JP3556886B2 - Method for producing oriented alumina ceramics and oriented alumina ceramics - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配向性アルミナセラミックスの製造方法に関し、詳しくは、構造用部材あるいは配線基板用部材などとして好適に用いることのできる、配向性アルミナセラミックスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、セラミックスの結晶方向をある一定の向きに配向させることで異方性を持たせる、あるいは特性を大幅に向上させる研究開発が精力的に行われている。
例えば、構造用部材又は配線基板用部材に用いられるアルミナセラミックスに対しては、特開平１−３３０５５号公報において、平板状コランダムアルミナをテープ状に積層し、この積層体を焼結させることによってアルミナ粒子が任意方向に配列してなる高強度のアルミナセラミックス積層体が得られることが開示されている。
【０００３】
また、特開平２−６４０６５号公報においては、β型アルミナ粒子に２５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ−２の遠心力を与えることによって、このβ型アルミナを任意方向に配列させ、磁気特性及び機械的特性に優れたアルミナセラミックスが得られることが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１−３３０５５号公報に記載された方法では、積層させるためにテープ状のセラミックス積層体しか得ることができない。また、特開平２−６４０６５号公報に記載された方法では、遠心力を作用させるために得られるアルミナセラミックスの形状が限定されてしまう。すなわち、これらの方法においては、得られるアルミナセラミックスの形状が限定されてしまい、配向したアルミナ粒子からなる任意形状のアルミナセラミックスを得ることができないでいた。
【０００５】
本発明は、任意方向に配向したアルミナ粒子からなる配向性アルミナセラミックスを、任意の形状に作製することのできる製造方法を提供すること、及びこの製造方法によって得られる配向性アルミナセラミックスを提供することを目的する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は、
α型アルミナ粒子と溶媒とを混合させてα型アルミナスラリーを作製する工程と、
前記α型アルミナスラリーを所定の容器内に流し込み、この状態において前記α型アルミナスラリーに１Ｔ以上の磁場を印加して、前記α型アルミナスラリー中の前記α型アルミナ粒子を前記磁場の方向に配向させる工程と、
前記α型アルミナスラリーを前記所定の容器中において乾燥させ、前記磁場方向に配向した前記α型アルミナ粒子からなるα型アルミナ成形体を作製する工程と、
前記α型アルミナ成形体を酸素含有雰囲気中で焼結することにより、前記磁場方向に配向した前記α型アルミナ粒子からなる配向性アルミナ焼結体を作製する工程と、
を含むことを特徴とする、配向性アルミナセラミックスの製造方法に関する。
【０００７】
本発明者らは、配向性アルミナセラミックスを任意形状に作製することが可能な新規な製造方法を見出すべく鋭意検討を行った。そして、α型アルミナ粒子がその結晶構造に起因して、結晶方向において微小な磁化率差を生じることを見出した。すなわち、六方晶コランダム構造を有するα型アルミナ粒子は、ａ−ｂ面方向とｃ軸方向とで微小な磁化率差を有することを見出した。
【０００８】
そこで、本発明者らはこの現象に着目し、この磁化率差を利用してα型アルミナ粒子を配向させることを試みた。その結果、１Ｔ以上の強磁場を印加することにより、前記磁化率差に依存してα型アルミナ粒子がｃ軸方向に配向されることを見出した。
【０００９】
また、前記強磁場印加を所定の容器に容れたα型アルミナスラリーに対して行うことにより、その後の乾燥及び焼結によって前記容器の形状を反映した形状を具える配向性アルミナセラミックスが得られることを見出した。そして、このようにして得た配向性アルミナセラミックスに対し、その配向性を考慮した種々の加工を施すことにより、所望する任意形状の配向性アルミナセラミックスが得られることを見出した。
すなわち、容器の形状を適宜に選択し、磁場印加方向を適宜に選択することにより、その後の乾燥・焼結並びに加工を経ることによって、所望する任意形状の配向性アルミナセラミックス得られることを見出した。
【００１０】
本発明の製造方法によれば、α型アルミナ粒子が配向してなる任意形状の配向性アルミナセラミックスを容易に製造することができる。したがって、構造用部材など、各種用途に対して広範囲に適用することが可能な、α型アルミナ粒子が所定方向に配向してなる配向性アルミナセラミックスを提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を発明の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
