NO302614B1 - Keramer med höy seighet, styrke og hardhet samt fremgangsmåte for fremstilling av slike keramer - Google Patents
Keramer med höy seighet, styrke og hardhet samt fremgangsmåte for fremstilling av slike keramer Download PDFInfo
- Publication number
- NO302614B1 NO302614B1 NO913841A NO913841A NO302614B1 NO 302614 B1 NO302614 B1 NO 302614B1 NO 913841 A NO913841 A NO 913841A NO 913841 A NO913841 A NO 913841A NO 302614 B1 NO302614 B1 NO 302614B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- ceramic material
- material according
- matrix
- sro
- ceramics
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000005084 Strontium aluminate Substances 0.000 claims abstract description 17
- FNWBQFMGIFLWII-UHFFFAOYSA-N strontium aluminate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Sr+2].[Sr+2] FNWBQFMGIFLWII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 claims abstract description 11
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 20
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000000280 densification Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000013001 point bending Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- -1 strontium aluminates Chemical class 0.000 abstract description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 16
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229910014031 strontium zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004814 ceramic processing Methods 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000010987 cubic zirconia Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010902 jet-milling Methods 0.000 description 1
- 229910000311 lanthanide oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000009700 powder processing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
- C04B35/6455—Hot isostatic pressing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
- C04B35/117—Composites
- C04B35/119—Composites with zirconium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/486—Fine ceramics
- C04B35/488—Composites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/486—Fine ceramics
- C04B35/488—Composites
- C04B35/4885—Composites with aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
- C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
- C04B2235/3222—Aluminates other than alumino-silicates, e.g. spinel (MgAl2O4)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3246—Stabilised zirconias, e.g. YSZ or cerium stabilised zirconia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3248—Zirconates or hafnates, e.g. zircon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
- C04B2235/762—Cubic symmetry, e.g. beta-SiC
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
- C04B2235/765—Tetragonal symmetry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/785—Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/788—Aspect ratio of the grains
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
Oppfinnelsens bakgrunn.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører keramer og spesielt aluminazirkoniumoksid (Al203-Zr02) kompositt keramer. Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av slike keramer.
Beskrivelse av teknikkens stilling.
Z1O2keramer med høy seighet er blitt fremstilt ved å dra nytte av den volumøkning som oppstår ved transformering fra tetragonal til monoklin struktur. Denne "transformasjonsherding" (F.Lange, J. Masen, Sei, 17225-263 (1982))øker den energi som er nødvendig for sprekkutbredelse. US patent 4,316,964 beskriver at bruddseigheten av Al203-Zr02keramer kanøkes ved å oppløse et sjeldent jordmetalloksid så som Y2O3, Ce02, Ca203og/eller Er203i Zr02for å stabilisere metastabil tetragonal Zr02ved lave temperaturer.
Hafniumoksid (Hf02) undergår en martensittisk transformasjon lignende den som finner sted i Zr02bortsett fra at transformasjonstemperaturen fra monoklin til tetragonal strukturøker og at volumekspansjonen for transformasjonen fra tetragonal til monoklin struktur avtar. På grunn av mangelen på kommersielt tilgjengelig Hf02pulvere blir Zr02baserte keramer benyttet i anvendelser så som isolatorer, ventiler, dyseforinger, skjæreverktøy og slitedeler. Siden Zr02og Hf02danner en fast oppløsning, kan blandinger av zirkoniumoksid og hafniumoksid benyttes for å kontrollere transformasjonstemperaturen.
To av de mest vanlig benyttede additiver for stabilisering av tetragonal Zr02er Y2O3og Ce02- Zr02-baserte keramer stabilisert med Y2O3har generelt en høyere styrke, men lavere seighet enn Zr02-baserte keramer stabilisert med Ce02- Slike keramer blir generelt betegnet som tetragonale zirkoniumoksid polykrystaller, "TZP", på grunn av deres finkornede mikrostruktur som er i det alt vesentlige tetragonal ved romtemperaturen.
Styrken av yttria TZP (Y-TZP) og ceria TZP (Ce-TZP) keramer øker med alumina tilsetning mens bruddseigheten avtar. (K.Tsukuma og T. Takahata, "Mechanical Property and Microstructure of TZP and TZP/AI2O3Composites", Advanced Structural Ceramics, Vol. 78 redigert av P.F. Becher, M.V. Swain and S. Somiya (Materials Research Society, Pittsburgh, PA, 123-135, 1987)).
Maksimum bruddseighet for både Y-TZP/AI2O3og Ce-TZP/Al203kompositter fant sted ved omtrent 30 volum % AI2O3. For Y-TZP/AI2O3keramer fant Tsukuma og Takuhata at styrkenøkte fra 1,5 GPa til 2,4 GPa mens bruddseigheten samtidig avtok fra 11 MPa m<1/2>til 6 MPa.m1/2 med økende AI2O3opp til 30 volum %. De samme forskerne fant lignende resultater med Ce-TZP/Al203keramer ved at styrken økte fra 200 MPa til 900 MPa mens bruddseigheten samtidig avtok fra 32 MPa.m^2 til 14 MPa.m^2 med økende AI2O3opp til 30 volum %. Mens absolutte tall ikke er kritiske da prøvemetodene kan influere på dataene, er den generelle trend riktig og viser styrken av bruddseighetminskningen for Zr02-baserte keramer.
