JPS62132766A - アルミナ質焼結体の製造方法 - Google Patents
アルミナ質焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS62132766A JPS62132766A JP60269246A JP26924685A JPS62132766A JP S62132766 A JPS62132766 A JP S62132766A JP 60269246 A JP60269246 A JP 60269246A JP 26924685 A JP26924685 A JP 26924685A JP S62132766 A JPS62132766 A JP S62132766A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- sintered body
- sintering
- zirconia
- manufacture
- Prior art date
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- Pending
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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ｍ分野〉
本発明は、特に破壊靭性の高いアルミナ焼結体の製造法
に関し、機械的構造材料その伯アルミナ焼結体汎用の用
途に適した材料を製造するものである。
に関し、機械的構造材料その伯アルミナ焼結体汎用の用
途に適した材料を製造するものである。
〈従来の技術〉
アルミナは従来より硬度が高く、耐摩耗性に優れ、耐食
性が良く、化学的に安定な性質を有する基本材料として
一般的に知られている。
性が良く、化学的に安定な性質を有する基本材料として
一般的に知られている。
しかし、通常の空気中常圧焼結では、強度が窒化珪素な
どに比べてがなり低い値を示す。
どに比べてがなり低い値を示す。
アルミナの使用用途はかなりの分野に亘っているが、機
械的構造材料として使用する場合、耐摩耗性には優れる
が、強度はそれ程高いものではない。おるいは破壊靭性
値か低く、セラミック表面の微小クランクに対して影響
が大きく、破壊し易い等の欠点を有している。
械的構造材料として使用する場合、耐摩耗性には優れる
が、強度はそれ程高いものではない。おるいは破壊靭性
値か低く、セラミック表面の微小クランクに対して影響
が大きく、破壊し易い等の欠点を有している。
又、アルミナ自体を焼結せしめることも種々行なわれて
あり、少量の添加剤を加えて高温加圧下で緻密化する方
法等で高強度のものを（ｑる方法も開発されているが、
使用原料が微細なものを使用する必要があり、したがっ
て高価な原料となり、又設備的にも量産に不向きであっ
た。
あり、少量の添加剤を加えて高温加圧下で緻密化する方
法等で高強度のものを（ｑる方法も開発されているが、
使用原料が微細なものを使用する必要があり、したがっ
て高価な原料となり、又設備的にも量産に不向きであっ
た。
ざらに又ジルコニア磁器等も望ましい強度を備えてはい
るが、使用原料が種々の処理工程を経た高価な原料を用
いるため一般の民需品としての使用は高価にすぎるもの
であった。
るが、使用原料が種々の処理工程を経た高価な原料を用
いるため一般の民需品としての使用は高価にすぎるもの
であった。
そこで、この強度向上と破壊靭性の向上を期待できるも
のとして、ジルコニアを分散したアルミナ焼結体を製造
することか、文献等により有力であると考えられる。
のとして、ジルコニアを分散したアルミナ焼結体を製造
することか、文献等により有力であると考えられる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
従来の方法でジルコニア分散アルミナセラミックスを製
造するには、例えば共沈法をとるため特別な原料を必要
とし、又ホットプレス等の特別な設備も必要である等、
工業的に生産する上でかなり困難である。
造するには、例えば共沈法をとるため特別な原料を必要
とし、又ホットプレス等の特別な設備も必要である等、
工業的に生産する上でかなり困難である。
したがって、特別の原料や設備を必要とすることなく、
原料の選択などをふまえて容易に、強度と破壊靭性に優
れたアルミナセラミックスを得んとりるものである。
原料の選択などをふまえて容易に、強度と破壊靭性に優
れたアルミナセラミックスを得んとりるものである。
