JPH0570216A - 高強度および高靭性を有する酸化アルミニウム基セラミツクス - Google Patents
高強度および高靭性を有する酸化アルミニウム基セラミツクスInfo
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- JPH0570216A JPH0570216A JP3260998A JP26099891A JPH0570216A JP H0570216 A JPH0570216 A JP H0570216A JP 3260998 A JP3260998 A JP 3260998A JP 26099891 A JP26099891 A JP 26099891A JP H0570216 A JPH0570216 A JP H0570216A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックスの強度および靭性
を向上をはかる。 【構成】 Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックスが、重量％で、 ＺｒＯ2 ：２〜５０％、 を含有し、残りが実質的にＡｌ2 Ｏ3 と０．１％以下の
ガラス相形成不純物からなる組成、並びに、素地を構成
するＡｌ2 Ｏ3 の結晶粒界に、（１１０）ｍ面を鏡面対
称とする双晶の複数結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ
2 と、（１００）ｍ面を鏡面対称とする双晶の単一結晶
構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 、で構成されたＺｒＯ2 が
分散分布し、かつ、前者の割合がＺｒＯ2 に占める割合
で１０％以上である組織を有する。
を向上をはかる。 【構成】 Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックスが、重量％で、 ＺｒＯ2 ：２〜５０％、 を含有し、残りが実質的にＡｌ2 Ｏ3 と０．１％以下の
ガラス相形成不純物からなる組成、並びに、素地を構成
するＡｌ2 Ｏ3 の結晶粒界に、（１１０）ｍ面を鏡面対
称とする双晶の複数結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ
2 と、（１００）ｍ面を鏡面対称とする双晶の単一結晶
構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 、で構成されたＺｒＯ2 が
分散分布し、かつ、前者の割合がＺｒＯ2 に占める割合
で１０％以上である組織を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高強度および高靭性
を有する酸化アルミニウム（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）
基セラミックスに関するものである。
を有する酸化アルミニウム（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）
基セラミックスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば特公昭５９−６２
７４号公報に記載される通り、重量％で（以下、％は重
量％を示す）、 酸化マグネシウム（以下、ＭｇＯで示す）固溶の酸化ジ
ルコニウム（以下、ＺｒＯ2 で示す）：１０〜３０％、 Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｒ−Ｏ系ガラス相：０．５〜１％、 を含有し、残りが実質的にＡｌ2 Ｏ3 からなる組成、並
びに、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶粒界に、上記ガラス相が層状に
分布すると共に、結晶系の主体が正方晶（ＭｇＯ固溶に
より単斜晶とはならない）からなるＺｒＯ2 が分散分布
した組織、を有するＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスが知られ
ている。
７４号公報に記載される通り、重量％で（以下、％は重
量％を示す）、 酸化マグネシウム（以下、ＭｇＯで示す）固溶の酸化ジ
ルコニウム（以下、ＺｒＯ2 で示す）：１０〜３０％、 Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｒ−Ｏ系ガラス相：０．５〜１％、 を含有し、残りが実質的にＡｌ2 Ｏ3 からなる組成、並
びに、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶粒界に、上記ガラス相が層状に
