(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
・スピネル構造のＭｇＡｌ２Ｏ４及びＭｇＯ−ＭｇＡｌ２Ｏ４共晶体のマトリックス、及び、
・前記マトリックス中の酸化マグネシウムの混在物、
を含む溶融法粒子であり、
当該粒子は、酸化物の形態で重量％として表して、下記の化学組成、すなわち、
・２０．０％を超え５０．０％未満のＡｌ２Ｏ３、
・合計含有量が当該粒子の重量の９５．０％超であるＡｌ２Ｏ３及びＭｇＯ、
という化学組成を示し、
当該粒子中のＣａＯ及びＺｒＯ２の累積含有量が、４０００重量ｐｐｍ未満であり、
前記マトリックスが、スピネル構造のＭｇＡｌ２Ｏ４の領域とＭｇＯ−ＭｇＡｌ２Ｏ４共晶体の領域を含んでいる、
溶融法粒子。
【請求項２】
前記粒子中のＣａＯ及びＺｒＯ２の累積含有量が３０００ｐｐｍ未満である、請求項１記載の溶融法粒子。
【請求項３】
前記粒子中のＣａＯ及びＺｒＯ２の累積含有量が２５００ｐｐｍ未満である、請求項１又は２記載の溶融法粒子。
【請求項４】
アルミナＡｌ２Ｏ３相を含まないことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の溶融法粒子。
【請求項５】
不純物として、ＣａＯ、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ、ＴｉＯ２又はＭｎＯ２を含む、請求項１〜４のいずれか１項記載の溶融法粒子。
【請求項６】
２０００ｐｐｍ未満のＣａＯを含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の溶融法粒子。
【請求項７】
２００ｐｐｍ未満のＺｒＯ２を含む、請求項１〜６のいずれか１項記載の溶融法粒子。
【請求項８】
Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの合計含有量が当該粒子の重量の９９．０％を超える、請求項１〜７のいずれか１項記載の溶融法粒子。
【請求項９】
前記マトリックス中に微細混在物を含み、前記微細混在物は、カルシウム酸化物及びジルコニウム酸化物を、前記カルシウム酸化物及び前記ジルコニウム酸化物の累積合計が当該微細混在物の８０ｗｔ％超に相当するように含んでおり、前記微細混在物の最も大きな寸法が２マイクロメートル未満、好ましくは１マイクロメートル未満である、請求項１〜８のいずれか１項記載の溶融法粒子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載の溶融法粒子を焼結させることによる、セラミック材料を得るための方法。
【請求項１１】
前記セラミック材料が、そのマトリックス中に微細混在物を含み、前記微細混在物は、カルシウム酸化物及びジルコニウム酸化物を、前記カルシウム酸化物及び前記ジルコニウム酸化物の累積合計が当該微細混在物の８０ｗｔ％超に相当するように含んでおり、前記微細混在物の数が、電子顕微鏡写真上で１００００平方マイクロメートル当たりに１００未満である、請求項１０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、当該分野においてＭＭＡとしてよく知られているマグネシウムに富むアルミン酸マグネシウムの形態の、元素Ａｌ及びＭｇの酸化物から本質的に構成されている、セラミック用途のための粒子に関する。本発明はまた、このような粒子の製造方法、及びＭＭＡセラミックとしてよく知られている前記粒子から形成されるセラミック材料、製品又はコーティングにも関する。このような材料には特に、ＳＯＦＣチューブの製造における用途だけでなく、ガスの分離のための支持体の製造における用途もある。このような材料はまた、金属又は合金の製造又は変態のための耐火性成形品の作製においても使用することができる。それらはまた、金属部品のためのコーティングとしても、又はセラミック部品と金属との接触の場合においても、使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
