JPS62265166A - Manufacture of high temperature strength alumina silica baseceramic sintered body - Google Patents

Manufacture of high temperature strength alumina silica baseceramic sintered body

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JPS62265166A
JPS62265166A JP61105804A JP10580486A JPS62265166A JP S62265166 A JPS62265166 A JP S62265166A JP 61105804 A JP61105804 A JP 61105804A JP 10580486 A JP10580486 A JP 10580486A JP S62265166 A JPS62265166 A JP S62265166A
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JP
Japan
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raw material
sintered body
material powder
alumina
silica
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Application number
JP61105804A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
修三 神崎
田端 英世
修実 阿部
太田 滋俊
千秋 御立
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Hokko Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Hokko Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分 本発明は、アルミナ・シリカ系セラミックス焼結体、特
に1300℃までの高温強度か常温強度よりも優れ、か
つその強度の絶対値か高い高強度アルミナ・シリカ系セ
ラミックス焼結体の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION For industrial use, the present invention is an alumina-silica ceramic sintered body, particularly a high-strength alumina which has a high temperature strength up to 1300°C or a strength superior to a room temperature strength, and has a high absolute value of the strength. -Relating to a method for producing a silica-based ceramic sintered body.

従来の技術 ムライトは、3A立203・2SiO,て表される組成
のアルミナ・シリカ系酸化物であり、熱膨張係数か酸化
物セラミックス中ては小さく、密度も小さい、そしてム
ライトは1代表的酸化物セラミックスであるアルミナに
比較して、高温ての耐クリープ特性が優れるなどの特徴
かある。そのため、耐熱性構造材料としての応用可億性
かあり1国内外での研究開発か盛んになりつつある。
Conventional technology Mullite is an alumina-silica-based oxide with a composition expressed as 3A203.2SiO, and has a low thermal expansion coefficient among oxide ceramics and a low density. Compared to alumina, which is a solid ceramic, it has characteristics such as superior creep resistance at high temperatures. Therefore, there are billions of potential applications for it as a heat-resistant structural material, and research and development is becoming more active both domestically and internationally.

一般に、このムライト系焼結体は、原料粉末を仮焼し、
粉砕し、JA形し、焼結して得られる。そして、その原
料粉末を合成する方法としては、(1)粘土質(カオリ
ン質)原料にアルミナを添加する方法、 (2)アルミナゾルとシリカゾルを混合し、ゲル化して
、加熱する方法、 (3)ケイ醜ソーダとアルミニウム塩を混合し、加熱す
る方法、 か代表的である。しかし、(1)は、天然原料に含有す
る不純物の影響により焼結体中にガラス相か多量に生成
する、(2)はゲル化時に強固な仮置を作ることと、ア
ルミナゲルとシリカゲルのゲル化速度の相違から生しる
局部的な組成の不均質を生しることから、焼結性が低下
するとともに焼結体中にガラス相か生成しやすい、そし
て(3)はNa4を使用するため焼結体中にガラス相か
生じやすい、などの欠点かあった。
Generally, this mullite-based sintered body is produced by calcining raw material powder.
Obtained by pulverizing, JA-shaping, and sintering. Methods for synthesizing the raw material powder include (1) adding alumina to clay (kaolin) raw material, (2) mixing alumina sol and silica sol, gelling, and heating; (3) A typical method is to mix and heat silica soda and aluminum salt. However, in (1), a large amount of glass phase is generated in the sintered body due to the influence of impurities contained in natural raw materials, and in (2), it is necessary to create a strong temporary position during gelation, and to combine alumina gel and silica gel. Because local compositional inhomogeneity arises from differences in gelation rates, sinterability decreases and a glass phase tends to form in the sintered body, and (3) uses Na4. Therefore, there were drawbacks such as the tendency to form a glass phase in the sintered body.

前記いずれの場合も、不純物、とりわけNa2O、K2
Oの存在により前記ガラス相の粘性か低下するため、焼
結体の強度、特に800°C以上の高温強度を著しく低
下させる欠点かあった。
In all of the above cases, impurities, especially Na2O, K2
The presence of O reduces the viscosity of the glass phase, which has the disadvantage of significantly reducing the strength of the sintered body, especially the high temperature strength at 800°C or higher.

