JPH07215758A - Zirconia sintered compact - Google Patents
Zirconia sintered compactInfo
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- JPH07215758A JPH07215758A JP6008297A JP829794A JPH07215758A JP H07215758 A JPH07215758 A JP H07215758A JP 6008297 A JP6008297 A JP 6008297A JP 829794 A JP829794 A JP 829794A JP H07215758 A JPH07215758 A JP H07215758A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はジルコニア質焼結体に係
り、特に、機械的特性に優れた、酸化アルミニウム及び
ホウ素化合物を含有する希土類金属酸化物安定化ジルコ
ニア質焼結体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zirconia-based sintered body, and more particularly to a rare earth metal oxide-stabilized zirconia-based sintered body containing aluminum oxide and a boron compound, which has excellent mechanical properties.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ジルコニア（ＺｒＯ2 ）をＹ2 Ｏ3 等の
希土類金属酸化物により安定化させたジルコニア質焼結
体は、酸化物系のセラミックスの中でも特に優れた機械
的特性を有する材料であることが知られており、各種工
業的分野において広く利用されている。 2. Description of the Related Art A zirconia-based sintered body obtained by stabilizing zirconia (ZrO 2 ) with a rare earth metal oxide such as Y 2 O 3 is a material having particularly excellent mechanical properties among oxide-based ceramics. It is known to exist and is widely used in various industrial fields.
【０００３】また、このような希土類金属酸化物安定化
ジルコニア質焼結体中に、所定量のＡｌ2 Ｏ3 を固溶或
いは分散させたジルコニア質焼結体は、機械的特性に優
れたセラミックスとなることが報告されている（特公昭
６１−５９２６５号公報や特開昭６０−２３５７６２号
公報）。Further, a zirconia-based sintered body obtained by dissolving or dispersing a predetermined amount of Al 2 O 3 in such a rare earth metal oxide-stabilized zirconia-based sintered body is a ceramic having excellent mechanical properties. It has been reported (Japanese Patent Publication No. 61-59265 and Japanese Patent Publication No. 60-235762).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特許公報
等を含め、従来知られている希土類金属酸化物安定化ジ
ルコニア質焼結体にＡｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた
材料は、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量に従いジルコニアの焼結性
が低下する傾向があった。即ち、従来の材料では、Ａｌ
2 Ｏ3 を加えることにより、ジルコニアを高い温度域で
焼成しなければならなかった。このことは、製造面にお
いてコスト高になることのみではなく、ジルコニアの結
晶粒子の異常成長を招くことや焼結体の結晶相中に立方
晶が増えることにより、ジルコニアの持っている高強
度，高靭性などの特性を低下させてしまう原因となる。
しかして、このことがＡｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させ
たジルコニア質焼結体の大きな問題点となっていた。However, a material obtained by solid-dissolving or dispersing Al 2 O 3 in a conventionally known rare earth metal oxide-stabilized zirconia-based sintered body, including the above-mentioned patent publications, is Al The sinterability of zirconia tended to decrease with the content of 2 O 3 . That is, with conventional materials, Al
The zirconia had to be calcined in the high temperature range by adding 2 O 3 . This not only increases the cost in terms of manufacturing, but also causes abnormal growth of zirconia crystal grains and increases cubic crystals in the crystal phase of the sintered body, resulting in high strength of zirconia, It causes deterioration of characteristics such as high toughness.
However, this has been a major problem of the zirconia-based sintered body in which Al 2 O 3 is dissolved or dispersed.
【０００５】本発明は、上記従来のＡｌ2 Ｏ3 を固溶或
いは分散させたジルコニア質焼結体の問題点を解決し、
特に高い硬度を有するジルコニア質焼結体を提供するこ
とを目的とする。The present invention solves the problems of the conventional zirconia-based sintered body in which Al 2 O 3 is dissolved or dispersed.
