JP2014005167A - Zirconia powder for glass ceramic composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラスセラミックス組成物用ジルコニア粉末に関するものである。 The present invention relates to a zirconia powder for a glass ceramic composition.
近年、基板やディスプレイ等において、小型化、高精細化、高輝度化が進んできている。このような部品を構成する材料としては、ガラスと共にガラスの軟化点において溶融しないセラミックス粉末がフィラーとして用いられている。 In recent years, miniaturization, high definition, and high brightness have been progressing in substrates and displays. As a material constituting such a component, ceramic powder that does not melt at the softening point of glass together with glass is used as a filler.
特にジルコニアは、電気絶縁性に優れ、かつ高屈折率を有する物質であり、ジルコニア粉末をフィラーとして用いたガラスセラミックス組成物は、高輝度・高反射が求められる基板材料やフラットパネルディスプレイ（PDP）材料として有用である。 In particular, zirconia is a substance with excellent electrical insulation and high refractive index, and glass ceramic compositions using zirconia powder as a filler are substrate materials and flat panel displays (PDP) that require high brightness and high reflection. Useful as a material.
例えば、プラズマディスプレイパネルの隔壁形成に使用される感光性ペーストにおけるフィラーのセラミック粉末として、隔壁パターンの体積収縮の抑制や形状保持性の向上、蛍光体発光の反射向上のため、アルミナ、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、スピネル、チタニア、シリカが用いられる（特許文献１）。 For example, as a filler ceramic powder in a photosensitive paste used to form partition walls for plasma display panels, alumina, zirconia, cord Ellite, mullite, spinel, titania, and silica are used (Patent Document 1).
また、セラミックス基板製造に使用されるセラミックス基板用組成物におけるフィラーとして、強度の向上のため、ＳｉＯ2（クオーツ、クリストバライト、トリジマイト）、Ａｌ2Ｏ3、ムライト、コージェライト、スピネル、Ｍｇ2ＳｉＯ4、フォルステライト、ジルコニアディオプサイト、エンスタタイト、アノーサイトが用いられる（特許文献２）。 Further, as a filler in a ceramic substrate composition used for manufacturing a ceramic substrate, SiO 2 (quartz, cristobalite, tridymite), Al 2 O 3 , mullite, cordierite, spinel, Mg 2 SiO 4 is used to improve strength. Forsterite, zirconia diopsite, enstatite, and anorthite are used (Patent Document 2).
しかしながら、セラミックス粉末をフィラーとして添加したガラスセラミックス組成物を用いて焼結体を得るためには、ガラス粉末とセラミックス粉末の混合工程→成形工程→脱脂工程→焼結工程を行うが、ガラス粉末とジルコニア粉末の混合が不均一な場合、焼結を行った際に割れたり、収縮ムラを起こし、安定して隔壁を形成できない場合や高い強度を得られない場合がある。 However, in order to obtain a sintered body using a glass ceramic composition to which ceramic powder is added as a filler, a glass powder and ceramic powder mixing step → forming step → degreasing step → sintering step is performed. When the mixing of the zirconia powder is not uniform, cracking or shrinkage unevenness may occur during sintering, and the partition may not be stably formed or high strength may not be obtained.
本発明は、ガラス粉末とジルコニア粉末の混合が容易であり、焼結を行った際に割れたり、収縮ムラを起こさず高い強度を得られるジルコニア粉末を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a zirconia powder that can be easily mixed with a glass powder and a zirconia powder and that can obtain high strength without cracking or shrinkage unevenness when sintered.
本発明は、かかる課題を解決するために、以下の構成を有する。すなわち、ジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積が３．０〜６．５ｍ２／ｇであり、二次凝集粒子の平均粒径が０．４〜０．７μｍであることを特徴とするガラスセラミックス組成物用ジルコニア粉末を提供する。二次凝集粒子の平均粒径／ＢＥＴ比表面積から求められる粒径の比が２．０〜４．８であることが好ましい。また、粉末X線測定によるジルコニアの結晶相が単斜晶相率２０〜６０％であることが好ましい。本発明のガラスセラミックス組成物は、前記ジルコニア粉末を含有することを特徴とするものである。本発明の反射材は、前記ガラスセラミックス組成物を用いることを特徴とするものである。 In order to solve this problem, the present invention has the following configuration. That is, the BET specific surface area of the zirconia powder is 3.0 to 6.5 m 2 / g, and the average particle size of the secondary aggregated particles is 0.4 to 0.7 μm. Provide zirconia powder. The ratio of the particle diameter obtained from the average particle diameter / BET specific surface area of the secondary aggregated particles is preferably 2.0 to 4.8. Moreover, it is preferable that the crystal phase of zirconia by powder X-ray measurement is a monoclinic phase rate of 20 to 60%. The glass ceramic composition of the present invention is characterized by containing the zirconia powder. The reflective material of the present invention is characterized by using the glass ceramic composition.
