JPS6022671B2 - 高強度高アルミナ磁器の製造法 - Google Patents
高強度高アルミナ磁器の製造法Info
- Publication number
- JPS6022671B2 JPS6022671B2 JP53073247A JP7324778A JPS6022671B2 JP S6022671 B2 JPS6022671 B2 JP S6022671B2 JP 53073247 A JP53073247 A JP 53073247A JP 7324778 A JP7324778 A JP 7324778A JP S6022671 B2 JPS6022671 B2 JP S6022671B2
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- JP
- Japan
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- alumina
- strength
- porcelain
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- Expired
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は１７００ＣＯ以下という比較的低温で暁縞で
きるようにした高強度高アルミナ磁器の製造法に関する
ものである。
きるようにした高強度高アルミナ磁器の製造法に関する
ものである。
自動車の点火プラグなどに用いられる絶縁碍管は、点火
時に発生する火花や燃焼ガスの高熱に耐え得るような耐
火性を有することが必要であり、また点火プラグの取り
付けの時強くねじ込んだり、自動車の作動中はたえず振
動を受けるので、これらの機械的衝撃にも十分耐え得る
高い強度を併せて有することが必要であり、一般に高純
度アルミナ磁器が適合する。
時に発生する火花や燃焼ガスの高熱に耐え得るような耐
火性を有することが必要であり、また点火プラグの取り
付けの時強くねじ込んだり、自動車の作動中はたえず振
動を受けるので、これらの機械的衝撃にも十分耐え得る
高い強度を併せて有することが必要であり、一般に高純
度アルミナ磁器が適合する。
かかる点火栓碍管を代表例とする高純度アルミナ磁器の
製造に関し、今まで耐火性を良好に維持したまま強度を
高くすることは困難であった。
製造に関し、今まで耐火性を良好に維持したまま強度を
高くすることは困難であった。
すなわち、耐火性が良好であるＡその３含有量が９９％
以上の高純度アルミナ磁器の製造いおいては、１７００
〜１８００ＣＯという高い競結温度が必要であるが、こ
の様な高温で競結を施すと結晶粒が異常成長するため暁
結体組織が粗大化し、その結果、高い強度の焼絹体をを
得ることはできなかった。一方結晶粒の粗大化を防止す
るため１６００ｏｏ程度の比較的低温で競結を施すと鏡
絹性が不良であり、やはり高い強度のアルミナ磁器は得
られなかった。よって耐火性が良好でかつ高い強度のア
ルミナ磁器が要望されていたのである。発明者らは原料
アルミナをボールミルにより粉砕する際、その粉砕工程
で用いたアルミナ質ボール及びアルミナ質ポットの摩耗
によって混入したと考えられる爽雑成分が、そのＳｉ０
２含有量の適合の下で高純度ァルミナ磁器の嫌結温度を
下げ、結晶粒の粗大化を防止して耐火性良好でかつ高強
度の高アルミナ磁器を得るのに有効な寄与を呈すること
の事実を見出した。
以上の高純度アルミナ磁器の製造いおいては、１７００
〜１８００ＣＯという高い競結温度が必要であるが、こ
の様な高温で競結を施すと結晶粒が異常成長するため暁
結体組織が粗大化し、その結果、高い強度の焼絹体をを
得ることはできなかった。一方結晶粒の粗大化を防止す
るため１６００ｏｏ程度の比較的低温で競結を施すと鏡
絹性が不良であり、やはり高い強度のアルミナ磁器は得
られなかった。よって耐火性が良好でかつ高い強度のア
ルミナ磁器が要望されていたのである。発明者らは原料
アルミナをボールミルにより粉砕する際、その粉砕工程
で用いたアルミナ質ボール及びアルミナ質ポットの摩耗
によって混入したと考えられる爽雑成分が、そのＳｉ０
２含有量の適合の下で高純度ァルミナ磁器の嫌結温度を