AI2O3har en lav styrke og seighet sammenlignet med Zr02keramer. Al203/Zr02keramer er attraktive for høytemperaturanvendelser sammenlignet med Zr02keramer, da alumina bedre beholder sine mekaniske egenskaper (dvs. styrke og seighet) som en funksjon av temperaturen enn zirkoniumoksid. Styrken og seigheten for TZP materialer avtar hurtig med temperaturen, siden stabiliteten av den tetragonale struktur øker, hvilket gjør transformasjonsherdingen vanskelige. I tillegg er alumina tilsetning til zirkoniumoksid gunstig for applikasjoner hvor sigemotstand er nødvendig og for visse applikasjoner hvor erosjon og slitasjemotstandsdyktighet av keramene ikke er kontrollert av bruddseigheten. Den høyere hardhet av Al203/Zr02kompositter i disse applikasjonene er generelt forbundet med forbedret slitasje- og erosjons-motstandsdyktighet. Alumina har høyere termisk ledningsevne og lavere termisk ekspansjon enn zirkoniumoksid noe som er fordelaktig for å begrense termisk sjokk. Det ville derfor representere et fremskritt dersom bruddseigheten kunne bibeholdes ved tilsetning av alumina til TZP keramer og dersom Al203/Zr02keramer med høy seighet kunne fremstilles med økende innhold av AI2O3. Det ville videre være et fremskritt dersom Al203/Zr02keramer kunne fremstilles uten den vanlige styrke- bruddseighets-minskningen. I den etterfølgende nærmere beskrivelse av oppfinnelsen skal det forstås at Hf02(eller Hf02-Zr02faste oppløsninger) kan benyttes istedenfor Zr02-
Nærmere beskrivelse av oppfinnelsen.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et keramisk materiale hvilket materiale er kjennetegnet ved at det utgjøres av 10-99 prosent av en matriks bestående i det vesentlige av Zr02eventuelt kombinert med AI2O3og 1 til 90 % av i det vesentlige platelignende strontiumaluminatkorn med et aspectforhold større enn 2, hvilket keram har en tetthet i sintret tilstand på mer enn 95 % av teoretisk tetthet og hvor zirkoniumoksidet er partielt stabilisert ved hjelp av et stabiliseringsmiddel.
Ytterligere trekk ved det keramiske materialet fremgår av patentkravene.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av keramisk materiale, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at den omfatter 1) blanding av en aluminakilde, en zirkoniumoksidkilde og en strontiumoksidkilde i tilstrekkelige mengder for å tilfredsstille sammensetningen av keramer ifølge oppfinnelsen 2) forme blandingen til en gjenstand og 3) sintre gjenstanden ved en temperatur over 1200°C i 30 til 150 minutter for å tillate in-situdannelse av strontiumaluminatplater.
Ytterligere trekk ved fremgangsmåten fremgår av patentkravene.
Det keramiske material ifølge oppfinnelsen har en høy seighet, høy styrke og god hardhet. Stro.ntiumoksid alumina (SrO/Al203) molforhold mellom 0,02 og 0,20 resulterer i in-situ dannelse av plateformede korn med en tykkelse på ca 0,5 u,m og 5,0 u,m bredde i en polykrystallinsk matriks av tetragonal zirkoniumoksid. In-situ dannelsen av strontiumaluminat tillater en høy volummengde av plater og høy seighet oppnås derved uten tap av styrke. Høyaluminasammensetninger har i tillegg fordel av en høyere styrke, lavere termisk utvidelse, høyere modulus og høyere termisk ledningsevne enn zirkoniumoksid keramer med sammenlignbar seighet.
Det resulterende keram har en høy seighet og god styrke ved in-situ dannelse av platelignende SrO,6Al203i en Zr02eller Al203/Zr02matriks.
Et Al203/Zr02keram fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse har høy seighet, høy styrket og øket hardhet.
Et Zr02-Al203-Sr0.6Al203keram fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan ha Sr0.6Al203platelignende korn med omtrent 5 |im bredde og omtrent 0,5 |im tykkelse distribuert gjennom hele Zr02/Al203eller Zr02matriksen.
I henhold til oppfinnelsen vil samtidig tilsetning av AI2O3og SrO tillate in-situ dannelse av Sr0.6Al203plateformede korn i en Zr02eller Al203/Zr02matriks. Seighetenøker med økende mengde av Sr0.6Al203inntil SrO/Al203molforholdet er mellom ca. 0,02 og 0,20.
Kort beskrivelse av tegningene.
Figur 1 er et scanning elektromikroskopbilde av et polert tverrsnitt av prøven i eksempel 16. Utgangssammensetningen var Zr02(12 mol % Ce02) - 30 volum % AI2O3- 8 vekt % SrZr03. Plater av Sr0.6Al203vises som whisker-lignende partikler på det polerte tverrsnitt. Matriksen er hovedsakelig sammensatt av Ce-TZP. Figur 2 er et diagram som viser bruddseighet bestemt ved dobbel cantilever teknikk, som en funksjon av SrO/Al203molforholdinnhold i Zr02(12 mol % Ce02) utgangssammensetninger inneholdende 15, 30 eller 60 volum % AI2O3med varierende mengder SrO. Figuren viser at bruddseighet over 10 MPa.m<l/2>kan oppnås over et vidt område for aluminainnhold.
Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer.
Det fleste additiver til Zr02går i oppløsning ved sintringstemperaturen og påvirker den polytype av zirkoniumoksid som beholdes og påvirker således også bruddseigheten. Slike additiver inkluderer MgO, CaO, Y2O3og lantanidoksider. AI2O3er ikke løselig i Zr02i større mengder og er en effektiv kornvekstinhibitor. SrO er ikke et effektivt seiggjøringsmiddel når det tilsettes til Zr02og har en ugunstig virkning på seigheten av Ce-TZP. Scanning elektronmikroskopi viser ingen bevis for en andre fase når opp til 4 vekt % SrZr03tilsettes til Zr02(12 mol % Ce02). Det synes som om SrO begrenser kornveksten i Ce-TZP, hvilket resulterer i større hardhet og styrke. De mekaniske egenskaper av Ce-TZP inneholdende små mengder SrO er, som vist i eksempel 8-11, ikke attraktive. Samtidig tilsetning av SrO og AI2O3resulterer imidlertid i dannelse av platelignende korn av en andre fase av strontiumaluminat. Disse kornene dannes under sintringsprosessen og synes å motvirke fortetning da høyere SrO tilsetninger resulterer i lavere tettheter og krever høyere temperaturer for å oppnå en tilstand med lukket porøsitet. Likevektsaluminat som dannes mellom små mengder av SrO og høyere konsentrasjoner av AI2O3er Sr0.6Al203. Dette aluminatet kan dannes med SrO tilsatt som et zirconat, nitrat eller karbonat ved in-situ reaksjon med AI2O3ved temperaturer over ca 1200°C. Temperaturen må være høy nok til å tillate interdiffusjon og tiden ved denne temperaturen er også viktig.