多くの技術分野でＭＭＡセラミックを使用するのを可能にする本質的な特徴の１つは、その熱膨張係数（ＴＥＣ）である。具体的に言うと、これまでになされた研究から、ＭＭＡセラミックの熱膨張係数は金属のそれと同様であるか又はそれに非常に近いこと、そしてさらに、それが接触する金属の熱膨張係数に正確に対応するように、セラミック材料の化学組成及びその微細構造に応じて、熱膨張係数を調節できることが示されている。このことに関しては、例えば、国際公開第２００４／０３０１３１号又は米国特許第６７２３４４２号明細書を参照することができる。
【０００３】
高温で使用するためのＭＭＡセラミックのもう一つの特徴は、その寸法安定性及び特にクリープ強度である。本発明の意味の範囲内で、クリープとは、高温にさらされたときに受ける応力の作用下で変形する材料の能力を意味するものと理解される。しかしながら、出願人の会社が行った研究から、本書において後に明らかにするように、特に上記の米国特許第６７２３４４２号明細書による、上記のとおりのＭＭＡセラミックは、特にガスの分離のための支持体の製造などの用途について、比較的小さいクリープ強度を示すということが明らかになった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は、クリープ強度が当該技術分野の現状に対して実質的に向上しているセラミック成形品又はコーティングの製造において使用することができるＭＭＡタイプの溶融法粒子に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
こうして、出願人の会社が行った研究は、驚くべきことに、粒子の特定の不純物の含有量とこれらの粒子から得られるセラミック材料のクリープ強度の最終性能との間の関係を明らかにすることができた。
【０００６】
さらに具体的に言えば、本発明は、スピネル構造のマグネシウムアルミニウム酸化物ＭｇＡｌ2Ｏ4及び／又はＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4共晶体のマトリックスから本質的に構成されている溶融法粒子（又は溶融法粒子の混合物）であり、前記マトリックスが酸化マグネシウムから本質的に構成されている混在物を含み、当該粒子は酸化物の形態で重量％として表して、下記の全体としての化学組成、すなわち、
・２０．０％を超え５０．０％未満のＡｌ2Ｏ3、
・一緒にして当該粒子の重量の９５．０％超に相当するＡｌ2Ｏ3及びＭｇＯ、
という化学組成を示す溶融法粒子であって、ＣａＯ及びＺｒＯ2の累積含有量が４０００重量ｐｐｍ未満であることを特徴とする溶融法粒子に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１ａ】比較例１による溶融法粒子のミクロ構造の電子顕微鏡写真である。
【図１ｂ】比較例１による焼結セラミック成形品の材料のミクロ構造の電子顕微鏡写真である。
【図２ａ】本発明による例２の溶融法粒子のミクロ構造の電子顕微鏡写真である。
【図２ｂ】本発明による例２の焼結セラミック成形品の材料のミクロ構造の電子顕微鏡写真である。
【図３】図２ａに示す写真を拡大したものである。
【図４】図３に見ることができる主要元素をさらに図式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明による粒子は、５％以下の他の酸化物を、特に不純物の形で含むことができる。
【０００９】
好ましくは、ＣａＯ及びＺｒＯ2の累積含有量は重量基準で３５００ｐｐｍ未満、より好ましくは３０００ｐｐｍ未満、非常に好ましくは２５００ｐｐｍ未満である。この累積含有量は、溶融法粒子中のＣａＯ及びＺｒＯ2の含有量の合計を意味するものと理解される。
【００１０】
好ましくは、ＣａＯの含有量は重量基準で３５００ｐｐｍ未満、より好ましくは３０００ｐｐｍ未満、実際のところさらには２５００ｐｐｍ未満、実際のところさらには２０００ｐｐｍ未満、そして非常に好ましくは１５００ｐｐｍ未満である。
【００１１】
好ましくは、ＺｒＯ2の含有量は重量基準で３０００ｐｐｍ未満、より好ましくは２０００ｐｐｍ未満、実際のところさらには１５００ｐｐｍ未満、実際のところさらには１０００ｐｐｍ未満、実際のところさらには５００ｐｐｍ未満であり、そして非常に好ましくは２００ｐｐｍ未満である。