下げ、結晶粒の粗大化を防止して耐火性良好でかつ高強
度の高アルミナ磁器を得るのに有効な寄与を呈すること
の事実を見出した。
この点従来の粉砕工程においては、必要なアルミナ粒度
を得ることがむしろ重んじられ、かようなアルミナ質の
ボール、ポットの摩耗粉の混入は格別配慮されなかった
ためにアルミナ磁器の強度にバラッキをもたらし、一定
以上の高い強度を安定して得ることはできなかったので
ある。
を得ることがむしろ重んじられ、かようなアルミナ質の
ボール、ポットの摩耗粉の混入は格別配慮されなかった
ためにアルミナ磁器の強度にバラッキをもたらし、一定
以上の高い強度を安定して得ることはできなかったので
ある。
上記知見の下で高強度のアルミナ磁器を得るためには、
摩耗粉の混入量を一定の範囲内に制御することが必要で
あるがァルミナ質のボールおよびポットを用いて粉砕す
る場合アルミナ質ボールの使用個数や粒径、形状などの
条件を揃えることができず、それらの違いによって粉砕
工程中に原料アルミナへ混入してくる摩耗粉量はそれぞ
れ異なるため、この混入摩耗粉量を適正範囲内に制御す
ることはできなかったのである。
摩耗粉の混入量を一定の範囲内に制御することが必要で
あるがァルミナ質のボールおよびポットを用いて粉砕す
る場合アルミナ質ボールの使用個数や粒径、形状などの
条件を揃えることができず、それらの違いによって粉砕
工程中に原料アルミナへ混入してくる摩耗粉量はそれぞ
れ異なるため、この混入摩耗粉量を適正範囲内に制御す
ることはできなかったのである。
そこでこの発明は、原料アルミナ粉を鋼鉄製ボールミル
によって鋼鉄製ボールを用いて粉砕し、しかるのちポッ
ト、ボールから混入した鉄分を酸処理によって除去する
一方、アルミナ質ポットにアルミナ質ボールのみを入れ
て行なう空ずりによって得られた摩耗生成物（以後セル
ベンと呼ぶ）を上記の精製アルミナ粉粒に添加すること
によりセルベンの混合量を適正に制御して、１７０ぴ０
以下の比較的低温で常に高強度の高アルミナ磁器を安定
に得ることができるようにしたものである。
によって鋼鉄製ボールを用いて粉砕し、しかるのちポッ
ト、ボールから混入した鉄分を酸処理によって除去する
一方、アルミナ質ポットにアルミナ質ボールのみを入れ
て行なう空ずりによって得られた摩耗生成物（以後セル
ベンと呼ぶ）を上記の精製アルミナ粉粒に添加すること
によりセルベンの混合量を適正に制御して、１７０ぴ０
以下の比較的低温で常に高強度の高アルミナ磁器を安定
に得ることができるようにしたものである。
この発明において上記粉砕で混入する鉄分は酸処理の如
きで容易に除去されるが、騒結促進剤として有利に寄与
する適量のＭｇ０，Ｃａ０が原料アルミナに含まれてい
る場合のほかは、これらを別途に配合することが必要で
ある。ここに暁結促進剤は、Ｍ奴０．０１〜０．５重量
％、Ｃａ００．１〜０．５重量％がそれぞれに期待する
働きの面で適合するが、その配合についてはＭｇ○，Ｃ
ａ○の形によるほか、磁器焼成の際にＭｇ○，Ｃａ○を
生成するＭｇ，Ｃａの化合物たとえばＭｇＣ０３，Ｃａ
Ｃ○３などであってもよい。
きで容易に除去されるが、騒結促進剤として有利に寄与
する適量のＭｇ０，Ｃａ０が原料アルミナに含まれてい
る場合のほかは、これらを別途に配合することが必要で
ある。ここに暁結促進剤は、Ｍ奴０．０１〜０．５重量
％、Ｃａ００．１〜０．５重量％がそれぞれに期待する
働きの面で適合するが、その配合についてはＭｇ○，Ｃ
ａ○の形によるほか、磁器焼成の際にＭｇ○，Ｃａ○を
生成するＭｇ，Ｃａの化合物たとえばＭｇＣ０３，Ｃａ
Ｃ○３などであってもよい。
上記Ｍｇ，Ｃａの化合物はＭｇ０として０．０１重量％
、またＣａ○として０．１重量％に満たない過少配合で
は、それによる糠給促進作用を生ぜず、逆にＭｇ○，Ｃ
ａ○として何れも０．５％をこえると最適暁結温度が上
昇し組織が粗粒化する不利を伴う。そして両者をとくに
用いたときは、その合計量で０．１重量％以下が望まし
くこれをこえると得られた競綾体の強度が劣化する。次
にセルベンは、この明細書において、通常のアルミナ質
ボールのみを、アルミナ質ポット中で空混合操作を加え
ることによって得られる懸濁水を脱水した極微粉末を指
し、その組成はＳｉ０２３〜４５重量％、Ｍｇ○，Ｃａ
