JPH09268050A - アルミナ−ジルコニア系焼結体、その製造法及びアルミナ−ジルコニア系焼結体を用いた衝撃式粉砕機 - Google Patents
アルミナ−ジルコニア系焼結体、その製造法及びアルミナ−ジルコニア系焼結体を用いた衝撃式粉砕機Info
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- JPH09268050A JPH09268050A JP8323644A JP32364496A JPH09268050A JP H09268050 A JPH09268050 A JP H09268050A JP 8323644 A JP8323644 A JP 8323644A JP 32364496 A JP32364496 A JP 32364496A JP H09268050 A JPH09268050 A JP H09268050A
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- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
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- C04B35/486—Fine ceramics
- C04B35/488—Composites
- C04B35/4885—Composites with aluminium oxide
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- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性を向上させたアルミナ−ジルコニア
系焼結体、その製造法及び衝撃式粉砕機を提供する。 【解決手段】 酸化アルミニウムを９２〜３５重量％及
び結晶形態が主として正方晶である酸化ジルコニウム結
晶を８〜６５重量％含み、かつこの合計量１００重量部
に対し、酸化珪素を０．２〜５重量部含有し、相対密度
が９５％以上であるアルミナ−ジルコニア系焼結体、焼
成後、上記の組成となる量の酸化アルミニウム粉、酸化
ジルコニウム粉とその安定化剤及びカオリナイトを混
合、焼成することを特徴とする相対密度が９５％以上の
アルミナ−ジルコニア系焼結体の製造法並びに円筒及び
円筒内で高速回転する回転軸に取り付けられたピンを備
え、かつ円筒内及びピンに粉体を衝突させて粉砕、混合
する衝撃式粉砕機において、円筒内の粉体との接触部及
び／又はピンに上記記載のアルミナ−ジルコニア系焼結
体又は上記記載の方法で製造されたアルミナ−ジルコニ
ア系焼結体を用いてなる衝撃式粉砕機。
系焼結体、その製造法及び衝撃式粉砕機を提供する。 【解決手段】 酸化アルミニウムを９２〜３５重量％及
び結晶形態が主として正方晶である酸化ジルコニウム結
晶を８〜６５重量％含み、かつこの合計量１００重量部
に対し、酸化珪素を０．２〜５重量部含有し、相対密度
が９５％以上であるアルミナ−ジルコニア系焼結体、焼
成後、上記の組成となる量の酸化アルミニウム粉、酸化
ジルコニウム粉とその安定化剤及びカオリナイトを混
合、焼成することを特徴とする相対密度が９５％以上の
アルミナ−ジルコニア系焼結体の製造法並びに円筒及び
円筒内で高速回転する回転軸に取り付けられたピンを備
え、かつ円筒内及びピンに粉体を衝突させて粉砕、混合
する衝撃式粉砕機において、円筒内の粉体との接触部及
び／又はピンに上記記載のアルミナ−ジルコニア系焼結
体又は上記記載の方法で製造されたアルミナ−ジルコニ
ア系焼結体を用いてなる衝撃式粉砕機。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性に優れた
アルミナ−ジルコニア系焼結体、その製造法及びアルミ
ナ−ジルコニア系焼結体を用いた衝撃式粉砕機に関す
る。
アルミナ−ジルコニア系焼結体、その製造法及びアルミ
ナ−ジルコニア系焼結体を用いた衝撃式粉砕機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】アルミナ−ジルコニア系焼結体は、高強
度、高靭性で耐摩耗性に優れることが知られている。例
えば米国特許第４，３１６，９６４号公報、特公昭５９
−２４７５１号公報、特公昭６１−５９２６５号公報等
に示されるように、含有する酸化ジルコニウム（以下Ｚ
ｒＯ2とする）結晶を正方晶にすることで高強度、高靭
性の焼結体が既に知られている。
度、高靭性で耐摩耗性に優れることが知られている。例
えば米国特許第４，３１６，９６４号公報、特公昭５９
−２４７５１号公報、特公昭６１−５９２６５号公報等
に示されるように、含有する酸化ジルコニウム（以下Ｚ
ｒＯ2とする）結晶を正方晶にすることで高強度、高靭
性の焼結体が既に知られている。
【０００３】しかし、これらの焼結体であっても、摩耗
条件の厳しい用途、特に衝突する粒子の衝撃力が大きい
用途の場合、十分な耐摩耗性が得られないという問題点
がある。
条件の厳しい用途、特に衝突する粒子の衝撃力が大きい
用途の場合、十分な耐摩耗性が得られないという問題点
がある。
【０００４】そこで耐摩耗性を向上するという方法とし
て、焼結助剤を用い、粒成長を抑制する方法が提案され
ている。例えば特開昭６４−６５０６７号公報では、焼
結助剤として長石及びカオリナイトを併用することが示
されるが、しかしながら、長石はアルカリ金属又はアル
カリ土類金属を含み、これらの元素はＺｒＯ2の安定化
を変化させるため、耐摩耗性の良好な焼結体を得るに
は、注意深く焼成するなどの困難性がある。
て、焼結助剤を用い、粒成長を抑制する方法が提案され
