JPH07215758A - ジルコニア質焼結体 - Google Patents
ジルコニア質焼結体Info
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- JPH07215758A JPH07215758A JP6008297A JP829794A JPH07215758A JP H07215758 A JPH07215758 A JP H07215758A JP 6008297 A JP6008297 A JP 6008297A JP 829794 A JP829794 A JP 829794A JP H07215758 A JPH07215758 A JP H07215758A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い硬度を有するジルコニア質焼結体を提供
する。 【構成】 ＺｒＯ2 と、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2
Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 ，Ｄｙ2 Ｏ3 のうち１種又は２種以上
の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）と、ホウ素化合物とＡ
ｌ2 Ｏ3 とを含むジルコニア質焼結体。ＺｒＯ2 とＲ2
Ｏ3 とホウ素化合物とＳｉＯ2 とを含む成分に対するＡ
ｌ2 Ｏ3 のモル比が１０／９０〜５０／５０。Ｒ2 Ｏ3
／ＺｒＯ2 モル比＝１／９９〜６／９４。Ｂ／（Ｒ2 Ｏ
3 ＋ＺｒＯ2 ）＝０．０５〜２モル％，ＳｉＯ2 ／（Ｒ
2 Ｏ3 ＋ＺｒＯ2 ）＝０．０５〜１．５モル％。ＺｒＯ
2 の結晶粒子が主として正方晶の相又は正方晶と立方晶
の混合相よりなる。 【効果】 Ａｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた希土類金
属酸化物安定化ジルコニア質焼結体を比較的低温で焼結
させることができ、ジルコニアの優れた機械的特性を低
下させることなく、Ａｌ2 Ｏ3 による高い硬度特性を持
ったジルコニア質焼結体を得ることができる。
する。 【構成】 ＺｒＯ2 と、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2
Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 ，Ｄｙ2 Ｏ3 のうち１種又は２種以上
の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）と、ホウ素化合物とＡ
ｌ2 Ｏ3 とを含むジルコニア質焼結体。ＺｒＯ2 とＲ2
Ｏ3 とホウ素化合物とＳｉＯ2 とを含む成分に対するＡ
ｌ2 Ｏ3 のモル比が１０／９０〜５０／５０。Ｒ2 Ｏ3
／ＺｒＯ2 モル比＝１／９９〜６／９４。Ｂ／（Ｒ2 Ｏ
3 ＋ＺｒＯ2 ）＝０．０５〜２モル％，ＳｉＯ2 ／（Ｒ
2 Ｏ3 ＋ＺｒＯ2 ）＝０．０５〜１．５モル％。ＺｒＯ
2 の結晶粒子が主として正方晶の相又は正方晶と立方晶
の混合相よりなる。 【効果】 Ａｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた希土類金
属酸化物安定化ジルコニア質焼結体を比較的低温で焼結
させることができ、ジルコニアの優れた機械的特性を低
下させることなく、Ａｌ2 Ｏ3 による高い硬度特性を持
ったジルコニア質焼結体を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はジルコニア質焼結体に係
り、特に、機械的特性に優れた、酸化アルミニウム及び
ホウ素化合物を含有する希土類金属酸化物安定化ジルコ
ニア質焼結体に関する。
り、特に、機械的特性に優れた、酸化アルミニウム及び
ホウ素化合物を含有する希土類金属酸化物安定化ジルコ
ニア質焼結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジルコニア（ＺｒＯ2 ）をＹ2 Ｏ3 等の
希土類金属酸化物により安定化させたジルコニア質焼結
体は、酸化物系のセラミックスの中でも特に優れた機械
的特性を有する材料であることが知られており、各種工
業的分野において広く利用されている。
希土類金属酸化物により安定化させたジルコニア質焼結
体は、酸化物系のセラミックスの中でも特に優れた機械
的特性を有する材料であることが知られており、各種工
業的分野において広く利用されている。
【０００３】また、このような希土類金属酸化物安定化
ジルコニア質焼結体中に、所定量のＡｌ2 Ｏ3 を固溶或
いは分散させたジルコニア質焼結体は、機械的特性に優
れたセラミックスとなることが報告されている（特公昭
６１−５９２６５号公報や特開昭６０−２３５７６２号
公報）。
ジルコニア質焼結体中に、所定量のＡｌ2 Ｏ3 を固溶或
いは分散させたジルコニア質焼結体は、機械的特性に優
れたセラミックスとなることが報告されている（特公昭
６１−５９２６５号公報や特開昭６０−２３５７６２号
公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特許公報
等を含め、従来知られている希土類金属酸化物安定化ジ
ルコニア質焼結体にＡｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた
材料は、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量に従いジルコニアの焼結性