本発明により、高強度で強度安定性に優れたガラスセラミックス組成物が得られるジルコニア粉末を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a zirconia powder from which a glass ceramic composition having high strength and excellent strength stability can be obtained.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明のジルコニア粉末は、ＢＥＴ比表面積が３．０〜６．５ｍ２／ｇであることが必要である。本発明におけるＢＥＴ比表面積とは、ＪＩＳ−Ｒ１６２６「ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法」による測定方法に則り、ＢＥＴ１点法で測定した値をいう。ＢＥＴ比表面積が３．０ｍ２／ｇより小さい場合、粒子の凝集が大きくガラスセラミックスの焼結性を低下させる。また、６．５ｍ２／ｇより大きい場合、ガラスセラミックス組成物のペーストを製造する際に粘度調整が困難となる。より好ましいＢＥＴ比表面積の範囲は、４．０〜６．０ｍ２／ｇである。 The zirconia powder of the present invention needs to have a BET specific surface area of 3.0 to 6.5 m 2 / g. The BET specific surface area in the present invention refers to a value measured by the BET one-point method in accordance with a measurement method according to JIS-R1626 “Gas adsorption BET method of fine ceramic powder”. When the BET specific surface area is smaller than 3.0 m 2 / g, the aggregation of particles is large and the sinterability of the glass ceramic is lowered. Moreover, when larger than 6.5 m < 2 > / g, a viscosity adjustment becomes difficult when manufacturing the paste of a glass ceramic composition. A more preferable range of the BET specific surface area is 4.0 to 6.0 m 2 / g.
本発明のジルコニア粉末は、二次凝集粒子の平均粒径が０．４〜０．７μｍであることが必要である。本発明における二次凝集粒子の平均粒径とは、粒度分布測定装置を用いて測定される体積基準の累積分布が５０％に相当するメジアン径をいう。二次凝集粒子の平均粒径が０．４μ ｍより小さい場合、ガラスセラミックス組成物のペーストを製造する際に粘度調整が困難となる。０．７μｍより大きい場合、凝集粒子内の粒子間に発生する空隙が大きくなり、これが焼結体内部に残るため強度が低い焼結体となる。より好ましい二次凝集粒子の平均粒径の範囲は、０．５〜０．７μｍである。 In the zirconia powder of the present invention, the average particle size of the secondary agglomerated particles needs to be 0.4 to 0.7 μm. The average particle diameter of secondary agglomerated particles in the present invention refers to a median diameter corresponding to 50% of a volume-based cumulative distribution measured using a particle size distribution measuring device. When the average particle size of the secondary agglomerated particles is smaller than 0.4 μm, it is difficult to adjust the viscosity when producing a paste of the glass ceramic composition. When it is larger than 0.7 μm, voids generated between the particles in the aggregated particles become large and remain inside the sintered body, so that the sintered body has a low strength. A more preferable range of the average particle size of the secondary aggregated particles is 0.5 to 0.7 μm.
このようなジルコニア粉末を得る方法としては、熱分解法、共沈法および加水分解法など、ジルコニア、イットリアの金属塩水溶液から合成する方法が好ましい。特に好ましい例として、熱分解法および共沈法による方法が挙げられる。 As a method for obtaining such zirconia powder, a method of synthesizing from an aqueous metal salt solution of zirconia or yttria, such as a thermal decomposition method, a coprecipitation method and a hydrolysis method, is preferable. Particularly preferred examples include a thermal decomposition method and a coprecipitation method.
