JPH051215B2 - - Google Patents

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JPH051215B2
JPH051215B2 JP60129495A JP12949585A JPH051215B2 JP H051215 B2 JPH051215 B2 JP H051215B2 JP 60129495 A JP60129495 A JP 60129495A JP 12949585 A JP12949585 A JP 12949585A JP H051215 B2 JPH051215 B2 JP H051215B2
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JP
Japan
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fine powder
powder
stabilized zirconia
stabilizer
stabilized
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JP60129495A
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JPS61291417A (ja
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Kyohiko Uchida
Taido Kanesaki
Mitsumasa Saito
Masahiro Fukushima
Masahiro Kato
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Sumitomo Cement Co Ltd
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Sumitomo Cement Co Ltd
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」 この発明は構造材料セラミツクスや機能性セラ
ミツクスなどに使用して好適な安定化ジルコニア
および部分安定化ジルコニアの製造方法に関す
る。 「従来の技術」 近年新素材として脚光を浴びているニユーセラ
ミツクスは、バイオセラミツクス、構造材料セラ
ミツクスおよび機能性セラミツクスに大別される
が、特に後の2つにおいてはサブミクロンオーダ
ーの微粉末原料の焼結操作を主要製造プロセスと
している。そして、この微粉末原料にZrO2
TiO2、Al2O2、SiO2などの酸化物があり、これ
らは極めて需要の高いものである。これら酸化物
の中でジルコニア(ZrO2)は熱的、電気的、化
学的、光学的さらには機械的な分野において特徴
ある優れた性質が見い出されており、特に高靭性
を利用した機械構造材としての利用が期待されて
いる材料である。 しかしながら、ジルコニアには次のような3つ
の変態がある。 単結晶1170℃ ――――→ ←――― 正方晶2370℃ ――――→ ←――― 立方晶 そして、このような相変態に伴なつて大きな体
積変化が生じ、セラミツクスとして用いる場合
は、MgO、CaO、Y2O2などの安定化剤を加え、
立法晶系のみ、または立方晶系を多く含む固溶体
(安定化または部分安定化ジルコニア)としなけ
ればならない。これに対し、従来より行なわれて
いる安定化ジルコニア粉末を作る方法としては、
下記2方法が知られている。 (a) ボールミル等を溶いた機械的粉砕混合方法。 (b) ジルコニウムの塩と安定化剤の塩の溶解混合
した溶液にアンモニアなどのアルカリを加えて
水酸化物の共沈ゾルを得て、それを焼成する方
法。 「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記従来の安定化および部分安定化
ジルコニアの製造方法には、下記のような問題が
あり、その解決が望まれている。 すなわち、上記方法の前者(a)においては、ジル
コニアおよび安定化剤を均一に粉砕分散させるの
に長時間の混合操作が必要であり、それに使われ
るミルの材質(ジルコニアにとつては不純物)の
混入によつてジルコニアの品質低下が生じる、不
規則な粒子形状となるばかりでなく、粒子径がそ
ろわない、そして製造に多くのエネルギーを要す
る、という問題を有している。 後者(b)においては、共沈する際に副生する硝酸
塩、塩酸塩などの除去が困難であり、沈澱物の洗
浄、回収に大変手間がかかるという問題がある。
また、共沈のPH領域がそれぞれの塩で異なる場合
が多く、均一な共沈物が得られない。さらに乾燥
して堅く凝集した沈澱物をボールミル等により解
砕しなければならない、という問題もある。 従つて、これらの方法によつて得られる粉末
は、良質なセラミツク焼結体をつくるための原料
粉末に要求される条件である(イ)高純度であるこ
と、(ロ)粒径が小さいこと、(ハ)粒形状が形状に近い
こと、(ニ)粒度分布が狭いこと、を満足していると
は言えないものであつた。 この発明は、上記問題点を有する固相法、液相
法による安定化および部分安定化ジルコニアの製
造方法とは異なり、気相反応により安定化および
部分安定化ジルコニアを容易に得ることのできる