分布すると共に、結晶系の主体が正方晶（ＭｇＯ固溶に
より単斜晶とはならない）からなるＺｒＯ2 が分散分布
した組織、を有するＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスが知られ
ている。
【０００３】また、上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミック
スが、原料粉末として、いずれも１μｍ以下の平均粒径
を有するＡｌ2 Ｏ3 粉末およびＺｒＯ2 粉末、さらに焼
結助剤としてのＭｇＯ粉末を用い、 ＺｒＯ2 ：１０〜３０％、 ＭｇＯ：０．１〜０．５％、 Ａｌ2 Ｏ3 ：残り、 からなる配合組成に配合し、混合し、圧粉体にプレス成
形し、ついでこの圧粉体に、大気中、温度：１５００〜
１６００℃に３時間以上保持後、１〜１０℃／min の速
度で冷却の条件での焼結を施すことにより製造されるこ
とも知られている。
スが、原料粉末として、いずれも１μｍ以下の平均粒径
を有するＡｌ2 Ｏ3 粉末およびＺｒＯ2 粉末、さらに焼
結助剤としてのＭｇＯ粉末を用い、 ＺｒＯ2 ：１０〜３０％、 ＭｇＯ：０．１〜０．５％、 Ａｌ2 Ｏ3 ：残り、 からなる配合組成に配合し、混合し、圧粉体にプレス成
形し、ついでこの圧粉体に、大気中、温度：１５００〜
１６００℃に３時間以上保持後、１〜１０℃／min の速
度で冷却の条件での焼結を施すことにより製造されるこ
とも知られている。
【０００４】さらに、上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミッ
クスを含め、その他多くのＡｌ2 Ｏ3 基セラミックス
が、剪断刃や、ドリル、エンドミル、およびスローアウ
エイチップなどの切削工具、さらに各種のダイスや金
型、各種塑性加工工具の製造に適用されていることも知
られている。
クスを含め、その他多くのＡｌ2 Ｏ3 基セラミックス
が、剪断刃や、ドリル、エンドミル、およびスローアウ
エイチップなどの切削工具、さらに各種のダイスや金
型、各種塑性加工工具の製造に適用されていることも知
られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の切削加
工はじめ各種の機械加工および塑性加工の省力化に対す
る要求は厳しく、これに伴ない、これらの加工に用いら
れる各種工具の使用環境は一段と苛酷さを増す状況にあ
るが、これらの工具を構成する上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 基
セラミックスはじめ、その他の多くのＡｌ2 Ｏ3 基セラ
ミックスは、強度および靭性の少なくともいずれかが不
足することが原因して、これらの状況に十分満足に対応
することができないのが現状である。
工はじめ各種の機械加工および塑性加工の省力化に対す
る要求は厳しく、これに伴ない、これらの加工に用いら
れる各種工具の使用環境は一段と苛酷さを増す状況にあ
るが、これらの工具を構成する上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 基
セラミックスはじめ、その他の多くのＡｌ2 Ｏ3 基セラ
ミックスは、強度および靭性の少なくともいずれかが不
足することが原因して、これらの状況に十分満足に対応
することができないのが現状である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミ
ックスに着目し、強度および靭性の一段とすぐれたＡｌ
2 Ｏ3 基セラミックスを開発すべく研究を行なった結
果、 （ａ） 原料粉末として、焼結後のガラス相形成不純物
の含有量が０．１％以下、望ましくは０．０５％以下
（従来のＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスは上記の通り０．５
％以上のガラス相を含有する）となる純度の高いＡｌ2
Ｏ3 粉末およびＺｒＯ2 粉末を用いると、ＭｇＯ粉末な
どの焼結助剤の必要なく、すぐれた焼結性を確保するこ
とができるようになり、したがって相対的に低温、すな
わち１３００〜１４８０℃の温度で、かつ短かい保持時
間、すなわち１〜３時間で焼結が可能となるばかりでな
く、脆弱なガラス相が存在しないようになるので、靭性
の著しい向上をはかることができること。
上述のような観点から、上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミ
ックスに着目し、強度および靭性の一段とすぐれたＡｌ
2 Ｏ3 基セラミックスを開発すべく研究を行なった結
