JPS60246260A - ジルコニア質球状焼結体の製造方法 - Google Patents
ジルコニア質球状焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS60246260A JPS60246260A JP59097197A JP9719784A JPS60246260A JP S60246260 A JPS60246260 A JP S60246260A JP 59097197 A JP59097197 A JP 59097197A JP 9719784 A JP9719784 A JP 9719784A JP S60246260 A JPS60246260 A JP S60246260A
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- Japan
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- zirconia
- stabilizer
- spherical sintered
- media
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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】
（産業上の利用分野）
本発明はジルコニア質球状焼結体の製造方法、さらに詳
しくいえば、特にボールミルやサンドミルなどの粉砕、
分散機に使用されるメディア用として好適なジルコニア
質球状焼結体の製造方法に関するものである。
しくいえば、特にボールミルやサンドミルなどの粉砕、
分散機に使用されるメディア用として好適なジルコニア
質球状焼結体の製造方法に関するものである。
（従来の技術）
一般に、粉砕、分散機としては、例えばボールミル、サ
ンドミル、パールミル、アｉ・ライター、振動ミルなど
が広く利用されている。、これらの粉砕、分散機は、粉
砕、分散媒体（メチイア）を用いて、摩擦、せん断力、
衝撃力などによりＲ”ｆ−を粉砕、分散せしめるもので
ある。。
ンドミル、パールミル、アｉ・ライター、振動ミルなど
が広く利用されている。、これらの粉砕、分散機は、粉
砕、分散媒体（メチイア）を用いて、摩擦、せん断力、
衝撃力などによりＲ”ｆ−を粉砕、分散せしめるもので
ある。。
従来、このようなメディアの材質としては、χ・↑象材
料の種類に応じて、例えばノンー石、アルミナ、ガラス
、スチールなどが使用され、またその形状としては、メ
ディア摩耗に、粉砕、分散効イ′の面から、主として球
状体が利用さｔ］ている１、しかしながら、従来のメデ
ィアは、先端技術分野である電子材料やセラミックスな
どの各分野においては、その摩耗量について十分に満足
しうるものではなく、またメディア摩耗物の混入により
、製品の品質が損われることが明らかになり、より好ま
しいメディア材質の開発が要望されていた。また、製品
特性の高度化に伴い、粉砕、分散能力をより向上させる
ために、使用メディアの大きさや形状については、外径
１０鵡以下のビーズ状体の使用が高まってきており、他
方材質については、ジルコニアに適当量のイツトリアを
含有させた高強度がかつ高靭性の焼結体がメディアに適
するものとして活用されつつある。
料の種類に応じて、例えばノンー石、アルミナ、ガラス
、スチールなどが使用され、またその形状としては、メ
ディア摩耗に、粉砕、分散効イ′の面から、主として球
状体が利用さｔ］ている１、しかしながら、従来のメデ
ィアは、先端技術分野である電子材料やセラミックスな
どの各分野においては、その摩耗量について十分に満足
しうるものではなく、またメディア摩耗物の混入により
、製品の品質が損われることが明らかになり、より好ま
しいメディア材質の開発が要望されていた。また、製品
特性の高度化に伴い、粉砕、分散能力をより向上させる
ために、使用メディアの大きさや形状については、外径
１０鵡以下のビーズ状体の使用が高まってきており、他
方材質については、ジルコニアに適当量のイツトリアを
含有させた高強度がかつ高靭性の焼結体がメディアに適
するものとして活用されつつある。
しかしながら、このジルコニア焼結体から成るメディア
は、予め調製されたイツトリア含有のジルコニア微粉末
を成形焼成して、球状又は円柱状にしたいわゆる粉末焼
結メディアであって、摩耗量や使用中の不純物混入など
の点に関しては、必ずしも十分なものではなく、また、
その成形法として、ラバープレスや押出成形法などが用
いられるが、これらの方法は微小球状体の製造において
は生産効率が低いなどの問題がある。
は、予め調製されたイツトリア含有のジルコニア微粉末
