JPH02137768A - チタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法 - Google Patents

チタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法

Info

Publication number
JPH02137768A
JPH02137768A JP63290732A JP29073288A JPH02137768A JP H02137768 A JPH02137768 A JP H02137768A JP 63290732 A JP63290732 A JP 63290732A JP 29073288 A JP29073288 A JP 29073288A JP H02137768 A JPH02137768 A JP H02137768A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
oxide
aluminum titanate
amount
sintered body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63290732A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Suzuki
寛 鈴木
Seiji Hashimoto
誠司 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP63290732A priority Critical patent/JPH02137768A/ja
Publication of JPH02137768A publication Critical patent/JPH02137768A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明は、チタン酸アルミニウム質焼結体に関し、その
低熱15Iti性を失わずに機械的強度を向上させ、さ
らに高温での分解を抑制したチタン酸アルミニウム質焼
結体の製造方法に係る。
[従来の技術] チタン酸アルミニウムの焼結体は、約1800℃の1s
融点を有し見掛は上の熱膨脹係数が約2X10″″6/
’Cと小さく、耐熱衝撃性に優れ曲げ強度は常温で約1
0Mpaを示す材料であることが知られている(参考 
奥田博了編 構造材料セラミックス 第195頁 オー
ム社 昭和62年発行)。
しかしこのチタン酸アルミニウムの焼結体は緻密な焼結
体を得ることが困M′C″機械的強度が弱い。
すなわち、この焼結体は、各結晶軸方向の熱WH眼を異
にするため、加熱焼成侵の冷却時に結晶粒子の熱膨脹の
大きざの異方性により結晶の粒界や粒内にマイクロクラ
ンクが発生する。このマイクロクラックは繰返しの熱履
歴により成長して、焼結体の機械的強度が低下すると説
明されている。
また熱的性質も750〜1300℃の温度範囲にJ3い
ては、AIrO3(フランダム)とTi02(ルチル)
に分解しやすく、特に還元雰囲気中では、前記の熱分解
傾向が著しいなどの材質的欠点をもっており、低熱数w
A林料として使用上の大きな制約巣作となっている。
この問題点を解消するために例えば特開昭61−281
066号公報には、チタン酸アルミニウムに対してIl
l比で10〜30%のケイ酸ジルコニウムを含有させた
低膨脹セラミックスの開示がある。そしてこのようにし
て得たチタン酸アルミニウム質焼結体は、その高融点、
低熱膨張性を損うことなく高強度をもち熱分解に対して
安定であり、繰返しの熱履歴に対しても機械的強度の低
下が少ないとしている。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は前記のチタン酸アルミニウム質焼結体よりさら
に低熱膨張性で、機械的強度をより向上させ、lX温で
安定な焼結体の製造方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明のチタン酸アルミニウム質焼結体は、酸化チタン
(TiO2)粉末と酸化アルミニウム(AltO3)粉
末またはこれらの複合酸化物であるチタン酸アルミニウ
ム粉末を主成分とし助剤として酸化タンタル(Ta1’
s)および酸化タングステン(WO3)の少なくとも一
種を配合した混合粉末を焼結して得られる。
酸化チタン粉末と酸化アルミニウム粉末は、それぞれを
混合した混合粉末に助剤として酸化タンタルおよび酸化
タングステンの少なくとも一方の粉末を混合して焼結す
るか、または前部って酸化チタン粉末と酸化アルミニウ
ム粉末との混合粉末を焼結して複合酸化物としたチタン
酸アルミニウムの粉末に、助剤として酸化タンタルおよ
び酸化タングステンの一方または両方の粉末を混合して
焼結したものであってもよい。この配合量は、例えば酸
化タンタルと酸化タングステンとの総邑がヂタン酸アル
