JPS59169979A - 着色透明アルミナセラミツクスの製造法 - Google Patents
着色透明アルミナセラミツクスの製造法Info
- Publication number
- JPS59169979A JPS59169979A JP58045546A JP4554683A JPS59169979A JP S59169979 A JPS59169979 A JP S59169979A JP 58045546 A JP58045546 A JP 58045546A JP 4554683 A JP4554683 A JP 4554683A JP S59169979 A JPS59169979 A JP S59169979A
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- JP
- Japan
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- oxide
- mol
- magnesium
- aluminum
- alumina ceramics
- Prior art date
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は着色透明アルミナセラミックスの製膜法に関す
る。
る。
従来、人工的に着色されたサファイアあるいはルビーな
どの人造宝石は、例えばベルヌイ法、チヨコラルスキー
法、浮遊帯域法等の嘔結晶育成法に□より製造されてい
た。これは単結晶であるため、これを例えば小型精密機
器の軸受などに使用するには、その機械的加工に多大な
手数を決し高価となる問題点があった。
どの人造宝石は、例えばベルヌイ法、チヨコラルスキー
法、浮遊帯域法等の嘔結晶育成法に□より製造されてい
た。これは単結晶であるため、これを例えば小型精密機
器の軸受などに使用するには、その機械的加工に多大な
手数を決し高価となる問題点があった。
本発明者らは、さきに、この問題点を解決する方法とし
て、酸化アルミニウムに酸化マグネシウムと酸化クロム
を混合し、加圧成形した後、キ喘−減圧中で焼結させて
貞紅色の透明 な多結晶体入音ルビーを＠欲する方法を６ｊ発した（特
願昭５７−２０６７９３月）。
て、酸化アルミニウムに酸化マグネシウムと酸化クロム
を混合し、加圧成形した後、キ喘−減圧中で焼結させて
貞紅色の透明 な多結晶体入音ルビーを＠欲する方法を６ｊ発した（特
願昭５７−２０６７９３月）。
しかしながら、前記のルビー色以外の色を呈するものは
今までなく、前記酸化クロム以外の着色金属を使用する
と、黒色あるいは暗灰色となり透明でなくなるので、任
意の着色透明なアルミナセラミックスを製竹し得なかっ
た。
今までなく、前記酸化クロム以外の着色金属を使用する
と、黒色あるいは暗灰色となり透明でなくなるので、任
意の着色透明なアルミナセラミックスを製竹し得なかっ
た。
本発明の目的は任憇な色に着色され、かつ透明なアルミ
ナセラミックスの製造法を提供するにある。
ナセラミックスの製造法を提供するにある。
本発明者は前記目的を達成すべく鋭意研究の結果、酸化
アルミニウムまたは加熱（でより酸化アルミニラムとな
るアルミニウム塩に、酸化マグネシウムまたは加熱によ
り酸化マグネシウムとなるマグネシウム塩の焼結助剤及
び着色成分の金属醐化物または加熱により該金属酸化物
となる金属塩を混合し、該混合物を加圧成形し、１０”
−” ｔｏｒｒ以℃で再焼成することにより、任意の色
に着色され、且つ透明なアルミナセラミックスが得られ
ることｖ、：ｑ見し得た・こ０知見に基″１本発明を完
成しだＯ２ 香発明において使用する酸化アルミニウムとしては、９
９．９重量％以上、好ましくは９９゜９９ル星％以−上
の高純度のものがよい。純度が悪いと所望の色が得囃い
。
アルミニウムまたは加熱（でより酸化アルミニラムとな
るアルミニウム塩に、酸化マグネシウムまたは加熱によ
り酸化マグネシウムとなるマグネシウム塩の焼結助剤及
び着色成分の金属醐化物または加熱により該金属酸化物
となる金属塩を混合し、該混合物を加圧成形し、１０”
−” ｔｏｒｒ以℃で再焼成することにより、任意の色
に着色され、且つ透明なアルミナセラミックスが得られ
ることｖ、：ｑ見し得た・こ０知見に基″１本発明を完
成しだＯ２ 香発明において使用する酸化アルミニウムとしては、９
９．９重量％以上、好ましくは９９゜９９ル星％以−上
の高純度のものがよい。純度が悪いと所望の色が得囃い
。
加熱により酸化アルミニウム、酸化マグネシウムあるい
は着色成分の金属酸化物となるそれぞれの塩としては、
アルミニウム塩としては、例えばアルミニウム明ばん、
硫酸アルミニウムなどの無機塩、アルミニウムイソプロ
ポキシドなどの有機塩。マグネシウム塩及び着色成分金
属塩としては、ノ それぞれ塩化物、硝酸塩、炭酸塩などが挙けられる。し