が低下する傾向があった。即ち、従来の材料では、Ａｌ
2 Ｏ3 を加えることにより、ジルコニアを高い温度域で
焼成しなければならなかった。このことは、製造面にお
いてコスト高になることのみではなく、ジルコニアの結
晶粒子の異常成長を招くことや焼結体の結晶相中に立方
晶が増えることにより、ジルコニアの持っている高強
度，高靭性などの特性を低下させてしまう原因となる。
しかして、このことがＡｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させ
たジルコニア質焼結体の大きな問題点となっていた。
等を含め、従来知られている希土類金属酸化物安定化ジ
ルコニア質焼結体にＡｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた
材料は、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量に従いジルコニアの焼結性
が低下する傾向があった。即ち、従来の材料では、Ａｌ
2 Ｏ3 を加えることにより、ジルコニアを高い温度域で
焼成しなければならなかった。このことは、製造面にお
いてコスト高になることのみではなく、ジルコニアの結
晶粒子の異常成長を招くことや焼結体の結晶相中に立方
晶が増えることにより、ジルコニアの持っている高強
度，高靭性などの特性を低下させてしまう原因となる。
しかして、このことがＡｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させ
たジルコニア質焼結体の大きな問題点となっていた。
【０００５】本発明は、上記従来のＡｌ2 Ｏ3 を固溶或
いは分散させたジルコニア質焼結体の問題点を解決し、
特に高い硬度を有するジルコニア質焼結体を提供するこ
とを目的とする。
いは分散させたジルコニア質焼結体の問題点を解決し、
特に高い硬度を有するジルコニア質焼結体を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のジルコニア質焼
結体は、ＺｒＯ2 と、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2Ｏ3
，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3 よりなる群から選ばれる
１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）と、
ホウ素化合物とＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 とを含むジルコニ
ア質焼結体であって、ＺｒＯ2 と希土類金属酸化物（Ｒ
2 Ｏ3 ）とホウ素化合物とＳｉＯ2 とを含む成分（Ｍ）
に対するＡｌ2 Ｏ3 のモル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／Ｍ）が１０
／９０〜５０／５０であり、前記希土類金属酸化物（Ｒ
2 Ｏ3 ）とＺｒＯ2 とのモル比（Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 ）
が、１／９９〜６／９４で、更に、該希土類金属酸化物
とＺｒＯ2 との合計に対して、０．５モル％以下の割合
で、かつ、ＺｒＯ2 の結晶粒子が主として正方晶の相又
は正方晶と立方晶の混合相よりなり、ＺｒＯ2 と希土類
金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）との合計に対するホウ素（Ｂ）
の含有量が０．０５〜２モル％、ＳｉＯ2 の含有量が
０．０５〜１．５モル％であることを特徴とする。
結体は、ＺｒＯ2 と、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2Ｏ3
，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3 よりなる群から選ばれる
１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）と、
ホウ素化合物とＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 とを含むジルコニ
ア質焼結体であって、ＺｒＯ2 と希土類金属酸化物（Ｒ
2 Ｏ3 ）とホウ素化合物とＳｉＯ2 とを含む成分（Ｍ）
に対するＡｌ2 Ｏ3 のモル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／Ｍ）が１０
／９０〜５０／５０であり、前記希土類金属酸化物（Ｒ
2 Ｏ3 ）とＺｒＯ2 とのモル比（Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 ）
が、１／９９〜６／９４で、更に、該希土類金属酸化物
とＺｒＯ2 との合計に対して、０．５モル％以下の割合
で、かつ、ＺｒＯ2 の結晶粒子が主として正方晶の相又
は正方晶と立方晶の混合相よりなり、ＺｒＯ2 と希土類
金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）との合計に対するホウ素（Ｂ）
の含有量が０．０５〜２モル％、ＳｉＯ2 の含有量が
０．０５〜１．５モル％であることを特徴とする。
【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。
【０００８】本発明のジルコニア質焼結体において、安
