JPH01502425A - 特に鉱油鉱業のための焼結アルミナセラミックスの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 特に鉱油鉱業のための焼結アルミナセラミックスの製法本発明は焼結酸化アルミ ニウムセラミックスの製法に関する。

本発明は特に酸化アルミニウムの呼称含量９９−９９．９重量％を含む微細な結 晶構造を有する信頼度の高いセラミックス成型品の製法に関する。上記セラミッ クスは、添加剤とともにアルミニウム化合物−特に、水酸化アルミニウム、ベー マイト、ガンマ−酸化アルミニウム、あるいはアルファー酸化アルミニウム、ま たはこれらの混合物を、活性化、成型および焼結することにより、寿命が長くな る。本発明により製造されたセラミックス形状物は特に鉱油採取の使用に適して いる。

成型に使用される原材料の結晶粒子の純度が高くかつ粒子が大きいほど成型品を 緊密な構造に焼結するためにより高温が必要であることが酸化アルミニウムセラ ミックスの製造技術上知られている。

また、粉末が有効な添加剤を多量に含み、かつ大きな比表面積を有するとき、焼 結がより容易になることも知られている。上記の事実特表平１−５０２４２５　 （２） に加えて、原材料のか焼温度、不純物および添加剤の性質、最初の圧粉密度、炉 の気体雰囲気および焼結時間等も考慮されるべきである。

粗原料の比表面積を所望の大きさに増大させることが不可能なことは明らかであ る。上限が粉砕機の効率および凝集現像により決定される一方で、他方、微細に 粉砕された粉末からは非常に肉厚の成型品を製造するのは困難である。なぜなら 、焼結中の線収縮−２０％にも達するーの結果、成型品に容易にひびが入るから である。

さらに焼成中に温度の作用で粒子がおよそ１０倍の大きさにふくらむことが観察 される。これは第一にセラミックス製品の機械的強度、耐摩耗性を減少させるが 、平均粒度１０μ次以下の微細結晶セラミックスは最も優れた性質を有している 。

セラミックスの製造者は原材料を緊密な構造のものにするためにあらかじめか焼 を施し、より粒子の粗い生成物を精製し、得られたものを磨砕し、同時に焼結中 に粒子のふくらみを妨げる添加剤を加えて混合物とすることによりこの欠点を克 服しようとして来た。

この方法は米国特許第３．３７７．１７６号と第４，１７４，９７３号および英 国特許第１，２６４．９１４号に開示されている。上記の引例によれば、粒径の ふくらみは１０分の数重量％量の酸化マグネシウムおよび酸化イツトリウムの添 加により防止できる。

さらに別の文献（アメリカン・セラミックス・ブレタン第６１巻（２）第２２１ 頁（１９８２年）によれば、上記の添加剤を添加、およびアルミナにすりつぶす 。しかし、著者らは、焼結温度を１７０℃以下に下げることが望ましいが、これ をしていない。

さらに他の引例（セルセル・メタル・インスチテユート、ブカレスト、第２０巻 第５０５頁（１９７９年）によれば、種々の添加物−酸化マグネシウム、酸化チ タン、酸化クロム（ＩＩＩ）、酸化マグネシウム（ＩＩ）および酸化ニッケル（ ＩＩ）−が使用されている。上記の添加物は、０．１−０．３重量％量の酸化ア ルミニウムとともに粉砕する。

しかし焼結は、１７５０℃の高温で６時間かげて行う。

より均一な結晶構造をするセラミックスは酸化アルミニウムに、一般に用いられ ている酸化マグネシウムの代わりに、他の水溶性マグネシウム化合物を、好まし くばか焼の前に、添加することにより得られる。この目のために、硝酸マグネシ ウム溶液（ブリティッシュ・セラミックス・トランス、オブ・ジャーナル第８３ 巻（５）第１３８頁（１９８４年）、ジャーナル・オブ・アメリカン・セラミッ ク・ソサイエティ第６７巻（３）第１７４頁（１９８４年）を用いることができ る。へンガリー特許第１７２，１９３号によれば、超微細粒子の酸化アルミニウ ムは、少量の硫酸マグネシウムおよび大量の硫酸アルミニウムを含む溶液を熱処 理することにより製造する。しかし、このように製造された酸化マグネシウムの 効果は好ましいが、必要な焼結温度はまだ高温すぎる。

