JPH02198646A - 酸素感応セラミック材料の粉砕方法 - 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】 本発明は粉砕方法に関し、特にセラミック材料をセラミ
ック粉末に粉砕する方法に関する。より詳細には、本発
明は、セラミック材料の自生磨砕技術（ａｕｔｏｇｅｎ
ｏｕｓ　ａｔｔｒｉｔｉｏｎ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ）に関
する。

例えばサブミクロンのような非常に小さな粒子サイズの
高温セラミック材料の粉末に対する需要がある。例えば
サブミクロンサイズ（すなわち、平均粒子サイズが１ミ
クロン以下）のセラミック粉末は、特に、粉末を焼結し
て高温かつ高硬度のセラミック製品を得る焼結作業に需
要がある。従来技術においては、例えばモース硬さで９
以上の高硬度の材料については、所望の小さな粒子サイ
ズをもつ粉末を得ることは極めて困難であった。

かような粉末を得るには、極めて長時間（数日間に亘る
こともある）をかけて粉砕する必要があった。また、粉
砕すべき材料が硬いため、この材料が、粉砕媒体及び容
器から生じる鉄のような物質により汚染されないように
して粉砕することは困難であった。例えば米国特許第４
，２７５，０２６号においては、二硼化チタニウムのよ
うなセラミック材料を、二硼化チタニウム自体のような
非汚染材料で構成された粉砕機で粉砕する技術が提案さ
れている。粉砕媒体を使用する場合、その粉砕媒体は、
通常、定形媒体（ｓｈａｐｅｄ　ｍｅｄｉａ）であった
。粉砕された材料は広範囲の粒子サイズ分布を有してお
り、大きな粒子が大きな重量パーセントを占めていた。

表面積によれば、長い粉砕時間をかけても、通常、平均
粒子サイズがサブミクロンにはならないことを示してい
る。磨砕機（ａｔｔｒｉｔｉｏｎ　ｍ１ｌｌ）について
も言及しているが、磨砕機に大きなエネルギを人力する
ことについて示唆してはいない。

また、例えば米国特許第３，５２１，８２５号には、粉
砕ジャー（ｍｉｌｌｉｎｇ　ｊａｒ）内で粉砕するとき
に第２相材料＜５ｅｃｏｎｄ　ｐｈａｓｅ　ｍａｔｅｒ
ｉａｌ）を構成する粉砕媒体を含めることにより、粉砕
工程に第２相材料を実際に導入することが提案されてい
る。この特許では、いかなる目的のためにも磨砕機を使
用することは示唆されていない。また、この特許に係る
方法は、粉砕媒体のボール又はベレットを必要とし、ゆ
っくりした粉砕工程を有している。例えばこの特許に係
る方法の粉砕時間は７２時間である。

かような粉砕作業時における生成品（粉末）の汚染を避
ける別の方法は、ゴム又はポリウレタンのような耐摩耗
性材料で容器の壁をコーティングすることであり、この
方法は、従来の遅い粉砕作業を行う場合には満足できる
ものである。

例えば、米国内務省公報６７０号（米国政府印刷局筒１
９８１−３３２−０７６号）における論文「磨砕法によ
る粉砕（Ｃｏｍｍｉｎｕｔｉｏｎ　Ｂｙ　Ｔｈｅ　Ａｔ
ｔｒｉｔｉｏｎ　Ｇｒｉｎ−ｄｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓ
）　Ｊ　　（Ｓｔａｎｃｚｙｋ他著）には、高エネルギ
法において、粉砕媒体としてセラミック材料自体を用い
てセラミック材料を粉砕する技術が提案されている。し
かしながら、この方法には重大な欠点がある。特に、珪
砂のような粉砕媒体が好ましいことが記載されている上
、記載されている方法及び装置は、耐摩耗性材料又は粉
砕すべき材料のいずれのコーティングも施されていない
。また、この文献には、１秒につき７．２２　ｍ以上の
攪拌機の周縁速度を与える粉砕エネルギの入力について
の開示は存在しない。かようなエネルギ入力はそれ程大
きいものではなく、材料の迅速な粉砕が行えないことが
ある。また、特に、ゴム又はポリウレタンのような耐摩
耗表面でコーティングされている粉砕装置においては、
粉砕加工中に発生した熱を、装置の壁を通して充分に迅
速に除去することは簡単でない。従って、高エネルギを
入力して湿式粉砕作業を行うときのスチーミング（蒸れ
）及び圧力の発生を防止することはできない。かような
自生磨砕機を用いて、酸素感応供給材料（ｏｘｙｇｅｎ
　５ｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｆｅｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌ）
を少なくとも５ｍ　２７　ｇの表面積に低減させること
及び１ミクロン以下の平均粒子サイズにすることは示唆
されていない。更に、この粉砕によれば丸い粒子が形成
されると考えられている。通常、小さなサイズ分布の丸
い粒子は圧縮固化（コンパクション）特性に劣るため、
焼結作業には好ましくないと考えられている。