Ved å kontrollere mengden av tilsatt SrO i forhold til AI2O3(dvs. molforholdet SrO/Al203), kan Zr02eller Zr02/Al203keramer fremstilles med en styrke tilsvarende til det som oppnås med AI2O3tilsetning til Zr02og med en bruddseighet tilsvarende TZP keramer, med den tilleggsfordel at hardheten er høyere enn det som oppnås i TZP. Forbedringen av egenskapene sammenfaller med dannelsen av Sr0.6Al203plater i mikrostrukturen. Røntgendiffraksjon viser imidlertid at vesentlig transformasjonsherding fortsatt forekommer når tetragonal Zr02blir benyttet som matriks. På grunn av den høyere stivhet som oppstår når AI2O3tilsettes til Zr02, er transformasjonssonene små i disse seige materialene, hvilket betyr at andre herdemekanismer virker sammen med transformasjonsherding. For eksempel kan strontiumaluminatplatene danne broer over sprekker og dermed forbedre seigheten. Mens den eksakte mekanisme for seiggjøringen ikke forstås fullt ut resulterer den samtidige tilsetning av SrO og AI2O3som sammenfaller med dannelse av Sr0.6Al203plater i mikrostrukturen, ikke bare i høy seighet, men i en styrke sammenlignbar med det som oppnås ved AI2O3tilsetning til Zr02- Den foreliggende oppfinnelse har derfor både høy seighet og høy styrke. Ved å benytte de forsøksmetoder som er beskrevet i eksempel 1-6, relaterer termene høy seighet og høy styrke til verdier som overstiger henholdsvis 10 MPa.m<1/2>og 500 MPa.
Høy seighet og høy styrke kan noen ganger oppnås ved tilsetning av whiskers til en keramisk matriks slik det er demonstrert for SiC whiskers forsterket AI2O3. Det er vanskelig å trykksintre dette materialet ved whiskerinnhold større enn ca 25 volum %, da whiskers som har en diameter på ca 0,5 |im og er 10 - 100 u.m lengde, hindrer sintring. I den foreliggende oppfinnelse dannes platene in-situ under sintringen og et innhold av plater av opptil 60 volum % har derfor blitt oppnådd. Ved høye innhold av strontiumaluminatplater synes keramene å være mer motstandsdyktige mot siging og mer brukbar i høytemperaturanvendelser sammenlignet med TZP materiale.
Optimale egenskaper oppnås ved høye molforhold mellom alumina og strontiumoksid hvilket antyder at aluminatet Sr0.6Al203er foretrukket. Røntgendiffraksjon bekrefter at platene hovedsakelig er Sr0.6Al203. Den foretrukne matriks er Zr02(12 mol % Ce02) selv om andre materialer kan bli seiggjort, inkludert Y-TZP, kubisk Zr02, Zr02inneholdende blandinger av polytyper (monoklin og/eller tetragonal og eller kubisk), og blandinger av AI2O3og Zr02-Fortrinnsvis vil matriksen undergå transformasjonsherding dersom høy seighet er ønsket. For mange anvendelser er det imidlertid fordelaktig å forsterke kubisk zirkoniumoksid, selv om seigheten ikke overstiger 10 MPa.m^<2>. Matrikser som tillater AI2O3og SrO å reagere og som ikke reagerer med Sr0.6Al203kan også være kandidater for seiggjøring.
Konvensjonelle pulverprosesseringsteknikker kan brukes for å fremstille tette keramer. Samutfelling eller sol-gel prosessering kan benyttes for å syntisere pulvere eller konvensjonelle råmaterialer kan benyttes. Selv om S1O.6AI2O3plater kan dannes først og tilsettes som et råmateriale, er det foretrukket å tillate in-situ dannelse da dette tillater bedre dispergering og høyere innhold av platene. Reaktantene må inkludere en kilde av SrO og AI2O3, eller passende råmaterialer som gir SrO og AI2O3som biprodukter under prosesseringen.
De valgte reaktantene kan blandes ved kulemaling, vibreringsmaling, abrasjonsmaling, jetmaling, høyskjærblanding eller en annen passende teknikk. Pulveret formes lettere ved pressing, injeksjonsforming, slikkerstøping, ekstrusjon, tapestøping eller en annen konvensjonell metode benyttet for keramisk prosessering.
Sintringstemperaturen er generelt over 1200°C dersom ikke submikron reaktanter blir benyttet for å øke reaksjonskinetikken. Sintringstemperaturer mellom 1300 og 1700°C er passende når konvensjonelle råvarer benyttes. Sintringstiden avhenger av temperaturen, men er fortrinnsvis mellom 30 og 150 minutter.
Matriksen er fortrinnsvis finkornet med likeakset korn kan med diameter mellom 0,1 og lO^rn. Bredden og tykkelsen av Sr0.6Al203platene avhenger av sintringstemperaturen. Plater med et aspectforhold større enn 2 er nødvendig og aspectforhold større enn 5 er foretrukket. Med aspectforhold skal det forstås forholdet mellom bredden av platene og tykkelsen av platene.
Bredden og tykkelsen av Sr0.6Al203korn dannet ved sintring av Ce-TZP i 2 timer ved 1500-1600°C er henholdsvis ca 5u.m og 0,5u.m. Bredder opp til 10(im er blitt observert og lengre sintringstid vil føre til større korn. Noe ZrC«2 eller dopemidler som løses i Zr02kan bli innesluttet eller løst i strontiumaluminatplatene. Andre strontiumaluminater kan også forekomme sammen med Sr0.6Al203.