【００１２】
好ましくは、本発明による溶融法粒子はアルミナＡｌ2Ｏ3構造の相を含まない。
【００１３】
好ましくは、ＢａＯ及びＳｒＯの累積含有量は重量基準で３０００ｐｐｍ未満、より好ましくは２５００ｐｐｍ未満、そして非常に好ましくは２０００ｐｐｍ未満である。この累積含有量は、溶融法粒子中のＢａＯ及びＳｒＯの含有量の合計を意味するものと理解される。
【００１４】
好ましくは、ＢａＯの含有量は重量基準で２５００ｐｐｍ未満、より好ましくは２０００ｐｐｍ未満、実際のところさらには１５００ｐｐｍ未満、そして実際のところさらには１０００ｐｐｍ未満である。
【００１５】
好ましくは、ＳｒＯの含有量は重量基準で２５００ｐｐｍ未満、より好ましくは２０００ｐｐｍ未満、実際のところさらには１５００ｐｐｍ未満、そして実際のところさらには１０００ｐｐｍ未満である。
【００１６】
好ましくは、Ｎａ2Ｏの含有量は１０００ｐｐｍ未満、より好ましくは５００ｐｐｍ未満、そして実際のところさらには３００ｐｐｍ未満である。
【００１７】
好ましくは、Ｆｅ2Ｏ3の含有量は重量基準で１０００ｐｐｍ未満、より好ましくは７５０ｐｐｍ未満、そして実際のところさらには５００ｐｐｍ未満である。
【００１８】
好ましくは、ＭｎＯ2の含有量は重量基準で５００ｐｐｍ未満、より好ましくは３００ｐｐｍ未満、実際のところさらには２００ｐｐｍ未満、そして実際のところさらには１００ｐｐｍ未満である。
【００１９】
好ましくは、ＳｉＯ2の含有量は重量基準で５００ｐｐｍ未満、そしてより好ましくは２００ｐｐｍ未満である。
【００２０】
好ましくは、ＴｉＯ2の含有量は５００重量ｐｐｍ未満である。
【００２１】
一つの実施形態によると、Ａｌ2Ｏ3は、前記粒子の重量の２５．０％を超え、実際のところさらには３０．０％を超え、そして実際のところさらには３５．０重量％を超える。Ａｌ2Ｏ3は前記粒子の４５．０重量％未満であることができる。
【００２２】
好ましくは、Ａｌ2Ｏ3及びＭｇＯは一緒になって、前記粒子の重量の９６．０％を超える。やはり好ましくは、Ａｌ2Ｏ3及びＭｇＯは一緒になって、前記粒子の重量の９７．０％を超え、実際のところさらには９８．０％を超え、実際のところさらには９９．０％を超え、あるいはさらには９９．２％を超え、そして非常に好ましくは少なくとも９９．４重量％である。
【００２３】
好ましくは、本発明による溶融法粒子のマトリックスは、スピネル構造及びＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4共晶体の別々の領域から構成される。
【００２４】
本発明による溶融法粒子は、カルシウム及びジルコニウムの酸化物から本質的に構成される微細混在物を含み、その最も大きな寸法は電子顕微鏡写真上で２μｍ未満であり、好ましくは１μｍ未満である。
【００２５】
「本質的に構成される」とは、前記カルシウム及びジルコニウムの酸化物の累積合計が前記混在物の８０％（重量基準）を超え、前記混在物の好ましくは９０％を超え、実際のところさらには９５％（重量基準）を超えることを意味するものと理解される。この重量基準の百分率は、例えば、本書において後に示されるようにＥＰＭＡにより測定される。
【００２６】
本発明はまた、上記のとおりの溶融法粒子を焼結することにより得られるセラミック材料、例えばセラミック成形品又はセラミックコーティングの形態のセラミック材料にも関する。
【００２７】
このような材料は特に、カルシウム及びジルコニウムの酸化物から本質的に構成される微細混在物を含むことができ、その数が電子顕微鏡写真上で１００００平方マイクロメートル当たり１００未満であることを特徴とする。
【００２８】
本発明の意味の範囲内で、下記の定義及び表示がなされる。
【００２９】
セラミックの分野での慣行により、本書中において、粒子の化学組成、特に主要構成元素Ａｌ及びＭｇによる粒子の化学組成は、特に明確に指示しない限り、前記元素が単純な酸化物Ａｌ2Ｏ3又はＭｇＯの形で存在しなくても又は部分的にのみ存在するだけであっても、これらの単純な酸化物を基準として示される。粒子中に存在する不純物についても同じであり、その含有量は、対応する元素が前記粒子中に実際には別の形で存在していたとしても、当該元素の酸化物を基準として示される。さらに、このような記述は材料の元素組成を測定するために通常使用される蛍光Ｘ線装置による元素化学分析により通例供給されるデータによる。
