JPH01115876A - 耐酸化性高強度焼結体 - Google Patents
耐酸化性高強度焼結体Info
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- JPH01115876A JPH01115876A JP62272754A JP27275487A JPH01115876A JP H01115876 A JPH01115876 A JP H01115876A JP 62272754 A JP62272754 A JP 62272754A JP 27275487 A JP27275487 A JP 27275487A JP H01115876 A JPH01115876 A JP H01115876A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野）
本発明は耐酸化性に優れた高強度焼結体に係り、更に詳
しくは１７００℃以上の高温においても十分な耐酸化性
を有する導電性の高強度焼結体で、高温抵抗発熱体材料
として最適であり、また極めて高い耐熱性と耐酸化性を
要求される機械部品、あるいは構造用材料として利用で
きる材料に関するものである。
しくは１７００℃以上の高温においても十分な耐酸化性
を有する導電性の高強度焼結体で、高温抵抗発熱体材料
として最適であり、また極めて高い耐熱性と耐酸化性を
要求される機械部品、あるいは構造用材料として利用で
きる材料に関するものである。
〈従来の技術〉
ＭｏＳｉ２は非酸化物中量も優れた耐酸化性を有し、高
い高温強度、耐食性、導電性等を有する材料であり、１
７００℃以上の酸化雰囲気中で使用可能な抵抗発熱体材
料としてよく知られているものである。
い高温強度、耐食性、導電性等を有する材料であり、１
７００℃以上の酸化雰囲気中で使用可能な抵抗発熱体材
料としてよく知られているものである。
しかし、常温で非常に脆く、焼結体はわずかの衝撃で破
壊するという欠点を有している。そこでＭｏＳｉ工の侵
れた耐酸化性を損なわず、強度等の機械的特性を改善す
る添加物が探索されたが、満足の行くものはいまだ見出
されていなかった。
壊するという欠点を有している。そこでＭｏＳｉ工の侵
れた耐酸化性を損なわず、強度等の機械的特性を改善す
る添加物が探索されたが、満足の行くものはいまだ見出
されていなかった。
本発明者等は、先にホウ化物の耐酸化性を向上させる目
的でＭｏＳｉ２との複合系を検討したところ、該複合系
が優れた機械特性と耐酸化性を併せ持つことを見出し、
特開昭６０−１９５０６１号公報にて示される「高−強
度耐酸化性ホウ化金属化合物系セラミックス材料及びそ
の製法」を提案した。しかしながら、この焼結体は１６
００℃以上の高温では十分な耐酸化性を有していなかっ
た。
的でＭｏＳｉ２との複合系を検討したところ、該複合系
が優れた機械特性と耐酸化性を併せ持つことを見出し、
特開昭６０−１９５０６１号公報にて示される「高−強
度耐酸化性ホウ化金属化合物系セラミックス材料及びそ
の製法」を提案した。しかしながら、この焼結体は１６
００℃以上の高温では十分な耐酸化性を有していなかっ
た。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明は従来のＭｏＳｉλ系焼結体が有する高温耐酸化
性等の長所は損なう事なく、機械的特性にも優れた焼結
体を提供する事を目的とするものである。
性等の長所は損なう事なく、機械的特性にも優れた焼結
体を提供する事を目的とするものである。
〈問題点を解決する為の手段〉
本発明の上記目的は、下記の如き組成の焼結体を採用す
る事で達成出来る。即ち、ＭｏＢ、 Ｍｏ２Ｂ。
る事で達成出来る。即ち、ＭｏＢ、 Ｍｏ２Ｂ。
ＭｏＢ、、 Ｍｏ２Ｂ、１．及びＷＢ、 ＷａＢ、 Ｗ
％、 Ｗ、Ｂｊ−のなかから選ばれた少なくとも１種類
が５〜４０重量％、残部が実質的にＭｏＳｉ上からなる
ことを特徴とする耐酸化性高強度焼結体（以下本第１発
明とする）、並びにＭｏＢ、 ＭｏｚＢ、 ＭｏＢａ、
Ｍｏ、Ｂｒ、及びＩ’ＦＢ、 Ｗ、Ｂ。
％、 Ｗ、Ｂｊ−のなかから選ばれた少なくとも１種類
