JPH03187970A - Ａ１↓２ｏ↓３基セラミックスの製造方法 - Google Patents
Ａ１↓２ｏ↓３基セラミックスの製造方法Info
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- JPH03187970A JPH03187970A JP1326496A JP32649689A JPH03187970A JP H03187970 A JPH03187970 A JP H03187970A JP 1326496 A JP1326496 A JP 1326496A JP 32649689 A JP32649689 A JP 32649689A JP H03187970 A JPH03187970 A JP H03187970A
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- 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、ＡＩＪ＊基セラミックスの製造方法に関し、
詳細には、靭性及び耐摩耗性を必要とする切削工具やダ
イス抽伸プラグ等の治工具類、電気伝導性及び耐熱衝撃
性を必要とするセラミックスヒータ等の電子部品類、お
よび、耐食性、耐酸化性、耐摩耗性及び破壊靭性を必要
とするメカニカルシールやポンプ等の機械部品類に用い
て好適なＡｌ２Ｏ３基セラミックスの、製造方法に関す
る。
詳細には、靭性及び耐摩耗性を必要とする切削工具やダ
イス抽伸プラグ等の治工具類、電気伝導性及び耐熱衝撃
性を必要とするセラミックスヒータ等の電子部品類、お
よび、耐食性、耐酸化性、耐摩耗性及び破壊靭性を必要
とするメカニカルシールやポンプ等の機械部品類に用い
て好適なＡｌ２Ｏ３基セラミックスの、製造方法に関す
る。
（従来の技術）
へ１□０３基セラミックスは、耐食性、耐酸化性、耐摩
耗性が優れ、又、エンジニアリングセラミックスとして
多用されてきた５ｉＪ４等のセラミックスに比して経済
性が優れ、且つ焼結を低温でし得るので、近年その有用
性が見直されてきた。しかし５ｉＪ４に比して強度、高
温強度、破壊靭性および耐熱衝撃性が劣るという欠点が
ある。そこで、Ａｈ（ｈ基セラミックス中に、高強度の
針状結晶を均一に分散し、強度・靭性を向上させようと
する研究が数多くなされている。その結果ＳｉＣウィス
カをマトリックスのへ１□０．中に分散させたＡｌ２Ｏ
３基セラミックス（以降、ＳｉＣウィスカ分散Ａｌ２Ｏ
３基セラミックスという）及びその製造方法が開発され
ている。
耗性が優れ、又、エンジニアリングセラミックスとして
多用されてきた５ｉＪ４等のセラミックスに比して経済
性が優れ、且つ焼結を低温でし得るので、近年その有用
性が見直されてきた。しかし５ｉＪ４に比して強度、高
温強度、破壊靭性および耐熱衝撃性が劣るという欠点が
ある。そこで、Ａｈ（ｈ基セラミックス中に、高強度の
針状結晶を均一に分散し、強度・靭性を向上させようと
する研究が数多くなされている。その結果ＳｉＣウィス
カをマトリックスのへ１□０．中に分散させたＡｌ２Ｏ
３基セラミックス（以降、ＳｉＣウィスカ分散Ａｌ２Ｏ
３基セラミックスという）及びその製造方法が開発され
ている。
例えば、米国特許第４５４３３４５号公報には、０．３
／／Ｉｔの＾ｌ、０３粉末とＳｉＣウィスカとを乾式混
合した後、該混合体を１８５０°Ｃ，４１ＭＰａ、４５
分間の条件で一軸加圧焼結するＳｉＣウィスカ分散＾１
２０．基セラミックスの製造方法が提示されており、こ
れによれば破壊靭性値が８〜９ Ｋｇ／ｍ■３／２向上
し、又、破壊強度が８００ＭＰａ （８１，６Ｋｇ／ｓ
＋ｍ”）のものまで得られている。
／／Ｉｔの＾ｌ、０３粉末とＳｉＣウィスカとを乾式混
合した後、該混合体を１８５０°Ｃ，４１ＭＰａ、４５