果、 （ａ） 原料粉末として、焼結後のガラス相形成不純物
の含有量が０．１％以下、望ましくは０．０５％以下
（従来のＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスは上記の通り０．５
％以上のガラス相を含有する）となる純度の高いＡｌ2
Ｏ3 粉末およびＺｒＯ2 粉末を用いると、ＭｇＯ粉末な
どの焼結助剤の必要なく、すぐれた焼結性を確保するこ
とができるようになり、したがって相対的に低温、すな
わち１３００〜１４８０℃の温度で、かつ短かい保持時
間、すなわち１〜３時間で焼結が可能となるばかりでな
く、脆弱なガラス相が存在しないようになるので、靭性
の著しい向上をはかることができること。
【０００７】（ｂ） 上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミッ
クスにおいては、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶粒界に分散分布する
ＺｒＯ2 は正方晶構造（ＭｇＯなどの焼結助剤を固溶し
ない場合は単斜晶構造となる）をもつが、原料粉末とし
て、焼結後のガラス相形成不純物の含有量が０．１％以
下となる高純度のＡｌ2 Ｏ3 粉末とＺｒＯ2 粉末を用
い、これからの圧粉体を、大気中、１３００〜１４８０
℃の温度に保持後、１〜１０℃／min の速度で冷却の条
件で焼結すると、素地を構成するＡｌ2 Ｏ3 の結晶粒界
に存在するＺｒＯ2 は、図２の透過型電子顕微鏡（５０
０００倍）で観察した組織の模式図で示される通り、
（１００）ｍ面を鏡面対称とする双晶の単一結晶で構成
された単斜晶からなり、かつ双晶の上下方向両端面部に
はクラックが存在する構造をもつものとなり、さらに上
記の条件でのＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスの製造におい
て、冷却を２０〜３０℃／min の速度で５００℃以下の
所定温度に急冷の条件とすると共に、１０００〜１２５
０℃に１時間以上保持の条件での熱処理を施す以外は同
一の条件で製造したＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスには、図
１の同じ条件での観察結果を示す組織の模式図で示され
る通り、クラックの発生のない、（１１０）ｍ面を鏡面
対称とする双晶の複数結晶で構成され単斜晶ＺｒＯ
2 が、上記の（１００）ｍ面を鏡面対称とする双晶の単
一結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 と共存するようにな
り、しかもこれらの割合は、冷却速度と上記熱処理の温
度および保持時間によって調整でき、さらに（１１０）
ｍ面を鏡面対称とする双晶の複数結晶構造を有する単斜
晶ＺｒＯ2 の割合が、（１００）ｍ面を鏡面対称とする
双晶の単一結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 との合量に
占める割合で１０％以上、望ましくは４０％以上になる
と、脆弱なガラス相が存在しないことと相まってＡｌ2
Ｏ3 基セラミックスの強度および靭性が著しく向上する
ようになること。以上（ａ）および（ｂ）に示される研
究結果を得たのである。
クスにおいては、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶粒界に分散分布する
ＺｒＯ2 は正方晶構造（ＭｇＯなどの焼結助剤を固溶し
ない場合は単斜晶構造となる）をもつが、原料粉末とし
て、焼結後のガラス相形成不純物の含有量が０．１％以
下となる高純度のＡｌ2 Ｏ3 粉末とＺｒＯ2 粉末を用
い、これからの圧粉体を、大気中、１３００〜１４８０
℃の温度に保持後、１〜１０℃／min の速度で冷却の条
件で焼結すると、素地を構成するＡｌ2 Ｏ3 の結晶粒界
に存在するＺｒＯ2 は、図２の透過型電子顕微鏡（５０
０００倍）で観察した組織の模式図で示される通り、
（１００）ｍ面を鏡面対称とする双晶の単一結晶で構成
された単斜晶からなり、かつ双晶の上下方向両端面部に
はクラックが存在する構造をもつものとなり、さらに上
記の条件でのＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスの製造におい
て、冷却を２０〜３０℃／min の速度で５００℃以下の
所定温度に急冷の条件とすると共に、１０００〜１２５
０℃に１時間以上保持の条件での熱処理を施す以外は同
一の条件で製造したＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスには、図
１の同じ条件での観察結果を示す組織の模式図で示され