ている。例えば特開昭６４−６５０６７号公報では、焼
結助剤として長石及びカオリナイトを併用することが示
されるが、しかしながら、長石はアルカリ金属又はアル
カリ土類金属を含み、これらの元素はＺｒＯ2の安定化
を変化させるため、耐摩耗性の良好な焼結体を得るに
は、注意深く焼成するなどの困難性がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、耐摩耗性を向上させたアルミナ−ジルコニア系焼結
体を提供するものである。請求項２記載の発明は、耐摩
耗性を向上させたアルミナ−ジルコニア系焼結体の製造
法を提供するものである。請求項３記載の発明は、耐摩
耗性を向上させた衝撃式粉砕機を提供するものである。
は、耐摩耗性を向上させたアルミナ−ジルコニア系焼結
体を提供するものである。請求項２記載の発明は、耐摩
耗性を向上させたアルミナ−ジルコニア系焼結体の製造
法を提供するものである。請求項３記載の発明は、耐摩
耗性を向上させた衝撃式粉砕機を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化アルミニ
ウム（以下Ａｌ2Ｏ3とする）を９２〜３５重量％及び結
晶形態が主として正方晶であるＺｒＯ2結晶を８〜６５
重量％含み、かつこの合計量１００重量部に対し、酸化
珪素（以下ＳｉＯ2とする）を０．２〜５重量部含有
し、相対密度が９５％以上であるアルミナ−ジルコニア
系焼結体に関する。また、本発明は、焼成後、上記の組
成となる量のＡｌ2Ｏ3粉、ＺｒＯ2粉とその安定化剤及
びカオリナイトを混合、焼成することを特徴とする相対
密度が９５％以上のアルミナ−ジルコニア系焼結体の製
造法に関する。さらに、本発明は、円筒及び円筒内で高
速回転する回転軸に取り付けられたピンを備え、かつ円
筒内及びピンに粉体を衝突させて粉砕、混合する衝撃式
粉砕機において、円筒内の粉体との接触部及び／又はピ
ンに上記記載のアルミナ−ジルコニア系焼結体又は上記
記載の方法で製造されたアルミナ−ジルコニア系焼結体
を用いてなる衝撃式粉砕機に関する。
ウム（以下Ａｌ2Ｏ3とする）を９２〜３５重量％及び結
晶形態が主として正方晶であるＺｒＯ2結晶を８〜６５
重量％含み、かつこの合計量１００重量部に対し、酸化
珪素（以下ＳｉＯ2とする）を０．２〜５重量部含有
し、相対密度が９５％以上であるアルミナ−ジルコニア
系焼結体に関する。また、本発明は、焼成後、上記の組
成となる量のＡｌ2Ｏ3粉、ＺｒＯ2粉とその安定化剤及
びカオリナイトを混合、焼成することを特徴とする相対
密度が９５％以上のアルミナ−ジルコニア系焼結体の製
造法に関する。さらに、本発明は、円筒及び円筒内で高
速回転する回転軸に取り付けられたピンを備え、かつ円
筒内及びピンに粉体を衝突させて粉砕、混合する衝撃式
粉砕機において、円筒内の粉体との接触部及び／又はピ
ンに上記記載のアルミナ−ジルコニア系焼結体又は上記
記載の方法で製造されたアルミナ−ジルコニア系焼結体
を用いてなる衝撃式粉砕機に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明におけるアルミナ−ジルコ
ニア系焼結体中のＡｌ2Ｏ3は８０重量％以上がα−Ａｌ
2Ｏ3の結晶相であることが好ましく、その平均結晶粒径
は特に制限はなく、０．６〜３μｍであることが好まし
く、０．７〜２．５μｍであることがさらに好ましい。
３μｍを超えるものを用いると耐摩耗性が低下する傾向
があり、０．６μｍ未満のものを用いると製造が困難で
高価になる傾向がある。
ニア系焼結体中のＡｌ2Ｏ3は８０重量％以上がα−Ａｌ
2Ｏ3の結晶相であることが好ましく、その平均結晶粒径
は特に制限はなく、０．６〜３μｍであることが好まし
く、０．７〜２．５μｍであることがさらに好ましい。
３μｍを超えるものを用いると耐摩耗性が低下する傾向
があり、０．６μｍ未満のものを用いると製造が困難で
高価になる傾向がある。
【０００８】本発明において、結晶形態が、主として正
方晶ＺｒＯ2結晶であるというのは、ＺｒＯ2結晶相中の
１／２以上が正方晶であることを意味する。即ち本発明
におけるＺｒＯ2の結晶形態は、ＺｒＯ2結晶相中に正方
晶ＺｒＯ2結晶を５０重量％以上含有することが好まし
く、正方晶ＺｒＯ2結晶が５０重量％未満であると耐摩
耗性が低下する傾向がある。なおＺｒＯ2の結晶形態を
調べるのはアルミナ−ジルコニア焼結体表面をそのまま
Ｘ線回折法で測定して、得られた回折図から含有率を算
出することができる。結晶形態を正方晶ＺｒＯ2結晶に
するには、安定化剤として酸化イットリウム（以下Ｙ2
Ｏ3とする）、酸化セリウム（以下ＣｅＯ2とする）等の
希土類酸化物の一種以上を適量添加することで達成でき
る。
方晶ＺｒＯ2結晶であるというのは、ＺｒＯ2結晶相中の
１／２以上が正方晶であることを意味する。即ち本発明
におけるＺｒＯ2の結晶形態は、ＺｒＯ2結晶相中に正方
晶ＺｒＯ2結晶を５０重量％以上含有することが好まし
く、正方晶ＺｒＯ2結晶が５０重量％未満であると耐摩
耗性が低下する傾向がある。なおＺｒＯ2の結晶形態を
調べるのはアルミナ−ジルコニア焼結体表面をそのまま
Ｘ線回折法で測定して、得られた回折図から含有率を算
出することができる。結晶形態を正方晶ＺｒＯ2結晶に
するには、安定化剤として酸化イットリウム（以下Ｙ2
Ｏ3とする）、酸化セリウム（以下ＣｅＯ2とする）等の
希土類酸化物の一種以上を適量添加することで達成でき
る。
【０００９】アルミナ−ジルコニア系焼結体中のＡｌ2
Ｏ3と主として正方晶ＺｒＯ2結晶の割合は、Ａｌ2Ｏ3が
９２〜３５重量％、好ましくは９０〜４０重量％、さら
に好ましくは７０〜５０重量％の範囲で、主として正方
晶ＺｒＯ2結晶が８〜６５重量％、好ましくは１０〜６
０重量％、さらに好ましくは３０〜５０重量％の範囲と
され、Ａｌ2Ｏ3が９２〜３５重量％及び主として正方晶
ＺｒＯ2結晶が８〜６５重量％の範囲から外れると耐摩
耗性が低下する。
Ｏ3と主として正方晶ＺｒＯ2結晶の割合は、Ａｌ2Ｏ3が
９２〜３５重量％、好ましくは９０〜４０重量％、さら
に好ましくは７０〜５０重量％の範囲で、主として正方
晶ＺｒＯ2結晶が８〜６５重量％、好ましくは１０〜６
０重量％、さらに好ましくは３０〜５０重量％の範囲と
され、Ａｌ2Ｏ3が９２〜３５重量％及び主として正方晶
ＺｒＯ2結晶が８〜６５重量％の範囲から外れると耐摩
耗性が低下する。
【００１０】アルミナ−ジルコニア系焼結体中のＳｉＯ
2は、該焼結体の組成、焼成温度等の違いにより、ムラ
イトなどの結晶質相又はガラス相など様々な状態で存在
するが、いかなる状態で存在しても本発明を制限するも
のではない。またその含有割合は、Ａｌ2Ｏ3及び結晶形
態が主として正方晶であるＺｒＯ2結晶の合計量１００
重量部に対し、０．２〜５重量部、好ましくは０．５〜
２．５重量部の範囲とされ、０．２〜５重量部の範囲か
ら外れると耐摩耗性が低下する。
2は、該焼結体の組成、焼成温度等の違いにより、ムラ
イトなどの結晶質相又はガラス相など様々な状態で存在
するが、いかなる状態で存在しても本発明を制限するも
のではない。またその含有割合は、Ａｌ2Ｏ3及び結晶形
態が主として正方晶であるＺｒＯ2結晶の合計量１００
重量部に対し、０．２〜５重量部、好ましくは０．５〜
２．５重量部の範囲とされ、０．２〜５重量部の範囲か
ら外れると耐摩耗性が低下する。
【００１１】また、アルミナ−ジルコニア焼結体の相対
密度は、９５％以上、好ましくは９７％以上であること
が必要とされ、９５％未満であると耐摩耗性が低下す
る。ここで言う相対密度とは水中置換法で求めた該焼結
体のかさ密度を理論密度で除した相対的な密度を示す。
なお理論密度は本来、焼結体構成相のそれぞれの理論密
度と構成割合から求めなければならないが、ここでは便
宜的に次式から求めた。
密度は、９５％以上、好ましくは９７％以上であること
が必要とされ、９５％未満であると耐摩耗性が低下す
る。ここで言う相対密度とは水中置換法で求めた該焼結
体のかさ密度を理論密度で除した相対的な密度を示す。
なお理論密度は本来、焼結体構成相のそれぞれの理論密
度と構成割合から求めなければならないが、ここでは便
宜的に次式から求めた。
【００１２】
【数１】
【００１３】本発明で用いられるカオリナイトは、単独
で加熱すると、メタカオリン、次にγアルミナ又はＳｉ
−Ａｌスピネルと考えられる相などの中間相を経て、最
終的にはムライトとクリスタバライトに変化していく。
これらの中間相は、結晶構造が微細で乱れているため活
性が高い。即ちＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2及びその安定化剤の
混合粉にさらにカオリナイトが含まれていると、焼成中
に活性の高い中間層が焼結助剤として作用し、焼成温度
を低減、結晶粒径を微細化し、耐摩耗性が向上するもの
と考えられる。本発明においてはカオリナイトは、理論
的にはＡｌ2Ｓｉ2Ｏ5(ＯＨ)4で示される粘土鉱物である
が、天然物であるため、化学組成が若干違っていたり、
不純物を多少含んでもよく、また上記した中間相も含ん
でも差し支えない。
で加熱すると、メタカオリン、次にγアルミナ又はＳｉ
−Ａｌスピネルと考えられる相などの中間相を経て、最
終的にはムライトとクリスタバライトに変化していく。
これらの中間相は、結晶構造が微細で乱れているため活
性が高い。即ちＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2及びその安定化剤の
混合粉にさらにカオリナイトが含まれていると、焼成中
に活性の高い中間層が焼結助剤として作用し、焼成温度
を低減、結晶粒径を微細化し、耐摩耗性が向上するもの
と考えられる。本発明においてはカオリナイトは、理論
的にはＡｌ2Ｓｉ2Ｏ5(ＯＨ)4で示される粘土鉱物である
が、天然物であるため、化学組成が若干違っていたり、
不純物を多少含んでもよく、また上記した中間相も含ん
でも差し支えない。
【００１４】Ａｌ2Ｏ3粉としては、αアルミナ、γアル
ミナ等結晶構造が相違するものでも使用することができ
るが、本発明においては８０重量％以上がαＡｌ2Ｏ3粉
を使用することが好ましい。またＺｒＯ2粉は、焼成後
に結晶相中に５０重量％以上が正方晶となるように前述
した安定化剤を添加して使用される。
ミナ等結晶構造が相違するものでも使用することができ
るが、本発明においては８０重量％以上がαＡｌ2Ｏ3粉
を使用することが好ましい。またＺｒＯ2粉は、焼成後
に結晶相中に５０重量％以上が正方晶となるように前述
した安定化剤を添加して使用される。
【００１５】該ＺｒＯ2粉としては、焼成後に結晶相中
に５０重量％以上が正方晶になればよく、その結晶構造
は単斜晶構造のＺｒＯ2粉又は正方晶構造のＺｒＯ2粉の
いずれでも使用できるが、作業性の面で単斜晶構造のＺ
ｒＯ2粉を用いることが好ましい。もし正方晶構造のＺ
ｒＯ2粉を用いる場合は、単斜晶構造のＺｒＯ2粉に安定
化剤を添加、混合し、一度熱処理して正方晶構造とする
ため工程が増加し、コスト高となる。単斜晶構造のＺｒ
Ｏ2粉を用いる場合は、単斜晶構造のＺｒＯ2とその安定
化剤を混合し、この混合物とＡｌ2Ｏ3及びカオリナイト
を混合して焼成するか又はＡｌ2Ｏ3、単斜晶構造のＺｒ
Ｏ2とその安定化剤及びカオリナイトを同時に混合し、
焼成することにより、ＺｒＯ2の結晶相を主として正方