分間の条件で一軸加圧焼結するＳｉＣウィスカ分散＾１
２０．基セラミックスの製造方法が提示されており、こ
れによれば破壊靭性値が８〜９ Ｋｇ／ｍ■３／２向上
し、又、破壊強度が８００ＭＰａ （８１，６Ｋｇ／ｓ
＋ｍ”）のものまで得られている。
しかし、上記方法は、ＳｉＣウィスカの混合を乾式混合
法により行うものであり、該乾式混合法はＳｉＣウィス
カを均一に分散させるのが極めて難しいので、上記混合
体にはＳｉＣウィスカの凝集部分や、極少部分が存在す
ることが多く、その結果前記の如き高強度・高靭性が安
定して得られ難く、又、従来のＡ１ｇ０３基セラミック
スよりも強度・靭性が低くなる場合もあるという問題点
がある。それは、かかる凝集部分があると、その内部に
はボアが存在するので、焼結後のセラミックスは該ボア
により強度が低下するからである。又、上記混合体はＳ
ｉＣウィスカを含むため焼結は１８００°Ｃ以上の高温
で行われ、ＳｉＣウィスカ極少部分以外ではＳｉＣウィ
スカの有する結晶粒成長抑制作用により結晶粒成長を殆
ど生じないが、前記ＳｉＣウィスカ極少部分では焼結時
に異常な結晶粒成長を起こし、そのため粗大結晶粒を生
成し、強度・靭性が低下するからである。
法により行うものであり、該乾式混合法はＳｉＣウィス
カを均一に分散させるのが極めて難しいので、上記混合
体にはＳｉＣウィスカの凝集部分や、極少部分が存在す
ることが多く、その結果前記の如き高強度・高靭性が安
定して得られ難く、又、従来のＡ１ｇ０３基セラミック
スよりも強度・靭性が低くなる場合もあるという問題点
がある。それは、かかる凝集部分があると、その内部に
はボアが存在するので、焼結後のセラミックスは該ボア
により強度が低下するからである。又、上記混合体はＳ
ｉＣウィスカを含むため焼結は１８００°Ｃ以上の高温
で行われ、ＳｉＣウィスカ極少部分以外ではＳｉＣウィ
スカの有する結晶粒成長抑制作用により結晶粒成長を殆
ど生じないが、前記ＳｉＣウィスカ極少部分では焼結時
に異常な結晶粒成長を起こし、そのため粗大結晶粒を生
成し、強度・靭性が低下するからである。
上記対策として、ＳｉＣウィスカを溶媒に添加してスラ
リ化し、該スラリとＡｈＯｓ粉末とを充分長時間混合し
、ＳｉＣウィスカの分散を均一化する事が考えられる。
リ化し、該スラリとＡｈＯｓ粉末とを充分長時間混合し
、ＳｉＣウィスカの分散を均一化する事が考えられる。
しかし、長時間混合すると、混合中に針状のＳｉＣウィ
スカが欠損し、アスペクト比が著しく低下する。従って
、上記方法は、ＳｉＣウィスカが強度及び靭性向上に寄
与しなくなり、焼結体の強度及び靭性が却って低下する
という欠点があり、前記問題点を解決し得ない。
スカが欠損し、アスペクト比が著しく低下する。従って
、上記方法は、ＳｉＣウィスカが強度及び靭性向上に寄
与しなくなり、焼結体の強度及び靭性が却って低下する
という欠点があり、前記問題点を解決し得ない。
そこで、かかる問題点を解決すべく更に検討され、その
結果これまでよりも改善されたＳｉＣウィスカ分散Ａｌ
ｚ（Ｉｓ基セラミックスの製造方法が開発されてきた。
結果これまでよりも改善されたＳｉＣウィスカ分散Ａｌ
ｚ（Ｉｓ基セラミックスの製造方法が開発されてきた。
即ち、特開昭６３−３０３７８号公報には、ＳｉＣウィ
スカをエタノール中に添加し、超音波エネルギを付与し
てＳｉＣウィスカ分散液を得、次いで該ＳｉＣウィスカ
分散液とスラリ状のＡｈＯｓ基セラミックス原料とをボ
ールミル等の湿式ミルにより攪拌して混合し、該混合体
を乾燥して粒状化した後、成形し、−軸加圧焼結するＳ
ｉＣウィスカ分散＾１＊ｏｓ基セラミックスの製造方法
が記載されており、これによれば破壊強度が８３Ｋｇ／
ｍｓ”のものが得られている。
スカをエタノール中に添加し、超音波エネルギを付与し
てＳｉＣウィスカ分散液を得、次いで該ＳｉＣウィスカ