かし、これに限定されるものではなく、加熱により分解
して酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、着色成分金
属酸化物となるものであればよい。
は着色成分の金属酸化物となるそれぞれの塩としては、
アルミニウム塩としては、例えばアルミニウム明ばん、
硫酸アルミニウムなどの無機塩、アルミニウムイソプロ
ポキシドなどの有機塩。マグネシウム塩及び着色成分金
属塩としては、ノ それぞれ塩化物、硝酸塩、炭酸塩などが挙けられる。し
かし、これに限定されるものではなく、加熱により分解
して酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、着色成分金
属酸化物となるものであればよい。
着色は酸化アルミニウムに対し、次のような割合でそれ
ぞれ混合することが好ましい。例１えば、好色：酸化コ
バル） ０．０１〜２゜０モル％ト酸化マグネンウム０
．０１〜０．５モル％、 緑色二峻化ニッケル０，０１〜２，０モル％ト酸化マグ
ネンウム０．０１〜０．５モル％、 黄色二憬化ニッケル０．０１〜２．０モル％、酸化コバ
ルト０．００１〜１．０モル％とｍ化マグネシウム０．
０１〜０６５モル％、 黄橙色二酸化ニッケル０．０１〜２．０モル％、酸化ク
ロム０．０１〜２．０モル％と晴化マグネンウム０．０
１〜０．５モル％、 紫色二酸化コバルト０．０１〜２．０モル％、酸化クロ
ム０．０１〜２．０モル％と酸化マグネシウムＯ’、
ＯＩ〜０．５モル％、 ピンク色：学化マンガンＯ−１〜３．０モル％と酸化マ
グネシウム０．０１〜０．５モル％、着色金属酸化物の
選定により以上の色以外の色にも着色し得られることは
勿論である。各着色成分の金属噸化物の添加割合が前記
割合より少いと４′５色し輔＜、多いと透明感が失われ
る。
ぞれ混合することが好ましい。例１えば、好色：酸化コ
バル） ０．０１〜２゜０モル％ト酸化マグネンウム０
．０１〜０．５モル％、 緑色二峻化ニッケル０，０１〜２，０モル％ト酸化マグ
ネンウム０．０１〜０．５モル％、 黄色二憬化ニッケル０．０１〜２．０モル％、酸化コバ
ルト０．００１〜１．０モル％とｍ化マグネシウム０．
０１〜０６５モル％、 黄橙色二酸化ニッケル０．０１〜２．０モル％、酸化ク
ロム０．０１〜２．０モル％と晴化マグネンウム０．０
１〜０．５モル％、 紫色二酸化コバルト０．０１〜２．０モル％、酸化クロ
ム０．０１〜２．０モル％と酸化マグネシウムＯ’、
ＯＩ〜０．５モル％、 ピンク色：学化マンガンＯ−１〜３．０モル％と酸化マ
グネシウム０．０１〜０．５モル％、着色金属酸化物の
選定により以上の色以外の色にも着色し得られることは
勿論である。各着色成分の金属噸化物の添加割合が前記
割合より少いと４′５色し輔＜、多いと透明感が失われ
る。
酸化マグネシウムは透明性を発現させる焼結助剤である
が、前記割合より少いとその効果が小さく雇り、多くな
ると粒界などにｂ；ｇｌ’、、０４などのスピネルが多
く生成し、透明性を低下させる。
が、前記割合より少いとその効果が小さく雇り、多くな
ると粒界などにｂ；ｇｌ’、、０４などのスピネルが多
く生成し、透明性を低下させる。
これらの混合物を得るには、例えば次、の方法が挙けら
れる。
れる。
１）酸化アルミニウムの懸濁液に、マグネシウム塩及び
着色成分となる金属塩を添加混合した後乾燥する方法。
着色成分となる金属塩を添加混合した後乾燥する方法。
２）酸化アルミニウムにマグネシウム塩１着色成分とな
る金属塩及び蒸留水を加えたものを、円筒状容器に入れ
、これを一対のロール上の水平軸の周りを回転させた後
、取り出し乾燥する方法。
る金属塩及び蒸留水を加えたものを、円筒状容器に入れ
、これを一対のロール上の水平軸の周りを回転させた後
、取り出し乾燥する方法。
しかし、これに限定されるものではない。
得られた乾燥混合物を加圧成形前または加圧成形後、好
ましくは加圧成形前に空気中です：」えば５００〜６０
０℃で３０分焼成して、酸化アルミニウム、酸化マグイ
・ンウム及び着色成分の金Ｋｔ’ｒ ｒ％化物の均一な
加圧成形体とする。加圧成形は通當の金型を用いてもよ
いが、好ましくは、これを更にハイドロスクチイックプ
レスするのがよく、丑だバイドロスタテインクプレス圧
はできるだけ大きいことが望ましい。
ましくは加圧成形前に空気中です：」えば５００〜６０
０℃で３０分焼成して、酸化アルミニウム、酸化マグイ
・ンウム及び着色成分の金Ｋｔ’ｒ ｒ％化物の均一な
加圧成形体とする。加圧成形は通當の金型を用いてもよ
いが、好ましくは、これを更にハイドロスクチイックプ
レスするのがよく、丑だバイドロスタテインクプレス圧
はできるだけ大きいことが望ましい。
成形後の焼成は１０ ｔｏｒｒ以上の１〜空下あるい
は水素基σＨ気下で行い、焼成温度は１４００〜２００
０℃好甘しくけ１７００〜せ０００℃で２時［）４以上
