JPS61205104A - 高靭性ジルコニアペレツトの製造方法 - Google Patents
高靭性ジルコニアペレツトの製造方法Info
- Publication number
- JPS61205104A JPS61205104A JP4456585A JP4456585A JPS61205104A JP S61205104 A JPS61205104 A JP S61205104A JP 4456585 A JP4456585 A JP 4456585A JP 4456585 A JP4456585 A JP 4456585A JP S61205104 A JPS61205104 A JP S61205104A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- silpet
- polishing
- pellets
- zirconia
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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、ニューセラミック、特に電子部品用セラミッ
ク原料の微粉砕または解砕分散用媒体として用いられる
高靭性ジルコニアペレットの′ｍ造方法に関するもので
ある。
ク原料の微粉砕または解砕分散用媒体として用いられる
高靭性ジルコニアペレットの′ｍ造方法に関するもので
ある。
従来の技術
高靭性ジルコニアペレットのうち、直径と高さのほぼ等
しい円筒体を特にシルペットと呼び、ニューセラミック
原料の微粉砕または分散用媒体として使用され１分散用
として殊に優れ多用されるに至っている。これは、高靭
性ジルコニアシルベットの高密度、高強度および高靭性
によって得られる高粉砕効率と低汚染性を高く評価して
のことである。
しい円筒体を特にシルペットと呼び、ニューセラミック
原料の微粉砕または分散用媒体として使用され１分散用
として殊に優れ多用されるに至っている。これは、高靭
性ジルコニアシルベットの高密度、高強度および高靭性
によって得られる高粉砕効率と低汚染性を高く評価して
のことである。
シルペットは径１〜６鱈と小径で、その製造方法として
は、一般に製綻機の如きペレット成ｆＪ機で型打し、形
状の不良なものを除き、そのまま焼成し、製品としてい
る。
は、一般に製綻機の如きペレット成ｆＪ機で型打し、形
状の不良なものを除き、そのまま焼成し、製品としてい
る。
発明が解決しようとする問題点
上述のペレット成型機で型打したものは、充分な成形圧
を印加すると、水平方向に層状の欠陥（ラミネーション
）ができるため、焼成して得られた製品は強度および耐
破壊性が良好とは言い難く減耗率が大である。この型打
した生型をコールドアイソスタチックブレス（Ｃｏｌｄ
ｌ５ｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ以下、ＯＩＰと略称
する）を用いて再加圧成形すれば、欠陥のない生型が得
られる筈であるが、このようなシルペットを１個１個分
離した収態でゴム袋等に取組し、袋内を真空雰囲気とし
た後、ＣＩＰにより成形すれば良いとしても、非常に手
間がかかり、実際上不可能といえる。
を印加すると、水平方向に層状の欠陥（ラミネーション
）ができるため、焼成して得られた製品は強度および耐
破壊性が良好とは言い難く減耗率が大である。この型打
した生型をコールドアイソスタチックブレス（Ｃｏｌｄ
ｌ５ｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ以下、ＯＩＰと略称
する）を用いて再加圧成形すれば、欠陥のない生型が得
られる筈であるが、このようなシルペットを１個１個分
離した収態でゴム袋等に取組し、袋内を真空雰囲気とし
た後、ＣＩＰにより成形すれば良いとしても、非常に手
間がかかり、実際上不可能といえる。
従来、ゴム型を用いてゴム型内に原料を充填しゴム型を
ＯＩＰにより加圧し、型から充分に加圧成形された製品
を取出すことは行なわれているがシルペットの如き小粒
径のものを同時に多量にＣＩＰにより成形することは、
非常に手数がかかるとされ、ＣｔＩＰ成形を行なっても
胴部の凹んだ鼓状の生型となり、正しい円筒形が得られ
ず、これを焼成したものは縫欠けを生じ易く、耐破壊強
度もＣｉＰ成形製品としては不満足のため、シルペット
のＯＩＰによる成形は行なわれていない。
ＯＩＰにより加圧し、型から充分に加圧成形された製品
を取出すことは行なわれているがシルペットの如き小粒
