JPS59144620A - 部分安定化ジルコニア質繊維 - Google Patents
部分安定化ジルコニア質繊維Info
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- JPS59144620A JPS59144620A JP1349183A JP1349183A JPS59144620A JP S59144620 A JPS59144620 A JP S59144620A JP 1349183 A JP1349183 A JP 1349183A JP 1349183 A JP1349183 A JP 1349183A JP S59144620 A JPS59144620 A JP S59144620A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は部分安定化ジルコニア實藏維に関する。
ジルコニアセラミックは耐熱性、耐蝕性等において他の
セラミックの追随を許さないほど優れた性實を有する月
利である。しかし、ioo。
セラミックの追随を許さないほど優れた性實を有する月
利である。しかし、ioo。
〜1200℃付近で単斜晶−正方晶間の相転移が起きる
ため、ジルコニア単独組成(1000〜1200℃以下
の低温では単斜晶)のセラミックを作製することが困難
であったり、便用温度が限られたりして取扱いにくい材
料であった。
ため、ジルコニア単独組成(1000〜1200℃以下
の低温では単斜晶)のセラミックを作製することが困難
であったり、便用温度が限られたりして取扱いにくい材
料であった。
ところが、ジルコニアにマグネシア、カルシア、希土類
・変化物等を糸加することによシ高温な定泪であるホタ
ル石型立方晶として前記相転移を防IFLようとする安
定化ジルコニアや、立方晶と単斜晶との混合物として前
記相転移を一部残しだ部分安定化ジルコニアが開発され
、相転移に伴う取扱いにくさがある稈度だ服されてさた
。
・変化物等を糸加することによシ高温な定泪であるホタ
ル石型立方晶として前記相転移を防IFLようとする安
定化ジルコニアや、立方晶と単斜晶との混合物として前
記相転移を一部残しだ部分安定化ジルコニアが開発され
、相転移に伴う取扱いにくさがある稈度だ服されてさた
。
しかしながら、こうした安定化あるいは部外安定化ジル
コニアは上述したような化学組成及び結晶構イMを有す
るため、純ジルコニアが本来性すると予想される特性を
元分発+!ltl〜でいるとはi゛い引トいのが実情で
ある。
コニアは上述したような化学組成及び結晶構イMを有す
るため、純ジルコニアが本来性すると予想される特性を
元分発+!ltl〜でいるとはi゛い引トいのが実情で
ある。
一ノテ、ジルコニア賀、竜誰に関してもこれ捷で釜くの
提案がなされ、商品化も試みられてきだが、未7で良好
な繊維が寿らnていない。その原因としては上述した安
定化または部分安定化ジルコニアセラミックの開発にお
ける伎南的思;(IAをその蜂ま受は継いた形での提案
しかなされていないことを神げることができる。例えば
、(Jsp3992498では相転オ多の1涛市という
点にのみ層目し、安に化剤としてマグネシウム、カルシ
ウム、穐土顛化合物を加えるとtハう7〕こけて刃、1
Illの1晟購造についての検謄1はは(1−んどなさ
れていない。まグと、カルシア、イツトリア、ンリカを
加えて形成された立方晶ジルコニア(尼や安定化ジルコ
ニア)あるいは立方晶ジルコニアオ午沙な相として各i
l’、一部汁女定化ジルコニアからなる繊維(U S
p3311481 )や、マダイ、ンア、カルシアを角
んた立方晶安定化ジルコニア賀、成維(USP3322
865、・旨公昭45−9896)が知られているが、
従来からの安定化または?f15 O安定化ジルコニア
セラミックの考え万から脱却しているとはiい帷い。
提案がなされ、商品化も試みられてきだが、未7で良好
な繊維が寿らnていない。その原因としては上述した安
定化または部分安定化ジルコニアセラミックの開発にお
ける伎南的思;(IAをその蜂ま受は継いた形での提案
しかなされていないことを神げることができる。例えば
、(Jsp3992498では相転オ多の1涛市という
点にのみ層目し、安に化剤としてマグネシウム、カルシ
ウム、穐土顛化合物を加えるとtハう7〕こけて刃、1
Illの1晟購造についての検謄1はは(1−んどなさ
れていない。まグと、カルシア、イツトリア、ンリカを
加えて形成された立方晶ジルコニア(尼や安定化ジルコ
ニア)あるいは立方晶ジルコニアオ午沙な相として各i
l’、一部汁女定化ジルコニアからなる繊維(U S
p3311481 )や、マダイ、ンア、カルシアを角
んた立方晶安定化ジルコニア賀、成維(USP3322
865、・旨公昭45−9896)が知られているが、
従来からの安定化または?f15 O安定化ジルコニア
セラミックの考え万から脱却しているとはiい帷い。