○のうち１種または２種を合計で１〜２の重量％残部実
質的にＡそ２０３であることが必要である。
、またＣａ○として０．１重量％に満たない過少配合で
は、それによる糠給促進作用を生ぜず、逆にＭｇ○，Ｃ
ａ○として何れも０．５％をこえると最適暁結温度が上
昇し組織が粗粒化する不利を伴う。そして両者をとくに
用いたときは、その合計量で０．１重量％以下が望まし
くこれをこえると得られた競綾体の強度が劣化する。次
にセルベンは、この明細書において、通常のアルミナ質
ボールのみを、アルミナ質ポット中で空混合操作を加え
ることによって得られる懸濁水を脱水した極微粉末を指
し、その組成はＳｉ０２３〜４５重量％、Ｍｇ○，Ｃａ
○のうち１種または２種を合計で１〜２の重量％残部実
質的にＡそ２０３であることが必要である。
ここにＳｉ０２が３重量％未満であるとアルミナ質ボー
ルの靭性が低くなり、チッピングを起しやすい為に極微
粉末が得られずまた４５重量％をこえるとムラィト質セ
ルベンとして作用する為、高密度体は得られない。
ルの靭性が低くなり、チッピングを起しやすい為に極微
粉末が得られずまた４５重量％をこえるとムラィト質セ
ルベンとして作用する為、高密度体は得られない。
そしてＭｇ○，Ｃａ０は１重量％未満もしくは２の重量
％をこえると焼成温度が極めて高くなりしかも満足のい
く競結体が得られない。そしてこのセルベンは、上記ア
ルミナの粉砕徴粉を主成分とする原料配合物１０の重量
部に対して０．１〜０．５重量部のＳｉ０２塁となるよ
うに配合することによってこの発明の目的が達成される
。
％をこえると焼成温度が極めて高くなりしかも満足のい
く競結体が得られない。そしてこのセルベンは、上記ア
ルミナの粉砕徴粉を主成分とする原料配合物１０の重量
部に対して０．１〜０．５重量部のＳｉ０２塁となるよ
うに配合することによってこの発明の目的が達成される
。
Ｓｉ０２塁で０．１重量部未満のときセルベンの添加効
果つまり低い競絹温度で高い強度を得ることができず、
一方０．５重量部をこえると暁結組織が多孔質となって
強度も低下する不利がある。
果つまり低い競絹温度で高い強度を得ることができず、
一方０．５重量部をこえると暁結組織が多孔質となって
強度も低下する不利がある。
以下この発明の実施例を説明する。
実施例
純度９９．９％「粒径１．５山ｍの原料ァルミナ粉を鋼
鉄製のポールミルにより十分、例えば１５餌時間粉砕し
た後、酸処理を施して粉砕工程中に混入してきた鉄分を
除去し、平均粒径０．４山ｍの高純度アルミナ徴粉を得
た。
鉄製のポールミルにより十分、例えば１５餌時間粉砕し
た後、酸処理を施して粉砕工程中に混入してきた鉄分を
除去し、平均粒径０．４山ｍの高純度アルミナ徴粉を得
た。
次に暁結促進剤としてＭｇＣ０３，ＣａＣ０３を添加し
ＭｇＣ０３０．５重量％、ＣａＣ０３０．５重量％、残
部Ａそ２０３の原料配合とした。ＭｇＣ０３，ＣａＣ０
３を添加した原料配合物１００重量部に対して、次の成
分組成になるセルベンをそのＳｊ０２の添加配合量とし
て０．２〜１．５重量部の割合となる混合物を作った。
セルベン；Ａ〆２０３９２重量％、Ｓｉ０２５重量％、
Ｃａ０１．５重量％、Ｍｇ０１．５重量％、粒径１．０
一ｍ以下。
ＭｇＣ０３０．５重量％、ＣａＣ０３０．５重量％、残
部Ａそ２０３の原料配合とした。ＭｇＣ０３，ＣａＣ０
３を添加した原料配合物１００重量部に対して、次の成
分組成になるセルベンをそのＳｊ０２の添加配合量とし
て０．２〜１．５重量部の割合となる混合物を作った。
セルベン；Ａ〆２０３９２重量％、Ｓｉ０２５重量％、
Ｃａ０１．５重量％、Ｍｇ０１．５重量％、粒径１．０
一ｍ以下。
次にこの混合物を十分均一になるようにトロンメルによ
り５時間湿式混合した後、通常の工程で素燐品にし、つ
いで電気炉にて１６００ｑｏ×３０分の条件で焼成し、
各競結体の比重、抗折力、組織について比較検討した。
り５時間湿式混合した後、通常の工程で素燐品にし、つ
いで電気炉にて１６００ｑｏ×３０分の条件で焼成し、
各競結体の比重、抗折力、組織について比較検討した。
その結果を第１表に示す。なお比較のため無水Ｓｉ０２
をセルベンの代りに添加した場合も併記した。第１表 渋抗折力は超硬チップの抗折力試験規格 ＪＩＳ Ｂ ４１０４により測定した。