晶構造にすることができる。
に５０重量％以上が正方晶になればよく、その結晶構造
は単斜晶構造のＺｒＯ2粉又は正方晶構造のＺｒＯ2粉の
いずれでも使用できるが、作業性の面で単斜晶構造のＺ
ｒＯ2粉を用いることが好ましい。もし正方晶構造のＺ
ｒＯ2粉を用いる場合は、単斜晶構造のＺｒＯ2粉に安定
化剤を添加、混合し、一度熱処理して正方晶構造とする
ため工程が増加し、コスト高となる。単斜晶構造のＺｒ
Ｏ2粉を用いる場合は、単斜晶構造のＺｒＯ2とその安定
化剤を混合し、この混合物とＡｌ2Ｏ3及びカオリナイト
を混合して焼成するか又はＡｌ2Ｏ3、単斜晶構造のＺｒ
Ｏ2とその安定化剤及びカオリナイトを同時に混合し、
焼成することにより、ＺｒＯ2の結晶相を主として正方
晶構造にすることができる。
【００１６】なお本発明において、焼成前の配合割合
は、原料の一成分として用いるカオリナイトが焼成によ
り組成がメタカオリン、Ｙアルミナ、Ｓｉ−Ａｌスピネ
ル等の中間相を経て、最終的にはムライトとクリスタバ
ライトに変化するため決定することができない。そのた
め焼成前の配合割合は、カオリナイトに含まれる成分か
らおおよその配合割合を算出してそれぞれ配合するもの
とする。上記に示した手段で算出した焼成前のそれぞれ
の好ましい配合割合は、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2及びカオリ
ナイトを含む合計量１００重量部に対し、Ａｌ2Ｏ3が９
０．３〜３０．８重量部、ＺｒＯ2が８〜６５重量部及
びカオリナイトが０．４３〜１０．７４重量部である。
は、原料の一成分として用いるカオリナイトが焼成によ
り組成がメタカオリン、Ｙアルミナ、Ｓｉ−Ａｌスピネ
ル等の中間相を経て、最終的にはムライトとクリスタバ
ライトに変化するため決定することができない。そのた
め焼成前の配合割合は、カオリナイトに含まれる成分か
らおおよその配合割合を算出してそれぞれ配合するもの
とする。上記に示した手段で算出した焼成前のそれぞれ
の好ましい配合割合は、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2及びカオリ
ナイトを含む合計量１００重量部に対し、Ａｌ2Ｏ3が９
０．３〜３０．８重量部、ＺｒＯ2が８〜６５重量部及
びカオリナイトが０．４３〜１０．７４重量部である。
【００１７】Ａｌ2Ｏ3粉、ＺｒＯ2とその安定化剤及び
カオリナイトの混合方法については特に制限はなく、例
えばボールミル、サンドグラインダー等の装置を用いて
混合することが好ましい。
カオリナイトの混合方法については特に制限はなく、例
えばボールミル、サンドグラインダー等の装置を用いて
混合することが好ましい。
【００１８】焼成は、常圧焼成、加圧焼成、熱間静水圧
焼成等の方法があるが、本発明においては製造コストの
点から常圧焼成することが好ましい。焼成温度は、配合
組成や焼成方法により適宜選定されるが、１４００〜１
６００℃の範囲の温度で焼成することが好ましい。１４
００℃未満であると得られるアルミナ−ジルコニア系焼
結体の相対密度が９５％以上又はＺｒＯ2の結晶相が主
として正方晶にならない傾向があり、１６００℃を超え
ると該焼結体の耐摩耗性が低下する傾向がある。
焼成等の方法があるが、本発明においては製造コストの
点から常圧焼成することが好ましい。焼成温度は、配合
組成や焼成方法により適宜選定されるが、１４００〜１
６００℃の範囲の温度で焼成することが好ましい。１４
００℃未満であると得られるアルミナ−ジルコニア系焼
結体の相対密度が９５％以上又はＺｒＯ2の結晶相が主
として正方晶にならない傾向があり、１６００℃を超え
ると該焼結体の耐摩耗性が低下する傾向がある。
【００１９】本発明によって得られたアルミナ−ジルコ
ニア系焼結体は、円筒及び円筒内で高速回転する回転軸
に取り付けられたピンを備え、かつ円筒内及びピンに粉
体を衝突させて粉砕、混合する所謂回転機構を有する衝
撃式粉砕機における円筒内の粉体との接触部分及び／又
はピンに使用することができる。本発明における粉体と
は、粒子の集合体のことを示し、その粒子の種類、大き
さ、形状は問わず、該粉体には砕石、砂、粉じん、微粉
等が含まれる。
ニア系焼結体は、円筒及び円筒内で高速回転する回転軸
に取り付けられたピンを備え、かつ円筒内及びピンに粉
体を衝突させて粉砕、混合する所謂回転機構を有する衝
撃式粉砕機における円筒内の粉体との接触部分及び／又
はピンに使用することができる。本発明における粉体と
は、粒子の集合体のことを示し、その粒子の種類、大き
さ、形状は問わず、該粉体には砕石、砂、粉じん、微粉
等が含まれる。
【００２０】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１〜９、比較例１〜５ 単斜晶のＺｒＯ2粉（第一希元素工業(株)製、商品名Ｓ
ＰＺグレード）９３．５モル％、安定化剤としてＣｅＯ
2粉（信越化学工業(株)製、純度９９．９％）５モル％
及びＹ2Ｏ3粉（信越化学工業(株)製、純度９９．９％）
１．５モル％を秤量し、ボールミルで平均粒径が０．７
μｍ以下になるまで湿式粉砕、混合後、１０５℃の温度
で乾燥してＺｒＯ2質中間混合粉を得た。
ＰＺグレード）９３．５モル％、安定化剤としてＣｅＯ
2粉（信越化学工業(株)製、純度９９．９％）５モル％
及びＹ2Ｏ3粉（信越化学工業(株)製、純度９９．９％）
１．５モル％を秤量し、ボールミルで平均粒径が０．７
μｍ以下になるまで湿式粉砕、混合後、１０５℃の温度
で乾燥してＺｒＯ2質中間混合粉を得た。
【００２１】次に上記で得たＺｒＯ2質中間混合粉、Ａ
ｌ2Ｏ3粉（住友化学工業(株)製、商品名ＡＥＳ１２、α
