾルは、粒径５ｎｍ以下の超微粒子が凝集
した粒子からなっており、その水和ジルコニアゾルを仮
焼すると、粒子形状を保ちながら超微粒子間で焼結して
緻密な１次粒子に変化して、さらに１次粒子間の焼結が
起こって緻密な２次粒子が形成されていくことが電子顕
微鏡により観察される。従って、２次粒子を構成してい
る１次粒子の大きさは、水和ジルコニアゾルの凝集粒子
の大きさに起因していると推察され、また、ジルコニア
粉末の２次凝集粒子の平均粒径と前記平均粒径比とがあ
る一定の関係を満たすときに、粒径のそろった軟らかい
凝集粒子を形成しているものと推察される。
和ジルコニアゾルは、粒径５ｎｍ以下の超微粒子が凝集
した粒子からなっており、その水和ジルコニアゾルを仮
焼すると、粒子形状を保ちながら超微粒子間で焼結して
緻密な１次粒子に変化して、さらに１次粒子間の焼結が
起こって緻密な２次粒子が形成されていくことが電子顕
微鏡により観察される。従って、２次粒子を構成してい
る１次粒子の大きさは、水和ジルコニアゾルの凝集粒子
の大きさに起因していると推察され、また、ジルコニア
粉末の２次凝集粒子の平均粒径と前記平均粒径比とがあ
る一定の関係を満たすときに、粒径のそろった軟らかい
凝集粒子を形成しているものと推察される。
【００２０】
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明のジルコ
ニア粉末は、成形性のよい、さらに焼結性にも優れてい
る。また、本発明の方法により、容易に上記のジルコニ
ア粉末を製造することができる。
ニア粉末は、成形性のよい、さらに焼結性にも優れてい
る。また、本発明の方法により、容易に上記のジルコニ
ア粉末を製造することができる。
【００２１】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００２２】例中、水和ジルコニアゾルの平均粒径は、
光子相関法により求めた。ジルコニア粉末の２次凝集粒
子の平均粒径は、レーザー回折法により求めた。ジルコ
ニア粉末の電子顕微鏡で測定される２次粒子の平均粒径
は、透過型電子顕微鏡を用い、 ３００個の２次粒子に
ついて画像解析処理して求めた。ＢＥＴ比表面積から求
められる平均粒径を算出するのに必要なジルコニア粉末
の理論密度は、各結晶相の組成をＸ線回折パターンの回
折線のピーク強度によって求め、下式によって算出した
（いずれの例においても、立方晶は含まれていなかっ
た）。
光子相関法により求めた。ジルコニア粉末の２次凝集粒
子の平均粒径は、レーザー回折法により求めた。ジルコ
ニア粉末の電子顕微鏡で測定される２次粒子の平均粒径
は、透過型電子顕微鏡を用い、 ３００個の２次粒子に
ついて画像解析処理して求めた。ＢＥＴ比表面積から求
められる平均粒径を算出するのに必要なジルコニア粉末
の理論密度は、各結晶相の組成をＸ線回折パターンの回
折線のピーク強度によって求め、下式によって算出した
（いずれの例においても、立方晶は含まれていなかっ
た）。
【００２３】理論密度＝単斜晶率×５．６＋正方晶率×
６．１ ジルコニア粉末のζ電位は、０．０１規定のＫＣｌ水溶
液にジルコニア粉末を２ｖｏｌ％になるように添加し
て、超音波振動電位方式で測定した。ジルコニア粉末の
成形は、金型プレスにより成形圧力７００ｋｇｆ／ｃｍ
２で行い、得られた成形体は、１５００℃、２時間の条
件で焼結させた。転動成形でえられた焼結体の真球度
は、長軸／短軸の比による。
６．１ ジルコニア粉末のζ電位は、０．０１規定のＫＣｌ水溶
液にジルコニア粉末を２ｖｏｌ％になるように添加し
て、超音波振動電位方式で測定した。ジルコニア粉末の
成形は、金型プレスにより成形圧力７００ｋｇｆ／ｃｍ
２で行い、得られた成形体は、１５００℃、２時間の条
件で焼結させた。転動成形でえられた焼結体の真球度
は、長軸／短軸の比による。
【００２４】実施例１
０．４ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液２リ
ットルを１６０時間煮沸したあと、この溶液に２ｍｏｌ
／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液３．６リットルと
蒸留水４．４リットルとを加えて、さらに４５時間煮沸
して、平均粒径０．０５μｍの水和ジルコニアゾルを得
た。
ットルを１６０時間煮沸したあと、この溶液に２ｍｏｌ
／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液３．６リットルと
蒸留水４．４リットルとを加えて、さらに４５時間煮沸
して、平均粒径０．０５μｍの水和ジルコニアゾルを得
た。
【００２５】上記の水和ジルコニアゾルの懸濁液１リッ
トルと２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液
３．６リットルとを混合し、さらに蒸留水を５．４リッ
トル加えて、０．７２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニ
ウム水溶液１０リットルを調製した。この反応液を攪拌
しながら、加水分解反応を煮沸温度で４５時間おこなっ
た。得られた水和ジルコニアゾルの平均粒径は０．０６
μｍであった。
トルと２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液
３．６リットルとを混合し、さらに蒸留水を５．４リッ
