JP5259476B2 - Capstan - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、光ファイバーや金属線の巻取り等に使用されるキャプスタンに関する。 The present invention relates to a capstan used for winding an optical fiber or a metal wire, for example.

光ファイバーや金属線の巻取りに使用されるキャプスタンの材質として、セラミックスが用いられている。セラミックスは耐磨耗性に優れるため、キャプスタンからの発塵が少なく、金属線や光ファイバーへの汚染が小さくなるからである。セラミックスのなかでも特に耐摩耗性に優れるジルコニアがキャプスタンの材質として提案されている(特許文献1参照)。 Ceramics are used as a capstan material used for winding optical fibers and metal wires. This is because ceramics are excellent in wear resistance, so that dust generation from the capstan is small, and contamination to metal wires and optical fibers is reduced. Among ceramics, zirconia, which is particularly excellent in wear resistance, has been proposed as a capstan material (see Patent Document 1).

特許文献1には、キャプスタン・ローラとしてHIP処理されたジルコニアの摺接面を有するものが示されている。これによればHIP処理によって結晶粒の緻密化が進むことによってセラミックス表面はきわめて平滑になっている。 Patent Document 1 discloses a capstan roller having a zirconia slidable contact surface that is HIP-treated. According to this, the surface of the ceramic becomes very smooth as the crystal grains become denser by the HIP treatment.

特開2005−297037号公報JP 2005-297037 A

しかしながら、この処理方法では、局所的に色調の異なるものが出来やすく、場合によっては、この色調の差は摩耗性の差となって現れることがあった。局所的に磨耗性の低い箇所があると、選択的にその部分で磨耗が進むため問題となっていた。 However, with this processing method, it is easy to produce a locally different color tone, and in some cases, this color tone difference may appear as a difference in wear. If there is a local low-abrasion part, there is a problem because the wear selectively proceeds in that part.

本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、組織の均質性に優れ、局所的な磨耗が起こり難いキャプスタンを提供する。 The present invention has been made in view of these problems, and provides a capstan that has excellent tissue homogeneity and is less susceptible to local wear.

本発明は、これらの問題を解決するため、以下の(1)〜(5)を提供する。
(1)V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Wより選ばれる一つ以上の元素を、酸化物換算で0.5体積%以上、8体積%以下含み、明度L*が45以下、明度差ΔL*が10以下であり、気孔率が1%以下、結晶粒径が2μm以下のセラミックス焼結体からなることを特徴とするキャプスタン。
(2)前記セラミックス焼結体がジルコニアを主成分とする(1)記載のキャプスタン。
(3)前記セラミックス焼結体がアルミナを0.5体積%以上含む(2)記載のキャプスタン。
(4)前記セラミックス焼結体が非酸化物セラミックスを0.1〜2体積%含む(2)または(3)記載のキャプスタン。
(5)非酸化物セラミックスが炭化珪素である(4)記載のキャプスタン。
In order to solve these problems, the present invention provides the following (1) to (5).
(1) One or more elements selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, and W are contained in an amount of 0.5% by volume or more and 8% by volume or less in terms of oxide, and brightness L * Is a ceramic sintered body having a brightness difference ΔL * of 10 or less, a porosity of 1% or less, and a crystal grain size of 2 μm or less.
(2) The capstan according to (1), wherein the ceramic sintered body contains zirconia as a main component.
(3) The capstan according to (2), wherein the ceramic sintered body contains 0.5% by volume or more of alumina.
(4) The capstan according to (2) or (3), wherein the ceramic sintered body contains 0.1 to 2% by volume of a non-oxide ceramic.
(5) The capstan according to (4), wherein the non-oxide ceramic is silicon carbide.

組織の均質性に優れ、局所的な磨耗が起こり難いキャプスタンを提供できる。 Capstan with excellent tissue homogeneity and less local wear can be provided.

本発明のキャプスタンは、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Wより選ばれる一つ以上の元素を、酸化物換算で0.5体積%以上、8体積%以下含み、明度L*が45以下であるセラミックス焼結体からなることを特徴とする。 The capstan of the present invention contains one or more elements selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, and W in an amount of 0.5% by volume to 8% by volume in terms of oxide. It is characterized by comprising a ceramic sintered body having a lightness L * of 45 or less.