アルミナ）及びカオリナイト（ニュージーランド産、プ
レミアムグレード）を表１及び表２に示す配合割合に秤
量し、ボールミルで平均粒径が０．７μｍ以下になるま
で湿式粉砕、混合した。この混合物（泥しょう）にポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）を２重量部添加し、次いで
噴霧乾燥して成形粉を得、この成形粉を１５０MPaの圧
力でラバープレス成形後、表１及び表２に示す温度で大
気中で３時間焼成してアルミナ−ジルコニア系焼結体を
得た。
ｌ2Ｏ3粉（住友化学工業(株)製、商品名ＡＥＳ１２、α
アルミナ）及びカオリナイト（ニュージーランド産、プ
レミアムグレード）を表１及び表２に示す配合割合に秤
量し、ボールミルで平均粒径が０．７μｍ以下になるま
で湿式粉砕、混合した。この混合物（泥しょう）にポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）を２重量部添加し、次いで
噴霧乾燥して成形粉を得、この成形粉を１５０MPaの圧
力でラバープレス成形後、表１及び表２に示す温度で大
気中で３時間焼成してアルミナ−ジルコニア系焼結体を
得た。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】次に得られたアルミナ−ジルコニア系焼結
体を、回転機構を有する衝撃式粉砕機（関西マテック
(株)製のセラミックスケージミル、型式ＩＢ４−１８
型）の回転軸の粉砕用のピン（内径が１７mm、外径が３
２mm及び長さが７１mm）として取り付け、また円筒内の
側壁に粉砕用のライナー（厚みが１２mm）を複数個に分
割して貼り付け、周速２５ｍ／秒で運転し、２００kg／
時間の供給速度で１０００kgの量の珪石（粒径１０mm以
下）を粉砕し、粉砕後粉砕用のピン及び粉砕用のライナ
ーの摩耗量を測定して摩耗体積を求めた。その結果を表
３及び表４に示す。なお摩耗体積は比較例１の摩耗体積
を１としたときの相対値を示す。
体を、回転機構を有する衝撃式粉砕機（関西マテック
(株)製のセラミックスケージミル、型式ＩＢ４−１８
型）の回転軸の粉砕用のピン（内径が１７mm、外径が３
２mm及び長さが７１mm）として取り付け、また円筒内の
側壁に粉砕用のライナー（厚みが１２mm）を複数個に分
割して貼り付け、周速２５ｍ／秒で運転し、２００kg／
時間の供給速度で１０００kgの量の珪石（粒径１０mm以
下）を粉砕し、粉砕後粉砕用のピン及び粉砕用のライナ
ーの摩耗量を測定して摩耗体積を求めた。その結果を表
３及び表４に示す。なお摩耗体積は比較例１の摩耗体積
を１としたときの相対値を示す。
【００２５】また、アルミナ−ジルコニア系焼結体の化
学組成を螢光Ｘ線分析装置で定量し、相対密度は前記で
説明した方法で求めた。さらに、アルミナ−ジルコニア
系焼結体の表面をダイヤモンドペーストで研磨し、その
研磨面をＸ線回折装置を使用し、正方晶−立方晶の場
合、正方晶はＡ面、立方晶はＢ面で定量し、また正方晶
−単斜晶の場合、正方晶はＣ面、単斜晶はＤ面とＣ面と
で定量して正方晶ＺｒＯ2結晶の含有率を求めた。な
お、Ａ面、Ｂ面、Ｃ面及びＤ面は下記に示す。
学組成を螢光Ｘ線分析装置で定量し、相対密度は前記で
説明した方法で求めた。さらに、アルミナ−ジルコニア
系焼結体の表面をダイヤモンドペーストで研磨し、その
研磨面をＸ線回折装置を使用し、正方晶−立方晶の場
合、正方晶はＡ面、立方晶はＢ面で定量し、また正方晶
−単斜晶の場合、正方晶はＣ面、単斜晶はＤ面とＣ面と
で定量して正方晶ＺｒＯ2結晶の含有率を求めた。な
お、Ａ面、Ｂ面、Ｃ面及びＤ面は下記に示す。
【数２】 以上の結果をまとめて表３及び表４に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】実施例１０〜１２、比較例６ 実施例１で用いたＺｒＯ2粉、ＣｅＯ2粉及びＹ2Ｏ3粉を
表５に示す配合割合に秤量し、ボールミルで平均粒径が
０．７μｍ以下になるまで湿式粉砕、混合後、１０５℃
の温度で乾燥してＺｒＯ2質中間混合粉を得た。
表５に示す配合割合に秤量し、ボールミルで平均粒径が
０．７μｍ以下になるまで湿式粉砕、混合後、１０５℃
の温度で乾燥してＺｒＯ2質中間混合粉を得た。
【００２９】次に上記で得た各ＺｒＯ2質中間混合粉４
０重量部に実施例１で用いたＡｌ2Ｏ3粉５９．２重量部
及びカオリナイト２．１重量部を秤量し、ボールミルで
平均粒径が０．７μｍ以下になるまで湿式粉砕、混合し
た。この混合物（泥しょう）にＰＶＡを２重量部添加
し、次いで噴霧乾燥して成形粉を得、この成形粉を１５
０MPaの圧力でラバープレス成形後、表５に示す温度で
大気中で３時間焼成してアルミナ−ジルコニア系焼結体
を得た。
０重量部に実施例１で用いたＡｌ2Ｏ3粉５９．２重量部
及びカオリナイト２．１重量部を秤量し、ボールミルで
平均粒径が０．７μｍ以下になるまで湿式粉砕、混合し
た。この混合物（泥しょう）にＰＶＡを２重量部添加
し、次いで噴霧乾燥して成形粉を得、この成形粉を１５
０MPaの圧力でラバープレス成形後、表５に示す温度で
大気中で３時間焼成してアルミナ−ジルコニア系焼結体
を得た。
【００３０】
【表５】
【００３１】次に実施例１と同様の方法で、アルミナ−
ジルコニア系焼結体の組成、正方晶ＺｒＯ2結晶の含有
率、相対密度及び摩耗体積を求めた。これらの結果をま
とめて表６に示す。
ジルコニア系焼結体の組成、正方晶ＺｒＯ2結晶の含有
率、相対密度及び摩耗体積を求めた。これらの結果をま
とめて表６に示す。
【００３２】
【表６】
【００３３】実施例１３〜１６、比較例７ 実施例１で得たＺｒＯ2質中間混合粉、実施例１で用い