分散液とスラリ状のＡｈＯｓ基セラミックス原料とをボ
ールミル等の湿式ミルにより攪拌して混合し、該混合体
を乾燥して粒状化した後、成形し、−軸加圧焼結するＳ
ｉＣウィスカ分散＾１＊ｏｓ基セラミックスの製造方法
が記載されており、これによれば破壊強度が８３Ｋｇ／
ｍｓ”のものが得られている。
（発明が解決しようとする課題）
前記の特開昭６３−３０３７８号公報に記載の方法は、
これまでの方法に比較すると、針状ＳｉＣウィスカがよ
り均一に分散され、ボアや粗大結晶粒の少ないＳｉＣウ
ィスカ分散＾１！０．基セラミックスが得られるので、
高強度・高靭性がより安定して得られるようになる。し
かし、上記ＳｉＣウィスカの分散の均一性は充分でなく
、そのため高強度・高靭性を安定して得られない場合が
ある。
これまでの方法に比較すると、針状ＳｉＣウィスカがよ
り均一に分散され、ボアや粗大結晶粒の少ないＳｉＣウ
ィスカ分散＾１！０．基セラミックスが得られるので、
高強度・高靭性がより安定して得られるようになる。し
かし、上記ＳｉＣウィスカの分散の均一性は充分でなく
、そのため高強度・高靭性を安定して得られない場合が
ある。
本発明はこの樺な事情に着目してなされたものであって
、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点を解
消し、針状ＳｉＣウィスカを確実に均一分散し得、その
ため常に高強度・高靭性を有するＳｉＣウィスカ分散＾
ｈｏｓ基セラミックスを確実に得ることができるＡｌｔ
ｏｚ基セラミックスの製造方法を優供しようとするもの
である。
、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点を解
消し、針状ＳｉＣウィスカを確実に均一分散し得、その
ため常に高強度・高靭性を有するＳｉＣウィスカ分散＾
ｈｏｓ基セラミックスを確実に得ることができるＡｌｔ
ｏｚ基セラミックスの製造方法を優供しようとするもの
である。
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するために、本発明は次のような構成
のＡｈＯｓ基セラミックスの製造方法としている。
のＡｈＯｓ基セラミックスの製造方法としている。
即ち、請求項１に記載の製造方法は、Ｏ：０．３〜１．
５ｅ＋ｔχのＳｉＣウィスカをアルコールと水との混合
溶液φに分散させ、次いで該ＳｉＣウィスカ分散液とス
ラリ状のＡｈＯｉ基セラミックス原料とを混合し、該混
合体を乾燥して粒状化した後、成形し、焼結することを
特徴とするＡｈＯ＋基セラミックスの製造方法である。
５ｅ＋ｔχのＳｉＣウィスカをアルコールと水との混合
溶液φに分散させ、次いで該ＳｉＣウィスカ分散液とス
ラリ状のＡｈＯｉ基セラミックス原料とを混合し、該混
合体を乾燥して粒状化した後、成形し、焼結することを
特徴とするＡｈＯ＋基セラミックスの製造方法である。
請求項２に記載の製造方法は、前記ＳｉＣウィスカ分散
液中のＳｉＣウィスカの量が、該分散液に対して２０％
以下である請求項１に記載のＡＩｚＯｓ基セラミックス
の製造方法である。
液中のＳｉＣウィスカの量が、該分散液に対して２０％
以下である請求項１に記載のＡＩｚＯｓ基セラミックス
の製造方法である。
請求項３に記載の方法は、前記混合体の乾燥を噴霧乾燥
法により行う請求項１に記載のへＩｚＯｉ基セラミック
スの製造方法である。
法により行う請求項１に記載のへＩｚＯｉ基セラミック
スの製造方法である。
（作 用）
本発明は、ＳｉＣウィスカの溶媒中での分散性に及ぼす
ＳｉＣウィスカ中Ｏ量および溶媒の種類の影響を克明に
調べ、その結果得られた知見に基づくものである。即ち
、Ｏ：０．３ ｗｔ％以上のＳｉＣウィスカは溶媒中に
比較的均一に分散し易く、更に該溶媒がアルコールと水