定化剤となる希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）としては、
Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤ
ｙ2Ｏ3 よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用
いる。また、ＺｒＯ2 とＲ2Ｏ3 との合計に対して、
０．５モル％以下であれば、上記希土類金属酸化物以外
の希土類金属酸化物を含んでいても良い。
定化剤となる希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）としては、
Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤ
ｙ2Ｏ3 よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用
いる。また、ＺｒＯ2 とＲ2Ｏ3 との合計に対して、
０．５モル％以下であれば、上記希土類金属酸化物以外
の希土類金属酸化物を含んでいても良い。
【０００９】本発明において、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，
Ｈｏ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2Ｏ3 よりなる群から
選ばれる１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ
3 ）の割合は、Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 のモル比で１／９９
〜６／９４、好ましくは２／９８〜４／９６の範囲内と
する。Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 のモル比が、１／９９未満で
は、ＺｒＯ2 の結晶粒子の相が安定した正方晶になら
ず、主として正方晶よりなる相を持たすことができな
い。なお、ここで言う、主として正方晶よりなる相と
は、結晶相のうち９５％以上を正方晶が占めているとい
う意味を持ち、５％未満の単斜晶が含有されていること
を示唆するものである。また、Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 が６
／９４を超えるものでは、十分な機械的強度を持ったジ
ルコニア質焼結体を得ることができない。
Ｈｏ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2Ｏ3 よりなる群から
選ばれる１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ
3 ）の割合は、Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 のモル比で１／９９
〜６／９４、好ましくは２／９８〜４／９６の範囲内と
する。Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 のモル比が、１／９９未満で
は、ＺｒＯ2 の結晶粒子の相が安定した正方晶になら
ず、主として正方晶よりなる相を持たすことができな
い。なお、ここで言う、主として正方晶よりなる相と
は、結晶相のうち９５％以上を正方晶が占めているとい
う意味を持ち、５％未満の単斜晶が含有されていること
を示唆するものである。また、Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 が６
／９４を超えるものでは、十分な機械的強度を持ったジ
ルコニア質焼結体を得ることができない。
【００１０】本発明のジルコニア質焼結体は、更にその
原料組成中にＡｌ2 Ｏ3 、ホウ素からなる化合物、及び
ＳｉＯ2 を含有している。
原料組成中にＡｌ2 Ｏ3 、ホウ素からなる化合物、及び
ＳｉＯ2 を含有している。
【００１１】Ａｌ2 Ｏ3 は、ジルコニア質焼結体の機械
的特性、特に、高い硬度特性を持たすことのできる材料
であり、ＺｒＯ2 −Ｒ2 Ｏ3 成分に均一分散させること
が好ましい。Ａｌ2 Ｏ3 の含有量は、ＺｒＯ2 、Ｙｂ2
Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の希土類金
属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とホウ素化合物及びＳｉＯ2 を含
む成分（Ｍ）に対する含有モル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／Ｍ）が
１０／９０〜５０／５０、好ましくは１５／８４〜３５
／６５の範囲内とする。このモル比が、１０／９０未満
である場合には、Ａｌ2 Ｏ3 を加えることによるジルコ
ニア質焼結体の機械的特性の向上は見られない。また、
モル比が５０／５０を超えるものでは、ジルコニア質焼
結体の機械的強度を大きく低下させてしまうため好まし
くない。
的特性、特に、高い硬度特性を持たすことのできる材料
であり、ＺｒＯ2 −Ｒ2 Ｏ3 成分に均一分散させること
が好ましい。Ａｌ2 Ｏ3 の含有量は、ＺｒＯ2 、Ｙｂ2
Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ3，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の希土類金