たＡｌ2Ｏ3粉及びカオリナイトを表７に示す配合割合に
秤量し、ボールミルで平均粒径が０．７μｍ以下になる
まで湿式粉砕、混合した。この混合物（泥しょう）にＰ
ＶＡを２重量部添加し、次いで噴霧乾燥して成形粉を
得、この成形粉を１５０MPaの圧力でラバープレス成形
後、表７に示す温度で大気中で３時間焼成してアルミナ
−ジルコニア系焼結体を得た。
たＡｌ2Ｏ3粉及びカオリナイトを表７に示す配合割合に
秤量し、ボールミルで平均粒径が０．７μｍ以下になる
まで湿式粉砕、混合した。この混合物（泥しょう）にＰ
ＶＡを２重量部添加し、次いで噴霧乾燥して成形粉を
得、この成形粉を１５０MPaの圧力でラバープレス成形
後、表７に示す温度で大気中で３時間焼成してアルミナ
−ジルコニア系焼結体を得た。
【００３４】
【表７】
【００３５】次に実施例１と同様の方法で、アルミナ−
ジルコニア系焼結体の組成、正方晶ＺｒＯ2結晶の含有
率、Ａｌ2Ｏ3の平均結晶粒径、相対密度及び摩耗体積を
求めた。これらの結果をまとめて表８に示す。なおＡｌ
2Ｏ3の平均結晶粒径は、技報堂出版(株)発行のセラミッ
クサイエンスシリーズ８、セラミックプロセシングの１
９５頁に記載されている方法、即ちＡｌ2Ｏ3粒子を単一
の大きさの球と仮定し平均コード長さを１．５倍して求
めた。
ジルコニア系焼結体の組成、正方晶ＺｒＯ2結晶の含有
率、Ａｌ2Ｏ3の平均結晶粒径、相対密度及び摩耗体積を
求めた。これらの結果をまとめて表８に示す。なおＡｌ
2Ｏ3の平均結晶粒径は、技報堂出版(株)発行のセラミッ
クサイエンスシリーズ８、セラミックプロセシングの１
９５頁に記載されている方法、即ちＡｌ2Ｏ3粒子を単一
の大きさの球と仮定し平均コード長さを１．５倍して求
めた。
【００３６】
【表８】
【００３７】表３、表４、表６及び表８に示されるよう
に、本発明になるアルミナ−ジルコニア系焼結体は、摩
耗体積が０．４２以下であり、比較例のアルミナ−ジル
コニア系焼結体に比較して優れることが明らかである。
に、本発明になるアルミナ−ジルコニア系焼結体は、摩
耗体積が０．４２以下であり、比較例のアルミナ−ジル
コニア系焼結体に比較して優れることが明らかである。
【００３８】
【発明の効果】請求項１記載のアルミナ−ジルコニア系
焼結体は、耐摩耗性に優れ、粉体機器の粉体と接触する
部分に用いるのに好適である。請求項２記載のアルミナ
−ジルコニア系焼結体の製造報は、耐摩耗性に優れるア
ルミナ−ジルコニア系焼結体を製造できる。請求項３記
載の衝撃式粉砕機は、耐摩耗性に優れる。
焼結体は、耐摩耗性に優れ、粉体機器の粉体と接触する
部分に用いるのに好適である。請求項２記載のアルミナ
−ジルコニア系焼結体の製造報は、耐摩耗性に優れるア
ルミナ−ジルコニア系焼結体を製造できる。請求項３記
載の衝撃式粉砕機は、耐摩耗性に優れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 克己 茨城県ひたちなか市大字足崎字西原1380番 地１ 日立化成工業株式会社山崎工場内 (72)発明者 内藤 壮介 大阪府大阪市北区西天満二丁目６番８号 関西マテック株式会社内 (72)発明者 中村 英輝 大阪府大阪市北区西天満二丁目６番８号 関西マテック株式会社内 (72)発明者 今井 吉彦 大阪府大阪市北区西天満二丁目６番８号 関西マテック株式会社内 (72)発明者 田中 博明 大阪府大阪市北区西天満二丁目６番８号 関西マテック株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化アルミニウムを９２〜３５重量％及
び結晶形態が主として正方晶である酸化ジルコニウム結
晶を８〜６５重量％含み、かつこの合計量１００重量部
に対し、酸化珪素を０．２〜５重量部含有し、相対密度
が９５％以上であるアルミナ−ジルコニア系焼結体。 - 【請求項２】 焼成後、請求項１記載の組成となる量の
酸化アルミニウム粉、酸化ジルコニウム粉とその安定化
剤及びカオリナイトを混合、焼成することを特徴とする
相対密度が９５％以上のアルミナ−ジルコニア系焼結体
の製造法。 - 【請求項３】 円筒及び円筒内で高速回転する回転軸に
取り付けられたピンを備え、かつ円筒内及びピンに粉体
を衝突させて粉砕、混合する衝撃式粉砕機において、円
筒内の粉体との接触部及び／又はピンに請求項１記載の
アルミナ−ジルコニア系焼結体又は請求項２記載の方法
で製造されたアルミナ−ジルコニア系焼結体を用いてな
る衝撃式粉砕機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32364496A JP4009339B2 (ja) | 1996-01-29 | 1996-12-04 | アルミナ−ジルコニア系焼結体、その製造法及びアルミナ−ジルコニア系焼結体を用いた衝撃式粉砕機 |
| DE69708708T DE69708708T2 (de) | 1996-01-29 | 1997-01-27 | Sinterkörper aus Aluminiumoxid-Zirkoniumoxid, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung in einer Schlagmühle |
| EP97101214A EP0786441B1 (en) | 1996-01-29 | 1997-01-27 | Alumina-zirconia sintered body, production thereof, and impact grinder using said alumina-zirconia sintered body |
| US08/790,313 US5877105A (en) | 1996-01-29 | 1997-01-28 | Alumina-zirconia sintered body, production thereof, and impact grinder using said alumina-zirconia sintered body |
| US09/197,535 US5950937A (en) | 1996-01-29 | 1998-11-23 | Alumina-zirconia sintered body, production thereof, and impact grinder using said alumina-zirconia sintered body |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269296 | 1996-01-29 | ||
| JP8-12692 | 1996-01-29 | ||
| JP32364496A JP4009339B2 (ja) | 1996-01-29 | 1996-12-04 | アルミナ−ジルコニア系焼結体、その製造法及びアルミナ−ジルコニア系焼結体を用いた衝撃式粉砕機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09268050A true JPH09268050A (ja) | 1997-10-14 |
| JP4009339B2 JP4009339B2 (ja) | 2007-11-14 |
Family
ID=26348337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32364496A Expired - Lifetime JP4009339B2 (ja) | 1996-01-29 | 1996-12-04 | アルミナ−ジルコニア系焼結体、その製造法及びアルミナ−ジルコニア系焼結体を用いた衝撃式粉砕機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5877105A (ja) |
| EP (1) | EP0786441B1 (ja) |
| JP (1) | JP4009339B2 (ja) |
| DE (1) | DE69708708T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001240460A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-09-04 | Sumitomo Chem Co Ltd | アルミナ・ジルコニア複合焼結体およびその製造方法 |
| JP2013514104A (ja) * | 2009-12-16 | 2013-04-25 | セラムテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムを主要な構成成分としてなるセラミック複合材料 |
| CN103282159A (zh) * | 2010-12-24 | 2013-09-04 | 新东工业株式会社 | 滚筒研磨用无机介质 |
| CN106029298A (zh) * | 2014-04-07 | 2016-10-12 | 新东工业株式会社 | 干式滚筒研磨法以及介质的制造方法 |
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| US6309749B1 (en) * | 1999-05-06 | 2001-10-30 | Eastman Kodak Company | Ceramic milling media containing tetragonal zirconia |
| US6277161B1 (en) | 1999-09-28 | 2001-08-21 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive grain, abrasive articles, and methods of making and using the same |
| US6287353B1 (en) | 1999-09-28 | 2001-09-11 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive grain, abrasive articles, and methods of making and using the same |
| US6749653B2 (en) | 2002-02-21 | 2004-06-15 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive particles containing sintered, polycrystalline zirconia |
| CN101061079A (zh) * | 2002-11-22 | 2007-10-24 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 氧化锆韧化的氧化铝esd安全陶瓷组合物、元件、及其制造方法 |
| JP4465173B2 (ja) * | 2003-09-10 | 2010-05-19 | 京セラ株式会社 | 複合セラミックスおよびその製法 |
