JPH066502B2 - アルミナ質セラミツク焼結体 - Google Patents
アルミナ質セラミツク焼結体Info
- Publication number
- JPH066502B2 JPH066502B2 JP60088435A JP8843585A JPH066502B2 JP H066502 B2 JPH066502 B2 JP H066502B2 JP 60088435 A JP60088435 A JP 60088435A JP 8843585 A JP8843585 A JP 8843585A JP H066502 B2 JPH066502 B2 JP H066502B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- alumina
- ceramic sintered
- sintering
- alumina ceramic
- Prior art date
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バルブ、ポンプ、スリーブ等の構造材料とし
て有用な耐摩耗性にすぐれたアルミナ質セラミック焼結
体に関する。
て有用な耐摩耗性にすぐれたアルミナ質セラミック焼結
体に関する。
アルミナ(Al2O3)セラミックは、耐熱性、耐薬品
性、電気絶縁性等にすぐれた特性を有する。近時、これ
らの特性に加えて、耐摩耗性の改良されたアルミナ質セ
ラミック焼結体として、Al2O3−SiO2系焼結
体、およびAl2O3−MgO系焼結体が開発されてい
る。
性、電気絶縁性等にすぐれた特性を有する。近時、これ
らの特性に加えて、耐摩耗性の改良されたアルミナ質セ
ラミック焼結体として、Al2O3−SiO2系焼結
体、およびAl2O3−MgO系焼結体が開発されてい
る。
しかし、上記の改良されたアルミナ質セラミック焼結体
であっても、摩耗条件の比較的きびしい用途(例えば、
ポンプ、バルブ、スリーブ等)の構造材料としては十分
とは言えず、信頼性・安定性等に問題がある。
であっても、摩耗条件の比較的きびしい用途(例えば、
ポンプ、バルブ、スリーブ等)の構造材料としては十分
とは言えず、信頼性・安定性等に問題がある。
本発明は上記に鑑み、アルミナ質セラミック焼結体の耐
摩耗性を更に改善し、構造材料としての信頼性・安定性
を高めようとするものである。
摩耗性を更に改善し、構造材料としての信頼性・安定性
を高めようとするものである。
本発明のアルミナ質セラミック焼結体は、ムライトとし
て存在するSiO2:2.5〜8.5%(重量%、以下同
じ)、ZrO2:3.0〜8.0%、残部α−Al2O3から
なる成分構成を有する。
て存在するSiO2:2.5〜8.5%(重量%、以下同
じ)、ZrO2:3.0〜8.0%、残部α−Al2O3から
なる成分構成を有する。
本発明の焼結体は、ムライト(3Al2O3・2SiO
2)およびジルコニア(ZrO2)の各粉末をアルミナ
(α−Al2O3)粉末に配合して、SiO2:2.5〜
8.5%、ZrO2:3.0〜8.0%、残部α−Al2O3か
らなる粉末混合物を調製し、これを出発原料として焼結
を行うことにより製造される。
2)およびジルコニア(ZrO2)の各粉末をアルミナ
(α−Al2O3)粉末に配合して、SiO2:2.5〜
8.5%、ZrO2:3.0〜8.0%、残部α−Al2O3か
らなる粉末混合物を調製し、これを出発原料として焼結
を行うことにより製造される。
本発明における成分組成限定理由は次のとおりである。
SiO2:2.5〜8.5% SiO2は、焼結を促進し、焼結体の高緻密化と耐摩耗
性の改善に寄与する。この結果は、SiO2をムライト
の形態で原料粉末混合物に配合することによって得られ
る。ムライトの代わりに単にSiO2として配合した場
合は、焼結過程でAl2O3との反応によりムライトを
形成することはできても、ムライトとして配合した場合
と異なり、焼結初期における焼結の十分な進行が妨げら
れ、焼結体の緻密化に不足をきたす。このために本発明
では、SiO2をムライトとして配合するのである。ム
ライトとして配合されるSiO2量を2.5%以上とする
のは、それより少ないと、上記の効果が不足するからで
ある。ただし、あまり多く配合すると、却って焼結が不
十分となり、焼結体中の気孔率が増し強度を低下を招
く。このために、8.5%を上限とする。
性の改善に寄与する。この結果は、SiO2をムライト
の形態で原料粉末混合物に配合することによって得られ
る。ムライトの代わりに単にSiO2として配合した場
