JPH066502B2 - アルミナ質セラミツク焼結体 - Google Patents
アルミナ質セラミツク焼結体Info
- Publication number
- JPH066502B2 JPH066502B2 JP60088435A JP8843585A JPH066502B2 JP H066502 B2 JPH066502 B2 JP H066502B2 JP 60088435 A JP60088435 A JP 60088435A JP 8843585 A JP8843585 A JP 8843585A JP H066502 B2 JPH066502 B2 JP H066502B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- alumina
- ceramic sintered
- sintering
- alumina ceramic
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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、バルブ、ポンプ、スリーブ等の構造材料とし
て有用な耐摩耗性にすぐれたアルミナ質セラミック焼結
体に関する。
て有用な耐摩耗性にすぐれたアルミナ質セラミック焼結
体に関する。
アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）セラミックは、耐熱性、耐薬品
性、電気絶縁性等にすぐれた特性を有する。近時、これ
らの特性に加えて、耐摩耗性の改良されたアルミナ質セ
ラミック焼結体として、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系焼結
体、およびＡｌ２Ｏ３−ＭｇＯ系焼結体が開発されてい
る。
性、電気絶縁性等にすぐれた特性を有する。近時、これ
らの特性に加えて、耐摩耗性の改良されたアルミナ質セ
ラミック焼結体として、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系焼結
体、およびＡｌ２Ｏ３−ＭｇＯ系焼結体が開発されてい
る。
しかし、上記の改良されたアルミナ質セラミック焼結体
であっても、摩耗条件の比較的きびしい用途（例えば、
ポンプ、バルブ、スリーブ等）の構造材料としては十分
とは言えず、信頼性・安定性等に問題がある。
であっても、摩耗条件の比較的きびしい用途（例えば、
ポンプ、バルブ、スリーブ等）の構造材料としては十分
とは言えず、信頼性・安定性等に問題がある。
本発明は上記に鑑み、アルミナ質セラミック焼結体の耐
摩耗性を更に改善し、構造材料としての信頼性・安定性
を高めようとするものである。
摩耗性を更に改善し、構造材料としての信頼性・安定性
を高めようとするものである。
本発明のアルミナ質セラミック焼結体は、ムライトとし
て存在するＳｉＯ２：2.5〜8.5％（重量％、以下同
じ）、ＺｒＯ２：3.0〜8.0％、残部α−Ａｌ２Ｏ３から
なる成分構成を有する。
て存在するＳｉＯ２：2.5〜8.5％（重量％、以下同
じ）、ＺｒＯ２：3.0〜8.0％、残部α−Ａｌ２Ｏ３から
なる成分構成を有する。
本発明の焼結体は、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ
２）およびジルコニア（ＺｒＯ２）の各粉末をアルミナ
（α−Ａｌ２Ｏ３）粉末に配合して、ＳｉＯ２：2.5〜
8.5％、ＺｒＯ２：3.0〜8.0％、残部α−Ａｌ２Ｏ３か
らなる粉末混合物を調製し、これを出発原料として焼結
を行うことにより製造される。
２）およびジルコニア（ＺｒＯ２）の各粉末をアルミナ
（α−Ａｌ２Ｏ３）粉末に配合して、ＳｉＯ２：2.5〜
8.5％、ＺｒＯ２：3.0〜8.0％、残部α−Ａｌ２Ｏ３か
らなる粉末混合物を調製し、これを出発原料として焼結
を行うことにより製造される。
本発明における成分組成限定理由は次のとおりである。
ＳｉＯ２：2.5〜8.5％ ＳｉＯ２は、焼結を促進し、焼結体の高緻密化と耐摩耗
性の改善に寄与する。この結果は、ＳｉＯ２をムライト
の形態で原料粉末混合物に配合することによって得られ
る。ムライトの代わりに単にＳｉＯ２として配合した場
合は、焼結過程でＡｌ２Ｏ３との反応によりムライトを
形成することはできても、ムライトとして配合した場合
と異なり、焼結初期における焼結の十分な進行が妨げら
れ、焼結体の緻密化に不足をきたす。このために本発明
では、ＳｉＯ２をムライトとして配合するのである。ム
ライトとして配合されるＳｉＯ２量を2.5％以上とする
のは、それより少ないと、上記の効果が不足するからで
ある。ただし、あまり多く配合すると、却って焼結が不
