JPH06306352A - ジルコニア質グリットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】目開き４ｍｍの篩下が実質上１００％であり、
対理論密度が９０％以上であり、衝撃強度が４００ｋｇ
ｆ／ｃｍ²以上であり、とがった形状を持ち、かつ、正
方晶系の結晶構造のものが５０モル％以上であるジルコ
ニア質焼結体からなる、ジルコニア質グリット。ジルコ
ニア質粉末を焼成し分級する、ジルコニア質成形体を切
断するかまたは粗砕する、ジルコニア質焼結体を加熱し
急冷して細片とするかまたはクラックを生成させて破砕
し分級することによって製造することができる。 【効果】とがった形状を持っているので、打撃力、研磨
力、研掃力などに優れているにもかかわらず、被処理材
表面に象眼現象を起こさせず、被処理材やグリット自体
に錆を発生させることがないので、後工程でスチールグ
リットなどを用いた場合になされる酸洗浄の必要がな
く、かつ、耐摩耗性、衝撃強度、硬度などに優れている
ので回収再使用が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ショットブラストなど
に用いられる、とがった形状を持つグリットに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】とがった形状を持つグリットの材質とし
ては、溶融アルミナ、炭化けい素、酸化けい素、スチー
ル、鋳鉄、ジルコンなどが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ショットブラストに用
いられるグリットは、比重が大きく、機械的強度が大き
く、衝撃で破砕し難いものがよいとされている。

【０００４】溶融アルミナや酸化けい素は、切削性に優
れているので錆やバリの除去などのブラストに用いられ
るが、酸化けい素は針状結晶なので折れやすく、溶融ア
ルミナも１回の使用で破砕され、どちらも再使用が難し
い。ステンレス鋼やアルミニウム合金などの被処理材の
表面をスチールグリットや鋳鉄グリットで処理するとグ
リットが表面に食い込んだり突き刺さる象眼現象を起こ
し、この部分から錆が発生したり、湿分存在下ではグリ
ット自体に錆が発生し、処理後に被処理材も含めて酸洗
浄が必要となる。

【０００５】本発明は、これらの問題の解決された、す
なわち、湿式で用いてもグリット自体に錆が発生するこ
となく、ジルコンや溶融アルミナより比重が大きく、と
がった形状を持っているので打撃作用、研磨、研掃など
の除去作用に優れており、しかも被処理材に象眼現象を
起こさせず、十分な衝撃強度があって砕けることがな
く、被処理材に錆を発生させないための被処理材の酸洗
浄などの後工程も不必要であり、耐摩耗性が高く、繰り
返して使用しても被処理材に対して一定のブラスト処理
を維持することができるグリットの提供を目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、目開き４ｍｍ
の篩下が実質上１００％であり、対理論密度が９０％以
上であり、衝撃強度が４００ｋｇｆ／ｃｍ²以上であ
り、とがった形状を持ち、かつ、正方晶系の結晶構造の
ものが５０モル％以上であるジルコニア質焼結体からな
るジルコニア質グリット、を要旨とするものである。

【０００７】本明細書において「衝撃強度」とは、分銅
（重さ：Ｗ＝０．１２０（ｋｇ））をグリット（体積：
Ｖ（ｃｍ³））上に落下させ、破砕する最小限の高さ
（ｈ（ｃｍ））から、式 Ｗｈ／Ｖ（ｋｇｆ／ｃｍ²） によって求められるものをいう。

【０００８】本発明のジルコニア質グリットは、５０モ
ル％以上の正方晶系の結晶構造を持つジルコニア質焼結
体でなければならない。正方晶系の結晶構造のジルコニ
ア相の含有量が小さいと、高い強度および靭性を持たせ
ることができないからである。該ジルコニア質焼結体の
安定化剤として、マグネシア、カルシア、イットリア、
セリアなどの稀土類酸化物が多く使用されている。たと
えば、イットリアが安定化剤として含まれている場合
は、Ｙ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂のモル比で１．５／ ９８．５
〜５．０／９５．０好ましくは２．０／９８．０〜４．
０／９６．０とすることにより、５０モル％以上の正方
晶系の結晶構造を持つジルコニア質焼結体となる。これ
ら安定化剤のほか、焼結助剤のアルミナ、スピネル、チ
タニア、シリカなどが共存していてもよい。これらは、
酸化ジルコニウムと安定化剤との合計に対し、０．０５
〜５０ｗｔ％の範囲内で用いられている。その含有量が
５０ｗｔ％より多くなると靭性が低くなるなどジルコ
ニア本来の特性が低下し、投射時に破砕したり、摩耗量
が多くなる。