従来は、上記のような元素を含まず、例えば特許文献1の発明のようにHIP処理したセラミックス焼結体がキャプスタンに用いられていたが、このようなセラミックス焼結体では、全体としては緻密化するものの、焼結体の粒径に差が生じ易く、それに伴って磨耗性も不均一になりやすい。 Conventionally, a ceramic sintered body that does not contain the elements as described above and has been used for a capstan as in the invention of Patent Document 1, for example, is generally used in such a ceramic sintered body. Although it is densified, a difference in the particle size of the sintered body tends to occur, and the wearability tends to become non-uniform accordingly.

本発明では、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Wより選ばれる一つ以上の元素を含ませることで、従来のような磨耗性の不均一を防ぐものである。 In the present invention, by including one or more elements selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, and W, conventional wear nonuniformity is prevented.

また、上記の元素を含有することにより、焼結体の色調が均一になる。しかもL*a*b*表色系(JISZ8729)における明度L*を45以下とすることができる。明度L*は、0に近いほど黒色に近いことを示す。したがって、本発明のキャプスタンは黒に近い色調を有する。明度L*が小さく黒に近いことは、光ファイバや金属線を巻取り等した際に、明度L*が大きく白に近いときよりも光ファイバや金属線の判別がし易く、検査が容易になるという効果がある。また、従来のHIP処理したセラミックス焼結体は磨耗性の差を生じさせるような組織の不均一により色調も不均一であったことから、例えばキャプスタンに付着した磨耗屑や埃等を検査するときに、判別し難いという問題があった。本発明のキャプスタンはセラミックス焼結体の色調が均一であることから、そのような問題を解消することができる。 Moreover, the color tone of a sintered compact becomes uniform by containing said element. Moreover, the lightness L * in the L * a * b * color system (JISZ8729) can be 45 or less. The lightness L * indicates that the closer to 0, the closer to black. Therefore, the capstan of the present invention has a color tone close to black. The fact that the lightness L * is small and close to black means that when winding an optical fiber or metal wire, it is easier to distinguish the optical fiber or metal wire than when the lightness L * is large and close to white, and inspection is easy. There is an effect of becoming. In addition, the conventional HIP-processed ceramic sintered body has a non-uniform color due to a non-uniform structure that causes a difference in wearability. There was a problem that it was difficult to distinguish. Since the capstan of the present invention has a uniform color tone of the ceramic sintered body, such a problem can be solved.

本発明のキャプスタンは、明度差ΔL*が10以下である。上述のように、HIP処理に起因する色調の不均一は生じない。したがって、明度差ΔL*を10以下、さらには6以下に制御することができる。このように明度差ΔL*が小さいということは、組織が極めて均質であることを示している。したがって、部分的に耐摩耗性に劣り、その部分から選択的に磨耗する問題は解消することができる。 The capstan of the present invention has a brightness difference ΔL * of 10 or less. As described above, color tone nonuniformity due to the HIP process does not occur. Therefore, the lightness difference ΔL * can be controlled to 10 or less, and further to 6 or less. The small brightness difference ΔL * indicates that the tissue is extremely homogeneous. Therefore, the problem of being partially inferior in wear resistance and being selectively worn out from that portion can be solved.

本発明のキャプスタンを構成するセラミックス焼結体は、気孔率1%以下が好ましく、0.5%以下がより好ましい。気孔率が大きいと、磨耗しやすくなるため好ましくない。また、セラミックス焼結体の結晶粒径は、2μm以下が好ましく、1.5μm以下がより好ましく、0.1〜1.0μmがさらに好ましい。粒成長を抑制することによりセラミックス焼結体の色調を均一化でき、キャプスタンとして好適なものとすることができる。 The ceramic sintered body constituting the capstan of the present invention preferably has a porosity of 1% or less, more preferably 0.5% or less. A high porosity is not preferred because it tends to wear out. The crystal grain size of the ceramic sintered body is preferably 2 μm or less, more preferably 1.5 μm or less, and further preferably 0.1 to 1.0 μm. By suppressing the grain growth, the color tone of the ceramic sintered body can be made uniform, and can be made suitable as a capstan.

