JPH0774099B2 - 高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法 - Google Patents
高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法Info
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- JPH0774099B2 JPH0774099B2 JP1034990A JP3499089A JPH0774099B2 JP H0774099 B2 JPH0774099 B2 JP H0774099B2 JP 1034990 A JP1034990 A JP 1034990A JP 3499089 A JP3499089 A JP 3499089A JP H0774099 B2 JPH0774099 B2 JP H0774099B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高真球度で高密度のジルコニアからなる微小粒
子の製造法に関するものである。
子の製造法に関するものである。
従来の技術 ファインセラミックスが機能性材料あるいは構造材料と
して多方面から注目されているが、その原料は例えばア
ルミナ、ジルコニア、シリカ、窒化珪素等の無機材料が
多い。
して多方面から注目されているが、その原料は例えばア
ルミナ、ジルコニア、シリカ、窒化珪素等の無機材料が
多い。
ファインセラミックスの原料用のこれらの無機材料は一
般にサブミクロンから数10ミクロンの範囲の粒度分布の
微粉末として供給される。
般にサブミクロンから数10ミクロンの範囲の粒度分布の
微粉末として供給される。
これら微粉末物質は粉砕によって造られるものが多く、
粉砕法の一つにボールミル法（高速撹拌ミルを含む）が
古くから広く採用されている。ボールミル法で使用され
るボールの材料には金属や窯業製品が多く用いられてお
り、その大きさも千差万別である。
粉砕法の一つにボールミル法（高速撹拌ミルを含む）が
古くから広く採用されている。ボールミル法で使用され
るボールの材料には金属や窯業製品が多く用いられてお
り、その大きさも千差万別である。
ファインセラミックスの原料の粉砕の場合、粉砕されて
できた微粉末の純度が最終製品の品質・性能に大きく影
響することから、できるだけ微粉末の製造工程中で不純
物の混入による、いわゆる「コンタミ」すなわち汚染を
避けることが大切とされている。
できた微粉末の純度が最終製品の品質・性能に大きく影
響することから、できるだけ微粉末の製造工程中で不純
物の混入による、いわゆる「コンタミ」すなわち汚染を
避けることが大切とされている。
また、原料粉末には安定剤や焼結助剤を適宜混合して最
終製品の品質性能の改善や経済性の向上を計ったりする
ことが日常的に行なわれている。このような場合に、主
原料粉末と安定剤や焼結助剤とを均一に分散・混合させ
る事が製品の品質保証の上で極めて重要とされている。
かかる粉末の分散・混合にも直径数mm或はそれ以下の小
球が使われる。この場合にも「コンタミ」を極力少なく
することが肝要である。
終製品の品質性能の改善や経済性の向上を計ったりする
ことが日常的に行なわれている。このような場合に、主
原料粉末と安定剤や焼結助剤とを均一に分散・混合させ
る事が製品の品質保証の上で極めて重要とされている。
かかる粉末の分散・混合にも直径数mm或はそれ以下の小
球が使われる。この場合にも「コンタミ」を極力少なく
することが肝要である。
発明が解決しようとする課題 コンタミは一般にボールミルの稼働中のボール同志の衝
突、摩擦によりボールの表面の磨耗粉末やボールの破壊
による微小片が混入することによりもたらされる。従っ
てボールの材質は優れた強度、破壊靱性、耐摩耗性をも
ち緻密で且つその形状が真球に近いものが要求される。
これらの要請に沿うべく産業界ではボールミル用ボール
製造のため各種造粒法が採用されている。例えば、 １）転動造粒法（ディスク型、ドラム型）、 ２）押し出し法と転動法の組合わせ、 ３）流動造粒法、 ４）噴霧乾燥法、 ５）型押し法、 その他が実施されている。然しこれらの方法にはそれぞ