数種の添加剤は焼結温度が低下させるために使用される。１３Ｂｅｏ、７ＹｙＯ ｓの構造（ハンガリー特許第１６３，７１４号）、二酸化チタン（ジャーナル・ オブ・アメリカン・セラミックス・ソサイエティ）第５５巻（２）第１１４頁（ １９７２年））または、酸化夕、ンタル（Ｖ）、酸化マグネシウムおよび酸化ニ ッケル（■）（アメリカン・セラミック・ソサエティ・アブストラクト第２２５ 号（１９８３年）などの焼結粉を用いることがで、きる。

か焼結温度は、二酸化チタン２重量％および酸化マグネシウム（Ｉｔ）、または 硅酸塩、特にタルク、コルディエライト、または灰長石（ａｎ。

ｒｉｔｅ）　３−６重％を同時に混入すルコとにより、１４００−１６００℃ま で下げることができる（公開ハンガリー特許出願、公開番号第Ｔ／３２７６９号 ）。しかし、このようにして製造したセラミックスの性質は組み入れられた種々 の他の成分に依存して変化する。

これは利点ではあり得るが（例えば、アルミナ・セラミックスがより金属化しや すい）、高度に純粋な酸化アルミニウムセラミックスの製造を可能にするもので ない。

本発明の目的は、添加剤を最少量用いて、比較低温度で焼結することにより、少 なくとも９９％を含む酸化アルミニウムの製造を可能にする方法を提供すること である。

上記の目的は、製品に形成されるセラミックスの基本的な原料をなすアルミニウ ム化合物に、少なくとも０．０５重量％の量（酸化アルミニウム含量に対し）の 酸化イツトリウムまたは加熱により酸化物になり得るイツトリウム塩の酸化物等 量を加え、混合物を均一にし、好ましくは磨砕し、酸化イツトリウムの少なくと も８０重量％を酸化アルミニウムをか焼により反応させる：同一または異なるア ルミニウム化合物に、少なくとも０．０５重量％（酸化アルミニウム含量に対し ）の酸化ランタンまたは加熱により酸化ランタンになり得るランタン塩の酸化物 等量を加え、混合物を均一にし、好ましくは磨砕し、酸化ランタンの少なくとも ８０重量％をが焼により酸化アルミニウムと反応させる：同一または異なるアル ミニウム化合物に、少なくとも０．０５重量％（酸化アルミニウム含量に対し） の酸化ネオジミウムまたは加熱により酸化ネオジミウムになり得るネオジミウム 塩の酸化物等量を添加し、混合物を均一になし、好ましくは磨砕し、酸化ネオジ ミウムの少なくとも８０重量％を酸化アルミニウムとか焼により反応させる：そ の後、混各物の総添加剤量が０゜１−１．０重量％（純酸化物として換算し）に 達するように別々ζミ活性化した、２または３の異なる型の酸化アルミニウムに 混和し、得られた混合物を磨砕し、得られたセラミック基本原料をそれ自体に公 知の方法で成型製品に形成し、最終的に１４５０℃以上の温度で圧粉製品を焼結 する。

本発明はセラミック目的により適する製品は、粒子のふくらみを防止し、「過か 焼」酸化アルミニウムになるのでなく焼成処理の前に再結晶を促進する添加物を 添加し、ついで変性を変化させ、上記添加物存在下で粒子の凝縮を緊密にするか 焼を行うことにより得られるという認識にもとづいている。

本発明はさらに、本発明の所望の有効な効果が、粒径のふくらみを防止し、焼結 を促進する添加剤が、同時に一緒に加えられるのでなく、別々に酸化アルミニウ ムに添加され、また、酸化アルミニウムと各々の添加剤の混合物が別々にか焼が 行なわれる時にのみ達成されるとの認識に基づくものである。すなわち、生成さ れた活性化酸化アルミニウムの数は使用される添加剤の数と一致し、つぎに、別 々に活性化された酸化アルミニウムを所望の比で混和し、磨砕し、成型された時 に微細粒子構造を有するセラミック基本原料を生成するのである。

本発明はさらに、アルミニウムのイオン半径と一致する３価の稀土類金属化合物 は粒径のふくらみを防止し、好ましい方法で再結晶を促進するという認識に基づ いている。すなわち、上記稀土類金属の酸化物ぼ、適当な方法で、酸化アルミニ ウムの結晶格子の中に、熱作用により組み入れられる。本発明の方法の条件のも とて酸化稀土類の酸化物は、１０分の数重量％を使用するだけで、焼結性および 既製の多結晶セラミックスの最終的性質に好適な結果をもたらす。

