JPS60176965A - 高アルミナ磁器の製造法 - Google Patents
高アルミナ磁器の製造法Info
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- JPS60176965A JPS60176965A JP59029401A JP2940184A JPS60176965A JP S60176965 A JPS60176965 A JP S60176965A JP 59029401 A JP59029401 A JP 59029401A JP 2940184 A JP2940184 A JP 2940184A JP S60176965 A JPS60176965 A JP S60176965A
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- Japan
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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】
高アルミナ磁器は電気的、機械的緒特性、特に高温下に
おけるこれら諸物件が優れているので工業用材料として
実用されているが、熱膨張係数が大きいため急熱急冷強
朋が乏しく、このため大きな熱衝撃を受ける部材として
は全く使用できなかっｋ＝ 本発明は熱衝撃強度が格段と向上した面アルミナ磁器の
製造法を確立したもので、Ａｌ２Ｏ３−８ｉＯｚ −Ｚ
ｒ０ｚからなる別紙３成分系組成図の各点（Ａ） 、
（Ｂ） 、 （Ｃ） 、 （Ｄ） 、 （Ｅ）および（
Ｆ）を結ぶ６辺形区域を形成するＡｌ２Ｏ３７０〜８０
％、５ｉ０２５〜１５％、Ｚｒ０２８〜２０％の混合粉
末１００重量部に対し、ＮａｚＯを単独で０１〜２重Ｍ
部、または該Ｎａｚ００．１〜２重量部をＣａＯ１Ｍｇ
０１ＢａＯおよびＳｒＯの１種もしくは２種以上の２重
社部以下と共に添加した原料粉末を出発原料とし、常法
に従って所望の形状、寸法に成形、焼成することを特徴
とするもので、以下実施例について説明する。
おけるこれら諸物件が優れているので工業用材料として
実用されているが、熱膨張係数が大きいため急熱急冷強
朋が乏しく、このため大きな熱衝撃を受ける部材として
は全く使用できなかっｋ＝ 本発明は熱衝撃強度が格段と向上した面アルミナ磁器の
製造法を確立したもので、Ａｌ２Ｏ３−８ｉＯｚ −Ｚ
ｒ０ｚからなる別紙３成分系組成図の各点（Ａ） 、
（Ｂ） 、 （Ｃ） 、 （Ｄ） 、 （Ｅ）および（
Ｆ）を結ぶ６辺形区域を形成するＡｌ２Ｏ３７０〜８０
％、５ｉ０２５〜１５％、Ｚｒ０２８〜２０％の混合粉
末１００重量部に対し、ＮａｚＯを単独で０１〜２重Ｍ
部、または該Ｎａｚ００．１〜２重量部をＣａＯ１Ｍｇ
０１ＢａＯおよびＳｒＯの１種もしくは２種以上の２重
社部以下と共に添加した原料粉末を出発原料とし、常法
に従って所望の形状、寸法に成形、焼成することを特徴
とするもので、以下実施例について説明する。
実施例１
アルミナ（住友アルミニウム８練・Ａ−ＨＰＳ−３０）
、無水珪酸（市販品・純度９！ａ７％）およびジルコニ
ア（市販品・純度９ａ８％）の３者を別紙３成分系組成
図の１（Ａ点）、２（Ｂ点）、３（０点）、４（Ｄ点）
、５（Ｅ点）、６（Ｆ点）および７〜１７の各点に示さ
れる割合（但し、無水珪酸は５１０２に換ｎ）に配合す
ると共に、それぞれの配合物１ｏｏｏ ｒに対して乳酸
ナトリウム（ＮａＣＩ（３ＣＨＯＨＣ０２・市販品）を
Ｎａ２Ｏに換算して５ｖおよび粘結剤セルロース（日本
曹達・ＲＰＣ−８Ｌ ）３０１並びに水６００ｃＡを、
内容積３ｔのアルミナ製ボールミルと２０咽φアルミナ
製球石３ Ｋ９によって７２時間の粉砕、混合を行なっ
て１７種類のスラリーを製造し、これらのスラリーに対
し、ガス温度１７０℃、アトマイザ−ディスク径１１０
ｍｍφ。
、無水珪酸（市販品・純度９！ａ７％）およびジルコニ