最近ては、前記方法の他に、アルコキシドを利用してb
;(料粉末を合成する4つの方法、すなわち、 (4)シリコンアルコキシドとアルミニウム塩の共沈法
、 (5)シソコンアルコキシドとアルミニウムアルコキシ
ドとの混合溶液の加水分解法、 (5)シリコンアルコキシドとアルミニウム塩の噴霧熱
分解法、 (7)シリコンアルコキシドとアルミニウムアルコキシ
ドを加水分解して得られたスラリーを混合するスラリー
混合法、 などか提案されている。また、 (8)また、アルミナとシリカの粉末を混合する方法 も古くから知られている。
Recently, in addition to the above method, b
(Four methods for synthesizing the raw powder, namely: (4) Co-precipitation method of silicon alkoxide and aluminum salt, (5) Hydrolysis method of a mixed solution of sisocon alkoxide and aluminum alkoxide, (5) Silicon alkoxide and A method of spray pyrolysis of aluminum salt, (7) a slurry mixing method of mixing a slurry obtained by hydrolyzing silicon alkoxide and aluminum alkoxide, and (8) a method of mixing alumina and silica have been proposed. Methods of mixing powders have also been known for a long time.

しかし、前記の方法において、いずれも不純物、特に極
〈微量のNa2OやK2Oの混入には配慮かはられれて
いなかった。
However, in none of the above methods, consideration has been given to the incorporation of impurities, particularly extremely small amounts of Na2O and K2O.

上記の方法のうちわずかに(6)の方法(特開昭60−
161371号公報)においてのみ、得られた焼結体の
強度か常温から1300℃までほぼ400 M P a
の曲げ強度を示しているか、いずれも温度の上昇ととも
に強度か低下する傾向を示してΣす、常温強度を越える
高温強度は得られていない。
Of the above methods, only method (6)
161371), the strength of the obtained sintered body was approximately 400 MPa from room temperature to 1300°C.
However, the strength tends to decrease as the temperature increases, and high-temperature strength exceeding room temperature strength has not been obtained.

従来のムライト系焼結体の高温強度か低い原因としては
The reason for the low high-temperature strength of conventional mullite-based sintered bodies is:

(イ)不純物、特にアルカリ金属酸化物かムライト結晶
の粒界に低融点低粘度のガラスを形成すること。
(a) Impurities, especially alkali metal oxides or the formation of a low-viscosity glass at the grain boundaries of mullite crystals.

([1)ムライトの合成過程において局部的な組成のズ
レか大きい場合、焼結途中で化学組成から推定されるよ
り多量のガラス相か焼結体中に形成されろこと。
([1) If there is a large local compositional deviation during the mullite synthesis process, a larger amount of glass phase will be formed in the sintered body during sintering than estimated from the chemical composition.

の2点か挙げられ、特に原因(イ)は、800°C以上
の晶−強、1■を箸しく低下させる主因となっている。
There are two points mentioned above, and cause (a) in particular is the main cause of a significant decrease in the crystal strength at 800°C or higher and 1.

発1!(か解決しようとする問題点 未発1g+は、畠゛温強度よりも高温強度か高く、かつ
その強度の絶対値か高いアルミナ・シリカ系セラミック
ス焼結体を製造する方法を提供することにある。このよ
うな本発明の目的は、均質な原料粉末を用いてアルミナ
とシリカとの組成比を:A整することと、原料中の不純
物の濃度をpμmオーダーという極めて少ない値以下に
低減せしめることによって達成される。
Release 1! (The problem that we are trying to solve is to provide a method for producing an alumina-silica ceramic sintered body whose high temperature strength is higher than the field temperature strength, and whose absolute value is also high.) The purpose of the present invention is to use a homogeneous raw material powder to adjust the composition ratio of alumina and silica to:A, and to reduce the concentration of impurities in the raw material to an extremely small value of the order of ppm. achieved by.