【０００９】ジルコニア質グリットの焼結体密度は、対
理論密度で９０％以上、好ましくは９５％以上でなけれ
ばならない。対理論密度が９０％より小さいと、衝撃強
度が４００ｋｇ／ｃｍ²より低くなって、被処理材の表
面に投射されたときに破砕されたり、繰り返し処理する
と摩耗量が増加してしまうからである。すなわち、グリ
ットの衝撃強度は、４００ｋｇｆ／ｃｍ²以上、好まし
くは５００ｋｇｆ／ｃｍ²以上でなければならない。

【００１０】グリットの大きさは、目開き４ｍｍの篩下
が実質上１００％のものでなければならず、とくに篩の
目開きで０．０２５〜２ｍｍのものがよい。粒径が大き
いほど打撃作用は高くなるが、大きすぎるとブラスト処
理により被処理材表面が荒れ過ぎ、歪を生じるので処理
後に被処理材の電解研磨処理などを行い、表面を滑らか
にする必要が生じ、また、被処理材の単位面積に対する
グリットの数が少なくなるので、スケ−ルや古くなった
コ−ティング膜などの除去処理に使用する場合、その皮
膜を完全に除去することができないからである。一方、
粒径が小さいほど、近年の被処理材の形状の複雑化や表
面の平滑さ、寸法精度、反射率などの表面特性に係わる
要求の高度化に対応することができるが、篩の目開きで
０．０２５ｍｍより小さいと、研掃された被処理材のク
ズとグリットとの分離に手数がかかる。

【００１１】以上の本発明のグリットは、 （１）正方晶の結晶構造のジルコニア相を５０モル％以
上有する焼結体を生成させるに必要な量の安定化剤また
はその前駆体を含む、ジルコニア質スラリーまたはジル
コニアゾルを、乾燥し、 ａ １３００〜１６００℃で焼成し、破砕し、分級して
目開き４ｍｍの篩下を採取するかまたは ｂ 粗砕し、分級して次の焼成によって目開き４ｍｍの
篩下が実質上１００％となる大きさのものを採取し、１
３００〜１６００℃で焼成する （２）正方晶の結晶構造のジルコニア相を５０モル％以
上有する焼結体を生成させるに必要な量の安定化剤また
はその前駆体を含む、ジルコニア質成形体を切断するか
または粗砕した後、 ａ 分級して次の焼成によって目開き４ｍｍの篩下が実
質上１００％となる大きさのものを採取し、１３００〜
１６００℃で焼成するかまたは ｂ １３００〜１６００℃で焼成し、分級して目開き４
ｍｍの篩下を採取する （３）対理論密度が９０％以上であり、かつ、正方晶系
の結晶構造のものが５０モル％以上であるジルコニア質
焼結体を２５０℃以上好ましくは３５０℃以上に加熱し
た後、水中に投入し急冷し、 ａ 得られた細片を分級して目開き４ｍｍの篩下を採取
するかまたは ｂ 上記の急冷により表面にクラックの発生した焼結体
を破砕し、分級して目開き４ｍｍの篩下を採取するなど
の方法によって、製造することができる。

