JPH01156407A - セラミックスと金属との複合粉末の製造方法及び装置 - Google Patents
セラミックスと金属との複合粉末の製造方法及び装置Info
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- JPH01156407A JPH01156407A JP62314641A JP31464187A JPH01156407A JP H01156407 A JPH01156407 A JP H01156407A JP 62314641 A JP62314641 A JP 62314641A JP 31464187 A JP31464187 A JP 31464187A JP H01156407 A JPH01156407 A JP H01156407A
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- Japan
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- powder
- metal
- ceramic
- crucible
- ceramic powder
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
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）
本発明は粉末治具等の原料粉末として用いるセラミック
スと金属との複合粉末の製造方法及び装置に関する。
スと金属との複合粉末の製造方法及び装置に関する。
（従来の技術）
セラミックスと金属との複合材料は、合金と比べ電気化
学的特性等において優れているため、セラミックス粉末
と金属粉末との複合粉末を用いて粉末冶金によって各種
製品を製造する試みがなされている。
学的特性等において優れているため、セラミックス粉末
と金属粉末との複合粉末を用いて粉末冶金によって各種
製品を製造する試みがなされている。
そして斯かる複合粉末を製造するには、ボールミル等を
用いて金属粉末表面にセラミックス粉末を付着させるよ
うにしているが、均一に付着させることができない。
用いて金属粉末表面にセラミックス粉末を付着させるよ
うにしているが、均一に付着させることができない。
そこで、特公昭５８−４８００２号或いは特公昭５９−
２０７２３号に開示される方法が知られている。特公昭
５８−４８００２号に開示される方法は金属溶湯中にセ
ラミックス粉末（固体粉末）を分散均一化した後、（１
，１〜ｂ したものであり、特公昭５９−２０７２３号に開示され
る方法は金属粉末とセラミックス粉末（非金属粉末）と
を混合し、この混合粉末を焼結せしめて棒状の消耗電極
とし、アークによってこの消耗電極を溶融、飛散させて
粉状化するようにしたものである。
２０７２３号に開示される方法が知られている。特公昭
５８−４８００２号に開示される方法は金属溶湯中にセ
ラミックス粉末（固体粉末）を分散均一化した後、（１
，１〜ｂ したものであり、特公昭５９−２０７２３号に開示され
る方法は金属粉末とセラミックス粉末（非金属粉末）と
を混合し、この混合粉末を焼結せしめて棒状の消耗電極
とし、アークによってこの消耗電極を溶融、飛散させて
粉状化するようにしたものである。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した従来法のうち、特公昭５８−４８００２号に開
示される方法にあフては、金属溶湯中にセラミックス粉
末を投入して分散均一化するようにしているが、このよ
うな方法による場合にはセラミックス粉末の混合量が多
くなると分散均一化が困難で容易に凝集してしまう。こ
のためセラミックス粉末の添加量はせいぜい１０ｗｔ９
６程度が限度となっている。そして、セラミックス粉末
の添加量が１０ｗｔ９ｇ程度と少なければ問題はないが
、これ以上となると冷却速度が０．１〜ｂ ミックスとの結合界面が離れてしまう。
示される方法にあフては、金属溶湯中にセラミックス粉
末を投入して分散均一化するようにしているが、このよ
うな方法による場合にはセラミックス粉末の混合量が多
くなると分散均一化が困難で容易に凝集してしまう。こ
のためセラミックス粉末の添加量はせいぜい１０ｗｔ９
６程度が限度となっている。そして、セラミックス粉末
の添加量が１０ｗｔ９ｇ程度と少なければ問題はないが