れ改善すべき点が残されている。例えば、 １）転動造粒法…連続生産が困難（大量生産が困難）、
（微小ボールをつくるには高度の熟練技術が必要。） ２）押し出し法と転動法の組合わせ…1mmφ以下の小球
には不向きである。収率がよくない。
突、摩擦によりボールの表面の磨耗粉末やボールの破壊
による微小片が混入することによりもたらされる。従っ
てボールの材質は優れた強度、破壊靱性、耐摩耗性をも
ち緻密で且つその形状が真球に近いものが要求される。
これらの要請に沿うべく産業界ではボールミル用ボール
製造のため各種造粒法が採用されている。例えば、 １）転動造粒法（ディスク型、ドラム型）、 ２）押し出し法と転動法の組合わせ、 ３）流動造粒法、 ４）噴霧乾燥法、 ５）型押し法、 その他が実施されている。然しこれらの方法にはそれぞ
れ改善すべき点が残されている。例えば、 １）転動造粒法…連続生産が困難（大量生産が困難）、
（微小ボールをつくるには高度の熟練技術が必要。） ２）押し出し法と転動法の組合わせ…1mmφ以下の小球
には不向きである。収率がよくない。
３）流動造粒法…重質な球ができにくい。球の最小径と
最大径の比が0.90以下で真球度に限界がある。
最大径の比が0.90以下で真球度に限界がある。
４）噴霧乾燥法…高温で変質するものには適用できな
い。緻密な球ができない。中空の球ができ品質管理上問
題がある。
い。緻密な球ができない。中空の球ができ品質管理上問
題がある。
５）型押し法…大量生産に不向き、1mmφ以下の小球に
は経済性が期待できない。
は経済性が期待できない。
本発明は、特願昭62−201837号（特開昭64−45711号
（平成元年２月20日公開）、特公平５−8127号）顆粒状
二酸化珪素の製造法で湿式法あるいは乾式法によって製
造された微粉状二酸化珪素を粒状化する方法を技術的に
改良したものであり、液中造粒法により３〜4.5mmφ以
下0.1mmφの範囲に亘って高密度で真球度の高い球形粒
子を回分法あるいは連続法（大量生産方式）によりしか
も一工程で製造する方法を提供するものである。
（平成元年２月20日公開）、特公平５−8127号）顆粒状
二酸化珪素の製造法で湿式法あるいは乾式法によって製
造された微粉状二酸化珪素を粒状化する方法を技術的に
改良したものであり、液中造粒法により３〜4.5mmφ以
下0.1mmφの範囲に亘って高密度で真球度の高い球形粒
子を回分法あるいは連続法（大量生産方式）によりしか
も一工程で製造する方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は、最大の粒子径が500μｍの粒度構成のジルコ
ニア粉末を石油系炭化水素またはハロゲン化炭化水素で
ある有機溶媒に懸濁させ、バイダーとして水または水に
高分子物質を混合した液体を用い、該バインダーは上記
ジルコニア粉末の５〜25重量％使用することにより液中
造粒することを特徴とする、平均粒径0.1mm〜4.5mmの高
真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法である。
ニア粉末を石油系炭化水素またはハロゲン化炭化水素で
ある有機溶媒に懸濁させ、バイダーとして水または水に
高分子物質を混合した液体を用い、該バインダーは上記
ジルコニア粉末の５〜25重量％使用することにより液中
造粒することを特徴とする、平均粒径0.1mm〜4.5mmの高
真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法である。
また、本発明の他の局面は、最大の粒子径が500μｍの
粒度構成のジルコニア粉末を石油系炭化水素またはハロ
ゲン化炭化水素である有機溶媒に、有機溶媒に対して1.
5〜30重量％の範囲で懸濁させ、撹拌しながら上記ジル
コニア粉末に対して５〜25重量％に相当する量の水また
は水に高分子物質を混合した液体からなるバインダーを
分割供給して液中造粒することを特徴とする、平均粒径
0.1mm〜4.5mmの高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製
造法である。
粒度構成のジルコニア粉末を石油系炭化水素またはハロ
ゲン化炭化水素である有機溶媒に、有機溶媒に対して1.