本発明の方法によれば、アルミニウム化合物として、好ましくは水酸化アルミニ ウム（ＡＱ（ｏＨ）３）、ヘ−マイ）（Ａ１２０（ＯＨ））、１ＯＯＯ℃以下の 温度で燃焼した酸化アルミニウムのガンマ−（ＡＩ２ｔ０３）、または１３００ −１５００”Ｃでか焼したアルファー酸化アルミニウムを使用することが可能で ある。数種のアルミニウム化合物の混合物も用い得るのは当然である。

本発明に°よれば、酸化イツトリウム（ＹｚＯｓ、ｍｐ、：２４１５℃）および ／または酸化ランク：ｚ（ＬａｔＯｓ、ｍｐ、：２３０７℃）および／または酸 化ネオジミウム（ＮｄｔＯｓ、　ｍｐ、：　２２７２℃）などの添加剤は加熱に よりアルミニウム化合物、例えば、ガンマ−および／またはアルファー酸化アル ミニウムＣＡ（ｂｏｓ、ｍｐ、：２０４０℃）と反応する。しかし上記の酸化物 は、加熱により対応する酸化物に変換するイツトリウム、ランタン、またはネオ ジミウムの塩で代替できる。

上記の金属塩はアルミニウム化合物の水溶液の形でも添加が可能である。

アルミニウム化合物、またはアルミニウム化合物の混合物に、少なくとも０．０ ５重量％および好ましくは１０重量％以下−純酸化アルミニウム含量に対し−の 酸化イツトリウムまたは加熱により酸化物に変わり得るイツトリウム塩の酸化物 相当量を添加し、得られた混合物を均一にし、好ましくは磨砕による。その後、 １５００−１６００℃の温度で、酸化イツトリウムの少なくとも８０重量％が酸 化アルミニウムと反応するまでか焼する。前圧粉（例えば圧縮）の場合は少なく とも５−８時間の熱処理が必要である。

融点１８６０−１９３０℃を有する、式、ＹＡ１２０３およびＹ　＠ＡＱ特表平 １−５０：２４２５　（４） 、０□の化合物を生成する固相反応の結果、酸化アルミニウムに組み入れられ、 十分に分配されたものが形成されている。すなわち、か燐酸化アルミニウム（以 下「Ａ型」という）が得られる。これは、加えられた酸化イツトリウムのか焼段 階およびそれにつぐ焼結間に、粒子のふくらみを防止するので、微細な粒子から なっている。上記の作用は、少量の酸化マグネシウムを添加することによって強 くなることができることが判明した。

「Ａ型」の酸化アルミニウムの製造に用いたアルミニウム化合物またはアルミニ ウム化合物の混合物と同一または異なるアルミニウム化合物またはアルミニウム 化合物の混合物に、少なくとも０．０５重量％、好ましくは１０重量％以上でな い一純酸化アルミニウム含量に対し−の酸化ランタンまたは加熱により酸化ラン タンに変換し得るランタン塩の等量を添加し、その後は「Ａ型」の酸化アルミニ ウムの製造と類似の方法で行う。すなわち、式Ａ　Ｑ　ｓ　Ｌ　ａ　Ｏａに対応 し１８３０℃で融解する活性化合物が、酸化アルミニウムに均一に分散し、かな り焼結を促進するものが生成する。このようにして得られたか燐酸化アルミニウ ムは以下「Ｂ型」という。

「Ａ型」および／または「Ｂ型」の酸化アルミニウムの製造に用いたアルミニウ ム化合物またはアルミニウム化合物の混合物と同一または異なるアルミニウム化 合物またはアルミニウム化合物の混合物に少なくとも０．０５重量％以上、好ま しくは１０重量％より多くない、酸化ネオジミウム、または加熱により酸化ネオ ジミウムに変換し得るネオジミウム塩の相当量を添加し、その後は「Ａ型」の酸 化アルミニウムの製造と類似の方法で行う。か焼の間に式、Ａ　Ｑ　Ｎ　ｄ　Ｏ ｓおヨＵ　Ａ　Ｑ　ｓ　Ｎ　ｄ　＊　０　＋　＊　ｊ＝各々対応し、１７５０− ２０５０”（ｊＤ融点を有する活性化合物が形成され、焼結を促進し、粒子のふ くらみを防止する。得られたか燐酸化アルミニウムは以下、「Ｃ型」という。

このようにして得られた「Ａ型」、「Ｂ型」および「Ｃ型」の酸化アルミニウム の２または３（少なくとも２つ）を、添加剤の総量が一純酸化物で表わして−０ ，１−１，０重量％になるような比で混和する。

すなわち、Ａ＋ＢまたはＡｒｃまたはＢ＋ＣまたはＡ＋Ｂ＋Ｃの混合物を製造す る。好ましくは混合粉末を乾式または湿式磨砕処理し、微細な粒度の製品を生成 する。混合粉末の粒子の９０−９５％が中央値粒度４−６μ肩より小さく、５０ ％が１−３μｌより小さく、好ましくは１μ肩より小さいことが好ましい。