ア（市販品・純度９ａ８％）の３者を別紙３成分系組成
図の１（Ａ点）、２（Ｂ点）、３（０点）、４（Ｄ点）
、５（Ｅ点）、６（Ｆ点）および７〜１７の各点に示さ
れる割合（但し、無水珪酸は５１０２に換ｎ）に配合す
ると共に、それぞれの配合物１ｏｏｏ ｒに対して乳酸
ナトリウム（ＮａＣＩ（３ＣＨＯＨＣ０２・市販品）を
Ｎａ２Ｏに換算して５ｖおよび粘結剤セルロース（日本
曹達・ＲＰＣ−８Ｌ ）３０１並びに水６００ｃＡを、
内容積３ｔのアルミナ製ボールミルと２０咽φアルミナ
製球石３ Ｋ９によって７２時間の粉砕、混合を行なっ
て１７種類のスラリーを製造し、これらのスラリーに対
し、ガス温度１７０℃、アトマイザ−ディスク径１１０
ｍｍφ。
７２００ＲＰＭの噴霧乾燥を行ない、平均粒径約８０μ
の顆粒を得た。
の顆粒を得た。
このようにして得られた１７柚の顆粒に対して７５０
Ｋｒ／ｃＴｌｌのラバープレスによって成形、焼成して
得た１７咽φＸ７ｍｍφＸ ４３ｍｍＬの円筒体と、７
５０Ｋｇ／ｃｆｆｌの金型プレスによって成型、焼成し
て得た４ｗＨＸ ８ｍｍＷ Ｘ ３５ＭＬの角柱体を試
料とし、前者円筒体に対して耐急熱強度、後者角柱体に
対して抗折強度をそれぞれ測定した結果を第１表に示す
。
Ｋｒ／ｃＴｌｌのラバープレスによって成形、焼成して
得た１７咽φＸ７ｍｍφＸ ４３ｍｍＬの円筒体と、７
５０Ｋｇ／ｃｆｆｌの金型プレスによって成型、焼成し
て得た４ｗＨＸ ８ｍｍＷ Ｘ ３５ＭＬの角柱体を試
料とし、前者円筒体に対して耐急熱強度、後者角柱体に
対して抗折強度をそれぞれ測定した結果を第１表に示す
。
第１表から、別紙３成分系組成図の点（Ａ）〜（Ｆ）を
結ぶ線によって囲まれる６辺形区域内のＡｌ２Ｏ３＋
５１０２ ｒ ＺｒＯ２の３成分の含量１００重量部に
対してＮａ２Ｏをα５重量部の割合で添加した試料Ａ１
〜１１は、同様にＮａ２Ｏを０５５重部の割合で添加し
た上記６辺形区域外の試料Ａ Ｉ２−１７に比し、満足
すべき成果を得ることができ、特に該区域の略々中央に
打点される試料Ａ８が優れた特性を示した。
結ぶ線によって囲まれる６辺形区域内のＡｌ２Ｏ３＋
５１０２ ｒ ＺｒＯ２の３成分の含量１００重量部に
対してＮａ２Ｏをα５重量部の割合で添加した試料Ａ１
〜１１は、同様にＮａ２Ｏを０５５重部の割合で添加し
た上記６辺形区域外の試料Ａ Ｉ２−１７に比し、満足
すべき成果を得ることができ、特に該区域の略々中央に
打点される試料Ａ８が優れた特性を示した。
実施例２
前例において最も優れた特性を示した試料層８にＡｌ２
Ｏ３＋ ５ｉｎ２＋ ＺｒＯ２の配合割合を固定し、一
方これの合−ａ ｉｏｏ重量部に対するＮａ２Ｏのみを
各種の添加量とし、前例と同様に製作した試料の耐急熱
強匿および抗折力について同じく前例と同様に測定した
結果を第２表に示す。
Ｏ３＋ ５ｉｎ２＋ ＺｒＯ２の配合割合を固定し、一
方これの合−ａ ｉｏｏ重量部に対するＮａ２Ｏのみを
各種の添加量とし、前例と同様に製作した試料の耐急熱
強匿および抗折力について同じく前例と同様に測定した
結果を第２表に示す。
第２表から、副成分とするＮａ２ＯはＡｌ２Ｏ３゜Ｓｉ
Ｏ２＋ ＺｒＯ２の合ｉｉ：１００重量部に対して試料
ム８ｃの０１１重部の添加によっ°て効果を奏するが試
料Ａ８ｆの３重量部が上限で、これを超えると効果を失
なうため０１〜３重量部の範囲に限定されること、最も
好ましい添加量は試料Ａ８の０５重皿部であることが明
らかにされた。
Ｏ２＋ ＺｒＯ２の合ｉｉ：１００重量部に対して試料
ム８ｃの０１１重部の添加によっ°て効果を奏するが試
料Ａ８ｆの３重量部が上限で、これを超えると効果を失
なうため０１〜３重量部の範囲に限定されること、最も
好ましい添加量は試料Ａ８の０５重皿部であることが明
らかにされた。
本発明は別紙３成分系組成図の点（Ａ）〜（Ｆ）を結ぶ
６辺形区域内のＡｌ２Ｏ！ ｔ ５ｌｕ２＋ Ｚｒ（％
の混合物１００重廿部に対して、Ｎａ２Ｑ １１〜２重
量部の添加によって耐急熱強度を顕著に改善するが該Ｎ