本発明で用いるα型アルミナ粒子の形態は、本発明にしたがって配向性アルミナセラミックスを作製できるものであれば、特には限定されない。
しかしながら、後の磁場印加において、α型アルミナ粒子を磁場方向に比較的均一に配向させるためには、前記α型アルミナ粒子は形状異方性のない球状であることが好ましい。なお、ここでいう球状とは真球のみならず、鋭利な角を有しない多角形状のものを含む広い概念を指すものである。
【００１２】
そして、前記α型アルミナ粒子が球状である場合は、平均粒径が０．２〜１μｍ、比表面積が１〜５ｍ２／ｇであることが好ましい。これによって、前記α型アルミナ粒子の配向度をさらに高めることができる。また、後の焼結工程における焼結時間などを短縮化することができる。なお、上記平均粒径などについては、レーザ回折法など公知の方法を用いて同定することができる。
【００１３】
また、本発明においては、α型アルミナ粒子を溶媒と混合させてα型アルミナスラリーを作製する。前記溶媒としては、イソプロピルアルコール、トルエン及びメチルエチルケトンなどの有機溶媒や水を用いることができる。コスト面などを考慮すると、水を用いることが好ましい。
【００１４】
さらに、α型アルミナスラリーを作製するに際して、分散剤を用いることが好ましい。これによって、α型アルミナ粒子が均一に分散したα型アルミナスラリーを得ることができる。分散剤としては、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリカルボン酸アンモニウム及びクエン酸アンモニウムなど公知のものを用いることができる。
分散剤は、所定量を予め前記溶媒中に配合させておく。
【００１５】
また、前記α型アルミナスラリー中におけるα型アルミナ粒子の含有量は、３０〜５０体積％であることが好ましく、さらには４０体積％前後であることが好ましい。これによって、前記α型アルミナスラリー中におけるα型アルミナ粒子の分散状態がより均一となり、後の磁場印加によってこのα型アルミナ粒子の配向を全体的に均一に行うことができる。
【００１６】
上記α型アルミナスラリーの作製は、ボールミルなどを公知の手段を用いて行うことができる。ボールミルを用いる場合は、α型アルミナ粒子と必要に応じて分散剤を含んだ溶媒とをボールミル中に入れ、所定時間混合粉砕することによって作製することができる。
また、作製すべきα型アルミナ粒子が少量である場合は、α型アルミナ粒子と溶媒とを乳鉢などに入れ、手動で粉砕してスラリー化し、上記α型アルミナスラリーを得ることもできる。
【００１７】
次いで、本発明においては、上記α型アルミナスラリーを所定の容器中に流し込む。そして、流し込んだスラリーに対して配向させたい方向に対して１Ｔ以上の磁場を印加する。すると、α型アルミナの結晶方向における微小な磁化率差から、α型アルミナ粒子はそれらのｃ軸が前記磁場方向に対して平行となるようにして配向する。
なお、α型アルミナ粒子の配向を容易にして配向度を向上させるには、前記磁場は大きいほど好ましく、具体的は３Ｔ以上であることが好ましい。このような強磁場は、一般に超電導磁石を用いることによって発生させる。
【００１８】
この後、前記α型アルミナ粒子スラリーを好ましくは２０〜１５０℃で乾燥させてα型アルミナ成形体を得る。
【００１９】
次に、本発明においては、上記α型アルミナ成形体を焼結して、α型アルミナ焼結体を作製する。このα型アルミナ焼結体は、酸素含有雰囲気中において好ましくは１１００〜１６００℃、さらに好ましくは１３００〜１６００℃で、１〜１０時間焼結することによって作製する。なお、酸素含有雰囲気とは、酸素ガス雰囲気のみならず、大気中雰囲気などをも含む。
【００２０】
このようにして作製したα型アルミナ焼結体を、この焼結体を構成するα型アルミナ粒子の配向性を考慮して、所望の形状に加工する。その後、表面研磨など必要な後処理を施し、最終的な配向性アルミナセラミックスを得る。
なお、α型アルミナ成形体を得る際に使用する前記容器の大きさ及び形状を適宜に選択することにより、形状加工などを施さず、後処理のみで所望の配向性アルミナセラミックスを得ることもできる。
このような配向性アルミナセラミックスは５〜９０％、さらには５０〜９０％の配向度を有することができる。
【００２１】
また、上記α型アルミナ成形体を焼結する以前に、この成形体に対して仮焼結を施すこともできる。
α型アルミナスラリーを乾燥させて得たα型アルミナ成形体は強度が十分でないために、後の焼結工程におけるハンドリングを極めて慎重に行う必要がある。さらには、このようにして得たα型アルミナ成形体の成形密度が低いために、上記焼結工程を経ても十分な密度の焼結体を得ることができず、強度的に極めて不十分なα型アルミナ焼結体しか得られない場合がある。
【００２２】