トル加えて、０．７２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニ
ウム水溶液１０リットルを調製した。この反応液を攪拌
しながら、加水分解反応を煮沸温度で４５時間おこなっ
た。得られた水和ジルコニアゾルの平均粒径は０．０６
μｍであった。
【００２６】次いで、水和ジルコニアゾルを含む懸濁液
に塩化イットリウムを９７ｇ添加して、加熱濃縮したあ
とスプレー乾燥させて、水和ジルコニアの乾燥粉末を調
製した。その乾燥粉末を水蒸気分圧１００ｍｍＨｇの空
気中で、１０５０℃の温度で２時間仮焼した。得られた
仮焼粉のＢＥＴ比表面積は、５．２ｍ２／ｇ（すなわ
ち、φＳ＝０．３１）であった。この仮焼粉を水洗した
あと、振動ミルで、スラリー濃度３５ｗｔ％，粉砕時間
１６時間の条件で粉砕した。
に塩化イットリウムを９７ｇ添加して、加熱濃縮したあ
とスプレー乾燥させて、水和ジルコニアの乾燥粉末を調
製した。その乾燥粉末を水蒸気分圧１００ｍｍＨｇの空
気中で、１０５０℃の温度で２時間仮焼した。得られた
仮焼粉のＢＥＴ比表面積は、５．２ｍ２／ｇ（すなわ
ち、φＳ＝０．３１）であった。この仮焼粉を水洗した
あと、振動ミルで、スラリー濃度３５ｗｔ％，粉砕時間
１６時間の条件で粉砕した。
【００２７】得られたジルコニア粉末は、粒径中央値が
０．７μｍであり、ＢＥＴ比表面積が１１ｍ２／ｇであ
り、単斜晶５７％および正方晶４３％であって理論密度
が５．８であり、したがって、電子顕微鏡により２次粒
子の平均粒径は０．１１μｍであり（すなわち、平均粒
径比＝１．２）、緻密な２次粒子を形成していることが
確認された。
０．７μｍであり、ＢＥＴ比表面積が１１ｍ２／ｇであ
り、単斜晶５７％および正方晶４３％であって理論密度
が５．８であり、したがって、電子顕微鏡により２次粒
子の平均粒径は０．１１μｍであり（すなわち、平均粒
径比＝１．２）、緻密な２次粒子を形成していることが
確認された。
【００２８】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．７７ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は６．０６ｇ／ｃｍ３で
あり、曲げ強度は１２５ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキ
ズおよびエッジ部の欠けは見られなかった。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．７７ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は６．０６ｇ／ｃｍ３で
あり、曲げ強度は１２５ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキ
ズおよびエッジ部の欠けは見られなかった。
【００２９】上記製品ジルコニア粉末に有機バインダー
としてポリアクリル系バインダーを３重量％添加してプ
レス成形により成形体を作製したところ、成形体密度は
２．９７ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を焼成して得
られた焼結体の密度は６．０６ｇ／ｃｍ３であり、曲げ
強度は１２０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、得られた
焼結体を観察したところ、焼結体表面のキズおよびエッ
ジ部の欠けは見られなかった。
としてポリアクリル系バインダーを３重量％添加してプ
レス成形により成形体を作製したところ、成形体密度は
２．９７ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を焼成して得
られた焼結体の密度は６．０６ｇ／ｃｍ３であり、曲げ
強度は１２０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、得られた
焼結体を観察したところ、焼結体表面のキズおよびエッ
ジ部の欠けは見られなかった。
【００３０】実施例２
仮焼粉にアルミナを０．２５重量％添加した以外は実施
例１と同じ条件にしてジルコニア粉末を得た。これをプ
レス成形して作製された成形体の密度は、２．７６ｇ／
ｃｍ３であった。この成形体を焼成して得られた焼結体
の密度は、６．０８ｇ／ｃｍ３であり、曲げ強度は１３
６ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、得られた焼結体を観
察したところ、焼結体表面のキズおよびエッジ部の欠け
は見られなかった。
例１と同じ条件にしてジルコニア粉末を得た。これをプ
レス成形して作製された成形体の密度は、２．７６ｇ／
ｃｍ３であった。この成形体を焼成して得られた焼結体
の密度は、６．０８ｇ／ｃｍ３であり、曲げ強度は１３
６ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、得られた焼結体を観
察したところ、焼結体表面のキズおよびエッジ部の欠け
は見られなかった。
【００３１】実施例１と同じ条件でバインダーを添加し
てプレス成形により成形体を作製したところ、成形体密
度は２．９２ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を焼成し
て得られた焼結体の密度は、６．０５ｇ／ｃｍ３であ
り、曲げ強度は１２１ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、