ａ２Ｏとは別にＣａＯ＋ ＭｇＯ＋ ＢａＯ＋ ＳｒＯ
の１棟または２種以上を２重量部以下、特に１．５重錘
部前後の添加によって更に効果を高めることができる。
６辺形区域内のＡｌ２Ｏ！ ｔ ５ｌｕ２＋ Ｚｒ（％
の混合物１００重廿部に対して、Ｎａ２Ｑ １１〜２重
量部の添加によって耐急熱強度を顕著に改善するが該Ｎ
ａ２Ｏとは別にＣａＯ＋ ＭｇＯ＋ ＢａＯ＋ ＳｒＯ
の１棟または２種以上を２重量部以下、特に１．５重錘
部前後の添加によって更に効果を高めることができる。
実施例３
前掲（７） Ａｌ２Ｏ３７６％、５ｉ０２１５％＋ Ｚ
ｒ０ｚ １４．５％に対する主成分１００重量部に対し
てＮａ２Ｑを０５重ＩＪ部を添加してなる試料Ｊ１６８
の組成を基盤としこれに第３表に示す通シ、ＣａＯｔ
ＭｇＯｒ ＢａＯｒＳｒＯのいずれが１種、または２種
以上を第３表に示す割合を呈するように市販の炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ストｐ
ンチウムを計算、配合し、前２例と同様に製作した試料
について、同じく前２例と同様、特性値を測定した結果
を第３表に示す。
ｒ０ｚ １４．５％に対する主成分１００重量部に対し
てＮａ２Ｑを０５重ＩＪ部を添加してなる試料Ｊ１６８
の組成を基盤としこれに第３表に示す通シ、ＣａＯｔ
ＭｇＯｒ ＢａＯｒＳｒＯのいずれが１種、または２種
以上を第３表に示す割合を呈するように市販の炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ストｐ
ンチウムを計算、配合し、前２例と同様に製作した試料
について、同じく前２例と同様、特性値を測定した結果
を第３表に示す。
第３表から、焼結助剤としてＣａＯ＋ ＭｇＯｒ Ｂａ
１ｔＳｒＯの１種または２種以上の添加は微少量の添加
によって抗折力を高めるが３重量部に達すると逆に抗折
力を低下させることが判明した。
１ｔＳｒＯの１種または２種以上の添加は微少量の添加
によって抗折力を高めるが３重量部に達すると逆に抗折
力を低下させることが判明した。
以上の通り、本発明によって得られた高アルミナ磁器は
従来の冒アルミナ磁器に比して隔絶した高い急熱急冷強
度を示すので、特に大きな熱衝撃にｌｌ？Ａされるアー
ク遮断板、高温用または大ｔｙｌＱの各種保ａ管、内燃
機関の高温用部材、セラミックヒータ−の類、あるいは
各種の熱交換等に使用して著効を奏する。
従来の冒アルミナ磁器に比して隔絶した高い急熱急冷強
度を示すので、特に大きな熱衝撃にｌｌ？Ａされるアー
ク遮断板、高温用または大ｔｙｌＱの各種保ａ管、内燃
機関の高温用部材、セラミックヒータ−の類、あるいは
各種の熱交換等に使用して著効を奏する。
なお、各実１ｊｉｉｉ例は出発原料をスラリーとして噴
霧乾燥によって得た顆粒を用いて金型プレス成形を行な
ったが、スラリーの状態でドクターブレード法によるシ
ート成形、あるいは有機質の可塑、結合剤によって必要
な粘性、流動性の旨い坏土として押出成形、射出成形等
の慣用公知の成形法を採用することができる。
霧乾燥によって得た顆粒を用いて金型プレス成形を行な
ったが、スラリーの状態でドクターブレード法によるシ
ート成形、あるいは有機質の可塑、結合剤によって必要
な粘性、流動性の旨い坏土として押出成形、射出成形等
の慣用公知の成形法を採用することができる。
しかして、本発明によって得られた高アルミナ磁器、器
が高い熱衝撃強度を呈する理由は、別紙３成分系組成図
の各点（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ） 、 （Ｄ）
。
が高い熱衝撃強度を呈する理由は、別紙３成分系組成図
の各点（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ） 、 （Ｄ）
。
（Ｅ） 、 （Ｆ）を結ぶ６辺形区域内の混合物を用い
た焼結晶の鉱物組成に、磁器の靭性を旨めるジルコニア