5〜30重量％の範囲で懸濁させ、撹拌しながら上記ジル
コニア粉末に対して５〜25重量％に相当する量の水また
は水に高分子物質を混合した液体からなるバインダーを
分割供給して液中造粒することを特徴とする、平均粒径
0.1mm〜4.5mmの高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製
造法である。
本発明方法によって粒径のそろったしかも粒度分布の狭
い球形粒子を得るには、使用する有機溶媒の種類、有機
溶媒の懸濁液中の造粒すべきジルコニア粉末の濃度、バ
インダーの添加量、添加方法、撹拌方法、時間、温度な
どの造粒条件を整えなければならない。
い球形粒子を得るには、使用する有機溶媒の種類、有機
溶媒の懸濁液中の造粒すべきジルコニア粉末の濃度、バ
インダーの添加量、添加方法、撹拌方法、時間、温度な
どの造粒条件を整えなければならない。
本発明方法において、造粒に使用する撹拌装置は、特公
昭39−21502号広報、実公昭44−19507号公報、実公昭48
−41284号公報および実公昭53−39737号公報に記載され
ている造粒分離装置である。
昭39−21502号広報、実公昭44−19507号公報、実公昭48
−41284号公報および実公昭53−39737号公報に記載され
ている造粒分離装置である。
本発明による高密度で微小な球形粒子は回分式または連
続式で製造できる。
続式で製造できる。
使用する有機溶媒は、パラフィン基、ナフテン基、芳香
族基の炭化水素、またはこれらの混合物のいずれであっ
てもよく、四塩化炭素、ジクロルベンゼンのように比重
が１以上の有機溶媒も使用できる。
族基の炭化水素、またはこれらの混合物のいずれであっ
てもよく、四塩化炭素、ジクロルベンゼンのように比重
が１以上の有機溶媒も使用できる。
上記有機溶媒に懸濁させるジルコニア粉末の量（濃度）
は、懸濁液中の固形物質の濃度で1.5〜30重量％が好ま
しい。
は、懸濁液中の固形物質の濃度で1.5〜30重量％が好ま
しい。
また添加するバインダーである水の量は、懸濁液中の固
形物に対して、５〜25重量％、好ましくは８〜13重量％
の範囲である。
形物に対して、５〜25重量％、好ましくは８〜13重量％
の範囲である。
バインダーである水の中に共存させることのできる高分
子物質としては、水溶性のポリビニールアルコールやセ
ルローズ誘導体などを挙げることができる。
子物質としては、水溶性のポリビニールアルコールやセ
ルローズ誘導体などを挙げることができる。
懸濁液中の懸濁物は、撹拌の初期には懸濁液中の各々の
固形粒子が水をバインダーとして点で接合し、次の段階
でこれらの接合粒子が凝集し、フロックを形成する。バ
インダーの量が５重量％より少なすぎると撹拌を続けて
もフロックはそのままの状態で変化しない。
固形粒子が水をバインダーとして点で接合し、次の段階
でこれらの接合粒子が凝集し、フロックを形成する。バ
インダーの量が５重量％より少なすぎると撹拌を続けて
もフロックはそのままの状態で変化しない。
バインダーが適正量の場合は、撹拌によりフロックはさ
らに凝集し、圧密化されてフロック中に存在する溶媒が
押出されて粒状化する。
らに凝集し、圧密化されてフロック中に存在する溶媒が
押出されて粒状化する。
しかし、粒状化した後も撹拌をつづけると生成した粒子
同志が相重なり、さらに大きな粒子となり、これら大き
な粒子同志が接合し、粒子が崩壊し、団塊となり、遂に
はバインダーの少ないペースト状になる。
同志が相重なり、さらに大きな粒子となり、これら大き
な粒子同志が接合し、粒子が崩壊し、団塊となり、遂に
はバインダーの少ないペースト状になる。
一方、バインダー量が25重量％を超えて多すぎるとフロ
ック状態からバインダーの多いペースト状になり、粒子
を形成することは不可能となる。
ック状態からバインダーの多いペースト状になり、粒子
を形成することは不可能となる。
寸法の揃った球形粒子を得るためには、バインダーが均
一に分散され、コロイド状の懸濁粒子に万遇なく衝突す
るように撹拌条件を整えることが必要である。このため
にはバインダー（水）の中に極く少量の界面活性剤を添
加し、これを懸濁液（有機溶媒）の中に混合、分散して
使用することもできる。
一に分散され、コロイド状の懸濁粒子に万遇なく衝突す
るように撹拌条件を整えることが必要である。このため
にはバインダー（水）の中に極く少量の界面活性剤を添
加し、これを懸濁液（有機溶媒）の中に混合、分散して
使用することもできる。
使用する界面活性剤は、カチオン系、アニオン系および
非イオン系界面活性剤のいずれでもよく、通常使用され
る界面活性剤である。
非イオン系界面活性剤のいずれでもよく、通常使用され
る界面活性剤である。
実施例 次に実施例を掲げて本発明を説明するが、これに限定さ
れるものではない。
れるものではない。
１）使用粉末；部分安定化剤を少量混合したジルコニア
で平均粒子直径は0.75μｍ、比表面積は約７m2/gの白色
の微粉末で室温での水分は0.19％重量である。
で平均粒子直径は0.75μｍ、比表面積は約７m2/gの白色
の微粉末で室温での水分は0.19％重量である。
２）造粒装置；内容積3000mLの柱状容器で回転翼が内蔵
されており電動機で回転数（450〜3000r.p.m）で駆動す