The object is to provide a zirconia-based sintered body having particularly high hardness.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のジルコニア質焼
結体は、ＺｒＯ2 と、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2Ｏ3
，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3 よりなる群から選ばれる
１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）と、
ホウ素化合物とＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 とを含むジルコニ
ア質焼結体であって、ＺｒＯ2 と希土類金属酸化物（Ｒ
2 Ｏ3 ）とホウ素化合物とＳｉＯ2 とを含む成分（Ｍ）
に対するＡｌ2 Ｏ3 のモル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／Ｍ）が１０
／９０〜５０／５０であり、前記希土類金属酸化物（Ｒ
2 Ｏ3 ）とＺｒＯ2 とのモル比（Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 ）
が、１／９９〜６／９４で、更に、該希土類金属酸化物
とＺｒＯ2 との合計に対して、０．５モル％以下の割合
で、かつ、ＺｒＯ2 の結晶粒子が主として正方晶の相又
は正方晶と立方晶の混合相よりなり、ＺｒＯ2 と希土類
金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）との合計に対するホウ素（Ｂ）
の含有量が０．０５〜２モル％、ＳｉＯ2 の含有量が
０．０５〜１．５モル％であることを特徴とする。The zirconia-based sintered body of the present invention comprises ZrO 2 , Yb 2 O 3 , Y 2 O 3 and Ho 2 O 3.
, Er 2 O 3 and one or more rare earth metal oxide selected from the group consisting of Dy 2 O 3 and (R 2 O 3),
A zirconia-based sintered body containing a boron compound, SiO 2 and Al 2 O 3 , wherein ZrO 2 and a rare earth metal oxide (R
2 O 3 ), a component containing a boron compound and SiO 2 (M)
Molar ratio of Al 2 O 3 with respect to (Al 2 O 3 / M) is 10
/ 90 to 50/50, and the rare earth metal oxide (R
2 O 3 ) and ZrO 2 molar ratio (R 2 O 3 / ZrO 2 )
Is 1/99 to 6/94, and is 0.5 mol% or less with respect to the total of the rare earth metal oxide and ZrO 2 , and the crystal grains of ZrO 2 are mainly tetragonal. Phase or a mixed phase of tetragonal and cubic, and boron (B) with respect to the total of ZrO 2 and rare earth metal oxide (R 2 O 3 ).
The content of SiO 2 is 0.05 to 2 mol%, and the content of SiO 2 is 0.05 to 1.5 mol%.
【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.
【０００８】本発明のジルコニア質焼結体において、安
定化剤となる希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）としては、
Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤ
ｙ2Ｏ3 よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用
いる。また、ＺｒＯ2 とＲ2Ｏ3 との合計に対して、
０．５モル％以下であれば、上記希土類金属酸化物以外
の希土類金属酸化物を含んでいても良い。In the zirconia-based sintered body of the present invention, the rare earth metal oxide (R 2 O 3 ) serving as a stabilizer is
Yb 2 O 3 , Y 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 and D
One or more selected from the group consisting of y 2 O 3 are used. Further, with respect to the total of ZrO 2 and R 2 O 3 ,
As long as it is 0.5 mol% or less, rare earth metal oxides other than the above rare earth metal oxides may be contained.
【０００９】本発明において、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，
Ｈｏ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2Ｏ3 よりなる群から
選ばれる１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ
3 ）の割合は、Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 のモル比で１／９９
〜６／９４、好ましくは２／９８〜４／９６の範囲内と
する。Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 のモル比が、１／９９未満で
は、ＺｒＯ2 の結晶粒子の相が安定した正方晶になら
ず、主として正方晶よりなる相を持たすことができな
い。なお、ここで言う、主として正方晶よりなる相と
は、結晶相のうち９５％以上を正方晶が占めているとい
う意味を持ち、５％未満の単斜晶が含有されていること
を示唆するものである。また、Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 が６
／９４を超えるものでは、十分な機械的強度を持ったジ
ルコニア質焼結体を得ることができない。In the present invention, Yb 2 O 3 , Y 2 O 3 ,
One or more rare earth metal oxides (R 2 O) selected from the group consisting of Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 and Dy 2 O 3.
The ratio of 3 ) is 1/99 in terms of the molar ratio of R 2 O 3 / ZrO 2.