得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキズお
よびエッジ部の欠けは見られなかった。
てプレス成形により成形体を作製したところ、成形体密
度は２．９２ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を焼成し
て得られた焼結体の密度は、６．０５ｇ／ｃｍ３であ
り、曲げ強度は１２１ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、
得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキズお
よびエッジ部の欠けは見られなかった。
【００３２】実施例３
０．４ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液１．
５リットルを１６０時間煮沸したあと、この溶液に２ｍ
ｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液２．７リット
ルと蒸留水５．８リットルとを加えて、さらに４０時間
煮沸して、平均粒径０．０６μｍの水和ジルコニアゾル
を得た。
５リットルを１６０時間煮沸したあと、この溶液に２ｍ
ｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液２．７リット
ルと蒸留水５．８リットルとを加えて、さらに４０時間
煮沸して、平均粒径０．０６μｍの水和ジルコニアゾル
を得た。
【００３３】上記の水和ジルコニアゾルの懸濁液１リッ
トルと２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液
２．７リットルとを混合し、さらに蒸留水を６．３リッ
トル加えて、０．５４ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニ
ウム水溶液１０リットルを調製した。この反応液を攪拌
しながら、加水分解反応を煮沸温度で４０時間おこなっ
た。得られた水和ジルコニアゾルの平均粒径は０．０７
μｍであった。
トルと２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液
２．７リットルとを混合し、さらに蒸留水を６．３リッ
トル加えて、０．５４ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニ
ウム水溶液１０リットルを調製した。この反応液を攪拌
しながら、加水分解反応を煮沸温度で４０時間おこなっ
た。得られた水和ジルコニアゾルの平均粒径は０．０７
μｍであった。
【００３４】次いで、水和ジルコニアゾルを含む懸濁液
に塩化イットリウムを７３ｇ添加して、加熱濃縮したあ
とスプレー乾燥させて、水和ジルコニアの乾燥粉末を調
製した。その乾燥粉末を水蒸気分圧１００ｍｍＨｇの空
気中で、１０５０℃の温度で２時間仮焼した。得られた
仮焼粉のＢＥＴ比表面積は、６．１ｍ２／ｇ（すなわ
ち、φＳ＝０．４３）であった。この仮焼粉を水洗した
あと、振動ミルで、スラリー濃度３５ｗｔ％，粉砕時間
１６時間の条件で粉砕した。
に塩化イットリウムを７３ｇ添加して、加熱濃縮したあ
とスプレー乾燥させて、水和ジルコニアの乾燥粉末を調
製した。その乾燥粉末を水蒸気分圧１００ｍｍＨｇの空
気中で、１０５０℃の温度で２時間仮焼した。得られた
仮焼粉のＢＥＴ比表面積は、６．１ｍ２／ｇ（すなわ
ち、φＳ＝０．４３）であった。この仮焼粉を水洗した
あと、振動ミルで、スラリー濃度３５ｗｔ％，粉砕時間
１６時間の条件で粉砕した。
【００３５】得られたジルコニア粉末は、粒径中央値が
０．７μｍであり、ＢＥＴ比表面積が１２ｍ２／ｇであ
り、単斜晶６５％および正方晶３５％であって理論密度
が５．８であり、したがって、電子顕微鏡により２次粒
子の平均粒径は０．０９３μｍであり（すなわち、平均
粒径比＝１．１）、緻密な２次粒子を形成していること
が確認された。
０．７μｍであり、ＢＥＴ比表面積が１２ｍ２／ｇであ
り、単斜晶６５％および正方晶３５％であって理論密度
が５．８であり、したがって、電子顕微鏡により２次粒
子の平均粒径は０．０９３μｍであり（すなわち、平均
粒径比＝１．１）、緻密な２次粒子を形成していること
が確認された。
【００３６】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．８５ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は６．０７ｇ／ｃｍ３で
あり、曲げ強度は１２３ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキ
ズおよびエッジ部の欠けは見られなかった。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．８５ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は６．０７ｇ／ｃｍ３で
あり、曲げ強度は１２３ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキ
ズおよびエッジ部の欠けは見られなかった。
【００３７】実施例４
２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液２リット