このようにして得られた混合粉末は、好ましくは、ダイ−カスト、ドライ−プレ ス、スリップ−カスト、押出などのそれ自体公知の方法により成型する。成型製 品は１４６０−１７００℃の温度、好ましくは１６００℃にて、２−１Ｏ時間、 好適には６時間焼成する。

加熱速度はおよそ１００−３００℃／時である。第２の焼結熱処理間に生じる固 相反応の速度はｍｍいた温度、時間等に加えて一結局、複雑な機構によって制御 され、種々の融点および親和力を有する金属酸化物の間、また、より低い融点を 有し、か焼中に上記酸化物から生成する化合物の間で起る反応の速度によって決 定される。これらの工程中、より低い融点を有する化合物が次第に増加し、大過 剰に存在する酸化アルミニウムの結晶構造中に組み入れられ、それによって成型 製品の容積が減少する。この系では、反応は、延長時間中の維持された上昇温度 の関数として行なわれるから、１５−１７％の成型製品の線収縮は、ひび割れが 避けられるようにゆっくり起るからひび割れが避けられ、これは重大な利点であ る。この利点はさらに本発明の添加剤によって得られる低い焼結温度のためによ り小さな熱膨張によりさらに増大する。

本発明の方法のさらなる利点は、セラミックスの製造に通常用いられる既知の常 套手段により単純および複雑な形状のいずれの成型製品の製造をも可能にするこ とである。

種々の量のアルミニウム化合物および添加剤を用いて製造されるアルミナ・セラ ミックスは所与の利用分野の使用における要求に十分に合致すると一般に言うこ とができる。ｒＡ＋Ｂ型」の混合物から製造された製品は十分信頼しうる電子工 学および電子技術的目的に使用が可能である。ｒＡ＋Ｃ型」の混合物は特に機械 的な耐摩耗性および長期の耐用性が必要な製品の製造に適している。ｒＢ＋Ｃ型 」の混合物から製造された製品は顕著な熱技術特性および耐薬品性を有している 。ｒＡ＋Ｂ＋Ｃ型」の混合物から得られた製品は低温で焼結することができ、こ れは特に、なめらかな表面を有し、接合箇所が厚い、または丸みを帯びた大型の 製品の製造に有利である。

本発明の方法の実施の特に好ましい実施態様によると、ハンガリー特許第１７９ ，９８１に開示した処理を行う場合、少量の硫酸アルミニウム溶液の存在下でか 焼し、得られた酸化アルミニウムは密でない構造を有し、容易に微細粒度に磨砕 される。ハンガリー特許第１６５，３５７に開示された、ポリイソブチレン乾式 圧縮成型補助も効果的である。この補助法では、小さな単位圧をかけても、およ そ２．４ｇ／Ｃｍ’の圧粒密度が得られる。

本発明の方法によれば、既存の添加剤を使用しても特別な性質を有するセラミッ ク製品゛を得ることができる。すなわち、酸化アルミニウム・セラミックスの金 属化およびろう付またははんだ付けを促進するために硅酸塩を添加することがで き（ハンガリー特許第１７７．４５０号）、または耐熱衝撃性を増大する酸化ジ ルコニウムまたは酸化クロムを導入することができる。本発明はさらに、耐破砕 および耐衝撃性および耐高熱衝撃性を増大する金属クロムまたはコバルトを加え ることによって、いわゆる「サーメット」の製造を可能にする。

本発明を下記の実施例によりさらに詳細に説明するが、保護の範囲を実施例に限 定するものではない。

（「Ａ十Ｂ型」の混合物） 少なくとも９９重量％焼結アルミナボール微粉砕機に、恒量に乾燥した工業用水 酸化アルミニウム（ＡＣ（ＯＨ）、）　１５５７９Ｃ酸化アルミニウム９９８９ 相当量）を計量して入れる。別の容器に工業用硫酸イツトリウム４　、２９（（ Ｙ　ｔ（Ｓ　Ｏ４）ｓ）、酸化イツトリウム２９相当量）を入れ、水に溶解して 、室温で飽和の溶液を生成する。得られた溶液は水酸化アルミニウムに注ぎ入れ 、混合物を２時間磨砕して均一にする。「半乾き」の粉末を０．ＩＭＰａの圧で 圧縮して製造し、粉末を成形し、加熱シーズ中で１５００℃にて５時間か焼する 。ついで得られた活性化アルミニウム（「Ａ型」）を微細粉末にする。