Den foreliggende oppfinnelse vil nå bli nærmere beskrevet i forbindelse med de etterfølgende eksemplene. Ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen vil fremgå av eksemplene sammen med tegningene og kravene.
EKSEMPEL 1-6
(Ce-TZP med 15 volum % AI2O3og SrO)
En serie på 6 pulvere ble fremstilt ved å benytte TZ-12CE (Toyo Soda Manufacturing Co., Ltd.) pulver som bestod av Zr02-12 mol % Ce02for å fremstille et Ce-TZP keram. Det første pulveret inneholdt ikke alumina mens de andre fem pulverne alle inneholdt 10 vekt % (15 volum %) CR-30 AI2O3(Baikowski International Corp.). Vekt % av TICON-160 (Tam Ceramics) SrZr03varierte mellom 0 og 4.0 vekt % som vist i tabell 1.
Pulverne ble malt i en vibrasjonsmølle med Z1O2malelegemer i 24 timer i 300 gram n-heksam etter tilsetning av et dispergeringsmiddel (0,5 vekt % PA-78B (Witco Chemical Co.)). De malte pulverne ble våtsiktet gjennom en 325 mesh sikt og lufttørket før de ble tørrsiktet i en sikt på 170 mesh. Pulverne ble uniaksialt presset til en bruddseighet på 35 MPa målt ved dobbel cantilevermetoden (DCB) etterfulgt av isostatisk pressing ved 200 MPa. De pressede prøvestavene ble sintret i luft ved 1500°C i to timer og deretter overflatebehandlet ved diamantmaling til 50u\m overflatefinhet.
Prøvestavene (ca 4 mm x 5 mm x 50 mm) ble testet ved 4 punkt bøyning med et ytre spenn på 40 mm og et indre spenn på 20 mm ved et trykkhodehastighet på 0,5 mm/m. Middelverdier og standard avvik ble beregnet fra 5 - 10 prøvestykker. Bruddseigheten ble målt ved DCB teknikk med middelverdier og standardavvik beregnet fra 3 prøvestykker med opptil 15 målinger pr. sammensetning. Hardhet ble målt ved bruk av Vickers 136° diamantpyramide på et polert tverrsnitt av en testet prøvestav. Middelverdiene er resultatet av målinger på 5 inntrykk ved belastninger på 75-200 N.
Tetthet, styrke, bruddseighet og hardhet for eksempel 1-6 er vist i tabell 2.
Som vist i tabell 2 øker styrken og hardheten med tilsvarende minskning av bruddseigheten når AI2O3tilsettes til Ce-TZP (sammenlign eksempel 1 og 2). Eksempel 3-6 viser at tilsetning av SrZr03fører til en øket seighet med opprettholdelse av styrken. Tilsetning av SrO (tilsatt som SrZr03) fører til dannelse av platelignende korn i matriksen. Energispredningsspektroskopi viser at de platelignende korn inneholder både Sr og Al slik det ville bli funnet i 6Al203.SrO. Disse platene fremtrer klart som whisker-lignende utfellinger på en polert overflate til og med ved 0,5 vekt % tilsetning av SrZr03når de betraktes med et scanning elektron-mikroskop ved nær 1000 ganger forstørrelse. De kan ses i bruddflatene som platelignende korn med høyere SrO konsentrasjoner (for eksempel prøvene i eksempel 5 og 6). Typiske dimensjoner for platene i eksempel 3-6 var ca 5u.m bredde og 0,5|im tykkelse. Røntgendiffraksjon indikerer at platene er 6AI2O3.SK) (ét strontiumaluminat). Røntgendif fraksjon av bruddflaten viser også at Zr02i en stor grad blir transformert (det vil si det er en sterk grad av transformasjonsherding på bruddflaten) hvilket viser at transformasjonsherding fortsatt finner sted. Herdingen som finner sted ved tilsetning av SrO involverer sannsynligvis flere simultane prosesser, slik som transformasjonsherding (Zr02) og dannelse av broer over sprekker (6Al203-SrO). Tettheten og hardheten avtar medøkende tilsetning av SrO (eksempel 5 og 6) da in-situ dannelse av plater hindrer sintring. Sintring ved høyere temperaturer (for eksempel 1550OQ tillater fortetning til mer enn 99 % av teoretisk tetthet. Tilsetning av SrO til Ce-TZP/Al203og den etterfølgende dannelse av 6Al2O3.SK!) plater tillater at seigheten av Ce-TZP kan bibeholdes mens man samtidig bibeholder fordelen av styrke og hardhet av Ce-TZP/AI2O3kompositter.
EKSEMPEL 7-11
(Ce-TZP med SrO)
For å vise at strontiumaluminat er en årsak til herdingen og ikke strontiumoksidtilsetningen ble eksempel 7-11 utført. Zr02(E-20, Magnesium Electron) og Ce02(Molycorp) ble tilsatt for å fremstille Zr02-12 mol % Ce02(Ce-TZP) i eksempel 7. SrZr03ble tilsatt i eksempel 8-11 på samme måte som i eksempel 3-6, bortsett fra at det ikke var noe AI2O3tilstede i eksempel 8-11 for å danne strontiumaluminater. Pulverne med vekt som angitt i tabell 3, ble vibrasjonsmalt (Z1O2legemer) i 48 timer i 315 gram av reagensgrad metanol. Pulverne ble våtsiktet på en 325 mesh (44|ixn) sikt, tørket i en roterende fordamper, og det tørkede pulveret ble siktet på en 170 mesh sikt. Det tørkede pulveret ble presset, sintret, overflatebehandlet og testet på samme måte som i eksempel 1-6 og hadde egenskaper som vist i tabell 4.