をセルベンの代りに添加した場合も併記した。第１表 渋抗折力は超硬チップの抗折力試験規格 ＪＩＳ Ｂ ４１０４により測定した。
第１表から鋼鉄製ボールミルにより平均粒径０．５＃ｍ
以下になるまで粉砕し、鉄分を除去したァルミナ徴粉に
猿結促進剤としてＭｇＣ０３，ＣａＣ０３を配合した原
料配合物を用いても、セルベンを含まないＳｉ０２０％
では繊密化のための嫌結温度は１７００００の高温を要
し、その結果競絶体組織が粗粒となって強度は甚だ低い
。
以下になるまで粉砕し、鉄分を除去したァルミナ徴粉に
猿結促進剤としてＭｇＣ０３，ＣａＣ０３を配合した原
料配合物を用いても、セルベンを含まないＳｉ０２０％
では繊密化のための嫌結温度は１７００００の高温を要
し、その結果競絶体組織が粗粒となって強度は甚だ低い
。
また結晶粒の粗大化を防止しようとして１６００００程
度の比較的低温で鱗結を施すと暁絹性が悪化し強度はさ
らに低下する。原料配合物１０の重量部に対しセルベン
を、そのＳｉ０２の添加配合量として０．２および０．
４重量部添加した場合は、１６００ｏｏという比較的低
い温度で焼成しても比重は高く、かつ組織は均粒でかつ
微細であり、抗折力もそれぞれ５２ｋ９／側２，６１ｋ
９／帆２という高い値を示した。
度の比較的低温で鱗結を施すと暁絹性が悪化し強度はさ
らに低下する。原料配合物１０の重量部に対しセルベン
を、そのＳｉ０２の添加配合量として０．２および０．
４重量部添加した場合は、１６００ｏｏという比較的低
い温度で焼成しても比重は高く、かつ組織は均粒でかつ
微細であり、抗折力もそれぞれ５２ｋ９／側２，６１ｋ
９／帆２という高い値を示した。
Ｓｉ０２の添加配合量で０．紅重量部以上になる過剰な
セルベン添加は組織の粗粒化をもたらしかつ空孔を多量
に含んで、比重も抗折力も共に低下した。
セルベン添加は組織の粗粒化をもたらしかつ空孔を多量
に含んで、比重も抗折力も共に低下した。
また上記の原料配合物にセルベンの にそのＳｉ０２
分の適正添加範囲に相当する０．５重量部までの無水シ
リカを添加しても密度、抗折力は共に低く組織は槌粒多
孔質であった。
分の適正添加範囲に相当する０．５重量部までの無水シ
リカを添加しても密度、抗折力は共に低く組織は槌粒多
孔質であった。
以上のように鋼鉄製のボールミルによって粉砕し醗処理
を施した微粉砕高純度アルミナ粉末に、適量の競結促進
剤としてＭｇ，Ｃａ化合物を加え、さらにアルミナ質ボ
ール・ポットの空ずりにより得られるセルベンを適正範
囲内に添加すると、とくにセルベンの混入量の制御が確
実かつ容易なので従来よりもはるかに高強度の高アルミ
ナ磁器が】７０ぴ○以下の比較的低温で安定して得られ
る。
を施した微粉砕高純度アルミナ粉末に、適量の競結促進
剤としてＭｇ，Ｃａ化合物を加え、さらにアルミナ質ボ
ール・ポットの空ずりにより得られるセルベンを適正範
囲内に添加すると、とくにセルベンの混入量の制御が確
実かつ容易なので従来よりもはるかに高強度の高アルミ
ナ磁器が】７０ぴ○以下の比較的低温で安定して得られ
る。
なおこの発明により９９％の高純度のアルミナでも１６
００ｏｏ前後での低温嫌結が可能となったため従来利用
することのできなかったトンネル業電気炉焼成が利用可
能となった。さらに１５００ｑ○程度の低温で焼成する
とｌＡｍ前後の空孔を含む理論密度９５％の焼結体が得
られ、これについて次工程でＨＩＰ焼結を施すことによ
りさらに高強度の競給体を得ることも可能である。
００ｏｏ前後での低温嫌結が可能となったため従来利用
することのできなかったトンネル業電気炉焼成が利用可
能となった。さらに１５００ｑ○程度の低温で焼成する
とｌＡｍ前後の空孔を含む理論密度９５％の焼結体が得
られ、これについて次工程でＨＩＰ焼結を施すことによ
りさらに高強度の競給体を得ることも可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平均粒径０．５μｍ以下に微粉砕した高純度アルミ
ナ粉末であつて、ＭｇＯもしくは磁器焼成の際ＭｇＯを
生成するＭｇの化合物、ＣａＯもしくは磁器焼成の際Ｃ
ａＯを生成するＣａの化合物のうち何れか少くとも一方
を、ＭｇＯ含有量０．０１〜０．５重量％、ＣａＯ含有
