JPH03122047A - 高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法 - Google Patents
高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法Info
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- JPH03122047A JPH03122047A JP1257448A JP25744889A JPH03122047A JP H03122047 A JPH03122047 A JP H03122047A JP 1257448 A JP1257448 A JP 1257448A JP 25744889 A JP25744889 A JP 25744889A JP H03122047 A JPH03122047 A JP H03122047A
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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、チタンを構成元素として含有する無機質の繊
維によって強化されたチタン酸アルミニウム焼結体とそ
の製造方法に関する。
維によって強化されたチタン酸アルミニウム焼結体とそ
の製造方法に関する。
（従来の技術）
チタン酸アルミニウムは３結晶軸の各々の方向について
の熱膨張率が異なる異方熱膨張収縮を起こすため、チタ
ン酸アルミニウムを高温にて焼成した後冷却すると粒界
がｉｌＪ離し焼結体内部に微細な亀裂が多数分散して発
生する。このように内部に微細な亀裂を有するチタン酸
アルミニウム焼結体を加熱冷却しても、該亀裂が拡大縮
少するため見掛けの熱膨張率は約１×１０−６／℃と微
小になる。従って、熱応力が低く耐熱衝撃性に優れるた
め、排気マニホールドやホットプラグ等の高温度条件下
にて使用されるエンジン部品にチタン酸アルミニウム焼
結体が使用されている。
の熱膨張率が異なる異方熱膨張収縮を起こすため、チタ
ン酸アルミニウムを高温にて焼成した後冷却すると粒界
がｉｌＪ離し焼結体内部に微細な亀裂が多数分散して発
生する。このように内部に微細な亀裂を有するチタン酸
アルミニウム焼結体を加熱冷却しても、該亀裂が拡大縮
少するため見掛けの熱膨張率は約１×１０−６／℃と微
小になる。従って、熱応力が低く耐熱衝撃性に優れるた
め、排気マニホールドやホットプラグ等の高温度条件下
にて使用されるエンジン部品にチタン酸アルミニウム焼
結体が使用されている。
（発明が解決しようとする課題）
このような従来のチタン酸アルミニウム焼結体は上記の
ごとく内部に多数の微細な亀裂を有しており、外部から
応力が加わると応力が該亀裂に集中し亀裂を成長させる
ので機械的強度が非常に低く、４点曲げ強度は約Ｉ Ｋ
ｇ ／ ｍ ｍ’である。よって、チタン酸アルミニ
ウム焼結体は構造部材への使用に適しないという問題点
がある。
ごとく内部に多数の微細な亀裂を有しており、外部から
応力が加わると応力が該亀裂に集中し亀裂を成長させる
ので機械的強度が非常に低く、４点曲げ強度は約Ｉ Ｋ
ｇ ／ ｍ ｍ’である。よって、チタン酸アルミニ
ウム焼結体は構造部材への使用に適しないという問題点
がある。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記の問題点を解決するために、チタン酸アル
ミニウム焼結体内に無機質の繊維を分散させ、該繊維に
よりチタン酸アルミニウム焼結体を強化することにより
機械的強度の優れた高強度チタン酸アルミニウム焼結体
とその製造方法を提イ共しようとするものである。
ミニウム焼結体内に無機質の繊維を分散させ、該繊維に
よりチタン酸アルミニウム焼結体を強化することにより
機械的強度の優れた高強度チタン酸アルミニウム焼結体
とその製造方法を提イ共しようとするものである。
すなわち、チタン酸アルミニウム粉末とチタンを構成元
素として含有する無機質の繊維とを混練し、該混練物を
泥漿鋳込み成型した後、該成型物を１３００℃に加熱し
て焼成する。
素として含有する無機質の繊維とを混練し、該混練物を
泥漿鋳込み成型した後、該成型物を１３００℃に加熱し
て焼成する。
ところで、上記無機質の繊維はチタンを構成元素として
含有しているのでチタン酸アルミニウムとの親和力が犬
であり、よって、強固な繊維強化焼結体が得られる。
含有しているのでチタン酸アルミニウムとの親和力が犬