Stiplede linjer i tabell 4 angir at data ikke er blitt målt. Ingen andre fase kunne observeres i polerte tverrsnitt ved bruk av optisk mikroskopi eller ved bruk av scanning elektronmikroskop. Ved røntgendif fraksjon viste mikrostrukturen en enkel fase. Det faktum at tettheten forble konstant med økende SrO tilsetning antyder at SrO enten løses i Zr02eller danner små utfellinger ved korngrensene som ikke påvirker tettheten. Dette er i sterk motsetning til SrO tilsetningen i eksempel 2-6 hvor plateformede korn ble dannet i mikrostrukturen. Bruddflatene viste at kornstørrelsen av Zr02avtok fra ca 2(im i eksempel 7 til nesten 0,5jim i eksempel 10 og 11. Den mindre kornstørrelsen synes å influere på seigheten, styrken og hardheten . Som det fremgår av dataene i tabell 4, avtar bruddseigheten med økende SrO tilsats. Bruddseigheten for eksempel 7 er tilsvarende til seigheten av Ce-TZP materialet fremstilt i eksempel 1. Det faktum at styrken og hardheten i eksempel 7 er lavere enn i eksempel 1, er sannsynligvis en konsekvens av den grovere ZrO kornstørrelse i eksempel 7. Røntgendiffraksjon av bruddflatene viste et tilsvarende innhold av monoklin fase som i eksempel 1-6 og indikerer at transformasjonsherding fortsatt forekom. Styrken og hardheten øker etter som seigheten avtar, som vist av dataene for eksempel 7-11 i tabell 4. Eksemplene 7-11 viser at SrO tilsetning ikke øker seigheten uten samtidig tilsetning av AI2O3. De etterfølgende eksempler 12-16 hvor det benyttes samme utgangsmaterialer og identisk fremstillingsmetode som for eksempel 7-11, bekrefter trendene som ble observert i eksempel 2-6.
EKSEMPEL 12-16
(Ce-TZP med 30 vol % AI2O3og SrO)
Fem sammensetninger ble fremstilt ved bruk av identiske råmaterialer som i eksempel 7-11, bortsett fra at 30 vol % AI2O3(HP-DBM, Reynolds Aluminium Co.) ble tilsatt og at SrZr03tilsetningene ble suksessivtøket slik at SrO/Al203forholdet forble det samme som i eksempel 2-6. Vektsammensetningen av de 5 eksemplene vist i tabell 5.
Behandlingen var identisk til den som ble benyttet i eksempel 7-11 bortsett fra at 375 gram metanol ble brukt for vibrasjonsmaling av hver batch. Mekaniske egenskaper er gitt i tabell 6. Igjenøker bruddseigheten med samtidig tilsetning av AI2O3og SrO, som i eksempel 2-6. Eksempel 12-16 viser også at høy seighet og høy styrke kan oppnås samtidig. Hardheten av eksempel 12-16 er høyere enn for eksempel 2-6 på grunn av det høyere innhold av AI2O3. Polerte tverrsnitt viste igjen at den platelignende dannelse av strontiumaluminater sammenfaller med økningen i bruddseighet. Figur 1 viser et polert tverrsnitt av eksempel 16. Som for eksempel 5-6 var det vanskelig å sintre eksempel 15-16 til full tetthet. Det ble demonstrert at tetthet over 97 % av teoretisk tetthet kunne oppnås ved å øke sintringstemperaturen til 1550°C. Det er verdt å legge merke til at bruddseighetsverdier sammenlignbare med de som ble oppnådd ved 15 volum % AI2O3ble bibeholdt ved 30 volum % AI2O3(sammenlign eksempel 5 og 15). Hovedfordelen ved eksempel 12-16 i forhold til eksempel 2-6 er høyere hardhet oppnådd med en høyere volumfraksjon av alumina.
EKSEMPEL 17-21
(Ce-TZP med 60 volum % AI2O3og SrO)
Eksempel 17-21 ble fremstilt for ytterligere å vise hvor lett in-situ dannelsen av strontiumaluminatene finner sted og bredden av oppfinnelsen som tillater at materialer med høye aluminainnhold kan fremstilles. Utgangsmaterialene for eksempel 17-21 var identisk med utgangsmaterialene som ble benyttet i eksempel 12-16. Pulverne ble malt i 429 gram n-heksan som i eksempel 1-6. Pulverne ble fremstilt som staver som i eksempel 1-6 bortsett fra at stavene ble sintret ved 1600°C istedenfor 1500°C. Sammensetningen av prøvene er vist i tabell 7 (merk at SrO/Al203forholdene i eksempel 17-21 var lignende til de som er vist i eksempel 2-6 og 12-16).
Disse dataene viser igjen at høy bruddseighet oppnås ved strontiumaluminatdannelse. Bruddseigheten av eksempel 19 er lignende den som ble oppnådd for eksempel 5 og 15. Bruddseigheten av AI2O3er ca 4 MPa.m^<2>målt ved DCB teknikk viser klart at høye seighetsverdier oppnådd ved samtidig tilsetning av AI2O3og SrO er klart fordelaktig og kunne ikke vært forutsagt. Figur 2 viser bruddseighetsdata for eksempel 2-6, 12-16 og 17-21 plottet som funksjon av SrO/Al203molforholdet. Det fremgår at SrO/Al203forholdene hvor det oppnås høy seighet (dvs. høyere enn 10 MPa.m^2), innsnevres med økende AI2O3innhold. Optimalt SrO/Al203forhold fremgår å være mellom ca 0,02 og 0,20. Det faktum at hardheten av 60 volum % AI2O3sammensetninger ikke ble forbedret i forhold til 30 volum % sammensetninger skyldes sannsynligvis den høye volumfraksjon av platelignende aluminater i mikrostrukturen. Ved 60 volum % AI2O3synes aluminatene å danne et nettverk gjennom det keramiske materialet. Sigeprøving i luft ved 1300°C (spenninger mellom 35 og 200 MPa) viste at disse materialene hadde sigehastigheter som var to ganger lavere enn konvensjonelle kommersielt tilgjengelige zirkoniumoksidkeramer (Y-TZP). De sintrede prøvestavene i eksempel 17-21 ble varmisostatisk presset ved 1525°C hvilket resulterte i at alle fem sammensetningene hadde en tetthet på mer enn 96% av teoretisk tetthet. Det er forventet at sintring ved høyere temperaturer ytterligere vil øke tettheten.