ＡＩＮ　、　ＴｊＢｚ、５ＩｙＮａ及びサイアロン（ｓ
ｉａｌｏｎ）のような成る種の粉砕された材料は、焼結
には適さない特性を有していることが判明している。焼
結に適さない理由は全体として明瞭ではないが、本発明
者らは、表面酸素（ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｘｙｇｅｎ）の
存在が焼結に悪影響を及ぼす重要な要因であると考えて
いる。

１９８６年８月付けのＳ、　Ｐｒｏｃｈａｚｋａ氏の論
文ｒ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｔｅｃｈｎ
ｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　５ｅｒｉｅｓ８６
ＣＲＤ１５８Ｊには、特に磨砕によるセラミック粉末の
粉砕技術が記載されている。この論文には、ムライト、
アルミナ、窒化珪素、炭化珪素及び炭化硼素を含む種々
の材料を種々の液体媒体中で粉砕する技術が記載されて
いる。例えば、この文献の表−１には、ジルコニア媒体
を用いた２−プロパツール中で窒化珪素を粉砕すること
が記載されている。しかしながら、焼結に適した粉末が
得られる窒化珪素の粉砕については何ら記載されておら
ず、かつ、酸素が欠乏した環境内での酸素感応セラミッ
クの磨砕があらゆる有効な目的にかなうものであるとの
示唆は存在しない。

現在係属中の米国特許出願第７２２．２７２号には、振
動エネルギ粉砕機すなわち振動粉砕機（すなわち、高振
動数及び特別の媒体をもつ振動粉砕機）によりセラミッ
ク粉末を粉砕できることが記載されている。振動は、１
分間当り７５０〜１　、８００回である。しかしながら
、この振動エネルギ粉砕機は重大な欠点を有している。

特に、振動粉砕された成る種のセラミック材料について
は、所望通りに容易に高密度圧縮することができず、振
動粉砕により、時々硼素やアルミニウムといった不純物
が混入される。これらの不純物は、成る用途の製品（特
に電子製品）には好ましくない。かような不純物は、し
ばしば、粉砕媒体の製造に使用される焼結促進剤（ｓｉ
ｎｔｅｒｉｎｇ　ａｉｄｓ）から発生する。また、粉砕
すべき材料と同様な組成の媒体は、サブミクロン材料を
焼結促進剤とブレンドし、成形しかつ焼結しなければな
ろないことから、製造が困難で高価になってしまう。ま
た、焼結促進剤を使用すると、前述のような好ましくな
い不純物を導入することにもなる。

本発明によれば、酸素感応セラミック材料を粉末に粉砕
する方法において、１〜２００ミクロンの間の平均粒子
サイズをもつ供給材料を、汚染物質が存在しない高エネ
ルギ自生磨砕機を用いて、媒体の存在する非酸化性流体
中で充分な時間をかけて粉砕し、少なくとも５１ＩＩｚ
／ｇ（好ましくは、少なくとも９ｍ２／ｇ）の比表面積
を得る工程を存している、酸素感応セラミック材料を粉
末に粉砕する方法が提供される。前記媒体は、粉砕され
る材料と実質的に同じ材料からなり、容易に入手でき、
高純度であり、かつ４ｍｍ以下（好ましくは２．５　ｍ
ｍ以下）の平均粒子サイズを有している。粉砕された材
料は、平均粒子サイズが１ミクロン以下の粉末を得るた
め更に処理し、仕上げられた粉末（完成粉末）の９７％
以上の粒子が５ミクロン以下になるようにすることがで
きる。