（モノクリニック）、同じく磁器の熱膨張係数を低下さ
せるムライトの他、シリカ（ステソショバイト）がアラ
ンダムと共に存在することがＸ線回折によって確認され
、このステッショバイトは常温にあっては８０ Ｋｂａ
ｒ以上の圧力下においてのみ存在する鉱物であるが、焼
結に際してジルコニア粒子の近傍に存在するシリカ粒子
が、１１００℃付近において生ずるジルコニア粒子のテ
トラからモノクリニック型への転移に基づく体積膨張に
よってマトリックスとジルコニア間に生ずる巨大な圧縮
力を受けると共に該マトリックス中のＮａ２Ｏによって
生成され、このステノショバイトが前記のジルコニア、
ムライトの機能と相俟って磁器の劇熱衝撃性を高めるも
のと考えられる。
た焼結晶の鉱物組成に、磁器の靭性を旨めるジルコニア
（モノクリニック）、同じく磁器の熱膨張係数を低下さ
せるムライトの他、シリカ（ステソショバイト）がアラ
ンダムと共に存在することがＸ線回折によって確認され
、このステッショバイトは常温にあっては８０ Ｋｂａ
ｒ以上の圧力下においてのみ存在する鉱物であるが、焼
結に際してジルコニア粒子の近傍に存在するシリカ粒子
が、１１００℃付近において生ずるジルコニア粒子のテ
トラからモノクリニック型への転移に基づく体積膨張に
よってマトリックスとジルコニア間に生ずる巨大な圧縮
力を受けると共に該マトリックス中のＮａ２Ｏによって
生成され、このステノショバイトが前記のジルコニア、
ムライトの機能と相俟って磁器の劇熱衝撃性を高めるも
のと考えられる。
図面は本発明の主成分とするＡｌ２Ｏ３−Ｓｉ２０−Ｚ
ｒｏ２の３成分系組成図である。 代理人 今 井 μｍ゛□霞［ 手 続 補 正 省 （自発） 昭和５９年６月−ノに日 ’！ 、 ）、、’、）１ 特許片長′自若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願 第２９４０１、 発明の名称 高アルミナ磁器の製造法 ＆補止をする者 事件との関係 特許出願人 （４５４）日本特殊陶朶株式会社 代表者小川修法 ４、代 理 人 （〒４６７） Ｒ抽圧の対象 明＃ｌｌ１店、中、発明の詳＃ｌｌｌな説明の欄。 ６補正の内容 （１）明細書第８頁第４行目から同第７行［１までを下
記の通り訂正し−ます。 ［試料Ａ８ｅの２重量部が上限で、これを超えると効果
を失なうためへ１〜２ ’ｊ１５３λ部の範囲に限定さ
れること、最も好−まし７い添加量は試料Ｓ８の０．５
１１ｊＩＪｔ部であることが明らかにされた。」 以 上
ｒｏ２の３成分系組成図である。 代理人 今 井 μｍ゛□霞［ 手 続 補 正 省 （自発） 昭和５９年６月−ノに日 ’！ 、 ）、、’、）１ 特許片長′自若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願 第２９４０１、 発明の名称 高アルミナ磁器の製造法 ＆補止をする者 事件との関係 特許出願人 （４５４）日本特殊陶朶株式会社 代表者小川修法 ４、代 理 人 （〒４６７） Ｒ抽圧の対象 明＃ｌｌ１店、中、発明の詳＃ｌｌｌな説明の欄。 ６補正の内容 （１）明細書第８頁第４行目から同第７行［１までを下
記の通り訂正し−ます。 ［試料Ａ８ｅの２重量部が上限で、これを超えると効果
を失なうためへ１〜２ ’ｊ１５３λ部の範囲に限定さ
れること、最も好−まし７い添加量は試料Ｓ８の０．５
１１ｊＩＪｔ部であることが明らかにされた。」 以 上
Claims (2)
- （１） Ａｌ２Ｏ３−５ｉｎ２− Ｚｒ０ａからなる別
紙３成分系組成図の各点（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ
） 、 （Ｄ） 、 （Ｅ）および（Ｆ）を結ぶ６辺形
区域を形成するＡｌ２Ｏ３７０〜８０％、５ｉ０２５〜
１５ ％、Ｚｒ（ｈ ８〜２０ ％の混合粉末１００重
量部に対し、Ｎａ２Ｏを０１〜２重世部の割合で添加し
た原料粉末を出発原料として成形、焼成することを特徴