【００３０】
「ＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4共晶体」とは、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3相図において２０００℃付近の温度での重量基準で５５％のＡｌ2Ｏ3及び４５％のＭｇＯ付近の組成の点（液体から固体への反応が完了する相図の不動点）に対応する共晶体構造を意味するものと理解される。
【００３１】
「溶融法粒子」とは、慣例的に、出発材料の初期混合物を溶融する段階、固化する段階、及び粉砕する段階を少なくとも含む製造法により得られる粒子を指す。
【００３２】
出発材料の初期混合物を「溶融する」とは、初期混合物のすべての構成成分が溶融（液体）状態になるのに十分に高い温度での熱処理を指す。
【００３３】
「不純物」とは、具体的に言えば、出発材料とともに必然的に持ち込まれる不可避の構成成分を意味するものと理解される。不純物は、製造の予備段階の間に出発材料により溶融法粒子に持ち込まれる。
【００３４】
主要な不純物は、もちろん、使用する出発材料によって決まり、一般に市販のＭｇＯ又はＡｌ2Ｏ3粉末は純度が９５重量％以上の酸化物である。本発明による粒子又は材料中に検出される主要な不純物は、一般にかつ本質的に、カルシウム、鉄、ケイ素、マンガン、ナトリウム、ジルコニウムあるいはまたチタンの酸化物である。
【００３５】
本発明による溶融法粒子を焼結することにより得られる材料の化学分析は、該溶融法粒子のそれと本質的に同一である。それゆえ、本発明による溶融法粒子を焼結することにより得られる材料のミクロ構造を構成する種々の元素は、該溶融法粒子のそれらと実質的に同一である。
【００３６】
「焼結」とは、セラミックの分野では慣例的に、場合により粒子の凝集体の構成成分の一部を部分的又は完全に溶融させるが構成成分の少なくとも１つは溶融させずに、粒子の凝集体を熱処理により一体化させることを指す。
【００３７】
本発明による焼結は、通常、もっぱら固相で行われ、具体的に言えば溶融法粒子の構成成分のすべてが前記焼結の間固相のままである。
【００３８】
本発明によると、溶融法粒子の焼結温度は、通常１２００℃と１６５０℃の間である。
【００３９】
上記した粒子の製造方法は下記の段階、すなわち、 
ａ）出発材料を混合して出発供給物を作る段階、
ｂ）前記出発供給物を溶融液が得られるまで溶融させる段階、
ｃ）前記溶融液を冷却し、それにより溶融液を、例えば３分未満で固体にする段階、
ｄ）該固体の塊を粉砕し、溶融法粒子の混合物を得る段階、
を含む。
【００４０】
本発明によると、出発材料は段階ａ）において、段階ｄ）で得られる溶融法粒子が本発明によるものとなるように選択される。
【００４１】
もちろん、出発供給物の組成が本発明の粒子の組成に合致する組成を示す粒子を得ることを可能とする限り、任意の他の通常の又は既知の溶融法粒子製造方法を、本発明の範囲から逸脱することなく実施することもできる。
【００４２】
段階ｂ）では、電気アーク炉を使用することが好ましいが、出発供給物を完全に溶融させることを可能とする限り、誘導炉又はプラズマ炉などのすべての既知の炉を想定することができる。溶融は、好ましくは、アルゴン下などの中性条件下で行われ、又は酸化性条件下で、好ましくは大気圧下で行われる。
【００４３】
段階ｃ）において、冷却は急速でよく、すなわち溶融液を３分未満で完全に固体化させる。好ましくは、それは、例えば米国特許第３９９３１１９号明細書に記載されるような、ＣＳモールドでの流し込み成形で行われ、あるいは急冷又は吹き付け技術により行われる。
【００４４】
段階ｄ）では、想定される用途に適するサイズの粒子が得られるまで、慣用の技術により固体の塊を粉砕する。例えば、粉砕は、マイクロメートルサイズ、例えば一部の用途では約０．１〜５０ミクロン、あるいは他の用途（例えば溶射）では２０〜１５０ミクロン、あるいは耐火性材料の製造などの用途では最大で５ミリメートルまでの粒子が得られるまで、続けることができる。