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| US7172984B2 (en) | 2004-06-17 | 2007-02-06 | Heany Industies, Inc. | Fuse housing of targeted percentage tetragonal phase zirconia and method of manufacture |
| US7255838B2 (en) * | 2004-09-21 | 2007-08-14 | Andy Yuan | Apparatus with nano-sized platinum black and oxygen-rich ceramic powder for filtering the incoming air into an internal combustion engine |
| US20070298245A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Denso Corporation | Alumina composite sintered body, evaluation method thereof and spark plug |
| US8074472B2 (en) * | 2007-07-31 | 2011-12-13 | Zircoa Inc. | Grinding beads and method of producing the same |
| US20100035747A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-11 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Partially stabilized zirconia materials |
| WO2015156034A1 (ja) * | 2014-04-07 | 2015-10-15 | 新東工業株式会社 | バレル研磨用メディア及びその製造方法 |
| DE102019201097A1 (de) * | 2019-01-29 | 2020-07-30 | Thyssenkrupp Ag | Verschleißschutzelement für eine Zerkleinerungsvorrichtung |
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| CN113800895A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-17 | 萍乡市金刚科技工业园有限公司 | 一种耐磨锆铝复合球及制备方法 |
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| JPS6024621A (ja) * | 1983-07-19 | 1985-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 日本語文作成装置 |
| JPS62100412A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-09 | Japan Carlit Co Ltd:The | アルミナ−ジルコニア複合粉体の製造方法 |
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| JPS6465067A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-10 | Iwao Jiki Kogyo | Sintered alumina-zirconia |
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| US5711492A (en) * | 1994-07-08 | 1998-01-27 | T.P.L. Products, Inc. | Composite machine elements from fiber reinforced polymers and advanced wear ceramics |
-
1996
- 1996-12-04 JP JP32364496A patent/JP4009339B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-01-27 DE DE69708708T patent/DE69708708T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-27 EP EP97101214A patent/EP0786441B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-28 US US08/790,313 patent/US5877105A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-11-23 US US09/197,535 patent/US5950937A/en not_active Expired - Lifetime
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| US5877105A (en) | 1999-03-02 |
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| DE69708708T2 (de) | 2002-09-12 |
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