EKSEMPEL 22-24
(Y-TZP med 15 volum % AI2O3og SrO).
Tre sammensetninger ble fremstilt for å vise at konseptet også gjelder for yttriumoksid TZP. Det Y-TZP som ble brukt var TZ-3YA (Toyo Soda Manufacturing Co.) som inneholder Zr02samutfelt med 3 mol % Y2O3. AI2O3(HP-DBM, Reynolds Aluminium Company) og SrZr03(Alfa Chemical) ble tilsatt som vist i tabell 9.
Fremstillingsmåten var identisk til eksempel 17-21 med 240 gram n-heksan benyttet under vibrasjonsmalingen. Fysikalske egenskaper er vist i tabell 10.
Stiplede linjer indikerer at ingen verdier ble målt. Bruddseighetenøkte svakt og mikrostrukturen viste platedannelse selv om den ikke var så utpreget som i tilfellet med Ce-TZP materialer. Økningen i bruddseighet viser at denne metode har fordeler også hvor det benyttes andre stabiliseirngsmidler enn Ce02-
Sammensetningen av matriksen varierer fra Zr02-5 volum % AI2O3til 100 volum % AI2O3. ZrC«2 kan være tetragonal eller kubisk eller blandinger av forskjellige polytyper inkludert monoklin. Når Hf02benyttes i stedet for Zr02og sintringen foregår i det monokline stabiliseringsområdet, er det mulig å oppnå 100 % monoklin Hf02ved kjøling. Når stabilisatorer som Ce02, Y2O3, MgO, CaO etc. benyttes, vil volumprosent Z1O2inkludere stabilisatorer som er oppløst i matriksen. Det er foretrukket å anvende ceriumoksid som stabilisator i en mengde av 10 til 16 mol %, fortrinnsvis mellom 11 og 14 mol %. Andre jordalkalimetalloksidtilsetninger som danner aluminater inkluderer BaO, CaO og MgO. Selv om SrO i kombinasjon med AI2O3har vist seg å øke seigheten i TZP, kan andre jordalkalialuminater danne plater som øker seigheten. En rekke kilder for SrO kan benyttes, inkludert karbonater og nitrater. Sammensetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan anvendes i en lang rekke applikasjoner inkludert strukturelle keramer slik som dyseforinger, sliteringer, kuleventilforinger, isolatorer, skjæreverktøy og applikasjoner hvor høy seighet, styrke og hardhet er ønsket.
En lang rekke modifikasjoner og variasjoner kan foretas uten å avvike fra oppfinnelsen. For eksempel kan de seige keramene i henhold til oppfinnelsen brukes som matriks for kompositter som inkluderer slike som fremstilles ved bruk av partikler, whiskers og fibre. Sintringshjelpemidler kan også tilsettes.
Claims (24)
1. Keramisk materiale,karakterisert vedat det utgjøres av 10 - 99 prosent av en matriks bestående i det vesentlige av Zr02eventuelt kombinert med AI2O3og 1 til 90 % av idet vesentlige platelignende strontiumaluminatkorn med et aspectforhold større enn 2, hvilket keram har en tetthet i sintret tilstand på mer enn 95 % av teoretisk tetthet og hvor zirkoniumoksidet er partielt stabilisert ved hjelp av et stabiliseirngsmiddel.
2. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat molforholdet S1O/AI2O3er mellom 0,02 og 0,20.
3. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat matriksen har en kornstørrelse som er likeakset og mindre enn 5|im.
4. Keramisk materiale i henhold til krav 3,karakterisert vedat matriksen utgjøres av en blanding av zirkoniumoksid og aluminiumoksid.
5. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat Z1O2-matriksen i det minste er partielt stabilisert i tetragonal konfigurasjon ved tilsats av Ce02-
6. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat ZrC»2-matriksen i det minste er partielt stabilisert i kubisk konfigurasjon ved tilsats av Ce02-
7. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat zirkoniumoksidmatriksen omfatter blandinger av kubisk og/eller tetragonal og/eller monoklin polytype.
8. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat zirkoniumoksidmatriksen er stabilisert med en forbindelse valgt fra gruppen bestående av Ce02, Y2O3, Er203, La203, Yb203, Dy203, MgO og CaO.
9. Keramisk materiale i henhold til krav 8,karakterisert vedat Zr02-matriksen inneholder Y2O3.
10. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat strontiumaluminatplatene idet vesentlige består av 6AI2O3.S1O.
11. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat aspectforholdet av strontiumaluminatplatene er større enn 5.
12. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat strontiumaluminatplatene har en gjennomsnittlig bredde på 5|jm og en gjennomsnittlig tykkelse på ca. 0,5^tm.
13. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat keramet har en bruddseighet målt ved dobbel cantileverteknikk på mer enn MPa.m<1/2>vecj romtemperatur.
14. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat det keramiske materiale har en firepunkt bøyestyrke ved romtemperatur på over 500 MPa.
15. Keramisk materiale i henhold til krav 14,karakterisert vedat det keramiske materialet har en Vicker's hardhet på mer enn 10,0 GPa målt ved en last større enn 50 N.
16. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat strontiumaluminatplatene utgjør 15 - 60 volumprosent av det keramiske materialet.
17. Keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat matriksen inneholder SrO.
18. Fremgangsmåte for fremstilling av keramisk materiale i henhold til krav 1,karakterisert vedat den omfatter 1) blanding av en aluminakilde, en zirkoniumoksidkilde og en strontiumoksidkilde i tilstrekkelige mengder for a
tilfredsstille sammensetningen av keramer ifølge krav 1, 2) forme blandingen til en gjenstand og 3) sintre gjenstanden ved en temperatur over 1200°C i 30 til 150 minutter for å tillate in-situdannelse av strontium aluminatplater.