ルに２規定の水酸化ナトリウム水溶液５００ｍｌを添加
して、さらに蒸留水を加えて０．４ｍｏｌ／ｌのオキシ
塩化ジルコニウム水溶液１０リットルを調製した。この
原料液を攪拌しながら加水分解反応を煮沸温度で１１０
時間おこなった。得られた水和ジルコニアゾルの光子相
関法による平均粒径φは０．１μｍであった。次に、水
和ジルコニアゾルを含む懸濁液に塩化イットリウムを４
９ｇ添加して、加熱濃縮したあとスプレー乾燥させて水
和ジルコニアの乾燥粉末を調製した。その乾燥粉末を水
蒸気分圧４０ｍｍＨｇの空気中で、１０００℃の温度で
２時間仮焼した。得られた粉末のＢＥＴ比表面積Ｓは、
水洗処理を行って測定したところ５．９ｍ２／ｇ（すな
わち、φＳ＝０．５９）であった。この粉末を水洗した
あと、ボールミルで、スラリー濃度４５ｗｔ％、粉砕時
間５０時間の条件で粉砕した。
ルに２規定の水酸化ナトリウム水溶液５００ｍｌを添加
して、さらに蒸留水を加えて０．４ｍｏｌ／ｌのオキシ
塩化ジルコニウム水溶液１０リットルを調製した。この
原料液を攪拌しながら加水分解反応を煮沸温度で１１０
時間おこなった。得られた水和ジルコニアゾルの光子相
関法による平均粒径φは０．１μｍであった。次に、水
和ジルコニアゾルを含む懸濁液に塩化イットリウムを４
９ｇ添加して、加熱濃縮したあとスプレー乾燥させて水
和ジルコニアの乾燥粉末を調製した。その乾燥粉末を水
蒸気分圧４０ｍｍＨｇの空気中で、１０００℃の温度で
２時間仮焼した。得られた粉末のＢＥＴ比表面積Ｓは、
水洗処理を行って測定したところ５．９ｍ２／ｇ（すな
わち、φＳ＝０．５９）であった。この粉末を水洗した
あと、ボールミルで、スラリー濃度４５ｗｔ％、粉砕時
間５０時間の条件で粉砕した。
【００３８】得られたジルコニア粉末は、粒径中央値が
０．６μｍであり、ＢＥＴ比表面積が９．３ｍ２／ｇで
あり、単斜晶２７％および正方晶７３％であって理論密
度が６．０であり、したがって、電子顕微鏡により２次
粒子の平均粒径は０．２μｍであり（すなわち、平均粒
径比＝１．８）、緻密な２次粒子を形成していることが
確認された。
０．６μｍであり、ＢＥＴ比表面積が９．３ｍ２／ｇで
あり、単斜晶２７％および正方晶７３％であって理論密
度が６．０であり、したがって、電子顕微鏡により２次
粒子の平均粒径は０．２μｍであり（すなわち、平均粒
径比＝１．８）、緻密な２次粒子を形成していることが
確認された。
【００３９】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．６８ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は６．０３ｇ／ｃｍ３で
あり、曲げ強度は１１０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキ
ズおよびエッジ部の欠けは見られなかった。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．６８ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は６．０３ｇ／ｃｍ３で
あり、曲げ強度は１１０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキ
ズおよびエッジ部の欠けは見られなかった。
【００４０】実施例５
０．４ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液２リ
ットルを１６０時間煮沸したあと、この溶液に２ｍｏｌ
／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液３．６リットルと
蒸留水４．４リットルとを加えて、さらに４５時間煮沸
して、平均粒径０．０５μｍの水和ジルコニアゾルを得
た。
ットルを１６０時間煮沸したあと、この溶液に２ｍｏｌ
／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液３．６リットルと
蒸留水４．４リットルとを加えて、さらに４５時間煮沸
して、平均粒径０．０５μｍの水和ジルコニアゾルを得
た。
【００４１】上記の水和ジルコニアゾルの懸濁液１リッ
トルに２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液
３．６リットルおよび１規定の水酸化ナトリウム水溶液
２５０ｍｌを混合し、さらに蒸留水を５．１５リットル
加えて、０．７２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム
水溶液１０リットルを調製した。この反応液を攪拌しな
がら、加水分解反応を煮沸温度で４５時間おこなった。
得られた水和ジルコニアゾルの平均粒径は０．０６μｍ
であった。
トルに２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液
３．６リットルおよび１規定の水酸化ナトリウム水溶液
２５０ｍｌを混合し、さらに蒸留水を５．１５リットル
加えて、０．７２ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム
水溶液１０リットルを調製した。この反応液を攪拌しな
がら、加水分解反応を煮沸温度で４５時間おこなった。
得られた水和ジルコニアゾルの平均粒径は０．０６μｍ
であった。