本発明の方法により製造された完成粉末は、その特殊性
を物理学的に説明することは困難であるが、従来技術に
より製造された粉末のもつ多くの重大な欠陥を解消する
ことができる。特に、本発明の方法により製造された成
るサブミクロン粉末は、従来技術により製造された粉末
よりも良好に圧縮固化（コンパクション）できる。すな
わち、従来技術による粉末の場合に要するよりもずっと
小さな圧力で最大コンパクションを得ることができる。

また、粉砕作業中に不純物が付加されないため、出発供
給粉末と殆ど同程度の純度を得ることができる。また、
本発明の方法により製造される粉末は非酸化性流体中で
粉砕されるため、良好な焼結結果を得ることができる。

特別な理論に結び付けることを望むものではないが、非
酸化性流体の使用により、焼結に悪影響を与える粒子表
面の酸化を低減できると考えられる。本発明の方法の結
果として焼結特性の改善を証明している材料の例として
、Ａ７！Ｎ　、　ＴｉＢｚ、Ｓｉ３Ｎ４及びサイアロン
（ｓｉａｌｏｎｓ）がある。他の酸素感応セラミック材
料も、焼結特性及び表面酸素の減少の改善を実証してい
る。「酸素感応」なる用語は、粉砕条件下で、炭化硼素
よりも大きな酸素感応性をもつ材料を含むことを意図す
るものである。

本発明によれば、ＴｉＢｚ、ＡＩＮ　−、５１３Ｎ４及
びサイアロンのような酸素感応セラミックを、１ミクロ
ン以下の平均粒子サイズの粉末に粉砕することに関し従
来技術がもつ多くの欠点を解消できる方法が提供される
。特に、装置に高剪断エネルギを入力できるため、従来
の粉砕時間を大幅に短縮することができる。これは、本
発明によれば、装置からの熱伝導を大幅に改善できるた
めに可能となるのである。また、本発明の方法は特別な
粉砕媒体を必要とせず、材料自体が、超微細粉末を直接
製造する粉砕媒体として作用するようになっている。粉
砕媒体は、供給材料と本質的に同じ材料で作られ、２．
５　ｍｍ以下の平均粒子サイズをもち、かつ特別な形状
になることなく容易に破壊される高純度のセラミックで
構成するのが好ましい。実際に、粉砕媒体は粉砕される
粉末で構成することができ、粉砕されるセラミック材料
の大きな破片を破壊（クラッシュ）することにより簡単
に得ることができる。従って粉砕媒体は、振動エネルギ
粉砕機に使用される焼結媒体のコストの５％以下にする
こともできる。粉砕時間が短いこと及び特別な粉砕媒体
を必要としないことから、粉砕のコストを大幅に低減す
ることができる。また、粉砕媒体及び粉砕容器の表面に
より生じる不純物（汚染）を本質的に無くすことができ
る。従って、結果として得られる粉末の純度は非常に高
く、すなわち、出発材料と殆ど同じ純度を有している。

また、その特別な理由を説明することは困難であるが、
本発明の方法により製造されるサブミクロン粉末は、従
来技術により製造されるサブミクロン粉末に比べ、予期
し得ない程容易に圧縮固化することができる。

粉砕すべき材料を懸濁すべく本発明により使用される非
酸化性流体として、炭化水素（例えばトルエンのような
芳香族の液体及び例えばヘキサン及びヘプタンのような
脂肪族の液体）を用いることができる。また、流体を、
脂肪族の液体のような非酸化性流体と不活性ガス、水素
及び窒素から選択されたガスとの混合物で構成すること
もできる。更にこの流体は、液化プロパン、ブタン、水
素、窒素、ネオン、ヘリウム及びアルゴンのような液化
ガスで構成することができる。塩化水素は一酸化炭素の
ような酸化作用をもつとは一般に考えられないため、塩
化水素を使用することもできる。但し、これらの塩化水
素や一酸化炭素ガスは、毒性を有するため取扱いが困難
である。粉砕は低温すなわち極低温で行うことができ、
極低温で行うと、成る場合には破砕が容易になり、また
成る場合には好ましい粒子形状にすることができる。

実際、セラミックが酸素感応セラミックであるか否かに
係わらず、極低温粉砕は、破砕特性に関して成る利点を
有している。

摩耗を防止するため、本発明によれば、攪拌機がゴム又
はポリウレタンでコーティングされている。別の方法と
して、粉砕すべきセラミックと同じ組成の材料で攪拌機
を作ることができる。