19. Fremgangsmåte i henhold til krav 18,karakterisert vedat det som SrO-kilde anvendes S1Z1O3.
20. Fremgangsmåte i henhold til krav 18,karakterisert vedat det som SrO-kilde anvendes Sr(N03)2-
21. Fremgangsmåte i henhold til krav 18,karakterisert vedat det som SrO-kilde anvendes S1CO3.
22. Fremgangsmåte i henhold til krav 18,karakterisert'ved ai sintringstemperaturen holdes mellom 1300°Cog 1700°C.
23. Fremgangsmåte i henhold til krav 18,karakterisert vedat fortetningen utføres ved trykkfri sintring.
24. Fremgangsmåte i henhold til krav 18,karakterisert vedat det anvendes trykk ved fortetning av det keramiske materialet.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/335,046 US5002911A (en) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Ceramics with high toughness, strength and hardness |
| PCT/US1990/001906 WO1990011980A1 (en) | 1989-04-07 | 1990-04-09 | Ceramics with high toughness, strength and hardness |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO913841D0 NO913841D0 (no) | 1991-10-01 |
| NO913841L NO913841L (no) | 1991-10-01 |
| NO302614B1 true NO302614B1 (no) | 1998-03-30 |
Family
ID=23310028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO913841A NO302614B1 (no) | 1989-04-07 | 1991-10-01 | Keramer med höy seighet, styrke og hardhet samt fremgangsmåte for fremstilling av slike keramer |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5002911A (no) |
| EP (1) | EP0466836B1 (no) |
| JP (1) | JPH04504559A (no) |
| AT (1) | ATE127109T1 (no) |
| DE (1) | DE69022045T2 (no) |
| NO (1) | NO302614B1 (no) |
| WO (1) | WO1990011980A1 (no) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992002470A1 (de) * | 1990-08-06 | 1992-02-20 | Stora Feldmühle Aktiengesellschaft | Sinterformkörper und seine verwendung |
| DE4116008A1 (de) * | 1991-05-16 | 1992-11-19 | Feldmuehle Ag Stora | Sinterformkoerper und seine verwendung |
| US5830816A (en) * | 1990-08-06 | 1998-11-03 | Cerasiv Gmbh Innovatives Keramik-Engineering | Sintered molding |
| US5137852A (en) * | 1991-01-11 | 1992-08-11 | Rockwell International Corp. | High temperature ceramic composites |
| KR950703625A (ko) * | 1992-09-25 | 1995-09-20 | 테릴 켄트 퀄리 | 희토류 산화물을 포함하는 연마 입자(abrasive grain including rare earth oxide therein) |
| KR950703624A (ko) * | 1992-09-25 | 1995-09-20 | 워렌 리처드 보비 | 알루미나 및 세리아를 함유하는 연마 그레인의 제조 방법(method of making abrasive grain containing alumina and ceria) |
| JP3560341B2 (ja) * | 1992-09-25 | 2004-09-02 | ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー | アルミナおよびジルコニアを含む砥粒 |
| JP2945221B2 (ja) * | 1992-11-19 | 1999-09-06 | ワイケイケイ株式会社 | 高靭性アルミナ系複合焼結体の製造方法 |
| JP3287149B2 (ja) * | 1994-02-14 | 2002-05-27 | 松下電器産業株式会社 | アルミナ質のセラミックス |
| US5674616A (en) * | 1995-02-06 | 1997-10-07 | Conversion Technologies International, Inc. | Glass beads having improved fracture toughness |
| JP2945935B2 (ja) * | 1996-10-01 | 1999-09-06 | 松下電工株式会社 | ジルコニア系複合セラミック焼結体、及びその製法 |
| US5885626A (en) * | 1996-10-28 | 1999-03-23 | Eastman Kodak Company | Die retaining element |
| US5733588A (en) * | 1996-10-28 | 1998-03-31 | Eastman Kodak Company | Ceramic molding equipment |
| KR100635675B1 (ko) * | 1997-10-31 | 2006-10-17 | 세람텍 아게 이노바티베 세라믹 엔지니어링 | 소형판이 보강된 소결체 |
| JPH11160572A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Kyocera Corp | 光ファイバコネクタ用フェルール |
| EP1679089A4 (en) * | 2003-10-30 | 2009-11-04 | Kyocera Corp | BIOLOGICAL ELEMENT AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE |
| WO2006080473A1 (ja) | 2005-01-27 | 2006-08-03 | Kyocera Corporation | 複合セラミックス及びその製法 |
| FR2882749B1 (fr) | 2005-03-01 | 2007-04-27 | Saint Gobain Ct Recherches | Bille frittee a base de zircone et d'oxyde de cerium |
| DE102006035704A1 (de) * | 2006-08-01 | 2008-02-07 | Robert Bosch Gmbh | Sinterformkörper, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben |
| BRPI0810501A2 (pt) * | 2007-04-27 | 2014-10-14 | Ceramtec Ag | Material cerâmico |
| DE102007020471A1 (de) * | 2007-04-27 | 2008-11-06 | Ceramtec Ag Innovative Ceramic Engineering | Sinterformkörper |
| DE102007020473B4 (de) * | 2007-04-27 | 2016-03-03 | Ceramtec Gmbh | Keramischer Werkstoff, seine Verwendung und Sinterformkörper |
| US8074472B2 (en) * | 2007-07-31 | 2011-12-13 | Zircoa Inc. | Grinding beads and method of producing the same |
| WO2011000390A1 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Aktiebolaget Skf | Zirconia-alumina ceramic materials |
| KR101869533B1 (ko) * | 2009-12-16 | 2018-06-22 | 세람테크 게엠베하 | 주성분으로서의 알루미늄 옥사이드 및 지르코늄 옥사이드로 구성되는 세라믹 복합 재료 |
| CN102869635B (zh) * | 2009-12-16 | 2015-12-09 | 陶瓷技术有限责任公司 | 由主成分氧化铝和氧化锆以及弥散体相组成的陶瓷复合材料 |
| BR112015019352B1 (pt) * | 2013-02-13 | 2021-05-04 | Ceramtec Gmbh | material de óxido de zircônio e uso do mesmo |