このような場合において、α型アルミナ成形体を仮焼結すると、その成形密度を予め向上させておくことができるため、焼結後において高密度かつそれに起因して高強度のα型アルミナ焼結体を得ることができる。また、成形密度が向上するために、α型アルミナ成形体の強度も向上し、後の焼結工程におけるハンドリングを容易に行うことができる。
【００２３】
上記仮焼結は６００〜１１００℃、さらには８００〜１０５０℃で行うことが好ましい。また、仮焼結雰囲気については特に限定されないが、上記同様に酸素含有雰囲気中で行うことが好ましい。仮焼結は、その目的から一般には成形体を前記容器中に保持した状態で行う。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例において具体的に示す。
α型アルミナ粒子には、平均粒径０．４〜０．６μｍ、比表面積２．８〜３．３ｍ２／ｇのα−Ａｌ２Ｏ３粉末を用いた。次いで、このα−Ａｌ２Ｏ３粉末の所定量を、ポリアクリル酸アンモニウム分散剤を０．６ｗｔ％含有した水と混合させ、ボールミルにおいて６時間粉砕混合してα型アルミナスラリーを得た。なお、α−Ａｌ２Ｏ３粉末の混合量を適宜に調整して、これら粉末の含有量が３０、４０、５０体積％となるようにした。
【００２５】
次いで、これらのα型アルミナスラリーを直径３０ｍｍのテフロン容器中にそれぞれ５ｍＬ流し込み、この状態において前記テフロン容器の外部に配置された超電導磁石から９Ｔの磁場を印加するとともに、２５℃で乾燥させ、α型アルミナ成形体を得た。
【００２６】
その後、前記テフロン容器に保持されたままのα型アルミナ成形体のそれぞれに対し、大気中で、１１００℃、１時間の仮焼結を実施した。その後、空気雰囲気中で、１６００℃、２時間の焼結を行うことにより、α型アルミナ焼結体を得た。本実施例では、このようにして得た焼結体を最終的なアルミナセラミックスとし、このようにして得たアルミナセラミックスに対して種々の強度試験を実施した。その結果、これらのアルミナセラミックスは４００±５０ＭＰａという十分実用に耐え得る強度を有していることが判明した。
【００２７】
また、本実施例において得たアルミナセラミックスの配向性を調べた。なお、これらアルミナセラミックスの形状加工が困難であったため、乾燥工程後のα型アルミナ成形体及び仮焼結後のアルミナ成形体に対して配向性を調べ、それにより間接的に評価した。
配向性の評価は以下の手順により行った。
【００２８】
最初に、得られた仮焼結前後のα型アルミナ成形体を、磁場の印加方向と水平に切り出し、＃１２００のサンドペーパーで研磨することにより、厚さ０．０５〜１ｍｍの試料片を作製した。
次いで、アルミナ（屈折率ｎ＝１．７７）と同等の屈折率を有する沃化メチレン（屈折率ｎ＝１．７４）を侵液として加え、前記試料片を透明化した。次いで、ペレックコンペンセータを用いてこれら試料のリタデーション値を求めた。次いで、各試料の厚さでこれらリタデーション値を除し、各試料の複屈折量を求めた。
そして、これら複屈折量をα型アルミナ単結晶の複屈折量で徐することにより、前記各試料の配向度を算出した。結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
表１から明らかなように、仮焼結後においてα型アルミナ粒子の配向度はさらに増加し、総じて高い配向度を有することが分かる。また、α型アルミナ粒子（α−Ａｌ２Ｏ３粉末）が３０％の体積含有率で含有されているα型アルミナスラリーから作製した成形体において、配向度が最も高くなっていることが分かる。すなわち、α型アルミナ粒子がスラリー中に均一に分散されて、磁場印加による配向が極めて均一に行われたことが分かる。
【００３１】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、任意方向に配向したアルミナ粒子からなる配向性アルミナセラミックスを、任意の形状に作製することができる。したがって、構造用部材など、各種用途に対して広範囲に適用することが可能な配向性アルミナセラミックスを提供することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing oriented alumina ceramics, and more particularly, to a method for producing oriented alumina ceramics which can be suitably used as a structural member or a wiring board member.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, research and development have been energetically conducted in order to impart anisotropy by orienting the crystal direction of ceramics in a certain direction or to significantly improve characteristics.