【実施例】
【００４５】
本発明及びその利点は、以下の非限定的な例を読むことでよりよく理解されよう。これらの例において、すべての百分率そしてまたｐｐｍ（百万分率）の値は、別の指示がない限り重量基準で示される。
【００４６】
〔例１（米国特許第６７２３４４２号明細書の教示による）〕
この比較例では、溶融法粒子を、以下の通常の出発材料から出発して溶融することにより調製する。
・酸化マグネシウム（ＭｇＯ≧９８．２重量％）粉末であって、以下の不純物組成（重量百分率）、すなわち、Ａｌ2Ｏ3：０．１％、ＣａＯ：０．８％、Ｆｅ2Ｏ3：０．４％、ＳｉＯ2：０．２％、ＺｒＯ2：０．１％、ＭｎＯ2：０．１％、を示すもの。
・酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3≧９９％）粉末であって、以下の不純物組成（重量百分率）、すなわち、Ｎａ2Ｏ：０．２３％、ＣａＯ＜０．０２％、ＭｇＯ＜０．０５％、Ｆｅ2Ｏ3＜０．０２％、ＳｉＯ2＜０．０５％、ＺｒＯ2＜０．０２％、ＴｉＯ2＜０．０２％、を示すもの。
【００４７】
約６０／４０のＭｇＯ／Ａｌ2Ｏ3重量比で混合したこれらの２つの市販粉末のみから、初期混合物を作る。
【００４８】
この粉末混合物を、約２１００〜２３００℃の温度のアーク炉で溶融させる。溶融液を固体化しそして冷却する。次に、融合した生成物を、溶融法粒子から形成される粉末が得られるまで粉砕し、その粒子のメジアン径ｄ50はレーザ粒子サイズ測定により測定して約５．４マイクロメートルである。
【００４９】
こうして得られた溶融法粒子の蛍光Ｘ線による元素分析は、約１％の相対不確定性でもってＡｌ2Ｏ3及びＭｇＯ酸化物の濃度を測定することを可能にする。このようにして測定した値を下記の表１に示す。得られた溶融法粒子のＩＣＰ（誘導結合プラズマ）による元素分析は、５０ｐｐｍ未満の不確定性でもって他の酸化物の濃度を測定することを可能にし、それらを下記の表１に示す。粒子は、４１．５重量％の酸化アルミニウム含有量及び５７．４重量％の酸化マグネシウム含有量を示す。検知される不純物は、カルシウム（ＣａＯ相当で４１００ｐｐｍ）、鉄（Ｆｅ2Ｏ3相当で３２００ｐｐｍ）、ケイ素（ＳｉＯ2相当で９００ｐｐｍ）、マンガン（ＭｎＯ2相当で６７０ｐｐｍ）、ジルコニウム（ＺｒＯ2相当で６００ｐｐｍ）、及びチタン（ＴｉＯ2相当で１２５ｐｐｍ）である。
【００５０】
次に、このような粒子から得られたセラミック成形品に関して多孔度及びクリープ強度を測定する。
【００５１】
まず、溶融法粒子から形成された粉末を４．７ｍｍ×２２．５ｍｍ×１１１．５ｍｍの寸法を有する小さい棒の形にプレスすることにより成形する。続いて、こうして得られた成形品を１３５０℃で４時間焼結する。
【００５２】
こうして作製したセラミック成形品の多孔度及びクリープ強度を、下記の手順により測定する。
【００５３】
かさ密度：サンプルの重量を該サンプルが占める体積で割った比である。
【００５４】
絶対密度：実質的に多孔性が残らないような粉末度までサンプルを粉砕後のサンプルの乾燥物の重量を、このようにして得られた粉末の粉砕後の体積で割った比である。それは、当該粉砕後にヘリウムピクノメトリーにより測定される。
【００５５】
相対密度：かさ密度を絶対密度で割った比であり、百分率として表現される。
【００５６】
多孔度：百分率として表現される多孔度は、１００から相対密度を引くことにより計算される。
【００５７】
クリープ：クリープは、サンプル（寸法が４ｍｍ×２０ｍｍ×１０２ｍｍ）を４つの支持点（外側支持体間の距離Ｌ＝８０．５ｍｍ、内側支持体間の距離ｌ＝４０ｍｍ）に配置することにより測定される。その後、サンプルを１１００℃の温度にする。温度を一定に維持し、そしてサンプルの中央に１２．５ＭＰａの応力を加える。試験を通してサンプルの撓みの変動を記録する。９０時間又は１００時間後にそれぞれ示される相対歪みＤｆ９０及びＤｆ１００を書き留める。その後、ｓ-1として表現されるクリープ速度Ｖ１００＝（Ｄｆ１００−Ｄｆ９０）／３６０００を計算する。
【００５８】
得られた結果を下記の表１に示す。
【００５９】