属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とホウ素化合物及びＳｉＯ2 を含
む成分（Ｍ）に対する含有モル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／Ｍ）が
１０／９０〜５０／５０、好ましくは１５／８４〜３５
／６５の範囲内とする。このモル比が、１０／９０未満
である場合には、Ａｌ2 Ｏ3 を加えることによるジルコ
ニア質焼結体の機械的特性の向上は見られない。また、
モル比が５０／５０を超えるものでは、ジルコニア質焼
結体の機械的強度を大きく低下させてしまうため好まし
くない。
【００１２】ホウ素化合物は、ジルコニア質焼結体の焼
結性を向上させることができる材料であり、Ａｌ2 Ｏ3
の含有に伴って見られる焼結性の低下を抑える働きがあ
る。しかしながら、ＺｒＯ2 と希土類金属酸化物（Ｒ2
Ｏ3 ）との合計に対するホウ素（Ｂ）の含有量が０．０
５モル％未満では、その添加効果が得られず、２モル％
を超えるものではかえって特性を低下させる傾向がある
ため、ホウ素（Ｂ）の含有量は、ＺｒＯ2 とＲ2 Ｏ3 と
の合計に対して０．０５〜２モル％、好ましくは０．１
〜１モル％とする。
結性を向上させることができる材料であり、Ａｌ2 Ｏ3
の含有に伴って見られる焼結性の低下を抑える働きがあ
る。しかしながら、ＺｒＯ2 と希土類金属酸化物（Ｒ2
Ｏ3 ）との合計に対するホウ素（Ｂ）の含有量が０．０
５モル％未満では、その添加効果が得られず、２モル％
を超えるものではかえって特性を低下させる傾向がある
ため、ホウ素（Ｂ）の含有量は、ＺｒＯ2 とＲ2 Ｏ3 と
の合計に対して０．０５〜２モル％、好ましくは０．１
〜１モル％とする。
【００１３】また、ＳｉＯ2 は安定した焼結体を得るた
めに有効な添加物であり、ＺｒＯ2とＲ2 Ｏ3 との合計
に対して０．０５〜１．５モル％、好ましくは０．１〜
１モル％含まれるようにする。このＳｉＯ2 量が、０．
０５モル％未満又は１．５モル％を超えるものでは、本
発明で意図する特性を有するジルコニア質焼結体を得る
ことができないため好ましくない。
めに有効な添加物であり、ＺｒＯ2とＲ2 Ｏ3 との合計
に対して０．０５〜１．５モル％、好ましくは０．１〜
１モル％含まれるようにする。このＳｉＯ2 量が、０．
０５モル％未満又は１．５モル％を超えるものでは、本
発明で意図する特性を有するジルコニア質焼結体を得る
ことができないため好ましくない。
【００１４】本発明において、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，
ホウ素化合物といった添加物のうち、Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｓｉ
Ｏ2 は、酸化物のほかに窒化物，炭化物又は、水酸化物
などの形で添加しても同様の効果が得られる。また、ホ
ウ素に関しては、ホウ素からなる酸化物のほかに窒化
物，炭化物又は、主成分であるＺｒ或いは、添加成分の
Ａｌなどからなる化合物によって添加してもよい。
ホウ素化合物といった添加物のうち、Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｓｉ
Ｏ2 は、酸化物のほかに窒化物，炭化物又は、水酸化物
などの形で添加しても同様の効果が得られる。また、ホ
ウ素に関しては、ホウ素からなる酸化物のほかに窒化
物，炭化物又は、主成分であるＺｒ或いは、添加成分の
Ａｌなどからなる化合物によって添加してもよい。
【００１５】本発明のジルコニア質焼結体を製造するに
は、例えば、出発原料として、各酸化物の混合によるも
の、或は、各成分の混合溶液の共沈物、又は、反応物等
を用い、これらの原料粉を所定の形状に成型した後、大
気雰囲気中にて、１３００〜１６００℃で焼結させる。
この焼成温度を１３００℃未満とすると、焼結が不十分
となり、１６００℃を超えた温度にて焼結させたもの
は、強度、耐久特性等が低下する傾向がある。特に好ま
しい焼成温度は１４００〜１５５０℃である。
は、例えば、出発原料として、各酸化物の混合によるも
の、或は、各成分の混合溶液の共沈物、又は、反応物等
を用い、これらの原料粉を所定の形状に成型した後、大
気雰囲気中にて、１３００〜１６００℃で焼結させる。
この焼成温度を１３００℃未満とすると、焼結が不十分
となり、１６００℃を超えた温度にて焼結させたもの
は、強度、耐久特性等が低下する傾向がある。特に好ま
しい焼成温度は１４００〜１５５０℃である。
【００１６】
【作用】本発明の特定組成を用いることにより、Ａｌ2
Ｏ3 を固溶或いは分散させた希土類金属酸化物安定化ジ
ルコニア質焼結体を比較的低温で焼結させることがで
き、ジルコニアの優れた機械的特性を低下させることな
く、Ａｌ2 Ｏ3 による高い硬度特性を持ったジルコニア
質焼結体を得ることができる。
Ｏ3 を固溶或いは分散させた希土類金属酸化物安定化ジ
ルコニア質焼結体を比較的低温で焼結させることがで
き、ジルコニアの優れた機械的特性を低下させることな
く、Ａｌ2 Ｏ3 による高い硬度特性を持ったジルコニア
質焼結体を得ることができる。
【００１７】また、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈｏ2 Ｏ
3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3 よりなる群から選ばれる
１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とＺ