アルミナボールを備えた微粉砕機に、上記品質の水酸化アルミニウム（Ａｌ１（ ＯＨ）、）　１５２５９（酸化アルミニウム９９７９相当量）を計量し入れる。

工業用酸化ランタン（Ｌａ＊０ｓ）３９を好ましくは乾燥状態で加え（酸化ラン タンの９５％は粒度ｌμ屑以下である）、そこで混合物を２時間磨砕して均一化 し、好ましくは乾燥状態で成形し、１５００℃にて６時間、か焼する。かくして 、活性酸化アルミニウム（「Ｂ型」）が得られる。

このようにして得られた酸化アルミニウムＣｒＢ型」）および酸化アルミニウム （「Ａ型」）を−緒にアルミナボールを備えた微粉砕機で乾燥状態で、磨砕物の ９５％が粒度中央値５μｌ以下で、５０％が２μｌ以下の粉砕度まで、粉砕する 。

粉砕物は、周知の方法でパラフィンダイカストにより成型し、成型品をパラフィ ンからはずし、酸化雰囲気（空気）で、１５５０℃の温度にて、８−１Ｏ時間焼 結する。

このようにし得られた焼結セラミックスは呼称酸化アルミニウム含量９９．５重 量％およびＹ、０．含量０．２重量％、およびＬａｙ’ｓ含量０．３重量％を含 む。、見掛は密度：　３．９２９／ａｍ’、吸水率：０％（ツクシンテスト陰性 ）。曲げ強さ４００ＭＰａ、誘電損失率（ｌＯＭＨｚ、２０℃にて測定）：　２ −４ＸＩ　Ｏ−’、誘電率＝９．２、絶縁破壊の強さ：２０ＫＶ／■ｍ０平均粒 度：４．６μｍ１表面ざらつき（タリイサーフ測定に基づいて）Ｒａ＝３μｍ（ Ｃ，Ｌ、Ａ、）。ロックウェル硬度８２゜ 利用分野：特に電気工業における絶縁体目的のもの：例えば、高周波数コイル、 加熱材支持体、クリンチ・リレー、コア送信機、電子部品および電気機器の構造 部材など。

実施例　２ （ｒＡ十〇型」の混合物） アルミナ磨砕材を備えた微粉砕機に、工業用乾燥水酸化アルミニウムｌ’５２５ ｇ（酸化アルミニウム９９７ｇ相当量）、および平均粒度ｌμ１（９５％）を有 する酸化ネオジミウム（ＮｄｚＯｓ）ｓ３ｇを計量して入れ、圧縮して成形し、 １６００℃にて６時間か焼する。すなわち、活性化アルミナＣｒＣ型」）が得ら れる。

活性酸化アルミニウムＣｒＣ型Ｊ）１０００９を磨砕微細粉機に計り、ついで実 施例１により製造した酸化アルミニウム５００９（ｒＡ型」）を添加し、混合粉 末を実施例１に記載と同様に微細粉に磨砕する。

磨砕原料をスリップカストにより成型し、乾燥、１６５０℃にて空気中で、成型 製品の大きさ、肉厚により変化させて、６−１０時間焼結する。

製品の呼称酸化アルミニウムの含有量９９．７重量％、ＮａｄｔＯｓ量０．２重 量％、Ｙ、０．含有量は０．０６重量％である。見掛は密度：　３　、９４　ｇ ／ｃｍ”、吸水率二〇％（ツクシンテスト陰性）、曲げ強さ４２０ＭＰａ、モー ス硬度９、平均粒度：　５．４ｐｍ。

利用分野：高い硬度および高耐摩耗性を必要とする目的のもの：例えばプレス成 形、プレス板、滑り支承、スラリ材および採鉱油産業に用いられる粘液ポンプ、 砂噴射ノズルなど。

Ｘ実数−１ （ｒＢ＋Ｃ型」の混合物） 焼結アルミナボールを備えた磨砕微細粉機中に低アルカリ性分含有および１３０ ０℃を越えない温度で焼成した（製造者：アルマースフィジトエイ・チムフェル ドジャール）を量り入れ、ついで酸化ものを加える。混合粉を６時間磨砕し、成 形し、その後１６００”ｃにて５時間焼結する。かくして、酸化アルミニウム「 Ｂ型」を得る。

同時に、別の微粉砕機に「Ｇ型」のアルミナ４５０ｇを量り入れ、９５％がｌμ ｌ以下の粒度を有する酸化ネオジミウム５０９を添加し、混合粉を上記と同様に 磨砕し、成形し、か焼する（「Ｃ型」）。