【００１２】（１）および（２）における、安定化剤ま
たはその前駆体の量は、たとえば、イットリアまたはそ
の前駆体であるイットリウム化合物にあっては、前述の
Ｙ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂換算モル比で１．５／９８．５〜５．
０／９５．０である。（１）におけるジルコニア質スラ
リーは、ジルコニア質粉末を水によってスラリー化した
ものであって、そのジルコニア質粉末としてはジルコニ
アと電融法、加水分解法、中和共沈法、加水分解−中和
法、水熱酸化法、熱分解法、アルコキシド法などによっ
て得られたジルコニア質粉末を用いればよい。そのスラ
リー濃度は、乾燥を容易にするために２５ｗｔ％以上と
するのが望ましい。ジルコニア質粉末の特性としては、
粉末の平均粒子径が、０．１〜２．０μｍ、好ましく
は、０．３〜１．５μｍの範囲にあり、ＢＥＴ比表面積
が３〜２０ｍ²／ｇ、好ましくは、５〜１８ｍ²／ｇの範
囲にあることがよい。このような粉末をベース粉末とす
ることで、成形が容易になり、均質で高密度の成形体が
得られ、かつ成形体の焼結性がよく、緻密で機械的特性
に優れたグリットを得ることができる。ジルコニア質ス
ラリーの乾燥後の厚さは１０ｍｍ以下が好ましく、乾燥
物表面にクラックがはいり、シートなどから剥がれる時
に、ある程度粗砕された状態になるからである。また、
ジルコニアゾルを乾燥して得られたゲルを仮焼したジル
コニア粉末を粉砕することにより、粉砕された微粒子が
焼成時に緻密化を促進するので、塊状のゲル粉末をその
まま焼成してグリットとするより、粒の衝撃強度の高い
より緻密なジルコニア質グリットが得られる。この仮焼
温度は、６００〜１２５０℃で行うのがよく、１０００
℃以下がより好ましく、保持は、１５分〜１０時間程度
とするのが好ましい。温度が１２５０℃を超えると、粉
砕し、再スラリー化するのが困難となったり、粗粒によ
りグリットの強度が低下する。

【００１３】焼結助剤のアルミナ、スピネル、チタニ
ア、シリカなどを含ませる場合は、それらの粉末粒子径
は５μｍ以下のものが好ましく、ジルコニア粉末に添加
し、ボ−ルミル、振動ボ−ルミル、媒体攪拌ミルなどに
よって湿式混合するのが好ましく、その際の粉砕媒体と
しては、直径５ｍｍ以下のジルコニアあるいはアルミナ
製が好ましい。これらを共存させることによって、硬
度、耐摩耗性などが向上し、また、焼結温度が低下する
ので製造が容易となる。例えば、アルミナやスピネルで
あれば、ジルコニアと安定化剤との合計に対し、０．０
５〜４０ｗｔ％添加することが好ましく、焼結温度を１
３００℃まで下げることが可能であるとともに硬度、耐
摩耗性を向上させることができる。

【００１４】（１）における、ジルコニアゾルとして
は、加水分解法、中和共沈法、加水分解−中和法、アル
コキシド法などによるジルコニア質粉末の製造において
中間体としてえられるジルコニアゾルを挙げることがで
きる。

【００１５】（１）における、乾燥は、箱型、バンド
型、シート型などの乾燥装置によって５０〜３００℃好
ましくは９５〜２００℃で行えばよい。

【００１６】（１）および（２）における粗砕は、ロー
ル解砕装置などによって行えばよい。

【００１７】（１）および（２）における焼成温度が１
３００℃に満たないと、得られる粒の衝撃強度が不十分
である。１６００℃を超えても、得られるグリットのブ
ラスト効果などの特性が低下するわけでないが、塊状物
同士が焼結を起こし、塊が形成される（この塊は、投射
により分離されるが、篩だけによる分級作業では分離し
にくい）。焼成時間は、１５分〜１０時間程度とすれば
よい。

【００１８】（２）における、ジルコニア質成形体は、
ジルコニア質粉末をタブレッティングやロールプレスに
よる圧縮成形、ロール成形、テープ成形、押出成形、鋳
込成形、射出成形、メッシュ成形などの方法によって成
形し、その成形に水や有機バインダーを使用した場合は
乾燥や脱脂によってそれらを除去してから切断や粗砕に
供する。成形体を押出成形によって得る場合は、押出成
形機に付属している切断機によって切断すればよく、そ
の他の方法によって得られる成形体は、上記のロール解
砕装置によって粗砕するのがよい。他の用途を目的とす
る焼結体の製造における成形工程で得られた成形体が寸
法や形状が狂ったような場合、それを（２）の原料の成
形体として用いることができる。

【００１９】成形体の強度は粉末の平均粒子径に反比例
し、ＢＥＴ比表面積に比例するので、平均粒子径が２．
０μｍより大きく、ＢＥＴ比表面積が３ｍ²／ｇより小
さいと成形体の機械的強度や保形性が低下し、後工程の
乾燥や焼結操作において外的荷重に耐えられず成形体が
壊れてしまったり、焼結性が下がり緻密な焼結体が得ら
れなくなり、グリットの機械的特性も低下する。平均粒
子径が０．１μｍより小さく、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ
²／ｇより大きいと粉末の軽装嵩密度が小さく、高密度
の成形体が得られにくくなり、生産性が悪くなる。