〔例２（本発明による）〕
この例では、下記の通常の出発材料から出発して溶融により溶融法粒子を作製する。
・ＭｇＯ≧９９％、ＣａＯ≦０．１％、Ｎａ2Ｏ≦０．１％、ＳｉＯ2≦０．０５％、ＺｒＯ2≦０．０２％、Ｆｅ2Ｏ3≦０．０２％の化学分析値（重量％として）を示す酸化マグネシウム粉末。
・例１に使用したのと同一の酸化アルミニウム粉末。
【００６０】
この例において使用する酸化マグネシウム粉末は、例１で使用したものとは異なり、不純物の含有量がより少ない。
【００６１】
初期混合物は、これら２つの市販の粉末のみから構成され、先の例と同一の比率で混合されている。
【００６２】
この混合物を、例１で説明したのと同一の溶融／固体化／粉砕処理に付す。
【００６３】
化学分析値を例１と同一の手法により測定し、そして下記表１に示す。粒子は、約４１．５重量％の酸化アルミニウム含有量及び約５７．９重量％の酸化マグネシウム含有量を示す。検知された不純物は、カルシウム（ＣａＯ相当で１０９１ｐｐｍ）、鉄（Ｆｅ2Ｏ3相当で４８３ｐｐｍ）、ケイ素（ＳｉＯ2相当で１７４ｐｐｍ）、ジルコニウム（ＺｒＯ2相当で５０ｐｐｍ未満）、チタン（ＴｉＯ2相当で３２０ｐｐｍ）、及びナトリウム（Ｎａ2Ｏ相当で２８６ｐｐｍ）である。
【００６４】
例１で説明したのと同一の寸法及び同様の多孔度を有する焼結セラミック成形品を、１５５０℃で焼結することにより、例１で説明したのと同じようにして粒子から作製する。
【００６５】
最終的に、このように作製した焼結セラミック成形品の多孔度及びクリープ強度を上記と同一の手順により測定する。
得られた結果を下記の表１に示す。
【００６６】
【表１】
0006549608.tif 000002
【００６７】
先の表１に提示した結果は、不純物の含有量と材料のクリープ強度特性との関係を示しており、ＣａＯ及びＺｒＯ2の含有量が溶融法粒子及びこれらの粒子から得られた焼結セラミック成形品中で最小限に抑制されると、クリープ強度特性は向上する。
【００６８】
例１及び２による溶融法粒子及びセラミック成形品を構成する焼結材料のミクロ構造を、ＳＥＭ電子顕微鏡観察により分析した。例１及び２によるミクロ構造の種々の写真にそれぞれ相当する写真を、図１及び２に示す。より詳細には、
・図１ａ及び１ｂは、比較例１による溶融法粒子のミクロ構造及び焼結セラミック成形品の材料のそれにそれぞれ相当しており、
・図２ａ及び２ｂは、本発明による例２の溶融法粒子のミクロ構造及び焼結セラミック成形品の材料のそれにそれぞれ相当している。
【００６９】
図３は、図２ａに示す写真を拡大したものであり、図３の幅は４０ミクロンに相当している。より明瞭にするために、図３に見ることができる主要元素をさらに図４に図式的に示している。
【００７０】
例１及び２による粒子／材料は各々マトリックス相１を示しており、そこでは幅の広い混在物２（図中ではより暗いグレイで表示）が認められる。２つの粒子／材料中に孔４も現れている（図中では黒で表示）。より微細な混在物３（図中では白で表示）の存在も、例１及び２による２つの粒子／材料中に検知される。
【００７１】
さらに、Ｘ線回折分析によると、例２の溶融法粒子及び焼結成形品はアルミナＡｌ2Ｏ3相を示さない。
【００７２】
図１ｂ及び２ｂの目視比較から、本発明による材料ではこれらの微細な混在物３の数が、上記の表１に示されるように、ずっと制限されていることが示される。
【００７３】
図１ｂ及び２ｂの視覚比較からはまた、これらの微細混在物３が２つの写真の間で特質が非常に異なるように見えることも示され、すなわち、それらは例２による写真では相対的に稀であってかつ集中しており、そして例１による写真では数がより多く、より小さいサイズであり、そして相対的に分散されている。
【００７４】
図３（図２ａを拡大したもの）において、マトリックス相はただ一つでなくそして均一でないことを認めることができ、すなわち、それは構造的に均一な領域７と、マトリックス相中の結晶の微細分散が観察される不均一な領域８を含んでいる。
【００７５】
波長分光測定（電子プローブマイクロアナライザ、ＥＰＭＡ）による種々の領域の分析により、目視観察を確認し、そして図１及び２の電子顕微鏡写真において観察される種々の相及び混在物の組成を特定することが可能であった。すなわち、