製造方法を提供することを目的とするものであ
る。 「問題点を解決するための手段」 この発明にかかる安定化および部分安定化ジル
コニア微粉末の製造方法は、まず、可燃ガス、酸
素または酸素含有ガスにより火炎を形成するバー
ナーに昇華器により昇華させたハロゲン化ジルコ
ニウムをそのまま、または必要に応じてキヤリア
ーガスとともに導く。同時に一方において、安定
化剤となる化合物をそのまま、または必要に応じ
てキヤリアーガスにより同バーナー火炎中に導
く。そして、両者を同時に酸化反応させることに
より安定化および部分安定化ジルコニア微粉末を
得るものである。この時の安定化剤となる化合物
は、気体、液体、固体のいずれでもよく、固体の
場合は移送および酸化効率の上から粒径の細かい
粉末とした方が望ましい。バーナー火炎中で起こ
る酸化反応および固溶体形成反応は、原料の供給
量、昇華温度、キヤリアーガス量、可燃ガス量、
酸素量により任意に制御でき、組成は0〜100%
の範囲で、粒子径は0.01μm〜0.5μmの範囲で変
えることができる。 「作用」 上記のような気相反応で作られた微粉末は、上
記(イ)(ロ)(ハ)(ニ)のよい焼結体を作るための原料粉末

要求される条件を満たし、しかも、この方法では
安定化剤をも同時に酸化させるので、気相中にお
いて安定化および部分安定化ジルコニアを容易に
得ることができる。 以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明
する。 「実施例」 第1図は本発明を実施するのに好適な製造装置
を示すものでである。図中符号1はバーナーを示
すもので、このバーナー1には4つの流体供給
管、すなわち、可燃ガス供給管路2a、酸素供給
管路3a、安定化剤供給管路4およびジルコニウ
ム供給管路5が連結されている。 前記可燃ガス供給管路2aの末端には、一酸化
炭素供給源2が連結され、酸素供給管路3aの末
端には酸素供給源3が連結されている。 また、前記安定化剤供給管4の中間には、安定
化剤定量供給器6が接続され、同安定化剤供給管
3の末端には、流量調整弁7aおよびアルゴンガ
ス供給源8aとが順次連結されている。 前記ジルコニウム供給管路5の中間には、昇華
器9が接続され、この昇華器9には塩化ジルコニ
ウム定量供給器10と、流量調整弁7cおよびア
ルゴンガス供給源8cとが並列に接続されてい
る。そして、同ジルコニウム供給管路5の末端に
は流量調整弁7bおよびアルゴンガス供給源8b
とが順次連結されている。 実施例 1 この実施例は、四塩化ジルコニウムと塩化イツ
トリウム(安定化剤)を原料として部分安定化ジ
ルコニア微粉末を製造する場合の一例である。 まず、四塩化ジルコニウムを定量供給器10に
より昇華器9に供給する。昇華器9は予め400℃
に加熱されており、四塩化ジルコニウムは即座に
気体となり、バーナー1の火炎中に導入される。
また、これと同時に粒径1〜2μmの微末状塩化
イツトリウムを定量供給器6により供給し、アル
ゴンガスのキヤリアーにのせ、バーナー1に導入
する。その結果、バーナー1火炎中では両者は同
時に酸化反応を起こし、イツトリア部分安定化ジ
ルコニア微粉末が得られた。この粉末はフイルタ
ーにより捕集した。この時の各成分の供給流量
は、下記表1の通りであつた。
【表】 上記のようにして得られた微粉末の結晶状態を
知るために、まず、電子顕微 による観察および
測定を行なつたところ、粒径は約0.1μmで均一で
あり、形状はほぼ球形であつた。 次にこの微粉末をX線粉末回析法により回析X
線のプロフイールを自動記録したところ、第2図
に示す回析線が得られた。この時のX線回析装置
の運転条件は、下記に示す通りであつた。 ●ターゲツト…Cu ●フイルター…Ni ●印加電圧および電流…30KV、10mA ●時定数…2sec ●走査速度…2°/min 第2図の粉末X線回析図において2θ=30.2°お
よび2θ=28.2°付近に現われる最強線と、次に強
い回析線2θ=50.2°の格子面間隔dの値を周知の
2θ〜d換算表から求めると、d=2.96およびd=
3.16と、d=1.82となる。ASTMカードの索引か
ら最強線d=2.96またはd=3.16が含まれる分類
グループ2.95〜3.20を探し出し第2線の格子面間
隔の値が1.82のものを探すと、それに該当するも
のとして最強線をd=2.97とするYttrium
Zirconium Oxide(92ZrO28Y2O3;立方晶)が
見つかり、そのカード番号は30−1467であること
がわかる。ASTMカード集から30−1467のカー
ドを取り出し、カードに記載されている回析線と
記録した図形とを比較すると記録された幾本かの
回析線はZrO2・Y2O3(立方晶)として説明され
るが、それ以外の回析線もあり、ZrO2・Y2O3
(立方晶)以外に他の構造のものが存在している
ことがわかる。この他の回析線を上記同様
ASTMカードにより同定すると、単斜晶ZrO2
よび立方晶ZrO2が含まれていることがわかる。
従つて、この微粉末は、立方晶ZrO2・Y2O3、単
斜晶ZrO2、正方晶ZrO2から成つているものと結
論された。すなわち、このジルコニア微粉末は、
酸化イツトリアにより部分安定化されることが判
つた。 次に、この部分安定化ジルコニア微粉末を1400
℃、300Kg/cm2、1時間のホツトプレスにより成