径のものを同時に多量にＣＩＰにより成形することは、
非常に手数がかかるとされ、ＣｔＩＰ成形を行なっても
胴部の凹んだ鼓状の生型となり、正しい円筒形が得られ
ず、これを焼成したものは縫欠けを生じ易く、耐破壊強
度もＣｉＰ成形製品としては不満足のため、シルペット
のＯＩＰによる成形は行なわれていない。
発明者らは、新規なシルペット月ゴム型を考案し、同時
に多数のシルペットのＣＩＰ成形品を得ると共に、この
ＣＩＰ成形による生型の形状の整形および焼成品の仕上
研磨を行なうことにより、正しい円筒形で耐破壊強度の
著しく向上したジルコニアペレット（シルペット）の製
造に成功したものである。
に多数のシルペットのＣＩＰ成形品を得ると共に、この
ＣＩＰ成形による生型の形状の整形および焼成品の仕上
研磨を行なうことにより、正しい円筒形で耐破壊強度の
著しく向上したジルコニアペレット（シルペット）の製
造に成功したものである。
問題点を解決するための手段
本発明に係る高靭性ジルコニアペレットの製造方法は、
（１）多数の小円筒孔を配設したゴム製下型の小円筒孔
に高靭性ジルコニア原料粉体を充填し、該下型に平板状
ゴム製上型を密嵌し、コールドアイソスタチックブレス
を用いて生ペレットを成形する成形工程。
に高靭性ジルコニア原料粉体を充填し、該下型に平板状
ゴム製上型を密嵌し、コールドアイソスタチックブレス
を用いて生ペレットを成形する成形工程。
（２）前記化ベレットをボールミルにより共宿りし整形
する共摺整形工程。
する共摺整形工程。
（３）前記整形された生ペレットを焼成する焼成工程、
および （４）前記焼成ペレットをバレル研磨により鏡面研磨す
る鏡面仕上工程 からなることを特徴とするものである。
および （４）前記焼成ペレットをバレル研磨により鏡面研磨す
る鏡面仕上工程 からなることを特徴とするものである。
先ず、成形工程について説明すると、ＣＩＰ成形に使用
するゴム型は第１図画面図に示すように上下に２分割さ
れた円盤状外底面および上表面を平面としたゴム型で、
下型１には可能な限度内で円筒形孔２が多数穿設されて
いる。孔の径と深さは、はぼ等しく、孔径と隣りの孔と
の孔の中心間距離の比は１：１．４ないし１：２の範囲
が好ましく、１：１．４以下ではＣＩＰを施しても相互
に干渉して正しい形状が得られないおそれがあり、１：
２以上では孔の配設数が減少し成形動感が低下する。型
のゴム硬度は７０〜９０（ＪＩＳＡ）の範囲が好ましく
、７０以下では柔軟に過ぎ、型自体が変形し易く％９０
以上では硬過ぎて正しい形状の生型を得ることが国難と
なるからである。
するゴム型は第１図画面図に示すように上下に２分割さ
れた円盤状外底面および上表面を平面としたゴム型で、
下型１には可能な限度内で円筒形孔２が多数穿設されて
いる。孔の径と深さは、はぼ等しく、孔径と隣りの孔と
の孔の中心間距離の比は１：１．４ないし１：２の範囲
が好ましく、１：１．４以下ではＣＩＰを施しても相互
に干渉して正しい形状が得られないおそれがあり、１：
２以上では孔の配設数が減少し成形動感が低下する。型
のゴム硬度は７０〜９０（ＪＩＳＡ）の範囲が好ましく
、７０以下では柔軟に過ぎ、型自体が変形し易く％９０
以上では硬過ぎて正しい形状の生型を得ることが国難と
なるからである。
下型１と上型３を密嵌する手段として、第２図に示すよ
うに、下型の周縁には環状に段部４が設けられ、上型に
は、これに対応して円環状の白縁５が形成されている。
うに、下型の周縁には環状に段部４が設けられ、上型に
は、これに対応して円環状の白縁５が形成されている。
これらの段部側壁と凸部側壁には逆テーパーがつけられ
、ゴム弾性を利用し下型と上型を相互に押圧し嵌着せし
めるようになっている。このように上下型の嵌着部が逆
テーパーで結合しているので、嵌着後、上下型は不用意
に離脱することがなく、かつＣＩＰ成形時に、加圧液の
型内への液漏れは防止される。上記目的のためには凸部
の高さｈは５ｍ＋程度、テーパーｈ：ｔは５０：工程度
が好ｌｌ１Ｎである。
、ゴム弾性を利用し下型と上型を相互に押圧し嵌着せし
めるようになっている。このように上下型の嵌着部が逆
テーパーで結合しているので、嵌着後、上下型は不用意
に離脱することがなく、かつＣＩＰ成形時に、加圧液の
型内への液漏れは防止される。上記目的のためには凸部
の高さｈは５ｍ＋程度、テーパーｈ：ｔは５０：工程度
が好ｌｌ１Ｎである。
成型は、下型の円筒形小孔に原料の高靭性ジルコニアと
してイツトリア部分安定化ジルコニア粉末を型の振動下
に充填し、表面を摺り切り、上型を嵌着させ、充填済の