本発明によれば、セラミック材料は、本発明の自生磨砕
を行う前には、１〜２００ミクロン（好ましくは１〜１
００ミクロン）の間の平均粒子サイズをもつ粒状材料で
あり、自生磨砕を行った後には、セラミック材料は１ミ
クロン以下の平均粒子サイズをもつものになる。

本発明の方法によれば、攪拌機の周縁速度は通常かなり
太きく　　（７，５ｍ／ｓ以上）、一般には、約１０〜
１００ｍ／ｓにすることができる。かような周縁速度の
下で（すなわち、高エネルギ入力下で）、粉砕作業は通
常２〜１２時間の滞留時間をかけて行われるが、粉砕す
べき材料の最初の粒子サイズが比較的大きい場合であっ
ても、通常は約１０時間以下である。

粉砕容器の内側の長さに対する内径の比は約１：１〜１
：１０の範囲にある。また、この粉砕容器の壁は例えば
水で冷却され、熱伝導を更に高めるようになっている。

熱伝導を高めるには、良好な熱伝導率をもつセラミック
粉砕チャンバを使用することができる。更に、外部の熱
交換器を用いることもできる。、攪拌機は駆動シャフト
にディスクが組み付けられたものが好ましい。駆動シャ
フトは、任意の位置、例えば粉砕容゛器の中心軸線をデ
ィスクの中心近く　（又は中心から外れて）に位置決め
し、乱流作用を増大できる３ようにしてもよい。ディス
クには、攪拌作用を高めるための孔が設けられている。

以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明による自生磨砕法に使用する粉砕機（
磨砕機）１０の第１実施例を示す断面図である。この粉
砕機１０には円筒状の粉砕容器Ｉ２が設けられており、
該粉砕容器１２の側壁１４は、ポリウレタン或いは天然
又は合成ゴムのような耐摩耗性材料でコーティングされ
ている。

粉砕機１０には、番手８〜１０又はこれより小さな粗粒
子サイズ（ｇｒｉｔ　５ｉｚｅ）をもつ高純度のセラミ
ック媒体１６が収容されている。粉砕機工０内にはまた
、一般に１〜１００ミクロンの粒子サイズをもつ酸素感
応セラミック供給材料１７が存在している。この供給材
料１７は、非酸化性液体１８中に懸濁している。粉砕機
１０には攪拌機２０が設けられており、該攪拌機２０は
ディスク２４が固定された駆動シャフト２２を有してい
る。

一般にディスク２４には、攪拌作用を高めるための孔２
６が貫通形成されている。駆動シャフト２２は、駆動手
段（通常は電気モータ）２８により回転される。一般に
駆動手段２８は、攪拌機を約１０〜Ｌｏｏｍ／秒の範囲
の周速度が得られるように駆動シャフト２２を回転する
のに充分な動力及び速度が得られるものである。容器１
２は全体として円筒状をなしている。容器１２の側壁１
４の全体に亘って冷却ジャケット３０が設けられており
、該冷却ジャケット３０に冷却水３２が通され、粉砕作
業により生じた熱を除去できるようになっている。別の
方法として外部熱交換器３１を設け、該熱交換器３１に
懸濁液（スラリ）を通すことによりスラリを冷却するこ
とができる。容器（すなわちチャンバ）１２の頂部には
スクリーン３４が設けられている。このスクリーン３４
は、粉砕機１０内に粉砕媒体を保持して、粉砕された微
細粉末３６が連続的に粉砕機１０から排出できるように
している。スクリーンのサイズは、製品の条件に応じて
５〜ｌＯＯミクロンの範囲の任意のサイズを選択できる
。駆動シャフト２２及び該駆動シャフトに取り付けられ
たディスク２４は、粉砕される材料と同じ材料で作るこ
とができるが、通常はゴム又はポリウレタンのような耐
摩耗性材料でコーティングしておく。粉砕機１０をヘプ
タンのような引火性の液体と共に使用する場合には、全
てのモータ及び電気機器は防爆形のものを使用し、粉砕
機１０を危険のない環境で使用する。