To 6/94, preferably 2/98 to 4/96. When the molar ratio of R 2 O 3 / ZrO 2 is less than 1/99, the phase of the crystal grains of ZrO 2 does not become a stable tetragonal crystal and cannot have a phase mainly composed of a tetragonal crystal. The phase mainly composed of a tetragonal crystal as used herein means that the tetragonal crystal occupies 95% or more of the crystal phase, and suggests that less than 5% of monoclinic crystal is contained. It is a thing. Further, R 2 O 3 / ZrO 2 is 6
If it exceeds / 94, a zirconia-based sintered body having sufficient mechanical strength cannot be obtained.
【００１０】本発明のジルコニア質焼結体は、更にその
原料組成中にＡｌ2 Ｏ3 、ホウ素からなる化合物、及び
ＳｉＯ2 を含有している。The zirconia-based sintered body of the present invention further contains Al 2 O 3 , a compound consisting of boron, and SiO 2 in its raw material composition.
【００１１】Ａｌ2 Ｏ3 は、ジルコニア質焼結体の機械
的特性、特に、高い硬度特性を持たすことのできる材料
であり、ＺｒＯ2 −Ｒ2 Ｏ3 成分に均一分散させること
が好ましい。Ａｌ2 Ｏ3 の含有量は、ＺｒＯ2 、Ｙｂ2
Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の希土類金
属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とホウ素化合物及びＳｉＯ2 を含
む成分（Ｍ）に対する含有モル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／Ｍ）が
１０／９０〜５０／５０、好ましくは１５／８４〜３５
／６５の範囲内とする。このモル比が、１０／９０未満
である場合には、Ａｌ2 Ｏ3 を加えることによるジルコ
ニア質焼結体の機械的特性の向上は見られない。また、
モル比が５０／５０を超えるものでは、ジルコニア質焼
結体の機械的強度を大きく低下させてしまうため好まし
くない。Al 2 O 3 is a material capable of imparting mechanical characteristics, especially high hardness characteristics, to the zirconia-based sintered body, and it is preferable that Al 2 O 3 be uniformly dispersed in the ZrO 2 —R 2 O 3 component. The content of Al 2 O 3 is ZrO 2 , Yb 2
O 3 , Y 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 and Dy 2 O 3
The molar ratio (Al 2 O 3 / M) of the rare earth metal oxide (R 2 O 3 ) selected from the group consisting of R 2 O 3 and the component (M) containing the boron compound and SiO 2 is 10 /. 90-50 / 50, preferably 15 / 84-35
Within the range of / 65. When this molar ratio is less than 10/90, no improvement in the mechanical properties of the zirconia-based sintered body is observed by adding Al 2 O 3 . Also,
When the molar ratio exceeds 50/50, the mechanical strength of the zirconia-based sintered body is significantly reduced, which is not preferable.
【００１２】ホウ素化合物は、ジルコニア質焼結体の焼
結性を向上させることができる材料であり、Ａｌ2 Ｏ3
の含有に伴って見られる焼結性の低下を抑える働きがあ
る。しかしながら、ＺｒＯ2 と希土類金属酸化物（Ｒ2
Ｏ3 ）との合計に対するホウ素（Ｂ）の含有量が０．０
５モル％未満では、その添加効果が得られず、２モル％
を超えるものではかえって特性を低下させる傾向がある
ため、ホウ素（Ｂ）の含有量は、ＺｒＯ2 とＲ2 Ｏ3 と
の合計に対して０．０５〜２モル％、好ましくは０．１
〜１モル％とする。The boron compound is a material which can improve the sinterability of the zirconia-based sintered body, and is Al 2 O 3
Has the function of suppressing the decrease in sinterability that is seen with the inclusion of However, ZrO 2 and rare earth metal oxides (R 2
The content of boron (B) with respect to the total of O 3 ) is 0.0
If it is less than 5 mol%, the effect of addition is not obtained, and 2 mol%
However, the content of boron (B) is 0.05 to 2 mol%, preferably 0.1 to 2 mol% with respect to the total of ZrO 2 and R 2 O 3.
˜1 mol%.
【００１３】また、ＳｉＯ2 は安定した焼結体を得るた
めに有効な添加物であり、ＺｒＯ2とＲ2 Ｏ3 との合計
に対して０．０５〜１．５モル％、好ましくは０．１〜
１モル％含まれるようにする。このＳｉＯ2 量が、０．
０５モル％未満又は１．５モル％を超えるものでは、本
発明で意図する特性を有するジルコニア質焼結体を得る
ことができないため好ましくない。Further, SiO 2 is an effective additive for obtaining a stable sintered body, and is 0.05 to 1.5 mol%, preferably 0% to the total of ZrO 2 and R 2 O 3. 1 ~
1 mol% is included. This SiO 2 amount is 0.
If it is less than 05 mol% or exceeds 1.5 mol%, a zirconia-based sintered body having the characteristics intended in the present invention cannot be obtained, which is not preferable.
【００１４】本発明において、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，
ホウ素化合物といった添加物のうち、Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｓｉ
Ｏ2 は、酸化物のほかに窒化物，炭化物又は、水酸化物
などの形で添加しても同様の効果が得られる。また、ホ
ウ素に関しては、ホウ素からなる酸化物のほかに窒化
物，炭化物又は、主成分であるＺｒ或いは、添加成分の
Ａｌなどからなる化合物によって添加してもよい。In the present invention, Al 2 O 3 , SiO 2 ,
Among additives such as boron compounds, Al 2 O 3 , Si
The same effect can be obtained by adding O 2 in the form of nitride, carbide, hydroxide or the like in addition to oxide. Further, boron may be added in addition to an oxide made of boron by a nitride, a carbide, or a compound made of Zr as a main component or Al as an additional component.
【００１５】本発明のジルコニア質焼結体を製造するに
は、例えば、出発原料として、各酸化物の混合によるも
の、或は、各成分の混合溶液の共沈物、又は、反応物等
を用い、これらの原料粉を所定の形状に成型した後、大
気雰囲気中にて、１３００〜１６００℃で焼結させる。
この焼成温度を１３００℃未満とすると、焼結が不十分
となり、１６００℃を超えた温度にて焼結させたもの
は、強度、耐久特性等が低下する傾向がある。特に好ま
しい焼成温度は１４００〜１５５０℃である。To produce the zirconia-based sintered body of the present invention, for example, as a starting material, a mixture of respective oxides, or a coprecipitate of a mixed solution of respective components or a reaction product is used. These raw material powders are molded into a predetermined shape and then sintered at 1300 to 1600 ° C. in the atmosphere.
When the firing temperature is less than 1300 ° C, the sintering becomes insufficient, and the one sintered at a temperature over 1600 ° C tends to have lower strength, durability characteristics and the like. A particularly preferable firing temperature is 1400 to 1550 ° C.
【００１６】[0016]
【作用】本発明の特定組成を用いることにより、Ａｌ2
Ｏ3 を固溶或いは分散させた希土類金属酸化物安定化ジ
ルコニア質焼結体を比較的低温で焼結させることがで
き、ジルコニアの優れた機械的特性を低下させることな
く、Ａｌ2 Ｏ3 による高い硬度特性を持ったジルコニア
質焼結体を得ることができる。By using the specific composition of the present invention, Al 2
O 3 can be relatively low temperature sintering a solid solution or a rare earth metal oxide dispersed stabilized zirconia sintered body, without lowering the excellent mechanical properties of zirconia, by Al 2 O 3 A zirconia-based sintered body having high hardness characteristics can be obtained.