問題点を解決するための手段及び作用 本発明の方法において、アルミナ・シリカ系原料粉末を
得るには、(a)アルミナゾルとシリカゾルを均一に混
合するゾル混合法、(b)アルミナスラリーとシリカス
ラリーを均一に混合するスラリー混合法、または(C)
またはアルミナ微粉末とシリカ微粉末を均一に混合する
微粉末混合法などの方法か有効に使用てきる。また、原
料粉末のA文、0ユと5iOzとの含量に対するA交。
Means and Effects for Solving Problems In the method of the present invention, in order to obtain alumina-silica raw material powder, (a) sol mixing method of uniformly mixing alumina sol and silica sol, (b) alumina slurry and silica slurry. Slurry mixing method to uniformly mix or (C)
Alternatively, a method such as a fine powder mixing method that uniformly mixes fine alumina powder and fine silica powder can be effectively used. In addition, the A statement of the raw material powder, the A exchange for the content of 0 U and 5 iOz.

0 * (D ’、’、1合を60〜73 %、 H’
I’(% (モル% テ46.9〜61.4%)、好ま
しくは65〜70屯量%の範囲に調整した原料粉末かイ
1効に用いられる。
0 * (D', ', 1 go 60-73%, H'
The raw material powder adjusted to I'(% (mol% 46.9 to 61.4%), preferably in the range of 65 to 70 tonne %) is used for the first effect.

さらに、本発明の方法ては、後て述べる高温における不
純物の影響を調べた実施例(第4図応カー変位図)から
判るように、原料粉末中A l tO,3、S i 0
2以外の不純物、すなわちFe2Q、、CaOlMzO
,Nat OlK2O゜Li2O、TiO2などを総量
で2500pμmより少なくする必要かあり、特にNa
a O及びK2Oの総量をlooOpμm以下、好まし
くは500pμm以下になるように原料粉末か合成され
る。このようにアルカリ含有量を最少に抑制しするには
、精製した出発原料からアルミナ・シリカ系の均一な原
料粉末を合成すれば達成しうる。
Furthermore, as can be seen from the example (FIG. 4) in which the influence of impurities at high temperatures was investigated (described later), the method of the present invention has the advantage that A l tO,3, S i 0 in the raw material powder
Impurities other than 2, i.e. Fe2Q, CaOlMzO
, NatOlK2O゜Li2O, TiO2, etc. need to be less than 2500 pμm in total, especially Na
The raw material powder is synthesized so that the total amount of a O and K2O is less than looOpμm, preferably less than 500pμm. In this way, minimizing the alkali content can be achieved by synthesizing a uniform alumina-silica raw material powder from purified starting materials.

この場合、原料粉末の合成方法は前記(1)〜(8)な
どの種々の方法かあり、それぞれの出発原料となる物質
を蒸留、再結品などの方法により精製して使用すればよ
い。
In this case, there are various methods for synthesizing the raw material powder, such as those described in (1) to (8) above, and each starting material may be purified by methods such as distillation and reconsolidation before use.

次いで、このようにして合成された原料粉末は仮焼し、
粉砕し、成形した後、1500〜1700 ’C1好ま
しくは1600〜1650の温度て、空気中での常圧焼
結、もしくは、空気中、真空又は不活性雰囲気中で加圧
焼結される。
Next, the raw material powder synthesized in this way is calcined,
After crushing and shaping, it is sintered under normal pressure in air at a temperature of 1500-1700' C1, preferably 1600-1650°C, or pressure sintered in air, vacuum or an inert atmosphere.

前記のような不純物の規制は、特に高温強度を得るため
に不可欠である。またAl2Oユと5i02との含量に
対するA l 20 xの4合を前記のように限定する
理由は、Al2O2の割合か60%〜73重量%まての
範囲において常温強度よりも高い1300°Cての高温
強度か得られ、A立。
Control of impurities as described above is essential, especially in order to obtain high-temperature strength. Furthermore, the reason for limiting the amount of Al20 A high temperature strength of A is obtained.

0、の−1合か65〜70重量%の範囲において時に高
い高温強度か得られるからである。
This is because high high temperature strength can sometimes be obtained in the range of 65 to 70% by weight.

前記A l 2O3の割合か60重量%よりも少なくな
ると、ガラス相か増加してムライト粒子同士の接触点か
少なくなり、高温強度が低下するのて、好ましくない。
If the proportion of Al 2 O 3 is less than 60% by weight, the glass phase increases, the number of contact points between mullite particles decreases, and high temperature strength decreases, which is not preferable.