が５〜４０重量％、残部が実質的にＭｏＳｉ上からなる
ことを特徴とする耐酸化性高強度焼結体（以下本第１発
明とする）、並びにＭｏＢ、 ＭｏｚＢ、 ＭｏＢａ、
Ｍｏ、Ｂｒ、及びＩ’ＦＢ、 Ｗ、Ｂ。
ＷＢ＾、 Ｗ、Ｂ、のなかから選ばれた少なくとも１種
類が５〜４０重量％、ＳｉＯよ、 Ａｌａｓ、）のなか
から選ばれた少なくとも１種類が０．１〜１０重景％置
数部が実質的にＭｏＳｉよからなることを特徴とする耐
酸化性高強度焼結体（以下本第２発明とする）である。
類が５〜４０重量％、ＳｉＯよ、 Ａｌａｓ、）のなか
から選ばれた少なくとも１種類が０．１〜１０重景％置
数部が実質的にＭｏＳｉよからなることを特徴とする耐
酸化性高強度焼結体（以下本第２発明とする）である。
〈作用〉
前記した特開昭６０−１９５０６１号公報におけろＴｉ
Ｂ、Ｌ−ＭｏＳｉシ系の酸化皮膜を詳細に調べたところ
、酸化により生じたＭＯｌＢの酸化物は蒸発消滅し、該
酸化皮膜はＴ１０：Ｌ及びシリカ・ガラスのみより成る
ことを見出した。また１６００℃の酸化試験の結果、Ｔ
ｉＯλはりリカ・ガラスに比べ酸素が拡散しやすく、耐
酸化保護膜として劣るため、該ＴｉＢ２−ＩＪｏＳｉよ
焼結体は１６００℃以上の高温では十分な耐酸化性を有
し得ないことが判明した。
Ｂ、Ｌ−ＭｏＳｉシ系の酸化皮膜を詳細に調べたところ
、酸化により生じたＭＯｌＢの酸化物は蒸発消滅し、該
酸化皮膜はＴ１０：Ｌ及びシリカ・ガラスのみより成る
ことを見出した。また１６００℃の酸化試験の結果、Ｔ
ｉＯλはりリカ・ガラスに比べ酸素が拡散しやすく、耐
酸化保護膜として劣るため、該ＴｉＢ２−ＩＪｏＳｉよ
焼結体は１６００℃以上の高温では十分な耐酸化性を有
し得ないことが判明した。
従って高温において蒸発速度の大きな酸化物（Ｍｏ０３
、ＷＯｊ）を生じるホウ化物との複合系では、酸化皮膜
がシリカ・ガラスのみより成る為、侵れた耐酸化性が期
待できる。このような予測に基づき、更に研究を重ねた
結果、本発明を成すに至った。
、ＷＯｊ）を生じるホウ化物との複合系では、酸化皮膜
がシリカ・ガラスのみより成る為、侵れた耐酸化性が期
待できる。このような予測に基づき、更に研究を重ねた
結果、本発明を成すに至った。
即ち、本第１発明は、ＭｏＢ、 Ｍｏ２Ｂ、 ＭｏＢａ
、 ＭｏａＢｊ及びＷＢ、 ＩＩ’、Ｂ、 ＷＢユ、Ｗ
λＢｔのなかから選ばれた少なくとも１種類が５〜４０
重量％、残部が実質的にＭｏＳｉユからなる耐酸化性高
強度焼結体であり、本第２発明はＭｏＢ、 Ｍｏ４Ｂ、
ＭｏＢ２． ＭｏコＢ！ｒ及びＷＢ、 ＷａＢ。
、 ＭｏａＢｊ及びＷＢ、 ＩＩ’、Ｂ、 ＷＢユ、Ｗ
λＢｔのなかから選ばれた少なくとも１種類が５〜４０
重量％、残部が実質的にＭｏＳｉユからなる耐酸化性高
強度焼結体であり、本第２発明はＭｏＢ、 Ｍｏ４Ｂ、
ＭｏＢ２． ＭｏコＢ！ｒ及びＷＢ、 ＷａＢ。
ＷＢ、、 ｗ、ｎ５−のなかから選ばれた少なくとも１
種類が５〜４０重量％、ＳｉＯ↓、 ＡＩＪＯＪのなか
から選ばれた少なくとも１種類が０．１〜１０重量％、
残部が実質的にＭｏＳｉ２からなる耐酸化性高強度焼結
体である。
種類が５〜４０重量％、ＳｉＯ↓、 ＡＩＪＯＪのなか
から選ばれた少なくとも１種類が０．１〜１０重量％、
残部が実質的にＭｏＳｉ２からなる耐酸化性高強度焼結
体である。
この様な本発明における焼結体においては、ホ・り化物
の添加量が４０重量％を越えると、ホウ化物の酸化によ
る重量減が大きく、またガラス膜が焼結体表面を緻密に
覆えないため、十分な耐酸化性を有し得ない。従ってホ
ウ化物の添加量は４０重量％以内に抑えなければならな
い。
の添加量が４０重量％を越えると、ホウ化物の酸化によ
る重量減が大きく、またガラス膜が焼結体表面を緻密に
覆えないため、十分な耐酸化性を有し得ない。従ってホ
ウ化物の添加量は４０重量％以内に抑えなければならな
い。
また、Ｍｏ５ｉＪＬとホウ化物とのｔ＆化により緻密化
が促進されると共に、両者の粒成長が抑制され、組織が
微細化されるため、強度や靭性等の機械的性質は向上す
るが、そのためには少なくともホウ化物を５重量％以上
添加する必要がある。
が促進されると共に、両者の粒成長が抑制され、組織が