るようになっている。柱状容器には原料粉末、有機溶媒
及びバインダーの供給口と造粒完成後に造粒生成物と有
機溶媒とを排出する出口を備えており、系全体を必要に
応じて冷却できるように設計されている。
されており電動機で回転数（450〜3000r.p.m）で駆動す
るようになっている。柱状容器には原料粉末、有機溶媒
及びバインダーの供給口と造粒完成後に造粒生成物と有
機溶媒とを排出する出口を備えており、系全体を必要に
応じて冷却できるように設計されている。
３）造粒条件； ３−ｉ）有機溶媒；有機溶媒としては一般の炭化水素、
四塩化炭素、ベンゼンクロライドその他造粒しようとす
るジルコニアとは溶け合わず、化学反応をしない物質
で、且つバインダーと溶解しないものを選ぶことが大切
である。
四塩化炭素、ベンゼンクロライドその他造粒しようとす
るジルコニアとは溶け合わず、化学反応をしない物質
で、且つバインダーと溶解しないものを選ぶことが大切
である。
本実験では市販灯油、軽油、ヘキサン、ノルマルパラフ
ィンとイソパラフィンの混合液、四塩化炭素、ジクロロ
ベンゼンを用いたが、臭気、蒸留温度範囲、色調、安全
性（毒性や火気に対する）等を考慮し且つ、試験結果の
再現性の高いノルマル・イソパラフィン（C8〜C12が主
成分でノルマルパラフィンとイソパラフィンの混合液）
を主に有機溶媒として使用した。
ィンとイソパラフィンの混合液、四塩化炭素、ジクロロ
ベンゼンを用いたが、臭気、蒸留温度範囲、色調、安全
性（毒性や火気に対する）等を考慮し且つ、試験結果の
再現性の高いノルマル・イソパラフィン（C8〜C12が主
成分でノルマルパラフィンとイソパラフィンの混合液）
を主に有機溶媒として使用した。
使用ノルマル・イソパラフィンの性状； ・臭気：無臭 ・比重（20℃）:0.7531 ・水分（ppm）:30 ・蒸留試験： 初留点（℃）,177.5; 乾 点（℃）,202.3 ・銅板腐食試験（50℃×3hr）:1a ・色相（セイボルト）:30以上 ・引火点（℃）:49.0 ・アニリン点（℃）:84.6。
３−ii）バインダー； ａ）バインダー；一般水道水を使用した。供給するバイ
ンダー量は造粒機に供給される原料粉末の量が一定であ
っても、ある範囲内で変動させる事ができる。ジルコニ
ア粉末の場合は粉体重量に対して５％重量〜20％重量の
バインダー供給量が適切である。同一大きさの球形粒子
を生成する場合、バインダー量が多い方が、バインダー
量が少ない時にくらべて造粒完成時間が短かい。
ンダー量は造粒機に供給される原料粉末の量が一定であ
っても、ある範囲内で変動させる事ができる。ジルコニ
ア粉末の場合は粉体重量に対して５％重量〜20％重量の
バインダー供給量が適切である。同一大きさの球形粒子
を生成する場合、バインダー量が多い方が、バインダー
量が少ない時にくらべて造粒完成時間が短かい。
また、バインダーは撹拌系中で均一に分散されているこ
とが大切で、この目的で界面活性剤を少量添加すること
もよい。本実験では造粒機に供給する粉末に対して５％
〜13％重量の水をバインダーとして添加し、特に界面活
性剤は使用しなかった。
とが大切で、この目的で界面活性剤を少量添加すること
もよい。本実験では造粒機に供給する粉末に対して５％
〜13％重量の水をバインダーとして添加し、特に界面活
性剤は使用しなかった。
ｂ）バインダーの添加方法； 造粒装置を始動する前に造粒容器（3000mL容器）に原料
粉末、有機溶媒及び一定量のバインダーを一括供給した
後、撹拌を開始して造粒する場合と、バインダーを分割
して供給した方がよい場合がある。前者は回分式、連続
式のどちらにでも適用できるが、造粒操作のコントロー
ルを厳密に行なわないと、やゝもすると真球度の低い、
形状の不揃いで粒度分布の広い造粒物ができ易い。これ
に反してバインダーを分離して供給する方法は回分式に
しか適用できないが、真球度の高い、形状が均一でよく
揃った球形粒子を比較的容易につくることが可能であ
る。
粉末、有機溶媒及び一定量のバインダーを一括供給した
後、撹拌を開始して造粒する場合と、バインダーを分割
して供給した方がよい場合がある。前者は回分式、連続
式のどちらにでも適用できるが、造粒操作のコントロー
ルを厳密に行なわないと、やゝもすると真球度の低い、
形状の不揃いで粒度分布の広い造粒物ができ易い。これ
に反してバインダーを分離して供給する方法は回分式に
しか適用できないが、真球度の高い、形状が均一でよく
揃った球形粒子を比較的容易につくることが可能であ
る。
回分式の場合も連続式の場合もバインダーの供給量は同
一である。
一である。
３−iii）造粒操作； ａ）回分式の場合； 原料粉末、有機溶媒、バインダーの順序に造粒機に供給
し、供給が終ったら撹拌を行なう。有機溶媒、原料粉
末、バインダーの順序でもよい。でき得ればバインダー
を供給する前に原料粉末と有機溶媒を造粒機に供給し、
撹拌翼を作動して懸濁状にした後に、バインダーを供給
する方が、バインダーの原料粉末への分散性がよく、好
ましい。
し、供給が終ったら撹拌を行なう。有機溶媒、原料粉
末、バインダーの順序でもよい。でき得ればバインダー
を供給する前に原料粉末と有機溶媒を造粒機に供給し、
撹拌翼を作動して懸濁状にした後に、バインダーを供給