を成形焼成して、球状又は円柱状にしたいわゆる粉末焼
結メディアであって、摩耗量や使用中の不純物混入など
の点に関しては、必ずしも十分なものではなく、また、
その成形法として、ラバープレスや押出成形法などが用
いられるが、これらの方法は微小球状体の製造において
は生産効率が低いなどの問題がある。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明者らは、このような問題を解決し、特に粉砕、分
散機に使用されるメディア用として好適な、優れた耐摩
耗性を有する外径１０．以下のジルコニア質球状焼結体
を効率よく製造すべく鋭意研究を重ねた結果、アルミナ
などの二り業用乾燥拐の製造方法し中沢；石油学会誌、
旦、 ６０４（１９６５）］に着目し、安定化剤を含有
するジルコニアゾル水性溶液を加温した非水性媒体中に
滴下し、生成したゲル化球状体を乾燥後、焼成すること
により、その目的を達成しうろことを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。
散機に使用されるメディア用として好適な、優れた耐摩
耗性を有する外径１０．以下のジルコニア質球状焼結体
を効率よく製造すべく鋭意研究を重ねた結果、アルミナ
などの二り業用乾燥拐の製造方法し中沢；石油学会誌、
旦、 ６０４（１９６５）］に着目し、安定化剤を含有
するジルコニアゾル水性溶液を加温した非水性媒体中に
滴下し、生成したゲル化球状体を乾燥後、焼成すること
により、その目的を達成しうろことを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。
（問題点を解決するための手段）
すなわち、本発明は、安定化剤を含有するジルコニアゾ
ル水性溶液を加温した非水性媒体中に滴下し、次いで生
成したゲル化球状体を該非水性媒体と分離乾燥後、焼成
することを特徴とするジルコニア質球状焼結体の製造方
法を提供するもので３− ある。
ル水性溶液を加温した非水性媒体中に滴下し、次いで生
成したゲル化球状体を該非水性媒体と分離乾燥後、焼成
することを特徴とするジルコニア質球状焼結体の製造方
法を提供するもので３− ある。
本発明方法において用いられる安定化剤としては、イツ
トリアや焼成によりＹ２Ｏ３となるようなイツトリウム
含有化合物、例えば塩化イツトリウム、硝酸イツトリウ
ム、水利イツトリアなどが好適である。これらの安定化
剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上組み合わ
せて用いてもよい。
トリアや焼成によりＹ２Ｏ３となるようなイツトリウム
含有化合物、例えば塩化イツトリウム、硝酸イツトリウ
ム、水利イツトリアなどが好適である。これらの安定化
剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上組み合わ
せて用いてもよい。
前記の安定化剤を含有するジルコニアゾル水性溶液の調
製方法としては、例えば予め調製したジルコニアゾル水
性溶液に、塩化イツトリウムなどの水に可溶な安定化剤
を添加する方法、あるいは別に調製した安定化剤のゾル
水性溶液を加える方法などを用いることができる。ジル
コニアゾル水性溶液は市販のものを用いてもよいし、加
水分解法などの公知の金属酸化物ゾル調製法により調製
したものを用いてもよい。その濃度については、低すぎ
ると滴下径に比べて、最終球状焼結体の径が小さくなり
すぎ、一方高すぎると滴下しにくいため、通常１５〜２
５重量％程度が好ましい。捷 ４− た、安定化剤のゾル水性溶液は、前記のジルコニアゾル
水性溶液の場合と同様にして調製することができる。
製方法としては、例えば予め調製したジルコニアゾル水
性溶液に、塩化イツトリウムなどの水に可溶な安定化剤
を添加する方法、あるいは別に調製した安定化剤のゾル
水性溶液を加える方法などを用いることができる。ジル
コニアゾル水性溶液は市販のものを用いてもよいし、加
水分解法などの公知の金属酸化物ゾル調製法により調製
したものを用いてもよい。その濃度については、低すぎ
ると滴下径に比べて、最終球状焼結体の径が小さくなり
すぎ、一方高すぎると滴下しにくいため、通常１５〜２
５重量％程度が好ましい。捷 ４− た、安定化剤のゾル水性溶液は、前記のジルコニアゾル
水性溶液の場合と同様にして調製することができる。
本発明方法における安定化剤の含有量については、安定
化剤としてイツトリアや焼成によりＹ２Ｏ３になるよう
なイツトリウム含有化合物を用いる場合、得られた焼結
体において、Ｙ２Ｏ３の含有量がＺｒＯ２の含有量に対
して２〜１０重量％の範囲になるように、安定化剤を含