したがって、上述したようなジルコニア質憤=a +は
機械的外力に対して脆く、+繊維のま塘の状態で敗り扱
うことが困難てあった。
機械的外力に対して脆く、+繊維のま塘の状態で敗り扱
うことが困難てあった。
本発明は上記事゛晴に虚みてなされたものであり、oT
撓性で・・繊維としての取り扱いの容賜な部分安定化ジ
ルコニア質裁維を沸供しようとするものである。
撓性で・・繊維としての取り扱いの容賜な部分安定化ジ
ルコニア質裁維を沸供しようとするものである。
本発明者らl/j、鷹維の化学組成及び微構造に着目し
て検討を市ねた結果、本発明をなすに至った。
て検討を市ねた結果、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明の部分安定化ジルコニア質礒碓は、ジ
ルコニアの他にマグネシア、カルシア、チタニア、変化
インジウム及び希土頌元素情化物のうち少なくとも一棟
を下記の化学組成範四でキみ、かつ2μm以下の正方晶
結晶子を10重骨%以上有することを特徴とするもので
あるっ 一ヒ記゛つ化゛吻ノ化学絹、 rr’Q ・H+j、
11111rJ−4=# 中K 者マ、hる;佼化物の
貸体を100モル係としてモル俸で() 1 ご≦呈ヤ
ト、イ≦’0 ’= 1 4 、 0
.1:’Q Ca0S 12 。
ルコニアの他にマグネシア、カルシア、チタニア、変化
インジウム及び希土頌元素情化物のうち少なくとも一棟
を下記の化学組成範四でキみ、かつ2μm以下の正方晶
結晶子を10重骨%以上有することを特徴とするもので
あるっ 一ヒ記゛つ化゛吻ノ化学絹、 rr’Q ・H+j、
11111rJ−4=# 中K 者マ、hる;佼化物の
貸体を100モル係としてモル俸で() 1 ご≦呈ヤ
ト、イ≦’0 ’= 1 4 、 0
.1:’Q Ca0S 12 。
0.05’; TiO2S 20 、 0.05SI
n203415 。
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0 ()5≦SC2Q3く、15 、 0.
05≦、Y2O3〈〜 4 。
05≦、Y2O3〈〜 4 。
005SLa−ro3;”=30 + 0.055
Ce02:525 +005≦、Pr60I Is
20 + 0.05<、Nd2O3’、y−15r
o、05″′−、Sm20s’l’;、15 +
0.05<、Eu203−15 +0.05−千’=
Gd 20sS、 1 5 ’+ 0.
05で’:’、 T +)、o 7 二〉 15 。
Ce02:525 +005≦、Pr60I Is
20 + 0.05<、Nd2O3’、y−15r
o、05″′−、Sm20s’l’;、15 +
0.05<、Eu203−15 +0.05−千’=
Gd 20sS、 1 5 ’+ 0.
05で’:’、 T +)、o 7 二〉 15 。
o、oa= D7203 S 15 + 0.05
’> Ho203m 15 +005て、Er203
≦−,15、o、os\ ’丁m2o3”、:’:’y
1 5 +0.05;i Yb20s S 1
5 、 0.05りLu2O3$ 15である。
’> Ho203m 15 +005て、Er203
≦−,15、o、os\ ’丁m2o3”、:’:’y
1 5 +0.05;i Yb20s S 1
5 、 0.05りLu2O3$ 15である。
!+:I″:来におけるジルコニアの部分安定化の沈木
的な栓えh−は、ホタルNi )Qj立方晶(安定化ジ
ルコニア)と甲斜晶(非安定化ジルコニア)との混合(
′ツとすることで鳥6・〃、から低温まで、11転移を
起こさないという性・tqを安定化ジルコニアに寿たせ
るとともに非安定化ジルコニアによって安定化ジルコニ
アのもつ欠点をある惺度改良しようとするものでりる。
的な栓えh−は、ホタルNi )Qj立方晶(安定化ジ
ルコニア)と甲斜晶(非安定化ジルコニア)との混合(
′ツとすることで鳥6・〃、から低温まで、11転移を
起こさないという性・tqを安定化ジルコニアに寿たせ
るとともに非安定化ジルコニアによって安定化ジルコニ
アのもつ欠点をある惺度改良しようとするものでりる。
これに対して、本発明の部分’M’if−イヒジルコニ
ア買偵椎は室温で準安定な正方晶(℃必用的に青むもの
であり、この正方晶5時晶子は応力、ぜんめ〒、jrM
等の機械的外力によって室温における安定相である単斜
晶に転移する。したがって、(、iff来の部分安定化
ジルコニアが必須構成相としてホタル石型立方JAlk
沈むという考え方とは根本的VC黄なる。
ア買偵椎は室温で準安定な正方晶(℃必用的に青むもの
であり、この正方晶5時晶子は応力、ぜんめ〒、jrM
等の機械的外力によって室温における安定相である単斜
晶に転移する。したがって、(、iff来の部分安定化
ジルコニアが必須構成相としてホタル石型立方JAlk
沈むという考え方とは根本的VC黄なる。
、+発明の部分安定化ジルコニア買J((tにおいて、
嘴化物の化学組成&[′i、囲と一式維の微構造とを上
