JPH0714835B2 - High-toughness ZrO 2) system sintered body and manufacturing method thereof - Google Patents
High-toughness ZrO 2) system sintered body and manufacturing method thereofInfo
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- JPH0714835B2 JPH0714835B2 JP63132063A JP13206388A JPH0714835B2 JP H0714835 B2 JPH0714835 B2 JP H0714835B2 JP 63132063 A JP63132063 A JP 63132063A JP 13206388 A JP13206388 A JP 13206388A JP H0714835 B2 JPH0714835 B2 JP H0714835B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Y2O3およびNd2O3をZrO2の結晶構造の安定化
剤（以下単に安定化剤と記す）として含有するZrO2系焼
結体に関し、詳しくは強靭性を有し、ダイス、刃物等の
工具や構造部品、あるいは装飾部品等にも応用されるZr
O2系焼結体に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to ZrO containing Y 2 O 3 and Nd 2 O 3 as stabilizers of the crystal structure of ZrO 2 (hereinafter simply referred to as stabilizers). Regarding the 2 type sintered body, in detail, it has toughness and is applied to tools such as dies and blades, structural parts, and decorative parts.
The present invention relates to an O 2 system sintered body.
近時、高強度、高靭性を示すセラミックスとして、部分
安定化ジルコニア（以下PSZ）が注目されている。Recently, partially stabilized zirconia (PSZ) has attracted attention as a ceramic showing high strength and high toughness.
このPSZは、室温で準安定な正方晶ZrO2が外力を受けた
場合に安定な単斜晶へ変態する現象、すなわち応力誘起
変態が生じ、詳しくは外力が変態のエネルギーとして吸
収される一方、体積膨張により、破断の原因となる亀裂
発生の抑制がなされることによって高強度、高靭性を具
現するのである。This PSZ is a phenomenon in which a tetragonal ZrO 2 metastable at room temperature transforms into a stable monoclinic crystal when an external force is applied, that is, stress-induced transformation occurs, and in detail, external force is absorbed as transformation energy, while The volume expansion suppresses the generation of cracks that cause fracture, thereby realizing high strength and high toughness.
現在、Y2O3を安定化剤として少量含有するY2O3−PSZがP
SZの主流となっている。Currently, containing a small amount of Y 2 O 3 as a stabilizer Y 2 O 3 -PSZ is P
It is the mainstream of SZ.
特公昭61−21184号（特開昭56−134564号）には、Y2O3
−PSZにおいて、Y2O32〜7mol％、結晶粒子が主として正
方晶、および磁器の平均結晶粒径が２μｍ以下の条件を
満足することにより、高強度および200〜300℃における
強度耐久性が向上される旨の報告がなされている。Japanese Patent Publication No. 61-21184 (JP-A-56-134564) describes Y 2 O 3
In -PSZ, by satisfying the conditions that Y 2 O 3 2 to 7 mol%, crystal grains are mainly tetragonal, and the average crystal grain size of porcelain is 2 μm or less, high strength and strength durability at 200 to 300 ° C. It has been reported that it will be improved.
また、特公昭61−59265号（特開昭58−32066号）には、
Y2O3等の安定化剤を含み主として正方晶のZrO240〜99.5
wt％、Al2O30.5〜60wt％からなるジルコニア焼結体が開
示されている。In addition, Japanese Patent Publication No. 61-59265 (JP-A-58-32066)
Primarily tetragonal ZrO 2 40-99.5 containing stabilizers such as Y 2 O 3.
A zirconia sintered body composed of wt% and Al 2 O 3 0.5 to 60 wt% is disclosed.
このジルコニア焼結体は、Al2O3をZrO2に固溶・分散さ
せることにより、正方晶のZrO2が単斜晶に変態する温度
を下げ、ZrO2の粒成長を抑制し、この結果正方晶のZrO2
の含有量を高め、かつZrO2粒界での滑り抵抗を増加し、
硬度を増し強度を高めたものである。This zirconia sintered body reduces the temperature at which tetragonal ZrO 2 transforms into monoclinic crystal by suppressing the solid growth of Al 2 O 3 in ZrO 2 and suppresses the grain growth of ZrO 2. Tetragonal ZrO 2
Content and increase the slip resistance at the ZrO 2 grain boundary,
It has increased hardness and strength.
一方、製法面からも種々検討がなされている。On the other hand, various studies have been made in terms of manufacturing method.
例えば、特開昭60−54972号には、Y2O3等の安定化剤を
所定量含有するZrO2粉末を加圧成形して相対密度93％以
上まで焼結し、しかる後熱間静水圧プレス（以下HIP）
を適用することにより、強度を向上せしめる方法が開示
されている。For example, in JP-A-60-54972, ZrO 2 powder containing a predetermined amount of a stabilizer such as Y 2 O 3 is pressure-molded and sintered to a relative density of 93% or more, and then hot static. Hydraulic Press (HIP)
A method of improving strength by applying is disclosed.
また、特公昭61−59267号（特開昭58−36976号）には、
原料粉末について検討を加えた結果、ZrO2、安定化剤お
よびAl2O3の各成分をより理想的に分散可能な共沈法に
よる原料粉末を使用、焼結すれば、均一な組織を有し、
マイクロポアのほとんどない焼結体が得られ、高強度に
寄与することが開示されている。In addition, Japanese Patent Publication No. 61-59267 (JP-A-58-36976),
As a result of investigating the raw material powder, a uniform structure can be obtained by using and sintering the raw material powder by the coprecipitation method that can more ideally disperse each component of ZrO 2 , the stabilizer and Al 2 O 3. Then
It is disclosed that a sintered body having almost no micropores can be obtained and contributes to high strength.
さらに、上記のHIPおよび共沈法による原料粉末使用の
両者を適用する手法が特開昭60−86073号にて提案され
ている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-86073 proposes a method of applying both the above HIP and the use of raw material powder by the coprecipitation method.
Y2O3以外の安定化剤についても種々検討がなされてお
り、東北大学金属材料研究所共通施設技術研究報告No.1
2第19〜第21頁（1987.3）には、ZrO2−Ln2O3系（3.5mol
％Ln2O3＝Sc2O3,Y2O3,La2O3,Ce2O3,Pr2O3,Nd2O3）によ
る正方晶安定化効果についての報告がなされている。Various studies have also been conducted on stabilizers other than Y 2 O 3 , and Tohoku University Institute for Materials Research, Common Facility Technical Report No. 1
2 Pages 19 to 21 (1987.3) show ZrO 2 -Ln 2 O 3 system (3.5 mol).
% Ln 2 O 3 = Sc 2 O 3, Y 2 O 3, La 2 O 3, Ce 2 O 3, Pr 2 O 3, Nd 2 O 3) report on tetragonal stabilizing effect have been made.
そして、前記酸化物のうちではY2O3についでNd2O3が最
も正方晶安定化効果が高い旨の開示がなされている。It is disclosed that Nd 2 O 3 has the highest tetragonal stabilizing effect after Y 2 O 3 among the oxides.
しかしながら従来のPSZは、ダイスや刃物等の工具への
実用化に関しては、競合材の超硬合金に比べると強靭
性、硬さの点で劣り、応用がごく一部に限られており、
十分な製品への応用が困難であった。However, conventional PSZ is inferior in terms of toughness and hardness as compared with competing cemented carbides in terms of practical application to tools such as dies and blades, and its application is limited to only a part.
It was difficult to apply to sufficient products.
本発明は以上の事実に鑑み、特に靭性を改善したZrO2系
焼結体の提供を目的とするものである。In view of the above facts, the present invention has an object to provide a ZrO 2 based sintered body having particularly improved toughness.
本発明者は種々検討した結果、安定化剤としてY2O3とNd
2O3とを所定量複合添加せしめ、結晶構造を主として正
方晶、または主として正方晶および立方晶、平均結晶粒
径を１μｍ以下のZrO2系焼結体とすることより応力誘起
変態率を向上し、従来のY2O3−PSZよりも優れた靭性を
獲得することができることを知見した。As a result of various studies by the present inventor, Y 2 O 3 and Nd
Improve the stress-induced transformation rate by adding a certain amount of 2 O 3 together to form a ZrO 2 system sintered body with a crystal structure mainly tetragonal, or mainly tetragonal and cubic, and an average crystal grain size of 1 μm or less. However, they have found that it is possible to obtain toughness superior to that of the conventional Y 2 O 3 -PSZ.
すなわち本発明は、 安定化剤としてNd2O3を0.1〜3mol％およびY2O30.5〜3.5
mol％を含有するZrO2からなることを特徴とする高靭性Z
rO2系焼結体、 安定化剤としてNd2O3を0.1〜3mol％およびY2O3を0.5〜
3.5mol％含有し、結晶構造が主として正方晶、または正
方晶および立方晶、平均結晶粒径が１μｍ以下であるこ
とを特徴とする高靭性ZrO2系焼結体、 ならびに安定化剤としてNd2O3を0.1〜3mol％およびY2O3
0.5〜3.5mol％を含有するZrO2からなるZrO2系焼結体の
製造方法であって、前記組成を有する原料粉末を成形、
焼結した後、圧力100kg/cm2以上、温度1300〜1600℃の
条件で熱間静水圧プレス処理することを特徴とする高靭
性ZrO2系焼結体の製造方法である。That is, the present invention, as a stabilizer Nd 2 O 3 0.1 ~ 3 mol% and Y 2 O 3 0.5 ~ 3.5
High toughness Z characterized by consisting of ZrO 2 containing mol%
rO 2 system sintered body, Nd 2 O 3 0.1 to 3 mol% and Y 2 O 3 0.5 to 0.5 as stabilizers
High toughness ZrO 2 system sintered body containing 3.5 mol% and having a crystal structure mainly tetragonal, or tetragonal and cubic, and an average crystal grain size of 1 μm or less, and Nd 2 as a stabilizer. 0.1 to 3 mol% of O 3 and Y 2 O 3
A method of manufacturing a ZrO 2 based sintered body made of ZrO 2 containing 0.5～3.5Mol%, molding a raw material powder having the composition,
After the sintering, the method for producing a high toughness ZrO 2 system sintered body is characterized by performing hot isostatic pressing at a pressure of 100 kg / cm 2 or more and a temperature of 1300 to 1600 ° C.
ZrO2系焼結体の強靭化は、前述のように正方晶から単斜
晶への応力誘起変態により可能となるが、Nd2O3のZrO2
への添加は、各種の安定化剤を検討したところ、Y2O3と
複合添加することによりZrO2の正方晶から単斜晶への応
力誘起変態率が最も高くなる安定化剤であることが判明
し、従来の安定化剤よりも実質的に高靭性を示すことを
知見したのである。Toughening of ZrO 2 sintered body is made possible by the stress-induced transformation to monoclinic tetragonal As described above, ZrO 2 of Nd 2 O 3
Addition to the place of examination of various stabilizers, Y 2 be O 3 and stress-induced transformation ratio from tetragonal ZrO 2 to monoclinic by composite addition is highest becomes stabilizer Therefore, it was found that they exhibit substantially higher toughness than conventional stabilizers.
ここで、実質的に高靭性とは、以下のような意義を有す
るものである。Here, substantially high toughness has the following meanings.
すなわち、単斜晶相を含むZrO2系焼結体、例えばY2O3を
2mol％程度含有するZrO2系焼結体は、単斜晶を含みミク
ロクラックが存在するために、見掛け上高靭性を示す
が、ダイスや刃物等の工具へ応用した場合、耐摩耗性、
耐チッピング性においては測定された靭性値から期待さ
れる性能は得られない。このような観点から従来はY2O3
を2.5〜3mol％程度含有する単斜晶を含有しない焼結体
が実用上高靭性材として用いられている。That is, a ZrO 2 system sintered body containing a monoclinic phase, for example Y 2 O 3
The ZrO 2 system sintered body containing about 2 mol% shows apparently high toughness because it contains monoclinic crystals and has microcracks, but when applied to tools such as dies and blades, wear resistance,
In chipping resistance, the performance expected from the measured toughness values cannot be obtained. From this point of view, conventionally, Y 2 O 3
A monoclinic crystal-free sintered body containing about 2.5 to 3 mol% of is used as a high toughness material in practice.
工具特性として要求される靭性は、ミクロクラック、換
言すれば単斜晶を含まずに高靭性を発現するメカニズム
を有することが重要である。It is important for the toughness required as a tool property to have a mechanism of expressing high toughness without containing microcracks, in other words, monoclinic crystals.
すなわち、単斜晶によるミクロクラックを含む焼結体が
高靭性を示すのは材質的なものではなく、構造的に靭性
に寄与しているものであるのに対し、本発明における焼
結体には研磨加工等の応力誘起変態で生じる焼結体表面
の単斜晶以外には単斜晶は含まれず、正方晶、または正
方晶および立方晶であり、正方晶の応力誘起変態率が高
いことによって高靭性が実現されるところに特徴があ
る。That is, it is not the material that shows the high toughness of a sintered body containing microcracks due to monoclinic crystals, but the one that contributes structurally to the toughness. Is a monoclinic crystal other than the monoclinic crystal on the surface of the sintered body that is generated by stress-induced transformation such as polishing, and is tetragonal, or tetragonal and cubic, and the stress-induced transformation rate of tetragonal is high. It is characterized by high toughness.
なお、前述の如くそれぞれZrO2にY2O3、およびZrO2にNd
2O3を安定化剤として含有せしめる技術は知られてい
る。As described above, ZrO 2 contains Y 2 O 3 , and ZrO 2 contains Nd.
Techniques for incorporating 2 O 3 as a stabilizer are known.
しかし、前記東北大学金属材料研究所共通施設技術研究
報告に記載されるようにNd2O3の正方晶安定化効果はY2O
3を越えるものでなく、また正方晶の応力誘起変態率に
ついては、一切開示することがないのであるから、Nd2O
3とY2O3との複合添加にかかる本発明に対しこれら公知
技術は何ら示唆を与えるものではない。However, as described in the Technical Report of Common Facility Research Institute for Metals, Tohoku University, the tetragonal stabilization effect of Nd 2 O 3 is Y 2 O 3.
Nd 2 O is not disclosed, since it does not exceed 3 and the tetragonal stress-induced transformation rate is not disclosed at all.
These known techniques do not give any suggestion to the present invention concerning the combined addition of 3 and Y 2 O 3 .
また、特開昭61−26562号と特開昭62−59571号にNd2O3
のZrO2への添加が開示されているが、特開昭61−26562
号は、NdとZrの複酸化物、すなわちNd2Zr2O7がZrO2焼結
体中に析出していることが必須条件となっており、また
特開昭62−59571号では、着色を目的にNd2O3を0.001〜
0.08wt％（約0.03mol％）添加したことが公表されてい
るのみで、本発明を示唆するに足るものでない。Further, in JP-A-61-26562 and JP-A-62-59571, Nd 2 O 3
The addition of ZrO 2 to ZrO 2 is disclosed.
No. No. 62-59571 is a prerequisite that a mixed oxide of Nd and Zr, that is, Nd 2 Zr 2 O 7 is precipitated in the ZrO 2 sintered body. Nd 2 O 3 from 0.001 to
Only the fact that 0.08 wt% (about 0.03 mol%) is added has been published, which is not enough to suggest the present invention.
本発明において、Nd2O30.1〜3mol％、Y2O30.5〜3.5mol
％の範囲とするのは、それぞれ限定範囲未満では、単斜
晶、限定範囲を越えると立方晶の割合が多くなる一方、
正方晶の割合が少なくなるためである。In the present invention, Nd 2 O 3 0.1-3 mol%, Y 2 O 3 0.5-3.5 mol
The range of% is below the respective limits, the proportion of monoclinic crystals is above, while above the limits, the proportion of cubic crystals is large.
This is because the proportion of tetragonal crystals decreases.
結晶構造は高靭性を得るために実質的に正方晶、または
正方晶および立方晶とする。The crystal structure is substantially tetragonal, or tetragonal and cubic to obtain high toughness.
本発明において実質的に正方晶、または正方晶および立
方晶とは、前述の如く加工等の応力誘起変態で生じる焼
結体表面の単斜晶以外には単斜晶を含まず、実質的に正
方晶のみの結晶構造からなる場合、および立方晶が存在
する場合であっても後述する実施例で示した方法によっ
て得られるすべての結晶構造に対する立方晶の割合が30
mol％以下である場合を言う。In the present invention, substantially tetragonal, or tetragonal and cubic, substantially does not include monoclinic crystal other than the monoclinic crystal of the surface of the sintered body produced by stress-induced transformation such as processing, substantially, The ratio of cubic crystal to all crystal structures obtained by the method shown in the examples described below is 30 even if the crystal structure is tetragonal only, and even if cubic crystal is present.
When it is less than mol%.
また焼結体の結晶構造を主として正方晶、または正方晶
および立方晶とするには平均結晶粒径を１μｍ以下とす
ることが重要である。Further, in order to make the crystal structure of the sintered body mainly tetragonal, or tetragonal and cubic, it is important to set the average crystal grain size to 1 μm or less.
本発明によれば応力誘起変態率を、従来のY2O3−PSZの
中で高靭性材が20％程度であるのに対し25％以上とする
ことができる。According to the present invention, the stress-induced transformation rate can be set to 25% or more as compared with the conventional Y 2 O 3 -PSZ having a high toughness of about 20%.
なお、本願発明における応力誘起変態率とは後述する実
施例にて説明する方法によって定義されるものとする。The stress-induced transformation rate in the present invention is defined by the method described in Examples below.
本発明焼結体を得るには、原料粉末を成形、焼結する、
あるいはこれらの焼結体をさらに、圧力100kg/cm2以
上、温度1300〜1600℃の条件で熱間静水圧プレス処理を
適用することにより、さらに緻密化し高強度化すること
が可能である。In order to obtain the sintered body of the present invention, the raw material powder is molded and sintered,
Alternatively, it is possible to further densify and increase the strength by applying a hot isostatic pressing treatment to these sintered bodies under the conditions of a pressure of 100 kg / cm 2 or more and a temperature of 1300 to 1600 ° C.
ところで、原料粉としては、焼成後ZrO2、Y2O3、Nd2O3
となる塩を用いいても良いし、好ましくは共沈法等の湿
式法によって合成された粉末を用いることにより、組成
的な均一性からさらに特性向上が可能となる。By the way, as the raw material powder, ZrO 2 , Y 2 O 3 , and Nd 2 O 3 after firing were used.
It is also possible to use a salt of the above, and it is preferable to use a powder synthesized by a wet method such as a coprecipitation method, so that the characteristics can be further improved due to the compositional uniformity.
以下本発明を実施例に基づき説明する。 The present invention will be described below based on examples.
市販の共沈法により作成されたZrO2−Y2O3系粉末と硝酸
ネオジウム〔Nd（NO3）３・6H2O〕を入手し、焼結後第
１表のNo.1〜９に示す組成になるように、硝酸ネオジウ
ムを秤量して、前記ZrO2−Y2O3系粉末に添加し、ボール
ミルで湿式混合した。バインダーを添加して得られたス
ラリーをスプレードライヤーで造粒し、ラバープレスで
3ton/cm2の圧力で成形した。大気中、1500℃の温度で焼
結した後、1450℃、1500atm、Arガス中でHIP処理して、
供試試験片（以下TP）とし以下説明する手法で各種特性
を評価した。Commercially available ZrO 2 —Y 2 O 3 based powder prepared by coprecipitation method and neodymium nitrate [Nd (NO 3 ) 3 6H 2 O] were obtained, and after sintering, No. 1 to 9 in Table 1 were obtained. Neodymium nitrate was weighed and added to the ZrO 2 —Y 2 O 3 system powder so as to have the composition shown in the above, and wet mixed with a ball mill. The slurry obtained by adding the binder is granulated with a spray dryer and then with a rubber press.
It was molded at a pressure of 3 ton / cm 2 . After sintering at a temperature of 1500 ° C in the atmosphere, HIP treatment at 1450 ° C, 1500 atm, Ar gas,
Various properties were evaluated by the method described below as a test specimen (TP).
抗折強度は、JIS R1601に従い測定した。 The bending strength was measured according to JIS R1601.
破壊靭性は、ビッカース圧痕法（荷重20kg）による下記
の新原の式を用て計算した。Fracture toughness was calculated using the following Niihara's formula by the Vickers indentation method (load 20 kg).
（ＫIC/Ha1/2）（H/E）2/5＝0.018（l/a）−1/2 ＫIC：破壊靭性、H:ビッカース硬さ E:ヤング率、a:圧痕径の1/2 l:（クラック長さ‐圧痕径）の1/2 応力誘起変態率は、＃100のダイヤモンド砥石で、TPの
表面を約0.5kg/cm2の面圧で10分間研磨した時の単斜晶
率と研磨前の正方晶率の比、すなわち下記の式で表わし
た。(K IC / Ha 1/2 ) (H / E) 2/5 = 0.018 (l / a) −1/2 K IC : Fracture toughness, H: Vickers hardness E: Young's modulus, a: 1 of indent diameter / 2 l: (Crack length-Indentation diameter) 1/2 The stress-induced transformation ratio is # 100 when the TP surface is polished for 10 minutes at a surface pressure of about 0.5 kg / cm 2 with a diamond wheel. The ratio of the orthorhombic crystal ratio to the tetragonal crystal ratio before polishing, that is, expressed by the following formula.
Ta:研磨前（鏡面仕上後1200℃でアニーリングした状態
の）Ｔ相の割合（mol％） Ma:研磨前のＭ相の割合（mol％） Mb:研磨後のＭ相の割合（mol％） 硬さ、ビッカース法（荷重500g）による。 Ta: Ratio of T phase before polishing (in a state of annealing at 1200 ° C after mirror finishing) Ma: Ratio of M phase before polishing (mol%) Mb: Ratio of M phase after polishing (mol%) Hardness, Vickers method (load 500g).
または結晶構造は、単斜晶、正方晶および立方晶の割合
（mol％）を、Ｘ線回折のピーク値（それぞれIm、It、I
t）を利用し、下記の式によって求めた、TPは、鏡面仕
上後、1200℃、大気中でアニーリングした。Alternatively, as for the crystal structure, the ratio of monoclinic, tetragonal and cubic crystals (mol%) is determined by the peak values of X-ray diffraction (Im, It and
TP was obtained by the following equation using t), and after mirror finishing, TP was annealed at 1200 ° C. in the atmosphere.
Ｃ＝１−（Ｍ＋Ｔ） 第１表に焼結体の特性をまとめて示す。 C = 1- (M + T) Table 1 collectively shows the characteristics of the sintered bodies.
テストNo.3はY2O3を単独で2mol％含み破壊靭性値が10.5
（MN/m1.5を示しているが、単斜晶を含んでおり、実質
的な意味において高靭性を示すものではない。テストN
o.7はY2O3を単独で2.5mol％含有する従来多用されてい
る組成の焼結体であるが、破壊靭性（MN/m1.5は7.1であ
る。Test No. 3 contains 2 mol% of Y 2 O 3 alone and has a fracture toughness value of 10.5.
(MN / m 1.5 is shown, but it contains monoclinic crystals and does not exhibit high toughness in a practical sense. Test N
O.7 is a sintered body having a composition that is conventionally frequently used and contains Y 2 O 3 alone at 2.5 mol%, but has fracture toughness (MN / m 1.5 is 7.1).
これに対しテストNo.1,2,4,5,6および8,9は、単斜晶を
含むことなく破壊靭性（MN/m1.5）が8.5以上という優れ
た値を示している。On the other hand, Test Nos. 1, 2, 4, 5, 6 and 8, 9 have excellent fracture toughness (MN / m 1.5 ) of 8.5 or more without containing monoclinic crystals.
すなわち、通常結晶粒径が小さいと正方晶が安定し、応
力誘起変態が生じにくいとされているが、Nd2O3とY2O3
を複合添加せしめることによりY2O3単独のZrO2焼結体に
比べて結晶粒径が小さい場合ですら、明らかに応力誘起
変態率が高く、これが靭性に寄与しているのである。That is, it is generally said that when the crystal grain size is small, tetragonal crystals are stable and stress-induced transformation does not easily occur, but Nd 2 O 3 and Y 2 O 3
Even if the crystal grain size is smaller than that of the ZrO 2 sintered body of Y 2 O 3 alone, the stress-induced transformation rate is obviously high, and this contributes to the toughness.
以上説明のように本発明によれば、従来不十分であった
ZrO2系焼結体の靭性が改良され、ダイスや刃物等の工具
分野への応用が一層拡大されるものである。As described above, according to the present invention, the conventional method has been insufficient.
The toughness of the ZrO 2 system sintered body will be improved, and its application to the tool field such as dies and blades will be further expanded.
Claims (4)
0.1〜3mol％およびY2O30.5〜3.5mol％を含有するZrO2か
らなることを特徴とすする高靭性ZrO2系焼結体。1. Nd 2 O 3 is used as a stabilizer for the crystal structure of ZrO 2.
A high toughness ZrO 2 based sintered body comprising ZrO 2 containing 0.1 to 3 mol% and Y 2 O 3 0.5 to 3.5 mol%.
0.1〜3mol％およびY2O3を0.5〜3.5mol％含有し、結晶構
造が主として正方晶、または正方晶および立方晶からな
り、平均結晶粒径が１μｍ以下であることを特徴とする
高靭性ZrO2系焼結体。2. Nd 2 O 3 is used as a stabilizer for the crystal structure of ZrO 2.
High toughness characterized by containing 0.1 to 3 mol% and 0.5 to 3.5 mol% of Y 2 O 3 and having a crystal structure mainly composed of tetragonal crystals, or tetragonal and cubic crystals, and having an average crystal grain size of 1 μm or less. ZrO 2 system sintered body.
または請求項２記載の高靭性ZrO2系焼結体。3. The stress-induced transformation rate is 25% or more.
Alternatively, the high toughness ZrO 2 system sintered body according to claim 2.
を0.1〜3mol％およびY2O30.5〜3.5mol％を含有するZrO2
からなるZrO2系焼結体の製造方法であって、前記組成を
有する原料粉末を成形、焼結した後、圧力100kg/cm2以
上、温度1300〜1600℃の条件で熱間静水圧プレス処理す
ることを特徴とする高靭性ZrO2系焼結体の製造方法。4. Nd 2 O 3 as a stabilizer of the crystal structure of ZrO 2.
ZrO 2 containing 0.1 to 3 mol% and Y 2 O 3 0.5 to 3.5 mol%
A method for producing a ZrO 2 -based sintered body consisting of: forming a raw material powder having the above composition and sintering, and then hot isostatic pressing at a pressure of 100 kg / cm 2 or more and a temperature of 1300 to 1600 ° C. A method for producing a high toughness ZrO 2 based sintered body, which comprises:
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Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
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| JP14596387 | 1987-06-11 | ||
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| JPS6476963A JPS6476963A (en) | 1989-03-23 |
| JPH0714835B2 true JPH0714835B2 (en) | 1995-02-22 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0714835B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20220332649A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | Tosoh Corporation | Sintered body |
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| JP6772591B2 (en) * | 2016-06-30 | 2020-10-21 | 東ソー株式会社 | Translucent zirconia sintered body, its manufacturing method, and its application |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63132063A patent/JPH0714835B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| US20220332649A1 (en) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | Tosoh Corporation | Sintered body |
Also Published As
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| JPS6476963A (en) | 1989-03-23 |
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