セラミックス焼結体は、アルミナ、ジルコニア、チタニア、スピネル等種々の酸化物セラミックスを適用することができるが、アルミナまたはジルコニアが好適である。なかでも最も好適なのはジルコニアである。ジルコニアは耐磨耗性に優れ、上記のようなV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Wより選ばれる一つ以上の元素を含ませることで、明度L*を45以下の黒に近いものとすることができる。 Various oxide ceramics such as alumina, zirconia, titania, and spinel can be applied to the ceramic sintered body, but alumina or zirconia is preferable. Of these, zirconia is most preferred. Zirconia has excellent wear resistance, and by containing one or more elements selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, and W as described above, the brightness L * is 45 or less. Can be close to black.

V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Wより選ばれる一つ以上の元素は、セラミックス焼結体において、酸化物としてジルコニアの粒界に存在する。また、ジルコニアにアルミナを含有させる場合は、これら金属とアルミニウムの複合酸化物として粒界に存在する。さらに、一部はジルコニアやアルミナに固溶する場合がある。 One or more elements selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, and W are present at the grain boundaries of zirconia as oxides in the ceramic sintered body. Further, when alumina is contained in zirconia, it exists at the grain boundary as a composite oxide of these metals and aluminum. Furthermore, some may be dissolved in zirconia or alumina.

これらの添加物はセラミックス、なかでもジルコニアの焼結阻害物質となるため、ジルコニアの異常粒成長を抑制し、焼結粒径が揃いやすくする。このため、局所的な磨耗性の変化が生じ難くなる。これらの含有量が多くなると、耐磨耗性が悪化する。それは、ジルコニアの粒界にこれらが多く存在することで、脱粒しやすくなるからである。そのため、その含有量は8体積%以下であることが好ましく、6体積%以下がより好ましい。 Since these additives become a sintering inhibitor of ceramics, especially zirconia, the abnormal grain growth of zirconia is suppressed, and the sintered grain size is easily made uniform. For this reason, it becomes difficult to produce the change of local abrasion property. When these contents increase, the wear resistance deteriorates. This is because the presence of many of these at the grain boundaries of zirconia facilitates degranulation. Therefore, the content is preferably 8% by volume or less, and more preferably 6% by volume or less.

また、色調は、添加物そのものの色と、それを添加したことによるセラミックス焼結体の粒径等組織の違いにより透光性に差が生じることが影響する。添加物を分散させて添加し、添加物の粒界における存在状態が均一であり、セラミックスとの化合物の生成、セラミックスへの固溶等が均一に起こり、結晶粒子が均一に成長すれば色調を均一にすることができる。 In addition, the color tone is affected by a difference in translucency caused by a difference in the structure of the ceramic sintered body due to the color of the additive itself and the grain size of the ceramic sintered body. Additives are dispersed and added, and the presence state of the additives at the grain boundary is uniform, the formation of the compound with the ceramic, the solid solution in the ceramic occurs uniformly, and the crystal grains grow uniformly. It can be made uniform.

ジルコニアには、イットリアが含まれていても良い。ジルコニア単独では焼結過程の1000℃近傍で単斜晶から正方晶への結晶相転移による体積変化で割れを起こすので、それを防ぐためである。イットリアの含有量は3〜8mol%とすることが好ましい。 Zirconia may contain yttria. This is to prevent zirconia alone from cracking due to a volume change due to a crystal phase transition from monoclinic to tetragonal at around 1000 ° C. during the sintering process. The yttria content is preferably 3 to 8 mol%.

ジルコニアの場合、その理由は不明であるが、0.5体積%以上のアルミナを含有させるとさらに分散性が向上する。アルミナの含有量は0.5〜10体積%がより好ましく、0.5〜5体積%がさらに好ましい。上記範囲内であれば、粒成長を促進させることなく色調の均一性を高めることができる。 In the case of zirconia, the reason is unknown, but dispersibility is further improved by containing 0.5% by volume or more of alumina. The content of alumina is more preferably 0.5 to 10% by volume, and further preferably 0.5 to 5% by volume. If it is in the said range, the uniformity of a color tone can be improved, without promoting grain growth.