述したようにj現定したのはU下のような理由による。
嘴化物の化学組成&[′i、囲と一式維の微構造とを上
述したようにj現定したのはU下のような理由による。
1ず、・・)夕化物の化学組成砲門は繊維の微構造と相
互に関ヰしており、上述した範囲を外れると1.″J雄
中に2μm以下の正方晶結晶子を10嘱丑チ以上形成す
ることができない。すなわち、繊維中のMyO,CaO
がそれぞれ01モル条未740辺1合及びTiO□、
工n20s +希土唄元素啼化物がそれぞれ0.05モ
ルチ未満の場合にはM&維中にIF方晶がほとんど形成
されず、小斜晶または早斜晶と立方晶が形成され易くな
る。一方、値維中の各酸化物がそれぞれ上述した上限値
を超えた」!清合にに[立方晶が主相として形成され橢
くなる。本発明は純ジルコニア、戎維を沈むものではな
い。
互に関ヰしており、上述した範囲を外れると1.″J雄
中に2μm以下の正方晶結晶子を10嘱丑チ以上形成す
ることができない。すなわち、繊維中のMyO,CaO
がそれぞれ01モル条未740辺1合及びTiO□、
工n20s +希土唄元素啼化物がそれぞれ0.05モ
ルチ未満の場合にはM&維中にIF方晶がほとんど形成
されず、小斜晶または早斜晶と立方晶が形成され易くな
る。一方、値維中の各酸化物がそれぞれ上述した上限値
を超えた」!清合にに[立方晶が主相として形成され橢
くなる。本発明は純ジルコニア、戎維を沈むものではな
い。
また、本発明の部外安定化ジルコニア買鐵維は正方晶結
晶子を必須構成相としてよみ、その大きさは轢造方法、
化学組成等の違いにより石十′になるが2μm以下でし
か存在しイ畳ない。これは・成碓中の正方晶結晶子ば゛
室温においては帖安定であり、安定な単斜晶より自由エ
イ、ルギーの旨い状態にあるため、そのエネルギー差ケ
界+ftiエネルギー等の形状塘因による形で1呆持し
なければならず、大きな塊で存在するよりも小さく分、
赦された状態で存在した方がエネルギー的にイイ利とな
るためである。
晶子を必須構成相としてよみ、その大きさは轢造方法、
化学組成等の違いにより石十′になるが2μm以下でし
か存在しイ畳ない。これは・成碓中の正方晶結晶子ば゛
室温においては帖安定であり、安定な単斜晶より自由エ
イ、ルギーの旨い状態にあるため、そのエネルギー差ケ
界+ftiエネルギー等の形状塘因による形で1呆持し
なければならず、大きな塊で存在するよりも小さく分、
赦された状態で存在した方がエネルギー的にイイ利とな
るためである。
咀に、こうした正方晶結晶子I″ii哉維中に10市ト
、1%以上よまれる必要があり、10市計φ未病になる
と実用的な取り扱いが困難となり、伶喘な腸1合には、
戒椎の形態をとどめず粉化してしまう。こうした現象は
、鷹維に機イ・71に的外力が加えられた際に準安定な
正方晶結晶子が安定な申結情へ転移して機械的外力を吸
収するわけであるが、正方晶がxo3.@:骨饅未満に
なると機械的外力を吸収しきれないだめであると考えら
れる。
、1%以上よまれる必要があり、10市計φ未病になる
と実用的な取り扱いが困難となり、伶喘な腸1合には、
戒椎の形態をとどめず粉化してしまう。こうした現象は
、鷹維に機イ・71に的外力が加えられた際に準安定な
正方晶結晶子が安定な申結情へ転移して機械的外力を吸
収するわけであるが、正方晶がxo3.@:骨饅未満に
なると機械的外力を吸収しきれないだめであると考えら
れる。
以上のように、機維の化学組成と微JM造とは本発明の
部分安定化ジルコニア質絨維を構成するうえで不可分の
関係にあり、どちらか一方たけ満たされたとしても可撓
性で取り扱いの容易な・・戒、1韮を得ることはで@な
い。
部分安定化ジルコニア質絨維を構成するうえで不可分の
関係にあり、どちらか一方たけ満たされたとしても可撓
性で取り扱いの容易な・・戒、1韮を得ることはで@な
い。
なお、本発明において1.或絢中の正方晶は100・1
1でも全く冷し支えはない。このような正方晶がioo
*=%の儀維はJ敢智な意味で(d部分安定化とはいえ
ないが、本願においては便宜上部外安定化ジルコニア′
W 41 維と称する。
1でも全く冷し支えはない。このような正方晶がioo
*=%の儀維はJ敢智な意味で(d部分安定化とはいえ
ないが、本願においては便宜上部外安定化ジルコニア′
W 41 維と称する。
凍だ、本発明において繊維を構成する必須構成相である
正方晶結晶子以外の部分はjll定形、立方晶結晶子ま
たは単斜晶結晶子あるいはこれら三神のうち二(す1以
上のi、l1合した状態である。
正方晶結晶子以外の部分はjll定形、立方晶結晶子ま
たは単斜晶結晶子あるいはこれら三神のうち二(す1以
上のi、l1合した状態である。
寸だ、A lil+中のジルコニア分はその原料から由
来するハフニアを10モル矛梶を里まで沈んだもので、
(うってもテE% j糸−ヒi亨し支えない。
来するハフニアを10モル矛梶を里まで沈んだもので、
(うってもテE% j糸−ヒi亨し支えない。