する方が、バインダーの原料粉末への分散性がよく、好
ましい。
原料粉末、有機溶媒、バインダーの順序に造粒機を供給
するが、この場合所定量のバインダーを一度に供給する
のではなく、その一部を供給し撹拌を行なう。ある一定
時間撹拌すると造粒機内でジルコニアと有機溶媒及びバ
インダーのフロックが生成し、さらに撹拌を続けるとフ
ロック量が減少し、次いで微小球形粒子が生成する。こ
の時点で残りのバインダーを一度にあるいは数回に分割
して供給する。この方法は生成球形粒子を所望の大きさ
に仕上げる上で制御し易く確実に造粒を行なうことがで
きる。
するが、この場合所定量のバインダーを一度に供給する
のではなく、その一部を供給し撹拌を行なう。ある一定
時間撹拌すると造粒機内でジルコニアと有機溶媒及びバ
インダーのフロックが生成し、さらに撹拌を続けるとフ
ロック量が減少し、次いで微小球形粒子が生成する。こ
の時点で残りのバインダーを一度にあるいは数回に分割
して供給する。この方法は生成球形粒子を所望の大きさ
に仕上げる上で制御し易く確実に造粒を行なうことがで
きる。
造粒を開始すると造粒装置内の懸濁物の温度が徐々に上
昇してくる。これは撹拌エネルギーによるものであっ
て、強制冷却をしない場合は回転数にもよるが、例えば
1800rpmのときは夏季ならば65〜70℃に到達し、平衡状
態になる。造粒温度は造粒時間に影響を及ぼす。造粒時
間はバインダー、有機溶媒および原料粉末の表面相互の
界面エネルギーの変化によって左右されるので常に同一
関係が成立するとはいえないが、一般に、温度が高い場
合は造粒時間が長く、温度が低い場合は造粒時間が短
い。原料粉末を有機溶媒中に懸濁させる場合は、引火の
危険防止および造粒操作中の圧力上昇による内容物の漏
洩防止の面から、造粒温度は適度に低いほうがよい。好
ましくは、60℃以下である。これは回分式の場合も連続
式の場合も同様である。
昇してくる。これは撹拌エネルギーによるものであっ
て、強制冷却をしない場合は回転数にもよるが、例えば
1800rpmのときは夏季ならば65〜70℃に到達し、平衡状
態になる。造粒温度は造粒時間に影響を及ぼす。造粒時
間はバインダー、有機溶媒および原料粉末の表面相互の
界面エネルギーの変化によって左右されるので常に同一
関係が成立するとはいえないが、一般に、温度が高い場
合は造粒時間が長く、温度が低い場合は造粒時間が短
い。原料粉末を有機溶媒中に懸濁させる場合は、引火の
危険防止および造粒操作中の圧力上昇による内容物の漏
洩防止の面から、造粒温度は適度に低いほうがよい。好
ましくは、60℃以下である。これは回分式の場合も連続
式の場合も同様である。
造粒が終了した時点で排出口から内容物を取り出しフィ
ルターを通し造粒生成物と有機溶媒とを分離する。ある
いはフィルターを通すことなく排出口から内容物を取り
出した後数分静置すれば有機溶媒と造粒生成物はシャー
プに分離するのでデカンテーションで有機溶媒を分離す
る。
ルターを通し造粒生成物と有機溶媒とを分離する。ある
いはフィルターを通すことなく排出口から内容物を取り
出した後数分静置すれば有機溶媒と造粒生成物はシャー
プに分離するのでデカンテーションで有機溶媒を分離す
る。
得られた造粒生成物は平面上に薄層状に拡げて室内に12
時間放置することによって乾燥する。あるいは105℃で
１時間乾燥する。
時間放置することによって乾燥する。あるいは105℃で
１時間乾燥する。
ｂ）連続式の場合； 原料であるジルコニア粉末の造粒機内への供給量に対
し、常に一定割合のバインダーが供給されることが大切
である。この目的で第１図に示す装置を用いてジルコニ
アとノルマル、イソパラフィンとの懸濁液の造粒機への
供給ラインに密度計５を置き、この密度計とバインダー
供給ラインのポンプ11とを電気的に接続し、懸濁液中の
ジルコニアの濃度の変化に対応してバインダー供給量が
常に所定量造粒機内に送られるようにしている。
し、常に一定割合のバインダーが供給されることが大切
である。この目的で第１図に示す装置を用いてジルコニ
アとノルマル、イソパラフィンとの懸濁液の造粒機への
供給ラインに密度計５を置き、この密度計とバインダー
供給ラインのポンプ11とを電気的に接続し、懸濁液中の
ジルコニアの濃度の変化に対応してバインダー供給量が
常に所定量造粒機内に送られるようにしている。
１−４）造粒生成物； 回分式の場合も、連続式の場合も同一生成物が得られる
ので、以下回分式の結果について説明する。
ので、以下回分式の結果について説明する。
実施例１ ・ジルコニア粉末の量、g:80 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水道水）の量、mL:8（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:40 ・平衡状態時の温度、℃:53 得られた造粒生成物は球形に近く、無作為に抽出した試
料15個についてLUZEX500（（株）ニレコ製）を用いて真
球度を求めた結果はつぎの通りである。
0 ・バインダー（水道水）の量、mL:8（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:40 ・平衡状態時の温度、℃:53 得られた造粒生成物は球形に近く、無作為に抽出した試