ｒＯ2とのモル比（Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 ）を１／９９〜
６／９４とすることにより、ＺｒＯ2 の結晶粒子が主と
して正方晶の相又は正方晶と立方晶との混合相よりなる
安定した結晶相とすることができ、機械的強度が十分に
高いジルコニア質焼結体が得られる。更に、ホウ素化合
物及びＳｉＯ2 を含有させることによる効果を確実に発
揮させて、高特性ジルコニア質焼結体を得ることができ
る。
3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3 よりなる群から選ばれる
１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とＺ
ｒＯ2とのモル比（Ｒ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 ）を１／９９〜
６／９４とすることにより、ＺｒＯ2 の結晶粒子が主と
して正方晶の相又は正方晶と立方晶との混合相よりなる
安定した結晶相とすることができ、機械的強度が十分に
高いジルコニア質焼結体が得られる。更に、ホウ素化合
物及びＳｉＯ2 を含有させることによる効果を確実に発
揮させて、高特性ジルコニア質焼結体を得ることができ
る。
【００１８】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
【００１９】実施例１ 表１に示す組成となるように酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
2 ），希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ），酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2 Ｏ3 ），二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ），酸化ホ
ウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を秤量して、溶媒としてイオン交換水
を用い、ゴムライニングのボールミルにてＺｒＯ2 質玉
石を使用して混練した後、乾燥を行った。
2 ），希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ），酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2 Ｏ3 ），二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ），酸化ホ
ウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を秤量して、溶媒としてイオン交換水
を用い、ゴムライニングのボールミルにてＺｒＯ2 質玉
石を使用して混練した後、乾燥を行った。
【００２０】次に、１０００℃にて仮焼を行い、得られ
た仮焼粉を上記混練時と同様のボールミルにて解砕し、
アクリル系共重合樹脂を３重量％加えてスプレー造粒し
た。得られた造粒粉を１０００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で
ＣＩＰ成型して表２に示す温度にて本焼成を行った。
た仮焼粉を上記混練時と同様のボールミルにて解砕し、
アクリル系共重合樹脂を３重量％加えてスプレー造粒し
た。得られた造粒粉を１０００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で
ＣＩＰ成型して表２に示す温度にて本焼成を行った。
【００２１】得られたジルコニア質焼結体の主たる結晶
相、ファインセラミックスの曲げ強さ試験方法（ＪＩＳ
Ｒ１６０１）に従って測定した３点曲げ強度，ビッカ
ース硬さ（ＪＩＳ Ｒ１６１０），ＩＦ法により求めた
破壊靭性値（ＪＩＳ Ｒ１６０７）を表２に示す。
相、ファインセラミックスの曲げ強さ試験方法（ＪＩＳ
Ｒ１６０１）に従って測定した３点曲げ強度，ビッカ
ース硬さ（ＪＩＳ Ｒ１６１０），ＩＦ法により求めた
破壊靭性値（ＪＩＳ Ｒ１６０７）を表２に示す。
【００２２】なお、表２において、Ｍは単斜晶、Ｔは正
方晶、Ｃは立方晶を示しており、焼結体の結晶相内の単
斜晶含有量は、焼結体表面を＃６００のダイアモンド砥
石で研削した後、１〜５μｍのダイアモンド粒により鏡
面に仕上げ、その表面のＸ線回折による強度比より以下
の式を用いて求めた。
方晶、Ｃは立方晶を示しており、焼結体の結晶相内の単
斜晶含有量は、焼結体表面を＃６００のダイアモンド砥
石で研削した後、１〜５μｍのダイアモンド粒により鏡
面に仕上げ、その表面のＸ線回折による強度比より以下
の式を用いて求めた。
【００２３】
【数１】
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】上記の結果より次のことが明らかである。
【００２７】即ち、本発明のジルコニア質焼結体は、Ａ
ｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた希土類金属酸化物安定
化ジルコニア質焼結体であり、該焼結体中にホウ素から
なる化合物及びＳｉＯ2 を含んでおり、ホウ素（Ｂ）及
びＳｉＯ2 の量がそれぞれ、本発明に示す数値限定範囲
内にあり且つ、安定化剤となる希土類元素（Ｒ2 Ｏ3）
とＺｒＯ2 との含有モル比及びＺｒＯ2 ，Ｒ2 Ｏ3 ，Ｓ