・マトリックス相１は均一でなく、そして２つの非常に相異なる領域７及び８から構成されていて、
・均一な領域７は約７２％のＡｌ2Ｏ3及び２８％のＭｇＯから構成され、したがって純粋な又は実質的に純粋なスピネルＭｇＡｌ2Ｏ4相に相当しており、
・不均一な領域８は、平均して約５８％のＡｌ2Ｏ3及び４２％のＭｇＯから構成され、したがって上記の意味の範囲内でＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4共晶体に相当している。
・幅の広い混在物２（図中では暗いグレーで表示）は極めて本質的に、実際にはさらにもっぱら、ＭｇＯから構成されている。
・微細な混在物３（図中では白で表示）は極めて本質的に、実際にはさらにもっぱら、カルシウム及びジルコニウムの酸化物から構成されている。ＥＰＭＡ測定から、具体的に言えば、混在物は９０％（重量基準）を超えるカルシウム及びジルコニウムの酸化物から構成されていることが示される。
【００７６】
上記のとおり、例１（比較）及び例２（本発明による）による材料のミクロ構造は、Ｃａ及びＺｒの酸化物から形成される不純物から主として構成される混在物の濃度が本質的に異なる。上記の表１に示したデータの比較から、この構造上の差異と、本発明による溶融法粒子から得られた材料の向上した特性、特にクリープ強度との直接的な因果関係を確証することが可能になる。
本発明の代表的な態様としては、以下を挙げることができる：
《態様１》
スピネル構造のマグネシウムアルミニウム酸化物ＭｇＡｌ２Ｏ４及び／又はＭｇＯ−ＭｇＡｌ２Ｏ４共晶体のマトリックスから本質的に構成されている溶融法粒子であり、前記マトリックスが酸化マグネシウムから本質的構成されている混在物を含み、当該粒子は酸化物の形態で重量％として表して、下記の全体としての化学組成、すなわち、
・２０．０％を超え５０．０％未満のＡｌ２Ｏ３、
・一緒にして当該粒子の重量の９５．０％超に相当するＡｌ２Ｏ３及びＭｇＯ、
という化学組成を示す溶融法粒子であって、ＣａＯ及びＺｒＯ２の累積含有量が４０００重量ｐｐｍ未満であることを特徴とする、溶融法粒子。
《態様２》
ＣａＯ及びＺｒＯ２の累積含有量が３０００ｐｐｍ未満である、態様１記載の溶融法粒子。
《態様３》
ＣａＯ及びＺｒＯ２の累積含有量が２５００ｐｐｍ未満である、態様１又は２記載の溶融法粒子。
《態様４》
アルミナＡｌ２Ｏ３相を含まないことを特徴とする、態様１〜３のいずれか１つに記載の溶融法粒子。
《態様５》
不純物が本質的にＣａＯ、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ及びＭｎＯ２である、態様１〜４の１つに記載の溶融法粒子。
《態様６》
２０００ｐｐｍ未満のＣａＯを含む、態様１〜５の１つに記載の溶融法粒子。
《態様７》
２００ｐｐｍ未満のＺｒＯ２を含む、態様１〜６の１つに記載の溶融法粒子。
《態様８》
Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯが一緒になって当該粒子の重量の９９．０％を超える、態様１〜７の１つに記載の溶融法粒子。
《態様９》
前記マトリックスがスピネル構造とＭｇＯ−ＭｇＡｌ２Ｏ４共晶体の別々の領域から構成されている、態様１〜８の１つに記載の溶融法粒子。
《態様１０》
カルシウム酸化物及びジルコニウム酸化物から本質的に構成される微細混在物を含み、その最も大きな寸法が２マイクロメートル未満、好ましくは１マイクロメートル未満である、態様１〜９の１つに記載の溶融法粒子。
《態様１１》
態様１〜１０の１つに記載の溶融法粒子を焼結させることにより得られたセラミック材料。
《態様１２》
カルシウム酸化物及びジルコニウム酸化物から本質的に構成される微細混在物を含み、その数が電子顕微鏡写真上で１００００平方マイクロメートル当たりに１００未満である、態様１１記載のセラミック材料。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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