型数個を重ねてゴム輪で緊縛してＯＩＰ装置内に装入し
、常法によりＯＩＰ成形を行ない、成形後、型から化シ
ルペットを取出す。このようにして成形された化シルペ
ットは原ゴム型の小孔が円筒形であるので、第３図（Ａ
）に示Ｔように、胴部のやや凹んだ鼓状となり、上下面
の周縁は、やや尖った稜角形状を呈している。なお、化
シルペットの鼓状形状を生じないようにするため胴部の
凹む分を補正した、逆に胴部のやや膨らんだ太鼓状の小
孔を前記円筒形か孔の代りに下型に穿設してもよＱｌ。
してイツトリア部分安定化ジルコニア粉末を型の振動下
に充填し、表面を摺り切り、上型を嵌着させ、充填済の
型数個を重ねてゴム輪で緊縛してＯＩＰ装置内に装入し
、常法によりＯＩＰ成形を行ない、成形後、型から化シ
ルペットを取出す。このようにして成形された化シルペ
ットは原ゴム型の小孔が円筒形であるので、第３図（Ａ
）に示Ｔように、胴部のやや凹んだ鼓状となり、上下面
の周縁は、やや尖った稜角形状を呈している。なお、化
シルペットの鼓状形状を生じないようにするため胴部の
凹む分を補正した、逆に胴部のやや膨らんだ太鼓状の小
孔を前記円筒形か孔の代りに下型に穿設してもよＱｌ。
次の共摺整形工程では、前工程で得られた生シルペット
の一定量を一種のアルミナ製ボールミルに装入し、ボー
ルミルを回転させて共摺りを行なう。この共摺りにより
シルペットの形状は、第３図（Ｂ）に示すように、上下
周縁の角波は除去されて丸くなり、鼓形も円筒形に修正
される。
の一定量を一種のアルミナ製ボールミルに装入し、ボー
ルミルを回転させて共摺りを行なう。この共摺りにより
シルペットの形状は、第３図（Ｂ）に示すように、上下
周縁の角波は除去されて丸くなり、鼓形も円筒形に修正
される。
このようにして形状を整えられた生シルペットは、焼成
工程に移され、常法により、所定温度で所定時間焼成さ
れる。
工程に移され、常法により、所定温度で所定時間焼成さ
れる。
焼成シルペットは、次の鏡面研磨工程にかけられる。鏡
面研磨は、例えば、遠心バレル研磨機を用い、粗研磨、
中間研磨および仕上研磨の三段階即ち、第一次工程とし
てアルミナ球又は一種のセラミック製粒体をメディアと
してカーボランダム微粒と水を加えて荒磨きし、第二次
工程としてカーボランダムをアランダムに蓄えて中間磨
きを行ない、第三次工程として、−厘の仕上剤を用いで
仕上磨きを行ない鏡面仕上製品とする。
面研磨は、例えば、遠心バレル研磨機を用い、粗研磨、
中間研磨および仕上研磨の三段階即ち、第一次工程とし
てアルミナ球又は一種のセラミック製粒体をメディアと
してカーボランダム微粒と水を加えて荒磨きし、第二次
工程としてカーボランダムをアランダムに蓄えて中間磨
きを行ない、第三次工程として、−厘の仕上剤を用いで
仕上磨きを行ない鏡面仕上製品とする。
作用
本発明の成形工程においては、既述の構成としたゴム型
を用いているので、シルペット用原料を各小円筒孔に隙
間なく充填し表面を摺切りすれば各シルペットの定量性
は確保され、同時に多数のシルペット生型を得ることが
できる。さらに、盤状ゴム型を数個重ねてゴム輪で緊縛
し、ＯＩＰ装置内に装入されるので、各型は緊締され、
型内に加圧用液が漏入するおそれがなく１、また、束ね
たものをＯＩＰ装置内に装入でき、装置内容積を有効に
利用し、かつ操作が容易となる。
を用いているので、シルペット用原料を各小円筒孔に隙
間なく充填し表面を摺切りすれば各シルペットの定量性
は確保され、同時に多数のシルペット生型を得ることが
できる。さらに、盤状ゴム型を数個重ねてゴム輪で緊縛
し、ＯＩＰ装置内に装入されるので、各型は緊締され、
型内に加圧用液が漏入するおそれがなく１、また、束ね
たものをＯＩＰ装置内に装入でき、装置内容積を有効に
利用し、かつ操作が容易となる。
次の共摺工程では鼓形が修正され、正しい円筒形となる
と共に、上下周縁の角波が取れ、焼成後の研磨工程等で
縁欠けを生ぜず、不良品の発生が防止される。
と共に、上下周縁の角波が取れ、焼成後の研磨工程等で
縁欠けを生ぜず、不良品の発生が防止される。
また、最後の鏡面仕上工程では、粉砕等の媒体として使
用中にシルペット破壊の起因となる表面の優等欠陥が除
去されるので、耐破壊強度を著しく向上させるものであ
る。以下、実測例により、本発明をさらに具体的に説明
する。
用中にシルペット破壊の起因となる表面の優等欠陥が除
去されるので、耐破壊強度を著しく向上させるものであ
る。以下、実測例により、本発明をさらに具体的に説明
する。
実施例
焼成径径２ Ｍ 、高さ２匍の高靭性ジルコニアシルペ