とした高アルミナ磁器の製造法。 - （２） Ａｌ２Ｏ３−５ｉＯ２−ＺｒＯ２からなる別紙
３成分系組成図の各点（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ）
、 （Ｄ） 、 （Ｅ）および（Ｆ）を結ぶ６辺形区
域を形成するＡｌ２Ｏ３７０〜８０％、５ｉ０２５〜１
５％、Ｚｒ０ｚ ８〜２０％の混合粉末ｉｏｏ重量部に
対し、ＣａＯｒ ＭｇＯ＋ ＢａＯ＋およびＳｒＯのい
ずれか１種または２種以上を２重量部以下、並びにＮａ
ｚＯを０１〜２重量の割で添加した原料を出発原料とし
て成形、焼成することを特徴とした茜アルミナ磁器の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029401A JPS60176965A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 高アルミナ磁器の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029401A JPS60176965A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 高アルミナ磁器の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60176965A true JPS60176965A (ja) | 1985-09-11 |
| JPS647028B2 JPS647028B2 (ja) | 1989-02-07 |
Family
ID=12275115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59029401A Granted JPS60176965A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 高アルミナ磁器の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60176965A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407487B1 (en) | 1998-02-27 | 2002-06-18 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug, alumina insulator for spark plug, and method of manufacturing the same |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP59029401A patent/JPS60176965A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407487B1 (en) | 1998-02-27 | 2002-06-18 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug, alumina insulator for spark plug, and method of manufacturing the same |
| US6632381B2 (en) | 1998-02-27 | 2003-10-14 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Production process for alumina based insulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS647028B2 (ja) | 1989-02-07 |
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