微細化されるため、強度や靭性等の機械的性質は向上す
るが、そのためには少なくともホウ化物を５重量％以上
添加する必要がある。
さらに５ｉＯａ、入１１０４のなかから選ばれた少なく
とも１種類を配合することによりｍ密化が促進され、機
械的強度は若干ながら向上し、耐酸化性もまた向上する
。その配合量は０．１重量％未満では効果がなく、また
逆に１０重量％を越えると機械的特性が著しく低下する
。ちなみにＳｉＯよの添加法として、１Ｊｏｓｉコ原料
粉を一部酸化させ、Ｍｏ５ｉ−１原料粉表面に直接Ｓｉ
Ｏコ皮膜を生じさせる方法もある。
とも１種類を配合することによりｍ密化が促進され、機
械的強度は若干ながら向上し、耐酸化性もまた向上する
。その配合量は０．１重量％未満では効果がなく、また
逆に１０重量％を越えると機械的特性が著しく低下する
。ちなみにＳｉＯよの添加法として、１Ｊｏｓｉコ原料
粉を一部酸化させ、Ｍｏ５ｉ−１原料粉表面に直接Ｓｉ
Ｏコ皮膜を生じさせる方法もある。
本発明に用いる原料粉は平均粒径１０μｍ以下、望まし
くは４μｆｆＩＪＪ下がよい。
くは４μｆｆＩＪＪ下がよい。
本発明におけろ焼結体は、通常のセラミックス材料と同
様な方法で製造される。例えば前記各成分を混合し、得
られた原料混合粉末を泥ショウ法、金型成型法、押出し
成型法、あるいは射出成型法により成型し、得られな圧
粉体を真空中、まｔ：はアルゴン、水素等の中性あるい
は還元性雰囲気中において、１３００〜１６００℃の温
度で５〜９０分間焼成する方法により製造される。また
ホットプレス法、あるいは旧Ｐ法等によっても製造が可
能である。
様な方法で製造される。例えば前記各成分を混合し、得
られた原料混合粉末を泥ショウ法、金型成型法、押出し
成型法、あるいは射出成型法により成型し、得られな圧
粉体を真空中、まｔ：はアルゴン、水素等の中性あるい
は還元性雰囲気中において、１３００〜１６００℃の温
度で５〜９０分間焼成する方法により製造される。また
ホットプレス法、あるいは旧Ｐ法等によっても製造が可
能である。
〈実施例〉
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
１１五土
平均粒径２μｍのＭｏＳｉ、を粉末に、平均粒径２μｍ
のＭｏ３Ｂ、１を２０．４０．６０．８０重置数づつ加
え、それぞれ均一に混合して混合粉末調製物を得た。
のＭｏ３Ｂ、１を２０．４０．６０．８０重置数づつ加
え、それぞれ均一に混合して混合粉末調製物を得た。
次いでこの混合粉末を金型に入れ１ ｔｏｎ／ｃｎｒの
圧力て圧縮成型した後、更に３ ｔｏｎ／ｃｄの圧力で
ラバープレスにより圧縮した。このようにして得られた
圧粉体を真空中１５００℃で１０分間加熱焼成して焼結
体を得た。これらのものの機械的特性及び酸化試験後の
耐酸化性皮膜の生成状況を表１の例２〜５に示す。但し
、酸化試験は大気中において１７００℃に２時間保持す
ることにより行った。表１に見るように、同様な方法で
得た比較例１のＭｏ５−単味の焼結体に比べ、Ｍｏ２
Ｂ、５−との複合系では強度及び靭性が著しく向上して
おり、はぼ倍になっている。
圧力て圧縮成型した後、更に３ ｔｏｎ／ｃｄの圧力で
ラバープレスにより圧縮した。このようにして得られた
圧粉体を真空中１５００℃で１０分間加熱焼成して焼結
体を得た。これらのものの機械的特性及び酸化試験後の
耐酸化性皮膜の生成状況を表１の例２〜５に示す。但し
、酸化試験は大気中において１７００℃に２時間保持す
ることにより行った。表１に見るように、同様な方法で
得た比較例１のＭｏ５−単味の焼結体に比べ、Ｍｏ２
Ｂ、５−との複合系では強度及び靭性が著しく向上して
おり、はぼ倍になっている。
しかしＭｏより５の添加量が４０重量％を越すと耐酸化
性が悪化する。また、酸化試験後の焼結体に生じた酸化
皮膜を走査電子顕微鏡で調べたところ、該皮膜はシリカ
ガラスのみよりなる乙とが判明した。
性が悪化する。また、酸化試験後の焼結体に生じた酸化
皮膜を走査電子顕微鏡で調べたところ、該皮膜はシリカ
ガラスのみよりなる乙とが判明した。
災立五ｌ
実施例１と同様な方法でＭｏ５ｉ−粉末にＭｏＪＬＢｊ
粉末を５ 、１０．２０．３０．４０重量％づつ加えた