【００４２】次いで、水和ジルコニアゾルを含む懸濁液
に塩化イットリウムを９７ｇ添加して、加熱濃縮したあ
とスプレー乾燥させて、水和ジルコニアの乾燥粉末を調
製した。その乾燥粉末を水蒸気分圧１００ｍｍＨｇの空
気中で、９３０℃の温度で２時間仮焼した。得られた仮
焼粉を水洗してＢＥＴ比表面積を測定したところ、８．
４ｍ２／ｇ（すなわち、φＳ＝０．５）であった。この
仮焼粉を水洗したあと、振動ミルで、スラリー濃度３５
ｗｔ％，粉砕時間１６時間の条件で粉砕した。
に塩化イットリウムを９７ｇ添加して、加熱濃縮したあ
とスプレー乾燥させて、水和ジルコニアの乾燥粉末を調
製した。その乾燥粉末を水蒸気分圧１００ｍｍＨｇの空
気中で、９３０℃の温度で２時間仮焼した。得られた仮
焼粉を水洗してＢＥＴ比表面積を測定したところ、８．
４ｍ２／ｇ（すなわち、φＳ＝０．５）であった。この
仮焼粉を水洗したあと、振動ミルで、スラリー濃度３５
ｗｔ％，粉砕時間１６時間の条件で粉砕した。
【００４３】得られたジルコニア粉末は、粒径中央値が
０．８μｍであり、ＢＥＴ比表面積が１６ｍ２／ｇであ
り、単斜晶４８ｗｔ％および正方晶４３ｗｔ％であって
理論密度が５．９であり、したがって、電子顕微鏡によ
り２次粒子の平均粒径は０．０７μｍであり（すなわ
ち、平均粒径比＝１．１）、緻密な２次粒子を形成して
いることが確認された。
０．８μｍであり、ＢＥＴ比表面積が１６ｍ２／ｇであ
り、単斜晶４８ｗｔ％および正方晶４３ｗｔ％であって
理論密度が５．９であり、したがって、電子顕微鏡によ
り２次粒子の平均粒径は０．０７μｍであり（すなわ
ち、平均粒径比＝１．１）、緻密な２次粒子を形成して
いることが確認された。
【００４４】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．７０ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は６．０６ｇ／ｃｍ３で
あり、曲げ強度は１２３ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキ
ズおよびエッジ部の欠けは見られなかった。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．７０ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は６．０６ｇ／ｃｍ３で
あり、曲げ強度は１２３ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、得られた焼結体を観察したところ、焼結体表面のキ
ズおよびエッジ部の欠けは見られなかった。
【００４５】上記製品ジルコニア粉末に有機バインダー
としてポリアクリル系バインダーを３重量％添加してプ
レス成形により成形体を作製したところ、成形体密度は
２．８２ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を焼成して得
られた焼結体の密度は６．０５ｇ／ｃｍ３であり、曲げ
強度は１１８ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、得られた
焼結体を観察したところ、焼結体表面のキズおよびエッ
ジ部の欠けは見られなかった。
としてポリアクリル系バインダーを３重量％添加してプ
レス成形により成形体を作製したところ、成形体密度は
２．８２ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を焼成して得
られた焼結体の密度は６．０５ｇ／ｃｍ３であり、曲げ
強度は１１８ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、得られた
焼結体を観察したところ、焼結体表面のキズおよびエッ
ジ部の欠けは見られなかった。
【００４６】比較例１
仮焼温度を７５０℃、粉砕時間を３５時間に設定した以
外は、実施例１と同様の条件でおこなった。得られたジ
ルコニア粉末の粒径中央値が０．７μｍであり、また、
ＢＥＴ比表面積が３３ｍ２／ｇであり、単斜晶５１ｗｔ
％および正方晶４９ｗｔ％であって理論密度が５．８で
あり、したがって、電子顕微鏡により２次粒子の平均粒
径は０．１μｍであり（すなわち、平均粒径比＝３．
２）、２次粒子内部に閉気孔が観察された。
外は、実施例１と同様の条件でおこなった。得られたジ
ルコニア粉末の粒径中央値が０．７μｍであり、また、
ＢＥＴ比表面積が３３ｍ２／ｇであり、単斜晶５１ｗｔ
％および正方晶４９ｗｔ％であって理論密度が５．８で
あり、したがって、電子顕微鏡により２次粒子の平均粒
径は０．１μｍであり（すなわち、平均粒径比＝３．
２）、２次粒子内部に閉気孔が観察された。
【００４７】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．５５ｇ／ｃｍ３であり、多数のラミネー
ションが観察された。また、成形体を金型から取り出す
際、破片が一部はがれて金型の内壁に貼りついたまま残
った。この成形体を焼成して得られた焼結体の密度は
５．８５ｇ／ｃｍ３であり、曲げ強度は７０ｋｇｆ／ｍ
ｍ２であった。また、得られた焼結体を観察したとこ
ろ、焼結体表面の多数のキズおよびエッジ部の欠けが見
られた。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．５５ｇ／ｃｍ３であり、多数のラミネー