従来の方法においては、アルミナ源とシリカ源との混合
物からアルミナ・シリカ系の原料粉末を合成する段階て
、1ii成の不均質か生しやすい。また、兆該原料粉末
中に不純物、特にNa、OやK2Oか過剰に存在すると
、シリカ過剰の組成てはムライト結品相の他に存在する
SiO□ガラス相中にNa、01K20か溶は込み、S
 t O2ガラス相の粘性か温度上昇とともに低下する
。そのために、800°C以上の高温度での焼結体の強
度が極端に低くなる傾向かあった。
In conventional methods, the step of synthesizing an alumina-silica raw material powder from a mixture of an alumina source and a silica source tends to produce a heterogeneous 1ii composition. In addition, if impurities, especially Na, O, and K2O, are present in excess in the raw material powder, Na, O1K20, and 01K20 may be dissolved into the SiO□ glass phase that exists in addition to the mullite crystal phase, resulting in an excessive silica composition. , S
The viscosity of the tO2 glass phase decreases with increasing temperature. Therefore, the strength of the sintered body at high temperatures of 800° C. or higher tends to be extremely low.

本発明者らは、前記(a)、(b)および(C)などの
固体状の方法でシリカ源とアルミナ源を混合してなる原
料粉末を合成し、かつA l 20、の割合を60〜7
3重量%に調整した場合において、焼結体中のSiO2
ガラス相の量をその組成における最少限に抑制すること
、および不純物の雀、特にNat O及びK2Oの総量
をpμmオーターという極めて少ない量に低減すること
に−より、SiO,ガラス相か高温度て低粘性化するこ
とを妨げうることを見いたした。それによれば、高温化
て高粘性のガラス相をムライト結晶の粒子境界部に存在
させることにより、外部からの応力を吸収させ、焼結体
か!41成変形に近い挙動を示すようにすることかてき
る。その結果、これまての常識では考えかたい高温強度
、すなわちl300°Cまての高温度て常温強度を越え
る強度か得られ、 A l 20 yとSiO2の、1
合のより好ましい組成範囲を選べば、常温強度の約1.
5倍あるいはそれ以上という、いままてには得られなか
った曲げ強度を有する焼結体を得ることかてきる。
The present inventors synthesized a raw material powder obtained by mixing a silica source and an alumina source using the solid methods described in (a), (b), and (C), and the ratio of Al 20 was 60. ~7
When adjusted to 3% by weight, SiO2 in the sintered body
By suppressing the amount of the glass phase to a minimum in its composition and by reducing the total amount of impurities, especially NatO and K2O, to extremely low amounts of pμm, SiO, the glass phase can be removed at high temperatures. We have found that this can prevent the viscosity from becoming low. According to this, by creating a high-temperature, highly viscous glass phase at the grain boundaries of mullite crystals, stress from the outside can be absorbed, resulting in a sintered body! It is possible to make it exhibit a behavior close to that of the 41-form deformation. As a result, we were able to obtain high-temperature strength that was unimaginable according to conventional wisdom, that is, strength that exceeds normal temperature strength at temperatures up to 300°C.
If a more preferable composition range is selected, the room temperature strength will be about 1.
It is possible to obtain a sintered body having a bending strength five times or more, which has not been previously available.

1L篇」1」2  ゾル混合法 精製したアルミナゾルとシリカゾルとを原料粉末中のA
文20□の割合か62〜73重量%になるように調整し
たゾル混合物を、80°Cて48時間通風乾燥してアル
ミナ・シリカ系原料粉末を合成した。この原料粉末を1
200°Cて1時間電気炉て仮焼した後、粉砕し、成形
し、1650°Cて4時間空気中て常圧焼結して、焼結
体を得た。
1L Edition"1" 2 Sol Mixing Method A of the purified alumina sol and silica sol in the raw material powder.
A sol mixture adjusted to have a ratio of 62 to 73% by weight was dried at 80° C. for 48 hours to synthesize an alumina-silica raw material powder. 1 of this raw material powder
After calcining in an electric furnace at 200°C for 1 hour, it was crushed, molded, and sintered at 1650°C in air for 4 hours under normal pressure to obtain a sintered body.

次いてこの焼結体から3X4X40mmの試験片を作製
し、常温及び1300°Cにおける3点曲げ強度を測定
した。その結果を第113に示す。
Next, a test piece of 3 x 4 x 40 mm was prepared from this sintered body, and the three-point bending strength at room temperature and 1300°C was measured. The results are shown in No. 113.