ットを得るため、第１図に示す円盤状ゴム型を製作した
。ゴム型の硬度は７０（ＪＩＳＡ）であった。下型の円
筒状小孔の孔径は３ ｍ＋ 、円盤の径は１１０簡、相
隣る小孔の中心間距離は４５ｆＩｔ＋（径の１．５倍］
で、小孔の数は３４０であった。
ットを得るため、第１図に示す円盤状ゴム型を製作した
。ゴム型の硬度は７０（ＪＩＳＡ）であった。下型の円
筒状小孔の孔径は３ ｍ＋ 、円盤の径は１１０簡、相
隣る小孔の中心間距離は４５ｆＩｔ＋（径の１．５倍］
で、小孔の数は３４０であった。
この下型に振動を与えながら、イツトリア部分安定化ジ
ルコニア粉末を充填し、型からあふれたものを摺切りし
、上型を密嵌させ、所要圧力下でＯＩＰ成形を行なった
ところ、１個の型についてシルペット型プレス品３４０
個、合ｉｆｆ１４ｇを得た。
ルコニア粉末を充填し、型からあふれたものを摺切りし
、上型を密嵌させ、所要圧力下でＯＩＰ成形を行なった
ところ、１個の型についてシルペット型プレス品３４０
個、合ｉｆｆ１４ｇを得た。
このものは第３図（Ａｌ の如き形状をしており２１ア
ルミナボツトミルで７Ｏｒｐｍ、１０分間共摺りし、稜
の丸められた円筒形の修正シルペット生型を辱た。共摺
り時間は５〜１５分が良く、長時間行なうとチッピング
を起すので注意が必要である。
ルミナボツトミルで７Ｏｒｐｍ、１０分間共摺りし、稜
の丸められた円筒形の修正シルペット生型を辱た。共摺
り時間は５〜１５分が良く、長時間行なうとチッピング
を起すので注意が必要である。
この生シルペットを１４００〜１５００℃で１時間焼成
して径２ Ｍ 、高さ２簡の高靭性ジルコニアシルペッ
トを得た。
して径２ Ｍ 、高さ２簡の高靭性ジルコニアシルペッ
トを得た。
次に、遠心バレル研磨機（東邦鋼機（株）製。
Ａ−６４型）を用い、１ボット当りアルミナ１５簡径ボ
ール６ｋｇ、シルペット６ｋｇ、Ｃ−１００カーボラン
ダム粉末１００ｃｃ、ｚｋｌＪを加えて荒磨きし、洗浄
後、Ｃ−１００カーボランダムの代りにホワイトアラン
ダム粉末２００ｃｃ、、水を３ノ加え１時間中間磨きし
洗浄後、仕上磨き材（東邦鋼機（株）製、ポリマックス
Ｂ Ｂ ２００． Ｃ，Ｃ。
ール６ｋｇ、シルペット６ｋｇ、Ｃ−１００カーボラン
ダム粉末１００ｃｃ、ｚｋｌＪを加えて荒磨きし、洗浄
後、Ｃ−１００カーボランダムの代りにホワイトアラン
ダム粉末２００ｃｃ、、水を３ノ加え１時間中間磨きし
洗浄後、仕上磨き材（東邦鋼機（株）製、ポリマックス
Ｂ Ｂ ２００． Ｃ，Ｃ。
ポリマックスポリシングパウダー１００ｃ、ｃ、ｌ、水
５／を加え、２時間仕上磨きし洗浄し製品ジルコニアシ
ルペットを得た。
５／を加え、２時間仕上磨きし洗浄し製品ジルコニアシ
ルペットを得た。
このシルペットについて密度を測定したところ＆Ｏｇ／
ｃｍ３であった。また８Ｉ誠的強度も優れており、この
もののハンマーによる定盤上の打撃破壊試験では、強打
１５回以上の打撃に耐えることができた。
ｃｍ３であった。また８Ｉ誠的強度も優れており、この
もののハンマーによる定盤上の打撃破壊試験では、強打
１５回以上の打撃に耐えることができた。
比較のため、化シルベットを共摺りして焼成後鏡面研磨
を厖さなかったものについて同じくハンマーテストを行
なったが、平均強打３回で破壊した。また、共摺りを省
いて焼成したものは、鏡面研磨工程の荒磨き段階で縁欠
けを起して不良品となり、製品価値を著しく減殺したも
のとなった。
を厖さなかったものについて同じくハンマーテストを行
なったが、平均強打３回で破壊した。また、共摺りを省
いて焼成したものは、鏡面研磨工程の荒磨き段階で縁欠
けを起して不良品となり、製品価値を著しく減殺したも
のとなった。
以上の結果から、本発明によるジルコニアシルベットが
非常に優れた耐破壊強度を有するものであり、また本発
明において、共摺工程および鏡面研磨工程が必須の工程
であることが理解される。
非常に優れた耐破壊強度を有するものであり、また本発
明において、共摺工程および鏡面研磨工程が必須の工程
であることが理解される。
発明の効果
本発明方法によるシルペットは、ＣＩＰ成形によるので
、均質かつ高密度製品として得られ、製品の形状も正円
筒形で、縁欠は等の不良品の発生率が極めて小である。
、均質かつ高密度製品として得られ、製品の形状も正円
筒形で、縁欠は等の不良品の発生率が極めて小である。
また、ＣＩＰ成形法によるにも拘らず、ゴム型から多数
の生型を同時に型打ちすることができるので、生産性も
良好である。
の生型を同時に型打ちすることができるので、生産性も
良好である。
本発明方法により得られた製品は、正円１形で高強度、