ミニウム100重市部にたいして10重醋%以下である
ことが好ましい。10重量%を超えて添加しても添加m
に見合って添加効果が得られないためである。なお、酸
化アルミニウムと酸化チタンの割合は等モルM前後が低
熱膨張性を有する焼結体を得るのに好ましい。
焼結は、前記の混合粉末を常法に基づき高温(1500
℃前後)で加熱する。焼結は、常圧下でも、加圧下でお
こなってもよい。このさい予め混合粉末を成形しておく
ことが好ましい。
得られるチタン酸アルミニウム質焼結体は、タンタルま
たはタングステンの単独または両者が焼結時の助剤とし
て作用し、酸化物または複合酸化物として結晶相を形成
して、焼結体内に存在して緻密な構造体となる。この焼
結体は、機械的強度が高く、高温で安定である。この理
由はたとえ分解が起こったとしでも緻密な構造体のため
分解が表面部分のみにとどまるためと考えられる。
[作用] 本発明のチタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法は、
酸化アルミニウムと酸化チタンまたはその複合酸化物の
粉末に、助剤として酸化タンタルおよび酸化タングステ
ンの少なくとも一種を配合して焼結する方法である。
酸化タンタルおよび酸化タングステンを配合することに
より、タンタルまたはタングステンの酸化物または複合
酸化物が結晶相を形成して、焼結体中に均一に分散しチ
タン酸アルミニウム質焼結体のクラックの成長を抑制す
る。このため得られるチタン酸アルミニウム質焼結体は
低熱膨張率を保持し、また機械強度例えば曲げ強度が向
上し、さらに熱il撃性も向上し、1100℃までの熱
安定性を保持できる。
[実施例] 以下、実施例により具体的に説明する。
チタン酸アルミニウムの複合酸化物粉末に酸化タンタル
、酸化タングステン粉末を添加して形成する方法をA法
とする。粒1¥1μm以下のAl203(コランダム)
粉末と、粒径1μm以下のTiQz (ルチル)粉末と
を等モル量秤醜して混合粉末とし、大気中で1500℃
で0.5時間以上の焼成をおこないAlzTiOsの複
合酸化物を形成した。このA!2Tiosの複合酸化物
を粉砕した粒径3μm以下の粉末100重量部に、粒径
1μm以下の酸化タンタルみよび粒径1μm以下の酸化
タングステン粉末の少なくとも一種を第1表に示(配合
割合(0〜12重量%)で添加しボールミルで24時間
以上粉砕混合して各試料NO,1,3,5,7,9,1
1,13,20を調製した。なおNo、20は比較量で
タンタル、タングステンを含まないチタン酸アルミニウ
ムの複合酸化物の試料である。
コランダムとルチルの混合粉末に助剤の酸化タンタル、
酸化タングステン粉末を添加して形成する方法を方法と
する。粒径1μm以下のコランダム粉末と、粒径1μm
以下のルチル粉末を等モルa秤同して混合し、これの1
00重量部に粒径1μm以下の酸化タンタルおよび粒径
1μm以下の酸化タングステン粉末の少な(とも一種を
第1表に示す配合割合(0〜12重量%)で添加しポル
ミルで24時間以上粉砕混合して各試料No。
2.4.6.8.10.12.14.21を調製した。
なおNo、21は酸化タンタルおよび酸化タングステン
を含まない比較量である。
第1表に示す配合割合の各々混合粉末を、それぞれ金型
に充填して加圧成型機(600kgf/ルr)で成形し
得られた圧密体を等方静水圧法(1000k gf /
 Cm t )で更に加圧成形をおこない成形体を形成
した。次いでこの成形体を大気中で1500℃で0.5
時間以上の焼成をおこなった。 この各焼結体について
、熱膨張係数、四点曲げ強度および分解温度を測定した
結果を第1表に示した。なお、分解温度は25時間加熱
保持した侵、XIIQによる回折ね像に変化が現れ始め
た加熱温度で示した。
No、1とNO12は、酸化タンタルの添加量が0.2
重量%と酸化タングステンの添加量が0゜1重量%で添
加mの合計が0.3!T!II%である。
No、1は熱膨張係数が1.0X10−6/’C(以下
倍数部分の、X10−6/’Cは省略Jる)(A法)、
No、2は0.8 (B法)と比較量No、20(A法
)、21 (B法)の1.4より小さくなり低熱膨張性
が向上した。四点曲げ強度もNo、1が2.0MPa 
(以下中位のMPaの部分は省略する)、No、2が2
.3と比較量のN0920.2101.0より缶部上の
値を示し機械的強度が向上している。分解温度も比較量
のN0120.21の750℃に比べて両者とも800
℃で50℃上昇おり耐熱性が向上している。
N013とN014は、酸化タンタルの添加量が1.5
11%と酸化タングステンの添加量が8゜0重量%で添
加量の合計が9.5重^1%である。
No、3 (A法)では熱膨張係数が0.5、No。
4<B法)では0.4であり比較量のNO,20,21
の1.4に対して低熱膨張性が向上している。
四点曲げ強度もN083が10.0.No、4が10.