料15個についてLUZEX500（（株）ニレコ製）を用いて真
球度を求めた結果はつぎの通りである。
LUZEX500では各粒子を平面画像として拡大して投影しそ
の投影像のそれぞれについて最長径（L1とする）と最短
径（L2とする）を求めL1／L2の比を求めて真球度とし
た。投影倍率は100で、測定はコンピュータ操作によっ
た。L2／L1を形状指数として真球度を表わしている例も
あるが（第25回粉体に関する討論会、講演要旨集、講演
No.42「二形式の撹拌造粒機を用いた造粒過程及び造粒
物」）、我が国窯業界の一部ではL1／L2を採用している
ところもあり、これに従った。
の投影像のそれぞれについて最長径（L1とする）と最短
径（L2とする）を求めL1／L2の比を求めて真球度とし
た。投影倍率は100で、測定はコンピュータ操作によっ
た。L2／L1を形状指数として真球度を表わしている例も
あるが（第25回粉体に関する討論会、講演要旨集、講演
No.42「二形式の撹拌造粒機を用いた造粒過程及び造粒
物」）、我が国窯業界の一部ではL1／L2を採用している
ところもあり、これに従った。
次いでこれら球形粒子を温度1480℃、２時間で焼結した
ところ ・平均粒子直径:0.690mm ・真比重:6.07 ・圧壊強度:17〜23kg重 ・焼結後のボールの真球度:1.027 得られた焼結粒子は、ファインセラミックス用粉体の粉
砕用、混合あるいは分散用として実用できることが確認
された。
ところ ・平均粒子直径:0.690mm ・真比重:6.07 ・圧壊強度:17〜23kg重 ・焼結後のボールの真球度:1.027 得られた焼結粒子は、ファインセラミックス用粉体の粉
砕用、混合あるいは分散用として実用できることが確認
された。
実施例２ ・ジルコニア粉体の量、g:80 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダーとしての水の量、mL:8（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1500 ・造粒時間、分:57 ・平衡状態時の温度、℃:47 得られた焼結球形粒子の最長径の平均値は0.2530mmで、
L1／L2＝1.040で真球に近いものであった。（試料数＝3
0） 実施例３ ・ジルコニア粉末の量、g:40 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水）の量、mL:2（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:77 ・平衡状態時の温度、℃:55 得られた焼結球形粒子の最長径の平均値は0.3450mmで、
L1／L2＝1.052であった。（試料数＝30） 実施例４ ・ジルコニア粉末の量、g:80 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水）の量、mL:10（分割供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:190 ・平衡状態時の温度、℃:55 本実施例の場合撹拌前に原料粉末、有機溶媒、バインダ
ーの一部5mLを供給し150分撹拌した後バインダーを1mL
追加、同一回転数で10分間撹拌し、そこで（合計160分
間回転した時点）でさらに1mLのバインダーを追加す
る。このように10分毎にバインダーを1mLづつ追加供給
し全体でバインダー供給量が10mLで撹拌翼の回転時間が
総合計で190分のところを終点として造粒した。
0 ・バインダーとしての水の量、mL:8（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1500 ・造粒時間、分:57 ・平衡状態時の温度、℃:47 得られた焼結球形粒子の最長径の平均値は0.2530mmで、
L1／L2＝1.040で真球に近いものであった。（試料数＝3
0） 実施例３ ・ジルコニア粉末の量、g:40 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水）の量、mL:2（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:77 ・平衡状態時の温度、℃:55 得られた焼結球形粒子の最長径の平均値は0.3450mmで、
L1／L2＝1.052であった。（試料数＝30） 実施例４ ・ジルコニア粉末の量、g:80 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水）の量、mL:10（分割供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:190 ・平衡状態時の温度、℃:55 本実施例の場合撹拌前に原料粉末、有機溶媒、バインダ
ーの一部5mLを供給し150分撹拌した後バインダーを1mL
追加、同一回転数で10分間撹拌し、そこで（合計160分
間回転した時点）でさらに1mLのバインダーを追加す
る。このように10分毎にバインダーを1mLづつ追加供給
し全体でバインダー供給量が10mLで撹拌翼の回転時間が