合は、焼結過程でAl2O3との反応によりムライトを
形成することはできても、ムライトとして配合した場合
と異なり、焼結初期における焼結の十分な進行が妨げら
れ、焼結体の緻密化に不足をきたす。このために本発明
では、SiO2をムライトとして配合するのである。ム
ライトとして配合されるSiO2量を2.5%以上とする
のは、それより少ないと、上記の効果が不足するからで
ある。ただし、あまり多く配合すると、却って焼結が不
十分となり、焼結体中の気孔率が増し強度を低下を招
く。このために、8.5%を上限とする。
ZrO2:3.0〜8.0% ZrO2は焼結過程におけるアルミナの粒成長を抑制
し、焼結体組織の微細化により、焼結体の強度および硬
度を高める。配合量を3.0%以上とするのは、それより
少ないと、上記効果が不足するからであり、上限を8.0
%とするのは、それを越えると、却って強度の低下を引
き起こすからである。
し、焼結体組織の微細化により、焼結体の強度および硬
度を高める。配合量を3.0%以上とするのは、それより
少ないと、上記効果が不足するからであり、上限を8.0
%とするのは、それを越えると、却って強度の低下を引
き起こすからである。
上記のように成分調整された原料粉末混合物は、必要に
応じて適当な成形助剤(例えば、カルボキシルメチルセ
ルロースの希釈液)が加えられ、十分に混練された後、
そのまま、またはモールドへの充填時の流動性の改善等
のために適当な粒径に造粒された造粒粉として、焼結工
程に付される。その焼結処理は、よく知られているよう
に、まず適当な加圧成形法(例えば、ラバープレス、一
軸プレス、静水圧加圧成形法等)により所要の形状に成
形したのち、その成形体を焼結炉内で焼結する常圧焼結
法、または原料粉末混練物(もしくは、それを加圧整形
して得られた成形体)をモールド内に装填し、加圧下に
焼成する加圧焼結法等により行うことができる。焼結温
度は1500〜1700℃の範囲が適当である。1500℃以上とす
るのは焼結反応を十分行わしめるためであり、1700℃を
上限とするのは、結晶粒の粗大化とそれに伴う強度・靭
性の低下を回避するためである。
応じて適当な成形助剤(例えば、カルボキシルメチルセ
ルロースの希釈液)が加えられ、十分に混練された後、
そのまま、またはモールドへの充填時の流動性の改善等
のために適当な粒径に造粒された造粒粉として、焼結工
程に付される。その焼結処理は、よく知られているよう
に、まず適当な加圧成形法(例えば、ラバープレス、一
軸プレス、静水圧加圧成形法等)により所要の形状に成
形したのち、その成形体を焼結炉内で焼結する常圧焼結
法、または原料粉末混練物(もしくは、それを加圧整形
して得られた成形体)をモールド内に装填し、加圧下に
焼成する加圧焼結法等により行うことができる。焼結温
度は1500〜1700℃の範囲が適当である。1500℃以上とす
るのは焼結反応を十分行わしめるためであり、1700℃を
上限とするのは、結晶粒の粗大化とそれに伴う強度・靭
性の低下を回避するためである。
α−アルミナ粉末に、ムライト(3Al2O3・2Si
O2)粉末およびジルコニア(ZrO2)粉末を加えて
成分組成を調整した粉末混合物を出発原料とし、常圧焼
結法によりアルミナ質セラミック焼結体(80mm×50mm×
5mm)を製造し、サンドエロージョン試験法による摩耗
試験を行った。
O2)粉末およびジルコニア(ZrO2)粉末を加えて
成分組成を調整した粉末混合物を出発原料とし、常圧焼
結法によりアルミナ質セラミック焼結体(80mm×50mm×
5mm)を製造し、サンドエロージョン試験法による摩耗
試験を行った。
第1表に出発原料の成分組成および得れらた焼結体の摩
耗試験結果を示す。表中、試番(No.)1〜3は本発明
例、No.11〜14は比較例である。
耗試験結果を示す。表中、試番(No.)1〜3は本発明
例、No.11〜14は比較例である。
製造条件および摩耗試験条件は次のとおりである。
〔I〕焼結体の製造: 成分調整された原料粉末混合物(粒径:0.5〜3μmに
成形助剤としてアクリル径バインダ2重量%を加えて湿
式混練し、これをスプレードライヤにて粒径40〜120μ
mに造粒する。造粒粉をラバーモールドに充填し、1500
Kgf/cm2の静水圧力にて加工成形したのち、脱脂し、
ついで焼結炉中、1600℃で2時間を要して焼結する。
成形助剤としてアクリル径バインダ2重量%を加えて湿
式混練し、これをスプレードライヤにて粒径40〜120μ
mに造粒する。造粒粉をラバーモールドに充填し、1500
Kgf/cm2の静水圧力にて加工成形したのち、脱脂し、
