JPH11157918A - ジルコニア分散アルミナ焼結体 - Google Patents
ジルコニア分散アルミナ焼結体Info
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- JPH11157918A JPH11157918A JP9324970A JP32497097A JPH11157918A JP H11157918 A JPH11157918 A JP H11157918A JP 9324970 A JP9324970 A JP 9324970A JP 32497097 A JP32497097 A JP 32497097A JP H11157918 A JPH11157918 A JP H11157918A
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- mol
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- alumina
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高強度、高耐熱衝撃性および高耐摩耗性のジル
コニア分散アルミナ焼結体を提供する。 【解決手段】Ｄｙ2 Ｏ3 が０．５〜４．５モル％、Ｃｅ
Ｏ2 が２．０〜８．０モル％、これらＤｙ2 Ｏ3 とＣｅ
Ｏ2 との合計量が６．０モル％以上になるように固溶し
たジルコニア粒子を１〜４０体積％の含有比率となるよ
うにアルミナマトリックスに分散するとともに、上記ジ
ルコニア粒子は正方晶相もしくは正方晶相と立方晶相と
の混合相を主体として、単斜晶相が５体積％以下である
ことを特徴とするジルコニア分散アルミナ焼結体。
コニア分散アルミナ焼結体を提供する。 【解決手段】Ｄｙ2 Ｏ3 が０．５〜４．５モル％、Ｃｅ
Ｏ2 が２．０〜８．０モル％、これらＤｙ2 Ｏ3 とＣｅ
Ｏ2 との合計量が６．０モル％以上になるように固溶し
たジルコニア粒子を１〜４０体積％の含有比率となるよ
うにアルミナマトリックスに分散するとともに、上記ジ
ルコニア粒子は正方晶相もしくは正方晶相と立方晶相と
の混合相を主体として、単斜晶相が５体積％以下である
ことを特徴とするジルコニア分散アルミナ焼結体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高い抗折強度を有
し、さらに耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れたジルコニア分
散アルミナ焼結体に関するものである。
し、さらに耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れたジルコニア分
散アルミナ焼結体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミナ焼結体の強度を向上させ
るためにアルミナマトリックス中にジルコニア粒子を分
散させたジルコニア分散アルミナ焼結体が注目され、研
究されている。
るためにアルミナマトリックス中にジルコニア粒子を分
散させたジルコニア分散アルミナ焼結体が注目され、研
究されている。
【０００３】特開昭６１−２１９６３号によれば、Ｙ2
Ｏ3 で安定化したジルコニアを１５〜３０モル％の比率
でアルミナマトリックス中に含有させ、ジルコニアの正
方晶相を安定的に残留させ、これによって強靱な焼結体
とした技術が提示されている。
Ｏ3 で安定化したジルコニアを１５〜３０モル％の比率
でアルミナマトリックス中に含有させ、ジルコニアの正
方晶相を安定的に残留させ、これによって強靱な焼結体
とした技術が提示されている。
【０００４】また、特開昭６２−５６３５５号において
は、Ｄｙ2 Ｏ3 で安定化したジルコニアを１８〜３０モ
ル％の比率でアルミナマトリックス中に含有させた切削
工具材が示され、この技術によれば、安定化剤としてＤ
ｙ2 Ｏ3 を使用することで強度の温度依存性を改善し、
耐摩耗性および靱性を高めている。
は、Ｄｙ2 Ｏ3 で安定化したジルコニアを１８〜３０モ
ル％の比率でアルミナマトリックス中に含有させた切削
工具材が示され、この技術によれば、安定化剤としてＤ
ｙ2 Ｏ3 を使用することで強度の温度依存性を改善し、