ションが観察された。また、成形体を金型から取り出す
際、破片が一部はがれて金型の内壁に貼りついたまま残
った。この成形体を焼成して得られた焼結体の密度は
５．８５ｇ／ｃｍ３であり、曲げ強度は７０ｋｇｆ／ｍ
ｍ２であった。また、得られた焼結体を観察したとこ
ろ、焼結体表面の多数のキズおよびエッジ部の欠けが見
られた。
【００４８】上記製品ジルコニア粉末に有機バインダー
としてポリアクリル系バインダーを３重量％添加してプ
レス成形により成形体を作製したところ、成形体密度は
２．６０ｇ／ｃｍ３であり、若干のラミネーションが観
察された。この成形体を焼成して得られた焼結体の密度
は５．７５ｇ／ｃｍ３であった。また、焼結体表面に多
数のキズや割れが観察された。
としてポリアクリル系バインダーを３重量％添加してプ
レス成形により成形体を作製したところ、成形体密度は
２．６０ｇ／ｃｍ３であり、若干のラミネーションが観
察された。この成形体を焼成して得られた焼結体の密度
は５．７５ｇ／ｃｍ３であった。また、焼結体表面に多
数のキズや割れが観察された。
【００４９】実施例６
仮焼粉を０．１規定のアンモニア水で洗浄し、さらに蒸
留水で水洗し、えられた粉末を振動ミルで、スラリー濃
度４５ｗｔ％，８時間の条件で粉砕する以外は、実施例
１と同じ条件にしてジルコニア粉末を得た。
留水で水洗し、えられた粉末を振動ミルで、スラリー濃
度４５ｗｔ％，８時間の条件で粉砕する以外は、実施例
１と同じ条件にしてジルコニア粉末を得た。
【００５０】得られたジルコニア粉末は、粒径中央値が
１．２μｍであり、また、ＢＥＴ比表面積が９．３ｍ２
／ｇであり、単斜晶４３ｗｔ％および正方晶５７ｗｔ％
であって理論密度が５．９であり、したがって、電子顕
微鏡により凝集粒子の平均粒径は０．１１μｍであり
（すなわち、平均粒径比＝１．０）、緻密な２次粒子を
構成していることが確認された。また、ζ電位を測定し
たところ、試料調製液のｐＨは７．６であり、その電位
は５ｍＶであった。
１．２μｍであり、また、ＢＥＴ比表面積が９．３ｍ２
／ｇであり、単斜晶４３ｗｔ％および正方晶５７ｗｔ％
であって理論密度が５．９であり、したがって、電子顕
微鏡により凝集粒子の平均粒径は０．１１μｍであり
（すなわち、平均粒径比＝１．０）、緻密な２次粒子を
構成していることが確認された。また、ζ電位を測定し
たところ、試料調製液のｐＨは７．６であり、その電位
は５ｍＶであった。
【００５１】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．８３ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は、６．０６ｇ／ｃｍ３
であり、曲げ強度は１２０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、皿型造粒機を用いて転動造粒を行い、直径５ｍｍの
成形体を作製して焼成したところ、得られた焼結体の密
度は６．０３ｇ／ｃｍ３、真球度は１．０３であり、圧
潰強度は１０００ｋｇｆ／個であった。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．８３ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は、６．０６ｇ／ｃｍ３
であり、曲げ強度は１２０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、皿型造粒機を用いて転動造粒を行い、直径５ｍｍの
成形体を作製して焼成したところ、得られた焼結体の密
度は６．０３ｇ／ｃｍ３、真球度は１．０３であり、圧
潰強度は１０００ｋｇｆ／個であった。
【００５２】実施例７
仮焼粉にアルミナを０．２５重量％添加した以外は実施
例６と同じ条件にしてジルコニア粉末を得た。これをプ
レス成形して作製された成形体の密度は、２．８５ｇ／
ｃｍ３であった。この成形体を焼成して得られた焼結体
の密度は、６．０６ｇ／ｃｍ３であり、曲げ強度は１３
３ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、皿型造粒機を用いて
転動造粒を行い、直径５ｍｍの成形体を作製して焼結し
たところ、得られた焼結体の密度は６．０３ｇ／ｃ
ｍ３、真球度は１．０３，圧潰強度は１０５０ｋｇｆ／
個であった。
例６と同じ条件にしてジルコニア粉末を得た。これをプ
レス成形して作製された成形体の密度は、２．８５ｇ／
ｃｍ３であった。この成形体を焼成して得られた焼結体
の密度は、６．０６ｇ／ｃｍ３であり、曲げ強度は１３
３ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、皿型造粒機を用いて
転動造粒を行い、直径５ｍｍの成形体を作製して焼結し
たところ、得られた焼結体の密度は６．０３ｇ／ｃ
ｍ３、真球度は１．０３，圧潰強度は１０５０ｋｇｆ／
個であった。
【００５３】実施例８
仮焼粉を０．１規定のアンモニア水で洗浄し、さらに蒸
留水で水洗し、えられた粉末を振動ミルで、スラリー濃
度４５ｗｔ％，８時間の条件で粉砕する以外は、実施例
３と同じ条件にしてジルコニア粉末を得た。
留水で水洗し、えられた粉末を振動ミルで、スラリー濃
度４５ｗｔ％，８時間の条件で粉砕する以外は、実施例
３と同じ条件にしてジルコニア粉末を得た。
【００５４】得られたジルコニア粉末は、粒径中央値が
１．３μｍであり、また、ＢＥＴ比表面積が１１ｍ２／
ｇであり、単斜晶３９ｗｔ％および正方晶６１ｗｔ％で