さらに、本発明のキャプスタンは、非酸化物セラミックスを0.1〜2体積%含む酸化物セラミックスとすることができる。非酸化物セラミックスとしては、炭化珪素、窒化珪素等が挙げられるが、なかでも炭化珪素が好適である。上記範囲内であれば、粒成長を抑制しつつ緻密化できる。 Furthermore, the capstan of the present invention can be an oxide ceramic containing 0.1 to 2% by volume of a non-oxide ceramic. Examples of non-oxide ceramics include silicon carbide and silicon nitride, among which silicon carbide is preferable. If it is in the said range, it can densify, suppressing grain growth.

炭化珪素を酸化物セラミックス、特にジルコニアに含ませることで、ジルコニア焼結体の異常粒成長及び粒成長をより一層低減し、結晶粒径を均一化することができる。 By including silicon carbide in oxide ceramics, particularly zirconia, abnormal grain growth and grain growth of the zirconia sintered body can be further reduced, and the crystal grain size can be made uniform.

また、炭化珪素を含むことで光ファイバや金属線等を巻き取るときの空すべりが低減される。空すべりを減らすことにより磨耗も抑えられるので、相乗効果が期待できる。このような効果に対して炭化珪素がどのように作用するかは定かではないが、炭化珪素を含ませて粒成長を抑えることにより、金属線等と接触する粒子が増えるためと考えられる。 Moreover, the empty slip at the time of winding up an optical fiber, a metal wire, etc. is reduced by containing silicon carbide. Since the wear can be suppressed by reducing the skid, a synergistic effect can be expected. It is not certain how silicon carbide acts against such an effect, but it is thought that by containing silicon carbide and suppressing grain growth, the number of particles that come into contact with a metal wire or the like increases.

以下、本発明のキャプスタンの製造方法について説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the capstan of this invention is demonstrated.

原料のセラミックス粉末としては、純度が高く、平均粒径が小さいものが好ましい。ジルコニア粉末としては、イットリアを所定量含み、その他不純物量を1質量%以下としたものが好ましい。その他不純物量を0.1質量%以下としたものがより好適に用いることができる。ジルコニア粉末の平均粒径は1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下がさらに好ましい。なお、本明細書では、レーザー回折式粒度分布測定によるメディアン径D50をもって平均粒径とする。 As the raw material ceramic powder, one having a high purity and a small average particle diameter is preferable. As the zirconia powder, those containing a predetermined amount of yttria and other impurities in an amount of 1% by mass or less are preferable. Other impurities having an amount of 0.1% by mass or less can be used more suitably. The average particle diameter of the zirconia powder is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and further preferably 0.1 μm or less. In this specification, the median diameter D50 obtained by laser diffraction particle size distribution measurement is used as the average particle diameter.

アルミナ粉末としては、高純度のものを用いることが好ましい。具体的には、純度99%以上が好ましく、99.9%以上のものがより望ましい。また、アルミナ粉末の平均粒径は1μm以下が好ましく、0.3μm以下とすることがより望ましい。 It is preferable to use a high-purity alumina powder. Specifically, the purity is preferably 99% or more, and more preferably 99.9% or more. The average particle size of the alumina powder is preferably 1 μm or less, and more preferably 0.3 μm or less.

V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Wより選ばれる一つ以上の元素は、これらの酸化物、炭化物、窒化物、炭酸塩、硝酸塩等、種々の化合物の形態で添加されて良い。添加量は、焼結したときに生成される酸化物換算で算出する。これらは、高純度のものを用いることが好ましい。具体的には、純度95%以上が好ましく、98%以上のものを用いることがより望ましい。また、粉末で添加する場合の平均粒径は1μm以下が好ましく、0.5μm以下とすることがより望ましい。 One or more elements selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, W are added in the form of various compounds such as oxides, carbides, nitrides, carbonates, nitrates, etc. May be good. The amount added is calculated in terms of the oxide produced when sintered. These are preferably high-purity ones. Specifically, the purity is preferably 95% or more, and more preferably 98% or more. In addition, the average particle diameter when added as a powder is preferably 1 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less.