耐摩耗性および靱性を高めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
ジルコニア分散アルミナ焼結体は、機械的特性の向上を
主目的に研究されたもので、熱衝撃特性について十分に
研究がなされたものではなく、そのために機械特性や耐
摩耗性ならびに熱衝撃特性のいずれの特性にも優れたも
のは未だ達成されていない。
ジルコニア分散アルミナ焼結体は、機械的特性の向上を
主目的に研究されたもので、熱衝撃特性について十分に
研究がなされたものではなく、そのために機械特性や耐
摩耗性ならびに熱衝撃特性のいずれの特性にも優れたも
のは未だ達成されていない。
【０００６】したがって本発明は上記事情に鑑みて完成
されたものであり、その目的は高強度、高耐熱衝撃性お
よび高耐摩耗性を有し、さらに製造コストを低減したジ
ルコニア分散アルミナ焼結体を提供することにある。
されたものであり、その目的は高強度、高耐熱衝撃性お
よび高耐摩耗性を有し、さらに製造コストを低減したジ
ルコニア分散アルミナ焼結体を提供することにある。
【０００７】ちなみに、ジルコニア焼結体については、
強度・破壊靭性・耐摩耗性等に優れているが、その反
面、材料コストとしてアルミナ焼結体に比べ約１０倍程
度高く、そのために製造コストが高くなっていた。ま
た、ジルコニア焼結体を２００℃以上の空気雰囲気もし
くは水熱雰囲気下等で使用すると、ジルコニアの結晶相
が正方晶相から単斜晶相に変態し、これにより、強度・
破壊靭性・耐摩耗性の各特性が劣化し、高温雰囲気下で
は使用がむずかしい。
強度・破壊靭性・耐摩耗性等に優れているが、その反
面、材料コストとしてアルミナ焼結体に比べ約１０倍程
度高く、そのために製造コストが高くなっていた。ま
た、ジルコニア焼結体を２００℃以上の空気雰囲気もし
くは水熱雰囲気下等で使用すると、ジルコニアの結晶相
が正方晶相から単斜晶相に変態し、これにより、強度・
破壊靭性・耐摩耗性の各特性が劣化し、高温雰囲気下で
は使用がむずかしい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のジルコニア分散
アルミナ焼結体は、Ｄｙ2 Ｏ3 が０．５〜４．５モル
％、ＣｅＯ2 が２．０〜８．０モル％、これらＤｙ2 Ｏ
3 とＣｅＯ2 との合計量が６．０モル％以上になるよう
に固溶したジルコニア粒子を１〜４０体積％の含有比率
となるようにアルミナマトリックスに分散するととも
に、上記ジルコニア粒子は正方晶相もしくは正方晶相と
立方晶相との混合相を主体として、単斜晶相が５体積％
以下であることを特徴とする。
アルミナ焼結体は、Ｄｙ2 Ｏ3 が０．５〜４．５モル
％、ＣｅＯ2 が２．０〜８．０モル％、これらＤｙ2 Ｏ
3 とＣｅＯ2 との合計量が６．０モル％以上になるよう
に固溶したジルコニア粒子を１〜４０体積％の含有比率
となるようにアルミナマトリックスに分散するととも
に、上記ジルコニア粒子は正方晶相もしくは正方晶相と
立方晶相との混合相を主体として、単斜晶相が５体積％
以下であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述する。本発明
のジルコニア分散アルミナ焼結体は、上記構成のとおり
アルミナの結晶粒界中に正方晶相などからなるジルコニ
ア粒子を、いわゆる部分安定化ジルコニアとして分散さ
せ、これにより、外部応力に対し正方晶ジルコニアが単
斜晶相に相変態し、その際に生じる体積の膨張によって
外部の破壊エネルギーを吸収し、その結果、アルミナ粒
界中に発生するクラックの進展を抑制する。しかも、ジ
ルコニアには焼成時におけるアルミナの粒成長を抑制す
る作用があるので、焼結体の緻密化を促進し、微細で均
一な組織が得られる。
のジルコニア分散アルミナ焼結体は、上記構成のとおり
アルミナの結晶粒界中に正方晶相などからなるジルコニ
ア粒子を、いわゆる部分安定化ジルコニアとして分散さ
せ、これにより、外部応力に対し正方晶ジルコニアが単
斜晶相に相変態し、その際に生じる体積の膨張によって
外部の破壊エネルギーを吸収し、その結果、アルミナ粒
界中に発生するクラックの進展を抑制する。しかも、ジ
ルコニアには焼成時におけるアルミナの粒成長を抑制す
る作用があるので、焼結体の緻密化を促進し、微細で均