ついで焼結炉中、1600℃で2時間を要して焼結する。
〔II〕摩耗試験: 加圧空気をキャリアガスとして媒体(サンド)を焼結体
の試験面(80mm×50mm)に吹き付け、試験の前後におけ
る焼結体の重量減少量と媒体吹き付け量とから媒体吹付
け量1Kg当たりの焼結体の体積減少量(摩耗量)を求め
る。
の試験面(80mm×50mm)に吹き付け、試験の前後におけ
る焼結体の重量減少量と媒体吹き付け量とから媒体吹付
け量1Kg当たりの焼結体の体積減少量(摩耗量)を求め
る。
媒体:モランダム36#(昭和電工(株)製) 試験温度:常温 媒体投与速度:55m/sec. 媒体投射角度:15° 第1表中、「相対摩耗量」は試番11(アルミナ100%)
の焼結体の摩耗量に対する比を示す。
の焼結体の摩耗量に対する比を示す。
第1表に示すように、本発明例の焼結体の摩耗量はアル
ミナ結晶体(No.11)のそれの半分以下と極めて摩耗抵
抗にすぐれている。また、本発明に規定する必須成分の
いずれかを欠く比較例No.12〜14のいずれの焼結体も本
発明例に及ばない。
ミナ結晶体(No.11)のそれの半分以下と極めて摩耗抵
抗にすぐれている。また、本発明に規定する必須成分の
いずれかを欠く比較例No.12〜14のいずれの焼結体も本
発明例に及ばない。
〔発明の効果〕 本発明のアルミナ質セラミック焼結体は、組織が緻密・
微細であって、摩耗抵抗にすぐれているので、バルブ、
ポンプ、スリーブ等の摩耗用途に好適であり、またこれ
らの用途に限らず各種の構造材料として従来材にまさる
信頼性・安定性を有しており、アルミナ質セラミック焼
結体の用途の拡大・多様化を可能にするものである。
微細であって、摩耗抵抗にすぐれているので、バルブ、
ポンプ、スリーブ等の摩耗用途に好適であり、またこれ
らの用途に限らず各種の構造材料として従来材にまさる
信頼性・安定性を有しており、アルミナ質セラミック焼
結体の用途の拡大・多様化を可能にするものである。
Claims (1)
- 【請求項1】ムライトとして存在するSiO2:2.5〜
8.5重量%、ZrO2:3.0〜8.0重量%、残部α−Al
2O3からなる耐摩耗性にすぐれたアルミナ質セラミッ
ク焼結体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60088435A JPH066502B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アルミナ質セラミツク焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60088435A JPH066502B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アルミナ質セラミツク焼結体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61247659A JPS61247659A (ja) | 1986-11-04 |
JPH066502B2 true JPH066502B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13942715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60088435A Expired - Lifetime JPH066502B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | アルミナ質セラミツク焼結体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH066502B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2615252A1 (fr) * | 1987-05-12 | 1988-11-18 | Comadur Sa | Pompe a entrainement magnetique |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP60088435A patent/JPH066502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61247659A (ja) | 1986-11-04 |
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