く問題点を解決するための手段〉
本発明はジルコニア粉を２３〜３９．５ｊ［％含有する
アルミナに焼結助剤としてイツトリアを外掛けで０．７
５〜２．０重量％添加し、均一に粉砕混合して成形して
なる成形体を１５００〜１６５０℃の温度域において空
気中常圧焼結法により焼成することを特徴とするアルミ
ナ焼結体の製造法でおる。
アルミナに焼結助剤としてイツトリアを外掛けで０．７
５〜２．０重量％添加し、均一に粉砕混合して成形して
なる成形体を１５００〜１６５０℃の温度域において空
気中常圧焼結法により焼成することを特徴とするアルミ
ナ焼結体の製造法でおる。
本発明における配合原料はホールミル等の粉砕混合機で
行なうが、粉砕時間が短か過ぎれば分散が不十分であり
、逆に粉砕時間が長過ぎると、不純物等の混入量が増／
Ｊｌｌするため、粉砕混合時間は３０〜５０時間が適当
である。
行なうが、粉砕時間が短か過ぎれば分散が不十分であり
、逆に粉砕時間が長過ぎると、不純物等の混入量が増／
Ｊｌｌするため、粉砕混合時間は３０〜５０時間が適当
である。
配合原料における単斜晶ジルコニアが２３重四％未満の
場合にはジルコニアによる製品の強度の向上が少なく、
又、３９，５重量％を越えると、アルミナの特性が失な
われる。
場合にはジルコニアによる製品の強度の向上が少なく、
又、３９，５重量％を越えると、アルミナの特性が失な
われる。
イツトリアは外掛けで０．５重量％未満であれば、焼結
助剤および安定化剤として効果がない。
助剤および安定化剤として効果がない。
又、２．０重量％を越えると、ジルコニアの安定化が進
み、破壊靭性の向上がのぞめない。
み、破壊靭性の向上がのぞめない。
アルミナ原料は１．０〜３．０μｍの平均粒径のものが
望ましい。１μｍ未満の微粒で焼結性のすぐれたものを
使用すると、ジルコニアとアルミナの焼結時が異なり、
破壊強度と破壊靭性の向上がのぞめない。３μｍを越え
る粗いものを使用すると焼結が進まない。
望ましい。１μｍ未満の微粒で焼結性のすぐれたものを
使用すると、ジルコニアとアルミナの焼結時が異なり、
破壊強度と破壊靭性の向上がのぞめない。３μｍを越え
る粗いものを使用すると焼結が進まない。
ついで粉砕混合物をバインダー等を用いて成形体とし、
これを空気中にて常圧焼結炉を使用し、１５００〜１６
５０℃で１〜３時間ソーキンクすることにより焼結体を
１ｑる。
これを空気中にて常圧焼結炉を使用し、１５００〜１６
５０℃で１〜３時間ソーキンクすることにより焼結体を
１ｑる。
焼結温度が１５００’Ｃ未満であると焼結不足となり、
又、１６５０°Ｃを越えると、ジルコニアの安定性が悪
くなり単斜晶ｍの増加がみられる。
又、１６５０°Ｃを越えると、ジルコニアの安定性が悪
くなり単斜晶ｍの増加がみられる。
〈実施例〉
純度９９．８％の市販のアルミナ（平均粒径１〜３μｒ
ｒｔ ）と純度９９．９％のジルコニア（比表面積３３
ｍ ２ ／（ＩＩ ）と純度９９．９％のイツトリア（
比表面積１０ｍ ’ １０ ”）を表１に示す各種割合
で配合し、アルミナポー・ルミルにて４２時時間式混合
粉砕した。混合液には水を使用した。次に粉末混合物を
屹燥し、バインダーを５手研部加えて造粒を行なった。
ｒｔ ）と純度９９．９％のジルコニア（比表面積３３
ｍ ２ ／（ＩＩ ）と純度９９．９％のイツトリア（
比表面積１０ｍ ’ １０ ”）を表１に示す各種割合
で配合し、アルミナポー・ルミルにて４２時時間式混合
粉砕した。混合液には水を使用した。次に粉末混合物を
屹燥し、バインダーを５手研部加えて造粒を行なった。
この造粒物を１ｏｏｏ〜２０００ｋＭｃｍ２にて金型又
は静水圧プレス成形し、約６ｘ６ｘ５０ｍｍの成形体を
１ｑて、空気中、常圧で各焼成温度で２時間焼結した。
は静水圧プレス成形し、約６ｘ６ｘ５０ｍｍの成形体を
１ｑて、空気中、常圧で各焼成温度で２時間焼結した。
焼結体の特性値の試験結果を表２に示す。
嵩比重はアルキメデス法にて、抗折強度はスパン３０市
で３点曲げ試験を使って、ＪＩＳ規格ザイズのωｌ削品
を抗折した。破壊靭性値（ＫＩＣ）は常温においてノツ
ヂドビーム法を使用した。試料はＪＩＳ規格サイズに研
削し、ダイヤモンドカッターで幅０．１ｍｍ、深さは試
験片の１７４まで切込みを入れた。抗折強度はクロスヘ
ッドスピード０．５＋ｎｍ／ｍｉｎにて、ＪＩＳ規格の
４点曲げ試験で求めた。 。
で３点曲げ試験を使って、ＪＩＳ規格ザイズのωｌ削品
を抗折した。破壊靭性値（ＫＩＣ）は常温においてノツ
ヂドビーム法を使用した。試料はＪＩＳ規格サイズに研
削し、ダイヤモンドカッターで幅０．１ｍｍ、深さは試