る通り、クラックの発生のない、（１１０）ｍ面を鏡面
対称とする双晶の複数結晶で構成され単斜晶ＺｒＯ
2 が、上記の（１００）ｍ面を鏡面対称とする双晶の単
一結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 と共存するようにな
り、しかもこれらの割合は、冷却速度と上記熱処理の温
度および保持時間によって調整でき、さらに（１１０）
ｍ面を鏡面対称とする双晶の複数結晶構造を有する単斜
晶ＺｒＯ2 の割合が、（１００）ｍ面を鏡面対称とする
双晶の単一結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 との合量に
占める割合で１０％以上、望ましくは４０％以上になる
と、脆弱なガラス相が存在しないことと相まってＡｌ2
Ｏ3 基セラミックスの強度および靭性が著しく向上する
ようになること。以上（ａ）および（ｂ）に示される研
究結果を得たのである。
【０００８】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、 ＺｒＯ2 ：２〜５０％、 を含有し、残りが実質的にＡｌ2 Ｏ3 と０．１％以下、
望ましくは０．０５％以下のガラス相形成不純物からな
る組成、並びに、素地を構成するＡｌ2 Ｏ3 の結晶粒界
に、（１１０）ｍ面を鏡面対称とする双晶の複数結晶構
造を有する単斜晶ＺｒＯ2 と、（１００）ｍ面を鏡面対
称とする双晶の単一結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 、
で構成されたＺｒＯ2 が分散分布し、かつ、前者の単斜
晶ＺｒＯ2 の割合が、ＺｒＯ2 に占める割合で１０％以
上、望ましくは４０％以上である組織、を有する高強度
および高靭性を具備したＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスに特
徴を有するものである。
なされたものであって、 ＺｒＯ2 ：２〜５０％、 を含有し、残りが実質的にＡｌ2 Ｏ3 と０．１％以下、
望ましくは０．０５％以下のガラス相形成不純物からな
る組成、並びに、素地を構成するＡｌ2 Ｏ3 の結晶粒界
に、（１１０）ｍ面を鏡面対称とする双晶の複数結晶構
造を有する単斜晶ＺｒＯ2 と、（１００）ｍ面を鏡面対
称とする双晶の単一結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 、
で構成されたＺｒＯ2 が分散分布し、かつ、前者の単斜
晶ＺｒＯ2 の割合が、ＺｒＯ2 に占める割合で１０％以
上、望ましくは４０％以上である組織、を有する高強度
および高靭性を具備したＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスに特
徴を有するものである。
【０００９】なお、この発明のＡｌ2 Ｏ3 基セラミック
スにおいて、ＺｒＯ2 の含有量を２〜５０％と限定した
のは、その含有量が２％未満では所望の高強度および高
靭性を確保することができず、一方その含有量が５０％
を越えると、耐摩耗性（硬さ）が低下するようになると
いう理由にもとづくものである。
スにおいて、ＺｒＯ2 の含有量を２〜５０％と限定した
のは、その含有量が２％未満では所望の高強度および高
靭性を確保することができず、一方その含有量が５０％
を越えると、耐摩耗性（硬さ）が低下するようになると
いう理由にもとづくものである。
【００１０】また、ガラス相形成不純物の含有量を０．
１％以下としたのは、ガラス相形成不純物の含有量が
０．１％を越えた場合、焼結助剤なしでは良好な焼結性
を確保することができず、したがって焼結助剤の配合が
必要となるが、上記の通り原料粉末として高純度のＡｌ
2 Ｏ3 粉末およびＺｒＯ2 粉末を用いて、ガラス相形成
不純物の含有量が０．１％を越えないようにすると、焼
結助剤の配合なしで、かつ相対的に低温にして短時間で
の焼結が可能となり、この結果脆弱なガラス相の形成が
なくなることから、靭性の著しい向上がはかれるように
なるという理由によるものである。望ましくはガラス相
形成不純物の含有量は０．０５％以下がよい。また、上
記ガラス相形成不純物は、ＳｉＯ2 や、アルカリ金属お
よびアルカリ土類金属の酸化物、さらに希土類金属の酸
化物などで構成されるものである。
１％以下としたのは、ガラス相形成不純物の含有量が
０．１％を越えた場合、焼結助剤なしでは良好な焼結性
を確保することができず、したがって焼結助剤の配合が
必要となるが、上記の通り原料粉末として高純度のＡｌ
2 Ｏ3 粉末およびＺｒＯ2 粉末を用いて、ガラス相形成
不純物の含有量が０．１％を越えないようにすると、焼