熱分解法では、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウム水溶液を所定量混合し、塩化ナトリウム（または塩化カリウム）をオキシ塩化ジルコニウムに対し０．１〜１重量％添加、混合する。この混合液を噴霧乾燥法等の瞬間乾燥を行い乾燥粉末を得る。瞬間乾燥とは１０秒以内に乾燥できる手法で、乾燥温度は２００℃以上の加熱空気中で行うことが好ましい。乾燥粉末を空気中で８００℃〜１２００℃の温度で熱分解させることで、酸化物仮焼粉末を得る。この酸化物仮焼粉末を湿式粉砕法で粉砕し、乾燥させて本発明のジルコニア粉末が得られる。 In the thermal decomposition method, zirconium oxychloride and an aqueous solution of yttrium chloride are mixed in a predetermined amount, and sodium chloride (or potassium chloride) is added and mixed in an amount of 0.1 to 1% by weight with respect to zirconium oxychloride. The mixture is subjected to instantaneous drying such as spray drying to obtain a dry powder. Instant drying is a technique that allows drying within 10 seconds, and the drying temperature is preferably 200 ° C. or higher in heated air. An oxide calcined powder is obtained by thermally decomposing the dry powder in air at a temperature of 800 ° C. to 1200 ° C. The oxide calcined powder is pulverized by a wet pulverization method and dried to obtain the zirconia powder of the present invention.
また、共沈法では、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウム水溶液を混合する。ここで特にオキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムからのそれぞれの水酸化物が析出するｐＨを一定にするように金属錯体を形成させるため、硫酸ナトリウム（または硫酸カリウム）をジルコニアに対しモル比が好ましくは０．３〜０．７となるように添加し、５０〜１００℃の温度で数時間以上反応させる。この混合液に水酸化ナトリウムやアンモニア等のアルカリ水溶液を攪拌しながら加え、水溶液のｐＨを８〜１０とする。共沈物を十分水洗し、脱水・乾燥させ、空気中で８００℃〜１２００℃の温度で焼成することで仮焼粉末を得る。この仮焼粉末を湿式粉砕し、乾燥することで本発明のジルコニア粉末が得られる。 In the coprecipitation method, zirconium oxychloride and an aqueous yttrium chloride solution are mixed. Here, in order to form a metal complex so that the pH at which each hydroxide from zirconium oxychloride and yttrium chloride precipitates is kept constant, the molar ratio of sodium sulfate (or potassium sulfate) to zirconia is preferably 0. 3. Add to 3 to 0.7, and react at a temperature of 50 to 100 ° C. for several hours or more. An alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or ammonia is added to this mixed solution with stirring, and the pH of the aqueous solution is adjusted to 8-10. The coprecipitate is sufficiently washed with water, dehydrated and dried, and calcined in air at a temperature of 800 ° C. to 1200 ° C. to obtain a calcined powder. The calcined powder is wet pulverized and dried to obtain the zirconia powder of the present invention.
本発明における粉末X線測定によるジルコニアの結晶相が単斜晶相率２０〜６０％であることが好ましい。本発明における単斜晶相率は、粉末Ｘ線回折法で測定された、３０．２゜に発生する正方晶相ピークの強度Ｉｔ（１１１）と２８．２゜と３１．１゜に発生する単斜晶相ピーク強度Ｉｍ（１１１）とＩｍ（１１１）について下式のように求めたものであり、一般に酸化ジルコニウムの場合正方晶相と単斜晶相の体積割合を示すものである。
単斜晶相率 [％] ＝[｛Ｉｍ（１１１）＋Ｉｍ（１１１）｝／｛Ｉｍ（１１１）＋Ｉｍ（１１１）＋Ｉｔ（１１１）｝] ×１００ （１）
上述した製法におけるジルコニア粉末は仮焼粉末の段階では単斜晶相率は１０％以下となる。この仮焼粉末を粉砕していくことで新たな粉砕面（新生面と呼ぶ）が表面にでてくることとなる。新生面には粉砕エネルギーがかかっており、そのエネルギーによりジルコニアの正方晶相が応力誘起変態により単斜晶相に変態する。よって単斜晶相率は、粉砕により表面にでた新生面の発生割合を示すこととなる。ここで単斜晶相率が２０％より小さい場合、新生面の発生が少ないことから、粉砕が不十分で凝集粒子内の粒子間に発生する空隙が大きくなり、これが焼結体内部に残り強度が低くなる場合がある。単斜晶相率が６０％より大きい場合、単斜晶相から正方晶相へ相変態する際の体積収縮により空隙が焼結体内部に残り強度が低くなる場合がある。より好ましい単斜晶相率の範囲は、３０〜６０％である。
In the present invention, the crystal phase of zirconia as measured by powder X-ray measurement is preferably a monoclinic phase ratio of 20 to 60%. The monoclinic phase ratio in the present invention occurs at the intensity It (111), 28.2 ° and 31.1 ° of the tetragonal phase peak generated at 30.2 ° as measured by powder X-ray diffraction method. The monoclinic phase peak intensities Im (111) and Im (111) are obtained by the following formula, and generally indicate the volume ratio of the tetragonal phase and the monoclinic phase in the case of zirconium oxide.
