JPH0581555B2 - - Google Patents

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JPH0581555B2
JPH0581555B2 JP1153729A JP15372989A JPH0581555B2 JP H0581555 B2 JPH0581555 B2 JP H0581555B2 JP 1153729 A JP1153729 A JP 1153729A JP 15372989 A JP15372989 A JP 15372989A JP H0581555 B2 JPH0581555 B2 JP H0581555B2
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JP
Japan
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rare earth
earth oxide
oxide powder
sintered
slurry
Prior art date
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Application number
JP1153729A
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English (en)
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JPH0323280A (ja
Inventor
Shigenobu Tajima
Masatoshi Ishii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP1153729A priority Critical patent/JPH0323280A/ja
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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) 本発明は、希土類酸化物燒結体の製造方法、特
には、燒結時の体積収縮防止方法に関するもので
ある。 (従来の技術) 希土類酸化物粉末は通常800〜1000℃でしゆう
酸塩を焼成して製造されるが、その嵩密度は、
0.8〜2.0g/c.c.であり、成形圧にもよるが、通常
のプレス法で得られるスラリーから作成したグリ
ーン密度は、2.3〜2.5g/c.c.である。これに対し
て、希土類酸化物の論理密度(空〓率0の燒結密
度)は5g/c.c.以上である。このようにグリーン
密度と燒結密度の差が非常に大きいため、グリー
ンから目的の燒結体を得るためには、体積収縮が
65〜85%にもなり、所定の寸法精度を得ることは
非常に困難で、かつ、残留応力が残り易く、焼成
物の収率も良くないという欠点がある。また、公
知の一般に市販されている希土類酸化物粉末を使
つたプレス法では、グリーンが非常に壊れ易いた
め、通常これに有機または無機系のバインダーを
添加して防止しているが、必ずしも満足すべき方
法ではない。 (発明が解決しようとする課題) 従つて、本発明が解決すべき技術的課題は、希
土類酸化物粉末の燒結時の体積収縮率を小さく抑
え、残留応力の少ない焼成物を収率良く製造する
方法を提供することにある。 (課題を解決するための手段) 本発明者等は、上記課題を解決するために希土
類酸化物燒結体の製造方法、特には、スラリーの
製造条件について深く検討した結果、微細希土類
酸化物粉末Aに水を加えて水和物とし、これに予
め高温焼成した希土類酸化物粉末Bを混合してス
ラリーとした後、成形、乾燥、燒結すれば良いこ
とを見出し、本発明に到達した。その要旨とする
ところは、 平均粒径1μm以下の希土類酸化物粉末Aに水
を加えて水和物とし、これに予め高温燒結した希
土類酸化物粉末Bを、A100重量部に対して75重
量部以下混合してスラリーとした後、成形、乾燥
および燒結することを特徴とする希土類酸化物燒
結体の製造方法にある。 以下本発明に詳細に説明する。 本発明において使用される希土類酸化物は、Y
を含む重希土類およびランタン系軽希土類酸化物
で、これらから選択される1種または2種以上の
混合物であり特には、Y2O3、Dy2O3およびEr2O3
が好適である。本発明の最大の特徴は、公知の方
法においてスラリーまたは成形時に添加される有
機または無機のバインダーを使用することなく、
希土類酸化物自体が有するバインダーとしての作
用を利用することにある。即ち、希土類酸化物が
水と反応するいわゆる水和反応により、生成する
希土類酸化物の粒径が希土類酸化物の粒径よりも
微細となるので、これを粒径の大きい希土類酸化
物に配合することにより、酸化物粒子間の空間を
最密充填してバインダー効果を発現することが判
つた。 この水和反応条件としては、希土類酸化物粉末
Aに対して水を2倍量以下(以下全て重量基準で
表わす)加えれば良く、好ましくは、0.7〜1.0倍
量で、0.3倍量以下ではスラリーを得難い。反応
温度×時間は、20℃×70時間以上が良く、好まし
くは20℃×100時間〜40×100時間が良い。20℃未
満、70時間未満では反応が十分進行せず、従つ