結助剤の配合なしで、かつ相対的に低温にして短時間で
の焼結が可能となり、この結果脆弱なガラス相の形成が
なくなることから、靭性の著しい向上がはかれるように
なるという理由によるものである。望ましくはガラス相
形成不純物の含有量は０．０５％以下がよい。また、上
記ガラス相形成不純物は、ＳｉＯ2 や、アルカリ金属お
よびアルカリ土類金属の酸化物、さらに希土類金属の酸
化物などで構成されるものである。
【００１１】さらに、（１１０）ｍ面を鏡面対称とする
双晶の複数結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 （以下、複
数結晶構造ＺｒＯ2 という）の割合を、（１００）ｍ面
を鏡面対称とする双晶の単一結晶構造を有する単斜晶Ｚ
ｒＯ2 （以下単一結晶構造ＺｒＯ2 という）との合量に
占める割合で１０％以上としたのは、その割合が１０％
未満では、上記の通り所望の強度および靭性向上効果が
得られないという理由にもとづくものである。望ましく
は４０％以上とするのがよい。
双晶の複数結晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 （以下、複
数結晶構造ＺｒＯ2 という）の割合を、（１００）ｍ面
を鏡面対称とする双晶の単一結晶構造を有する単斜晶Ｚ
ｒＯ2 （以下単一結晶構造ＺｒＯ2 という）との合量に
占める割合で１０％以上としたのは、その割合が１０％
未満では、上記の通り所望の強度および靭性向上効果が
得られないという理由にもとづくものである。望ましく
は４０％以上とするのがよい。
【００１２】
【実施例】つぎに、この発明のＡｌ2 Ｏ3 基セラミック
スを実施例により具体的に説明する。原料粉末として、
表１に示されるＡｌ2Ｏ3 粉末およびＺｒＯ2 粉末を用
い、これら原料粉末を同じく表１に示される配合組成に
配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した
後、平面：３０mm×３０mm、厚さ：１０mmの寸法をもっ
た圧粉体、並びにＩＳＯ・ＳＮＧＮ１２０４０８の切削
チップ形状の圧粉体に１ton ／cm2 の圧力にてプレス成
形し、これらの圧粉体を、大気中、１３００〜１４８０
℃の範囲内の所定温度に２時間保持後、２５℃／min の
速度で冷却の条件で焼結し、さらに表２に示される条件
で熱処理を施すことにより実質的に配合組成と同一の成
分組成をもった本発明Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックス１〜７
をそれぞれ製造した。
スを実施例により具体的に説明する。原料粉末として、
表１に示されるＡｌ2Ｏ3 粉末およびＺｒＯ2 粉末を用
い、これら原料粉末を同じく表１に示される配合組成に
配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した
後、平面：３０mm×３０mm、厚さ：１０mmの寸法をもっ
た圧粉体、並びにＩＳＯ・ＳＮＧＮ１２０４０８の切削
チップ形状の圧粉体に１ton ／cm2 の圧力にてプレス成
形し、これらの圧粉体を、大気中、１３００〜１４８０
℃の範囲内の所定温度に２時間保持後、２５℃／min の
速度で冷却の条件で焼結し、さらに表２に示される条件
で熱処理を施すことにより実質的に配合組成と同一の成
分組成をもった本発明Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックス１〜７
をそれぞれ製造した。
【００１３】
【表１】
【００１４】また、比較の目的で、表１に示される原料
粉末を用い、同じく表１に示される配合組成とし、かつ
焼結条件を、大気中、１５００〜１６００℃の範囲内の
所定温度に５時間保持後、５℃／min の速度で冷却とす
る以外は、同一の条件で従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックス
１〜３をそれぞれ製造した。
粉末を用い、同じく表１に示される配合組成とし、かつ
焼結条件を、大気中、１５００〜１６００℃の範囲内の
所定温度に５時間保持後、５℃／min の速度で冷却とす
る以外は、同一の条件で従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックス
１〜３をそれぞれ製造した。
【００１５】ついで、この結果得られた各種のＡｌ2 Ｏ
3 基セラミックスについて、透過型電子顕微鏡を用い
て、５００００倍で組織を観察し、適宜個所：１０個所
における複数結晶構造ＺｒＯ2 および単一結晶構造Ｚｒ
Ｏ2 の個数を測定し、その平均値を求めた。
3 基セラミックスについて、透過型電子顕微鏡を用い