Monoclinic phase ratio [%] = [{Im (111) + Im (111)} / {Im (111) + Im (111) + It (111)}] × 100 (1)
The zirconia powder in the above-described production method has a monoclinic phase ratio of 10% or less at the calcined powder stage. By pulverizing this calcined powder, a new pulverized surface (called a new surface) appears on the surface. Grinding energy is applied to the nascent surface, and the zirconia tetragonal phase is transformed into a monoclinic phase by stress-induced transformation. Therefore, the monoclinic phase ratio indicates a generation ratio of a new surface formed on the surface by pulverization. Here, when the monoclinic phase ratio is less than 20%, the generation of new surfaces is small, so that the pulverization is insufficient and the voids generated between the particles in the aggregated particles become large, and the remaining strength remains inside the sintered body. May be lower. When the monoclinic phase ratio is greater than 60%, voids may remain in the sintered body due to volume shrinkage during the phase transformation from the monoclinic phase to the tetragonal phase, and the strength may be lowered. A more preferable range of the monoclinic phase ratio is 30 to 60%.
本発明における二次凝集粒子の平均粒径／ＢＥＴ比表面積から求められる粒径の比は２．０〜４．８であることが好ましい。本発明におけるＢＥＴ比表面積から求められる粒径とは、粒子の形状を球に換算してＢＥＴ比表面積および理論密度から算出される直径をいう。この算出に使用する式は以下の様な式である。
ＢＥＴ比表面積から求められる粒径＝６／（ＢＥＴ比表面積×理論密度） （２）
ここで、理論密度は上述した単斜晶相率と正方晶相率（１００−単斜晶相率）から、下式によって算出した。
理論密度＝単斜晶相率×５．６＋正正方晶相率×６．１ （３）
二次凝集粒子の平均粒径／ＢＥＴ比表面積から求められる粒径の比が２．０より小さい場合、凝集が大きくガラスセラミックスの焼結性を悪化させる場合がある。二次凝集粒子の平均粒径／ＢＥＴ比表面積から求められる粒径の比が４．８より大きい場合、ガラスセラミックス組成物のペーストを製造する際に粉末が嵩高く粘度調整が困難となる場合がある。より好ましい二次凝集粒子の平均粒径／ＢＥＴ比表面積から求められる粒径の比の範囲は、２．５〜４．０である。
The ratio of the particle diameter obtained from the average particle diameter / BET specific surface area of the secondary agglomerated particles in the present invention is preferably 2.0 to 4.8. The particle size obtained from the BET specific surface area in the present invention refers to the diameter calculated from the BET specific surface area and theoretical density by converting the particle shape into a sphere. The formula used for this calculation is as follows.
Particle size determined from BET specific surface area = 6 / (BET specific surface area × theoretical density) (2)
Here, the theoretical density was calculated from the above monoclinic phase ratio and tetragonal phase ratio (100-monoclinic phase ratio) by the following equation.
Theoretical density = monoclinic phase ratio × 5.6 + tetragonal phase ratio × 6.1 (3)
When the ratio of the average particle diameter of the secondary agglomerated particles / the particle diameter obtained from the BET specific surface area is smaller than 2.0, the agglomeration may be large and the sinterability of the glass ceramic may be deteriorated. When the ratio of the average particle size of secondary agglomerated particles / the particle size obtained from the BET specific surface area is larger than 4.8, the powder may be bulky and viscosity adjustment may be difficult when producing a paste of a glass ceramic composition. is there. A more preferable range of the ratio of the particle diameter obtained from the average particle diameter / BET specific surface area of the secondary aggregated particles is 2.5 to 4.0.
