JPH02255566A - 低熱膨張コージェライトの製造方法 - Google Patents
低熱膨張コージェライトの製造方法Info
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- JPH02255566A JPH02255566A JP1079844A JP7984489A JPH02255566A JP H02255566 A JPH02255566 A JP H02255566A JP 1079844 A JP1079844 A JP 1079844A JP 7984489 A JP7984489 A JP 7984489A JP H02255566 A JPH02255566 A JP H02255566A
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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。
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]
本発明は低熱膨張コージェライトの製造方法に係り、特
に熱膨張係数が著しく小さく、耐熱衝撃性に優れた低熱
膨張コージェライトを、工業的有利に製造する方法に関
する。
に熱膨張係数が著しく小さく、耐熱衝撃性に優れた低熱
膨張コージェライトを、工業的有利に製造する方法に関
する。
コージェライトは熱膨張が小さく、急熱急冷に対する抵
抗性、即ち、耐熱衝撃性が著しく高いことから、従来よ
り耐熱食器、電熱用耐火材、化学工業用装置材料、その
他電気絶縁用磁器、耐電弧磁器、抵抗器ボビン等として
、幅広い分野において各種用途に供されている。
抗性、即ち、耐熱衝撃性が著しく高いことから、従来よ
り耐熱食器、電熱用耐火材、化学工業用装置材料、その
他電気絶縁用磁器、耐電弧磁器、抵抗器ボビン等として
、幅広い分野において各種用途に供されている。
従来、コージェライトの製造方法としては、焼結法、ガ
ラス結晶化法が採用されてい・る。これらのうち、ガラ
ス結晶化法としては、ガラス粉末結晶化法とガラスブロ
ック結晶化法との2手法がある。ガラス結晶化法はコー
ジェライトの組成物を溶融後、急冷してガラスを得て、
そのガラスを粉砕して成形した後、もう−度1000〜
1100℃まで温度を上げて結晶化させる方法である。
ラス結晶化法が採用されてい・る。これらのうち、ガラ
ス結晶化法としては、ガラス粉末結晶化法とガラスブロ
ック結晶化法との2手法がある。ガラス結晶化法はコー
ジェライトの組成物を溶融後、急冷してガラスを得て、
そのガラスを粉砕して成形した後、もう−度1000〜
1100℃まで温度を上げて結晶化させる方法である。
また、ガラスブロック結晶化法は、ガラスブロック体の
成形を行りな後に、同様に結晶化させる方法である。
成形を行りな後に、同様に結晶化させる方法である。
ところで、高温型コージェライトセラミックス(a−2
Mg0・2Aft20s ・5SLO2)、即ちα−コ
ージェライトが低熱膨張であり、耐熱衝撃性に優れるこ
とは、その結晶の熱膨張異方性に起因している。即ち、
コージェライト結晶はa軸方向の熱膨張係数が正である
のに対し、C軸方向の熱膨張係数が負であるため、構成
結晶の熱膨張が平均化される多結晶体では低膨張特性を
示す。
Mg0・2Aft20s ・5SLO2)、即ちα−コ
ージェライトが低熱膨張であり、耐熱衝撃性に優れるこ
とは、その結晶の熱膨張異方性に起因している。即ち、
コージェライト結晶はa軸方向の熱膨張係数が正である
のに対し、C軸方向の熱膨張係数が負であるため、構成
結晶の熱膨張が平均化される多結晶体では低膨張特性を
示す。
しかしながら、コージェライトは高温で部分的に液相を
生成していくため、焼結法により純度の高いα−コージ
ェライト単一相からなる緻密な多結晶焼結体を得ること
は難しい。焼結法では、α−コージェライトを得るため
の仮焼温度範囲が狭いことから、温度制御が難しい上に
、焼結温度も高く工業的に不利である。即ち、1200
℃以下ではクリストバライト、コランダム、スピネルな
どの結晶が生成する。1400℃の仮焼によりα−コー
ジェライトとなるので、仮焼した粉末を成形し、高温(
1450℃)で焼成することにより、α−コージェライ
トの焼結体が得られる。しかしながら1500℃以上の
高温ではムライト等の結晶を生じるようになる。
生成していくため、焼結法により純度の高いα−コージ
ェライト単一相からなる緻密な多結晶焼結体を得ること
は難しい。焼結法では、α−コージェライトを得るため
の仮焼温度範囲が狭いことから、温度制御が難しい上に
、焼結温度も高く工業的に不利である。即ち、1200
℃以下ではクリストバライト、コランダム、スピネルな
どの結晶が生成する。1400℃の仮焼によりα−コー
ジェライトとなるので、仮焼した粉末を成形し、高温(
1450℃)で焼成することにより、α−コージェライ
トの焼結体が得られる。しかしながら1500℃以上の
高温ではムライト等の結晶を生じるようになる。
焼結法における焼結温度を下げるために金属アルコキシ
ド法による高純度コージェライト粉末の合成及び゛その
焼結などが試みられており、緻密な焼結体が得られては
いるが、満足し得る熱膨張特性が得られることについて
は報告がなされていない。
ド法による高純度コージェライト粉末の合成及び゛その
焼結などが試みられており、緻密な焼結体が得られては
いるが、満足し得る熱膨張特性が得られることについて
は報告がなされていない。
また、コージェライト組成の融体は、水冷程度の冷却に
よりガラス化可能であるため、コージェライト組成ガラ
ス粉末の焼結及び結晶化も行われており、緻密化を促進
するためにホットプレスを採用することにより熱膨張係
数が1.13〜1.70xlO−”℃−8のコージェラ
イトセラミックスが得られたとの報告もある。更に近年
では機械的特性の向上を目的として、ムライトとの複合
化も多く試みられている。
よりガラス化可能であるため、コージェライト組成ガラ
ス粉末の焼結及び結晶化も行われており、緻密化を促進
するためにホットプレスを採用することにより熱膨張係
数が1.13〜1.70xlO−”℃−8のコージェラ
イトセラミックスが得られたとの報告もある。更に近年
では機械的特性の向上を目的として、ムライトとの複合
化も多く試みられている。
このような焼結法以外にも、バルク状試料についてガラ
ス結晶化法によりMg0−AJ120s −3iO2系
ガラスセラミツクスを作成したとの報告例も多くある。
ス結晶化法によりMg0−AJ120s −3iO2系
ガラスセラミツクスを作成したとの報告例も多くある。
この際、結晶化のための核生成促進剤としてZrO2、
TiO2等が一般に用いられている。
TiO2等が一般に用いられている。
例えばW−Z d a n i e w s k iは
10重量%MgO−20重量%AILzOs−70重量
%SiO2(MgO・ 0. 8A1.20s ・
4. 7SiO2)の組成のガラスの結晶化について詳
細を検討しており、この系では分相が存在し、その結晶
化が核生成−成長型で制御された等温変態により起こる
ことを指摘している(J、Am、Ceram。
10重量%MgO−20重量%AILzOs−70重量
%SiO2(MgO・ 0. 8A1.20s ・
4. 7SiO2)の組成のガラスの結晶化について詳
細を検討しており、この系では分相が存在し、その結晶
化が核生成−成長型で制御された等温変態により起こる
ことを指摘している(J、Am、Ceram。
Soc、、 58.163−169.1975あるいは
同61.199−204゜1978) ここで、特に