加熱する。昇温速度は特に制限はないが、１０℃／ｍｉ
ｎ以下であることが望ブしい。良好な透明焼結体を得る
には焼成湿度は１％い方が好ｌしいが、２０００℃を超
えると融点直下あるいは融点を超えるので、変形あるい
は溶融化するので好壕しくない。またこのような真空下
あるいは水素雰囲気下で焼成を行うことが必要であるが
、着色成分となる金属酸化物例えばＮｉ 、 Ｇｏの酸
化物は還元されて低級の酸化物あるいは金属状態にまで
な々ので、央しく着色せず、殆んど黒色あるいは１的灰
色となることＶＣよって、美しく着色しだ透１す」な焼
結体が得られる。着色成分としてＭｎＯを使用するとき
は美しいピンク色を呈するか、再焼成すると色１，１．
１′５ｆ梁化し得られる。昇温速度は特に制限はないが
、１０℃／ｍｉｎ以下でりることが好筐しい。急速に加
熱するとクラックなどを誘発する。
は水素基σＨ気下で行い、焼成温度は１４００〜２００
０℃好甘しくけ１７００〜せ０００℃で２時［）４以上
加熱する。昇温速度は特に制限はないが、１０℃／ｍｉ
ｎ以下であることが望ブしい。良好な透明焼結体を得る
には焼成湿度は１％い方が好ｌしいが、２０００℃を超
えると融点直下あるいは融点を超えるので、変形あるい
は溶融化するので好壕しくない。またこのような真空下
あるいは水素雰囲気下で焼成を行うことが必要であるが
、着色成分となる金属酸化物例えばＮｉ 、 Ｇｏの酸
化物は還元されて低級の酸化物あるいは金属状態にまで
な々ので、央しく着色せず、殆んど黒色あるいは１的灰
色となることＶＣよって、美しく着色しだ透１す」な焼
結体が得られる。着色成分としてＭｎＯを使用するとき
は美しいピンク色を呈するか、再焼成すると色１，１．
１′５ｆ梁化し得られる。昇温速度は特に制限はないが
、１０℃／ｍｉｎ以下でりることが好筐しい。急速に加
熱するとクラックなどを誘発する。
本発明の方法によると、従来得ら！しなかった色に着色
し、かつ透明なアルミナセラミックスを容易に得られる
優ｉした効果を有する。
し、かつ透明なアルミナセラミックスを容易に得られる
優ｉした効果を有する。
得られたものは装飾用宝石としてのみならず、精密機器
部品として使用てきる。
部品として使用てきる。
実施例
アンモニウム！！８ばんよりイｑられたｒ吸化アルミニ
ウム】０２を蒸留水で懸ン蜀させた。該？辞濁孜中に酸
化コバルト０゜５モル％、酸化マグイ・シウム０．２モ
ル％となるように、塩化コバルト、硝ｍマグネシウムを
溶解させた。該液を蒸発乾固させた後、アルミナ磁製ボ
ートに入れ、６００℃で３０分間空気中で焼成した。得
られた酸化アルミニウム、酸化コバルト及び酸化マグネ
シウムの混合物を乳鉢で粉砕後、該粉砕物２１をｘｏｏ
Ｋｙ／α２て金型成形し、更に２トン／ｃ１ｎ２でハイ
ドロスタディツクプレスして成形体を作った。
ウム】０２を蒸留水で懸ン蜀させた。該？辞濁孜中に酸
化コバルト０゜５モル％、酸化マグイ・シウム０．２モ
ル％となるように、塩化コバルト、硝ｍマグネシウムを
溶解させた。該液を蒸発乾固させた後、アルミナ磁製ボ
ートに入れ、６００℃で３０分間空気中で焼成した。得
られた酸化アルミニウム、酸化コバルト及び酸化マグネ
シウムの混合物を乳鉢で粉砕後、該粉砕物２１をｘｏｏ
Ｋｙ／α２て金型成形し、更に２トン／ｃ１ｎ２でハイ
ドロスタディツクプレスして成形体を作った。
この成形体を１０”’：５ｔｏｒｒの真空中て１０℃廟
工ｎの昇温速度で加熱し、１７２０℃で４時間焼成した
。
工ｎの昇温速度で加熱し、１７２０℃で４時間焼成した
。
得られた焼結体は青味がかった暗灰色のものであった。
この焼結体を空気中で１６００℃で８時間再焼成したと
ころ、美しい青色を呈し、しかも透明であった。
ころ、美しい青色を呈し、しかも透明であった。
実施例２
実施例１における醸化コバルトに代え酸化ニッケルを使
用して実施例１七同様（ｌζして製危したところ、緑色
で透明なアルミナセラミックスが得られた。
用して実施例１七同様（ｌζして製危したところ、緑色
で透明なアルミナセラミックスが得られた。
実施例３
実施例１における成形体の焼成を真空中で行う代りに水
素雰囲気中で行った場合も実施例１におけると同様々も
のが得られた。
素雰囲気中で行った場合も実施例１におけると同様々も
のが得られた。
特許出願人 用字技術庁無機材質研究所長 ′１）
中 廣 吉
中 廣 吉
Claims (1)
- 酸化アルミニウムまたは加熱により重化アルミニウムと
なるアルミ仁つム塩に、酸化マグネ／ラムまたは加熱に
より酸化マグネシウムとなるマグネシウム塩の焼結助剤
及び着色成分の金属酸化物まだは加熱により該金属酸化
物となる金属塩を混℃−で再焼成することを特徴とする