【００２０】このような特性の粉末を用いて成形体を製
造する方法としては、流動性のあるジルコニア質スラリ
ーを出発原料とする場合は、テープ成形、鋳込成形な
ど；低湿のジルコニア質坏土を出発原料とする場合は、
メッシュ成形、押出成形、射出成形など；乾燥したジル
コニア質粉末を出発原料とする場合は、タブレッティン
グやロールプレスなどの圧縮成形などがある。圧縮成形
により得られた成形体は、冷間静水圧装置（ＣＩＰ）な
どを用いて、更に、成形体密度を上昇させた方が、より
緻密で衝撃強度のよいジルコニア質グリットを得ること
ができる。

【００２１】また、ＣＩＰ成形時に水漏れなどのトラブ
ルにより使用不可能となった成形体についても、同様に
粗砕し粒度調整して使用することができる。篩分けした
任意の粒度以下の粉末やＣＩＰ成形後の加工研削クズな
どについても再スラリー化することにより使用すること
ができる。

【００２２】（３）の方法において、細片がえられた
り、焼結体にクラックが発生したりするのは、加熱によ
り表面層に正方晶→単斜晶の相変態が起こって亀裂が発
生し、急冷で急激に収縮して亀裂が進展することによる
ものと推定される。１回の加熱・急冷で収量が低い場合
はそれを繰り返せばよいが、実質上正方晶含有量が５０
モル％を切るまえに止めなければならない。

【００２３】（３）の原料となる焼結体も、他の用途の
規格外れの焼結体や磨耗したりクラックが発生したりし
た使い古しの材料を用いることができる。破砕は、ハン
マーミルによって行えばよく、破砕後酸洗浄してハンマ
ーからの汚染を除去する。

【００２４】対理論密度９０％以上、正方晶７０モル％
以上の焼結体を（３）におけるように加熱し、急冷して
も、対理論密度が９０％より低くなることはなく、か
つ、正方晶が７０モル％より低くなることはない。

【００２５】（１）〜（３）における分級は、篩によっ
て行えばよく、製品グリットの所望の大きさに応じて４
ｍｍ以下の範囲から篩の目開きの大きさを選択すればよ
い。以上のようにして得られた焼結体は、グリットとし
て用いうるが、それを熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理
すれば、さらに衝撃強度を向上させることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の如く、本発明のジルコニア質グリ
ットは、とがった形状を持っているので、打撃力、研磨
力、研掃力などに優れているにもかかわらず、被処理材
表面に象眼現象を起こさせず、被処理材やグリット自体
に錆を発生させることがないので、後工程でスチールグ
リットなどを用いた場合になされる酸洗浄の必要がな
く、かつ、耐摩耗性、衝撃強度、硬度などに優れている
ので回収再使用が容易である。

【００２７】このジルコニア質グリットを用いること
で、溶射皮膜や塗装などコーティングの前処理の表面下
地加工などのショットブラスト処理による表面荒しが容
易に行え、その皮膜などの付着力も優れている。

【００２８】ジルコニア質グリットは、焼結体密度が約
６なので、ガラスの２．５、アルミナの３．８に比べて
かなり大きく、スチールの７に近い。スチールなど焼結
体密度が大きいほうが、その反力により被処理材に反り
返り（歪）を生じさせやすいが、ジルコニア質グリット
は、ブラスト後、被処理材表面に錆を発生させることも
なく、衝撃強度が高いのでジルコンやアルミナのように
グリット自体が砕けたり摩耗することもなく、理由は定
かでないが、スチールのようにステンレス系被処理材の
表面に傷をつけたり、歪を生じることも少ない。

【００２９】また、分級により、任意の大きさにグリッ
トの粒度調整がしてあるので、きめ細かい処理が可能で
あって、被処理材の複雑な形状や表面粗さ精度、寸法精
度など外観的な表面特性などに関する厳しい要求にも対
応することができる。