圧粉体をアルゴン雰囲気中１５００℃で１０分間加熱焼
結して焼結体を作成した。これらのものの特性を表１の
例７〜１１に示す。また焼結温度を１３００℃としたも
のの特性を例１３〜１４に示す。この例にみるように、
５重量％のＭｏ、Ｂ、ｙの添加でも強度は著しく向上す
る。
粉末を５ 、１０．２０．３０．４０重量％づつ加えた
圧粉体をアルゴン雰囲気中１５００℃で１０分間加熱焼
結して焼結体を作成した。これらのものの特性を表１の
例７〜１１に示す。また焼結温度を１３００℃としたも
のの特性を例１３〜１４に示す。この例にみるように、
５重量％のＭｏ、Ｂ、ｙの添加でも強度は著しく向上す
る。
ス」１例」工
実施例２と同様な方法でＭｏＳムとＷＪＢｊ−１Ｍｏ、
Ｊ３、ＭＢとの複合焼結体を作成した。これらのものの
特性を表１の例１５〜２１に示す。これにみろように、
ＭＯＪＢ、５−との複合系に比べ強度は若干低い値を示
したが、同様な方法で得た比較例６のＭｏ５ｉＪ−単味
焼結体に比べると５０％程度高い。また耐酸化性はＭｏ
□Ｂ、５−との複合系と同様極めて良好であった。
Ｊ３、ＭＢとの複合焼結体を作成した。これらのものの
特性を表１の例１５〜２１に示す。これにみろように、
ＭＯＪＢ、５−との複合系に比べ強度は若干低い値を示
したが、同様な方法で得た比較例６のＭｏ５ｉＪ−単味
焼結体に比べると５０％程度高い。また耐酸化性はＭｏ
□Ｂ、５−との複合系と同様極めて良好であった。
１１■土
実施例２と同様にして、Ｍｏ５ｉＪＬ−２０重量％Ｍｏ
Ｊｊ系にＳｉＯ講又はＡ１．ＯＪを０．１． １． ２
． ５．１０．２０重量％加えた複合焼結体を作成した
。これらのものの特性を表１の例２２〜３３に示す。こ
れに見るように、ＳｉＯよあるいはＡＩよＯＪを１〜５
重量重量％部加した焼結体では強度が若干ながら向上し
ている。
Ｊｊ系にＳｉＯ講又はＡ１．ＯＪを０．１． １． ２
． ５．１０．２０重量％加えた複合焼結体を作成した
。これらのものの特性を表１の例２２〜３３に示す。こ
れに見るように、ＳｉＯよあるいはＡＩよＯＪを１〜５
重量重量％部加した焼結体では強度が若干ながら向上し
ている。
走査電子顕微鏡で焼結体組織を観察したところ、これら
のものは組織が緻密であった。しかし添加量が１０重量
％を越えると強度が著しく低下する。
のものは組織が緻密であった。しかし添加量が１０重量
％を越えると強度が著しく低下する。
また、ＡＩ、０Ｊｔｅ添加した焼結体においては、添加
量が増えるにつれ耐酸化性が悪化する傾向にあったが、
１０重量％程度までは十分良好な耐酸化性皮膜が生じて
いるのがみられた。
量が増えるにつれ耐酸化性が悪化する傾向にあったが、
１０重量％程度までは十分良好な耐酸化性皮膜が生じて
いるのがみられた。
〈発明の効果〉
以上述べて来た如く、本発明における焼結体は、大気中
１７００℃という高温域に於いても優れた耐酸化性を示
し、しかも抗折力や靭性等の機械的特性でも優れている
ので、ＭｏＳｉ五本来の高温強度、耐食性、導電性に富
むという利点をそのま−活かしつ一各種８１械部品用材
料あるいは構造用材料として幅広い用途に用いろ事が出
来ろものである。
１７００℃という高温域に於いても優れた耐酸化性を示
し、しかも抗折力や靭性等の機械的特性でも優れている
ので、ＭｏＳｉ五本来の高温強度、耐食性、導電性に富
むという利点をそのま−活かしつ一各種８１械部品用材
料あるいは構造用材料として幅広い用途に用いろ事が出
来ろものである。
特許出願人 工業技術院長（他１名）
復代理人 有吉 教晴
Claims (2)
- １．ＭｏＢ，Ｍｏ＿２Ｂ，ＭｏＢ＿２，Ｍｏ＿２Ｂ＿
５，及びＷＢ，Ｗ＿２Ｂ，ＷＢ＿２，Ｗ＿２Ｂ＿５のな
かから選ばれた少なくとも１種類が５〜４０重量％、残
部が実質的にＭｏＳｉ＿２からなることを特徴とする耐
酸化性高強度焼結体。 - ２．ＭｏＢ，Ｍｏ＿２Ｂ，ＭｏＢ＿２，Ｍｏ＿２Ｂ＿
５，及びＷＢ，Ｗ＿２Ｂ，ＷＢ＿２，Ｗ＿２Ｂ＿５のな
かから選ばれた少なくとも１種類が５〜４０重量％、Ｓ
ｉＯ＿２，Ａｌ＿２Ｏ＿３のなかから選ばれた少なくと
も１種類が０．１〜１０重量％、残部が実質的にＭｏＳ
ｉ＿２からなることを特徴とする耐酸化性高強度焼結体