て、粒径の細かいものが得られない。この水和反
応によつて生成した希土類酸化物の粒径は、平均
粒径で1μm以下、0.1〜0.5μmに分布し、原料酸
化物より微細な粒子が得られる。 さらに、この水和反応による粒径制御手段とし
て、水を配合した有機溶媒の使用が効果的であ
る。即ち、有機溶媒として水と親和性のあるアル
コール類、ケトン類、エーテル類から選択される
1種または2種以上の混合物でも良く、中でもエ
タノール、テトラヒドロフランが好適に使用され
る。有機溶媒の使用量は、先ず、希土類酸化物粉
末A対水比を選び、次いで水対有機溶媒比を決
め、有機溶媒を仕込んだ後、水、希土類酸化物粉
末の順に仕込み、20℃×70時間以上水和反応を行
なう。エチルアルコールの場合、20℃×100時間
以上が良く、好ましくは、20℃×100時間〜30℃
〜100時間である。この水配合有機溶媒によつて
も水のみの場合と同様に、生成した希土類水酸化
物の粒径は1μm以下、0.1〜0.5μmに分布してい
る。 また、この水和反応の反応促進剤としては、有
機酸塩が有効であり、アルギン酸ナトリウムを希
土類酸化物粉末A100重量部に対して0.8重量部添
加すると20℃で約30%の時間短縮が可能であつ
た。有機酸塩としてはカルボキシルメチルセルロ
ースナトリウムなどが例示される。製品中にNa
が混入すると不都合な場合には、アンモニウム塩
でもNa塩と同等の効果がある。 次いで、上記方法で得られたスラリーに予め
1400℃以上、好ましくは、1600〜1650℃の高温で
焼成した希土類酸化物粉末Bを配合する。この配
合比は、希土類スラリー中の希土類酸化物粉末
A100重量部に対して75重量部以下とされ、好ま
しくは5〜50重量部が良く、75重量部を超えると
グリーン密度が挙がらない。従つて、燒結対の相
対密度は希土類酸化物粉末Aと希土類酸化物粉末
Bの配合比によつて90〜98%の範囲で任意に調整
することができる。ここに、相対密度とは、次式
による。 燒結密度/理論密度×100=相対密度(%) 以上の希土類酸化物スラリーの製造工程で、解
膠剤、有機結合剤、無機結合剤、無機充填剤など
を添加することは、所定の燒結体密度を調整する
上で任意である。 以下本発明の具体的実施態様を実施例を挙げて
説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 実施例 1 出発原料である希土類酸化物粉末Aに酸化イツ
トリウム(以下Y2O3とする)SU品(信越化学工
業株式会社製商品名、平均粒径1μm以下)を使
用した。これに水を加えて固形分濃度50%のスラ
リーとし、アルギン酸ナトリウムをY2O3に対し
て0.75%添加する。次いで、予め1600℃で燒結し
たY2O3微粉末をSU品に対して10%の割合でスラ
リーに混合する。次に、このスラリーをスリツプ
キヤスト法によりるつぼ型(上部外径40mm)に成
形した。脱水後取り出して、乾燥させた後、1700
℃×3時間燒結を行ない、るつぼの上部外径寸法
を測定した。高温燒結Y2O3粉末B(30〜40μm)
の添加量とるつぼの上部外径収縮率の関係を第1
表に示す。 実施例 2 高温燒結品Bの添加量を44重量部とした以外
は、実施例1と同様に処理しその結果を第1表に
示す。 実施例 3 高温燒結品Bを無添加とした以外は実施例1と
同様に処理し、その結果を第1表に示す。 比較例 1 出発原料として一般市販品である平均粒径3.5μ
mを有するY2O3を使用し、バインダーにメトロ
ーズ60SH−50(信越化学工業株式会社製商品名)
をY2O3に対して3.0%添加した以外は、実施例1
と同様に処理し、その結果を第1表に示した。 (発明の効果) 本発明によれば、従来の方法では得られなかつ
たグリーン密度と燒結密度の差の小さい、即ち、
相対密度が大きく、収縮率の小さい、従つて、寸
法精度が高く、残留応力の少ない希土類酸化物燒
結体が収率良く得られ、産業上極めて高い利用価
値を有する。 【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 平均粒径1μm以下の希土類酸化物粉末Aに
    水を加えて水和物とし、これに予め高温燒結して
    粉砕した希土類酸化物粉末Bを、A100重量部に
    対して75重量部以下添加してスラリーとした後、
    成形、乾燥および燒結することを特徴とする希土
    類酸化物燒結体の製造方法。
JP1153729A 1989-06-16 1989-06-16 希土類酸化物燒結体の製造方法 Granted JPH0323280A (ja)

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JP1153729A JPH0323280A (ja) 1989-06-16 1989-06-16 希土類酸化物燒結体の製造方法

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JPH0323280A JPH0323280A (ja) 1991-01-31
JPH0581555B2 true JPH0581555B2 (ja) 1993-11-15

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