との混合溶液である場合に、前記ＳｉＣウィスカの均一
分散性が常に極めて優れているという知見を得た。
ＳｉＣウィスカ中Ｏ量および溶媒の種類の影響を克明に
調べ、その結果得られた知見に基づくものである。即ち
、Ｏ：０．３ ｗｔ％以上のＳｉＣウィスカは溶媒中に
比較的均一に分散し易く、更に該溶媒がアルコールと水
との混合溶液である場合に、前記ＳｉＣウィスカの均一
分散性が常に極めて優れているという知見を得た。
そこで、本発明に係るＡｌ２Ｏ．基セラミックスの製造
方法は、前述した如く、先ずＯ：Ｑ、３〜１．５ｗｔχ
のＳｉＣウィスカをアルコールと水との混合溶液中に分
散させるようにしている。このようにすると、前記知見
に基づき、ＳｉＣウィスカが常に極めて均一に分散した
ＳｉＣウィスカ分散液を得ることができる。又、上記分
散は、前記混合溶液にＳｉＣウィスカを添加したものに
超音波エネルギ等の振動エネルギを付与して行うことが
でき、かかるエネルギを付与は針状のＳｉＣウィスカの
欠損を生じ難い。従って、上記ＳｉＣウィスカ分散液は
殆ど欠損していない針状のＳｉＣウィスカが常に極めて
均一に分散したものにし得る。
方法は、前述した如く、先ずＯ：Ｑ、３〜１．５ｗｔχ
のＳｉＣウィスカをアルコールと水との混合溶液中に分
散させるようにしている。このようにすると、前記知見
に基づき、ＳｉＣウィスカが常に極めて均一に分散した
ＳｉＣウィスカ分散液を得ることができる。又、上記分
散は、前記混合溶液にＳｉＣウィスカを添加したものに
超音波エネルギ等の振動エネルギを付与して行うことが
でき、かかるエネルギを付与は針状のＳｉＣウィスカの
欠損を生じ難い。従って、上記ＳｉＣウィスカ分散液は
殆ど欠損していない針状のＳｉＣウィスカが常に極めて
均一に分散したものにし得る。
次いで、上記ＳｉＣウィスカ分散液とスラリ状のＡｌｔ
Ｏｆｆ基セラミックス原料とを混合するようにしている
。該混合は通常のボールミル等の湿式ミルにより攪拌し
て行うことができる。このようにすると、スラリ状セラ
ミックス原料と分散液とが均一に混ざった混合体が容易
に得られ、該分散液中にはＳｉＣウィスカが極めて均一
に分散しているので、上記混合体はＳｉＣウィスカが常
に極めて均一に分散したものになる。又、上記混合は、
スラリ状セラミックス原料と分散液とが均一に混ざる程
度まで行えばよいので、短時間でよく、そのため混合に
よるＳｉＣウィスカの欠損は殆ど生じない。
Ｏｆｆ基セラミックス原料とを混合するようにしている
。該混合は通常のボールミル等の湿式ミルにより攪拌し
て行うことができる。このようにすると、スラリ状セラ
ミックス原料と分散液とが均一に混ざった混合体が容易
に得られ、該分散液中にはＳｉＣウィスカが極めて均一
に分散しているので、上記混合体はＳｉＣウィスカが常
に極めて均一に分散したものになる。又、上記混合は、
スラリ状セラミックス原料と分散液とが均一に混ざる程
度まで行えばよいので、短時間でよく、そのため混合に
よるＳｉＣウィスカの欠損は殆ど生じない。
従って、上記混合体は殆ど欠損していない針状のＳｉＣ
ウィスカが常に極めて均一・に分散したものになる。
ウィスカが常に極めて均一・に分散したものになる。
次に、上記混合体を乾燥して粒状化した後、成形し、焼
結するようにしている。上記混合体は殆ど欠損していな
い針状ＳｉＣウィスカが常に極めて均一に分散したもの
であるので、焼結前の成形体にはＳｉＣウィスカの凝集
部分及び極少部分が存在しない。故に、上記焼結時に異
常な結晶粒成長が極めて生じ難く、そのため焼結後のセ
ラミックスは粗大結晶が無いものになる。又、該セラミ
ックスはボアが存在しないものになる。かかるセラミッ
クスは高強度・高靭性を有する。従って、常に高強度・
高靭性を有するＳｉＣウィスカ分散＾１２０゜基セラミ
ックスを確実に得ることができるようになる。
