超臨界アルコールを用いる希土類酸化物固溶ジルコニア基高強度セラミックスの合成

超临界醇合成稀土氧化物固溶体氧化锆基高强陶瓷

• 批准号: 05222204
• 负责人: 佐藤 次雄
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05222204/
• 关键词: セリア固溶正方晶ジルコニア; 超臨界メタノール; 有機溶媒; 超臨界乾燥; 結晶化; 凝集; 焼結; 破壊強度

セリア固溶正方晶ジルコニアの焼結性を向上させ焼結体の破壊強度を改善することを目的として、原料粉末の凝集状態を制御することを試みた。セラミックス粉末の凝集は、表面張力の小さな有機溶媒で洗浄することや超臨界乾燥により抑制できることから、非晶質12mol%CeO_2-ZrO_2ゲルを300℃の超臨界メタノール中で結晶化するとともに超臨界乾燥を行い、得られたセリア固溶正方晶ジルコニア粉末の焼結性と焼結体の特性評価を行った。結晶化は200℃以上で進行し、反応が未反応芯モデルに適合したことから溶解-再析出機構により進行すると思われる。得られた粉末は平均凝集粒子径2μmで粒度分布が狭く軟らかな凝集状態にあり、空気中仮焼により結晶化したものより400℃低い1100℃の常圧焼結で緻密化でき、500MPa程度の3点曲げ強度を示した。なお12mol%CeO_2-ZrO_2に0.3mol% MnO,10wt% Al_2O_3,5wt% CeMnAl_<11>O_<19>を分散すると焼結性を損なうことなく3点曲げ強度を700-900MPaまで向上させることができた。

The sintering property of the solid solution crystal is improved, and the fracture strength of the sintered body is improved. Agglomeration and surface tension of powder in organic solvent were reduced. Supercritical drying was used to inhibit the crystallization of amorphous 12 mol % CeO_2-ZrO_2 powder. Supercritical drying at 300℃ was used to evaluate the sinterability and sintering properties of crystalline powder. Crystallization is carried out at temperatures above 200 ° C, and the dissolution and reprecipitation mechanism is suitable for crystallization. The average aggregated particle diameter of the powder is 2μm, the particle size distribution is narrow, the aggregated state is soft, the air is medium, the crystallization is low, the normal pressure sintering is low, the densification is low, the 3-point bending strength is 500MPa. 12mol%CeO_2-ZrO_2 0.3mol%MnO,10wt%Al_2O_3,5wt%CeMnAl_<11>O_<19>(0) Dispersion loss of sintering property 700- 900MPa 3-point bending strength

项目成果

佐藤次雄,堂坂健児,石塚雅之,芳賀美,奥脇昭嗣: "Sintering Behaviour of Ceria-Doped Tetragonal Zirconia Powders Crystallized and Dried Using Supercritical Alcohols." Journal of Alloys and Compounds. 193. 274-276 (1993)

Tsuguo Sato、Kenji Dosaka、Masayuki Ishizuka、Mi Hagami、Akitsugu Okuwaki：“使用超临界醇结晶和干燥的氧化铈掺杂四方氧化锆粉末的烧结行为。合金与化合物杂志”193。274-276（1993）

佐藤次雄,田村一宏,堂坂健児,吉岡敏明,奥脇昭嗣: "Characterization of Rare Earth Oxide-Doped Tetragonal Zirconia Crystallized and Dried Using Supercritical Methanol." Proc.3RD IUMRS Int.Conf.on Advanced Materials,31 August 1993. (印刷中). (1994)

Tsugio Sato、Kazuhiro Tamura、Kenji Dosaka、Toshiaki Yoshioka、Akitsugu Okuwaki：“使用超临界甲醇结晶和干燥的稀土氧化物掺杂四方氧化锆的特性”，Proc.3RD IUMRS Int.Conf.on Advanced Materials，1993 年 8 月 31 日出版社）（1994）。

佐藤次雄,堂坂健児,吉岡敏明,奥脇昭嗣,鳥居一雄,小野寺嘉郎: "Sintering of Ceria-Doped Tetragonal Zirconia Crystallized in Organic Solvents,Water,and Air." Journal of American Ceramic Society. 75. 552-556 (1992)

Tsuguo Sato、Kenji Dosaka、Toshiaki Yoshioka、Akitsugu Okuwaki、Kazuo Torii、Yoshiro Onodera：“有机溶剂、水和空气中结晶的氧化铈四方氧化锆的烧结”，《美国陶瓷学会杂志》，1992 年。 ）