【００１７】また、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ
3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3 よりなる群から選ばれる
１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とＺ
ｒＯ2とのモル比（Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 ）を１／９９〜
６／９４とすることにより、ＺｒＯ2 の結晶粒子が主と
して正方晶の相又は正方晶と立方晶との混合相よりなる
安定した結晶相とすることができ、機械的強度が十分に
高いジルコニア質焼結体が得られる。更に、ホウ素化合
物及びＳｉＯ2 を含有させることによる効果を確実に発
揮させて、高特性ジルコニア質焼結体を得ることができ
る。In addition, Yb 2 O 3 , Y 2 O 3 and Ho 2 O
One or more rare earth metal oxides (R 2 O 3 ) selected from the group consisting of 3 , Er 2 O 3 and Dy 2 O 3 and Z;
The molar ratio with rO 2 (R 2 O 3 / ZrO 2 ) is 1/99 to
By setting the ratio to 6/94, the crystal grains of ZrO 2 can be a stable crystal phase mainly composed of a tetragonal phase or a mixed phase of tetragonal and cubic, and the zirconia having a sufficiently high mechanical strength. A sintered body is obtained. Furthermore, the effect of containing the boron compound and SiO 2 can be reliably exhibited, and a high-performance zirconia-based sintered body can be obtained.
【００１８】[0018]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.
【００１９】実施例１ 表１に示す組成となるように酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
2 ），希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ），酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2 Ｏ3 ），二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ），酸化ホ
ウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を秤量して、溶媒としてイオン交換水
を用い、ゴムライニングのボールミルにてＺｒＯ2 質玉
石を使用して混練した後、乾燥を行った。Example 1 Zirconium oxide (ZrO 2) having a composition shown in Table 1 was used.
2 ), rare earth metal oxide (R 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ) are weighed, and ion-exchanged water is used as a solvent. After being kneaded using a ZrO 2 quality cobblestone in a rubber-lined ball mill, it was dried.
【００２０】次に、１０００℃にて仮焼を行い、得られ
た仮焼粉を上記混練時と同様のボールミルにて解砕し、
アクリル系共重合樹脂を３重量％加えてスプレー造粒し
た。得られた造粒粉を１０００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で
ＣＩＰ成型して表２に示す温度にて本焼成を行った。Next, calcination is performed at 1000 ° C., and the obtained calcined powder is crushed by the same ball mill as in the above kneading,
3% by weight of an acrylic copolymer resin was added and spray granulation was performed. The obtained granulated powder was CIP-molded at a pressure of 1000 Kgf / cm 2 and fired at the temperature shown in Table 2.
【００２１】得られたジルコニア質焼結体の主たる結晶
相、ファインセラミックスの曲げ強さ試験方法（ＪＩＳ
Ｒ１６０１）に従って測定した３点曲げ強度，ビッカ
ース硬さ（ＪＩＳ Ｒ１６１０），ＩＦ法により求めた
破壊靭性値（ＪＩＳ Ｒ１６０７）を表２に示す。The main crystal phase of the obtained zirconia-based sintered body, the bending strength test method of fine ceramics (JIS
Table 2 shows the three-point bending strength, the Vickers hardness (JIS R1610), and the fracture toughness value (JIS R1607) obtained by the IF method, measured according to R1601).
【００２２】なお、表２において、Ｍは単斜晶、Ｔは正
方晶、Ｃは立方晶を示しており、焼結体の結晶相内の単
斜晶含有量は、焼結体表面を＃６００のダイアモンド砥
石で研削した後、１〜５μｍのダイアモンド粒により鏡
面に仕上げ、その表面のＸ線回折による強度比より以下
の式を用いて求めた。In Table 2, M is a monoclinic crystal, T is a tetragonal crystal, and C is a cubic crystal. The monoclinic crystal content in the crystal phase of the sintered body is After grinding with a 600 diamond grindstone, the mirror surface was finished with diamond grains of 1 to 5 μm, and it was calculated from the intensity ratio of the surface by X-ray diffraction using the following formula.
【００２３】[0023]
【数１】 [Equation 1]
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】[0025]
【表２】 [Table 2]
【００２６】上記の結果より次のことが明らかである。From the above results, the following is clear.