であり、よって、強固な繊維強化焼結体が得られる。
尚、上記無機質の繊維（以下５ｉ−Ｔｉ−Ｃ繊維という
）とは５ｉ−Ｔｉ−Ｃ等からなり、例えば（株）宇部興
産製の商品名「チラノ繊維」として販売されているもの
である。該５ｔ−Ｔｉ−Ｃ繊維は有機金属架橋重合体の
一種であるポリチタノカルボシランを窒素雰囲気にて焼
成することによって得られる。該Ｓ ｉ −Ｔ ｉ−Ｃ
繊維が最大強度となる焼成温度は１３００℃であり耐熱
性にイ！ねている。例えば、炭化珪素繊維の最大強度と
なる焼成温度が１２００℃であるのに対し更に１００℃
高温にも耐えることができる。
）とは５ｉ−Ｔｉ−Ｃ等からなり、例えば（株）宇部興
産製の商品名「チラノ繊維」として販売されているもの
である。該５ｔ−Ｔｉ−Ｃ繊維は有機金属架橋重合体の
一種であるポリチタノカルボシランを窒素雰囲気にて焼
成することによって得られる。該Ｓ ｉ −Ｔ ｉ−Ｃ
繊維が最大強度となる焼成温度は１３００℃であり耐熱
性にイ！ねている。例えば、炭化珪素繊維の最大強度と
なる焼成温度が１２００℃であるのに対し更に１００℃
高温にも耐えることができる。
また、Ｓ ｉ −Ｔ ｉ−Ｃ繊維は大気＝囲気下におい
て加熱されても酸化せず、よって大気：囲気て加熱され
ても強度劣化し難いという特性を備えている。
て加熱されても酸化せず、よって大気：囲気て加熱され
ても強度劣化し難いという特性を備えている。
（作用）
本発明の高強度チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法
によると、チタン酸アルミニウムとの親和力が大であり
、耐熱性に優れた５ｔ−Ｔｉ−Ｃ繊維をチタン酸アルミ
ニウムと混練して焼成するので、チタン酸アルミニウム
焼結体が該５ｉ−Ｔ ｉ −Ｃｔａ維によって強化され
強度が向上した高強度チタン酸アルミニウム焼結体を製
造できる。
によると、チタン酸アルミニウムとの親和力が大であり
、耐熱性に優れた５ｔ−Ｔｉ−Ｃ繊維をチタン酸アルミ
ニウムと混練して焼成するので、チタン酸アルミニウム
焼結体が該５ｉ−Ｔ ｉ −Ｃｔａ維によって強化され
強度が向上した高強度チタン酸アルミニウム焼結体を製
造できる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について詳細に説明する。
図は、本発明による焼結体の製造方法を示すフロー図で
ある。
ある。
共沈法にて作成したチタン酸アルミニウム粉末９５ｗｔ
％と８． ５μｍ径で１ｍｍ長の５ｔ−Ｔｉ−Ｃ繊維５
ｗｔ％とをポリビニルアルコールの１％水溶液中にて混
錬しスラリー状とする。
％と８． ５μｍ径で１ｍｍ長の５ｔ−Ｔｉ−Ｃ繊維５
ｗｔ％とをポリビニルアルコールの１％水溶液中にて混
錬しスラリー状とする。
次に、該スラリーを脱泡した後、石膏型にて鋳込み成型
し８０℃の状態で１週間乾燥させる。
し８０℃の状態で１週間乾燥させる。
次に、該乾燥された成型品を焼結炉内に配置し大気７囲
気にて１３００ｔまで加熱し該加熱状態で８時間保持し
て焼成し、本願の高強度チタン酸アルミニウム焼結体で
ある試料Ａを作成する。
気にて１３００ｔまで加熱し該加熱状態で８時間保持し
て焼成し、本願の高強度チタン酸アルミニウム焼結体で
ある試料Ａを作成する。
比較の為、上記工程と同様にして上記５ｉ−Ｔｉ−Ｃ４
５維と混合しないチタン酸アルミニウム粉末のみからな
る焼結体である試料Ｂを作成する。
５維と混合しないチタン酸アルミニウム粉末のみからな
る焼結体である試料Ｂを作成する。
上記試料Ａ及び試＄４ＢについてＪＩＳの４点曲げ試験
を実施した結果を以下の表に示す。
を実施した結果を以下の表に示す。
語表に示すごとく、Ｓ ｉ −Ｔ ｉ−Ｃ繊維により強
化されたチタン酸アルミニウム焼結体である試料Ａは、
繊維強化されていない従来の焼結部材である試料Ｂに対
して機械強度が１０倍に強化されている。
化されたチタン酸アルミニウム焼結体である試料Ａは、
繊維強化されていない従来の焼結部材である試料Ｂに対
して機械強度が１０倍に強化されている。
以上、本発明について詳細に説明したが本発明の精神か
ら逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に構成
できるから、本発明は前記特許請求の範囲において記載
した限定以外、特定の実施例に制約されるものではない
。
ら逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に構成
できるから、本発明は前記特許請求の範囲において記載