なお、原料粉末中のNa2OおよびK2Oの総;11.
は原子″表光分析(以下の実施例でも同し)によれば5
00pμmであった。
Note that the total amount of Na2O and K2O in the raw material powder; 11.
is 5 according to atomic surface optical analysis (the same applies to the following examples).
00 pμm.

第1図において、Q印は゛、賞湿曲げ強度を、ムlは1
300°Cにおける曲げ強度を示し、点線はムライト(
3A又、03 ・2S io□)の化学量論M1成(A
文20371.8屯着%、SiO228.2重量%)の
位置を示すものである。
In Fig. 1, the mark Q indicates the wet bending strength, and the mul is 1.
The bending strength at 300°C is shown, and the dotted line is mullite (
3A and 03 ・2S io□) stoichiometry M1 composition (A
20371.8% by weight, SiO2 228.2% by weight).

この図かられかるように、l”−1toxの割合か73
重量%において常温強度と1300’c高温強度の傾向
線か交叉し、A交、0.の割合が64〜68重量%の範
囲で常温強度の約1.5倍の強度か得られた。
As you can see from this figure, the ratio of l”-1tox is 73
At weight%, the trend lines of normal temperature strength and 1300'c high temperature strength intersect, A intersection, 0. When the ratio was in the range of 64 to 68% by weight, strength approximately 1.5 times the room temperature strength was obtained.

実施例2 スラリー混合法 アルミニウムイソプロポキシド(An (QC2H7)ユニ蒸留による精製品を使用)を加水分
解して得たアルミナスラリーとオルソケイ酸エチル(S
 i C0Ct Hs ) 4 :蒸留による精製品を
使用)を加水分解して得たシリカスラリーとを、原料粉
末中のA l 20 xの割合が62〜73重量%にな
るように混合した。このスラリーをろ通抜so’cて2
4時間通風乾燥して原料粉末を合成した。この原料粉末
を1200℃、1時間仮焼し、粉砕後、2000kgf
 / am″の圧力で成形してから、大気圧下で165
0″C4時間焼結して焼結体を得た。その焼結体から実
施例1と同寸法の試験片を作製し、常温及び1300℃
における3点曲げ強度を測定した。その結果を第2図に
示す。
Example 2 Slurry mixing method Alumina slurry obtained by hydrolyzing aluminum isopropoxide (purified product obtained by An (QC2H7) uni-distillation) and ethyl orthosilicate (S
silica slurry obtained by hydrolyzing i C0Ct Hs ) 4 (purified product by distillation) was mixed so that the proportion of Al 20 x in the raw material powder was 62 to 73% by weight. So'c through this slurry 2
The raw material powder was synthesized by ventilation drying for 4 hours. This raw material powder was calcined at 1200℃ for 1 hour, and after pulverization, 2000kgf
/ am'' pressure and then 165 mm under atmospheric pressure.
A sintered body was obtained by sintering for 4 hours at 0"C. A test piece with the same dimensions as in Example 1 was prepared from the sintered body and heated at room temperature and 1300°C.
The three-point bending strength was measured. The results are shown in FIG.

なお、Ia科料粉末中Nag O及びK2Oの総量は6
00pμmであった。
In addition, the total amount of Nag O and K2O in Ia powder is 6
00 pμm.

第2図において、O及びム印はそれぞれ常温強度及び1
300℃における高温強度を示すものである。
In Fig. 2, marks O and M indicate room temperature strength and 1, respectively.
This shows high temperature strength at 300°C.

実施例3 微粉末混合法 アルミニウムイソプロポキシド(Ai (QC:l H? −1) x :蒸留による精製品を
使用)を加水分解して得たスラリーを24時間80℃て
通風乾燥して得たアルミナ微粉末と、オルソケイ酸エチ
ル(S i (OCz )(s ) 4 :蒸留による
精製品を使用〕を加水分解して同様に得たシリカ微粉末
とを、原料粉末中のAn、oxの割合が62〜73重量
%になるように調整した。この原料粉末を1200’c
、1時間電気炉で仮焼した後、粉砕し、成形し、165
0°C14時間空気中で常圧焼結して、焼結体を得た。
Example 3 Fine powder mixing method A slurry obtained by hydrolyzing aluminum isopropoxide (Ai (QC:lH?-1) The fine alumina powder obtained in the same manner as above and the fine silica powder obtained in the same manner by hydrolyzing ethyl orthosilicate (S i (OCz ) (s ) 4 : a purified product by distillation) were added to The ratio was adjusted to 62 to 73% by weight.This raw material powder was heated to 1200'c
, after calcining in an electric furnace for 1 hour, crushing and molding, 165
A sintered body was obtained by normal pressure sintering in air at 0°C for 14 hours.