第２図は、本発明の方法に使用する自生磨砕機の別の好
ましい実施例を示すものである。

粉砕機１０’には円筒状の粉砕容器１２′が設けられて
おり、該容器１２′は、水のような液体を通すことがで
きるジャケット３０′を形成している。側壁１４′内に
置かれたセラミックインサート４２′により、粉砕チャ
ンバ４０′が形成されている。粉砕機１０’にはポリウ
レタンがコーティングされた攪拌機２０′が設けられて
おり、該攪拌機２０′は、ディスク２４′が取り付けら
れた駆動シャフト２２′を備えている。一般に、ディス
ク２４′には貫通孔２６′が設けられていて、攪拌作用
を増大できるようになっている。防爆形のモータで構成
された駆動手段２８′が設けられており、該駆動手段２
８′、は、減速・クラッチ装置４４′及び気密シール４
６′を介して駆動シャフト２２′に連結されている。ヘ
プタンのような引火性の液体を使用する場合には、この
自生磨砕機１０′を、防爆スイッチを備えた換気形フユ
ームフード（図示せず）内で運転するのが好ましい。粉
砕チャンバ４０’は、パージ開口４８′を通してアルゴ
ン又は窒素のような不活性ガスでパージしておくのが好
ましい。

自生磨砕機による粉砕後に、粉末には、５ミクロン以上
の粒子（通常、粉砕媒体の摩耗により生じる）が、かな
りの量（すなわち、通常４〜１０％）で含有されている
ことが判明している。粉砕時間を延長しても、これらの
大きな粒子を完全に無くすことは困難である。

これらの大きな粒子は焼結作業を妨げることが判明して
おり、本発明の方法で更に処理することにより、これら
の大きな粒子を、大幅に低減すなわち無くしてしまう必
要がある。本発明の方法により更に処理することにより
、９７％以上（好ましくは９８．５％以上）の粒子が５
ミクロン以下である粉末にすることができる。また、か
ような処理をした後、完成品としての粉末が、０．５〜
０．９　ミクロンの平均粒子サイズをもつものであるこ
とが好ましい。

かような処理として、１９８５年４月１１日付けの米国
特許出願第７２２．２７２号に記載された振動粉砕のよ
うな別の適当な粉砕作業を行うことにより、大きな粒子
を選択的に小さなサイズに粉砕することによって除去す
る工程を用いることができる。

本発明によれば、かような粉砕工程も、非酸化性流体内
で行うことができる。かような粉砕方法においては、粉
末は、実際の粉末と同程度の圧縮度合の焼結ペレットと
共に振動される。通常、これらのペレットは約０．５〜
５　ｃｍの最大直径を有しており、円筒の直径は円筒の
長さの０．３〜４倍の寸法を存している。

大きい粒子は、例えば、当業者に知られた沈降分離法又
は遠、心分離法により除去することができる。

得られるサブミクロン粉末は、特に焼結作業に有効な、
予期し得ない程優れたものである。本発明の方法により
得られる粉末は、従来の方法ではよく見られた粉砕作業
により生じる汚染が殆ど（或いは全く）無いので、従来
の粉砕方法により得られる粉末よりも高純度のものが得
られ、全金属不純物を８００ｐｐｍ以下、アルミニウム
を１１００ｐｐ以下及び硼素を１０ｐｐｍ以下にするこ
とができる。

特に、金属媒体を使用しないため、鉄不純物が導入され
ることはない。第１粉砕工程において焼結媒体が用いら
れることはない。従って、アルミニウム又は硼素の不純
物（これらは、粉砕媒体を作るための焼結補助剤として
一般に使用されている）が導入されることはない。また
、仕上げ工程として焼結媒体と共に振動粉砕する場合で
も、全部をかような振動粉砕により粉砕した粉末に比べ
れば、殆ど不純物は導入されないと云える。このことは
、５ミクロン以上のサイズの粒子を無くすための仕上げ
工程として２〜８時間あればよいのに対して、振動粉砕
によりサブミクロンを完全に形成するには、通常３０時
間以上（一般に３６〜４８時間）を要するということか
らも云えることである。

本発明の方法により粉砕された粉末は、表面積が実質的
に増大しているにも係わらず、酸素含有量は少ない。酸
素含有量は、９　ｍ”／ｇの表面積をもつ粉末の場合、
６重量％以下、好ましくは５重量％以下、最も好ましく
は３重量％以下にする。

また、本発明による自生磨砕された粉末は、従来技術の
方法により得られた粉末よりも容易に高密度に圧縮でき
るという予期しない効果がある。

このことは、焼結中の収縮が小さい高密度の焼結製品を
容易に得ることができるという点で好ましいものである
。

この優れた圧縮特性は、特に予期し得ないものである。

なぜならば、丸くて狭いサイズ分布範囲をもつと考えら
れる従来技術による自生磨砕された材料は、きつくパッ
クできないと考えられているからである。いかなる粒子
理論とも結び付くことを望むものではないが、少なくと
も９０％が自生磨砕により形成されるサブミクロン粉末
は、高圧縮密度にするのに好ましい形状及びサイズ分布
を有している。