ｉＯ2 及びホウ素の含有量（Ｍ）とＡｌ2 Ｏ3 の含有量
とのモル比がそれぞれ、本発明に示す数値限定範囲内に
あることによって、機械的特性、特に、高い硬度特性を
兼ね備えたジルコニア質焼結体を比較的低い温度で焼成
しても得ることができる。
ｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた希土類金属酸化物安定
化ジルコニア質焼結体であり、該焼結体中にホウ素から
なる化合物及びＳｉＯ2 を含んでおり、ホウ素（Ｂ）及
びＳｉＯ2 の量がそれぞれ、本発明に示す数値限定範囲
内にあり且つ、安定化剤となる希土類元素（Ｒ2 Ｏ3）
とＺｒＯ2 との含有モル比及びＺｒＯ2 ，Ｒ2 Ｏ3 ，Ｓ
ｉＯ2 及びホウ素の含有量（Ｍ）とＡｌ2 Ｏ3 の含有量
とのモル比がそれぞれ、本発明に示す数値限定範囲内に
あることによって、機械的特性、特に、高い硬度特性を
兼ね備えたジルコニア質焼結体を比較的低い温度で焼成
しても得ることができる。
【００２８】これらの条件を外れるものでは、本発明の
ような高特性ジルコニア質焼結体を得ることはできな
い。
ような高特性ジルコニア質焼結体を得ることはできな
い。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のジルコニア
質焼結体によれば、Ａｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた
希土類金属酸化物安定化ジルコニア質焼結体において、
その焼成温度を低温側に移動させることができるため、
製造上のコストをおさえることが可能となる。また、低
温で焼結させていることにより、ジルコニアが持つ優れ
た機械的特性を低下させることなく、Ａｌ2 Ｏ3 の高い
硬度特性を兼ね備えたジルコニア質焼結体とすることが
できる。よって、高い硬度特性を有する、従来にない優
れたジルコニア質焼結体を低価格にて提供することがで
きる。
質焼結体によれば、Ａｌ2 Ｏ3 を固溶或いは分散させた
希土類金属酸化物安定化ジルコニア質焼結体において、
その焼成温度を低温側に移動させることができるため、
製造上のコストをおさえることが可能となる。また、低
温で焼結させていることにより、ジルコニアが持つ優れ
た機械的特性を低下させることなく、Ａｌ2 Ｏ3 の高い
硬度特性を兼ね備えたジルコニア質焼結体とすることが
できる。よって、高い硬度特性を有する、従来にない優
れたジルコニア質焼結体を低価格にて提供することがで
きる。
【００３０】本発明のジルコニア質焼結体は、特に、高
い硬度特性を必要とされる切削工具用材料等として非常
に有効な材料であり、工業的有用性は極めて大である。
い硬度特性を必要とされる切削工具用材料等として非常
に有効な材料であり、工業的有用性は極めて大である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＺｒＯ2 と、Ｙｂ2 Ｏ3 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｈ
ｏ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 及びＤｙ2 Ｏ3 よりなる群から選
ばれる１種又は２種以上の希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ
3 ）と、ホウ素化合物とＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 とを含む
ジルコニア質焼結体であって、ＺｒＯ2 と希土類金属酸
化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とホウ素化合物とＳｉＯ2 とを含む成
分（Ｍ）に対するＡｌ2 Ｏ3 のモル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／
Ｍ）が１０／９０〜５０／５０であり、前記希土類金属
酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）とＺｒＯ2 とのモル比（Ｒ2 Ｏ3 ／
ＺｒＯ2 ）が、１／９９〜６／９４で、かつ、ＺｒＯ2
の結晶粒子が主として正方晶の相又は正方晶と立方晶の
混合相よりなり、ＺｒＯ2 と希土類金属酸化物（Ｒ2 Ｏ
3 ）との合計に対するホウ素（Ｂ）の含有量が０．０５
〜２モル％、ＳｉＯ2 の含有量が０．０５〜１．５モル
％であることを特徴とするジルコニア質焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008297A JPH07215758A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | ジルコニア質焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008297A JPH07215758A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | ジルコニア質焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07215758A true JPH07215758A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=11689230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6008297A Pending