JPS6317257A - 部分安定化ジルコニア系焼結体の製造方法 - Google Patents
部分安定化ジルコニア系焼結体の製造方法Info
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- JPS6317257A JPS6317257A JP61159816A JP15981686A JPS6317257A JP S6317257 A JPS6317257 A JP S6317257A JP 61159816 A JP61159816 A JP 61159816A JP 15981686 A JP15981686 A JP 15981686A JP S6317257 A JPS6317257 A JP S6317257A
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Landscapes
- 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）
本発明は理論密度比９０％以上に制御された焼結体密度
を持つ部分安定化ジルコニア系焼結体の製造方法に関す
るものである。本明細書において「部分安定化ジルコニ
ア系焼結体」とは「部分安定化ジルコニアまたはこれと
アルミナ、ムライト等地のセラミックス材料とからなる
焼結体」をいう。
を持つ部分安定化ジルコニア系焼結体の製造方法に関す
るものである。本明細書において「部分安定化ジルコニ
ア系焼結体」とは「部分安定化ジルコニアまたはこれと
アルミナ、ムライト等地のセラミックス材料とからなる
焼結体」をいう。
（従来の技術）
従来、セラミックスは、粒度の異なる粉末を混合する方
法、添加する助剤或はバインダーの種類、量を変える方
法等により焼結体密度が制御されて来た。又、窒化珪素
、炭化珪素１部分安定化ジルコニア等に代表されるファ
インセラミックスは、高強度、高靭性を目的として焼結
体の密度を上げる方向で研究開発が行われて来た。
法、添加する助剤或はバインダーの種類、量を変える方
法等により焼結体密度が制御されて来た。又、窒化珪素
、炭化珪素１部分安定化ジルコニア等に代表されるファ
インセラミックスは、高強度、高靭性を目的として焼結
体の密度を上げる方向で研究開発が行われて来た。
（発明が解決しようとする問題点）
元来、密度或は強度、靭性等の機械的性質は、用途に応
じて制御されるべき性質であり、上述の様な方法では特
性劣化或は過剰特性を来たしたり、製造プロセスが複雑
化したりして、経済的利点も損なう可能性がある。
じて制御されるべき性質であり、上述の様な方法では特
性劣化或は過剰特性を来たしたり、製造プロセスが複雑
化したりして、経済的利点も損なう可能性がある。
本発明者等は、制御された密度を持つジルコニア焼結体
の製法を求めて研究した結果、粉末の比表面積と焼結時
の昇温速度が密度に相関しているという知見を得、理論
密度比９０％以上の密度を持ち優れた別械的特性を持つ
ジルコニア焼結体の製造方法を完成させるに至った。
の製法を求めて研究した結果、粉末の比表面積と焼結時
の昇温速度が密度に相関しているという知見を得、理論
密度比９０％以上の密度を持ち優れた別械的特性を持つ
ジルコニア焼結体の製造方法を完成させるに至った。
（問題点を解決するための手段）
すなわら、本発明は、部分安定化ジルコニア系焼結体（
以後、ＰＳＺ系焼結体と呼ぶ）において、比表面積５〜
３０ ｍ／ Ｑの原料粉末からなる成形体を、１ｏｏｏ
’ｃ以上における昇温速度を２００”Ｃ／ｈｒ以下の範
囲に調整し、焼結温度まで昇温し焼結することにより、
焼結体密度が理論密度比９０％以上に制御されたジルコ
ニア焼結体を製造する方法を提供するものである。
以後、ＰＳＺ系焼結体と呼ぶ）において、比表面積５〜
３０ ｍ／ Ｑの原料粉末からなる成形体を、１ｏｏｏ
’ｃ以上における昇温速度を２００”Ｃ／ｈｒ以下の範
囲に調整し、焼結温度まで昇温し焼結することにより、
焼結体密度が理論密度比９０％以上に制御されたジルコ
ニア焼結体を製造する方法を提供するものである。
本発明におけるジルコニア焼結体の組成は、部分安定化
ジルコニアを含んでいることが特徴であるため、安定化
剤の割合は部分安定化ジルコニア総量に対しイツトリア
では２〜６モル％、カルシアでは２〜９モル％、マグネ
シアでは８〜１０モル％であること、更にアルミナ等の
他成分の割合は部分安定化ジルコニア系焼結体ｔａ量に
対し８０重母％以下であることが望ましい。又、原料粉