着色透明ア・ノーミナセラミックスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045546A JPS59169979A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 着色透明アルミナセラミツクスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045546A JPS59169979A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 着色透明アルミナセラミツクスの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169979A true JPS59169979A (ja) | 1984-09-26 |
Family
ID=12722357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58045546A Pending JPS59169979A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 着色透明アルミナセラミツクスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169979A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107554A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-19 | Sumitomo Cement Co Ltd | 着色セラミックス用色むら防止剤および色むら防止剤配合着色セラミックス原料混合物 |
| JPH02302361A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体の製造方法 |
| WO2010058745A1 (ja) | 2008-11-18 | 2010-05-27 | 東ソー株式会社 | 高靭性且つ高透光性の着色アルミナ焼結体及びその製造方法並びに用途 |
| JP2016160138A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 京セラ株式会社 | アルミナ材料、透光性アルミナ磁器、およびｌｅｄ照明 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843645A (ja) * | 1971-09-29 | 1973-06-23 |
-
1983
- 1983-03-17 JP JP58045546A patent/JPS59169979A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843645A (ja) * | 1971-09-29 | 1973-06-23 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107554A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-19 | Sumitomo Cement Co Ltd | 着色セラミックス用色むら防止剤および色むら防止剤配合着色セラミックス原料混合物 |
| JPH02302361A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Kyocera Corp | アルミナ質焼結体の製造方法 |
| WO2010058745A1 (ja) | 2008-11-18 | 2010-05-27 | 東ソー株式会社 | 高靭性且つ高透光性の着色アルミナ焼結体及びその製造方法並びに用途 |
| US8481439B2 (en) | 2008-11-18 | 2013-07-09 | Tosoh Corporation | Colored alumina sintered body of high toughness and high translucency, and its production method and its uses |
| EP2808313A2 (en) | 2008-11-18 | 2014-12-03 | Tosoh Corporation | Colored alumina sintered body of high toughness and high translucency, and its production method and its uses |
| JP2016160138A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 京セラ株式会社 | アルミナ材料、透光性アルミナ磁器、およびｌｅｄ照明 |
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