核生成促進剤としてZrO2を添加したときには、結晶
相の粒径は、コロイド状態で存在するZrO2粒子によ
り支配されるとしている。この研究の中では1150℃
で1週間等温保持することにより、高温型コージェライ
トとZrO2よりなるガラスセラミックスが得られてい
るが、原料組成がコージェライト組成よりずれているた
め、多くのガラス相も含んでいるものと考えられる。
同61.199−204゜1978) ここで、特に
核生成促進剤としてZrO2を添加したときには、結晶
相の粒径は、コロイド状態で存在するZrO2粒子によ
り支配されるとしている。この研究の中では1150℃
で1週間等温保持することにより、高温型コージェライ
トとZrO2よりなるガラスセラミックスが得られてい
るが、原料組成がコージェライト組成よりずれているた
め、多くのガラス相も含んでいるものと考えられる。
更に、コージェライト初晶域にある16.7重量MgO
−22.3重量%AJ!20g−61重量%5i02組
成のガラスの結晶化について、表面より結晶化が起こる
ことも報告されている(窯協、 96.247−252
.1988)。
−22.3重量%AJ!20g−61重量%5i02組
成のガラスの結晶化について、表面より結晶化が起こる
ことも報告されている(窯協、 96.247−252
.1988)。
[発明が解決しようとする課題]
上記従来技術の項で述べたように、従来のコージェライ
トの製造方法のうち、焼結法では、焼成温度範囲が狭い
ことから、温度制御が難しく、また、高温焼結を要し、
工程が複雑であるなどの欠点がある。
トの製造方法のうち、焼結法では、焼成温度範囲が狭い
ことから、温度制御が難しく、また、高温焼結を要し、
工程が複雑であるなどの欠点がある。
また、ガラス結晶化法はガラス化及び再加熱が必要であ
るため、工程が複雑である。しかも、ガラス結晶化法に
より作製したコージェライトガラスセラミックスでは、
核生成剤を添加しない場合には表面より結晶化が起こる
ことが多く、均一なものが得にくい上に、核生成剤を用
いた場合にも、コージェライト単一相よりなり、かつ熱
膨張係数が1.0XIO″″@℃″″1以下のものは得
られていないのが現状である。
るため、工程が複雑である。しかも、ガラス結晶化法に
より作製したコージェライトガラスセラミックスでは、
核生成剤を添加しない場合には表面より結晶化が起こる
ことが多く、均一なものが得にくい上に、核生成剤を用
いた場合にも、コージェライト単一相よりなり、かつ熱
膨張係数が1.0XIO″″@℃″″1以下のものは得
られていないのが現状である。
本発明は上記従来の問題点を解決し、α−コージェライ
ト単一相よりなり、熱膨張係数が小さく、著しく耐熱衝
撃性に優れた低熱膨張コージェライトを製造することが
できる方法であって、低い熱処理温度で実施でき、しか
も熱処理温度範囲も広く、処理工程も簡略化された低熱
膨張コージェライトの製造方法を提供することを目的と
する。
ト単一相よりなり、熱膨張係数が小さく、著しく耐熱衝
撃性に優れた低熱膨張コージェライトを製造することが
できる方法であって、低い熱処理温度で実施でき、しか
も熱処理温度範囲も広く、処理工程も簡略化された低熱
膨張コージェライト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]
本発明の低熱膨張コージェライトの製造方法は、コージ
ェライト組成に対して10重量%以下のTiO2を添加
してなるコージェライト組成物を加熱溶融した後、1.
5℃/ s e cより遅い降温速度にて900〜11
80℃の温度に降温し、この温度に維持してα−コージ
ェライト単一相のコージェライトを得ることを特徴とす
る。
ェライト組成に対して10重量%以下のTiO2を添加
してなるコージェライト組成物を加熱溶融した後、1.