冷却後、各活性酸化アルミニウム（すなわち、「Ｂ型とＣ型」を各１００−１０ ０９）混和し、「Ｇ型」のアルミナ３０００９とともに、粒子の９５％、が平均 粒度が５μ腐以下で５０％が１−２μ肩以下の粒度になるまで磨砕する。

磨砕物は、パラフィンダイカスト法により成型し、パラフィンを取り除き、成型 品を空気中１５５０℃にて１０時間、または１６００℃にて６時間焼結する。

％、Ｌ　ａ　ｔ　Ｏ３含量０．３重量％、Ｎ　ｄ　ｔ　Ｏｓ含量０．３重量％に 達する。

見掛は密度３．９９７ｃｍ’、吸水率二〇％、曲げ強さ４００ＭＰａ、軟化点１ ７４０℃、平均粒度５．７μ！。

利用分野：主に熱工学的使用、例えば実験室および試験工場用アニーリング浴、 るつぼカバー、暖炉の底板、電熱線用支持体、ブラズマロなど。

（ｒＡ＋Ｂ型」の混合物） アルミニウムボールを備えた磨砕微粉砕機に高純度酸化アルミニウム（酸化アル ミニウム９９．９９重量％および総アルカリ成分が０゜００２％より多くなく、 １１００℃を越えない温度でか焼したもの、シラクチ、ブタベスト製造）９９９ ．５９を量り入れる。別に分析縁純度の硫酸イツトリウム１　、１９Ｃ酸化イツ トリウム０．５９相当量）を量り入れ、蒸留水に溶解して、室温で飽和溶液を調 製する。このようにして得られた溶液を酸化アルミニウムに注ぎ、２時間磨砕し て均一にする。得られた「半乾」粉末をふるいにかけ、成形し、空気中１５００ ℃にて、６時間、か焼する。「Ａ型」の酸化アルミニウムを得る。

同時に、高純度酸化アルミニウム９９９．５９を磨砕微細粉機に量り入れ、分析 縁純度の硫酸ランタン０　、９９（Ｌ　ａｔ（Ｓ　Ｏ−）！、酸化ランタン０５ ９相当量）を蒸留水で飽和溶液とし、加える。混合物を均一にし、上記と同様に か焼する。かくして「Ｂ型」の酸化アルミニウムを得る。

異なる添加剤で活性化された２種の酸化アルミニウム型を、ｌ：１の重量比で、 粒子の９５％が平均粒度４−５μｌ以下で、４０−５０％１μ肩以下の粒度まで 磨砕する。

このようにして得た混合粉末を既存のポリイソブチレン乾式プレス法（ハンガリ ー特許第１６５，３５７号）で成型し、１６８０−１７００℃にて、２−４時間 空気中で焼結する。

このようにして得たいわゆる高純度焼結製品の呼称酸化アルミニウム含量９９． ９重量％、Ｙ、Ｏ，含１０．０５重量％、およびＬａｔＯ５含量は０．０５重量 ％に達する。見掛は密度：　３，９６ｇ／ｃＩ１１３、吸水率：０％。

曲げ強さ４２０ＭＰａ、誘電損失率：　（１０ＭＨｚ、２０℃にて測定）ＩＸｌ ｏ−’、（９，６ＧＨｚ測定）７Ｘ１０−’、誘電率９．８、抵抗（容積）率（ １００Ｖｄ、ｅ、、２０℃にて測定）：　＞　１０　”ｏｈｍ、　ｃｔａ、、表 面抵抗：　＞　１０　”ｏｈｍ／ｃｍ”、セラミックスの平均粒度ニア、２ｐｘ 。

ざらつき、Ｒａ＝４．８μｘ（Ｃ，Ｌ、Ａ、）、ロックウェル硬度：９゜利用分 野：特に、ミクロ電子工学における低および高周波、高性能の能動および受動絶 縁用、例えば、研ぎ出し成型の薄層集積回路基材、調音ＵＲＨコイル材、コンピ ューターの出力頭部およびその他の高耐摩耗性が必要なもの、例えば、伸線ゲー ジ、高純度金属の切断器または金属るつぼ、電子線溶接器のための陰極など。

実施例　５ （「Ａ＋Ｃ型」の混合物） アルミナボールを備えた微細粉機に、１３００”Ｃを超えない温度でか焼した「 Ｇ型」のアルミナ９９５ｇを量り入れ、ついでこれに工業用酸化イツトリウム４ ｇおよび工業用酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１ｇを計り入れる一混合粉末は−好 ましくは乾燥状態で一粒子の９０％が平均粒度５μｍ以下、５０％が２μｍ以下 の粒度になるまで磨砕する。粉末はふるいにかけ、１５００’Ｃにて８時間が焼 する。活性酸化アルミニウム（「Ａ型」）は下記のように加工する。