【００３０】本発明のジルコニア質グリットは、金属、
樹脂、ガラス、木材、石材、セラミックスなどの表面研
掃；各種機械加工部品や押出、鋳込み、射出成形などで
成形された金属、樹脂、フェライト、セラミックス製品
などのバリ取り、表面研掃；接着剤、塗料、釉薬、溶射
材の付着や接着効果向上のための表面荒し；ろう接面の
不純物、放電加工後の硬化膜、鋼材の焼入れ後や各溶接
後のスケール、錆、酸化皮膜、古くなった溶射皮膜、メ
ッキ、塗装膜、琺瑯質などの除去；各種金型や金型部
品、自動車部品、各種車両部品や機械部品類の仕上げ時
の研磨や清掃あるいは修理前のブラストクリーニングと
して用いられるほか；フロントアクスルビーム、ホイル
キャップ、板ばね、クランクシャフト、ピストンリン
グ、ロッカアーム、カムシャフト、歯車部品、シリン
ダ、ステヤリングナックル、巻ばね、コネクチングロッ
ドなどの自動車部品や各種車両の機関部品，ジェットエ
ンジンのタービンブレードなどの航空機部品やその機関
部品，スクリューなどの船舶部品やその機関部品，化学
あるいは石油化学プラントの反応装置類など，プレスな
どの機械関連機器，割出台、センター、チャックなどの
工作機工具，メス、ピンセット、注射針などの医療部
品，ステムなどの人工骨材料，歯、歯根などの歯科材
料，各種ステンレス鋼やその溶接面など金属の疲労や応
力腐食による破壊の限界の延長を目的としたショットピ
ーニングなどに用いることができる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例及び、比較例により具
体的に説明する。

【００３２】実施例１ ＺｒＯ₂換算濃度５０ｇ／ｌのオキシ塩化ジルコニウム
水溶液にＹ₂Ｏ₃をＺｒＯ₂とＹ₂Ｏ₃との合計に対するＹ₂
Ｏ₃換算３モル％となるように添加し、還流下に加水分
解率が９０％になるまで加水分解し、さらに該水溶液が
３００ｇ／ｌになるまで濃縮して水和ジルコニアゾルを
得た。このゾルを磁製の容器に厚さ５ｍｍになるように
入れ、箱型乾燥装置を用いて熱風温度１５０℃で乾燥を
行い、塊状のゲル粉末を得た。このゲル粉末を１４メッ
シュおよび２１．９メッシュ（目開き１．１８ｍｍおよ
び０．７１ｍｍ）の樹脂製の篩で分級し、この範囲内の
ものを大気雰囲気下で電気炉により１５００℃、保持４
時間の条件で焼成し、ジルコニア質焼結体を得た。更
に、該ジルコニア質焼結体を１６メッシュおよび２５．
６メッシュ（目開き１ｍｍおよび０．６ｍｍ）の標準篩
で分級してこの範囲の大きさのジルコニア質グリットを
得、ショットブラストテストに供すると共に、ブラスト
後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストを行った。

【００３３】実施例２ 実施例１で得た水和ジルコニアゾルを加圧ノズル方式の
噴霧乾燥装置を用いて熱風温度１５０℃で乾燥を行い、
ゲル粉末を得た。このゲル粉末を大気雰囲気下でプロパ
ンを熱源とするガス炉により９００℃、保持２時間の条
件で仮焼し、ジルコニア質粉末を得た。該ジルコニア質
粉末に分散剤としてアニオン界面活性剤（サンノプコ社
製 ノプコサントＲＦＡ）を粉末に対して０．５ｗｔ％
添加し、振動ボールミルを用いて８時間湿式粉砕し、ス
ラリー濃度６５ｗｔ％のジルコニア質スラリーとした。
このスラリーをシート成形機（津川精機社製 ＤＰ−１
５０）を用いて、厚さ２ｍｍ、幅１５０ｍｍ、長さ８０
０ｍｍのシートを作製し、シート乾燥機（津川精機社製
ＫＰ−２００）を用いて、熱風温度１００℃で乾燥を
行いジルコニア質成形体を得た。この成形体をロールク
ラッシャー（牧野鉄工所社ＭＲＣＡ−１）を用いて粗砕
し、１０メッシュおよび１４メッシュ（目開き１．７ｍ
ｍおよび１．１８ｍｍ）の標準篩で分級し、この範囲内
のものを大気雰囲気下で電気炉により１４５０℃、保持
４時間の条件で焼成し、ジルコニア質焼結体を得た。更
に、該ジルコニア質焼結体を１２メッシュおよび１６メ
ッシュ（目開き１．４ｍｍおよび１ｍｍ）の標準篩で分
級してこの範囲の大きさのジルコニア質グリットを得、
ショットブラストテストに供すると共に、ブラスト後プ
ラズマ溶射した皮膜の付着力テストを行った。