5℃/ s e cより遅い降温速度にて900〜11
80℃の温度に降温し、この温度に維持してα−コージ
ェライト単一相のコージェライトを得ることを特徴とす
る。
ところで、融液を冷却して凝固させる融液凝固法は、主
として冷却速度を遅くして大きな単結晶を成長させる目
的で従来より実施されており、最近ではこの方法を利用
してスボジュメンなどの融液の一方向凝固による配向性
多結晶体の製法が報告されている。
として冷却速度を遅くして大きな単結晶を成長させる目
的で従来より実施されており、最近ではこの方法を利用
してスボジュメンなどの融液の一方向凝固による配向性
多結晶体の製法が報告されている。
融液凝固法は、ガラス結晶化法のようにガラス化及び再
加熱を必要としないため、工程が簡略化できるという利
点があるが、融液凝固法をコージェライトに利用した報
告はない。これは、コージェライト融液を単純に冷却す
るだけでは、α−コージェライト(以下、「α−C」と
略記する。)単一相は得られず、ムライト(以下、rM
u」と略記する。)、プロトエンスタタイト(MgO−
5io2、以下、「Pr」と略記する。)、クリストバ
ライト(S i 02 、以下「Cr」と略記する。)
などが晶出するためである。
加熱を必要としないため、工程が簡略化できるという利
点があるが、融液凝固法をコージェライトに利用した報
告はない。これは、コージェライト融液を単純に冷却す
るだけでは、α−コージェライト(以下、「α−C」と
略記する。)単一相は得られず、ムライト(以下、rM
u」と略記する。)、プロトエンスタタイト(MgO−
5io2、以下、「Pr」と略記する。)、クリストバ
ライト(S i 02 、以下「Cr」と略記する。)
などが晶出するためである。
本発明者らは、融液凝固法によるα−C単一相の作製の
ための基礎実験として、コージェライト組成融液のCC
T (Continuous Cooling Tem
pe−rature)図、T T T (Time T
emperature Trans−formatio
n)図を作成し、冷却速度や過冷却液体中での等温熱処
理に依存して晶出する結晶相を明らかにすることにより
、融液凝固法によりα−C単−相を得る熱処理条件を確
立し、熱膨張係数が著しく小さく、耐熱ffl撃性に優
れた低熱膨張コージェライトを、工業的有利に製造する
方法として、コージェライト組成物を加熱溶融した後、
1.5℃/ s e cより遅い降温速度にて900〜
1100℃の温度に降温し、この温度に維持してα−コ
ージェライト単一相のコージェライトを得ることを特徴
とする低熱膨張コージェライトの製造方法を見出し、本
出願人より先に特許出願した(特願昭63−26572
0号。以下「先願」という。)。
ための基礎実験として、コージェライト組成融液のCC
T (Continuous Cooling Tem
pe−rature)図、T T T (Time T
emperature Trans−formatio
n)図を作成し、冷却速度や過冷却液体中での等温熱処
理に依存して晶出する結晶相を明らかにすることにより
、融液凝固法によりα−C単−相を得る熱処理条件を確
立し、熱膨張係数が著しく小さく、耐熱ffl撃性に優
れた低熱膨張コージェライトを、工業的有利に製造する
方法として、コージェライト組成物を加熱溶融した後、
1.5℃/ s e cより遅い降温速度にて900〜
1100℃の温度に降温し、この温度に維持してα−コ
ージェライト単一相のコージェライトを得ることを特徴
とする低熱膨張コージェライトの製造方法を見出し、本
出願人より先に特許出願した(特願昭63−26572
0号。以下「先願」という。)。
そして、先願の方法を基に、更に鋭意研究を重ねた結果
、特定量のTiO2を添加することにより、α−コージ
ェライトの結晶化が促進され、α−コージェライト単一
相の結晶化温度範囲をより拡大し得ることを見出し、本
発明を完成させた。
、特定量のTiO2を添加することにより、α−コージ
ェライトの結晶化が促進され、α−コージェライト単一
相の結晶化温度範囲をより拡大し得ることを見出し、本
発明を完成させた。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明においては、まずコージェライト組成となるよう
に原料を調合する。コージェライト組成は理想的には2
Mg0・2AJ220s5SiO2(13,8重量%M
gO−34,8重量%AfL2011−51.4重量%
5iO2)であるが、Mg09.5〜26.0重量%、
AJ220s 17.2〜35.0重量%、5i024