末は、加水分解共沈法、中和共沈法、ボールミル等の粉
砕機による粉砕混合法等のいずれの方法によってえられ
たものでもよい。焼結温度は、安定化剤或はアルミナ等
の他成分の種類と吊により異なるが、１３００℃〜１７
００℃の範囲から選ぶのが好ましい。本発明のように比
表面積５〜３０ＴＩｔ２／ｇの原料粉末を用いる場合、
１３００℃未満では未焼結、１７００’Ｃをこえると過
焼結となりがちであるからである。
ジルコニアを含んでいることが特徴であるため、安定化
剤の割合は部分安定化ジルコニア総量に対しイツトリア
では２〜６モル％、カルシアでは２〜９モル％、マグネ
シアでは８〜１０モル％であること、更にアルミナ等の
他成分の割合は部分安定化ジルコニア系焼結体ｔａ量に
対し８０重母％以下であることが望ましい。又、原料粉
末は、加水分解共沈法、中和共沈法、ボールミル等の粉
砕機による粉砕混合法等のいずれの方法によってえられ
たものでもよい。焼結温度は、安定化剤或はアルミナ等
の他成分の種類と吊により異なるが、１３００℃〜１７
００℃の範囲から選ぶのが好ましい。本発明のように比
表面積５〜３０ＴＩｔ２／ｇの原料粉末を用いる場合、
１３００℃未満では未焼結、１７００’Ｃをこえると過
焼結となりがちであるからである。
本発明の焼結体の製造法について以下に説明する。
一般のセラミックスと同様、本発明の製造方法は、バイ
ンダー等を混合する粉末処理工程；ある形状をもたせる
ための成形工程；成形物を修正。
ンダー等を混合する粉末処理工程；ある形状をもたせる
ための成形工程；成形物を修正。
仕上げするための生加工工程：バインダーを除去するた
めの脱バインダ一工程：焼結温度まで昇温保持し冷却す
る焼成工程から成り立っている。本発明の特徴は、原料
粉末の比表面積およびこの工程の最後である焼成工程に
ある。
めの脱バインダ一工程：焼結温度まで昇温保持し冷却す
る焼成工程から成り立っている。本発明の特徴は、原料
粉末の比表面積およびこの工程の最後である焼成工程に
ある。
すなわちそれ以前の工程は一般的な成形法である加圧成
形法、鋳込成形法、射出成形法、ドクターブレード法等
により決まる望ましい方法であれば、どれを用いても何
ら問題はない。以下焼成工程を説明する。
形法、鋳込成形法、射出成形法、ドクターブレード法等
により決まる望ましい方法であれば、どれを用いても何
ら問題はない。以下焼成工程を説明する。
脱バインダ一工程までの工程を経てえられた成形品は、
仮焼品等と呼ばれるものであって、密度も通常理論密度
比３０〜７０％の範囲である。該仮焼品を焼成工程で処
理する場合、１０００℃までは、当該工程以前に同様残
熱履歴を経ていたり。
仮焼品等と呼ばれるものであって、密度も通常理論密度
比３０〜７０％の範囲である。該仮焼品を焼成工程で処
理する場合、１０００℃までは、当該工程以前に同様残
熱履歴を経ていたり。
焼結による体積収縮が始まっていないため、昇温速度は
製品焼結体の特性に格別影響しない。いつぼう１０００
℃以上では、焼結過程において体積収縮が起こるため、
昇温速度が焼結体の密度に影響するのである。
製品焼結体の特性に格別影響しない。いつぼう１０００
℃以上では、焼結過程において体積収縮が起こるため、
昇温速度が焼結体の密度に影響するのである。
本発明者等は、比表面積（５〜３０ｍ／ｇ）と昇温速度
の相関の知見より、該ジルコニア焼結体において理論密
度比９０％以上の焼結密度を得るにはｉ ｏｏｏ℃以上
においての昇温速度を２００℃／ｈｒ以下にしなければ
ならないことを見い出した。
の相関の知見より、該ジルコニア焼結体において理論密
度比９０％以上の焼結密度を得るにはｉ ｏｏｏ℃以上
においての昇温速度を２００℃／ｈｒ以下にしなければ
ならないことを見い出した。
２００℃／ｈｒをこえる昇温速度では該仮焼品の表面と
内部での温度差或は体積収縮の違いにより密度が理論密
度比９０％以上にあがらず、場合によっては昇温中に破
損或は亀裂が生じる。ただし、焼結温度に達するまでの
１０℃／ｈｒ未満の昇温速度は、経済性から判断して好
ましい方法ではない。
内部での温度差或は体積収縮の違いにより密度が理論密
度比９０％以上にあがらず、場合によっては昇温中に破
損或は亀裂が生じる。ただし、焼結温度に達するまでの
１０℃／ｈｒ未満の昇温速度は、経済性から判断して好
ましい方法ではない。
又、理論密度比９８％以上の高密度のジルコニア焼結体
を得るには、昇温速度を１０〜ｂｈｒに、理論密度比９
０〜９８％の低密度のジルコニア焼結体を得るには昇温
速度を１００〜ｂ以後所定の焼結温度まで昇温し、保持