For example, for alumina ceramics used for structural members or wiring board members, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 1-333055 discloses a method of laminating a plate-shaped corundum alumina in a tape shape and sintering the laminated body. It is disclosed that a high-strength alumina ceramic laminate in which particles are arranged in an arbitrary direction can be obtained.
[0003]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-64065, the β-type alumina particles are arranged in an arbitrary direction by applying a centrifugal force of 250 to 1000 kg / cm −2 to the β-type alumina particles, so that the magnetic characteristics and mechanical characteristics are improved. It is disclosed that excellent alumina ceramics can be obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the method described in JP-A-1-33055, only a tape-shaped ceramic laminate can be obtained for lamination. Further, according to the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-64065, the shape of alumina ceramics obtained by applying a centrifugal force is limited. That is, in these methods, the shape of the obtained alumina ceramics is limited, and it is not possible to obtain alumina ceramics of any shape composed of oriented alumina particles.
[0005]
The present invention provides a production method capable of producing an oriented alumina ceramic composed of alumina particles oriented in an arbitrary direction into an arbitrary shape, and an oriented alumina ceramic obtained by the production method. Aim.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides:
a step of mixing the α-type alumina particles and a solvent to prepare an α-type alumina slurry,
The α-type alumina slurry is poured into a predetermined container, and in this state, a magnetic field of 1 T or more is applied to the α-type alumina slurry to orient the α-type alumina particles in the α-type alumina slurry in the direction of the magnetic field. The step of causing
Drying the α-type alumina slurry in the predetermined container, to prepare an α-type alumina molded body comprising the α-type alumina particles oriented in the magnetic field direction,
By sintering the α-type alumina molded body in an oxygen-containing atmosphere, to produce an oriented alumina sintered body comprising the α-type alumina particles oriented in the magnetic field direction,
And a method for producing oriented alumina ceramics.
[0007]
The present inventors have conducted intensive studies in order to find a novel manufacturing method capable of manufacturing oriented alumina ceramics in an arbitrary shape. Then, they have found that α-type alumina particles cause a small difference in magnetic susceptibility in the crystal direction due to the crystal structure. That is, they found that α-type alumina particles having a hexagonal corundum structure have a small difference in magnetic susceptibility between the a-b plane direction and the c-axis direction.
[0008]
Therefore, the present inventors have paid attention to this phenomenon, and have attempted to orient α-type alumina particles by utilizing this difference in magnetic susceptibility. As a result, it has been found that when a strong magnetic field of 1 T or more is applied, the α-type alumina particles are oriented in the c-axis direction depending on the magnetic susceptibility difference.
[0009]
Further, by applying the strong magnetic field to the α-alumina slurry contained in a predetermined container, it is possible to obtain oriented alumina ceramics having a shape reflecting the shape of the container by subsequent drying and sintering. Was found. Then, it has been found that by subjecting the thus obtained oriented alumina ceramics to various processes in consideration of the orientation, an oriented alumina ceramic of a desired arbitrary shape can be obtained.
That is, by appropriately selecting the shape of the container and appropriately selecting the direction of applying the magnetic field, it is possible to obtain oriented alumina ceramics having a desired shape by performing subsequent drying, sintering and processing. .
[0010]
According to the production method of the present invention, oriented alumina ceramics having an arbitrary shape formed by orienting α-type alumina particles can be easily produced. Therefore, it is possible to provide oriented alumina ceramics in which α-type alumina particles are oriented in a predetermined direction, which can be widely applied to various uses such as structural members.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments of the invention.
The form of the α-type alumina particles used in the present invention is not particularly limited as long as it can produce oriented alumina ceramics according to the present invention.
However, in order to orient the α-type alumina particles relatively uniformly in the direction of the magnetic field in the subsequent application of a magnetic field, the α-type alumina particles are preferably spherical without shape anisotropy. Here, the spherical shape refers to a broad concept including not only a true sphere but also a polygonal shape having no sharp corners.
[0012]
When the α-type alumina particles are spherical, it is preferable that the average particle diameter is 0.2 to 1 μm and the specific surface area is 1 to 5 m 2 / g. Thereby, the degree of orientation of the α-type alumina particles can be further increased. Further, the sintering time in the subsequent sintering step can be shortened. The average particle size can be identified using a known method such as a laser diffraction method.