この原料粉末を1200″Cで1時間仮焼し、粉砕後、
2000kgf / crrx’の圧力で成形してから
、大気圧下て1650°Cで4時間焼結して焼結体を得
た。その焼結体から実施例1と同寸法の試験片を作製し
、常温及び1300″Cにおける3点曲げ強度を測定し
た。その結果を結果を第3図に示す。
This raw material powder was calcined at 1200″C for 1 hour, and after pulverization,
It was molded at a pressure of 2000 kgf/crrx' and then sintered at 1650°C for 4 hours under atmospheric pressure to obtain a sintered body. A test piece having the same dimensions as in Example 1 was prepared from the sintered body, and the three-point bending strength at room temperature and 1300''C was measured.The results are shown in FIG.

なお、原料粉末中のNa、O及びK2Oの総量は800
pμmてあった。
In addition, the total amount of Na, O and K2O in the raw material powder is 800
It was pμm.

第3図において、○及びム印はそれぞれ常温強度および
1300℃における高温強度を示すものである。試験結
果は第1図の場合とほぼ同じ傾向を示した。
In FIG. 3, the circles and squares indicate the room temperature strength and the high temperature strength at 1300°C, respectively. The test results showed almost the same tendency as in the case of FIG.

以上の第1図、第2図及び第3図の試験結果に見られる
ように、原料粉末の合成方法において。
As seen in the test results shown in FIGS. 1, 2, and 3 above, in the method for synthesizing raw material powder.

原料粉末か均質て、かつ原料粉末中の不純vs量を厳密
に制御することによって、合成方法か異なっても同傾向
の物理的特性をもった焼結体か得られることか判る。
It can be seen that by making the raw material powder homogeneous and strictly controlling the amount of impurities in the raw material powder, it is possible to obtain a sintered body with the same physical properties even if the synthesis method is different.

又」D14 実施例1て使用したA交20.の割合を70重量%に調
整した原料粉末を実施例1と同じ条件で処理し、焼結体
を得た。その際原料粉末中のアルカリ含有量を変化させ
て、1300℃における応力−変位の関係を試験した。
Also, D14 A cross 20 used in Example 1. A raw material powder in which the ratio of 20% was adjusted to 70% by weight was treated under the same conditions as in Example 1 to obtain a sintered body. At that time, the stress-displacement relationship at 1300°C was tested by changing the alkali content in the raw material powder.

試験結果は第4図のとおりである。第4図において、曲
線(イ)は原料粉末中のアルカリ量か500pμmの場
合であり、曲線(ロ)は2500pμmの場合である。
The test results are shown in Figure 4. In FIG. 4, curve (a) is the case when the alkali content in the raw material powder is 500 pμm, and curve (b) is the case when the alkali amount is 2500 pμm.

この図にみられるように、本発明の方法によって製造さ
れた焼結体は、破壊にいたるまでに許容しつる耐力か優
れていることがわかる。
As seen in this figure, it can be seen that the sintered body produced by the method of the present invention has an excellent tensile strength before breaking.