次に本発明を例示するが、これは本発明を説明するため
のものであって、制限するものではない。

± 種々の酸素感応セラミック材料及び調整材料（（ｏｎ　
ｔｒｏ　Ｉｓ）を、不活性環境下で自生磨砕機により粉
砕した。

材料の粉砕に使用した磨砕機は、第２図に示すものと本
質的に同じものである。

粉砕チ中ンバとして使用されるセラミックインサートは
炭化硅素（シリコンカーバイド）で作られていて、ステ
ンレス鋼で作られた壁の内側にしっかりと配置されてい
る。セラミックインサートとステンレス鋼の壁との間の
空間には、ヘプタンが充満されている。粉砕媒体が、し
ばしば見られるようなかなり鋭く粗い粒子であったにも
係わらず、炭化珪素は、粉砕作業中に、優れた熱伝導性
及び耐摩耗性とを実証した。

磨砕機の最初の充填物（ｉｎｉｔｉａｌ　ｍ１ｌｌ　ｃ
ｈａｒｇｅ）は、ヘプタン分散液体からなる約２７重量
％の供給材料固形物で構成した。粉砕媒体（これは通常
、１０〜４０のメツシュ範囲にある）として、１．５〜
２ｋｇの粗い粒子を添加した。全スラリ体積は、約２．
２リツトルに維持された。粉砕は、第２図に示すように
ディスクが取り付けられたシャフトを１２００　ｒｐｍ
で回転することにより行われた。安全性のため、ディス
クのポリウレタンコーティングの摩耗を最小にするため
、及びスラリの濃度を容易に制御できるようにするため
、５０℃の温度制限を賦課した。粉砕中にサンプルを抽
出して周期的に分析し、所望のサブミクロンサイズまで
粉砕するのに要する全粉砕時間を試験したところ、４〜
２０時間であった。

各スラリサンプルを５００メツシユの篩（ふるい）にか
け、粉砕媒体と製品とを分離した。粉末を沈澱させ、過
剰のへブタンの上澄み液を排除した。ヘプタン蒸気の雰
囲気内において、真空下（約水銀柱２５）ン（約６３５
ｍｍＨｇ））で、８０〜９０℃の水浴温度を用いて、蒸
留形の装置（Ｂｕｅ−ｃｈｉ’ｓ　Ｒｏｔａｖａｔｏｒ
）内で乾燥を行った。乾燥の完了後、装置をアルゴンで
洗浄し、グローブボックス内に運ばれたサンプルをアル
ゴンでパージし、小型容器内に分配して、比表面積、粒
子サイズ及び酸素の分析を行った。