本発明のガラスセラミックス組成物は、上述したジルコニア粉末とガラス粉末を含む。その他のフィラー粉末を混合して得られる場合もある。ここで、ガラス粉末は、低融点であることが好ましく、ケイ素および／またはホウ素の酸化物を含有したガラスが好ましく用いられる。その他のフィラー粉末としては、アルミナ、コーディエライト、ムライト、スピネル、チタニア、シリカ等が好ましく用いられる。混合は、乾式混合または湿式混合の混合方式で行うことができる。特に限定されないが、各粉末の粒度をそろえるため、ボールミル等を使用し、湿式粉砕した後乾燥することもできる。このように作製したガラスセラミックス組成物は、ＰＤＰの隔壁や誘電体層、基板材料として好ましく用いることができる。 The glass ceramic composition of the present invention includes the above-described zirconia powder and glass powder. It may be obtained by mixing other filler powders. Here, the glass powder preferably has a low melting point, and glass containing an oxide of silicon and / or boron is preferably used. As other filler powders, alumina, cordierite, mullite, spinel, titania, silica and the like are preferably used. The mixing can be performed by a dry mixing method or a wet mixing method. Although not particularly limited, in order to make the particle sizes of the respective powders uniform, a ball mill or the like can be used, followed by wet pulverization and then drying. The glass ceramic composition thus produced can be preferably used as a PDP partition, dielectric layer, or substrate material.
本発明の反射材は、上述したガラスセラミックス組成物を焼結して得られる。ＰＤＰの隔壁の場合、まず、ガラスセラミックス組成物を含有した感光性ペーストを作製する。通常、上記のガラスセラミックス組成物や有機成分を所定の組成になるように調合した後、３本ローラーや混練機で均質に混合分散する。次いで感光性ペーストの塗布、乾燥、露光、現像等を行う。感光性ペーストを塗布する方法としては、スクリーン印刷法、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、ブレードコーターなどを用いることができる。また、塗布後の乾燥は、通風オーブン、ホットプレート、ＩＲ（赤外線）炉などを用いることができる。露光で使用される活性光源は、例えば、可視光線、近紫外線、紫外線、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げられる。これらの中で紫外線が最も好ましく、その光源として、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高圧水銀灯が好適である。現像は、露光部と非露光部の現像液に対する溶解度差を利用して行う。現像は、浸漬法やスプレー法、ブラシ法等で行うことができる。次に、現像により得られた主隔壁及び補助隔壁のパターンは焼成炉にて焼成される。焼成雰囲気や温度は、ペーストや基板の種類によって異なるが、空気中、窒素、水素などの雰囲気中で焼成する。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やローラーハース式の連続型焼成炉を用いることができる。焼成温度は、４００〜８００℃で行うと良い。 The reflective material of the present invention is obtained by sintering the glass ceramic composition described above. In the case of a PDP partition, first, a photosensitive paste containing a glass ceramic composition is prepared. Usually, the above glass ceramic composition and organic components are prepared so as to have a predetermined composition, and then homogeneously mixed and dispersed with a three-roller or a kneader. Next, a photosensitive paste is applied, dried, exposed, developed, and the like. As a method for applying the photosensitive paste, a screen printing method, a bar coater, a roll coater, a die coater, a blade coater, or the like can be used. In addition, a drying oven, a hot plate, an IR (infrared) furnace or the like can be used for drying after application. Examples of the active light source used for exposure include visible light, near ultraviolet light, ultraviolet light, electron beam, X-ray, and laser light. Among these, ultraviolet rays are most preferable, and as the light source, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a halogen lamp, or a germicidal lamp can be used. Among these, an ultrahigh pressure mercury lamp is suitable. Development is performed using the difference in solubility in the developer between the exposed and unexposed areas. Development can be performed by a dipping method, a spray method, a brush method, or the like. Next, the pattern of the main partition and the auxiliary partition obtained by development is fired in a firing furnace. The firing atmosphere and temperature vary depending on the type of paste and substrate, but firing is performed in an atmosphere of air, nitrogen, hydrogen, or the like. As the firing furnace, a batch-type firing furnace or a roller hearth-type continuous firing furnace can be used. The firing temperature is preferably 400 to 800 ° C.
このようにして作製したガラスセラミックス組成物の焼結体は、ＰＤＰの隔壁や誘電体層、基板として好ましく用いることができる。 The glass ceramic composition sintered body thus produced can be preferably used as a PDP partition, dielectric layer, or substrate.