あって理論密度が５．９であり、したがって、電子顕微
鏡により凝集粒子の平均粒径は０．０９３μｍであり
（すなわち、平均粒径比＝１．０）、緻密な２次粒子を
構成していることが確認された。また、ζ電位を測定し
たところ、試料調製液のｐＨは７．８であり、その電位
は２ｍＶであった。
１．３μｍであり、また、ＢＥＴ比表面積が１１ｍ２／
ｇであり、単斜晶３９ｗｔ％および正方晶６１ｗｔ％で
あって理論密度が５．９であり、したがって、電子顕微
鏡により凝集粒子の平均粒径は０．０９３μｍであり
（すなわち、平均粒径比＝１．０）、緻密な２次粒子を
構成していることが確認された。また、ζ電位を測定し
たところ、試料調製液のｐＨは７．８であり、その電位
は２ｍＶであった。
【００５５】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．８７ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は、６．０７ｇ／ｃｍ３
であり、曲げ強度は１２５ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、皿型造粒機を用いて転動造粒を行い、直径５ｍｍの
成形体を作製して焼成したところ、得られた焼結体の密
度は６．０３ｇ／ｃｍ３、真球度は１．０３であり、圧
潰強度は１０５０ｋｇｆ／個であった。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．８７ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は、６．０７ｇ／ｃｍ３
であり、曲げ強度は１２５ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、皿型造粒機を用いて転動造粒を行い、直径５ｍｍの
成形体を作製して焼成したところ、得られた焼結体の密
度は６．０３ｇ／ｃｍ３、真球度は１．０３であり、圧
潰強度は１０５０ｋｇｆ／個であった。
【００５６】実施例９
０．４ｍｏｌ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液２０
０ｍｌを１６０時間煮沸したあと、この溶液に２ｍｏｌ
／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液３リットルおよび
１規定の水酸化ナトリウム水溶液２５０ｍｌを混合し、
さらに蒸留水６．５５リットルを加えて、０．６ｍｏｌ
／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液１０リットルを調
製した。この反応液を攪拌しながら、加水分解反応を煮
沸温度で６５時間おこなった。得られた水和ジルコニア
ゾルの平均粒径は０．０７μｍであった。
０ｍｌを１６０時間煮沸したあと、この溶液に２ｍｏｌ
／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液３リットルおよび
１規定の水酸化ナトリウム水溶液２５０ｍｌを混合し、
さらに蒸留水６．５５リットルを加えて、０．６ｍｏｌ
／ｌのオキシ塩化ジルコニウム水溶液１０リットルを調
製した。この反応液を攪拌しながら、加水分解反応を煮
沸温度で６５時間おこなった。得られた水和ジルコニア
ゾルの平均粒径は０．０７μｍであった。
【００５７】次いで、水和ジルコニアゾルを含む懸濁液
に塩化イットリウムを９７ｇ添加して、加熱濃縮したあ
とスプレー乾燥させて、水和ジルコニアの乾燥粉末を調
製した。その乾燥粉末を水蒸気分圧１００ｍｍＨｇの空
気中で、１２００℃の温度で２時間仮焼した。得られた
仮焼粉を水洗してＢＥＴ比表面積を測定したところ、
２．１ｍ２／ｇ（すなわち、φＳ＝０．１５）であっ
た。この仮焼粉を０．１規定のアンモニア水で洗浄し、
さらに蒸留水でした。えられた粉末にアルミナを０．２
５重量％添加して、振動ミルで、スラリー濃度３５ｗｔ
％，粉砕時間１０時間の条件で粉砕した。
に塩化イットリウムを９７ｇ添加して、加熱濃縮したあ
とスプレー乾燥させて、水和ジルコニアの乾燥粉末を調
製した。その乾燥粉末を水蒸気分圧１００ｍｍＨｇの空
気中で、１２００℃の温度で２時間仮焼した。得られた
仮焼粉を水洗してＢＥＴ比表面積を測定したところ、
２．１ｍ２／ｇ（すなわち、φＳ＝０．１５）であっ
た。この仮焼粉を０．１規定のアンモニア水で洗浄し、
さらに蒸留水でした。えられた粉末にアルミナを０．２
５重量％添加して、振動ミルで、スラリー濃度３５ｗｔ
％，粉砕時間１０時間の条件で粉砕した。
【００５８】得られたジルコニア粉末は、粒径中央値が
１．２μｍであり、また、ＢＥＴ比表面積が５．７ｍ２
／ｇであり、単斜晶３８ｗｔ％および正方晶６２ｗｔ％
であって理論密度が５．９であり、したがって、電子顕
微鏡により凝集粒子の平均粒径は０．１７μｍであり
（すなわち、平均粒径比＝０．９）、緻密な２次粒子を
形成していることが確認された。また、ζ電位を測定し
たところ、試料調製液のｐＨは７．７であり、その電位
は４ｍＶであった。
１．２μｍであり、また、ＢＥＴ比表面積が５．７ｍ２
／ｇであり、単斜晶３８ｗｔ％および正方晶６２ｗｔ％
であって理論密度が５．９であり、したがって、電子顕
微鏡により凝集粒子の平均粒径は０．１７μｍであり
（すなわち、平均粒径比＝０．９）、緻密な２次粒子を
形成していることが確認された。また、ζ電位を測定し