総合計で190分のところを終点として造粒した。
得られた焼結球形粒子は最長径の平均値が0.8014で、L1
／L2＝1.040であった。（試料数＝30） 実施例１の場合は造粒終点を過ぎると生成された球状粒
子がたちまちにして破壊されるのに比較して実施例４の
場合は徐々に粒子径を大きくしてゆくことができるので
確実に造粒することができる。
／L2＝1.040であった。（試料数＝30） 実施例１の場合は造粒終点を過ぎると生成された球状粒
子がたちまちにして破壊されるのに比較して実施例４の
場合は徐々に粒子径を大きくしてゆくことができるので
確実に造粒することができる。
実施例５ ・ジルコニア粉末の量、g:80 ・有機溶媒（四塩化炭素）の量、mL:2800 ・バインダー（水）の量、mL:8（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1500 ・造粒時間、分:55 ・平衡状態時の温度、℃:45 使用した有機溶媒としての四塩化炭素の比重は1.61（15
/4℃）であった。得られた焼結球形粒子の最長径の平均
値は0.2610mmでL1／L2＝1.051で真球に近いものであっ
た。（試料数＝30） 実施例６ ・ジルコニア粉末の量、g:80 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水）の量、mL:12（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:20 上記の造粒条件で処理した後、撹拌翼の回転数を1180rp
mに低下せしめて10分間撹拌し造粒を終了した。
/4℃）であった。得られた焼結球形粒子の最長径の平均
値は0.2610mmでL1／L2＝1.051で真球に近いものであっ
た。（試料数＝30） 実施例６ ・ジルコニア粉末の量、g:80 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水）の量、mL:12（一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:20 上記の造粒条件で処理した後、撹拌翼の回転数を1180rp
mに低下せしめて10分間撹拌し造粒を終了した。
得られた焼結球形粒子の最長径の平均値は4.35mmで、L1
／L2＝1.12であった。（試料数＝30） 比較例１ ・ジルコニア粉末の量、g:80 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水）の量、mL:3.5 （一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:240 ・平衡状態時の温度、℃:65 フロックの形成は認められ、その一部は微細な顆粒状を
呈していたが、長時間の運転にもかかわらず全量の造粒
化は認められなかった。これはバインダー量の不足によ
るものと考えられた。
／L2＝1.12であった。（試料数＝30） 比較例１ ・ジルコニア粉末の量、g:80 ・有機溶媒（ノルマル・イソパラフィン）の量、mL:280
0 ・バインダー（水）の量、mL:3.5 （一括供給） ・撹拌翼の回転数、rpm:1800 ・造粒時間、分:240 ・平衡状態時の温度、℃:65 フロックの形成は認められ、その一部は微細な顆粒状を
呈していたが、長時間の運転にもかかわらず全量の造粒
化は認められなかった。これはバインダー量の不足によ
るものと考えられた。
発明の効果 (1) 本発明によれば、今まで製造することができなか
った高レベルの真球度、すなわち真の“球”に近い形状
のジルコニア粒子を得ることができる。
った高レベルの真球度、すなわち真の“球”に近い形状
のジルコニア粒子を得ることができる。
(2) 本発明の方法によれば、バインダーの量あるいは
撹拌速度または時間を調節することにより、得られる粒
子径の調節も可能である。
撹拌速度または時間を調節することにより、得られる粒
子径の調節も可能である。
(3) 本発明によれば、実施例１にみられるように真比
重6.07といったような高密度の球状粒子を得ることがで
きる。
重6.07といったような高密度の球状粒子を得ることがで
きる。
(4) とくに、バインダーを分割添加する方法によれ
ば、均一で良くそろった粒子を比較的容易に得ることが
できる。
ば、均一で良くそろった粒子を比較的容易に得ることが
できる。
第１図はジルコニア球形粒子を製造するための装置の系
統図である。 図において、 １……有機溶媒タンク、２……原料粉末槽、 ３……原料撹拌器、４……ポンプ、 ５……密度計、６……電動機、 ７……造粒機、８……軸受、 ９……振動篩、 10……有機溶媒分離回収槽、 11……バインダー供給ポンプ、 12……バインダータンク、 13……有機溶媒移送ポンプ。
統図である。 図において、 １……有機溶媒タンク、２……原料粉末槽、 ３……原料撹拌器、４……ポンプ、 ５……密度計、６……電動機、 ７……造粒機、８……軸受、 ９……振動篩、 10……有機溶媒分離回収槽、 11……バインダー供給ポンプ、 12……バインダータンク、 13……有機溶媒移送ポンプ。
Claims (2)
- 【請求項１】最大の粒子径が500μｍの粒度構成のジル