0と比較量のNo、20,21の1.0より10倍の値
を示し機械的強度が向上している。
分解温度も比較量のNo、20.21の750℃に比べ
てN013、No、4とも1000℃と250℃上昇し
耐熱性が向上している。
No、5とN016は、酸化タンタルの添加量が/1.
0111%と酸化タングステンの添加量が2゜0!R8
%で添加量の合計が6.0重量%の場合である。No、
5 (A法)では、熱膨張係数が0゜3、No、6 (
B法)では0.2であり比較量のNo、20.21の1
.4に対して低熱膨張性がさらに向上している。四点曲
げ強度もN025が20.0、No、6が15.0と比
較量のNo。
20.21の1.0より10倍以上の値を示し機械的強
度が向上している。分解湿度も比較量のN0120.2
1の750℃に比べてN015が1000℃、N016
が900℃と上昇し耐熱性が向上している。
No、7とN008は、酸化タンタルの添加量が5.0
m11%と酸化タングステンの添加量が5゜0重量%で
等吊用いた場合で添加量の合計が10゜0重量%である
。No、7(A法)では熱膨張係数が0.1、No、8
 (B法)では0.3となり比較量のNo、20.21
の1.4に対して低熱膨張性がさらに向上している。四
点曲げ強度もNO67が20.0、N088が18.0
と比較量のNo、20.21の1.0より10倍以上の
値を示し機械的強度が向上している。分解温度も比較量
のNo、20.21の750℃に比べてNo。
7が1100℃、N018がi ooo℃と耐熱性が向
上しでいる。
No、9とNo、10は、酸化タンリルの添加mが10
.011M%と酸化タングステンの添加量が12.0重
量%と添加量の合計が22.0重端%である。No、9
 (A法)では、熱膨張係数が0.5、No、10(B
法)では0.7となり比較量のNo、20121の1.
4に対して低熱膨張性が向上しているがN013〜8に
比べると低くなっている。四点曲げ強度もNo、9が5
.01No、、10が3、Oと比較量のNo、20.2
1の1゜0よりは向上しているがNo、3〜8に比べる
とやや小さくなっている。分解温度も比較量のNo、2
0,21の750℃に比べてNo、9が800℃、No
、10が800℃と向上しティるがN013〜8に比べ
ると低くなっており添加量が1〜10重間%の範囲が好
ましいことを示している。
NO,11、とN0112は、酸化タングステンの添加
量が5.0重量%のみのである。No。
11(A法)では、熱膨張係数が0.8、No。
12(B法)では0.8となり比較量のN0120.2
1の1.4に対してさらに向上し添加効果を示している
が、No、3〜8のタンタルとタンゲステンの両者を添
加したものに比べると低熱膨張性が大きくなっている。
しかし四点曲げ強度はNo、11が15.0、No、1
2が17.0とNo、5〜8と同程度の強度を持ってい
る。分解温度は比較量のNo、20.21の750℃に
比べてNo、11が1000℃、N0112が1000
℃と向上しておりN003〜8と同程度の耐熱性を待っ
ており酸化タングステンのみの添加でも焼結体の物性が
向上することを示している。
No、13とNo、14は、酸化タンタルの添加量が5
.0重Φ%のみである。No、13<A法)では、熱膨
張係数が0.3、No、14 (B法)では0.2であ
りN005〜6と同程度の値を示している。しかし四点
曲げ強度はNo、13が10.0、No、14が9.0
とNo、11〜12よりは低いがNo、3〜4と同程度
の強度を持っている。分解温度はNo、13が1000
℃、No、14が1000℃でありN0111〜12と
同程度の耐熱性を持っており酸化タンタルのみの添加で
も焼結体の物性が向上することを示している。酸化タン
タルと酸化タングステンとを併用することにより熱1l
IW1係数と四点曲げ強度がより向上することを示して
いる。
また添加方法は、特にその差の優劣ついてvA論するほ
どの差は認められない。
得られた焼結体No、3.4.5.6.7.8には、8
TatO5・18WO3、TatO3・WO2,11T
atOs a 4WO3の少なくとも一種の結晶相が存
在していることを、X線回折法で確認した。
[発明の効果] 本発明のチタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法は、
酸化タンタル、酸化タングステンの配合により、熱膨張
係数が1.0X10−3から0゜1×10″″3/’C
へと小さくなり低熱膨張性となり、四点曲げ強度が1.