本発明の部分安定化ジルコニア′w ”+& :+jj
;を製造する方法としては、いわゆる熱分1lVt法が
・ぺしている。このノミ法は(+) ij]紡性枯稠溶
液(紡糸液)の調製、(11)乾式紡糸、(iii)熱
分I・a、Ov)結晶化執処「′11八を成A:r桿と
するものである。この方法は曳糸性の1憂れた紡糸液の
]j司シ;にが容易であり、イυノ糸;/んも従来技術
をその井ま1史うことかでさ、熱り11(により戒准中
に做・tHlなIE方晶ジルコニアを容弓に形成できる
点で・11刈である。1ツ、下、−上述した各丁桿につ
いてaq: in+に説明する。
;を製造する方法としては、いわゆる熱分1lVt法が
・ぺしている。このノミ法は(+) ij]紡性枯稠溶
液(紡糸液)の調製、(11)乾式紡糸、(iii)熱
分I・a、Ov)結晶化執処「′11八を成A:r桿と
するものである。この方法は曳糸性の1憂れた紡糸液の
]j司シ;にが容易であり、イυノ糸;/んも従来技術
をその井ま1史うことかでさ、熱り11(により戒准中
に做・tHlなIE方晶ジルコニアを容弓に形成できる
点で・11刈である。1ツ、下、−上述した各丁桿につ
いてaq: in+に説明する。
(1)用紡性枯(周温1夜(l−1:り下のようにして
調理される。
調理される。
すなわち、水あるい(伐有機溶媒に少なくともジルコニ
ウム化合物及びV+y、 Ca、 ’ri 、 Inあ
るいは席上4、l’1元素の化合物等を混合、溶解し、
′政すればθ、゛3縮哲コ作して71力糸b]能々粘川
二に調整し、司紡性枯稠溶液(紡糸液)とする。
ウム化合物及びV+y、 Ca、 ’ri 、 Inあ
るいは席上4、l’1元素の化合物等を混合、溶解し、
′政すればθ、゛3縮哲コ作して71力糸b]能々粘川
二に調整し、司紡性枯稠溶液(紡糸液)とする。
前記S機浴媒としては溶買の棹類に応じてアルコール、
ケトン、アミド系のもの等が1史用される。
ケトン、アミド系のもの等が1史用される。
まだ、r+’lJ凸己ジルコニウム化合物としては(イ
)塩身塩、硝・う塩、四鳴化ジルコニウム等の無機ジル
コニウム化合物、あるいは(ロ)酢・唆塩、シュウ浚塩
、テトラベンジルジルコニウム等の有機ジルコニウム化
合物を挙げることができ、これらのうち少なくとも一種
が使用される。
)塩身塩、硝・う塩、四鳴化ジルコニウム等の無機ジル
コニウム化合物、あるいは(ロ)酢・唆塩、シュウ浚塩
、テトラベンジルジルコニウム等の有機ジルコニウム化
合物を挙げることができ、これらのうち少なくとも一種
が使用される。
また、前記Mグ+Ca+Ti、Inあるいは希土類元素
の化合物等としてはり(lI機化合物でも有機化合物で
もよく、これらのうち少なくとも一紳が1史用される。
の化合物等としてはり(lI機化合物でも有機化合物で
もよく、これらのうち少なくとも一紳が1史用される。
こうした溶液に曳糸性及び溶液の安定性を向上させるた
めに塩酸、(IdC酸等の無磯峙、ギ酸、咋−嘩、乳愼
寺の有機□・・夕、有機高分子化合物、アルコール、イ
J+!j、ケトン、エーテル、エステル、if! 1I
jj酸、界面活性剤等を114゛目′添加してもよい。
めに塩酸、(IdC酸等の無磯峙、ギ酸、咋−嘩、乳愼
寺の有機□・・夕、有機高分子化合物、アルコール、イ
J+!j、ケトン、エーテル、エステル、if! 1I
jj酸、界面活性剤等を114゛目′添加してもよい。
寸だ、この溶液にzr、 ”7+Ca+Ti+丁nある
い(は希土類元累寺の酸化物または水酸化物の粉末を0
口えてもよい。これら粉末の伯晶子径は2μrn Jン
、下であることが噴ましく1.史に気相法、聰分解法、
共沈法等で造られるサブミクロン粒子であることが望ま
し7い。特に、ジルコニア粉末(ri無定形あるいは低
温型市万晶に結晶化したサブミクロン粒子であることが
Stしい。
い(は希土類元累寺の酸化物または水酸化物の粉末を0
口えてもよい。これら粉末の伯晶子径は2μrn Jン
、下であることが噴ましく1.史に気相法、聰分解法、
共沈法等で造られるサブミクロン粒子であることが望ま
し7い。特に、ジルコニア粉末(ri無定形あるいは低
温型市万晶に結晶化したサブミクロン粒子であることが
Stしい。
以上のように調製された溶液の枯;には組成あるいは柄
糸法によって異なるが、お2むね0.1〜10000ボ
イズの節回が望ましい。一般的に、溶液の粘度は紡糸す
る歳、1准がi%続、1維の場合には高めに、短1載維
の場合には低めにした方が紡糸操作が容颯となる。この
場合、口j粘性粘稠溶液中の結晶化熱処理後に潜られる
固形分箸は必ずしも多くなくともよく、むしろ紡糸特性
を重視する方が望ましい。
糸法によって異なるが、お2むね0.1〜10000ボ
イズの節回が望ましい。一般的に、溶液の粘度は紡糸す
る歳、1准がi%続、1維の場合には高めに、短1載維
の場合には低めにした方が紡糸操作が容颯となる。この
場合、口j粘性粘稠溶液中の結晶化熱処理後に潜られる