験片の１７４まで切込みを入れた。抗折強度はクロスヘ
ッドスピード０．５＋ｎｍ／ｍｉｎにて、ＪＩＳ規格の
４点曲げ試験で求めた。 。
正方品比はＸ線回折法ピーク強度比にて算出した。
表１
表２
〈発明の効果〉
本発明によれば、イツトリアをアルミナ母材の焼結助剤
およびアルミナ中に分散するジルコニアに対する安定化
剤として添加することにより、空気中、常圧焼結法によ
り容易に緻密焼結体を１ｑることかできる。
およびアルミナ中に分散するジルコニアに対する安定化
剤として添加することにより、空気中、常圧焼結法によ
り容易に緻密焼結体を１ｑることかできる。
又、添加するイツトリアの量や焼成温度を調整すること
により、焼結体の正方品と単斜晶の比を調整することが
でき、靭性値の高い焼結体が得られる。
により、焼結体の正方品と単斜晶の比を調整することが
でき、靭性値の高い焼結体が得られる。
かかる焼結体は機械的構造月利、セラミックス工具等と
して有用なものである。
して有用なものである。
Claims (1)
- ジルコニア粉を２３〜３９．５重量％含有するアルミ
ナに焼結助剤としてイットリアを外掛けで０．７５〜２
．０重量％添加し、均一に粉砕混合して成形してなる成
形体を１５００〜１６５０℃の温度域において空気中常
圧焼結法により焼成することを特徴とするアルミナ焼結
体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269246A JPS62132766A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | アルミナ質焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269246A JPS62132766A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | アルミナ質焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62132766A true JPS62132766A (ja) | 1987-06-16 |
Family
ID=17469678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269246A Pending JPS62132766A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | アルミナ質焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62132766A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5675181A (en) * | 1995-01-19 | 1997-10-07 | Fuji Electric Co., Ltd. | Zirconia-added alumina substrate with direct bonding of copper |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190259A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-10-29 | 日立金属株式会社 | 高硬度高靭性Ａｌ↓２Ｏ↓３系焼結材料 |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP60269246A patent/JPS62132766A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190259A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-10-29 | 日立金属株式会社 | 高硬度高靭性Ａｌ↓２Ｏ↓３系焼結材料 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5675181A (en) * | 1995-01-19 | 1997-10-07 | Fuji Electric Co., Ltd. | Zirconia-added alumina substrate with direct bonding of copper |
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