【００３４】実施例３ 実施例２と同じ製法で得た仮焼ジルコニア質粉末をジル
コニアビーズ（径１．５ｍｍ）を用いてサンドミル（ハ
ルエンジニアリング社製 内容積１．２リットル）によ
り３時間湿式粉砕し、スラリー濃度６０ｗｔ％のジルコ
ニア質スラリーを得、回転ディスク方式の噴霧乾燥装置
を用いて熱風温度２００℃で乾燥を行い、ジルコニア質
粉末を得た。この粉末をブリケッティングマシン（仲田
製作所社製 １４６０Ｓ）で３ｍｍ程度のグリット状に
成形し、大気雰囲気下で電気炉により１５００℃、保持
４時間の条件で焼成し、ジルコニア質焼結体を得た。更
に、該ジルコニア質焼結体を５．５ｍｍおよび７．５メ
ッシュ（目開き３．３５ｍｍおよび２．３６ｍｍ）の標
準篩で分級してこの範囲の大きさのジルコニア質グリッ
トを得、ショットブラストテストに供すと共に、ブラス
ト後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストを行った。

【００３５】実施例４ 実施例２と同じ製法で得た仮焼ジルコニア質粉末に、焼
結助剤としてアルミナ（住友化学工業社製 ＡＫＰ−３
０）を該仮焼ジルコニア質粉末に対して１０ｗｔ％添加
した後、振動ボ−ルミルにより１２時間湿式粉砕混合
し、スラリー濃度６０ｗｔ％のジルコニア質スラリーを
得た。このスラリーを真空鋳込装置（高木製作所社製
ＣＶＰ−ＯＯ２Ｈ）を用いて成形し、熱風温度１００℃
で乾燥を行いジルコニア質成形体を得、この成形体を実
施例２と同一のロールクラッシャーを用いて粗砕し、１
４ｍｍおよび２１．９メッシュ（目開き１．１８ｍｍお
よび０．７１ｍｍ）の標準篩で分級し、この範囲内のも
のを大気雰囲気下で電気炉により１３００℃、保持４時
間の条件で焼成し、ジルコニア質焼結体を得た。更に、
該ジルコニア質焼結体を１６メッシュおよび２５．６メ
ッシュ（目開き１ｍｍおよび０．６ｍｍ）の標準篩で分
級してこの範囲の大きさのジルコニア質グリットを得、
ショットブラストテストに供すと共に、ブラスト後プラ
ズマ溶射した皮膜の付着力テストを行った。

【００３６】実施例５ 部分安定化ジルコニア粉末（東ソ−社製 ＴＺ−３Ｙ
Ｓ、Ｙ₂Ｏ₃ ３モル％）を用いて作製した成形体の加工
研削クズを回転ボールミルにより粗砕し、坏土を作り、
ディスクダイ式ロール押出造粒機（不二パウダル社製
ディスクペレッター）により、３ｍｍ程度のグリット状
に成形し、大気雰囲気下で電気炉により１５００℃、保
持４時間の条件で焼成し、ジルコニア質焼結体を得た。
該ジルコニア質焼結体を５．５メッシュおよび７．５メ
ッシュ（目開き３．３５ｍｍおよび２．３６ｍｍ）の標
準篩で分級してこの範囲の大きさのジルコニア質グリッ
トを得、ショットブラストテストに供すると共に、ブラ
スト後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストを行った。

【００３７】実施例６ 部分安定化ジルコニア粉末（東ソ−社製 ＴＺ−３Ｙ、
Ｙ₂Ｏ₃ ３モル％）を打錠成形機（畑鉄工所社製 ＨＴ
−１２ＳＳ）により、直径２５ｍｍ、厚さ４ｍｍ程度の
円柱に成形し、ジルコニア成形体を得、更にこの成形体
を冷間静水圧装置により１ｔｏｎの圧力をかけ、得られ
た成形体を実施例２と同一のロールクラッシャーを用い
て粗砕し、７．５メッシュおよび８．６メッシュ（目開
き２．３６ｍｍおよび２ｍｍ）の標準篩で分級し、この
範囲内のものを大気雰囲気下で電気炉により１４５０
℃、保持４時間の条件で焼成し、ジルコニア質焼結体を
得た。更に、該ジルコニア質焼結体を７．５メッシュお
よび１０メッシュ（目開き２．３６ｍｍおよび１．７ｍ
ｍ）の標準篩で分級してこの範囲の大きさのジルコニア
質グリットを得、ショットブラストテストに供すると共
に、ブラスト後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストを
行った。