結するようにしている。上記混合体は殆ど欠損していな
い針状ＳｉＣウィスカが常に極めて均一に分散したもの
であるので、焼結前の成形体にはＳｉＣウィスカの凝集
部分及び極少部分が存在しない。故に、上記焼結時に異
常な結晶粒成長が極めて生じ難く、そのため焼結後のセ
ラミックスは粗大結晶が無いものになる。又、該セラミ
ックスはボアが存在しないものになる。かかるセラミッ
クスは高強度・高靭性を有する。従って、常に高強度・
高靭性を有するＳｉＣウィスカ分散＾１２０゜基セラミ
ックスを確実に得ることができるようになる。
前記ＳｉＣウィスカ中のＯ量を０．３〜１．５ｗｔχと
したのは、０．３ｗｔχ未満では溶媒中でのＳｉＣウィ
スカの均一分散性が不安定になり、１．５ｗｔχ超では
高温強度が低下するようになるからである。
したのは、０．３ｗｔχ未満では溶媒中でのＳｉＣウィ
スカの均一分散性が不安定になり、１．５ｗｔχ超では
高温強度が低下するようになるからである。
前記ＳｉＣウィスカ分散液中のＳｉＣウィスカの量を、
該分散液に対して２０％以下にすることが望ましい。こ
のようにすると、ＳｉＣウィスカの均一分散の程度が特
に良くなるからである。
該分散液に対して２０％以下にすることが望ましい。こ
のようにすると、ＳｉＣウィスカの均一分散の程度が特
に良くなるからである。
前記混合体の乾燥を噴霧乾燥法により行うことが望まし
い。このようにすると、瞬時に混合体を乾燥し得るので
、混合体の生成から焼結までに要する時間が短縮され、
それだけＳｉＣウィスカの均一分散の程度を高く保持し
た状態で焼結し得るようになるからである。
い。このようにすると、瞬時に混合体を乾燥し得るので
、混合体の生成から焼結までに要する時間が短縮され、
それだけＳｉＣウィスカの均一分散の程度を高く保持し
た状態で焼結し得るようになるからである。
前記スラリ状の＾１２０．基セラミックス原料は、Ａｌ
ｚ（ｈ基セラミックス原料の粉末とスラリ化溶剤との混
合体である。該セラミックス原料は＾ｌ、０゜のみの場
合と、Ａｌｚ（ｈ及びＴｉＣ，ＴｉＮ、 Ｔ１ＣＮの１
種または２種以上を含む場合と、更にこれらにＹ２Ｏ３
等の焼結助剤を含む場合とがある。５ｉｘＮ４等のセラ
ミックスと同等の高強度・高靭性を要する際はＡｔ＊ｏ
ｓだけでなくＴｉＣ等も添加し、或いは、更に焼結助剤
をも添加した方がよい。
ｚ（ｈ基セラミックス原料の粉末とスラリ化溶剤との混
合体である。該セラミックス原料は＾ｌ、０゜のみの場
合と、Ａｌｚ（ｈ及びＴｉＣ，ＴｉＮ、 Ｔ１ＣＮの１
種または２種以上を含む場合と、更にこれらにＹ２Ｏ３
等の焼結助剤を含む場合とがある。５ｉｘＮ４等のセラ
ミックスと同等の高強度・高靭性を要する際はＡｔ＊ｏ
ｓだけでなくＴｉＣ等も添加し、或いは、更に焼結助剤
をも添加した方がよい。
（実施例）
１隻■土
０：０．３ｗｔχ＋０．５ｉ１ｔχ或いは１．５ｗｔχ
に調整したＳｉＣウィスカを、エタノールと水との混合
溶液中に添一 ０ 加した後、超音波エネルギを３０分間付与してＳｉＣウ
ィスカ分散液を得た。
に調整したＳｉＣウィスカを、エタノールと水との混合
溶液中に添一 ０ 加した後、超音波エネルギを３０分間付与してＳｉＣウ
ィスカ分散液を得た。
次いで、上記ＳｉＣウィスカ分散液に、Ａ１□ｏ３粉末
とスラリとの混合体及び成形用を機バインダを添加し、
湿式ミル（ボールミル）により２０時間攪拌して混合し
た後、噴霧乾燥法により乾燥して混合粉末を得た。該粉
末の組成は第１表に示され、粉末中のＳｉＣウィスカ量
は１０．２０或いは３０％である。上記噴霧乾燥法は、
混合体をスターク又は超音波エネルギーにより混合しな
がら、スプレードライヤにより高温乾燥雰囲気中に噴霧
して溶液を蒸発させる方法である。
とスラリとの混合体及び成形用を機バインダを添加し、
湿式ミル（ボールミル）により２０時間攪拌して混合し