[0013]
In the present invention, α-type alumina slurry is prepared by mixing α-type alumina particles with a solvent. As the solvent, an organic solvent such as isopropyl alcohol, toluene and methyl ethyl ketone or water can be used. Considering cost and the like, it is preferable to use water.
[0014]
Further, when producing the α-type alumina slurry, it is preferable to use a dispersant. Thereby, an α-type alumina slurry in which α-type alumina particles are uniformly dispersed can be obtained. Known dispersants such as ammonium polyacrylate, ammonium polycarboxylate, and ammonium citrate can be used.
A predetermined amount of the dispersant is previously blended in the solvent.
[0015]
Further, the content of α-type alumina particles in the α-type alumina slurry is preferably 30 to 50% by volume, and more preferably about 40% by volume. As a result, the dispersion state of the α-type alumina particles in the α-type alumina slurry becomes more uniform, and the orientation of the α-type alumina particles can be uniformly performed as a whole by applying a magnetic field later.
[0016]
The preparation of the α-type alumina slurry can be performed using a known means such as a ball mill. When a ball mill is used, it can be produced by putting α-type alumina particles and a solvent containing a dispersant as needed into a ball mill, and mixing and grinding for a predetermined time.
When the amount of the α-type alumina particles to be produced is small, the α-type alumina slurry can be obtained by putting the α-type alumina particles and a solvent in a mortar or the like and manually pulverizing the particles to form a slurry.
[0017]
Next, in the present invention, the α-type alumina slurry is poured into a predetermined container. Then, a magnetic field of 1 T or more is applied in the direction in which the slurry is desired to be oriented. Then, due to a small difference in magnetic susceptibility in the crystal direction of the α-type alumina, the α-type alumina particles are oriented such that their c-axis is parallel to the magnetic field direction.
In order to facilitate the orientation of the α-type alumina particles and improve the degree of orientation, the larger the magnetic field is, the more preferable it is, specifically, it is preferably 3T or more. Such a strong magnetic field is generally generated by using a superconducting magnet.
[0018]
Thereafter, the α-type alumina particle slurry is dried preferably at 20 to 150 ° C. to obtain an α-type alumina molded body.
[0019]
Next, in the present invention, the α-type alumina molded body is sintered to prepare an α-type alumina sintered body. The α-type alumina sintered body is produced by sintering in an oxygen-containing atmosphere at preferably 1100 to 1600 ° C, more preferably 1300 to 1600 ° C for 1 to 10 hours. Note that the oxygen-containing atmosphere includes not only an oxygen gas atmosphere but also an atmosphere in the air.
[0020]
The α-type alumina sintered body thus produced is processed into a desired shape in consideration of the orientation of the α-type alumina particles constituting the sintered body. Thereafter, necessary post-treatments such as surface polishing are performed to obtain final oriented alumina ceramics.
In addition, by appropriately selecting the size and shape of the container used when obtaining the α-type alumina molded body, a desired oriented alumina ceramic can be obtained only by post-processing without performing shape processing. .
Such oriented alumina ceramics can have a degree of orientation of 5 to 90%, or even 50 to 90%.
[0021]
Before sintering the α-type alumina molded body, the molded body may be pre-sintered.
Since the α-alumina compact obtained by drying the α-alumina slurry has insufficient strength, it is necessary to handle the subsequent sintering step very carefully. Furthermore, since the molding density of the α-type alumina molded body thus obtained is low, a sintered body having a sufficient density cannot be obtained even after the sintering step, and the strength is extremely insufficient. In some cases, only an α-type alumina sintered body can be obtained.
[0022]
In such a case, when the α-type alumina molded body is pre-sintered, the molding density can be increased in advance, so that after the sintering, the high-density and high-strength α-type alumina You can get the body. Further, since the molding density is improved, the strength of the α-type alumina molded body is also improved, and handling in the subsequent sintering step can be easily performed.
[0023]
The above-mentioned temporary sintering is preferably performed at 600 to 1100 ° C, more preferably at 800 to 1050 ° C. Further, the pre-sintering atmosphere is not particularly limited, but it is preferable to perform the pre-sintering in an oxygen-containing atmosphere as described above. Preliminary sintering is generally performed with the molded body held in the container for the purpose.
[0024]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described in Examples.
As the α-type alumina particles, α-Al 2 O 3 powder having an average particle diameter of 0.4 to 0.6 μm and a specific surface area of 2.8 to 3.3 m 2 / g was used. Next, a predetermined amount of the α-Al 2 O 3 powder was mixed with water containing 0.6 wt% of a polyammonium polyacrylate dispersant, and pulverized and mixed in a ball mill for 6 hours to obtain an α-type alumina slurry. The mixing amount of the α-Al 2 O 3 powder was appropriately adjusted so that the content of these powders was 30, 40, and 50% by volume.