一な組織が得られる。
【００１０】つぎに数値限定した理由を述べる。ジルコ
ニア粒子をアルミナマトリックスに焼結体中１〜４０体
積％、好適には１５〜３０体積％の含有比率となるよう
に分散するとよく、この比率が１体積％未満の場合には
ジルコニアの相変態による体積膨張効果や、組織の緻密
化効果がなくなり、そのために強度、耐熱衝撃性、耐摩
耗性に劣る。また、４０体積％を越える場合にはアルミ
ナの結晶粒界中に硬度の低いジルコニアが多量に分散す
ることになるために、上記焼結体の硬度が大幅に低下す
る。さらに、アルミナに比較して１０倍程度の原料コス
トからなるジルコニアを大量に使用することは、製造コ
ストの高騰をまねく。
ニア粒子をアルミナマトリックスに焼結体中１〜４０体
積％、好適には１５〜３０体積％の含有比率となるよう
に分散するとよく、この比率が１体積％未満の場合には
ジルコニアの相変態による体積膨張効果や、組織の緻密
化効果がなくなり、そのために強度、耐熱衝撃性、耐摩
耗性に劣る。また、４０体積％を越える場合にはアルミ
ナの結晶粒界中に硬度の低いジルコニアが多量に分散す
ることになるために、上記焼結体の硬度が大幅に低下す
る。さらに、アルミナに比較して１０倍程度の原料コス
トからなるジルコニアを大量に使用することは、製造コ
ストの高騰をまねく。
【００１１】上記ジルコニア粒子に安定化剤としてＤｙ
2 Ｏ3 とＣｅＯ2 をともに含有させると正方晶相もしく
は正方晶相と立方晶相との混合相が安定して存在し、焼
結体の耐摩耗性および耐熱衝撃性が向上する。すなわ
ち、ＣｅＯ2 を単独で使用すると、正方晶相に安定化で
きなくなり、著しく強度低下し、一方、Ｄｙ2 Ｏ3 を単
独で使用すると、正方晶相への安定化効果が少ないこと
に起因して、単斜晶相が出現し、そのために強度劣化や
耐摩耗性の劣化をまねく。
2 Ｏ3 とＣｅＯ2 をともに含有させると正方晶相もしく
は正方晶相と立方晶相との混合相が安定して存在し、焼
結体の耐摩耗性および耐熱衝撃性が向上する。すなわ
ち、ＣｅＯ2 を単独で使用すると、正方晶相に安定化で
きなくなり、著しく強度低下し、一方、Ｄｙ2 Ｏ3 を単
独で使用すると、正方晶相への安定化効果が少ないこと
に起因して、単斜晶相が出現し、そのために強度劣化や
耐摩耗性の劣化をまねく。
【００１２】また、ジルコニア全量に対し０．５〜４．
５モル％、好適には１．０〜２．５モル％のＤｙ2 Ｏ3
と、２．０〜８．０モル％、好適には５．０〜７．０モ
ル％のＣｅＯ2 を含有させることで焼結体中のジルコニ
アの結晶相を単斜晶相から正方晶相に安定化でき、その
結果、強度が向上する。双方の安定化剤がそれぞれの下
限含有量未満の場合には、ジルコニアの結晶相を正方晶
相に安定化させることがむずかしく、単斜晶相が出現
し、そのために強度劣化、耐摩耗性の劣化をまねく。ま
た、双方の安定化剤がそれぞれの上限含有量を越える場
合には、ジルコニアの結晶相が立方晶相で安定化しやす
なり、そのために外部応力に対する正方晶相から単斜晶
相への変態による応力誘起変態効果がなくなり、高強度
化できなくなる。
５モル％、好適には１．０〜２．５モル％のＤｙ2 Ｏ3
と、２．０〜８．０モル％、好適には５．０〜７．０モ
ル％のＣｅＯ2 を含有させることで焼結体中のジルコニ
アの結晶相を単斜晶相から正方晶相に安定化でき、その
結果、強度が向上する。双方の安定化剤がそれぞれの下
限含有量未満の場合には、ジルコニアの結晶相を正方晶
相に安定化させることがむずかしく、単斜晶相が出現
し、そのために強度劣化、耐摩耗性の劣化をまねく。ま
た、双方の安定化剤がそれぞれの上限含有量を越える場
合には、ジルコニアの結晶相が立方晶相で安定化しやす
なり、そのために外部応力に対する正方晶相から単斜晶
相への変態による応力誘起変態効果がなくなり、高強度
化できなくなる。
【００１３】そして、Ｄｙ2 Ｏ3 とＣｅＯ2 の合計含有
量をジルコニア全量に対し６．０モル％以上、好適には
７．０モル％以上含有すると、正方晶相に安定化でき、
単斜晶相が出現しなくなる。
量をジルコニア全量に対し６．０モル％以上、好適には
７．０モル％以上含有すると、正方晶相に安定化でき、
単斜晶相が出現しなくなる。
【００１４】かくして本発明のジルコニア分散アルミナ
焼結体によれば、結晶組織が緻密で、ボイド占有率・最
大ボイド径ともに小さくなっており、さらに異常粒成長
がなく、これによって高強度、高耐熱衝撃性および高耐
摩耗性の焼結体となる。また、水温との温度差が２５０
℃となるように加熱し、水中に投下した後に、ＪＩＳ−
Ｒ−１６０１に規定される４点曲げ抗折強度を測定する
と、常温での強度に対し８５％以上にまで保たれる。
焼結体によれば、結晶組織が緻密で、ボイド占有率・最
大ボイド径ともに小さくなっており、さらに異常粒成長
がなく、これによって高強度、高耐熱衝撃性および高耐
摩耗性の焼結体となる。また、水温との温度差が２５０
℃となるように加熱し、水中に投下した後に、ＪＩＳ−
Ｒ−１６０１に規定される４点曲げ抗折強度を測定する
と、常温での強度に対し８５％以上にまで保たれる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （例１）平均粒子径０．２〜２．５μｍ程度のアルミナ
粉末と、安定化剤としてＤｙ2Ｏ3 およびＣｅＯ2 を添
加した部分安定化されたジルコニア粉末とを用意し、そ
して、表１に示すように配合比率を幾とおりにも変えて
混合し、さらに溶媒とバインダーを加え、粉砕、造粒乾
燥することにより造粒体を作製した。ただし、表中の安
定化剤のモル％はジルコニア全量に対する比率を示す。
この造粒体を一軸加圧成型法、泥奬鋳込み法、等加圧成
型法、射出成型法など従来周知のセラミック成型法によ
り所定形状に成形し、その後、１４００〜１７００℃、
好ましくは１５００〜１６００℃の大気雰囲気にて１〜
数時間程度焼成する。なお、上記焼成温度については、
１４００℃未満ではアルミナ粉体の焼結性が不十分とな
り、緻密化できなく、また、１７００℃を越えるとアル
ミナおよびジルコニアの粒成長を促進させ、異常粒成長
が生じて強度の急激な低下をまねく。
粉末と、安定化剤としてＤｙ2Ｏ3 およびＣｅＯ2 を添
加した部分安定化されたジルコニア粉末とを用意し、そ
して、表１に示すように配合比率を幾とおりにも変えて
混合し、さらに溶媒とバインダーを加え、粉砕、造粒乾
燥することにより造粒体を作製した。ただし、表中の安
定化剤のモル％はジルコニア全量に対する比率を示す。
この造粒体を一軸加圧成型法、泥奬鋳込み法、等加圧成
型法、射出成型法など従来周知のセラミック成型法によ
り所定形状に成形し、その後、１４００〜１７００℃、
好ましくは１５００〜１６００℃の大気雰囲気にて１〜
数時間程度焼成する。なお、上記焼成温度については、
１４００℃未満ではアルミナ粉体の焼結性が不十分とな
り、緻密化できなく、また、１７００℃を越えるとアル
ミナおよびジルコニアの粒成長を促進させ、異常粒成長
が生じて強度の急激な低下をまねく。
【００１６】
【表１】
【００１７】また、各試料の単斜晶量をＸ線回折法で測
定した結果も表１に示す。この測定にはＸ線回折による
単斜晶相のピークと〔単斜晶相＋正方晶相〕の積分強度
から単斜晶ジルコニアの結晶相量を算出する。その算出
方法を数１に示す。
定した結果も表１に示す。この測定にはＸ線回折による
単斜晶相のピークと〔単斜晶相＋正方晶相〕の積分強度
から単斜晶ジルコニアの結晶相量を算出する。その算出
方法を数１に示す。
【００１８】
【数１】
【００１９】かくして得られた試料Ｎｏ．１〜１１なら
びに安定化剤としてＹ2 Ｏ3 を使用した従来のものに対
し、それぞれ磨耗量、常温強度、熱衝撃後の強度、硬度
を測定したところ、表２に示すような結果が得られた。
びに安定化剤としてＹ2 Ｏ3 を使用した従来のものに対
し、それぞれ磨耗量、常温強度、熱衝撃後の強度、硬度
を測定したところ、表２に示すような結果が得られた。
【００２０】
【表２】
【００２１】磨耗量については、試料である角材（４０
×２０×６ｍｍサイズ）を用意し、これを直径１０ｃｍ
のロータから先端が１５ｍｍ出るように設置し、濃度３
３％のスラリー中において（ＷＡ＃２４：２Ｋｇ、水：
４Ｋｇ）１７６０ｒｐｍの回転速度で１時間回転させた
後、その摩耗量を測定することで耐摩耗性（耐スラリー
磨耗量）を測定した。この摩耗量は減少した体積（単
位：×１０-3ｍｍ3 ）で表す。
×２０×６ｍｍサイズ）を用意し、これを直径１０ｃｍ
のロータから先端が１５ｍｍ出るように設置し、濃度３