た後、噴霧乾燥法により乾燥して混合粉末を得た。該粉
末の組成は第１表に示され、粉末中のＳｉＣウィスカ量
は１０．２０或いは３０％である。上記噴霧乾燥法は、
混合体をスターク又は超音波エネルギーにより混合しな
がら、スプレードライヤにより高温乾燥雰囲気中に噴霧
して溶液を蒸発させる方法である。
次に、上記混合粉末を黒鉛型に詰め込み、Ａｒ雰囲気中
にて温度： １８５０’ｃ、圧カニ２００Ｋｇ／ｃｍ”
の条件で、ホっドブレスにより４５分間−軸加圧焼結を
行い、焼結体を得た。
にて温度： １８５０’ｃ、圧カニ２００Ｋｇ／ｃｍ”
の条件で、ホっドブレスにより４５分間−軸加圧焼結を
行い、焼結体を得た。
上記焼結体についてアルキメデス法による相対密度の測
定、及び、３点曲げ法（スパン３抛ｍ、室温）による室
温及び高温での抗折強度の測定を行った。その結果を第
１表（実験Ｎｏ、ｌ〜５）に示す。
定、及び、３点曲げ法（スパン３抛ｍ、室温）による室
温及び高温での抗折強度の測定を行った。その結果を第
１表（実験Ｎｏ、ｌ〜５）に示す。
いづれの焼結体も室温での抗折強度は７１．５Ｋｇ／ｍ
ｍ”以上、高温での抗折強度３９．０Ｋｇ／ｍｍ”以上
であり、従来のＡ１ｔＯｘ基セラミックスに比較して高
い。相対密度は９９．７％以上であり、理論密度に極近
い値である。
ｍ”以上、高温での抗折強度３９．０Ｋｇ／ｍｍ”以上
であり、従来のＡ１ｔＯｘ基セラミックスに比較して高
い。相対密度は９９．７％以上であり、理論密度に極近
い値である。
又、上記焼結体のミクロ組織観察を行った。該観察は１
つの焼結体当たり１０箇所、１箇所当たり１００視野に
ついて行った。その結果、粗大結晶粒やＳｉＣウィスカ
の凝集部分は認められなかった。
つの焼結体当たり１０箇所、１箇所当たり１００視野に
ついて行った。その結果、粗大結晶粒やＳｉＣウィスカ
の凝集部分は認められなかった。
更に、破壊後の試験片の破壊部分を調べた結果、ＳｉＣ
ウィスカの凝集部分は認められなかった。
ウィスカの凝集部分は認められなかった。
１隻［２−
比較例１に係る混合粉末の組成を、第２表に示す。第２
表から判る如く、セラミックス原料としてＡ１□Ｏ２だ
けでなく、更にＴｉＣ或いはＴｉＮを添加した。かかる
混合粉末は実施例１と同様の方法により得た。
表から判る如く、セラミックス原料としてＡ１□Ｏ２だ
けでなく、更にＴｉＣ或いはＴｉＮを添加した。かかる
混合粉末は実施例１と同様の方法により得た。
実施例１と同様の方法により、上記混合粉末から焼結体
を得、同様の測定を行った。その結果を第２表に示す（
実験Ｎｏ、６〜１２）。いづれの焼結体も室温での抗折
強度は９７．５Ｋｇ／１１ｍ”以上であり、従来のＡ１
．Ｏ，基セラミックスに比較して高く、その殆どは１０
０Ｋｇ／ｓ＋ｍ”以上であり、５ｉｓＮｎ等ノセラミッ
クスと同等もしくはそれ以上である。高温での抗折強度
は３９．ＯＩ［ｇ／ｍｓ”以上であ“す、従゛来のＡｌ
ｔ（ｈ基セラミックスに比較して高く、その殆どは゛４
５Ｋｇ／ＩＩＩＩ＋２以上であり、５ｉｓＮｎ等のセラ
ミックスと同等もしくはそれ以上である。相対密度は理
論密度に極近い値である。
を得、同様の測定を行った。その結果を第２表に示す（
実験Ｎｏ、６〜１２）。いづれの焼結体も室温での抗折
強度は９７．５Ｋｇ／１１ｍ”以上であり、従来のＡ１
．Ｏ，基セラミックスに比較して高く、その殆どは１０
０Ｋｇ／ｓ＋ｍ”以上であり、５ｉｓＮｎ等ノセラミッ
クスと同等もしくはそれ以上である。高温での抗折強度
は３９．ＯＩ［ｇ／ｍｓ”以上であ“す、従゛来のＡｌ
ｔ（ｈ基セラミックスに比較して高く、その殆どは゛４
５Ｋｇ／ＩＩＩＩ＋２以上であり、５ｉｓＮｎ等のセラ
ミックスと同等もしくはそれ以上である。相対密度は理
論密度に極近い値である。
又、実施例１と同様の方法により上記焼結体のミクロ組