炭化珪素粉末としては、高純度のものを用いることが好ましい。具体的には、純度95%以上が好ましく、97%以上のものを用いることがより望ましい。また、炭化珪素粉末の平均粒径は1μm以下が好ましく、0.5μm以下とすることがより望ましい。 As the silicon carbide powder, it is preferable to use a high-purity one. Specifically, the purity is preferably 95% or more, and more preferably 97% or more. The average particle size of the silicon carbide powder is preferably 1 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less.

アルミナ粉末、炭化珪素及びV、Cr、Mn等の金属酸化物等の添加物を均一に分散させるには、添加物の原料粉末の粒度分布がシャープであることが望ましい。具体的には、レーザー回折式粒度分布測定によるD10及びD90の比D90/D10を10以下とすることが好ましく、8以下とすることがより好ましく、4以下とすることがさらに望ましい。 In order to uniformly disperse additives such as alumina powder, silicon carbide, and metal oxides such as V, Cr, and Mn, it is desirable that the particle size distribution of the additive raw material powder is sharp. Specifically, the ratio D90 / D10 of D10 and D90 by laser diffraction particle size distribution measurement is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 4 or less.

これらの原料粉末をボールミル等の公知の方法で混合した後、CIP成形、鋳込み成形等の公知の方法で成形する。CIP成形の場合は、原料粉末に溶媒、有機バインダー等を加えてスラリー化し、スプレードライにより顆粒とした後、金型等を用いてプレス成形して得られた成形体をCIP成形する方法を採用することができる。 These raw material powders are mixed by a known method such as a ball mill, and then molded by a known method such as CIP molding or casting. In the case of CIP molding, a solvent, organic binder, etc. are added to the raw material powder to form a slurry, which is granulated by spray drying, and then a CIP molding is applied to the molded product obtained by press molding using a mold or the like. can do.

バインダー等の有機物を添加した成形体の場合には、焼成前に脱脂を行う。脱脂は、500〜800℃が好ましい。 In the case of a molded body to which an organic substance such as a binder is added, degreasing is performed before firing. Degreasing is preferably performed at 500 to 800 ° C.

焼成は、大気中等の酸化雰囲気中で行うことができる。成形体の表面近傍は、焼成時に添加物の揮発が生じるため、焼成雰囲気中に、添加物粉末を含むジルコニアを置くことが望ましい。焼成温度は、1350〜1500℃とすることができる。 Firing can be performed in an oxidizing atmosphere such as the air. In the vicinity of the surface of the molded body, the volatilization of the additive occurs during firing. Therefore, it is desirable to place zirconia containing the additive powder in the firing atmosphere. The firing temperature can be 1350-1500 ° C.

焼成により得られた焼結体を所望の形状に加工して、キャプスタンとする。加工は、平面研削加工、旋盤加工、マシニングセンタ等の周知の方法により行うことができる。 The sintered body obtained by firing is processed into a desired shape to obtain a capstan. The processing can be performed by a known method such as surface grinding, lathe processing, machining center or the like.

以下、試験例を用いて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described using test examples.

平均粒径が0.05μm、イットリアを3mol%含むジルコニア粉末を用い、添加物等を表1に示すような組成で混合した。得られた混合粉末に対して成形用バインダーとしてアクリル樹脂、溶媒としてイオン交換水を添加し、スプレードライ後、篩を通して成形用顆粒を得た。なお、V、Cr、Mn、Fe及びCoについては表1記載の酸化物を添加し、Ni、Cu、Mo及びWについては金属粉末を添加した。 A zirconia powder having an average particle diameter of 0.05 μm and 3 mol% of yttria was used, and additives and the like were mixed in a composition as shown in Table 1. An acrylic resin as a molding binder and ion-exchanged water as a solvent were added to the obtained mixed powder. After spray drying, molding granules were obtained through a sieve. In addition, the oxide of Table 1 was added about V, Cr, Mn, Fe, and Co, and the metal powder was added about Ni, Cu, Mo, and W.

得られた成形用顆粒を金型により一軸プレス成形後、CIP成形し、120×120×10mmの成形体を得た。脱脂後、焼成して得られた焼結体に加工を施し、100×100mm×5mmの焼結体とした。 The obtained granules for molding were uniaxial press-molded by a mold and then CIP molded to obtain a molded body of 120 × 120 × 10 mm. After degreasing, the sintered body obtained by firing was processed into a 100 × 100 mm × 5 mm sintered body.