【００２７】即ち、本発明のジルコニア質焼結体は、Ａ
ｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた希土類金属酸化物安定
化ジルコニア質焼結体であり、該焼結体中にホウ素から
なる化合物及びＳｉＯ2 を含んでおり、ホウ素（Ｂ）及
びＳｉＯ2 の量がそれぞれ、本発明に示す数値限定範囲
内にあり且つ、安定化剤となる希土類元素（Ｒ2 Ｏ3）
とＺｒＯ2 との含有モル比及びＺｒＯ2 ，Ｒ2 Ｏ3 ，Ｓ
ｉＯ2 及びホウ素の含有量（Ｍ）とＡｌ2 Ｏ3 の含有量
とのモル比がそれぞれ、本発明に示す数値限定範囲内に
あることによって、機械的特性、特に、高い硬度特性を
兼ね備えたジルコニア質焼結体を比較的低い温度で焼成
しても得ることができる。That is, the zirconia-based sintered body of the present invention is A
A rare earth metal oxide-stabilized zirconia-based sintered body in which l 2 O 3 is solid-solved or dispersed, wherein the sintered body contains a compound of boron and SiO 2 , and boron (B) and SiO 2 Of the rare earth element (R 2 O 3 ) which is within the numerical limit range shown in the present invention and serves as a stabilizer.
Molar ratio of the ZrO 2 and ZrO 2, R 2 O 3, S
Since the molar ratios of the content (M) of iO 2 and boron and the content of Al 2 O 3 are within the numerical limit ranges shown in the present invention, mechanical properties, particularly high hardness properties are combined. It can also be obtained by firing the zirconia-based sintered body at a relatively low temperature.
【００２８】これらの条件を外れるものでは、本発明の
ような高特性ジルコニア質焼結体を得ることはできな
い。If these conditions are not satisfied, it is not possible to obtain a high-performance zirconia-based sintered body as in the present invention.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のジルコニア
質焼結体によれば、Ａｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた
希土類金属酸化物安定化ジルコニア質焼結体において、
その焼成温度を低温側に移動させることができるため、
製造上のコストをおさえることが可能となる。また、低
温で焼結させていることにより、ジルコニアが持つ優れ
た機械的特性を低下させることなく、Ａｌ2 Ｏ3 の高い
硬度特性を兼ね備えたジルコニア質焼結体とすることが
できる。よって、高い硬度特性を有する、従来にない優
れたジルコニア質焼結体を低価格にて提供することがで
きる。As described above in detail, according to the zirconia-based sintered body of the present invention, in the rare earth metal oxide-stabilized zirconia-based sintered body in which Al 2 O 3 is dissolved or dispersed,
Since the firing temperature can be moved to the low temperature side,
It is possible to reduce the manufacturing cost. Further, by sintering at a low temperature, it is possible to obtain a zirconia-based sintered body having high hardness characteristics of Al 2 O 3 without deteriorating the excellent mechanical characteristics of zirconia. Therefore, it is possible to provide an unprecedented excellent zirconia-based sintered body having high hardness characteristics at a low price.
【００３０】本発明のジルコニア質焼結体は、特に、高
い硬度特性を必要とされる切削工具用材料等として非常
に有効な材料であり、工業的有用性は極めて大である。The zirconia-based sintered body of the present invention is a very effective material especially as a material for a cutting tool which requires high hardness characteristics, and has extremely great industrial utility.