した限定以外、特定の実施例に制約されるものではない
。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、チタン酸アルミ
ニウムとの親和力が大であり、耐熱性に優れた５ｉ−Ｔ
ｉ−Ｃｉａ維をチタン酸アルミニウムと混練して焼成す
るので、チタン酸アルミニウム焼結体が該５ｉ−Ｔｉ−
Ｃ繊維によって強化され強度が向上した高強度チタン酸
アルミニウム焼結体とその製造方法を提供できる。
ニウムとの親和力が大であり、耐熱性に優れた５ｉ−Ｔ
ｉ−Ｃｉａ維をチタン酸アルミニウムと混練して焼成す
るので、チタン酸アルミニウム焼結体が該５ｉ−Ｔｉ−
Ｃ繊維によって強化され強度が向上した高強度チタン酸
アルミニウム焼結体とその製造方法を提供できる。
図は、本発明による焼結体の製造方法を示すフロー図で
ある。
ある。
Claims (4)
- （１）チタン酸アルミニウム粉末の焼結体内に、チタン
を構成元素として含有する無機質の繊維が分散され該無
機質の繊維により強化されていることを特徴とする高強
度チタン酸アルミニウム焼結体。 - （２）上記チタン酸アルミニウム粉末は共沈法によって
作成されることを特徴とする請求項（１）記載の高強度
チタン酸アルミニウム焼結体。 - （３）チタン酸アルミニウム粉末とチタンを構成元素と
して含有する無機質の繊維とを混練するステップと、該
混練物を成型するステップと、該成型物を１３００℃に
加熱し焼成するステップとを有することを特徴とする高
強度チタン酸アルミニウム焼結体の製造方法。 - （４）上記チタン酸アルミニウム粉末は共沈法によって
作成され、上記焼成ステップでの加熱保持時間が８時間
であることを特徴とする請求項（３）記載の高強度チタ
ン酸アルミニウム焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257448A JPH03122047A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257448A JPH03122047A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122047A true JPH03122047A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17306488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1257448A Pending JPH03122047A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 高強度チタン酸アルミニウム焼結体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122047A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010159172A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Sumitomo Chemical Co Ltd | チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法 |
| CN110451938A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-15 | 辽宁科技大学 | 一种钛酸铝晶须增强铝钛质耐火材料 |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP1257448A patent/JPH03122047A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010159172A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Sumitomo Chemical Co Ltd | チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法 |
| CN110451938A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-15 | 辽宁科技大学 | 一种钛酸铝晶须增强铝钛质耐火材料 |
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