固形分箸は必ずしも多くなくともよく、むしろ紡糸特性
を重視する方が望ましい。
(11)以上のように調製された”J紡性枯稠溶液(紡
糸液)は乾式紡糸により前・枢体である連続贋維または
知磯維に紡糸される。
糸液)は乾式紡糸により前・枢体である連続贋維または
知磯維に紡糸される。
++!!続繊維全繊維する場合には例えば従来からの巻
き取り法が用いられる。この巻き取り法は先端部が0.
05〜0.5 +a程度の径を有する紡糸、ノズルが取
付けられた容器内に紡糸液を入れ、圧縮ガスあるいはギ
アポンプ等を用いて紡糸液を下方に押し出して温湿凝が
N)4整されたイ囲気中で紡糸液の細流を形成し、溶媒
を揮散させながら回転している円筒ドラム上に落下させ
て円筒ドラムに連続線維を巻き取るものである。
き取り法が用いられる。この巻き取り法は先端部が0.
05〜0.5 +a程度の径を有する紡糸、ノズルが取
付けられた容器内に紡糸液を入れ、圧縮ガスあるいはギ
アポンプ等を用いて紡糸液を下方に押し出して温湿凝が
N)4整されたイ囲気中で紡糸液の細流を形成し、溶媒
を揮散させながら回転している円筒ドラム上に落下させ
て円筒ドラムに連続線維を巻き取るものである。
また、巻き取り法に限らず、上述した如く温湿度の調整
された雰囲気中に押し出された細流を糸道で収束させ、
その下方に配置された回転円筒ドラムで一旦受け、更に
その下方に配[4゛された互いに反対方向に回転してい
る2個の円筒ドラムの間を通して連続繊維を延伸し、こ
の鐵維束を逆行方向に対して左右にゅっくシ振動しなが
ら進んでいるベルトコンベア上に捕畷する方法でもよい
。また、上記延伸操作は回転ドラムによらず、層流が形
rriされているエア流によっても行なうことができる
。
された雰囲気中に押し出された細流を糸道で収束させ、
その下方に配置された回転円筒ドラムで一旦受け、更に
その下方に配[4゛された互いに反対方向に回転してい
る2個の円筒ドラムの間を通して連続繊維を延伸し、こ
の鐵維束を逆行方向に対して左右にゅっくシ振動しなが
ら進んでいるベルトコンベア上に捕畷する方法でもよい
。また、上記延伸操作は回転ドラムによらず、層流が形
rriされているエア流によっても行なうことができる
。
このようにして紡糸された連続誠維の鷹維径は1〜10
0/Imとなる。
0/Imとなる。
一方、短、哉維は上記連続べ維を適当な長さに切断する
ことにより造ることができるが、例えば以Fのような方
法によっても造ることができる。
ことにより造ることができるが、例えば以Fのような方
法によっても造ることができる。
すなわち、周IJ1」にいくっがの0.1〜1鶴匝の細
孔を治する回転円筒内に紡糸液を入れ、この円筒を高球
回転させ、遠心力により紡糸液を#tll孔から温湿度
の調整された雰囲気中に噴出させて短シ蔵堆を造ること
ができる。この隙、回転円筒の外周にエアジェツトを形
成し、紡糸液の+IN出益を吹き11ヲげせげ鷹雉イ・
絆のより小さい短傭維を造ることができる。
孔を治する回転円筒内に紡糸液を入れ、この円筒を高球
回転させ、遠心力により紡糸液を#tll孔から温湿度
の調整された雰囲気中に噴出させて短シ蔵堆を造ること
ができる。この隙、回転円筒の外周にエアジェツトを形
成し、紡糸液の+IN出益を吹き11ヲげせげ鷹雉イ・
絆のより小さい短傭維を造ることができる。
徳だ、連傍、1載44tを造るi奈と同情に温湿度のi
νI4幣された゛外囲気中で形成された紡糸液のI別離
をエアジェツトで吹き飛ばすことによっても短禮^・碩
を造ることができる。
νI4幣された゛外囲気中で形成された紡糸液のI別離
をエアジェツトで吹き飛ばすことによっても短禮^・碩
を造ることができる。
このようにして造られた短繊維は、%続載、イトとlt
l・ゆして曳碓径が〜1分小さく、約0.5〜100μ
+71となる。
l・ゆして曳碓径が〜1分小さく、約0.5〜100μ
+71となる。
(:ii)以上のように作製された前駆体繊維を充分乾
燥して残余の溶媒を除去した後、ジルコニア繊維とする
ため、vD熱により前駆体鷹維中の化合物を分解体数せ
しめる。
燥して残余の溶媒を除去した後、ジルコニア繊維とする
ため、vD熱により前駆体鷹維中の化合物を分解体数せ
しめる。
上記分解温j貌は化合物、焼成雰囲気によって異なるが
、酸化性ず囲気、例えば空気、炭酸ガスあるいは水蒸気
(加水分解性゛イ囲気でもある)中においては、酢・酸
化合物は約400℃、塩素化合物は約600℃で熱処理
される。一般的な11向として有機化合物の場合は分解
温度が低く、前轍化合物の場合は分解濡髪が高い。また
、有機化合物を沈む前駆体繊維を非酸化性疼囲気、例え
ば窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、アンモニアあるい
は−1化炭素中で加熱すると、炭素を陰むジルコニア′
政漬我維がイ外ら才する。
、酸化性ず囲気、例えば空気、炭酸ガスあるいは水蒸気
(加水分解性゛イ囲気でもある)中においては、酢・酸
化合物は約400℃、塩素化合物は約600℃で熱処理
される。一般的な11向として有機化合物の場合は分解
温度が低く、前轍化合物の場合は分解濡髪が高い。また
、有機化合物を沈む前駆体繊維を非酸化性疼囲気、例え
ば窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、アンモニアあるい
は−1化炭素中で加熱すると、炭素を陰むジルコニア′
政漬我維がイ外ら才する。
ここ1での工程を経たジルコニア質鷹維はX線回折によ
る分析でばnlf定形もしくは結晶形の判然としないブ
ロードなピークを示すW IJfである。
る分析でばnlf定形もしくは結晶形の判然としないブ
ロードなピークを示すW IJfである。
Gy) 史に熱処理を施すことにより2μat D)下
の正方晶結晶子を10重岐チ以上言む部分安定化ジルコ
ニアn、1、戒維を寿ることができる。
の正方晶結晶子を10重岐チ以上言む部分安定化ジルコ
ニアn、1、戒維を寿ることができる。
この結晶化熱処理は上記(iii)の熱処理に引き続き
、同じ炉内で行なうことがでさる場合もあるが、良好な
繊維を得るためには上記(iii)の力;1熱条件とは
、温斐、昇温速1貌、雰円]気寺が異なる場合が多く、
一旦熱分解炉から繊維を取出して別の結晶化専用の炉に
移し替えて熱処理を行なう方が望ましい。
、同じ炉内で行なうことがでさる場合もあるが、良好な
繊維を得るためには上記(iii)の力;1熱条件とは
、温斐、昇温速1貌、雰円]気寺が異なる場合が多く、
一旦熱分解炉から繊維を取出して別の結晶化専用の炉に
移し替えて熱処理を行なう方が望ましい。
こうした結晶化熱処理としては例1えば、(イ)低温熱
処理法あるいは(ロ)高温熱処理法を皐けることができ
る。
処理法あるいは(ロ)高温熱処理法を皐けることができ
る。
(イ)の低温熱処理法は、熱分:11イを終えた無定形
状態の;、戒維を低偶で加熱し、低部jl、す、 jf
、方晶を形成するものである。この」;11合、結晶と
して最?JJに生じる低温型面方晶が中斜晶や立方晶へ
転移して10屯1着係木71;うとなるのをl≦ノテ1
卜するため、熱処理が過度とならないように注意する。
状態の;、戒維を低偶で加熱し、低部jl、す、 jf
、方晶を形成するものである。この」;11合、結晶と
して最?JJに生じる低温型面方晶が中斜晶や立方晶へ
転移して10屯1着係木71;うとなるのをl≦ノテ1
卜するため、熱処理が過度とならないように注意する。
仲)の高篇ト処哩ば、熱分解を終えたjll(定形状態
の遺′411°を立方晶が安定な温υり領域(例えけZ
r0293モル条、CaO7モル条の組成を有する成層
の」υ1合、1900 ’Cり上の高17g、 −)に
おいて充分加熱した後、急冷して、・或に全体を高温型
立方晶として凍結し、更に正方晶が安定な温度頌滅でエ
ージングして正方晶結晶子が10重置逅以上になるよう
にするものである。上述した急冷とエージングd1、嘔
妃まで膚、冷、した後、正方晶が安定な湿度′唄I成捷
で書加熱してエージングする手法でもよいし、正方晶が
安定な温度類(戒で急冷をエトめ、エージングする手法
でもよい。
の遺′411°を立方晶が安定な温υり領域(例えけZ
r0293モル条、CaO7モル条の組成を有する成層
の」υ1合、1900 ’Cり上の高17g、 −)に
おいて充分加熱した後、急冷して、・或に全体を高温型
立方晶として凍結し、更に正方晶が安定な温度頌滅でエ
ージングして正方晶結晶子が10重置逅以上になるよう
にするものである。上述した急冷とエージングd1、嘔
妃まで膚、冷、した後、正方晶が安定な湿度′唄I成捷
で書加熱してエージングする手法でもよいし、正方晶が
安定な温度類(戒で急冷をエトめ、エージングする手法
でもよい。
このような結晶化熱処理は・・+ψ化性、メ¥嘴化性の
い−1−れの体間気中でも行なうことができる。
い−1−れの体間気中でも行なうことができる。
しだがって、熱分JII午後の炭素を嵜む無定形のジル
コニア゛L勺・裁維を史に非1化性め2囲気中で結晶化
熱処理して炭、シフを才み、かつ2μm以下の正方晶結
晶子を炭素を除いて1011以上キむ部分安定化ジルコ
ニア禎繊唯を・詩造することもできる。この際炭素は餓
定形状態で存在することが望ましい。
コニア゛L勺・裁維を史に非1化性め2囲気中で結晶化
熱処理して炭、シフを才み、かつ2μm以下の正方晶結
晶子を炭素を除いて1011以上キむ部分安定化ジルコ
ニア禎繊唯を・詩造することもできる。この際炭素は餓
定形状態で存在することが望ましい。
以下、本発明の実施例を旨、明する。
実施例1〜13及び比較例1〜14
まず、丁記第1表及び’4%’ 2表に示す原利物′d
を用い、水を溶媒として同表に示す粘度を・■する7防
糸液から前庄体繊1推である連れ11日(捷だは鉋偵イ
ボ:を1リドたっここで、連続・哉楡:はFffitJ
記紡糸液全IG径0.1・1illの円形ノズル10本
を有する紡糸1]金から吐出させて細θiL全形成し、
溶媒である水を蒸発させながら、直径18rν)&の円
1暦)ドラムに巻@取ることによりイ外られたものであ
る。才だ、短く・准は一ヒ記4続滅堆を卦る[1)1合
と同様に形成された荀糸欣の、他流をエアジノエトで吹
き昧ばすことにより得られたものである。
を用い、水を溶媒として同表に示す粘度を・■する7防
糸液から前庄体繊1推である連れ11日(捷だは鉋偵イ
ボ:を1リドたっここで、連続・哉楡:はFffitJ
記紡糸液全IG径0.1・1illの円形ノズル10本
を有する紡糸1]金から吐出させて細θiL全形成し、
溶媒である水を蒸発させながら、直径18rν)&の円
1暦)ドラムに巻@取ることによりイ外られたものであ
る。才だ、短く・准は一ヒ記4続滅堆を卦る[1)1合
と同様に形成された荀糸欣の、他流をエアジノエトで吹
き昧ばすことにより得られたものである。
つづいて、E記各前駆体眞−41:を充分に1.I雇t
sした後、同表に示す雰囲気、温度でφツノ〜分1・(
イを行なった。史に1.結晶化活部t“1!を行ないジ
ルコニア′n鷹准を得た。
sした後、同表に示す雰囲気、温度でφツノ〜分1・(
イを行なった。史に1.結晶化活部t“1!を行ないジ
ルコニア′n鷹准を得た。
傷られた各ジルコニア・丙虜椎についてし・イ[俤、代
案組成、微構造、正方晶結晶子の大きさ及び:’Q E
li、のL& リ扱い状況について、胸べ、下記さ!3
飛救び;P、 4ジモに示す。
案組成、微構造、正方晶結晶子の大きさ及び:’Q E
li、のL& リ扱い状況について、胸べ、下記さ!3
飛救び;P、 4ジモに示す。
上記第4衣から)す]らかなように比較例1〜14のジ
ルコニア賀(或維のうち、比1咬例3及び12について
はその化学組成は本発明の軛しI:l内であるが、正方
晶が含まれておらず、−またそれ以外のものについては
、いずれもその化学九1]成が本発明の4+1シv11
外であるうえに正方晶が10中4′i/)未t4である
。このため比較例1〜14のジルコニア賀1.戒7碓は
いずれも脆く、憧端な局舎には粉化するものもあり、1
.lil!椎としての敗り扱いVよノド常に困・2ff
jで、うった。
ルコニア賀(或維のうち、比1咬例3及び12について
はその化学組成は本発明の軛しI:l内であるが、正方
晶が含まれておらず、−またそれ以外のものについては
、いずれもその化学九1]成が本発明の4+1シv11
外であるうえに正方晶が10中4′i/)未t4である
。このため比較例1〜14のジルコニア賀1.戒7碓は
いずれも脆く、憧端な局舎には粉化するものもあり、1
.lil!椎としての敗り扱いVよノド常に困・2ff
jで、うった。
これに対して、上記第3表から明らかなように′I7施
1りIJ l〜13のジルコニア’Iji 、奴肘1j
6丁りいずれも”J I’j’i−性で容すに破断しな
かった。
1りIJ l〜13のジルコニア’Iji 、奴肘1j
6丁りいずれも”J I’j’i−性で容すに破断しな
かった。
なお、上記刈〃1目例及び比I咬例において、Nd2O
3り上の分子F+(r−有する冷土知元素?゛砂化j肉
についてはNd2O,(実Jq例10及び比′I佼例1
1〕、Sm203(実施例13 ) r ErtOs
(比較例12)、Yb20s (実、Qfli例11
及び比較例13)を用いた」4.0合について代表的に
記載したが、Nd2O3以上の分子用を有する他の希土
類元素酸化についても記載したものと同様な結果となる
ことが確認された。
3り上の分子F+(r−有する冷土知元素?゛砂化j肉
についてはNd2O,(実Jq例10及び比′I佼例1
1〕、Sm203(実施例13 ) r ErtOs
(比較例12)、Yb20s (実、Qfli例11
及び比較例13)を用いた」4.0合について代表的に
記載したが、Nd2O3以上の分子用を有する他の希土
類元素酸化についても記載したものと同様な結果となる
ことが確認された。
以上詳述した如く本発明によれば用恍性で偵維としての
取り狙いの容易な部分安定化ジルコニアで’i 鐵M@
を雰供できるものである。
取り狙いの容易な部分安定化ジルコニアで’i 鐵M@
を雰供できるものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Z r O2の他に下記の酸化物のうち少なくとも一部
をモルチで 0.14− MgO’; 14 、 0.15 Ca
O$ 1 :2 +0.05≦’ri02520
、 0.05:< In203515 。 0.05%5c203≦15 、 0.05SY20
,54 。 0.0!5’5Laz031”=30 + 0.0
5SCeO2425+005≦P r6o I + ≦
20 + 0.05’−5,≧ト丁d 20
3二≦−015。 0.0558m?0sS15 、 0.05Sgu20
3≦15゜0.05≦c62o、≦15 、 0.05
”;Tb4O7$ 15 。 0.0≦DY20+1≦15.0.05≦IJo203