下記の表Ｉは粉砕作業の仕様を、表■は粉砕結果を示す
ものである。

表−一り 作」目１生 モータ 可変速ギアボ ックスの出力 粉砕チャンバ ４４０／４８０　　Ｖ　　、　　１．３　１１Ｐ＝４０
０〜１，５００　ｒｐｍ（粉砕機のシャフト速度） 材質：５ｉＣ（粉砕機インサート）、 容積：４．１　リットル 媒体キャパシティ：比重に基づ き、１．５〜３ｋｇ 内径に対する長さの比：　１．８９ ポリウレタンをコーティングし た金属ディスク及びこれらのデ ィスクの間に配置されたスペー サを備えたシャフト ディスクの直径：　１２６　ｍｍ、周縁速度（１，２０
０ｒｐｍ時−７，９ｍ／ｓ）作動速度：　１，２０Ｏｒ
ｐｍ　　（上記例の場合） 作動形式　−バッチ スラリ温度−２９〜４４℃ （ａ）粉砕機の水冷シャケ スラリ固形 物供給材料 （重量％） 電流 粉砕時間 バッチの サイズ スラリ再 循環 粉砕媒体 ツト （ｂ）チャンバ間の空間を 充満しているヘプタンを 介しての熱伝導 （最小）−へブタンの蒸発（温度、 粉末の粉砕性又は媒体）、 ヘプタン添加 一粉砕機負荷一粉砕媒体の 形状及びサイズ 粉末の粉砕性（及び媒体） ２．５　〜３ アンペア −４〜２０ 時間 ３３７　ｇ ２．２１ −なし 粉末の −スラリの ディスクの孔により高め られた粉砕機内での混合 なし の添加 供給粒子の−１ サイズ 粉砕媒体の〜 サイズ 〜７５ｕｍ 主として１０〜２０メツシユ （Ａ　Ｉ　Ｎが主として２０〜４０ メツシユであることを除 く） 表　■（その１） 粉砕結果の表 （その２） 、１０′・・・粉砕機（磨砕機）１ ．１２′・・・粉砕容器１ ．１４′・・・側壁、 ・・・セラミック媒体、 ・・・酸素感応セラミック供給材料、 ・・・非酸化性液体１ ．２０′・・・攪拌機１ ．２２′・・・駆動シャフト１ ．２４′・・・ディスク１ ．２６′・・・孔１ ．２８′・・・駆動手段（モータ）１ ．３０′・・・冷却ジャケット、 ・・・外部熱交換機、 ・・・冷却水、 ・・・スクリーン、 ・・・微細粉末、 ′・・・粉砕チャンバ、 ′・・・セラミックインサート、 ′・・・減速・クラッチ装置、 表■の結果を比較すると、本発明によれば、粒子サイズ
が劇的に減少されかつ表面積が増大しているにも係わら
ず、酸素感応セラミック材料中の酸素の重量％は、表面
積の増大する割合の２０％以下で増大しているに過ぎな
いことが分かる。また、この比較により、水中で窒化ア
ルミニウム（Ａ　Ｉ　Ｎ）を粉砕する場合には、酸素が
表面積よりも３倍以上の速度で増大することが分かる。

本発明の方法により製造された粉末によれば良好な焼結
結果が得られることに注目すべきである。

また、製造された粉末は、その後に酸化されないように
保護する必要がある。すなわち、空気に曝すべきではな
く、また水及び多くのアルコールのように粉末に酸素を
放散する溶媒にも曝すべきではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施する磨砕機の第１実施例
を示す縦断面図である。 第２図は、本発明の方法を実施する磨砕機の別の好まし
い実施例を示す縦断面図である。 ４６′・・・気密シール、 ４８′・・・パージ開口。 手 続 補 正 書 （方式） ■、事件の表示 平成１年特許願第２５８６４６号 ２、発明の名称 １ｌｉ１２累感応セラミツク材料の粉砕方法３、　Ｍ正
をする者 事件との関係 出 願人 名 称 ザ 力−ボランダム コムノずニ ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 平成２年１月３０日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸素感応セラミック材料を粉末に粉砕する方法に
   おいて、１〜２００ミクロンの間の平均粒子サイズをも
   つ酸素感応セラミック供給材料を、汚染物質が存在しな
   い高エネルギ自生磨砕機を用いて、媒体の存在する非酸
   化性流体中で充分な時間をかけて粉砕し、粉砕された材
   料及び少なくとも５ｍ＾２／ｇの比表面積を得る工程を
   有しており、前記媒体が、前記供給材料と本質的に同質
   でありかつ４ｍｍ以下の平均粒子サイズをもつセラミッ
   クで構成されていることを特徴とする酸素感応セラミッ
   ク材料を粉末に粉砕する方法。
2. （２）前記セラミックが、ＡｌＮ、ＴｉＢ＿２、Ｓｉ＿
   ３Ｎ＿４及びサイアロンからなる群から選択されること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. （３）前記流体が炭化水素の液体であることを特徴とす
   る請求項２に記載の方法。
4. （４）前記流体が、脂肪族の液体と不活性ガス、水素及
   び窒素から選択されたガスとの混合物であることを特徴
   とする請求項２に記載の方法。
5. （５）前記流体が液化された極低温ガスであることを特
   徴とする請求項２に記載の方法。
6. （６）前記ガスが、水素、ヘリウム、窒素、アルゴン及
   びネオンからなる群から選択された極低温ガスであるこ
   とを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. （７）前記極低温ガスが塩化水素であることを特徴とす
   る請求項５に記載の方法。
8. （８）前記粉砕された材料を更に処理して平均粒子サイ
   ズが１ミクロン以下の粉末にし、仕上げられた粉末の９
   ７％以上の粒子が５ミクロン以下になるようにすること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。