9.0〜67.4重量%程度の範囲ならば採用できる。
に原料を調合する。コージェライト組成は理想的には2
Mg0・2AJ220s5SiO2(13,8重量%M
gO−34,8重量%AfL2011−51.4重量%
5iO2)であるが、Mg09.5〜26.0重量%、
AJ220s 17.2〜35.0重量%、5i024
9.0〜67.4重量%程度の範囲ならば採用できる。
出発原料としては、酸化マグネシウム、酸化アルミニウ
ム、二酸化珪素の純粋試薬、或いは、タルク、カオリン
、粘土、マグネサイト、クロライド等の天然材料等を用
いることができる。
ム、二酸化珪素の純粋試薬、或いは、タルク、カオリン
、粘土、マグネサイト、クロライド等の天然材料等を用
いることができる。
このような出発原料を所望の組成となるように調合し、
十分に粉砕混合する。そして、得られた混合物に、更に
コージェライト組成に対して10重量%以下のTiO2
を添加して十分に混合する。なお、TiO2はコージェ
ライト組成原料の調合時に添加しても良い。
十分に粉砕混合する。そして、得られた混合物に、更に
コージェライト組成に対して10重量%以下のTiO2
を添加して十分に混合する。なお、TiO2はコージェ
ライト組成原料の調合時に添加しても良い。
このようにしてコージェライト組成に対して所定量のT
iO2を添加して得られたコージェライト組成物は、次
いで加熱し溶融して融液とする。
iO2を添加して得られたコージェライト組成物は、次
いで加熱し溶融して融液とする。
このコージェライト組成物の融液を得るための加熱温度
としては特に制限はないが、1550〜1650℃程度
が適当である。また、その加熱時問は1〜2時間程度が
適当である。加熱温度が低通ぎたり、加熱時間が短か過
ぎる場合には、十分に均一な融液が得られない場合があ
る。逆に、過度に加熱温度が高く、また、加熱時間が長
いと、処理コストの高騰を招き好ましくない。
としては特に制限はないが、1550〜1650℃程度
が適当である。また、その加熱時問は1〜2時間程度が
適当である。加熱温度が低通ぎたり、加熱時間が短か過
ぎる場合には、十分に均一な融液が得られない場合があ
る。逆に、過度に加熱温度が高く、また、加熱時間が長
いと、処理コストの高騰を招き好ましくない。
次いで得られた融液は、1.5℃/ s e cより遅
い降温速度で900〜1180℃の温度範囲にまで冷却
し、900〜1180℃の温度領域で保持、好ましくは
等温保持して、α−C単一相を生成させる。
い降温速度で900〜1180℃の温度範囲にまで冷却
し、900〜1180℃の温度領域で保持、好ましくは
等温保持して、α−C単一相を生成させる。
降温速度が1.5℃/ s e cよりも速いとガラス
化が起きる。降温速度は遅いはどα−Cの生成に好適で
あるが、過度に降温速度を遅くする仁、製造効率が低下
するため、工業的に不利である。
化が起きる。降温速度は遅いはどα−Cの生成に好適で
あるが、過度に降温速度を遅くする仁、製造効率が低下
するため、工業的に不利である。
従って、降温速度は5.0〜2.0℃/ s e cと
するのが好ましい。
するのが好ましい。
このような降温速度にて融液を冷却後、900〜118
0℃、好ましくは950〜1050℃の温度で保持する
ことによりα−C単一相の結晶が生成する。通常の場合
、α−ci−相は、上記温度範囲に2〜3日程度保持す
ることにより生成する。
0℃、好ましくは950〜1050℃の温度で保持する
ことによりα−C単一相の結晶が生成する。通常の場合
、α−ci−相は、上記温度範囲に2〜3日程度保持す
ることにより生成する。
なお、本発明において、α−C単一相の生成効率を高め
るために、コージェライト組成物に核生成剤として添加
されるT i O2は、α−Cの結晶化を有効に促進す
るが、TiO2の過剰添加は、α−Cと共に晶出するT
iO2(ルチル)の量が増加し、好ましくない。従って
、T i O2の添加量はコージェライト組成に対して
10重量%以下、好ましくは3〜5重量%とするのが好
適である。T i O2の添加により、α−C単一相の
晶出温度領域が拡大され、また、その生成に要する時間
は短縮される。
るために、コージェライト組成物に核生成剤として添加
されるT i O2は、α−Cの結晶化を有効に促進す
るが、TiO2の過剰添加は、α−Cと共に晶出するT
iO2(ルチル)の量が増加し、好ましくない。従って
、T i O2の添加量はコージェライト組成に対して
10重量%以下、好ましくは3〜5重量%とするのが好
適である。T i O2の添加により、α−C単一相の
晶出温度領域が拡大され、また、その生成に要する時間