十分となり、焼結体中の気孔率が増し強度を低下を招
く。このために、8.5％を上限とする。
性の改善に寄与する。この結果は、ＳｉＯ２をムライト
の形態で原料粉末混合物に配合することによって得られ
る。ムライトの代わりに単にＳｉＯ２として配合した場
合は、焼結過程でＡｌ２Ｏ３との反応によりムライトを
形成することはできても、ムライトとして配合した場合
と異なり、焼結初期における焼結の十分な進行が妨げら
れ、焼結体の緻密化に不足をきたす。このために本発明
では、ＳｉＯ２をムライトとして配合するのである。ム
ライトとして配合されるＳｉＯ２量を2.5％以上とする
のは、それより少ないと、上記の効果が不足するからで
ある。ただし、あまり多く配合すると、却って焼結が不
十分となり、焼結体中の気孔率が増し強度を低下を招
く。このために、8.5％を上限とする。
ＺｒＯ２：3.0〜8.0％ ＺｒＯ２は焼結過程におけるアルミナの粒成長を抑制
し、焼結体組織の微細化により、焼結体の強度および硬
度を高める。配合量を3.0％以上とするのは、それより
少ないと、上記効果が不足するからであり、上限を8.0
％とするのは、それを越えると、却って強度の低下を引
き起こすからである。
し、焼結体組織の微細化により、焼結体の強度および硬
度を高める。配合量を3.0％以上とするのは、それより
少ないと、上記効果が不足するからであり、上限を8.0
％とするのは、それを越えると、却って強度の低下を引
き起こすからである。
上記のように成分調整された原料粉末混合物は、必要に
応じて適当な成形助剤（例えば、カルボキシルメチルセ
ルロースの希釈液）が加えられ、十分に混練された後、
そのまま、またはモールドへの充填時の流動性の改善等
のために適当な粒径に造粒された造粒粉として、焼結工
程に付される。その焼結処理は、よく知られているよう
に、まず適当な加圧成形法（例えば、ラバープレス、一
軸プレス、静水圧加圧成形法等）により所要の形状に成
形したのち、その成形体を焼結炉内で焼結する常圧焼結
法、または原料粉末混練物（もしくは、それを加圧整形
して得られた成形体）をモールド内に装填し、加圧下に
焼成する加圧焼結法等により行うことができる。焼結温
度は1500〜1700℃の範囲が適当である。1500℃以上とす
るのは焼結反応を十分行わしめるためであり、1700℃を
上限とするのは、結晶粒の粗大化とそれに伴う強度・靭
性の低下を回避するためである。
応じて適当な成形助剤（例えば、カルボキシルメチルセ
ルロースの希釈液）が加えられ、十分に混練された後、
そのまま、またはモールドへの充填時の流動性の改善等
のために適当な粒径に造粒された造粒粉として、焼結工
程に付される。その焼結処理は、よく知られているよう
に、まず適当な加圧成形法（例えば、ラバープレス、一
軸プレス、静水圧加圧成形法等）により所要の形状に成
形したのち、その成形体を焼結炉内で焼結する常圧焼結
法、または原料粉末混練物（もしくは、それを加圧整形
して得られた成形体）をモールド内に装填し、加圧下に
焼成する加圧焼結法等により行うことができる。焼結温
度は1500〜1700℃の範囲が適当である。1500℃以上とす
るのは焼結反応を十分行わしめるためであり、1700℃を
上限とするのは、結晶粒の粗大化とそれに伴う強度・靭
性の低下を回避するためである。
α−アルミナ粉末に、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２Ｓｉ
Ｏ２）粉末およびジルコニア（ＺｒＯ２）粉末を加えて
成分組成を調整した粉末混合物を出発原料とし、常圧焼
結法によりアルミナ質セラミック焼結体（80mm×50mm×
５mm）を製造し、サンドエロージョン試験法による摩耗
試験を行った。
Ｏ２）粉末およびジルコニア（ＺｒＯ２）粉末を加えて
成分組成を調整した粉末混合物を出発原料とし、常圧焼
結法によりアルミナ質セラミック焼結体（80mm×50mm×
５mm）を製造し、サンドエロージョン試験法による摩耗
試験を行った。
第１表に出発原料の成分組成および得れらた焼結体の摩
耗試験結果を示す。表中、試番（No.）１〜３は本発明
例、No.11〜14は比較例である。
耗試験結果を示す。表中、試番（No.）１〜３は本発明
例、No.11〜14は比較例である。
製造条件および摩耗試験条件は次のとおりである。
〔Ｉ〕焼結体の製造： 成分調整された原料粉末混合物（粒径：0.5〜３μｍに
成形助剤としてアクリル径バインダ２重量％を加えて湿
式混練し、これをスプレードライヤにて粒径40〜120μ
ｍに造粒する。造粒粉をラバーモールドに充填し、1500
Kgｆ／cm2の静水圧力にて加工成形したのち、脱脂し、
ついで焼結炉中、1600℃で２時間を要して焼結する。
成形助剤としてアクリル径バインダ２重量％を加えて湿