次に実施例により本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 Next, the present invention will be described specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples.
実施例の各物性の測定および評価は以下のように行った。 Measurement and evaluation of each physical property of the examples were performed as follows.
（１）ＢＥＴ比表面積
ＢＥＴ比表面積の測定はＪＩＳ−Ｒ１６２６「ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法」に則り、ＢＥＴ１点法で行った（ユアサアイオニクス（株）製“モノソーブ”ＭＳ−１７）。
(1) BET specific surface area The BET specific surface area was measured by the BET single point method according to JIS-R1626 “Method for measuring specific surface area of fine ceramic powder by gas adsorption BET method” (manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd. “ Monosorb “MS-17).
（２）二次凝集粒子の平均粒径
１００ｃｃのビーカーに純水７０ｇ、スラリー３０ｇを入れ、良く攪拌した後、超音波発生機に１０分間かけて調製液を作製した。粒度分布計を用い、調製液の凝集粒子径を測定し、累積分布が５０％に相当する、いわゆるメジアン径を二次凝集粒子の平均粒径とした（堀場製作所製ＬＡ２００）。
(2) Average particle diameter of secondary agglomerated particles 70 g of pure water and 30 g of slurry were placed in a 100 cc beaker and stirred well, and then a preparation solution was prepared in an ultrasonic generator for 10 minutes. Using a particle size distribution meter, the agglomerated particle diameter of the prepared solution was measured, and the so-called median diameter corresponding to 50% of the cumulative distribution was taken as the average particle diameter of the secondary agglomerated particles (LA200 manufactured by Horiba, Ltd.).
（３）単斜晶相率
粉末をＸ線回折法で測定し、３０．２゜付近に発生する正方晶相ピークの回折強度Ｉｔ（１１１）と２８．２゜付近と３１．１゜付近に発生する単斜晶相ピークの回折強度Ｉｍ（１１１）とＩｍ（１１１）をそれぞれ求め、下式によって求めた。
単斜晶相率 [％] ＝[｛Ｉｍ（１１１）＋Ｉｍ（１１１）｝／｛Ｉｍ（１１１）＋Ｉｍ（１１１）＋Ｉｔ（１１１）｝] ×１００ （１）
（４）ＢＥＴ比表面積から求められる粒径
粒子の形状を球に換算してＢＥＴ比表面積および理論密度から算出される直径をいい、下式によって求めた。
(3) Monoclinic phase ratio The powder was measured by X-ray diffraction, and the diffraction intensity It (111) of the tetragonal phase peak generated at around 30.2 ° was around 28.2 ° and around 31.1 °. The diffraction intensities Im (111) and Im (111) of the generated monoclinic phase peak were determined, and determined by the following formula.
Monoclinic phase ratio [%] = [{Im (111) + Im (111)} / {Im (111) + Im (111) + It (111)}] × 100 (1)
(4) Particle size determined from BET specific surface area The diameter calculated from the BET specific surface area and the theoretical density by converting the shape of the particles into a sphere, and was determined by the following equation.
ＢＥＴ比表面積から求められる粒径＝６／（ＢＥＴ比表面積×理論密度）（２）
ここで、理論密度は上述した単斜晶相率と正方晶相率（１００−単斜晶相率）から、下式によって算出した。
理論密度＝単斜晶相率×５．６＋正方晶相率×６．１ （３）
（５）曲げ強度
３５ｗｔ％のジルコニア粉末と６５ｗｔ％のガラス粉末（日本電気硝子社製ＧＡ６３）を溶媒：イソプロピルアルコールを添加しボールミルでスラリーとした後、乾燥し混合物を得、該混合物をＣＩＰ装置を用いて１ｔｏｎ／ｃｍ２ の条件で成形し、その成形体を６００℃で２時間焼結した。焼結体から３×４×約４０ｍｍの試料片を切り出し、ＪＩＳ−Ｒ１６０１「ファインセラミックスの曲げ強さ試験方法」に則り、３点曲げ強度を測定した。
Particle size determined from BET specific surface area = 6 / (BET specific surface area × theoretical density) (2)
Here, the theoretical density was calculated from the above monoclinic phase ratio and tetragonal phase ratio (100-monoclinic phase ratio) by the following equation.