は短縮される。
このような本発明の方法により得られるコージェライト
は、α−C単一相よりなり、平均熱膨張係数が約0.8
8X10−’/℃の著しく低熱膨張のものであり、従来
の焼結法で得られるコージェライトの熱膨張係数(通常
1.7〜2.07×10″″6/℃)やガラス結晶化法
により得られるコージェライトの熱膨張係数(通常1,
4〜1 、8 X 10−@/℃)に比べて著しく小さ
いものである。しかも、このように低熱膨張性であるこ
とから、その誘電率も従来のものに比べて低い。
は、α−C単一相よりなり、平均熱膨張係数が約0.8
8X10−’/℃の著しく低熱膨張のものであり、従来
の焼結法で得られるコージェライトの熱膨張係数(通常
1.7〜2.07×10″″6/℃)やガラス結晶化法
により得られるコージェライトの熱膨張係数(通常1,
4〜1 、8 X 10−@/℃)に比べて著しく小さ
いものである。しかも、このように低熱膨張性であるこ
とから、その誘電率も従来のものに比べて低い。
[作用]
TiO2の添加によりα−Cの結晶化が促進され、結晶
化温度範囲が拡大される。従って、本発明の方法によれ
ば、融液凝固法により、熱膨張係数が著しく小さく、か
つ誘電率の低い、α−C単−相よりなるコージェライト
を、低い熱処理温度、広い熱処理温度範囲にて、また、
少ない処理工程数、簡単な処理操作で得ることが可能と
される。
化温度範囲が拡大される。従って、本発明の方法によれ
ば、融液凝固法により、熱膨張係数が著しく小さく、か
つ誘電率の低い、α−C単−相よりなるコージェライト
を、低い熱処理温度、広い熱処理温度範囲にて、また、
少ない処理工程数、簡単な処理操作で得ることが可能と
される。
[実施例]
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。
に説明する。
実施例1
特級試薬の酸化マグネシウム(MgO)、酸化アルミニ
ウム(AJ2203)、二酸化珪素(SiO2)を原料
として、これらをコージェライトの理想組成2Mg0・
2Af120s5SiO2となるように秤量し、更に、
このコージェライト組成に対して5重量%のTiO2を
添加して、アルミナ磁器乳鉢で十分に混合した。得られ
た混合物を、一端を封じた直径5mm、長さ7mmの石
英管に3〜4cmの高さまで積め込み、500℃等温保
持の炉中で約3時間乾燥させた。その後、約1570℃
等温保持の炉中で約2時間溶融し、均一化した後、得ら
れた融液を5℃/ s e cの降温速度で降温し、等
温保持を900〜1450℃の温度範囲において50℃
毎に行ない、各々の温度領域において得られる結晶相を
調べた。即ち、各温度の処理にて得られた試料について
、777曲線、CC7曲線を求め、X線回折の結果を含
めて結晶状態図を作製し、結果を第1図に示した。
ウム(AJ2203)、二酸化珪素(SiO2)を原料
として、これらをコージェライトの理想組成2Mg0・
2Af120s5SiO2となるように秤量し、更に、
このコージェライト組成に対して5重量%のTiO2を
添加して、アルミナ磁器乳鉢で十分に混合した。得られ
た混合物を、一端を封じた直径5mm、長さ7mmの石
英管に3〜4cmの高さまで積め込み、500℃等温保
持の炉中で約3時間乾燥させた。その後、約1570℃
等温保持の炉中で約2時間溶融し、均一化した後、得ら
れた融液を5℃/ s e cの降温速度で降温し、等
温保持を900〜1450℃の温度範囲において50℃
毎に行ない、各々の温度領域において得られる結晶相を
調べた。即ち、各温度の処理にて得られた試料について
、777曲線、CC7曲線を求め、X線回折の結果を含
めて結晶状態図を作製し、結果を第1図に示した。
なお、CC7曲線と777曲線は、ホットサーモカップ
ル法によって作成した。777曲線は、試料を熱電対形
成させたフィラメント上で溶融した後、融点以下の一定
温度に急冷(約200K / s ) 、等温保持して
、過冷却液体からの結晶の晶出を実体顕微鏡を通して直
接観察しながら、結晶化開始と終了の温度と時間(1)
を測定して求めた。C07曲線は、所定の冷却速度で冷
却する過程での結晶の晶出を実体顕微鏡で観察しながら
、結晶化開始の温度と時間(1)を測定して求めた。
ル法によって作成した。777曲線は、試料を熱電対形
成させたフィラメント上で溶融した後、融点以下の一定
温度に急冷(約200K / s ) 、等温保持して
、過冷却液体からの結晶の晶出を実体顕微鏡を通して直
接観察しながら、結晶化開始と終了の温度と時間(1)
を測定して求めた。C07曲線は、所定の冷却速度で冷