【００３８】実施例７ 実施例６と同一の粉末を外径１２５ｍｍ、内径５０ｍ
ｍ、長さ１２５ｍｍのゴム成形型に入れ、冷間静水圧装
置により加圧する際、水漏れにより使用できなくなった
成形体を乾燥し、ハンマーミル（吉田製作所社 １０１
８−Ａ）により粗砕し、２１．９メッシュおよび３０．
２メッシュ（目開き０．７１ｍｍおよび０．５ｍｍ）の
標準篩で分級し、この範囲内のものを大気雰囲気下で電
気炉により１５００℃、保持４時間の条件で焼成し、ジ
ルコニア質焼結体を得た。更に、該ジルコニア質焼結体
を３０．２メッシュおよび５０メッシュ（目開き０．５
ｍｍおよび０．３ｍｍ）の標準篩で分級してこの範囲の
大きさのジルコニア質グリットを得、ショットブラスト
テストに供すると共に、ブラスト後プラズマ溶射した皮
膜の付着力テストを行った。

【００３９】実施例８ 実施例４で得られたジルコニア質焼結体を、更に、圧力
１５０ＭＰａ、温度１５００℃で１時間ＨＩＰ処理をし
ジルコニア質焼結体を得、該焼結体を１６メッシュおよ
び２５．６メッシュ（目開き１ｍｍおよぴ０．６ｍｍ）
の標準篩で分級してこの範囲の大きさのジルコニア質グ
リットを得、ショットブラストテストに供すると共に、
ブラスト後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストを行っ
た。

【００４０】実施例９ 磨耗やクラックが発生した、実施例１と同じ組成の正方
晶７０モル％のジルコニア質焼結体の廃材を電気炉中で
５００℃に１時間保持し、室温の水中に投入した。表面
にクラックが発生するととも細片が得られた。その細片
を７．５メッシュ（目開き２．３６ｍｍ）および１０メ
ッシュ（目開き１．７ｍｍ）の標準篩で分級し、７．５
メッシュ篩上のものは上記の加熱−急冷−分級の操作を
繰り返して篩の目開きで１．７〜２．３６ｍｍのグリッ
トを得た。それをショットブラストテストに供し、ブラ
スト後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストをした。

【００４１】比較例１ 市販のアルミナ質グリット（粒径０．７１〜０．８５ｍ
ｍ）を用いてショットブラストテストを供すると共に、
ブラスト後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストを行っ
た。

【００４２】しかし、ブラスト処理により破損するグリ
ットがあった。

【００４３】比較例２ 市販の鋳鉄グリット（粒径０．７１〜０．８５ｍｍ）を
用いてショットブラストテストを供すると共に、ブラス
ト後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストを行った。

【００４４】ブラスト後、被処理材とグリット表面に錆
が発生し、酸洗浄が必要だった。

【００４５】比較例３ 電気炉による焼成温度を１２５０℃とする他は、実施例
２と同一の方法でジルコニア質グリットを得、ショット
ブラストテストに供すると共に、ブラスト後プラズマ溶
射した皮膜の付着力テストを行った。

【００４６】しかし、ブラスト処理により破損するグリ
ットがあった。

【００４７】比較例４ ＺｒＯ₂とＹ₂Ｏ₃との合計に対するＹ₂Ｏ₃換算８モル％
とする他は、実施例２と同一の方法でジルコニア質グリ
ットを得、ショットブラストテストに供すると共に、ブ
ラスト後プラズマ溶射した皮膜の付着力テストを行っ
た。