、これ以上となると冷却速度が０．１〜ｂ ミックスとの結合界面が離れてしまう。
一方、特公昭５９−２０７２３号にあっては、前記同様
、セラミックス粉末の添加量を多くすることができず、
且つ焼結体から複合粉末を作るようにしているため、粉
末内に空孔が多くガス欠陥を生じやすい。
、セラミックス粉末の添加量を多くすることができず、
且つ焼結体から複合粉末を作るようにしているため、粉
末内に空孔が多くガス欠陥を生じやすい。
（問題点を解決するための手段）
上記問題点を解決すべく本発明は、ルツボ内にセラミッ
クス粉末と金属粉末からなる成形体を入れて溶融せしめ
るとともにランスによって攪拌し、ルツボ下部に形成し
た流出穴から溶融物をドラム等の表面に流下して急冷せ
しめるようにした。
クス粉末と金属粉末からなる成形体を入れて溶融せしめ
るとともにランスによって攪拌し、ルツボ下部に形成し
た流出穴から溶融物をドラム等の表面に流下して急冷せ
しめるようにした。
（作用）
セラミックス粉末と金属粉末とからなる混合粉末を成形
体とすることで、両粉末の拡散距離が減少して両者が化
学的に結合しやすくなり、凝集しにくく均一分散する。
体とすることで、両粉末の拡散距離が減少して両者が化
学的に結合しやすくなり、凝集しにくく均一分散する。
また溶融後に急冷することでセラミックスを多量に含ん
だ複合粉末が得られる。
だ複合粉末が得られる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る複合粉末の製造装置の全体図、第
２図はランスの下端部の断面図である。
２図はランスの下端部の断面図である。
複合粉末の製造装置は機密なチャンバー１内にルツボ２
をセットし、このルツボ２を左右からヒータ３，３にて
支持している。またルツボ２は上端の口部２ａが狭小と
され、下端部にルツボ２内に保持している溶融物Ｍを流
下せしめる流出穴４を形成し、チャンバ−１底面にも流
出穴４と対応する穴５を形成している。
をセットし、このルツボ２を左右からヒータ３，３にて
支持している。またルツボ２は上端の口部２ａが狭小と
され、下端部にルツボ２内に保持している溶融物Ｍを流
下せしめる流出穴４を形成し、チャンバ−１底面にも流
出穴４と対応する穴５を形成している。
またルツボ２内にはチャンバー１の天井部を貫通して攪
拌ガス導入用ランス６の下端を臨ませている。このラン
ス６は上下動可能とされ、且つその軸部には第２図に示
すようにガス通路７が形成され、このガス通路７をラン
ス６下端に形成した３本のガス噴出ノズル８に連通せし
めている。
拌ガス導入用ランス６の下端を臨ませている。このラン
ス６は上下動可能とされ、且つその軸部には第２図に示
すようにガス通路７が形成され、このガス通路７をラン
ス６下端に形成した３本のガス噴出ノズル８に連通せし
めている。
尚、ランス６については軸廻りに回転可能とし攪拌効果
を高めてもよい、またノズル８の径は０．５〜５ｍｍ程
度とする。
を高めてもよい、またノズル８の径は０．５〜５ｍｍ程
度とする。
更にチャンバー１の側面には排気用バイブ９及び給気用
パイプ１０を取付け、チャンバー１の下方には前記流出
穴４から流下する溶融物Ｍを急冷する一対のドラム１１
．１１を配設している。これらドラム１１は銅又は鋼製
で左右方向に穆動自在とされ、更にドラムについては一
木としてもよく、ドラム以外の冷却手段を採用してもよ
い。
パイプ１０を取付け、チャンバー１の下方には前記流出
穴４から流下する溶融物Ｍを急冷する一対のドラム１１
．１１を配設している。これらドラム１１は銅又は鋼製
で左右方向に穆動自在とされ、更にドラムについては一
木としてもよく、ドラム以外の冷却手段を採用してもよ
い。
以上の如き構成の装置を用いて複合粉末を製造する方法
を以下に述べる。
を以下に述べる。
先ずセラミックス粉末と金属粉末とを用意する。セラミ
ックス粉末としては粒径が１０μｍ以下（平均粒径０．
７μｌ１１）とし、具体的にはＳｉ、 Ｔｉ。
ックス粉末としては粒径が１０μｍ以下（平均粒径０．
７μｌ１１）とし、具体的にはＳｉ、 Ｔｉ。
Ｔａ、 Ｈｆ、 Ｗ 、 Ｍｏ、 Ｃｒ等の酸化物、炭
化物、窒化物或いは炭窒化物例えばＳｉ３Ｎ４ 、５１
Ｃ，Ｚｒ（ｈの粉末を用意し、金属粉末としては平均粒
径４４μ程度のものとし、具体的にはＣｕ、八１． Ｆ
ｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ。