織観察を行った結果、粗大結晶粒やＳｉＣウィスカの凝
集部分が認められながった。
織観察を行った結果、粗大結晶粒やＳｉＣウィスカの凝
集部分が認められながった。
北較舅土
比較例１に係る混合粉末の製造条件と組成を第３表に示
す。実験Ｎｏ、１３〜１５は、実施例２の実験Ｎｏ、６
と同様のＳｉＣウィスカ及びセラミックス原料を使用し
、製造条件を一部変更して実験Ｎｏ、６と同様の組成の
焼結体を作った。即ち、ＳｉＣウィスカを分散させる溶
液は、エタノールと水との混合溶液、エタノール或いは
水とし、混合体の乾燥は、噴霧乾燥法或いは温浴乾燥法
とした。該温浴乾燥法は、混合体を入れた容器を温水中
に清げで混合体を温め、且つ、混合体をスタークで攪拌
しながら溶液を蒸発させる方法である。上記以外の製造
条件は実験Ｎｏ、６の場合と同様である。
す。実験Ｎｏ、１３〜１５は、実施例２の実験Ｎｏ、６
と同様のＳｉＣウィスカ及びセラミックス原料を使用し
、製造条件を一部変更して実験Ｎｏ、６と同様の組成の
焼結体を作った。即ち、ＳｉＣウィスカを分散させる溶
液は、エタノールと水との混合溶液、エタノール或いは
水とし、混合体の乾燥は、噴霧乾燥法或いは温浴乾燥法
とした。該温浴乾燥法は、混合体を入れた容器を温水中
に清げで混合体を温め、且つ、混合体をスタークで攪拌
しながら溶液を蒸発させる方法である。上記以外の製造
条件は実験Ｎｏ、６の場合と同様である。
実験Ｎｏ、１６は分散液中のＳｉＣウィスカ量を３５％
とし、実験Ｎｏ、１７はＳｉＣウィスカ中Ｏ量を０．１
誓ｔχとした。その他の点は実験Ｎｏ、６の場合と同様
である。
とし、実験Ｎｏ、１７はＳｉＣウィスカ中Ｏ量を０．１
誓ｔχとした。その他の点は実験Ｎｏ、６の場合と同様
である。
得られた焼結体について実施例１と同様の方法により室
温での抗折強度測定を行った。その結果、概ね実験Ｎｏ
、６と同様の抗折強度が得られる場合が多いが、再現性
に少し乏しく、一部のものは強度が極めて低かった。こ
の低強度のものについての抗折強度値を第３表に示す。
温での抗折強度測定を行った。その結果、概ね実験Ｎｏ
、６と同様の抗折強度が得られる場合が多いが、再現性
に少し乏しく、一部のものは強度が極めて低かった。こ
の低強度のものについての抗折強度値を第３表に示す。
これらの値は、第・３表から判る如く、実験Ｎｏ、６の
場合に比較して小さく、特に実験Ｎｏ、１３〜１４及び
Ｉ７のものば極めて小さい。
場合に比較して小さく、特に実験Ｎｏ、１３〜１４及び
Ｉ７のものば極めて小さい。
又、実施例１と同様の方法により下馳焼結体のミクロ組
織観察を行ちた結果、粗大結晶粒やＳｉＣ４− 第 ■ 表 第 表 注） 重量％ ５ ウィスカの凝集部分が数％の確立で認められた。
織観察を行ちた結果、粗大結晶粒やＳｉＣ４− 第 ■ 表 第 表 注） 重量％ ５ ウィスカの凝集部分が数％の確立で認められた。
更に、前記低強度のものについて、破壊部分を調べた結
果、ＳｉＣウィスカの凝集部分の存在が詩１められた。
果、ＳｉＣウィスカの凝集部分の存在が詩１められた。
故に、該凝集部分のボアが破壊の起点になり、強度が低
下したものと言える。
下したものと言える。
（発明の効果）
本発明に係るＡｌｚＯｓ基セラミックスの製造方法によ
れば、欠損していない針状ＳｉＣウィスカが常に極めて
均一に分散した状態の焼結の原料を得ることができるの
で、高強度・高靭性を有するＳｉＣウィスカ分散八１へ
０３基セラミックスを確実に安定して得ることができる
ようになる。
れば、欠損していない針状ＳｉＣウィスカが常に極めて
均一に分散した状態の焼結の原料を得ることができるの
で、高強度・高靭性を有するＳｉＣウィスカ分散八１へ
０３基セラミックスを確実に安定して得ることができる
ようになる。
Claims (3)
- （１）Ｏ：０．３〜１．５ｗｔ％のＳｉＣウィスカをア