Claims (1)
ｏ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3 よりなる群から選
ばれる１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ
3 ）と、ホウ素化合物とＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 とを含む
ジルコニア質焼結体であって、ＺｒＯ2 と希土類金属酸
化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とホウ素化合物とＳｉＯ2 とを含む成
分（Ｍ）に対するＡｌ2 Ｏ3 のモル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／
Ｍ）が１０／９０〜５０／５０であり、前記希土類金属
酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とＺｒＯ2 とのモル比（Ｒ2 Ｏ3 ／
ＺｒＯ2 ）が、１／９９〜６／９４で、かつ、ＺｒＯ2
の結晶粒子が主として正方晶の相又は正方晶と立方晶の
混合相よりなり、ＺｒＯ2 と希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ
3 ）との合計に対するホウ素（Ｂ）の含有量が０．０５
〜２モル％、ＳｉＯ2 の含有量が０．０５〜１．５モル
％であることを特徴とするジルコニア質焼結体。1. ZrO 2 , Yb 2 O 3 , Y 2 O 3 and H
o 2 O 3 , Er 2 O 3 and Dy 2 O 3 selected from the group consisting of one or more rare earth metal oxides (R 2 O
3 ), a zirconia-based sintered body containing a boron compound, SiO 2 and Al 2 O 3 and containing ZrO 2 , a rare earth metal oxide (R 2 O 3 ), a boron compound and SiO 2 ( molar ratio of Al 2 O 3 with respect to M) (Al 2 O 3 /
M) is 10/90 to 50/50, and the molar ratio of the rare earth metal oxide (R 2 O 3 ) to ZrO 2 (R 2 O 3 /
ZrO 2 ) is 1/99 to 6/94 and ZrO 2
Crystal grains mainly consist of a tetragonal phase or a mixed phase of tetragonal and cubic, and ZrO 2 and a rare earth metal oxide (R 2 O
3 ) and the content of boron (B) is 0.05
˜2 mol%, and the content of SiO 2 is 0.05 to 1.5 mol%, a zirconia-based sintered body.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP6008297A JPH07215758A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Zirconia sintered compact |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008297A JPH07215758A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Zirconia sintered compact |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07215758A true JPH07215758A (en) | 1995-08-15 |
Family
ID=11689230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6008297A Pending JPH07215758A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Zirconia sintered compact |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07215758A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849241A1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-06-24 | Eastman Kodak Company | A ceramic article containing a core comprising zirconia a shell comprising zirconium boride |
| CN100347130C (en) * | 2006-03-03 | 2007-11-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | Ytterbium oxide and yttrium oxide co-stabilized zirconia ceramic material and its prepn process |
| WO2009141632A2 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Southside Thermal Sciences (Sts) Limited | Multi-functional material compositions, structures incorporating the same and methods for detecting ageing in luminescent material compositions |
| WO2012023601A1 (en) | 2010-08-20 | 2012-02-23 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | Sintered zirconia, and sintering composition and calcined object therefor |
| JP2014205586A (en) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | 株式会社ニッカトー | Zirconia sintered body, medium for pulverization and dispersion composed of zirconia sintered body |
| US8877664B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-11-04 | Noritake Co., Limited | Zirconia sintered body, and mixture, pre-sintered compact and pre-sintered calcined body for sintering zirconia sintered body |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP6008297A patent/JPH07215758A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849241A1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-06-24 | Eastman Kodak Company | A ceramic article containing a core comprising zirconia a shell comprising zirconium boride |
| CN100347130C (en) * | 2006-03-03 | 2007-11-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | Ytterbium oxide and yttrium oxide co-stabilized zirconia ceramic material and its prepn process |
| WO2009141632A2 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Southside Thermal Sciences (Sts) Limited | Multi-functional material compositions, structures incorporating the same and methods for detecting ageing in luminescent material compositions |
| WO2009141632A3 (en) * | 2008-05-23 | 2010-01-14 | Southside Thermal Sciences (Sts) Limited | Multi-functional material compositions, structures incorporating the same and methods for detecting ageing in luminescent material compositions |
| US9981878B2 (en) | 2008-05-23 | 2018-05-29 | Sensor Coating Systems Limited | Multi-functioning material compositions, structures incorporating the same and methods for detecting ageing in luminescent material compositions |
| US8877664B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-11-04 | Noritake Co., Limited | Zirconia sintered body, and mixture, pre-sintered compact and pre-sintered calcined body for sintering zirconia sintered body |
| WO2012023601A1 (en) | 2010-08-20 | 2012-02-23 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | Sintered zirconia, and sintering composition and calcined object therefor |
| US8987157B2 (en) | 2010-08-20 | 2015-03-24 | Noritake Co., Limited | Sintered zirconia, and composition for sintering and calcined body therefor |
| JP2014205586A (en) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | 株式会社ニッカトー | Zirconia sintered body, medium for pulverization and dispersion composed of zirconia sintered body |
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