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公開番号2025136407
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034965
出願日2024-03-07
発明の名称セラミックス焼結体、ベアリングボール、および、切削工具
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人
主分類C04B 35/119 20060101AFI20250911BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】セラミックス焼結体において、高温環境下でのセラミックス焼結体の強度低下を抑制する技術を提供する。
【解決手段】セラミックス焼結体は、複数のアルミナ結晶粒子と、ジルコニア結晶粒子とを含んでおり、複数のアルミナ結晶粒子のうち、隣り合うアルミナ結晶粒子間に形成される結晶粒界は、希土類元素と第4族元素とのそれぞれを含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックス焼結体であって、
複数のアルミナ結晶粒子と、ジルコニア結晶粒子とを含んでおり、
複数の前記アルミナ結晶粒子のうち、隣り合うアルミナ結晶粒子間に形成される結晶粒界は、希土類元素と第４族元素とのそれぞれを含むことを特徴とする、
セラミックス焼結体。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
請求項１に記載のセラミックス焼結体であって、
前記結晶粒界は、第４族元素として、ジルコニウムとハフニウムとのうちの少なくとも１つの元素を含むことを特徴とする、
セラミックス焼結体。
【請求項３】
請求項１に記載のセラミックス焼結体であって、
前記結晶粒界は、希土類元素として、イットリウムを含むことを特徴とする、
セラミックス焼結体。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体であって、
前記セラミックス焼結体は、６０重量％以上９３重量％以下のアルミナと、７重量％以上４０重量％以下のジルコニアと、を含むことを特徴とする、
セラミックス焼結体。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体であって、
前記ジルコニア結晶粒子の結晶相は、正方晶と立方晶とのうちの少なくとも一方であることを特徴とする、
セラミックス焼結体。
【請求項６】
ベアリングボールであって、
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体により形成されていることを特徴とする、
ベアリングボール。
【請求項７】
切削工具であって、
請求項１または請求項２に記載のセラミックス焼結体により形成されていることを特徴とする、
切削工具。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス焼結体、ベアリングボール、および、切削工具に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、アルミナを基とするセラミックス焼結体が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１３２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような先行技術によっても、セラミックス焼結体において、強度を向上させる技術については、なお、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、セラミックス焼結体において、高温環境下での強度低下を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、セラミックス焼結体が提供される。このセラミックス焼結体は、複数のアルミナ結晶粒子と、ジルコニア結晶粒子とを含んでおり、複数の前記アルミナ結晶粒子のうち、隣り合うアルミナ結晶粒子間に形成される結晶粒界は、希土類元素と第４族元素とのそれぞれを含む。
【０００８】
この構成によれば、セラミックス焼結体に含まれるアルミナ結晶粒子のうち、隣り合うアルミナ結晶粒子間に形成される結晶粒界は、希土類元素と第４族元素とのそれぞれを含んでいる。これにより、高温下での結晶粒界の安定性が向上するとともに、結晶粒界中の元素濃度が飽和し、ジルコニア結晶粒子における希土類元素の偏析が起きにくくなる。したがって、高温環境下でのセラミックス焼結体の強度低下を抑制することができる。
【０００９】
（２）上記形態のセラミックス焼結体において、前記結晶粒界は、第４族元素として、ジルコニウムとハフニウムとのうちの少なくとも１つの元素を含んでもよい。この構成によれば、隣り合うアルミナ結晶粒子間に形成される結晶粒界には、第４族元素として、ジルコニウムとハフニウムとのうちの少なくとも１つの元素が存在する。これにより、アルミナ結晶粒子同士の接合強度が向上するため、高温環境下でのセラミックス焼結体の強度を向上させることができる。
【００１０】
（３）上記形態のセラミックス焼結体において、前記結晶粒界は、希土類元素として、イットリウムを含んでもよい。この構成によれば、隣り合うアルミナ結晶粒子間に形成される結晶粒界には、希土類元素として、イットリウムが存在する。これにより、ジルコニア結晶粒子の安定性が比較的高くなるため、高温環境下でのセラミックス焼結体の強度をさらに向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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