JPH07215758A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | ジルコニア質焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07215758A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849241A1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-06-24 | Eastman Kodak Company | A ceramic article containing a core comprising zirconia a shell comprising zirconium boride |
| CN100347130C (zh) * | 2006-03-03 | 2007-11-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 氧化镱和氧化钇共稳定的氧化锆陶瓷材料及制备方法 |
| WO2009141632A2 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Southside Thermal Sciences (Sts) Limited | Multi-functional material compositions, structures incorporating the same and methods for detecting ageing in luminescent material compositions |
| WO2012023601A1 (ja) | 2010-08-20 | 2012-02-23 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | ジルコニア焼結体、並びにその焼結用組成物及び仮焼体 |
| JP2014205586A (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | 株式会社ニッカトー | ジルコニア質焼結体、ジルコニア質焼結体からなる粉砕・分散用メディア |
| US8877664B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-11-04 | Noritake Co., Limited | Zirconia sintered body, and mixture, pre-sintered compact and pre-sintered calcined body for sintering zirconia sintered body |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP6008297A patent/JPH07215758A/ja active Pending
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| WO2009141632A3 (en) * | 2008-05-23 | 2010-01-14 | Southside Thermal Sciences (Sts) Limited | Multi-functional material compositions, structures incorporating the same and methods for detecting ageing in luminescent material compositions |
| US9981878B2 (en) | 2008-05-23 | 2018-05-29 | Sensor Coating Systems Limited | Multi-functioning material compositions, structures incorporating the same and methods for detecting ageing in luminescent material compositions |
| US8877664B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-11-04 | Noritake Co., Limited | Zirconia sintered body, and mixture, pre-sintered compact and pre-sintered calcined body for sintering zirconia sintered body |
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| US8987157B2 (en) | 2010-08-20 | 2015-03-24 | Noritake Co., Limited | Sintered zirconia, and composition for sintering and calcined body therefor |
| JP2014205586A (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | 株式会社ニッカトー | ジルコニア質焼結体、ジルコニア質焼結体からなる粉砕・分散用メディア |
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