高靭性等優れた特性を有し、ニューセラミック原料等の
微粉砕、解砕分散用媒体として、磨耗率が低く密度が高
いので高い粉Ｐ効累が保証され、経済的であり、シリカ
、アルミナ等の混入汚染がなく、ファインセラミックス
に貢献する優れた工業的発明と言うことができる。
高靭性等優れた特性を有し、ニューセラミック原料等の
微粉砕、解砕分散用媒体として、磨耗率が低く密度が高
いので高い粉Ｐ効累が保証され、経済的であり、シリカ
、アルミナ等の混入汚染がなく、ファインセラミックス
に貢献する優れた工業的発明と言うことができる。
第１図は本発明方法に用いられるゴム型の縦断面図で、
第２図は、上下型の嵌合部の拡大断面図で、第３図（Ａ
）および（Ｂ）はそれぞれＣＩＰ成形後および共摺り後
のシルペットの拡大断面図である。 １・・・・下型、２・・・・円筒形孔、３・・・・上型
。
第２図は、上下型の嵌合部の拡大断面図で、第３図（Ａ
）および（Ｂ）はそれぞれＣＩＰ成形後および共摺り後
のシルペットの拡大断面図である。 １・・・・下型、２・・・・円筒形孔、３・・・・上型
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高靭性ジルコニアペレットの製造方法において、（
１）多数の小円筒孔を配設したゴム製下型の小円筒孔に
高靭性ジルコニア原料粉体を充填し、該下型に平板状ゴ
ム製上型を密嵌し、コールドアイソスタチックプレスを
用いて生ペレットを成形する成形工程、 （２）前記生ペレットをボールミルにより共摺りし整形
する共摺整形工程、 （３）前記整形された生ペレットを焼成する焼成工程、
および （４）前記焼成ペレットをバレル研磨により鏡面研磨す
る鏡面仕上工程 からなることを特徴とする高靭性ジルコニアペレットの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4456585A JPS61205104A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 高靭性ジルコニアペレツトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4456585A JPS61205104A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 高靭性ジルコニアペレツトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61205104A true JPS61205104A (ja) | 1986-09-11 |
| JPH0536206B2 JPH0536206B2 (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=12695016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4456585A Granted JPS61205104A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 高靭性ジルコニアペレツトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61205104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009286643A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 酸化ジルコニウム系焼結体の製造方法、及び該製造方法により得られる酸化ジルコニウム系焼結体 |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP4456585A patent/JPS61205104A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009286643A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 酸化ジルコニウム系焼結体の製造方法、及び該製造方法により得られる酸化ジルコニウム系焼結体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0536206B2 (ja) | 1993-05-28 |
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