比較のため、従来のHIP処理(アルゴン雰囲気、1300℃、150MPa)によるジルコニアも作製した(試験No.25)。 For comparison, zirconia by conventional HIP treatment (argon atmosphere, 1300 ° C., 150 MPa) was also produced (Test No. 25).

明度L*及び明度差ΔL*については、試験片を鏡面加工し、分光測色計を用いて測定した。測定は任意の5箇所について行い、平均を明度L*とし、最大値と最小値との差を明度差ΔL*とした。焼結体の気孔率は、アルキメデス法により算出した。また、焼結体の平均結晶粒径は、焼結体表面を鏡面研磨後、研磨面を熱腐食したあとにSEM観察し、線インターセプト法によって求めた。結果を表1に示す。なお、添加物、アルミナ及び炭化珪素の含有率は、ジルコニア及びイットリアを含めた化合物の理論密度及び原料組成に基づいて算出したものである。添加物の酸化物換算は表1記載の酸化物を用いた。また、それぞれの含有率は、セラミックス焼結体に占める体積%である。 The lightness L * and the lightness difference ΔL * were measured using a spectrocolorimeter after mirror-finishing the test piece. The measurement was carried out at five arbitrary locations, the average being the lightness L *, and the difference between the maximum value and the minimum value being the lightness difference ΔL *. The porosity of the sintered body was calculated by the Archimedes method. Further, the average crystal grain size of the sintered body was determined by a line intercept method after mirror-polishing the surface of the sintered body and then performing SEM observation after thermally polishing the polished surface. The results are shown in Table 1. In addition, the content rate of an additive, an alumina, and silicon carbide is computed based on the theoretical density and raw material composition of a compound containing zirconia and yttria. The oxides shown in Table 1 were used for the oxide conversion of the additive. Moreover, each content rate is the volume% which occupies for a ceramic sintered compact.

Figure 0005259476
Figure 0005259476

アルミナ及び炭化珪素を含まない試験No.1〜11では、試験No.1〜9において明度L*が45以下であり、明度差ΔL*も10以下であり、気孔率が1%以下で、結晶粒径が2μm以下であった。添加物の含有量が少ない試験No.10では、明度L*が大きく、結晶粒径も大きかった。添加物の含有量の多い試験No.11では、明度差ΔL*が大きくなり、また緻密化が不十分であった。 Test No. containing no alumina or silicon carbide. 1-11, test no. In 1 to 9, the brightness L * was 45 or less, the brightness difference ΔL * was 10 or less, the porosity was 1% or less, and the crystal grain size was 2 μm or less. Test No. with low additive content. At 10, the lightness L * was large and the crystal grain size was also large. Test No. with a high content of additives. 11, the brightness difference ΔL * was large, and the densification was insufficient.

アルミナを含む試験No.12〜16では、明度L*及び明度差ΔL*が小さくなる傾向が見られた。添加物と併せることにより明度L*を18以下にすることができた。また、アルミナ含有量を適切に制御すれば明度差ΔL*を4以下にできることがわかった。アルミナを多く含む試験No.16では、結晶粒径が大きくなった。 Test No. containing alumina. In 12-16, the tendency for lightness L * and lightness difference (DELTA) L * to become small was seen. By combining with the additive, the lightness L * could be 18 or less. It was also found that the brightness difference ΔL * can be made 4 or less by appropriately controlling the alumina content. Test No. containing a lot of alumina In No. 16, the crystal grain size increased.

炭化珪素を含む試験No.17〜21では、特に明度差ΔL*が小さくなる傾向が見られた。ただし炭化珪素を多く含む試験No.21では、緻密化が不十分であった。 Test No. containing silicon carbide. In 17-21, the tendency for lightness difference (DELTA) L * to become small was seen especially. However, test no. In No. 21, densification was insufficient.

アルミナ及び炭化珪素を含む試験No.22〜24では、明度L*及び明度差ΔL*をそれぞれ、20以下、3以下にすることができた。 Test No. containing alumina and silicon carbide. In 22 to 24, the lightness L * and the lightness difference ΔL * could be 20 or less and 3 or less, respectively.