量０．１〜０．５重量％において含有する原料配合物１
００重量部に対して、ＳｉＯ＿２３〜４５重量％、Ｍｇ
Ｏ，ＣａＯのうち一種または二種を合計で１〜２０重量
％、残部実質的にＡｌ＿２Ｏ＿３の組成になるセルベン
を、そのＳｉＯ＿２の添加配合量として０．１〜０．５
重量部の割合いに配合し、この配合物を常法による素焼
き工程を経て１７００℃以下の温度で焼結することを特
徴とする高強度高アルミナ磁器の製造法。 ２ 高純度高アルミナ微粉砕粉末が鋼鉄製ポツト、鋼鉄
製ボールによる粉砕工程を経た酸処理生成物である特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ３ セルベンがアルミナ質ポツト内にアルミナ質ボール
のみを入れて空混合操作を加えて得られる微細な摩耗生
成物である特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53073247A JPS6022671B2 (ja) | 1978-06-19 | 1978-06-19 | 高強度高アルミナ磁器の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53073247A JPS6022671B2 (ja) | 1978-06-19 | 1978-06-19 | 高強度高アルミナ磁器の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS553320A JPS553320A (en) | 1980-01-11 |
| JPS6022671B2 true JPS6022671B2 (ja) | 1985-06-03 |
Family
ID=13512652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53073247A Expired JPS6022671B2 (ja) | 1978-06-19 | 1978-06-19 | 高強度高アルミナ磁器の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022671B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58135176A (ja) * | 1982-02-03 | 1983-08-11 | アイシン高丘株式会社 | 高強度アルミナセラミツクの製造方法 |
| JPS61101456A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-20 | 日本特殊陶業株式会社 | アルミナ磁器組成物 |
| JPS62100474A (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-09 | 株式会社デンソー | 高絶縁性高アルミナ質磁器組成物の製造方法 |
| JP3035582B2 (ja) * | 1996-12-26 | 2000-04-24 | 日本特殊陶業株式会社 | アルミナ質焼結体 |
| JP3859354B2 (ja) * | 1998-04-30 | 2006-12-20 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ及びスパークプラグ用絶縁体及びその製造方法 |
| US6969478B1 (en) * | 2000-10-12 | 2005-11-29 | Lion Apparel, Inc. | Fiberglass composite firefighting helmet and method for making a fiberglass composite firefighting helmet |
-
1978
- 1978-06-19 JP JP53073247A patent/JPS6022671B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS553320A (en) | 1980-01-11 |
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