して焼成工程を終える。
を得るには、昇温速度を１０〜ｂｈｒに、理論密度比９
０〜９８％の低密度のジルコニア焼結体を得るには昇温
速度を１００〜ｂ以後所定の焼結温度まで昇温し、保持
して焼成工程を終える。
（発明の効果）
本発明により製造されるＰＳＺ系焼結体は理論密度比９
０〜１００％に制御され、更に部分安定化ジルコニアの
優れた機械的性質を有している。
０〜１００％に制御され、更に部分安定化ジルコニアの
優れた機械的性質を有している。
理論密度比９８％以上の高密度量では高強度、高靭性の
特性が、理論密度比９０〜９８％の低密度量では断熱性
の特性が強調される。
特性が、理論密度比９０〜９８％の低密度量では断熱性
の特性が強調される。
（実施例）
原料粉末は、加水分解共沈法により製造されたものを使
用した。表−１）にはこれら粉末の組成及び比表面積を
示す。表−１）中安定化剤の割合はジルコニアと安定化
剤のモル和に対する百分率であり、他成分の割合は総重
量に対する百分率である。
用した。表−１）にはこれら粉末の組成及び比表面積を
示す。表−１）中安定化剤の割合はジルコニアと安定化
剤のモル和に対する百分率であり、他成分の割合は総重
量に対する百分率である。
原料粉末にワックス系のバインダーを０〜１重量％添加
し、金型ブレスとラバープレスを並用し、板状のサンプ
ルを成形した。この時最終の成形圧は２１：／Ｃｉであ
った。この成形体を５０℃／ｈｒの昇温速度で９００℃
で３０分間保持して脱脂した。
し、金型ブレスとラバープレスを並用し、板状のサンプ
ルを成形した。この時最終の成形圧は２１：／Ｃｉであ
った。この成形体を５０℃／ｈｒの昇温速度で９００℃
で３０分間保持して脱脂した。
次いで昇温速度と焼結温度を変えて焼結した。冷却後密
度及び抗折強度を測定した。
度及び抗折強度を測定した。
以上の結果を表−２）に記載する。
表−１）
表−２）
Claims (1)
- （１）部分安定化ジルコニア系焼結体の製造において、
比表面積５〜３０ｍ＾２／ｇの原料粉末からなる成形体
を、１０００℃以上における昇温速度を２００℃／ｈｒ
以下に調整し、焼結温度まで昇温して焼結することを特
徴とする部分安定化ジルコニア系焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61159816A JPS6317257A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 部分安定化ジルコニア系焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61159816A JPS6317257A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 部分安定化ジルコニア系焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6317257A true JPS6317257A (ja) | 1988-01-25 |
Family
ID=15701873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61159816A Pending JPS6317257A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 部分安定化ジルコニア系焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6317257A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014129234A (ja) * | 2014-03-06 | 2014-07-10 | Tosoh Corp | 透光性ジルコニア焼結体及びその製造方法及びその用途 |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP61159816A patent/JPS6317257A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014129234A (ja) * | 2014-03-06 | 2014-07-10 | Tosoh Corp | 透光性ジルコニア焼結体及びその製造方法及びその用途 |
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