式混練し、これをスプレードライヤにて粒径40〜120μ
ｍに造粒する。造粒粉をラバーモールドに充填し、1500
Kgｆ／cm2の静水圧力にて加工成形したのち、脱脂し、
ついで焼結炉中、1600℃で２時間を要して焼結する。
〔II〕摩耗試験： 加圧空気をキャリアガスとして媒体（サンド）を焼結体
の試験面（80mm×50mm）に吹き付け、試験の前後におけ
る焼結体の重量減少量と媒体吹き付け量とから媒体吹付
け量１Kg当たりの焼結体の体積減少量（摩耗量）を求め
る。
の試験面（80mm×50mm）に吹き付け、試験の前後におけ
る焼結体の重量減少量と媒体吹き付け量とから媒体吹付
け量１Kg当たりの焼結体の体積減少量（摩耗量）を求め
る。
媒体：モランダム36＃（昭和電工(株)製） 試験温度：常温 媒体投与速度：55ｍ／ｓｅｃ． 媒体投射角度：15° 第１表中、「相対摩耗量」は試番11（アルミナ100％）
の焼結体の摩耗量に対する比を示す。
の焼結体の摩耗量に対する比を示す。
第１表に示すように、本発明例の焼結体の摩耗量はアル
ミナ結晶体（No.11）のそれの半分以下と極めて摩耗抵
抗にすぐれている。また、本発明に規定する必須成分の
いずれかを欠く比較例No.12〜14のいずれの焼結体も本
発明例に及ばない。
ミナ結晶体（No.11）のそれの半分以下と極めて摩耗抵
抗にすぐれている。また、本発明に規定する必須成分の
いずれかを欠く比較例No.12〜14のいずれの焼結体も本
発明例に及ばない。
〔発明の効果〕 本発明のアルミナ質セラミック焼結体は、組織が緻密・
微細であって、摩耗抵抗にすぐれているので、バルブ、
ポンプ、スリーブ等の摩耗用途に好適であり、またこれ
らの用途に限らず各種の構造材料として従来材にまさる
信頼性・安定性を有しており、アルミナ質セラミック焼
結体の用途の拡大・多様化を可能にするものである。
微細であって、摩耗抵抗にすぐれているので、バルブ、
ポンプ、スリーブ等の摩耗用途に好適であり、またこれ
らの用途に限らず各種の構造材料として従来材にまさる
信頼性・安定性を有しており、アルミナ質セラミック焼
結体の用途の拡大・多様化を可能にするものである。
Claims (1)
- 【請求項１】ムライトとして存在するＳｉＯ２：2.5〜
8.5重量％、ＺｒＯ２：3.0〜8.0重量％、残部α−Ａｌ
２Ｏ３からなる耐摩耗性にすぐれたアルミナ質セラミッ
ク焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60088435A JPH066502B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アルミナ質セラミツク焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60088435A JPH066502B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アルミナ質セラミツク焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61247659A JPS61247659A (ja) | 1986-11-04 |
| JPH066502B2 true JPH066502B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13942715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60088435A Expired - Lifetime JPH066502B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アルミナ質セラミツク焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066502B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2615252A1 (fr) * | 1987-05-12 | 1988-11-18 | Comadur Sa | Pompe a entrainement magnetique |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP60088435A patent/JPH066502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61247659A (ja) | 1986-11-04 |
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