0MPaから20MPaへと大きくなり機械的強度が向
上した。また熱安定性が750℃から1100℃まで上
昇し耐熱性が向上した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸化チタン(TiO_2)粉末と酸化アルミニウ
    ム(Al_2O_3)粉末またはこれらの複合酸化物で
    あるチタン酸アルミニウム粉末を主成分とし、助剤とし
    て酸化タンタル(Ta_2O_5)および酸化タングス
    テン(WO_3)の少なくとも一種を配合した混合粉末
    を焼結することを特徴とするチタン酸アルミニウム質焼
    結体の製造方法。
JP63290732A 1988-11-17 1988-11-17 チタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法 Pending JPH02137768A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63290732A JPH02137768A (ja) 1988-11-17 1988-11-17 チタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63290732A JPH02137768A (ja) 1988-11-17 1988-11-17 チタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02137768A true JPH02137768A (ja) 1990-05-28

Family

ID=17759809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63290732A Pending JPH02137768A (ja) 1988-11-17 1988-11-17 チタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02137768A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04317462A (ja) * 1991-04-16 1992-11-09 Isuzu Motors Ltd 低熱膨張セラミックス材料及びその製造法
WO2010095616A1 (ja) * 2009-02-17 2010-08-26 住友化学株式会社 チタン酸アルミニウム系セラミックス

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04317462A (ja) * 1991-04-16 1992-11-09 Isuzu Motors Ltd 低熱膨張セラミックス材料及びその製造法
WO2010095616A1 (ja) * 2009-02-17 2010-08-26 住友化学株式会社 チタン酸アルミニウム系セラミックス
EP2399878A4 (en) * 2009-02-17 2012-08-01 Sumitomo Chemical Co CERAMICS ON ALUMINUM TITANATE BASIS
US8853114B2 (en) 2009-02-17 2014-10-07 Sumitomo Chemical Company, Limited Aluminum titanate-based ceramics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2828986B2 (ja) セラミックス焼結体
Khaskhoussi et al. Effect of TiO2 addition on microstructure of zirconia/alumina sintered ceramics
EP0473048B1 (en) Calcium phosphate type glass-ceramic
JP2003506309A (ja) 酸化添加物を含んだ酸化ジルコニウムセラミックから成る未加工品及びその使用
CN111511702A (zh) 适合于牙科用途的氧化锆预煅烧体
WO1995029141A1 (fr) Produit fritte a base de zircone, son procede de production, materiau pour organe de meulage, et materiau pour bracket orthodontique
CN115802980A (zh) 适用于牙科的氧化锆预烧体
JP4196608B2 (ja) 着色ジルコニア系複合セラミック焼結体の製造方法
JPH02137768A (ja) チタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法
JPH04943B2 (ja)
JPH02258674A (ja) 導電性ジルコニア焼結体およびその製造法
JP6301176B2 (ja) ガラスセラミック組成物及びガラスセラミック焼結体
JPH0258232B2 (ja)
JPS63103864A (ja) 部分安定化された酸化ジルコニウムからなる焼結成形体およびその製造法
JPH02137769A (ja) チタン酸アルミニウム質焼結体の製造方法
JPH0459659A (ja) 窒化珪素焼結体の製造法
JPH0235702B2 (ja)
JPH06333426A (ja) 高周波用誘電体磁器組成物
KR20030090081A (ko) 열팽창이 낮은 알루미늄 티타네이트- 지르코늄 티타네이트세라믹 제조 방법
JPS63277560A (ja) ZrO↓2−MgO−Y↓2O↓3系セラミックスとその製造方法
JPH0283266A (ja) AlN焼結体の製造方法
KR20100009811A (ko) CrCl₃를 발색제로 사용한 핑크계열의 세라믹안료 및이의 제조방법
JPS5842147B2 (ja) ZrO↓2質焼結体の製造方法
JP2538438B2 (ja) 鉛系誘電体磁器組成物の製造方法
JPS63156065A (ja) ジルコニウムを含むペロブスカイトセラミツクスの製造方法