有させることが望ましい。Ｙ２Ｏ３の含有量が２重量％
未満では焼結体にクラックが発生しやすく、まだ１０重
量％を超えると高耐摩耗性のものが得られない。
化剤としてイツトリアや焼成によりＹ２Ｏ３になるよう
なイツトリウム含有化合物を用いる場合、得られた焼結
体において、Ｙ２Ｏ３の含有量がＺｒＯ２の含有量に対
して２〜１０重量％の範囲になるように、安定化剤を含
有させることが望ましい。Ｙ２Ｏ３の含有量が２重量％
未満では焼結体にクラックが発生しやすく、まだ１０重
量％を超えると高耐摩耗性のものが得られない。
本発明において、安定化剤を含有するジルコニアゾル水
性溶液を非水性媒体中に滴下してゲル化球状体を生成さ
せるだめには、非水性媒体として、例えば灯油やスピン
ドル油などを用い、このものを円筒容器などに入れて、
好壕しくけ８０〜９５℃の温度に加温し、この加温され
た非水性媒体中に、該ジルコニアゾル水性溶液をノズル
より液滴として滴下すればよい。このような操作を行う
ことにより、固化したゲル化球状体が該容器の底に容易
に得られる。前記ノズルの径は、所望の球状焼結体の径
により適宜選ばれる。例えば１喘径のノズルを用いた場
合は、液滴の径は約５ｒＩｒＩｎとなり、乾燥後のゲル
化球状体の径は約３Ｂ１球状焼結体の径は約１．５關と
なる。この球状焼結体の径は該ジルコニアゾル水性溶液
の濃度及びノズルの径によって容易に制御しうるが、こ
れらによってゾル・ゲル転移時間も変わるため、円筒容
器の深さを適宜変える必要がある。
性溶液を非水性媒体中に滴下してゲル化球状体を生成さ
せるだめには、非水性媒体として、例えば灯油やスピン
ドル油などを用い、このものを円筒容器などに入れて、
好壕しくけ８０〜９５℃の温度に加温し、この加温され
た非水性媒体中に、該ジルコニアゾル水性溶液をノズル
より液滴として滴下すればよい。このような操作を行う
ことにより、固化したゲル化球状体が該容器の底に容易
に得られる。前記ノズルの径は、所望の球状焼結体の径
により適宜選ばれる。例えば１喘径のノズルを用いた場
合は、液滴の径は約５ｒＩｒＩｎとなり、乾燥後のゲル
化球状体の径は約３Ｂ１球状焼結体の径は約１．５關と
なる。この球状焼結体の径は該ジルコニアゾル水性溶液
の濃度及びノズルの径によって容易に制御しうるが、こ
れらによってゾル・ゲル転移時間も変わるため、円筒容
器の深さを適宜変える必要がある。
このようにして形成されたゲル化球状体は、該非水性媒
体と分離したのち、例えば３０〜７０℃の温度で乾燥し
、次いで１５００〜１６００ ℃の温度で焼成すること
により、目的とするジルコニア質球状焼結体が得られる
。
体と分離したのち、例えば３０〜７０℃の温度で乾燥し
、次いで１５００〜１６００ ℃の温度で焼成すること
により、目的とするジルコニア質球状焼結体が得られる
。
（発明の効果）
本発明方法によると、粉砕、分散機に使用されるメディ
ア用として極めて好適な、優れた耐摩耗性を有する外径
１０關以下の真球度の優れたジルコニア質球状焼結体が
効率よく得られ、本発明方法は極めて実用的価値の高い
ものである。
ア用として極めて好適な、優れた耐摩耗性を有する外径
１０關以下の真球度の優れたジルコニア質球状焼結体が
効率よく得られ、本発明方法は極めて実用的価値の高い
ものである。
（実施例）
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例
２０重量％濃度のジルコニアゾル水溶液〔日産化学■製
〕に、最終焼結体においてＹ２Ｏ３の量がＺｒＯ２に対
して１〜５重量％になるように塩化イツトリウム〔日本
イツトリウム■製〕の量を変えて溶解し、安定化剤含有
のジルコニアゾル水溶液を調製した。
〕に、最終焼結体においてＹ２Ｏ３の量がＺｒＯ２に対
して１〜５重量％になるように塩化イツトリウム〔日本
イツトリウム■製〕の量を変えて溶解し、安定化剤含有
のジルコニアゾル水溶液を調製した。
一方、径５ｏｗｎ、高さ］、０００ｍｍの円筒容器に真
空ポンプ油を満たして９０℃に加温し、この中へ前記の
安定化剤含有のジルコニアゾル水溶液を２輔径のノズル
を用い、液滴として多数滴下した。
空ポンプ油を満たして９０℃に加温し、この中へ前記の
安定化剤含有のジルコニアゾル水溶液を２輔径のノズル
を用い、液滴として多数滴下した。
次いで該容器底部に形成したゲル化球状体を取り出し、
室温で２４時間乾燥後、さらに５０℃で８時間乾燥した
のち、１．５５０ ℃で１時間電気炉で焼成し、サンプ
ル１〜５のジルコニア質球状焼結体を得た。
室温で２４時間乾燥後、さらに５０℃で８時間乾燥した
のち、１．５５０ ℃で１時間電気炉で焼成し、サンプ
ル１〜５のジルコニア質球状焼結体を得た。