て、５００００倍で組織を観察し、適宜個所：１０個所
における複数結晶構造ＺｒＯ2 および単一結晶構造Ｚｒ
Ｏ2 の個数を測定し、その平均値を求めた。
【００１６】また、これらのＡｌ2 Ｏ3 基セラミックス
について、強度および靭性を評価する目的で、抗折力お
よびインデンテーション法による破壊靭性値を測定し、
さらにロックウェル硬さ（Ａスケール）を測定し、加え
て、 被削剤：ＳＮＣＭ４４０の丸棒、 切削速度：３６０ｍ／min 、 送り：０．３５mm／rev.、 切込み：２mm、 切削時間：１５分 の条件で鋼の高速連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。これらの測定結果をガラス相形成不
純物（ガラス相）の含有量測定結果と共に表２に示し
た。
について、強度および靭性を評価する目的で、抗折力お
よびインデンテーション法による破壊靭性値を測定し、
さらにロックウェル硬さ（Ａスケール）を測定し、加え
て、 被削剤：ＳＮＣＭ４４０の丸棒、 切削速度：３６０ｍ／min 、 送り：０．３５mm／rev.、 切込み：２mm、 切削時間：１５分 の条件で鋼の高速連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。これらの測定結果をガラス相形成不
純物（ガラス相）の含有量測定結果と共に表２に示し
た。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】表１，２に示される結果から、本発明Ａ
ｌ2 Ｏ3基セラミックス１〜７は、いずれもガラス相の
含有量が０．５％以上で、焼結助剤を必要とする従来Ａ
ｌ2 Ｏ3 基セラミックス１〜３に比して、一段と高い強
度と靭性を示すことが明らかであり、これは、本発明Ａ
ｌ2 Ｏ3 基セラミックスのガラス相形成不純物の含有量
が０．１％以下を示す通り、高純度の原料粉末の作用で
焼結助剤の必要なく、すぐれた焼結性を確保することが
できることを示すと共に、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶粒内に複数
結晶構造ＺｒＯ2 が分散分布し、かつその割合がＺｒＯ
2 粒に占める個数割合で少なくとも１０％、望ましくは
４０％以上あれば顕著な強度および靭性の向上がはかれ
ることを示すものであり、したがってこれらの特性が要
求される苛酷な条件での切削で、本発明Ａｌ2 Ｏ3 基セ
ラミックス１〜７は、すぐれた切削性能を発揮し、一方
従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックス１〜３は、強度および靭
性不足が原因で切削開始後、比較的短時間で切刃に欠損
が発生し、使用寿命に至るものである。
ｌ2 Ｏ3基セラミックス１〜７は、いずれもガラス相の
含有量が０．５％以上で、焼結助剤を必要とする従来Ａ
ｌ2 Ｏ3 基セラミックス１〜３に比して、一段と高い強
度と靭性を示すことが明らかであり、これは、本発明Ａ
ｌ2 Ｏ3 基セラミックスのガラス相形成不純物の含有量
が０．１％以下を示す通り、高純度の原料粉末の作用で
焼結助剤の必要なく、すぐれた焼結性を確保することが
できることを示すと共に、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶粒内に複数
結晶構造ＺｒＯ2 が分散分布し、かつその割合がＺｒＯ
2 粒に占める個数割合で少なくとも１０％、望ましくは
４０％以上あれば顕著な強度および靭性の向上がはかれ
ることを示すものであり、したがってこれらの特性が要
求される苛酷な条件での切削で、本発明Ａｌ2 Ｏ3 基セ
ラミックス１〜７は、すぐれた切削性能を発揮し、一方
従来Ａｌ2 Ｏ3 基セラミックス１〜３は、強度および靭
性不足が原因で切削開始後、比較的短時間で切刃に欠損
が発生し、使用寿命に至るものである。
【００１９】上述のように、この発明のＡｌ2 Ｏ3 基セ
ラミックスは、高強度と高靭性を有するので、これを各
種の切削工具や塑性加工などとして適用した場合に、苛
酷な条件下での実用に際しても著しく長期に亘ってすぐ
れた性能を発揮するなど工業上有用な特性を有するので
ある。
ラミックスは、高強度と高靭性を有するので、これを各
種の切削工具や塑性加工などとして適用した場合に、苛
酷な条件下での実用に際しても著しく長期に亘ってすぐ
れた性能を発揮するなど工業上有用な特性を有するので
ある。
【図１】（１１０）ｍ面を鏡面対称とする双晶の複数結
晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 の組織を示す模式図であ
る。
晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 の組織を示す模式図であ
る。
【図２】（１００）ｍ面を鏡面対称とする双晶の単一結
晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 の組織を示す模式図であ
る。
晶構造を有する単斜晶ＺｒＯ2 の組織を示す模式図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 酸化ジルコニウム：２〜５０％、を含有し、残りが実質
的に酸化アルミニウムと０．１％以下のガラス相形成不
純物からなる組成、 並びに、素地を構成する酸化アルミニウムの結晶粒界
に、（１１０）ｍ面を鏡面対称とする双晶の複数結晶構
造を有する単斜晶酸化ジルコニウムと、（１００）ｍ面
を鏡面対称とする双晶の単一結晶構造を有する単斜晶酸
化ジルコニウム、で構成された酸化ジルコニウムが分散
分布し、 かつ、前者の単斜晶酸化ジルコニウムの割合が、酸化ジ
ルコニウムに占める割合で１０％以上である組織、を有
することを特徴とする高強度および高靭性を有する酸化
アルミニウム基セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260998A JPH0570216A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 高強度および高靭性を有する酸化アルミニウム基セラミツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260998A JPH0570216A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 高強度および高靭性を有する酸化アルミニウム基セラミツクス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570216A true JPH0570216A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17355644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3260998A Pending JPH0570216A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 高強度および高靭性を有する酸化アルミニウム基セラミツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0570216A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07143629A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-06-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電線圧縮器 |
| JP2008530736A (ja) * | 2005-02-08 | 2008-08-07 | パーキンエルマー・エルエーエス・インコーポレーテッド | ジルコニアで靭性を向上させたアルミニウム組成物及びイオン光学系及び電子光学系における使用 |
| JP2020158320A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 京セラ株式会社 | 耐熱部材 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3260998A patent/JPH0570216A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07143629A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-06-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電線圧縮器 |
| JP2008530736A (ja) * | 2005-02-08 | 2008-08-07 | パーキンエルマー・エルエーエス・インコーポレーテッド | ジルコニアで靭性を向上させたアルミニウム組成物及びイオン光学系及び電子光学系における使用 |
| JP2020158320A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 京セラ株式会社 | 耐熱部材 |
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