[0025]
Next, 5 mL of each of these α-type alumina slurries was poured into a Teflon container having a diameter of 30 mm, and in this state, a magnetic field of 9 T was applied from a superconducting magnet disposed outside the Teflon container, and dried at 25 ° C. An alumina molded body was obtained.
[0026]
Thereafter, each of the α-type alumina molded bodies held in the Teflon container was subjected to temporary sintering at 1100 ° C. for 1 hour in the air. Thereafter, sintering was performed at 1600 ° C. for 2 hours in an air atmosphere to obtain an α-type alumina sintered body. In this example, the sintered body thus obtained was used as final alumina ceramics, and various strength tests were performed on the alumina ceramics thus obtained. As a result, it was found that these alumina ceramics had a sufficient strength of 400 ± 50 MPa that could withstand practical use.
[0027]
Further, the orientation of the alumina ceramics obtained in this example was examined. Since it was difficult to shape these alumina ceramics, the orientation was examined for the α-type alumina molded body after the drying step and the alumina molded body after the preliminary sintering, and indirectly evaluated thereby.
The orientation was evaluated according to the following procedure.
[0028]
First, a sample piece having a thickness of 0.05 to 1 mm is prepared by cutting out the obtained α-alumina molded body before and after the preliminary sintering in a direction parallel to the direction of application of the magnetic field and polishing it with # 1200 sandpaper. did.
Next, methylene iodide (refractive index n = 1.74) having a refractive index equivalent to that of alumina (refractive index n = 1.77) was added as an immersion liquid to make the sample piece transparent. Next, the retardation values of these samples were determined using a Perec compensator. Next, these retardation values were divided by the thickness of each sample to determine the amount of birefringence of each sample.
Then, the degree of orientation of each sample was calculated by reducing the amount of birefringence by the amount of birefringence of the α-type alumina single crystal. Table 1 shows the results.
[0029]
[Table 1]
As is clear from Table 1, the degree of orientation of the α-type alumina particles after the preliminary sintering was further increased, and it was found that the particles had an overall high degree of orientation. In addition, it can be seen that the degree of orientation is highest in a molded body produced from an α-type alumina slurry containing α-type alumina particles (α-Al 2 O 3 powder) at a volume content of 30%. That is, it can be seen that the α-type alumina particles were uniformly dispersed in the slurry, and the orientation by the application of the magnetic field was extremely uniform.
[0031]
As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the present invention with specific examples. However, the present invention is not limited to the above contents, and any modifications or changes may be made without departing from the scope of the present invention. Changes are possible.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, oriented alumina ceramics composed of alumina particles oriented in an arbitrary direction can be produced in an arbitrary shape. Therefore, it is possible to provide oriented alumina ceramics that can be widely applied to various uses such as structural members.
Claims (9)
前記α型アルミナスラリーを所定の容器内に流し込み、この状態において前記α型アルミナスラリーに１Ｔ以上の磁場を印加して、前記α型アルミナスラリー中の前記α型アルミナ粒子を前記磁場の方向に配向させる工程と、
前記α型アルミナスラリーを前記所定の容器中において乾燥させ、前記磁場方向に配向した前記α型アルミナ粒子からなるα型アルミナ成形体を作製する工程と、
前記α型アルミナ成形体を酸素含有雰囲気中で焼結することにより、前記磁場方向に配向した前記α型アルミナ粒子からなる配向性アルミナ焼結体を作製する工程と、
を含むことを特徴とする、配向性アルミナセラミックスの製造方法。a step of preparing an α-type alumina slurry by mixing α-type alumina particles and a solvent,
The α-type alumina slurry is poured into a predetermined container, and in this state, a magnetic field of 1 T or more is applied to the α-type alumina slurry to orient the α-type alumina particles in the α-type alumina slurry in the direction of the magnetic field. The step of causing
Drying the α-type alumina slurry in the predetermined container, to produce an α-type alumina molded body comprising the α-type alumina particles oriented in the magnetic field direction,
By sintering the α-type alumina molded body in an oxygen-containing atmosphere, to produce an oriented alumina sintered body comprising the α-type alumina particles oriented in the magnetic field direction,
A method for producing oriented alumina ceramics, comprising:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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