Theoretical density = monoclinic phase rate × 5.6 + tetragonal phase rate × 6.1 (3)
(5) Bending strength 35 wt% zirconia powder and 65 wt% glass powder (GA63 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) were added to solvent: isopropyl alcohol and slurried with a ball mill, and then dried to obtain a mixture. Was molded under the condition of 1 ton / cm 2 , and the molded body was sintered at 600 ° C. for 2 hours. A sample piece of 3 × 4 × about 40 mm was cut out from the sintered body, and the three-point bending strength was measured in accordance with JIS-R1601 “Bending strength test method of fine ceramics”.
（実施例１）
ＺｒＯＣｌ2 溶液にＹ2 Ｏ3 濃度として３モル％となるようにＹＣｌ3 溶液を加えて混合し、アンモニア水を加えて共沈させ、共沈物を水洗し、乾燥した後、１２００℃で２４０分間仮焼した。得られた仮焼粉末にＡｌ2 Ｏ3 を０．３重量％添加し、媒体攪拌ミルを用いて３時間、純水で湿式粉砕した後、分級装置で微細粒及び粗大粒を取り除き、遠心分離装置を用い水洗した。水洗後のスラリーを噴霧乾燥し、分級装置で粗大粒を除去した。得られた粉末について、上記のとおり測定し、表１にまとめた。
Example 1
ZrOCl 2 solution Y 2 O 3 concentration by addition of YCl 3 solution at 3 mol% was mixed as, by adding aqueous ammonia coprecipitation, washed coprecipitate, dried, 240 at 1200 ° C. Calcined for a minute. After adding 0.3% by weight of Al 2 O 3 to the obtained calcined powder and wet-pulverizing with pure water for 3 hours using a medium stirring mill, fine particles and coarse particles are removed with a classifier and centrifuged. The apparatus was washed with water. The slurry after washing with water was spray-dried, and coarse particles were removed with a classifier. The obtained powder was measured as described above and summarized in Table 1.
（実施例２）
１２５０℃で２４０分間仮焼し、媒体攪拌ミルを用いて４時間、純水で湿式粉砕した以外は、実施例１と同様の手法にて、粉末を得た。得られた粉末について、上記のとおり測定し、表１にまとめた。
(Example 2)
A powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was calcined at 1250 ° C. for 240 minutes and wet-pulverized with pure water for 4 hours using a medium stirring mill. The obtained powder was measured as described above and summarized in Table 1.
（実施例３）
媒体攪拌ミルを用いて４時間、純水で湿式粉砕した以外は、実施例１と同様の手法にて、粉末を得た。得られた粉末について、上記のとおり測定し、表１にまとめた。
(Example 3)
A powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was wet pulverized with pure water for 4 hours using a medium stirring mill. The obtained powder was measured as described above and summarized in Table 1.
（比較例１）
９００℃で２４０分間仮焼した以外は、実施例１と同様の手法にて、粉末を得た。得られた粉末について、上記のとおり測定し、表１にまとめた。
(Comparative Example 1)
A powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that calcination was performed at 900 ° C. for 240 minutes. The obtained powder was measured as described above and summarized in Table 1.
（比較例２）
媒体攪拌ミルを用いて０．５時間、純水で湿式粉砕した以外は、実施例１と同様の手法にて、粉末を得た。得られた粉末について、上記のとおり測定し、表１にまとめた。
(Comparative Example 2)
A powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was wet-pulverized with pure water for 0.5 hour using a medium stirring mill. The obtained powder was measured as described above and summarized in Table 1.
表１の実施例１〜３の欄に示す通り、本発明のジルコニア粉末によると高強度なガラスセラミックスを得ることができる。 As shown in the columns of Examples 1 to 3 in Table 1, according to the zirconia powder of the present invention, high-strength glass ceramics can be obtained.
本発明のジルコニア粉末は、ガラス、セラミックスを含む複合材におけるフィラーとして利用することができる。 The zirconia powder of the present invention can be used as a filler in a composite material containing glass and ceramics.
Claims (5)
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-
2012
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|---|---|---|---|---|
| JP2018172263A (en) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 東ソー株式会社 | Zirconia powder and method for producing the same |
| JP7062900B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-05-09 | 東ソー株式会社 | Zirconia powder and its manufacturing method |
| JP2019068026A (en) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | シチズン時計株式会社 | Reflective substrate, manufacturing method thereof, electrodeposition liquid, and led package |
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