【００４８】しかし、ブラスト処理により破損するグリ
ットがあった。

【００４９】以上の各例で得られたグリットの特性、シ
ョットブラストの結果およびショットブラスト後の溶射
皮膜の強度を表１に示す。

【００５０】正方晶の量は、接着剤を塗布した金属板の
上に試料を接着させ、表面を研磨した後、Ｘ線回折し、
次式によって算出した。

【００５１】正方晶量（モル％）＝［｛Ｉ_t（１１
１）｝／｛Ｉ_m（１１−１）＋Ｉ_m（１１１）＋Ｉ_t（１
１１）＋Ｉ_c（１１１）｝］×１００ ここで、Ｉ_m（１１−１）は単斜晶の１１−１面のＸ線
強度、Ｉ_m（１１１）は単斜晶の１１１面のＸ線強度、
Ｉ_t（１１１）は正方晶の１１１面のＸ線強度、Ｉ_c（１
１１）は立方晶の１１１面のＸ線強度である。

【００５２】グリットの焼結体密度の測定は、ＪＩＳ
Ｒ ６１２５の人造研削材の比重の測定方法により行っ
た。

【００５３】グリットの衝撃強度の測定は、落下位置を
グリット下面６ｃｍから始め、割れなければ１ｃｍづつ
おもりの位置を上げて割れるまでおこない、１０個の平
均値とした。

【００５４】ショットブラストテストは、ゲ−ジ圧力４
ｋｇｆ／ｃｍ²の圧縮空気を利用した直圧式ノズルタイ
プを用いて行い、厚さ５ｍｍの炭素鋼（ＳＳ４１ ５０
×５０×５ｍｍ）を被処理材として、１５分間ブラスト
処理を行い、グリットの破損の有無（◎：破損なし、
○：若干の摩耗あり、△：破損はないが錆が発生、×：
破損あり）を確認した。

【００５５】溶射皮膜の付着力テストは、炭素鋼（ＳＳ
４１ 径４０ｍｍ，長さ４０ｍｍ）をショットブラスト
と同一の条件でブラストし、皮膜厚さ約３５０μｍで部
分安定化ジルコニア（東ソー社製、ＴＺ−３Ｙ：Ｙ₂Ｏ₃
３モル％）をプラズマ溶射したものを用い、ＪＩＳ
Ｈ ８６６６のセラミック溶射試験方法に基き行い、次
式で求めた。

【００５６】付着力（Ｎ／ｃｍ²）＝Ｐ／Ａ （ここで、Ｐ：引張破断荷重（Ｎ）、Ａ：溶射面積（ｃ
ｍ²））

【００５７】

【表１】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】目開き４ｍｍの篩下が実質上１００％であ
   り、対理論密度が９０％以上であり、衝撃強度が４００
   ｋｇｆ／ｃｍ²以上であり、とがった形状を持ち、か
   つ、正方晶系の結晶構造のものが５０モル％以上である
   ジルコニア質焼結体からなることを特徴とする、ジルコ
   ニア質グリット。
2. 【請求項２】Ｙ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂換算モル比で１．５／９
   ８．５〜５．０／９５．０のイットリウム化合物を含有
   する、ジルコニア質スラリーまたはジルコニアゾルを、
   乾燥し、 ａ １３００〜１６００℃で焼成し、破砕し、分級して
   目開き４ｍｍの篩下を採取するかまたは ｂ 粗砕し、分級して次の焼成によって目開き４ｍｍの
   篩下が実質上１００％となる大きさのものを採取し、１
   ３００〜１６００℃で焼成することを特徴とする、ジル
   コニア質グリットの製造方法。
3. 【請求項３】Ｙ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂換算モル比で１．５／９
   ８．５〜５．０／９５．０のイットリウム化合物を含有
   する、ジルコニア質成形体を切断するかまたは粗砕した
   後、 ａ 分級して次の焼成によって目開き４ｍｍの篩下が実
   質上１００％となる大きさのものを採取し、１３００〜
   １６００℃で焼成するかまたは ｂ １３００〜１６００℃で焼成し、分級して目開き４
   ｍｍの篩下を採取することを特徴とする、ジルコニア質
   グリットの製造方法。
4. 【請求項４】対理論密度が９０％以上であり、かつ、正
   方晶系の結晶構造のものが５０モル％以上であるジルコ
   ニア質焼結体を２５０℃以上に加熱した後、水中に投入
   して急冷し、 ａ 得られた細片を分級して目開き４ｍｍの篩下を採取
   するかまたは ｂ 上記の急冷により表面にクラックの発生した焼結体
   を破砕し、分級して目開き４ｍｍの篩下を採取すること
   を特徴とする、ジルコニア質グリットの製造方法。