及1旦A」 以上述べたごとく、本発明のアルミナ・シリカ系セラミ
ックス焼結体の製造方法では、不純物濃度を所定値以下
に低減せしめたため、従来の常識を破って、1300″
Cにおける曲げ強度が常温における強度より高くするこ
とがてきる。そしてそのA交20ユの割合の選び方によ
っては常温強度の約1.5倍にも達する高温強度が得ら
れ、かつその強度の絶対値も高い焼結体を得ることかて
きる。したかって、本発明の方法は工業的に極めて有用
な方法である。
As stated above, in the method for producing an alumina-silica ceramic sintered body of the present invention, the impurity concentration is reduced to a predetermined value or less, and therefore, breaking the conventional wisdom,
The bending strength at C can be made higher than the strength at room temperature. Depending on the selection of the ratio of A-20 U, it is possible to obtain a sintered body that has high temperature strength that is about 1.5 times the room temperature strength and also has a high absolute value of the strength. Therefore, the method of the present invention is industrially extremely useful.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、アルミナゾルとシリカゾルとを種々のA l
 203の割合て混合して合成した原料粉末から製造し
た、焼結体の常温及び1300°Cにおける3点曲げ強
度試験結果である。 第2図は、アルミナスラリーとシリカスラリーとを1種
々のAlO2の割合で混合して合成した原料粉末から得
られた焼結体の常温及び1300°Cにおける3点曲げ
強度試験結果である。 第3図は、アルミニウムアルコキシドを加水分解して得
たアルミナ微粉末と、シリコンアルコキシドを加水分解
して得たシリカ微粉末とを1種々のA l * 03の
割合で混合して得た合成粉末から得られた焼結体の、常
温及び1300℃における3点曲げ強度試験結果である
。 第4図は、第1図に示された試料のAll Oユの割合
が70重量%の場合、1300℃におけるアルカリ含有
量の影響を示す、応力−変位図である。 岬/薗 60     62    Gメ    5(、41P
O7コ     ?資/JL1ユ01童!(Z) 皐21」 Aノ’x、oa J看% 第2,1」 Alx0a ”を量、67
Figure 1 shows alumina sol and silica sol in various Al
These are the results of a 3-point bending strength test at room temperature and 1300° C. of a sintered body manufactured from raw material powders synthesized by mixing 203:203. FIG. 2 shows the results of three-point bending strength tests at room temperature and 1300° C. of sintered bodies obtained from raw material powders synthesized by mixing alumina slurry and silica slurry at various AlO2 ratios. Figure 3 shows synthetic powder obtained by mixing fine alumina powder obtained by hydrolyzing aluminum alkoxide and fine silica powder obtained by hydrolyzing silicon alkoxide at various ratios of Al*03. These are the results of a three-point bending strength test at room temperature and 1300° C. of the sintered body obtained from. FIG. 4 is a stress-displacement diagram showing the effect of alkali content at 1300° C. in the case where the proportion of All O in the sample shown in FIG. 1 is 70% by weight. Misaki/Sono 60 62 Gme 5 (, 41P
O7? Capital/JL1 Yu01 child! (Z) 琐21"Aノ'x, oa J seeing% 2nd, 1" Alx0a " amount, 67

Claims (1)

【特許請求の範囲】  精製した出発原料からアルミナ・シリカ系の原料粉末
を合成し、この原料粉末を仮焼し、粉砕し、成形し、焼
結してアルミナ・シリカ系セラミックス焼結体を製造す
る方法において: [a]ゾル、スラリー、もしくは粉末などの固体状のの
アルミナ源とシリカ源を混合して原料粉末を合成するこ
と、 [b]合成された原料粉末のAl_2O_3とSiO_
2との含量に対するAl_2O_3の割合が60〜73
重量%の範囲に調整されていること、 並びに[c]前記原料粉末のAl_2O_3及びSiO
_2以外の不純物がNa_2O及びK_2Oを含めて2
500pμm未満に調整されていること、を特徴とする
、高温強度が優れたアルミナ・シリカ系セラミックス焼
結体の製造方法。
[Claims] Alumina-silica based raw material powder is synthesized from purified starting materials, and this raw material powder is calcined, pulverized, molded, and sintered to produce an alumina-silica based ceramic sintered body. In the method of: [a] mixing a solid alumina source such as a sol, slurry, or powder and a silica source to synthesize a raw material powder, [b] combining Al_2O_3 and SiO_ of the synthesized raw material powder.
The ratio of Al_2O_3 to the content of 2 is 60 to 73
and [c] Al_2O_3 and SiO of the raw material powder.
Impurities other than _2 include Na_2O and K_2O
A method for producing an alumina-silica ceramic sintered body having excellent high-temperature strength, characterized in that the particle diameter is adjusted to less than 500 pμm.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0408903A2 (en) * 1989-06-19 1991-01-23 Sumitomo Chemical Company, Limited Magnetic recording medium
JP2007153644A (en) * 2005-12-01 2007-06-21 Ngk Insulators Ltd Method for manufacturing refractory material and refractory material obtained thereby

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