ルコールと水との混合溶液中に分散させ、次いで該Ｓｉ
Ｃウィスカ分散液とスラリ状のＡｌ＿２Ｏ＿３基セラミ
ックス原料とを混合し、該混合体を乾燥して粒状化した
後、成形し、焼結することを特徴とするＡｌ＿２Ｏ＿３
基セラミックスの製造方法。 - （２）前記ＳｉＣウィスカ分散液中のＳｉＣウィスカの
量が、該分散液に対して２０％以下である請求項１に記
載のＡｌ＿２Ｏ＿３基セラミックスの製造方法。 - （３）前記混合体の乾燥を噴霧乾燥法により行う請求項
１に記載のＡｌ＿２Ｏ＿３基セラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326496A JP2746441B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Ａ１▲下２▼ｏ▲下３▼基セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326496A JP2746441B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Ａ１▲下２▼ｏ▲下３▼基セラミックスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187970A true JPH03187970A (ja) | 1991-08-15 |
| JP2746441B2 JP2746441B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=18188476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1326496A Expired - Fee Related JP2746441B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Ａ１▲下２▼ｏ▲下３▼基セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746441B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116854451A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 山东大学 | 一种仿生陶瓷刀具及其分散制备工艺 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01203260A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 炭化珪素ウィスカー強化セラミックスの製造方法 |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1326496A patent/JP2746441B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01203260A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 炭化珪素ウィスカー強化セラミックスの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN116854451A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 山东大学 | 一种仿生陶瓷刀具及其分散制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2746441B2 (ja) | 1998-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |