JPH11278847A - ジルコニア粒子の製造方法 - Google Patents
ジルコニア粒子の製造方法Info
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- JPH11278847A JPH11278847A JP10103921A JP10392198A JPH11278847A JP H11278847 A JPH11278847 A JP H11278847A JP 10103921 A JP10103921 A JP 10103921A JP 10392198 A JP10392198 A JP 10392198A JP H11278847 A JPH11278847 A JP H11278847A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉砕媒体などに使用されるジルコニア粒子
を、直径の制御を容易に、しかも真球性も良好にして量
産する。 【解決手段】 オキシ硝酸ジルコニウムまたはオキシ塩
化ジルコニウムの粉末をゲル化助剤と結晶相安定剤と共
に水に溶解して滴下原液を作成し、この滴下原液を振動
滴下法等により凝固溶液中に滴下してジルコニウムのゲ
ル球を得、このジルコニウムのゲル球を洗浄し乾燥させ
たのち、焼結することによりジルコニア粒子となす。
を、直径の制御を容易に、しかも真球性も良好にして量
産する。 【解決手段】 オキシ硝酸ジルコニウムまたはオキシ塩
化ジルコニウムの粉末をゲル化助剤と結晶相安定剤と共
に水に溶解して滴下原液を作成し、この滴下原液を振動
滴下法等により凝固溶液中に滴下してジルコニウムのゲ
ル球を得、このジルコニウムのゲル球を洗浄し乾燥させ
たのち、焼結することによりジルコニア粒子となす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直径の制御が容易で
真球性等が良好なジルコニア粒子の製造方法に関するも
のである。
真球性等が良好なジルコニア粒子の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】部分安定化ジルコニア粒子は、高強度で
耐摩耗性に優れているために粉砕媒体として使用される
が、この際に摩耗による粉砕媒体からの不純物汚染が少
ないという特性を有している。また、このジルコニア粒
子は比重が大きい点においても粉砕媒体に適し、アルミ
ナ製粉砕用媒体の代替として用途が拡大している。そし
て最近の傾向としては、例えば硬質原料の焼結用粉体に
対し、サブミクロンやナノ粒子のような超微粉化の必要
性から、上記粉砕媒体は微小化、均一化及び真球化が求
められている。
耐摩耗性に優れているために粉砕媒体として使用される
が、この際に摩耗による粉砕媒体からの不純物汚染が少
ないという特性を有している。また、このジルコニア粒
子は比重が大きい点においても粉砕媒体に適し、アルミ
ナ製粉砕用媒体の代替として用途が拡大している。そし
て最近の傾向としては、例えば硬質原料の焼結用粉体に
対し、サブミクロンやナノ粒子のような超微粉化の必要
性から、上記粉砕媒体は微小化、均一化及び真球化が求
められている。
【０００３】ところで、従来のジルコニア粒子の製造方
法としては、乾式法として下記の方法がある。すなわ
ち、この方法は、ジルコニア粉末をプレス成形して成形
球を作り、熱処理を施した後、研削により球面のバリを
取るものであり、直径が数ｃｍ〜０．３ｍｍ程度のジル
コニア粒子が作られている。
法としては、乾式法として下記の方法がある。すなわ
ち、この方法は、ジルコニア粉末をプレス成形して成形
球を作り、熱処理を施した後、研削により球面のバリを
取るものであり、直径が数ｃｍ〜０．３ｍｍ程度のジル
コニア粒子が作られている。
【０００４】また、湿式法による製造方法は、ジルコニ
アを含んだ溶液をスプレー法によりアルコール系溶液に
噴霧し、その後アルコール溶液中の粒子に対し乾燥、熱
処理および分級を行うものであり、直径１ｍｍ〜０．１
ｍｍのジルコニア粒子が作られている。
アを含んだ溶液をスプレー法によりアルコール系溶液に
噴霧し、その後アルコール溶液中の粒子に対し乾燥、熱
処理および分級を行うものであり、直径１ｍｍ〜０．１
ｍｍのジルコニア粒子が作られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記乾
式法においては、大粒径のジルコニア粒子の製造には適
する反面、小粒径化が非常に困難であるという問題を有
し、また上記湿式法においては、ジルコニアの粒径分布
が拡がりやすく（分布幅が平均から±１５％）、直径制
御が行いにくいという問題を有している。
式法においては、大粒径のジルコニア粒子の製造には適
する反面、小粒径化が非常に困難であるという問題を有
し、また上記湿式法においては、ジルコニアの粒径分布
が拡がりやすく（分布幅が平均から±１５％）、直径制
御が行いにくいという問題を有している。
【０００６】本発明は叙上の如き実状に対処し、ゲル沈
澱法を応用することにより、直径の制御が容易で真球性
もよく、しかも量産に適したジルコニア粒子の製造方法
を提供するものである。
澱法を応用することにより、直径の制御が容易で真球性
もよく、しかも量産に適したジルコニア粒子の製造方法
を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のジル
コニア粒子の製造方法は、オキシ硝酸ジルコニウムまた
はオキシ塩化ジルコニウムの粉末をゲル化助剤と結晶相
安定剤と共に水に溶解して滴下原液を作成し、この滴下
原液を凝固溶液中に滴下してジルコニウムのゲル球を
得、このジルコニウムのゲル球を洗浄し乾燥させたのち
焼結することによりジルコニア粒子となすことを特徴と
する。この場合、上記ゲル化助剤がアルコール系化合物
であり、また上記結晶相安定剤が硝酸イットリウムまた
は硝酸カルシウムであることも好適である。
コニア粒子の製造方法は、オキシ硝酸ジルコニウムまた
はオキシ塩化ジルコニウムの粉末をゲル化助剤と結晶相
安定剤と共に水に溶解して滴下原液を作成し、この滴下
原液を凝固溶液中に滴下してジルコニウムのゲル球を
得、このジルコニウムのゲル球を洗浄し乾燥させたのち
焼結することによりジルコニア粒子となすことを特徴と
する。この場合、上記ゲル化助剤がアルコール系化合物
であり、また上記結晶相安定剤が硝酸イットリウムまた
は硝酸カルシウムであることも好適である。
【０００８】一方、上記本発明の製造方法において、上
記ゲル球を洗浄乾燥した後、空気中にて４００〜６００
℃で仮焼して上記ゲル化助剤を除去することも可能であ
り、さらにこの仮焼の後、空気中にて１０００〜１７０
０℃で加熱し、焼結を行うことも可能である。
記ゲル球を洗浄乾燥した後、空気中にて４００〜６００
℃で仮焼して上記ゲル化助剤を除去することも可能であ
り、さらにこの仮焼の後、空気中にて１０００〜１７０
０℃で加熱し、焼結を行うことも可能である。
【０００９】
【作用】上記本発明のジルコニア粒子の製造方法では、
滴下原液を滴下する際に、振動滴下法等によって液滴の
直径を自在にコントロールすることが可能であり、これ
によりジルコニア粒子の直径を１〜０．１ｍｍと幅広く
し、しかも容易にこの大きさを制御して均質の球径のも
のを製造することが可能である。また、ジルコニア粒子
はゲル球を焼結することによって作製されるため真球性
が良好であり、さらにこのゲル球を焼結する方法は量産
に適すると共に、用途に応じて密度や添加剤等を調整す
ることが可能である。
滴下原液を滴下する際に、振動滴下法等によって液滴の
直径を自在にコントロールすることが可能であり、これ
によりジルコニア粒子の直径を１〜０．１ｍｍと幅広く
し、しかも容易にこの大きさを制御して均質の球径のも
のを製造することが可能である。また、ジルコニア粒子
はゲル球を焼結することによって作製されるため真球性
が良好であり、さらにこのゲル球を焼結する方法は量産
に適すると共に、用途に応じて密度や添加剤等を調整す
ることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下さらに添付図面を参照して、
本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態を説明する。
【００１１】図１は本発明実施形態のジルコニア粒子の
製造方法のチャート図であり、本発明の方法は図に示す
ように先ず滴下原液の調整から行う。すなわち、オキシ
硝酸ジルコニウムまたはオキシ塩化ジルコニウムの原料
粉末をゲル化助剤と結晶相安定剤と共に水に溶解して滴
下原液を作成する。
製造方法のチャート図であり、本発明の方法は図に示す
ように先ず滴下原液の調整から行う。すなわち、オキシ
硝酸ジルコニウムまたはオキシ塩化ジルコニウムの原料
粉末をゲル化助剤と結晶相安定剤と共に水に溶解して滴
下原液を作成する。
【００１２】上記ゲル化助剤としては、ポリビニルアル
コールが代表する多価アルコール（他にナトロゾル、レ
オガードＧ、グリセリン等）をはじめとするアルコール
系化合物（テトラヒドロフルフリルアルコール、メタノ
ール、エタノール、オクタノール等）がある。これらの
ゲル化助剤は、主に液滴が凝固溶液中でゲル化し球形を
維持するのを助ける作用を持つ。また、上記結晶相安定
剤には、通常イットリア、カルシア等が用いられるが、
これらは硝酸塩の形で原料粉末に加えられる。
コールが代表する多価アルコール（他にナトロゾル、レ
オガードＧ、グリセリン等）をはじめとするアルコール
系化合物（テトラヒドロフルフリルアルコール、メタノ
ール、エタノール、オクタノール等）がある。これらの
ゲル化助剤は、主に液滴が凝固溶液中でゲル化し球形を
維持するのを助ける作用を持つ。また、上記結晶相安定
剤には、通常イットリア、カルシア等が用いられるが、
これらは硝酸塩の形で原料粉末に加えられる。
【００１３】次に、本発明では、この滴下原液をアンモ
ニア水溶液の凝固溶液中に滴下してゲル球を得る。この
実施形態では上記滴下に際し、図２に示す如き振動ノズ
ルから凝固溶液へ振動滴下法により滴下原液を滴下す
る。液滴は連続的に生成され、またその直径は下記式、
数１の関係から流量又は振動数を調整することにより自
在にコントロールすることができる。
ニア水溶液の凝固溶液中に滴下してゲル球を得る。この
実施形態では上記滴下に際し、図２に示す如き振動ノズ
ルから凝固溶液へ振動滴下法により滴下原液を滴下す
る。液滴は連続的に生成され、またその直径は下記式、
数１の関係から流量又は振動数を調整することにより自
在にコントロールすることができる。
【００１４】
【数１】
【００１５】最後に、熱処理工程について説明する。得
られたゲル球を洗浄乾燥した後、空気中にて４００〜６
００℃まで仮焼する。これはゲル化助剤に用いた有機物
の除去のためである。次に空気中にて１０００〜１７０
０℃で熱処理を行い、ジルコニア粒子（９０〜９９％
Ｔ．Ｄ．）を製造する。
られたゲル球を洗浄乾燥した後、空気中にて４００〜６
００℃まで仮焼する。これはゲル化助剤に用いた有機物
の除去のためである。次に空気中にて１０００〜１７０
０℃で熱処理を行い、ジルコニア粒子（９０〜９９％
Ｔ．Ｄ．）を製造する。
【００１６】〈実施例〉本実施例では、原料粉末にオキ
シ硝酸ジルコニウム、安定剤に硝酸イットリウム、ゲル
化助剤にポリビニルアルコールおよびテトラヒドロフル
フリルアルコールを選定した。滴下原液は、以下のよう
に調整した。安定剤は、原料粉末に対し５ｍｏｌ％とし
た。ポリビニルアルコールは、速やかに溶解しやすいよ
うに１０ｗｔ％水溶液とした。重量比で原料粉末：安定
剤：ポリビニルアルコール１０ｗｔ％：テトラヒドロフ
ルフリルアルコール：水をおおよそ１００：５：１５：
４００：３００で混合し均一な溶液を作成した。 振動
滴下を行う際には、流量Ｑ：６ｍｌ／ｍｉｎ，振動数
ｆ：９０Ｈｚでアンモニア水溶液中に滴下した。滴下
後、洗浄・乾燥し、２５ｄｅｇ．／ｍｉｎで昇温し、５
００℃で空気中で仮焼した。
シ硝酸ジルコニウム、安定剤に硝酸イットリウム、ゲル
化助剤にポリビニルアルコールおよびテトラヒドロフル
フリルアルコールを選定した。滴下原液は、以下のよう
に調整した。安定剤は、原料粉末に対し５ｍｏｌ％とし
た。ポリビニルアルコールは、速やかに溶解しやすいよ
うに１０ｗｔ％水溶液とした。重量比で原料粉末：安定
剤：ポリビニルアルコール１０ｗｔ％：テトラヒドロフ
ルフリルアルコール：水をおおよそ１００：５：１５：
４００：３００で混合し均一な溶液を作成した。 振動
滴下を行う際には、流量Ｑ：６ｍｌ／ｍｉｎ，振動数
ｆ：９０Ｈｚでアンモニア水溶液中に滴下した。滴下
後、洗浄・乾燥し、２５ｄｅｇ．／ｍｉｎで昇温し、５
００℃で空気中で仮焼した。
【００１７】最後に１２００℃で焼結を行い、平均径：
約３３０μｍ，９０％Ｔ．Ｄ．のジルコニア粒子を得
た。得られたジルコニア粒子の粒径分布真球度を図３に
示す。ジルコニア粒子の直径分布は、１００粒子測定
し、平均粒子径が３２８μｍのとき分布幅は約±６％で
あった。真球度は、１粒子について長径，短径を測定し
た。長径／短径の比は、１００粒子で測定し平均値は
１．０３であった。目的に示す粒子の製造を実証した。
約３３０μｍ，９０％Ｔ．Ｄ．のジルコニア粒子を得
た。得られたジルコニア粒子の粒径分布真球度を図３に
示す。ジルコニア粒子の直径分布は、１００粒子測定
し、平均粒子径が３２８μｍのとき分布幅は約±６％で
あった。真球度は、１粒子について長径，短径を測定し
た。長径／短径の比は、１００粒子で測定し平均値は
１．０３であった。目的に示す粒子の製造を実証した。
【００１８】このジルコニア粒子製造方法を用いると、
従来法の製品と比較すると明らかなように、同様の真球
性を保持しつつ粒径分布幅をさらに狭くすることが可能
となる。よって、より市場の要求に適した粒子を提供す
ることができる。以上、本発明の実施形態を説明した
が、前記オキシ硝酸ジルコニウム粉末とオキシ塩化ジル
コニウム粉末とは、これらを混合して用いることも可能
である。
従来法の製品と比較すると明らかなように、同様の真球
性を保持しつつ粒径分布幅をさらに狭くすることが可能
となる。よって、より市場の要求に適した粒子を提供す
ることができる。以上、本発明の実施形態を説明した
が、前記オキシ硝酸ジルコニウム粉末とオキシ塩化ジル
コニウム粉末とは、これらを混合して用いることも可能
である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のジルコニ
ア粒子の製造方法は、オキシ硝酸ジルコニウムまたはオ
キシ塩化ジルコニウムの粉末をゲル化助剤と結晶相安定
剤と共に水に溶解して滴下原液を作成し、この滴下原液
を凝固溶液中に滴下してジルコニウムのゲル球を得、こ
のジルコニウムのゲル球を洗浄し乾燥させたのち焼結す
ることによりジルコニア粒子となすものであり、滴下原
液を滴下する際に、振動滴下法等によって液滴の直径を
自在にコントロールしうることから、ジルコニア粒子の
直径を１〜０．１ｍｍと幅広く、しかも容易にこの大き
さを制御して均質の球径のものを製造することが可能で
あり、しかもジルコニア粒子はゲル球を焼結することに
よって作製されるため真球性が良好であり、このゲル球
を焼結する方法は量産に適すると共に、用途に応じて密
度や添加剤等を調整することが可能であるとの顕著な効
果を奏するものである。
ア粒子の製造方法は、オキシ硝酸ジルコニウムまたはオ
キシ塩化ジルコニウムの粉末をゲル化助剤と結晶相安定
剤と共に水に溶解して滴下原液を作成し、この滴下原液
を凝固溶液中に滴下してジルコニウムのゲル球を得、こ
のジルコニウムのゲル球を洗浄し乾燥させたのち焼結す
ることによりジルコニア粒子となすものであり、滴下原
液を滴下する際に、振動滴下法等によって液滴の直径を
自在にコントロールしうることから、ジルコニア粒子の
直径を１〜０．１ｍｍと幅広く、しかも容易にこの大き
さを制御して均質の球径のものを製造することが可能で
あり、しかもジルコニア粒子はゲル球を焼結することに
よって作製されるため真球性が良好であり、このゲル球
を焼結する方法は量産に適すると共に、用途に応じて密
度や添加剤等を調整することが可能であるとの顕著な効
果を奏するものである。
【図１】本発明実施形態のジルコニア粒子の製造方法を
示すチャート図である。
示すチャート図である。
【図２】同製造方法の振動滴下を示す説明図である。
【図３】同製造方法で得られたジルコニア粒子の真球度
を示すグラフである。
を示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項１】 オキシ硝酸ジルコニウムまたはオキシ塩
化ジルコニウムの粉末をゲル化助剤と結晶相安定剤と共
に水に溶解して滴下原液を作成し、この滴下原液を凝固
溶液中に滴下してジルコニウムのゲル球を得、このジル
コニウムのゲル球を洗浄し乾燥させたのち焼結すること
によりジルコニア粒子となすことを特徴とするジルコニ
ア粒子の製造方法。 - 【請求項２】 上記ゲル化助剤がアルコール系化合物で
ある請求項１記載のジルコニア粒子の製造方法。 - 【請求項３】 上記結晶相安定剤が硝酸イットリウムま
たは硝酸カルシウムである請求項１または２記載のジル
コニア粒子の製造方法。 - 【請求項４】 上記ゲル球を洗浄し乾燥した後、空気中
にて４００〜６００℃で仮焼して上記ゲル化助剤を除去
する請求項１、２または３記載のジルコニア粒子の製造
方法。 - 【請求項５】 上記仮焼の後、空気中にて１０００〜１
７００℃で加熱し、焼結を行う請求項１乃至４の何れか
１項に記載のジルコニア粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10103921A JPH11278847A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | ジルコニア粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10103921A JPH11278847A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | ジルコニア粒子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11278847A true JPH11278847A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=14366899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10103921A Withdrawn JPH11278847A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | ジルコニア粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11278847A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536675A (ja) * | 2005-04-18 | 2008-09-11 | アミ アグロリンツ メラミネ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 固体粒子、それを生成する方法および装置 |
| KR20120036933A (ko) * | 2009-06-03 | 2012-04-18 | 생-고뱅 생트레 드 레체르체 에 데투드 유로삐엔 | 산화 알루미늄 및 산화 지르코늄 소결 재료 |
| CN110835263A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-25 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种制备氧化锆陶瓷微球的方法 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10103921A patent/JPH11278847A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536675A (ja) * | 2005-04-18 | 2008-09-11 | アミ アグロリンツ メラミネ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 固体粒子、それを生成する方法および装置 |
| JP2014111538A (ja) * | 2005-04-18 | 2014-06-19 | Treibacher Industrie Ag | セリウム安定化酸化ジルコニウム粒子 |
| KR20120036933A (ko) * | 2009-06-03 | 2012-04-18 | 생-고뱅 생트레 드 레체르체 에 데투드 유로삐엔 | 산화 알루미늄 및 산화 지르코늄 소결 재료 |
| JP2012528782A (ja) * | 2009-06-03 | 2012-11-15 | サン−ゴバン サントル ド レシェルシュ エ デテュド ユーロペアン | アルミナ及びジルコニアに基づく焼結製品 |
| CN110835263A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-25 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种制备氧化锆陶瓷微球的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |