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※この項目の情報は公開日時点（2010年7月22日）のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります
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課題・解決手段
概要
請求項1
セラミック材料において、Ａ１２Ｏ３を７２〜８２質量％、ＺｒＯ２を１８〜２８質量％、Ｃｒ２Ｏ３を０〜１質量％、Ｙ２Ｏ３を０〜６質量％、ＳｒＯを０〜２質量％、ＴｉＯ２を０〜０．５質量％およびＭｇＯを０〜０．５質量％含有していることを特徴とするセラミック材料。
請求項2
ＺｒＯ２を２４．０〜２５．５質量％、Ｃｒ２Ｏ３を０．２６〜０．３５質量％、Ｙ２Ｏ３を０．５０〜０．６質量％、ＳｒＯを０．７０〜０．８５質量％ならびに合計して１００質量％までのＡ１２Ｏ３を含有していることを特徴とする、請求項１記載のセラミック材料。
請求項3
４点曲げ強度が１０００ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項２記載のセラミック材料。
請求項4
請求項5
ワイブル係数が７以上であることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項記載のセラミック材料。
請求項6
請求項7
密度ＥＤ２０００が、４．３６０ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする、請求項２から６までのいずれか１項記載のセラミック材料。
請求項8
請求項9
酸化ジルコニウムおよびアルミン酸ストロンチウムの成分が、酸化アルミニウムマトリクス中に混合されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載のセラミック材料。
請求項10
請求項11
請求項１から１０までのいずれか１項記載のセラミック材料から得られる焼結成形体。
請求項12
焼結成形体を製造するための請求項１から１０までのいずれか１項記載のセラミック材料の使用。
請求項13
請求項14
目次
技術分野
0002
セラミック材料は、多数の応用の可能性を提供する。セラミック材料の組成は、特定の元素および／または元素の化合物を適切に添加することによって、そのつど意図される使用に合わせて調整することができる。酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムはたとえば、単独で、または相互に組み合わされて特に切断工具、触媒用担体または人工機能補完装具へと加工されるセラミック材料である。
0004
本発明の課題は、動荷重のために適切なセラミック材料を提供することである。
0005
意外なことに、焼結体中で以下の表に記載する組成の酸化アルミニウム材料は、動荷重の際のエネルギーを吸収することができる材料として適切であることが判明した。従ってこの材料は特に、保護用セラミックとして、つまりエネルギー吸収が必要とされる部材、たとえば装甲板、特に対砲弾用板を製造するために適切である。
0006
0007
相応して合計して１００質量％までが酸化アルミニウムである。
0008
このような材料の組み合わせの主要な構成成分は酸化アルミニウムである。従って特性を決定する特徴、たとえば硬度、弾性率および熱伝導性は、純粋な酸化アルミニウムの特性と緊密な関わりがある。酸化ジルコニウムおよびアルミン酸ストロンチウムの成分は、酸化アルミニウムマトリックス中に混合されている。原料は有利には高純度で使用する。原料の高い純度によって粒界相の形成はごく僅かな範囲となる。アルミン酸ストロンチウムは特徴的なフレーク状の微結晶、プレートレットを形成し、これらは実質的に強度の向上に貢献する。
0009
酸化ジルコニウムおよびアルミン酸ストロンチウムの成分は、破壊靱性の向上に貢献し、この靱性は純粋な酸化アルミニウムの場合よりも約６０％高い。これらの強化成分によって強度はほぼ２倍上昇し、同時に損傷許容性、つまり損傷の可能性があっても依然として高い残留強度を維持する部材の特性が向上する。
0010
該材料から製造された焼結体の機械的負荷が高い場合に、意外にも、たとえば亀裂の拡大を食い止めるか、または停止するメカニズムが活性化される。この場合に最も重要なメカニズムは、応力に誘発されて酸化ジルコニウムが正方晶相から単斜晶相へと変換されることである。この変換に伴う酸化ジルコニウムの体積の増大は、局所的な圧縮応力の形成をもたらし、これが外部の引張荷重に対抗し、亀裂の成長が妨げられる。
0011
内部に組み込まれたプレートレットによって、意外にも亀裂はそらされて、亀裂が拡大する際の付加的なエネルギーが吸収される。
0013
有利な材料組成とこれらの特性は以下に記載されている：
0015
本発明による材料からの焼結成形体の製造は、慣用のセラミック技術を用いて行う。実質的なプロセス工程は以下のとおりである：
ａ）規定の組成の粉末混合物を水に加え、沈殿を回避するための液化剤を使用する。
0018
ｄ）有機結合剤を添加する。
0020
ｆ）該顆粒を水で濡らす。
0024
ｊ）高温および高いガス圧でのホットアイソスタチックプレスにより実質的に完全な最終緻密化を行う。
0027
ｍ）熱処理をする。