たところ、試料調製液のｐＨは７．７であり、その電位
は４ｍＶであった。
【００５９】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．８５ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は、６．０６ｇ／ｃｍ３
であり、曲げ強度は１２０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、皿型造粒機を用いて転動造粒を行い、直径３ｍｍの
成形体を作製して焼成したところ、得られた焼結体の密
度は６．０４ｇ／ｃｍ３、真球度は１．０３であり、圧
潰強度は１０７０ｋｇｆ／個であった。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．８５ｇ／ｃｍ３であった。この成形体を
焼成して得られた焼結体の密度は、６．０６ｇ／ｃｍ３
であり、曲げ強度は１２０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ま
た、皿型造粒機を用いて転動造粒を行い、直径３ｍｍの
成形体を作製して焼成したところ、得られた焼結体の密
度は６．０４ｇ／ｃｍ３、真球度は１．０３であり、圧
潰強度は１０７０ｋｇｆ／個であった。
【００６０】比較例２
仮焼温度を７５０℃、粉砕時間を３５時間に設定した以
外は、実施例１と同様に行った。得られたジルコニア粉
末のレーザー回折法による平均粒径が０．７μｍであ
り、また、ＢＥＴ比表面積が３３ｍ２／ｇであり、単斜
晶５１ｗｔ％および正方晶４９ｗｔ％であって理論密度
が５．８であり、したがって、電子顕微鏡により凝集粒
子の平均粒径は０．１μｍであり（すなわち、平均粒径
比＝３．２）、凝集粒子の内部に閉気孔が観察された。
また、ζ電位を測定したところ、試料調製液のｐＨは５
であり、その電位は４５ｍＶであった。
外は、実施例１と同様に行った。得られたジルコニア粉
末のレーザー回折法による平均粒径が０．７μｍであ
り、また、ＢＥＴ比表面積が３３ｍ２／ｇであり、単斜
晶５１ｗｔ％および正方晶４９ｗｔ％であって理論密度
が５．８であり、したがって、電子顕微鏡により凝集粒
子の平均粒径は０．１μｍであり（すなわち、平均粒径
比＝３．２）、凝集粒子の内部に閉気孔が観察された。
また、ζ電位を測定したところ、試料調製液のｐＨは５
であり、その電位は４５ｍＶであった。
【００６１】次いで、上記で得られたジルコニア粉末を
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．５５ｇ／ｃｍ３であった。また、成形体
を金型から取り出す際、破片が一部はがれて金型の内壁
に貼りついたまま残った。この成形体を焼成して得られ
た焼結体の密度は、５．８４ｇ／ｃｍ３であり、曲げ強
度は７０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、皿型造粒機を
用いて転動造粒を行ったところ、成形体表面の凹凸が激
しく、かつ、球状のものが得られなかった。
用いて、プレス成形により成形体を作製したところ、成
形体密度は２．５５ｇ／ｃｍ３であった。また、成形体
を金型から取り出す際、破片が一部はがれて金型の内壁
に貼りついたまま残った。この成形体を焼成して得られ
た焼結体の密度は、５．８４ｇ／ｃｍ３であり、曲げ強
度は７０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、皿型造粒機を
用いて転動造粒を行ったところ、成形体表面の凹凸が激
しく、かつ、球状のものが得られなかった。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−97134（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C01G 25/02
C04B 35/48
Claims (2)
- 【請求項１】ＢＥＴ比表面積 ３．５〜２０ｍ2／ｇであ
り、且つ、粒径中央値０．３〜１μｍの場合、電子顕微
鏡により測定される平均粒径／ＢＥＴ比表面積から求め
られる平均粒径の比 １〜３の２次凝集粒子からなり、
又は、粒径中央値 １μｍを超え、２μｍ以下の場合、
電子顕微鏡により測定される平均粒径／ＢＥＴ比表面積
から求められる平均粒径の比 ０．７〜３の２次凝集粒
子からなるジルコニア粉末。 - 【請求項２】水和ジルコニアゾルまたは該ゾルとＹ，Ｃ
ａ，ＭｇおよびＣｅのうち少なくとも１種の化合物の混
合物を仮焼し、粉砕してジルコニア粉末を製造する方法
において、水和ジルコニアゾルの平均粒径φ（μｍ）が
０．２μｍ以下であり、該ゾルを８００〜１２００℃の
範囲でＴ≧３０００φ＋６５０を満たす温度Ｔ（℃）で
仮焼してφ≦１／Ｓの関係を満たすＢＥＴ比表面積Ｓ
（ｍ2／ｇ）の粉末を得、次いで該粉末の粒径中央値が
０．３〜２μｍになるまで粉砕することを特徴とする請
求項１記載のジルコニア粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28220092A JP3368507B2 (ja) | 1991-11-06 | 1992-09-29 | ジルコニア粉末およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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