コニア粉末を石油系炭化水素またはハロゲン化炭化水素
である有機溶媒に懸濁させ、バインダーとして水または
水に高分子物質を混合した液体を用い、該バインダーは
上記ジルコニア粉末の５〜25重量％使用することにより
液中造粒することを特徴とする、平均粒径0.1mm〜4.5mm
の高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法。 - 【請求項２】最大の粒子径が500μｍの粒度構成のジル
コニア粉末を石油系炭化水素またはハロゲン化炭化水素
である有機溶媒に、有機溶媒に対して1.5〜30重量％の
範囲で懸濁させ、撹拌しながら上記ジルコニア粉末に対
して５〜25重量％に相当する量の水または水に高分子物
質を混合した液体からなるバインダーを分割供給して液
中造粒することを特徴とする、平均粒径0.1mm〜4.5mmの
高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1034990A JPH0774099B2 (ja) | 1988-02-17 | 1989-02-16 | 高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3275488 | 1988-02-17 | ||
| JP63-32754 | 1988-02-17 | ||
| JP1034990A JPH0774099B2 (ja) | 1988-02-17 | 1989-02-16 | 高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33547994A Division JPH07257925A (ja) | 1988-02-17 | 1994-12-22 | ジルコニア微小粒子 |
| JP6335480A Division JPH07265682A (ja) | 1988-02-17 | 1994-12-22 | 有機物微小粒子の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0256231A JPH0256231A (ja) | 1990-02-26 |
| JPH0774099B2 true JPH0774099B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=26371336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1034990A Expired - Fee Related JPH0774099B2 (ja) | 1988-02-17 | 1989-02-16 | 高真球度高密度ジルコニア微小粒子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774099B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525934A (ja) * | 2007-04-30 | 2010-07-29 | アレヴァ エヌペ | 超臨界ｃｏ２媒質における鉱物粒子の調製 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2707528B2 (ja) * | 1990-08-08 | 1998-01-28 | 株式会社ニッカトー | ジルコニア微小球形体 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5614449A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-12 | Hoya Corp | Binder glass composition for coating phosphor |
| JPS58150423A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-07 | Hitachi Ltd | 石炭微粉の水中造粒方法 |
| JPS60202195A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-12 | Hitachi Ltd | 石炭の水中造粒方法 |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP1034990A patent/JPH0774099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525934A (ja) * | 2007-04-30 | 2010-07-29 | アレヴァ エヌペ | 超臨界ｃｏ２媒質における鉱物粒子の調製 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0256231A (ja) | 1990-02-26 |
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|---|---|---|---|
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