３％のスラリー中において（ＷＡ＃２４：２Ｋｇ、水：
４Ｋｇ）１７６０ｒｐｍの回転速度で１時間回転させた
後、その摩耗量を測定することで耐摩耗性（耐スラリー
磨耗量）を測定した。この摩耗量は減少した体積（単
位：×１０-3ｍｍ3 ）で表す。
【００２２】常温抗折強度については、ＪＩＳ−Ｒ−１
６０１に規定されるとおり、３×４×４０ｍｍサイズの
試験片を用意し、上スパン１０ｍｍ、下スパン３０ｍｍ
の４点曲げ法により評価をおこなった。評価は１０ヶお
こなって、それぞれの平均値をだした。
６０１に規定されるとおり、３×４×４０ｍｍサイズの
試験片を用意し、上スパン１０ｍｍ、下スパン３０ｍｍ
の４点曲げ法により評価をおこなった。評価は１０ヶお
こなって、それぞれの平均値をだした。
【００２３】耐熱衝撃性は、常温抗折強度と同じく、Ｊ
ＩＳ−Ｒ−１６０１に規定される３×４×４０ｍｍの試
験片を用意し、水温との温度差が２００℃、２５０℃、
２７５℃、３００℃になるように上記各試験片を加熱
し、その後、直ちに水中に投下して熱衝撃を加え、しか
る後に４点曲げ法により抗折強度を測定した。各温度に
おける耐熱衝撃性の評価は各々１０ヶでおこなって、そ
れぞれの平均値をだした。
ＩＳ−Ｒ−１６０１に規定される３×４×４０ｍｍの試
験片を用意し、水温との温度差が２００℃、２５０℃、
２７５℃、３００℃になるように上記各試験片を加熱
し、その後、直ちに水中に投下して熱衝撃を加え、しか
る後に４点曲げ法により抗折強度を測定した。各温度に
おける耐熱衝撃性の評価は各々１０ヶでおこなって、そ
れぞれの平均値をだした。
【００２４】ビッカース硬度は、１０×１０×５ｍｍの
角材を用意し、測定面の表面をダイヤモンドペーストで
鏡面加工し、ＪＩＳ−Ｒ−１６１０に規定される方法に
より負荷荷重１０Ｋｇで測定をおこなった。
角材を用意し、測定面の表面をダイヤモンドペーストで
鏡面加工し、ＪＩＳ−Ｒ−１６１０に規定される方法に
より負荷荷重１０Ｋｇで測定をおこなった。
【００２５】表２の結果から明らかなとおり、本発明の
試料Ｎｏ．３〜１０については、常温強度が４８０ＭＰ
ａ以上になり、試料Ｎｏ．１（アルミナ）と比べ高強度
が達成できた。
試料Ｎｏ．３〜１０については、常温強度が４８０ＭＰ
ａ以上になり、試料Ｎｏ．１（アルミナ）と比べ高強度
が達成できた。
【００２６】また、本発明においては、正方晶相もしく
は正方晶相と立方晶相との混合相であることで、単斜晶
相を５体積％以下になっており、これにより、優れた熱
衝撃性が得られた。すなわち、本発明のものは△Ｔ：２
５０℃で４００ＭＰａ以上を示しており、好適にはジル
コニア量２０〜３５体積％とすることで、△Ｔ：２７５
℃で４５０ＭＰａにまで高めることができた。
は正方晶相と立方晶相との混合相であることで、単斜晶
相を５体積％以下になっており、これにより、優れた熱
衝撃性が得られた。すなわち、本発明のものは△Ｔ：２
５０℃で４００ＭＰａ以上を示しており、好適にはジル
コニア量２０〜３５体積％とすることで、△Ｔ：２７５
℃で４５０ＭＰａにまで高めることができた。
【００２７】これに対し、試料Ｎｏ．２ではジルコニア
含有量が少ないために、強度、摩耗性に劣り、耐熱衝撃
性についても△Ｔ２５０℃で劣化していた。また、試料
Ｎｏ．１１ではジルコニア含有量が多すぎるために、常
温強度が７１０ＭＰａと大きくなっているが、硬度が１
３．５ＧＰａにまで低下している。
含有量が少ないために、強度、摩耗性に劣り、耐熱衝撃
性についても△Ｔ２５０℃で劣化していた。また、試料
Ｎｏ．１１ではジルコニア含有量が多すぎるために、常
温強度が７１０ＭＰａと大きくなっているが、硬度が１
３．５ＧＰａにまで低下している。
【００２８】（例２）（例１）と同じように作製する
が、表３に示すとおりジルコニアとアルミナの量比を定
め、そして、安定化剤であるＤｙ2 Ｏ3 およびＣｅＯ2
の各量を変えて、特性評価したところ、表４に示すよう
な結果が得られた。
が、表３に示すとおりジルコニアとアルミナの量比を定
め、そして、安定化剤であるＤｙ2 Ｏ3 およびＣｅＯ2
の各量を変えて、特性評価したところ、表４に示すよう
な結果が得られた。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】これらの表から明らかなとおり、試料Ｎ
ｏ．１３については、安定化剤のＤｙ2 Ｏ3 が含まれて
いないので、ジルコニアを正方晶相に安定化できなく、
単斜晶相が現出し、そのために、常温強度が低下した。
さらに耐スラリー摩耗特性も劣っている。
ｏ．１３については、安定化剤のＤｙ2 Ｏ3 が含まれて
いないので、ジルコニアを正方晶相に安定化できなく、
単斜晶相が現出し、そのために、常温強度が低下した。
さらに耐スラリー摩耗特性も劣っている。
【００３２】試料Ｎｏ．１７では、安定化剤のＤｙ2 Ｏ
3 量がジルコニア全量に対し多く含有しているので、ジ
ルコニアの結晶相が正方晶相を越えて立方晶相で安定化
し、そのために外部応力に対して正方晶相から単斜晶相
に変態する応力誘起変態の効果による高強度化が得られ
ず、強度の急激な低下をまねいている。
3 量がジルコニア全量に対し多く含有しているので、ジ
ルコニアの結晶相が正方晶相を越えて立方晶相で安定化
し、そのために外部応力に対して正方晶相から単斜晶相
に変態する応力誘起変態の効果による高強度化が得られ
ず、強度の急激な低下をまねいている。
【００３３】試料Ｎｏ．１８では、Ｄｙ2 Ｏ3 量とＣｅ
Ｏ2 量の総和が６．０モル％より少なくなっているの
で、ジルコニアを正方晶相に安定化できなく、単斜晶相
が出てきて、常温強度が低下している。
Ｏ2 量の総和が６．０モル％より少なくなっているの
で、ジルコニアを正方晶相に安定化できなく、単斜晶相
が出てきて、常温強度が低下している。
【００３４】試料Ｎｏ．２１については、ＣｅＯ2 量が
多く、試料Ｎｏ．１７と同様にジルコニアの結晶相が正
方晶相を越えて立方晶相で安定化し、そのために強度の
急激な低下とともに、耐スラリー摩耗特性も劣ってい
る。
多く、試料Ｎｏ．１７と同様にジルコニアの結晶相が正
方晶相を越えて立方晶相で安定化し、そのために強度の
急激な低下とともに、耐スラリー摩耗特性も劣ってい
る。
【００３５】また、試料Ｎｏ．２２については、ＣｅＯ
2 量が少なく、ジルコニアを正方晶相に安定化させるこ
とができず、単斜晶相が出てきている。そのために、常
温強度が低下している。
2 量が少なく、ジルコニアを正方晶相に安定化させるこ
とができず、単斜晶相が出てきている。そのために、常
温強度が低下している。
【００３６】これに対して、本発明の試料Ｎｏ．１４〜
１６、１９、２０、２３〜２５はいずれも常温での強度
が４８０ＭＰａ以上となった。さらに、耐熱衝撃性も△
Ｔ２５０℃まで４００ＭＰａ以上を示している。その
上、いずれも常温における４点曲げ強度の８５％以上の
強度になっている。
１６、１９、２０、２３〜２５はいずれも常温での強度
が４８０ＭＰａ以上となった。さらに、耐熱衝撃性も△
Ｔ２５０℃まで４００ＭＰａ以上を示している。その
上、いずれも常温における４点曲げ強度の８５％以上の
強度になっている。
【００３７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明のジルコニア分散
アルミナ焼結体によれば、Ｄｙ2 Ｏ3とＣｅＯ2 とを所
定の量で固溶したジルコニア粒子を１〜４０体積％の含
有比率となるようにアルミナマトリックスに分散して、
ジルコニア粒子は正方晶相もしくは正方晶相と立方晶相
との混合相で成して、単斜晶相を５体積％以下にしたこ
とで、高強度、高耐熱衝撃性および高耐摩耗性を達成す
ることができた。
アルミナ焼結体によれば、Ｄｙ2 Ｏ3とＣｅＯ2 とを所
定の量で固溶したジルコニア粒子を１〜４０体積％の含
有比率となるようにアルミナマトリックスに分散して、
ジルコニア粒子は正方晶相もしくは正方晶相と立方晶相
との混合相で成して、単斜晶相を５体積％以下にしたこ
とで、高強度、高耐熱衝撃性および高耐摩耗性を達成す
ることができた。
【００３８】また、本発明によれば、アルミナに比較し
て高い原料コストのジルコニアを少なく使用すること
で、製造コストを低減できた。
て高い原料コストのジルコニアを少なく使用すること
で、製造コストを低減できた。
【００３９】さらにまた、本発明によれば、強度、耐摩
耗性、耐熱衝撃性が要求される部材、たとえばセラミッ
ク・金属等を粉砕する際の粉砕機用の容器、羽根、蓋な
ど、あるいはスラリーに対する耐摩耗が求められる部材
に好適である。
耗性、耐熱衝撃性が要求される部材、たとえばセラミッ
ク・金属等を粉砕する際の粉砕機用の容器、羽根、蓋な
ど、あるいはスラリーに対する耐摩耗が求められる部材
に好適である。
【００４０】また、本発明のジルコニア分散アルミナ焼
結体であれば、軸受け、糸ガイド、ポンプ用部材、ＣＶ
Ｄ装置用インシュレータなどの強度、耐熱衝撃性が要求
されるものにも好適である。
結体であれば、軸受け、糸ガイド、ポンプ用部材、ＣＶ
Ｄ装置用インシュレータなどの強度、耐熱衝撃性が要求
されるものにも好適である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｄｙ2 Ｏ3 が０．５〜４．５モル％、Ｃｅ
Ｏ2 が２．０〜８．０モル％、これらＤｙ2 Ｏ3 とＣｅ
Ｏ2 との合計量が６．０モル％以上になるように固溶し
たジルコニア粒子を１〜４０体積％の含有比率となるよ
うにアルミナマトリックスに分散させるとともに、上記
ジルコニア粒子は正方晶相もしくは正方晶相と立方晶相
との混合相を主体として、単斜晶相が５体積％以下であ
ることを特徴とするジルコニア分散アルミナ焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9324970A JPH11157918A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | ジルコニア分散アルミナ焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9324970A JPH11157918A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | ジルコニア分散アルミナ焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11157918A true JPH11157918A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18171670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9324970A Pending JPH11157918A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | ジルコニア分散アルミナ焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11157918A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017024916A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-02-02 | 三井金属鉱業株式会社 | 電子部品焼成用治具 |
| WO2020156948A1 (de) * | 2019-01-29 | 2020-08-06 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | VERSCHLEIßSCHUTZELEMENT FÜR EINE ZERKLEINERUNGSVORRICHTUNG |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP9324970A patent/JPH11157918A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017024916A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-02-02 | 三井金属鉱業株式会社 | 電子部品焼成用治具 |
| WO2020156948A1 (de) * | 2019-01-29 | 2020-08-06 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | VERSCHLEIßSCHUTZELEMENT FÜR EINE ZERKLEINERUNGSVORRICHTUNG |
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