１０００℃を超えない温度でガンマ−酸化アルミニウム９９５ｇと工業用酸化ネ オジミウム５ｇを別の微細粉機に計り入れ、混合物を磨砕し、上記と同様にか焼 する。かくして、酸化アルミニウム「Ｃ型」を得る。

活性酸化アルミニウム「ＡおよびＣ型」を、好ましくは湿式で、ｌ：１の比で、 粒子の９５％が平均粒度５−６μｍ以下、５０％が３μｍ以下の粒度になるまで 一緒に磨砕する。

懸濁液を界面活性剤の存栓下、周知の方法でパリダイの適当な石膏に流し込む。

ついで、成型製品をとりばずし、乾燥、１４８０−１５００℃にて空気中で、８ −１２時間焼結する。

かくして得られたセラミックスの呼称酸化アルミニウムの含量は９９重量％、Ｙ 、０３含ｊ１０．４重量％、ＭｇＯ含量０．１重量％およびＮｄｔＯｓ含量は０ ．５重量％に達する。見掛密度：３．９０ｇ／ｃｍ３、吸水率二〇％、曲げ強さ ４００ＭＰａ、平均粒度４．５μｍ、表面のざらつきＲａ＝３．３μｍ（Ｃ，Ｌ 、Ａ、）。

利用分野：織物工業における検査ゲージ、レンガ工業の押圧オリフィス口、ガラ ス切断材、化学工業におけるポンプ材および弁座、ポンプのシール環および軸受 など。

実施例　６ （ｒＢ＋Ｃ型」の混合物） アルミナボールを備えた微細粉機中に、恒量に乾燥した工業用ベーマイト（Ａ１ ２０（ＯＨ））１１７２ｇ（酸化アルミニウム９９６ｇ相当りを計り入れる。別 のフラスコに工業用硝酸ランタン１３．６ｇ（Ｌａ（Ｎｏ、）５、酸化ランタン ４ｇ相当量）は計り入れ、水に溶解し、室温で飽和溶液にする。かくして得られ た飽和溶液を上記のベーマイト溶液に注ぎ、混合物を２時間で均一にする。

かくして得られた「半乾」粉末を前成形し、加熱シーズ中に入れ、空気中１６０ ０℃にて、５時間か焼する。かくして得られた「Ｂ型」の酸化アルミニウムは下 記のように利用され得る。

微細粉機中に、「Ｇ型」のセラミック酸化アルミニウム９９６ｇ（１５００℃を 超えない温度で焼成したもの）を計り入れ、ついで工業用硝酸ネオジミウム１６ 　、７　ｇ（Ｎｄ（Ｎ　Ｏ５）ｓＸ酸化ネオジミウム４ｇ相当量）の飽和水溶液 （室温にて）を添加し、混合物を２時間磨砕して均一化する。かくして得られた （「半乾」）粉末を圧縮して成形し、つぎに加熱シーズに入れ、１６００℃にて ６時間か焼する。

かくして得られた「Ｃ型」活性酸化アルミニウムを上記の「Ｂ型」活性酸化アル ミニウムとともに、ｌ：１の比で、粒子の９５％の平均粒度が５μｍ以下で、５ ０％が２μｍ以下である粒度まで磨砕する。

微細磨砕混合粉末を周知の方法で加工し、成型製品とし、１４８０−１５５０℃ 、−好ましくは懸濁状態で−８−１Ｏ時間、酸化雰囲気（空気）中で焼結する。

カクシて得られた成型製品の呼称酸化アルミニウムの含量９９゜２重量％、Ｌａ ｔ、ｓ含量０．４重量％、Ｎｄ、Ｏ，含量は０．４重量％に達する。見掛は密度 ：３．９０ｇ／ｃｍ３、吸水率二〇％、曲げ強さ４００　Ｍ　Ｐ　ａ、軟化温度 １７２０℃、平均粒度：４．２μｍ０利用分野：特に熱工学、例えば高温計のカ ビラリ−およびスリーブ、燃焼管、暖炉の支持レール、高温のアニーリングおよ び融解のためのボート型容器、化学工業における利用、例えば耐酸性パイプライ ン、撹拌棒、スタフィック棒、ダイオードおよびサイリスターハウジング、高真 空用導管および標準導管など。