型、焼結したところ、焼結密度5.9g/cm3、曲げ
強度150Kg/mm2の焼結体が得られた。 実施例 2 この実施例は、四塩化ジルコニウムと炭酸カル
シウム(安定化剤)を原料として、CaO安定化ジ
ルコニア微粉末を製造する場合の一例である。 第1図の装置を用い、粒径1〜2μmの粉末状
の炭酸カルシウムを定量供給器6によりアルゴン
のキヤリアーガスにのせ、バーナー1に導入し
た。その後は前記実施例と同様に行なつた。この
時の各成分の供給流量は下記表2の通りであつ
た。
【表】 得られた微粉末の結晶状態を知るために、ま
ず、前記同様、電子顕微鏡による観察および測定
を行なつたところ、粒径は約0.1μmで均一であ
り、形状はほぼ球形であつた。 次に、この微粉末を前記同様の条件で、X線粉
末回析したところ、第3図に示す回析線が得られ
た。この粉末X線回析図において、2θ=30.2°付
近に現われる最強線と次に強い回析線2θ=50.1°
の格子面間隔の値dを2θ〜d換算表から求める
と、d=2.96とd=1.82となる。前記同様に
ASTMカードの索引により最強線d=2.96が含
まれる分類グループを探し出し、第2線の格子面
間隔の値が1.82のものを探すと、それに該当する
ものとしてCalcium Zirconium Oxide
(85ZrO2・15CaO;立方晶)が見つかり、そのカ
ード番号は26−341であることがわかる。ASTM
カード集より26−341のカードを取り出し、カー
ドに記載されている回析線と記録した図形を比較
すると、すべて一致する。従つて、この微粉末は
立方晶ZrO2・CaOから成つているものと結論さ
れる。すなわち、このジルコニア微粉末は酸化カ
ルシウムにより安定化されていることが確められ
た。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明によつて得られ
た安定化および部分安定化ジルコニア粉末は、従
来の固相法、液相法にみられるような欠点はな
く、高純度であり、粒子径も小さく、しかも球形
に近い形状となつているので、焼結体とするのに
非常によい粉末である。また、気相法であるの
で、粉末の製造、分離回収といつた操作もきわめ
て簡単に行なうことができる。つまり、この発明
によれば、きわめて容易に高純度、超微粉末の安
定化または部分安定化ジルコニアを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の方法に用いて好適な製造装
置の構成図、第2図および第3図はそれぞれこの
発明に基づいて製造された酸化イツトリウム部分
安定化ジルコニア微粉末および酸化カルシウム安
定化ジルコニア微粉末の粉末X線回析図を示すも
のである。 1……バーナー、2……一酸化炭素供給源、2
a……可燃ガス供給管路、3……酸素供給源、3
a……酸素供給管路、4……安定化剤供給管、5
……ジルコニウム供給管、6……安定化剤供給
器、7a,7b,7c……流量調整弁、8a,8
b,8c……アルゴンガス供給源、9……昇華
器、10……塩化ジルコニウム定量供給器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ハロゲン化ジルコニウムを加熱して昇華さ
    せ、これを可燃ガスおよび酸素または酸素含有ガ
    スとともにバーナーに導くと同時に、ジルコニア
    の高温結晶構造である立方晶を常温にて安定化す
    る安定化剤を前記バーナーに導いて、これらを火
    炎中で酸化させることにより安定化または部分安
    定化ジルコニア微粉末を得ることを特徴とする安
    定化および部分安定化ジルコニア微粉末の製造方
    法。
JP60129495A 1985-06-14 1985-06-14 安定化および部分安定化ジルコニア微粉末の製造方法 Granted JPS61291417A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB8912838D0 (en) * 1989-06-03 1989-07-19 Tioxide Group Plc Stabilized metal oxide powder compositions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58176126A (ja) * 1982-04-07 1983-10-15 Inoue Japax Res Inc 希土類精鉱の処理方法
JPS60131826A (ja) * 1983-12-20 1985-07-13 Nippon Soda Co Ltd ジルコニア微粉末の製造方法および部分安定化ジルコニア焼結体の製造方法

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JPS58176126A (ja) * 1982-04-07 1983-10-15 Inoue Japax Res Inc 希土類精鉱の処理方法
JPS60131826A (ja) * 1983-12-20 1985-07-13 Nippon Soda Co Ltd ジルコニア微粉末の製造方法および部分安定化ジルコニア焼結体の製造方法

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