特許
J-GLOBAL ID:200903074385146980
ジルコニア系セラミック及びその製造方法
発明者:
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出願人/特許権者:
代理人 (1件):
青木 朗 (外4名)
公報種別:公開公報
出願番号(国際出願番号):特願平4-346081
公開番号(公開出願番号):特開平5-238823
出願日: 1992年12月25日
公開日(公表日): 1993年09月17日
要約:
【要約】【目的】 正方晶相から実質的に成り、しかも正味の形状へ成形できるジルコニア系セラミックとその製造方法を提供する。【構成】 前記セラミックは、酸化ジルコニウムと、稀土類元素、カルシウムもしくはマグネシウムの酸化物またはこれらの混合物であるドーパントとを含んで成る。前記製造方法は、有機水溶性バインダーの存在において酸化ジルコニウムとドーパントを含んで成る粉末を圧縮する工程を含んで成る。
請求項(抜粋):
正方晶相の結晶粒構造を有するジルコニア系セラミックの製造方法において、前記セラミックは、酸化ジルコニウムと、稀土類元素、カルシウムもしくはマグネシウムの酸化物またはこれらの混合物であるドーパントとを含んで成り、前記セラミックは、前記セラミックが約0.5モル%未満のマグネシウム酸化物を含んで成る場合には約3:97より大きく約5:95以下の範囲のドーパント対酸化ジルコニウムのモル比率を示し、前記セラミックは、前記セラミックが約0.5モル%から約1.0モル%以下のマグネシウム酸化物を含んで成る場合には約0.5:99.5から約1.0:99.0以下の範囲のドーパント対酸化ジルコニウムのモル比率を示し、前記セラミックは約1.0モル%を超えるマグネシウム酸化物を含んで成ることはなく、前記方法は、有機水溶性バインダーの存在において酸化ジルコニウムとドーパントを含んで成る粉末を圧縮する工程を含んで成り、前記粉末は、約0.1μm〜約0.6μmの範囲の平均結晶粒径と、約12,000 psi〜約18,000 psiの圧縮圧力で、所定の密度へ前記粉末を圧縮することによって未処理部品を成形するのに十分な時間圧縮した場合に、粉末の約0.2〜約1.0体積%の含水量とを示し、前記方法は、順に:(a)未処理部品を、室温から、約0.1°C/分〜約0.5°C/分の昇温速度で、約200°C〜約400°Cの範囲の温度T1 まで加熱する工程(但し、T1 が約400°Cである場合には以下の工程(b)は行わずに続いて工程(c)を行う);(b)未処理部品を、温度T1 から、約0.05°C/分〜約0.2°C/分の昇温速度で、約400°Cの温度T2 まで加熱する工程;(c)未処理部品を、温度T2 から、約0.2°C/分〜約0.5°C/分の昇温速度で、約500°C〜約700°Cの範囲の温度T3 まで加熱する工程;(d)未処理部品を、温度T3 から、約1.0°C/分〜約2.0°C/分の昇温速度で、約1400°C〜約1600°Cの範囲の温度T4 まで加熱する工程;(e)未処理部品を、約1400°C〜約1600°Cの範囲内の温度T4 で、T4 が約1400°Cである場合には約3時間、T4 が約1600°Cである場合には約1時間、そしてT4 がそれらの中間値を有する場合には3時間と1時間の間の時間、維持して焼結部品を成形する工程;(f)焼結部品を、温度T4 から、約0.5°C/分〜約3.0°C/分の冷却速度で、約900°C〜約700°Cの範囲の温度T5 まで冷却する工程;並びに(g)焼結部品を、温度T5 から、約1.5°C/分〜約3.0°C/分の冷却速度で、ほぼ室温まで冷却して前記セラミックを形成する工程;によって未処理部品を焼結する工程を含んで成る、ジルコニア系セラミックの製造方法。
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