７−
得られた焼結体は、径約２Ｗａｎの均一な球状体であっ
た。この球状焼結体をボールミルのボールとして用い、
水のみで４８時間該ボールミルを運転して空摺り摩耗率
をめた。その結果を次表に示す。
た。この球状焼結体をボールミルのボールとして用い、
水のみで４８時間該ボールミルを運転して空摺り摩耗率
をめた。その結果を次表に示す。
表から分るように、本発明の球状焼結体は、優れた耐摩
耗性を有し、特にＹ２Ｏ３の含有割合がＺ ｒ ０２に
対して２〜１０重量％のものが耐摩耗性に優れている。
耗性を有し、特にＹ２Ｏ３の含有割合がＺ ｒ ０２に
対して２〜１０重量％のものが耐摩耗性に優れている。
９−
８−
１０−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 安定化剤を含有するジルコニアゾル水性溶液を加温
した非水性媒体中に滴下し、次いで生成したゲル化球状
体を該非水性媒体と分離乾燥後、焼成することを特徴と
するジルコニア質球状焼結体の製造方法。 ２ 安定化剤がイツ） ＩＪア及び焼成によりＹ２Ｏ３
となるイツトリウム含有化合物の中から選ばれた少なく
とも１種である特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３ 焼結体中におけるＹ２Ｏ３の含有量がＺｒＯ□の含
有１に対して２〜１０重量％になるような割合で安定化
剤を含有させる特許請求の範囲第２項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59097197A JPS60246260A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | ジルコニア質球状焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59097197A JPS60246260A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | ジルコニア質球状焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60246260A true JPS60246260A (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=14185867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59097197A Pending JPS60246260A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | ジルコニア質球状焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60246260A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62149102A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-03 | 株式会社東芝 | 非直線抵抗体の製造方法 |
| JPH07257925A (ja) * | 1988-02-17 | 1995-10-09 | Showa Shell Sekiyu Kk | ジルコニア微小粒子 |
| JP2017521249A (ja) * | 2014-07-16 | 2017-08-03 | マゴトー アンテルナショナル（ソシエテ アノニム） | セラミック粒及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59097197A patent/JPS60246260A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62149102A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-03 | 株式会社東芝 | 非直線抵抗体の製造方法 |
| JPH07257925A (ja) * | 1988-02-17 | 1995-10-09 | Showa Shell Sekiyu Kk | ジルコニア微小粒子 |
| JP2017521249A (ja) * | 2014-07-16 | 2017-08-03 | マゴトー アンテルナショナル（ソシエテ アノニム） | セラミック粒及びその製造方法 |
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