従来のHIP処理により作製した試験No.25では、明度L*は23であったが、明度差ΔL*は15と大きくなった。 Test No. produced by conventional HIP treatment. At 25, the lightness L * was 23, but the lightness difference ΔL * was as large as 15.

以上の結果で示された本発明のセラミックス焼結体を適用したキャプスタンであれば、組織の均質性に優れているので、局所的な磨耗が起こり難い。また、色調も均一なので、光ファイバや金属線の判別がし易く、磨耗屑や埃等の検査を容易に行うことができる。 The capstan to which the ceramic sintered body of the present invention shown by the above results is applied is excellent in the homogeneity of the structure, so that local wear hardly occurs. Also, since the color tone is uniform, it is easy to distinguish between optical fibers and metal wires, and it is possible to easily inspect wear debris, dust, and the like.

Claims (5)

V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Wより選ばれる一つ以上の元素を、酸化物換算で0.5体積%以上、8体積%以下含み、
明度L*が45以下、明度差ΔL*が10以下であり、
気孔率が1%以下、結晶粒径が2μm以下のセラミックス焼結体からなることを特徴とするキャプスタン。
One or more elements selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, and W, including 0.5% by volume or more and 8% by volume or less in terms of oxide,
The lightness L * is 45 or less, the lightness difference ΔL * is 10 or less,
A capstan comprising a ceramic sintered body having a porosity of 1% or less and a crystal grain size of 2 μm or less.
前記セラミックス焼結体がジルコニアを主成分とする請求項1記載のキャプスタン。 The capstan according to claim 1, wherein the ceramic sintered body contains zirconia as a main component. 前記セラミックス焼結体がアルミナを0.5体積%以上含む請求項2記載のキャプスタン。 The capstan according to claim 2, wherein the ceramic sintered body contains 0.5% by volume or more of alumina. 前記セラミックス焼結体が非酸化物セラミックスを0.1〜2体積%含む請求項2または3記載のキャプスタン。 The capstan according to claim 2 or 3, wherein the ceramic sintered body contains 0.1 to 2% by volume of a non-oxide ceramic. 非酸化物セラミックスが炭化珪素である請求項4記載のキャプスタン。 The capstan according to claim 4, wherein the non-oxide ceramic is silicon carbide.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5321132U (en) * 1976-07-31 1978-02-22
JPS58156578A (en) * 1982-03-15 1983-09-17 東レ株式会社 Sliding member
JPS63185857A (en) * 1987-01-29 1988-08-01 日本碍子株式会社 Zirconia-base black sintered body and manufacture
JP2537513B2 (en) * 1987-05-19 1996-09-25 株式会社日本製鋼所 Manufacturing method of black ceramics sintered body
JPH0596322A (en) * 1991-10-01 1993-04-20 Ngk Spark Plug Co Ltd Capstan for wire drawing machine
JP3176143B2 (en) * 1992-08-28 2001-06-11 京セラ株式会社 Partially stabilized zirconia sintered body
JPH06191938A (en) * 1992-12-28 1994-07-12 Kyocera Corp Member for processing metal
JPH08310860A (en) * 1995-05-12 1996-11-26 Sumitomo Electric Ind Ltd Black zirconia ceramic sintered compact and its production
JP3070591B2 (en) * 1997-12-22 2000-07-31 三菱マテリアル株式会社 Zirconia ceramic fishing tackle parts and method of manufacturing the same
JP2001270777A (en) * 2000-03-29 2001-10-02 Toray Ind Inc Ceramic guide roller
JP4479142B2 (en) * 2002-04-11 2010-06-09 住友電気工業株式会社 Zirconia sintered body and method for producing the same
JP4514194B2 (en) * 2004-04-14 2010-07-28 田中電子工業株式会社 Drawing method to extra fine wire
JP5158298B2 (en) * 2005-06-10 2013-03-06 東ソー株式会社 Black zirconia sintered body, raw material powder thereof, and production method thereof
JP4301231B2 (en) * 2005-10-21 2009-07-22 三菱マテリアル株式会社 Capstan for wire drawing device and wire winding method
JP5137601B2 (en) * 2008-01-29 2013-02-06 京セラ株式会社 Capstan roll and wire drawing machine

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