実施例　７ （ｒＡ＋Ｂ＋Ｃ型」の混合物） 酸化アルミニウムボールを備えた微細粉機中に、工業用ガンマ−酸化アルミニウ ム４９７ｇおよび工業用酸化イツトリウム３ｇ（平均粒度１μｍ）を計り入れ、 混合物を２時間磨砕して均一にする。成形し、１５００℃にて６時間か焼する。

かくして活性酸化アルミニウムＣｒＡ型」）を得る。

２つの磨砕微細粉機中に、工業用ガンマ−酸化アルミニウム４９５．５ｇを２度 計り入れ、ついで酸化ランタン（平均粒度１μｍ）およる。２つの粉末は各々別 々にか焼する（ｒＢおよびＣ型」）。

活性化酸化アルミニウム粉−各５００ｇ計量−３種を配合し、アルミナボールを 備えた微細粉機中で、粒子の９０％の平均粒度が５μｍ以下で、５０％が１−２ μｍ以下の粒度になるまで十分に磨砕する。

微細粉物の一部を等圧圧縮により、残部をダイカストにより成型し、より複雑な 形状の製品を作製する。前者の製品を前焼成し、空気中、１５６０−１６００℃ ニテ、６−１０時間焼結スル。。

このようにして得られた焼結セラミック物の呼称酸化アルミニウム含量９９．２ 重量％ｌ、ｍ違し、Ｙ　ｔ　Ｏｓ含量ハ０　、２重量％、Ｎ　ｄ　＊　Ｏｓ含量 は０．３重量％に達する。見掛は密度：３．９０−３．９４８／ｃｍ’、吸水率 ＝θ％、平均粒度４μｍ、表面ざらつきＲａ＝２．２μｍ（Ｃ，Ｌ。

Ａ、）、曲げ強さ３８０−４１０ＭＰａ、軟化温度１７１０℃。

利用分野ニ一般電気技術用、例えば絶縁パール、コイル支持体、機械用ケーブル グリップ、例えば、サンドプラスター、織物産業における糸竪樋、金属工業の研 磨剤および研磨体、熱工学用、例えば気体雰囲気保護用溶接ノズル、耐熱底板、 化学工業における耐酸、耐アルカリバルブボール、ピン材、筒先など。

上記の実施例は、本発明の方法が高度利用目的のセラミック製品を提供するもの であることを明確に示すものである。

国際調査報告 ｍＭｅａｗｅ６１＆＄−片−１１ｍ、に’Ｆ／議８７７００００８

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．アルミニウム化合物−好ましくは、水酸化アルミニウム、ベーマイト、ガン マー酸化アルミニウムまたはアルファ一酸化アルミニウム、またはこれらの混合 物−を添加剤とともに活性化し、成型し、混合物を焼結することによる、酸化ア ルミニウム９９−９９．９重量％を含有し、微細な結晶構造を有する、アルミナ ・セラミック製品の製造方法において、アルミニウム化合物に、酸化イットリウ ムまたは酸化ランタンまたは酸化ネオジミウム−酸化アルミニウム含量に対し− 少くとも０．０５重量％量、または加熱により対応酸化物に変化し得るこれらの 塩の相当量を添加し、別々に上記混合物を磨砕により均一にし、これに少くとも １４５０℃の温度で熱処理を施し、よって上記添加物の少くとも８０重量％と酸 化アルミニウムを反応させ、のち、かくして得られた活性化酸化アルミニウムの ２または３種を混和し、かくして得られた、添加物の総含量０．１−１．０重量 ％−純酸化物に換算して−を有する、混合物を磨砕し、ついで、得られたセラミ ック基礎材料を既存の方法で成型品とし、最後に１４５０℃以上で焼結する、こ とを特徴とするアルミナセラミック製品の製造方法。
2. ２．出発のアルミナ化合物として、好ましくは水酸化アルミニウム、ベーマイト 、ガンマー酸化アルミニウム、および／またはアルファ−酸化アルミニウム、ま たはこれらの適当な混合物を用いる、請求項１記載の製造方法。
3. ３．アルミニウム化合物を、酸化イットリウム、酸化ランタンまたは酸化ネオジ ミウム、および／またはこれらの塩の相当量にて活性化し、上記活性剤を、添加 剤の型に応じて一酸化アルミニウム含量に対し−０．０５−１０重量％量使用す ることからなる、請求項１記載の製造方法。
4. ４．請求項１−３記載のいずれかの方法で製造した場合ものであって、酸化イッ トリウム、酸化ランタン、および／または酸化ネオジミウムの呼称含有量が０． １−１．０重量％である、多結晶質構造を有する焼結アルミナ・セラミックス。