| US9353010B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-05-31 | Amedica Corporation | Alumina-zirconia ceramic implants and related materials, apparatus, and methods |
| US9353012B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-05-31 | Amedica Corporation | Charge-compensating dopant stabilized alumina-zirconia ceramic materials and related materials, apparatus, and methods |
| RU2710648C1 (ru) * | 2018-12-18 | 2019-12-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Керамический композиционный материал |
| CN112919882B (zh) * | 2021-03-30 | 2022-09-16 | 江西省萍乡市华东出口电瓷有限公司 | 一种高强度、高硬度耐候性瓷质绝缘子及其制备方法 |
| CN115304372A (zh) * | 2021-05-07 | 2022-11-08 | 苏州宸泰医疗器械有限公司 | 氧化锆复合陶瓷及由其制备的骨植入假体 |
| CN116120055B (zh) * | 2022-11-25 | 2024-04-02 | 北京钢研新冶工程技术中心有限公司 | 一种复合铈稳定氧化锆陶瓷的制备方法和应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3414418A (en) * | 1966-10-14 | 1968-12-03 | United States Steel Corp | Refractory composition and method of making refractory shapes |
| US4316964A (en) * | 1980-07-14 | 1982-02-23 | Rockwell International Corporation | Al2 O3 /ZrO2 ceramic |
| DE3230216A1 (de) * | 1981-08-13 | 1983-08-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd., Nagoya, Aichi | Sinterkoerper mit hoher zaehigkeit |
| JPS6132306A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-15 | 日本特殊陶業株式会社 | 誘電体磁器組成物の製造方法 |
| US4824815A (en) * | 1985-06-11 | 1989-04-25 | Exxon Research And Engineering Company | Cracking catalysts containing strontium carbonate |
| US4843042A (en) * | 1986-06-30 | 1989-06-27 | General Electric Company | Alkaline earth fluoride additive for sintering aluminum nitride |
| JP2874656B2 (ja) * | 1996-07-22 | 1999-03-24 | 日本電気株式会社 | 高速無線データ伝送システム |
-
1989
- 1989-04-07 US US07/335,046 patent/US5002911A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-04-09 WO PCT/US1990/001906 patent/WO1990011980A1/en active IP Right Grant
- 1990-04-09 DE DE69022045T patent/DE69022045T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-09 EP EP90907970A patent/EP0466836B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-09 JP JP2506774A patent/JPH04504559A/ja active Pending
- 1990-04-09 AT AT90907970T patent/ATE127109T1/de not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-10-01 NO NO913841A patent/NO302614B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO913841D0 (no) | 1991-10-01 |
| EP0466836A4 (en) | 1993-06-23 |
| ATE127109T1 (de) | 1995-09-15 |
| JPH04504559A (ja) | 1992-08-13 |
| NO913841L (no) | 1991-10-01 |
| WO1990011980A1 (en) | 1990-10-18 |
| DE69022045D1 (de) | 1995-10-05 |
| US5002911A (en) | 1991-03-26 |
| DE69022045T2 (de) | 1996-05-09 |
| EP0466836A1 (en) | 1992-01-22 |
| EP0466836B1 (en) | 1995-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO302614B1 (no) | Keramer med höy seighet, styrke og hardhet samt fremgangsmåte for fremstilling av slike keramer | |
| CA1280448C (en) | Transformation toughened zirconia-titania-yttria ceramic alloys | |
| Claussen | Strengthening strategies for ZrO2-toughened ceramics at high temperatures | |
| EP0834484B1 (en) | ZrO2 based ceramic material and method of producing the same | |
| AU2005201223B2 (en) | ZrO2-Al2O3 composite ceramic material and production method therefor | |
| EP1845072B1 (en) | Composite ceramic and method for producing same | |
| US5008221A (en) | High toughness ceramic alloys | |
| Witek et al. | Zirconia particle coarsening and the effects of zirconia additions on the mechanical properties of certain commercial aluminas | |
| EP0199459A2 (en) | High toughness ceramic alloys | |
| EP0388747B1 (en) | Ceramic materials exhibiting pseudo-plasticity at room temperature | |
| NO872251L (no) | Forbedret keramisk materiale. | |
| Marshall et al. | High‐strength zirconia fibers | |
| EP0360773A2 (en) | Transformation toughened ceramic alloys | |
| CN1113829C (zh) | 氧化镁部分稳定的高强度氧化锆 | |
| Liu et al. | Influence of in-situ formed Ba-β-Al2O3 on mechanical properties and thermal shock resistance of ZTA/Ba-β-Al2O3 composites | |
| Din et al. | Vickers hardness study of zirconia partially stabilized with lanthanide group oxides | |
| Rice | Processing of ceramic composites | |
| Maschio et al. | Effect of LaNbO4 addition on the mechanical properties of ceria-tetragonal zirconia polycrystal matrices | |
| JPH0450269B2 (no) | ||
| JPH08217447A (ja) | 単斜晶ジルコニアとその製造方法、およびそれを用いたジルコニア部材 | |
| Nascimento et al. | Effect of Addition of Previously-Synthesized Ce-TZP/Al 2 O 3 Submicrometric Powder on the Properties of Al 2 O 3-Based Ceramics | |
| JPH066512B2 (ja) | 高靭性窒化ケイ素焼結体及びその製造方法 | |
| Lee et al. | Microstructure and indentation fracture of dysprosium niobate | |
| Yuan | The optimization of mechanical properties of Si (3) N (4) ceramics using experimental designs | |
| Alexander | Structural Ceramics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN OCTOBER 2001 |