[发明专利]生产氧化铝烧结体的方法

说明书

待解决的技术问题提供一种生产具有高硬度和优异耐磨性的氧化铝烧结体的方法。方案一种生产氧化铝烧结体的方法，包括：将碱土金属化合物施加至包括未烧结的氧化铝成型体或氧化铝烧结体的氧化铝原料的表面上的步骤；将施加了碱土金属化合物的氧化铝原料在1200℃或更高的温度下热处理5分钟或更长且300分钟或更短的时间的步骤。

技术领域

本发明涉及生产氧化铝烧结体的方法，尤其涉及使用碱土金属化合物生产氧化铝烧结体的方法。

背景技术

氧化铝烧结体利用具有优异性能如高硬度，高强度，高耐热性，高耐磨性和高耐化学性的特征而被用于各种工业领域。作为氧化铝烧结体的这种应用之一，提到了砂轮。

特种合金通常用作构成以汽车或工业机械为代表的运输设备的零件的材料。由于这种特种合金比普通SUS304等更硬，因此在市场上为加工这些合金需要过去不存在的具有高“磨削比”的重砂轮。在此，“磨削比”是表示砂轮的性能的指标，由下式表示。更高的磨削比表明砂轮的性能更高。

磨削比＝磨削的工件材料量(磨削量)/砂轮的磨损量(A)

通常，如果可以用很少的砂轮磨削许多工件材料，则性能测定为良好，但是砂轮的磨削比会受到砂轮所用磨料粒的硬度、强度和韧性的影响。此外，酚醛树脂等主要用作粘合剂，因此还需要磨料粒具有树脂亲和性。认为磨削比与硬度之间、磨削比与强度或韧性之间、以及磨削比与树脂亲和性之间存在以下关系：

(1)随着磨料粒硬度的增加，研磨量也增加，因此磨削比也增加；

(2)随着强度或韧性的增加，磨料粒的破碎量减少，因此磨削比增加；和

(3)随着磨料粒的树脂亲和性的增加，几乎不会发生磨料粒从砂轮上的脱落，因此磨削比增加。

即，磨削比式中的分子受磨料粒的硬度影响，其中的分母受磨料粒的强度或韧性和树脂亲和性影响。为了获得大磨削比的砂轮，理想的是增加硬度、强度、韧性和树脂亲和性中的全部。

例如，专利文献1公开了通过将具有1600℃或更低的与Al₂O₃的低共熔点的金属氧化物与Al₂O₃粉末混合，然后通过使用微波烧结，从而使各向同性的微晶和具有各向异性形状的晶体共存。

此外，非专利文献1公开了将CaO和SiO₂均匀地共掺杂在氧化铝原料中，以允许将具有大的各向异性的板状氧化铝晶体包含在氧化铝烧结体中。

此外，专利文献2公开了将包含晶体生长抑制剂的氧化铝材料和包含晶体生长促进剂的氧化铝材料层叠，然后在一个步骤中烧结所得叠层体。

此外，专利文献3公开了将包含镁化合物的溶液或浆料施加至氧化铝成型体或预烧结体，然后进行主烧结。专利文献3公开了根据该生产方法，可以得到其中表面层由晶粒小的等轴晶体构成，内部由各向异性晶体构成的多层氧化铝烧结体。

此外，专利文献4公开了一种多层氧化铝烧结体，该多层氧化铝烧结体具有内层和表面层，表面层在表面上包含硅并且具有与内层相同的组成结晶相，它们的平均晶粒尺寸彼此相差30％或更多。

引文清单

专利文献

专利文献1：JP 09-87008 A

专利文献2：JP 2004-26513 A

专利文献3：JP 2004-307239 A

专利文献4：JP 2009-102181 A

非专利文献

NPTL1:J.Mat.Sci.,28(1993)5953-56

发明内容