却する過程での結晶の晶出を実体顕微鏡で観察しながら
、結晶化開始の温度と時間(1)を測定して求めた。
第1図中、実線は結晶化開始又は終了曲線を示し、−点
鎖線は異なる結晶相が得られる領域の境界温度を示して
いる。μmCはμmコージェライトを示す、また、Cr
y、は結晶化、王は開始、工は終了、trans、は転
移を示す。
鎖線は異なる結晶相が得られる領域の境界温度を示して
いる。μmCはμmコージェライトを示す、また、Cr
y、は結晶化、王は開始、工は終了、trans、は転
移を示す。
第1図から明らかなように、結晶化曲線のノーズは15
00に、即ち約1230℃付近に存在し、この温度付近
で結晶化速度が最大であった。
00に、即ち約1230℃付近に存在し、この温度付近
で結晶化速度が最大であった。
また、1450に、即ち約1180℃を超える温度で等
温保持すると、Muが晶出してくる。
温保持すると、Muが晶出してくる。
1170〜1450に、即ち900〜1180℃の領域
で等温保持するとμmCが晶出し、最終的にはα−C単
一相が得られる。900℃より低い温度で等温保持する
とμmC単一相が得られる。
で等温保持するとμmCが晶出し、最終的にはα−C単
一相が得られる。900℃より低い温度で等温保持する
とμmC単一相が得られる。
このように融液からの冷却速度のみを制御する従来の融
液凝固法では、α−C単一相を得ることは不可能である
のに対し、本発明に従って、過冷却液体中での熱処理温
度を制御することにより、α−C単一相を得ることが可
能である。
液凝固法では、α−C単一相を得ることは不可能である
のに対し、本発明に従って、過冷却液体中での熱処理温
度を制御することにより、α−C単一相を得ることが可
能である。
比較例l
TiO2を添加しな・かったこと以外は、実施例1と同
様にして結晶状態図を作製し、結果を第3図に示した。
様にして結晶状態図を作製し、結果を第3図に示した。
なお、第3図中、Cry、、s、f、trans。
は第1図と同様である。また、Xは結晶化率(%)を示
す。
す。
第3図より明らかなように、TiO2を添加しない場合
において、α−Cが得られる結晶化温度範囲は900〜
1100℃である。
において、α−Cが得られる結晶化温度範囲は900〜
1100℃である。
従って、第1図及び第3図の結果から、本発明に従って
、TlO2を添加することにより、結晶化温度範囲が9
00〜1tootから900〜1180℃に拡大される
ことが明らかである。
、TlO2を添加することにより、結晶化温度範囲が9
00〜1tootから900〜1180℃に拡大される
ことが明らかである。
実施例2
コージェライト組成の融液(1570℃)に核生成剤と
し”CT i O2を、1 (No、2)、5 (No
、3)又は10 (No、4)重量%加えた試料N01
1〜4(No、1はT L O2添加せず。)について
、実施例1と同様にして結晶化状態図を作製し、結果を
第2図に示した。
し”CT i O2を、1 (No、2)、5 (No
、3)又は10 (No、4)重量%加えた試料N01
1〜4(No、1はT L O2添加せず。)について
、実施例1と同様にして結晶化状態図を作製し、結果を
第2図に示した。
第2図よりTiO2添加量の増加に伴いα−C結晶化曲
線が左ヘシフトし、結晶化が速くなると共に、結晶化温
度範囲が拡大することがわかる。
線が左ヘシフトし、結晶化が速くなると共に、結晶化温
度範囲が拡大することがわかる。
この結果から、α−C単一相を広い結晶化温度範囲にて
安定にかつ速く晶出させるためには、10重量%以下、
TlO2の晶出を考慮した場合には、好ましくは5重量
%程度のTlO2添加が効果的であることが明らかであ
る。
安定にかつ速く晶出させるためには、10重量%以下、
TlO2の晶出を考慮した場合には、好ましくは5重量
%程度のTlO2添加が効果的であることが明らかであ
る。
[発明の効果]
以上詳述した通り、本発明の低熱膨張コージェライトの
製造方法によれば、融液凝固法によりα−C単一相より
なる低熱膨張コージェライトを広い結晶化温度範囲にて
、容易に製造することができる。
製造方法によれば、融液凝固法によりα−C単一相より
なる低熱膨張コージェライトを広い結晶化温度範囲にて
、容易に製造することができる。
本発明の方法は融液凝固法によるため、■ 処理工程数
が少なく、工程の簡略化が図れる。
が少なく、工程の簡略化が図れる。
■ 熱処理温度が低い。
■ 熱処理温度範囲が極めて広い。
■ ■、■より、処理操作が容易である。
等の効果が得られる。
しかも、製造されるコージェライトはα−C単−相より