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272754A JPH01115876A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 耐酸化性高強度焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272754A JPH01115876A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 耐酸化性高強度焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01115876A true JPH01115876A (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=17518287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62272754A Pending JPH01115876A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 耐酸化性高強度焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01115876A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0737985A3 (en) * | 1995-04-11 | 1997-08-13 | Kanthal Ab | Electric resistance element |
| US5965051A (en) * | 1995-01-24 | 1999-10-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Ceramic heating element made of molybdenum disilicide and silicon carbide whiskers |
| JPH11317282A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-11-16 | Riken Corp | 二珪化モリブデン系複合セラミックス発熱体及びその製造方法 |
| US6008479A (en) * | 1996-09-27 | 1999-12-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Molybdenum disilicide ceramic composite infrared radiation source or heating source |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60195061A (ja) * | 1984-03-16 | 1985-10-03 | 工業技術院長 | 高強度耐酸化性ホウ化金属化合物系セラミツクス材料及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP62272754A patent/JPH01115876A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60195061A (ja) * | 1984-03-16 | 1985-10-03 | 工業技術院長 | 高強度耐酸化性ホウ化金属化合物系セラミツクス材料及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH11317282A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-11-16 | Riken Corp | 二珪化モリブデン系複合セラミックス発熱体及びその製造方法 |
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