≦15゜0.05j−Fjr20sS15 + 0.
053Tmz○3≦15゜0.05SYbzOsSL5
、 0.05SLuzOsS15のlji IJlで
沈み、かつ2μmn以下の正方晶結晶子をIO重叶チ」
9上有することを特徴とする部分安定化ジルコニア賀繊
維。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1349183A JPS59144620A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | 部分安定化ジルコニア質繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1349183A JPS59144620A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | 部分安定化ジルコニア質繊維 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59144620A true JPS59144620A (ja) | 1984-08-18 |
JPS646287B2 JPS646287B2 (ja) | 1989-02-02 |
Family
ID=11834581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1349183A Granted JPS59144620A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | 部分安定化ジルコニア質繊維 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59144620A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102943320A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-27 | 长春理工大学 | 一种掺铒三氟化钇上转换发光空心纳米纤维的制备方法 |
CN102965762A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-03-13 | 长春理工大学 | 一种制备铒镱双掺三氟化钇上转换发光空心纳米纤维的方法 |
JP2015094055A (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | ジルコニア連続繊維とその製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5127686A (ja) * | 1974-08-05 | 1976-03-08 | Hitachi Ltd | |
JPS5319424A (en) * | 1976-08-04 | 1978-02-22 | Atomic Energy Authority Uk | Method and apparatus for producing fiber |
-
1983
- 1983-01-29 JP JP1349183A patent/JPS59144620A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5127686A (ja) * | 1974-08-05 | 1976-03-08 | Hitachi Ltd | |
JPS5319424A (en) * | 1976-08-04 | 1978-02-22 | Atomic Energy Authority Uk | Method and apparatus for producing fiber |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102943320A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-27 | 长春理工大学 | 一种掺铒三氟化钇上转换发光空心纳米纤维的制备方法 |
CN102965762A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-03-13 | 长春理工大学 | 一种制备铒镱双掺三氟化钇上转换发光空心纳米纤维的方法 |
JP2015094055A (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | ジルコニア連続繊維とその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS646287B2 (ja) | 1989-02-02 |
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