なるため、著しく優れた低熱膨張性を示し、このため耐
熱衝撃性に優れたものとなる。また、このように低熱膨
張性であることから、誕電率も低いものが得られる。
なるため、著しく優れた低熱膨張性を示し、このため耐
熱衝撃性に優れたものとなる。また、このように低熱膨
張性であることから、誕電率も低いものが得られる。
第1図、第2図及び第3図は各々、実施例1、実施例2
及び比較例1において得られた試料のC07曲線及び7
77曲線を示すグラフである。
及び比較例1において得られた試料のC07曲線及び7
77曲線を示すグラフである。
Claims (1)
- (1)コージェライト組成に対して10重量%以下のT
iO_2を添加してなるコージェライト組成物を加熱溶
融した後、1.5℃/secより遅い降温速度にて90
0〜1180℃の温度に降温し、この温度に維持してα
−コージェライト単一相のコージェライトを得ることを
特徴とする低熱膨張コージェライトの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1079844A JPH064508B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 低熱膨張コージェライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1079844A JPH064508B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 低熱膨張コージェライトの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02255566A true JPH02255566A (ja) | 1990-10-16 |
JPH064508B2 JPH064508B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=13701513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1079844A Expired - Lifetime JPH064508B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 低熱膨張コージェライトの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH064508B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7781043B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-08-24 | Nichias Corporation | Disk roll and base material for disk roll |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1079844A patent/JPH064508B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7781043B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-08-24 | Nichias Corporation | Disk roll and base material for disk roll |
US8592021B2 (en) | 2006-03-31 | 2013-11-26 | Nichias Corporation | Disk roll and base material for disk roll |
US8683691B2 (en) | 2006-03-31 | 2014-04-01 | Nichias Corporation | Disk roll and base material for disk roll |
US8834983B2 (en) | 2006-03-31 | 2014-09-16 | Nichias Corporation | Disk roll and base material for disk roll |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH064508B2 (ja) | 1994-01-19 |
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