化物、窒化物或いは炭窒化物例えばＳｉ３Ｎ４ 、５１
Ｃ，Ｚｒ（ｈの粉末を用意し、金属粉末としては平均粒
径４４μ程度のものとし、具体的にはＣｕ、八１． Ｆ
ｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ。
Ｍｇ、 Ｓｔ、 Ｔｉ、 Ｖ 、 Ｃｒ、 Ｍｏ、 Ｚ
ｒ等の純金属又はこれらの合金を用意する。
ｒ等の純金属又はこれらの合金を用意する。
そして、上記セラミックス粉末と金属粉末とを混合する
。混合割合としてはセラミックス粉末を金属粉末に対し
て４５ｗｔ！に以下とする。これはセラミックス粉末が
４５ｗｔ９４を超えると、後に溶融した際の粘度が高く
なり攪拌が困難となることによる。
。混合割合としてはセラミックス粉末を金属粉末に対し
て４５ｗｔ！に以下とする。これはセラミックス粉末が
４５ｗｔ９４を超えると、後に溶融した際の粘度が高く
なり攪拌が困難となることによる。
次いで上記の混合粉末をプレス成形してグリーンの状態
のベレット状成形体を得る。成形圧としては５０〜３０
０ＭＰａ （好ましくは７０〜１５０ＭＰａ）で行い、
またセラミックスのメタライズ化を容易にするとともに
相互の界面の結合を図るため、有機シリコン、ポリシロ
キサン、ポリカルボシラン等を混合するのが好ましい。
のベレット状成形体を得る。成形圧としては５０〜３０
０ＭＰａ （好ましくは７０〜１５０ＭＰａ）で行い、
またセラミックスのメタライズ化を容易にするとともに
相互の界面の結合を図るため、有機シリコン、ポリシロ
キサン、ポリカルボシラン等を混合するのが好ましい。
このようにして得られた成形体をルツボ２内に投入し、
加熱して溶融せしめる。溶融は先ず排気用パイプ９を介
してチャンバー１内を脱気するとともに、給気用パイプ
１０を介してチャンバー１内にＡｒ、 Ｎ２． Ｎ２．
Ｇｏ□、 Ｈｅ等を導入してチャンバー１内を不活性
若しくは還元性雰囲気として行う。そして、成形体が溶
融すると高粘度化するため、前記ランス６から溶融物Ｍ
内に前記と同様のガスを吹き込んで攪拌する。ここで溶
融物Ｍの温度は用いた金属の融点の１．２倍程度とし、
またランス６からの攪拌ガスの噴出圧力は１〜３Ｑｋｇ
ｆ／ｃｍ’程度とし、更に攪拌ガスとしてＮＨ３−Ｈｚ
−Ｎ２（−Ａｒ） 、又は０．−Ａｒを用いると発熱反
応を生じるためエネルギー的に有利となる。
加熱して溶融せしめる。溶融は先ず排気用パイプ９を介
してチャンバー１内を脱気するとともに、給気用パイプ
１０を介してチャンバー１内にＡｒ、 Ｎ２． Ｎ２．
Ｇｏ□、 Ｈｅ等を導入してチャンバー１内を不活性
若しくは還元性雰囲気として行う。そして、成形体が溶
融すると高粘度化するため、前記ランス６から溶融物Ｍ
内に前記と同様のガスを吹き込んで攪拌する。ここで溶
融物Ｍの温度は用いた金属の融点の１．２倍程度とし、
またランス６からの攪拌ガスの噴出圧力は１〜３Ｑｋｇ
ｆ／ｃｍ’程度とし、更に攪拌ガスとしてＮＨ３−Ｈｚ
−Ｎ２（−Ａｒ） 、又は０．−Ａｒを用いると発熱反
応を生じるためエネルギー的に有利となる。
このようにして攪拌した溶融物Ｍを流出穴４゜５を介し
てドラム１１表面に滴下し、１０３〜１０’”Ｃ／ｓｅ
ｃの冷却速度で急冷し、０．１〜２００μｍの粉末を得
る。この後、この粉末を更に粉砕して粒径４０μｍ以下
の焼結用粉末を得る。
てドラム１１表面に滴下し、１０３〜１０’”Ｃ／ｓｅ
ｃの冷却速度で急冷し、０．１〜２００μｍの粉末を得
る。この後、この粉末を更に粉砕して粒径４０μｍ以下
の焼結用粉末を得る。
添付した参考写真は焼結用粉末の一粒子を１０００倍に
拡大したものであり、金属（白っぽい部分）にセラミッ
クス粉末（灰色の部分）が均一に分散していることが分
る。
拡大したものであり、金属（白っぽい部分）にセラミッ
クス粉末（灰色の部分）が均一に分散していることが分
る。
（発明の効果）
以上に説明した如く本発明によれば、セラミックス粉末
と金属粉末とを混合してグリーンの状態の成形体とし、
この成形体を溶融せしめて急冷するようにしたので、セ
ラミックス粉末を多量に添加しても、溶融の際に金属と
セラミックスとが分離しにくく、金属中にセラミックス
粉末が均一に分散した複合粉末を得ることができる。
と金属粉末とを混合してグリーンの状態の成形体とし、
この成形体を溶融せしめて急冷するようにしたので、セ
ラミックス粉末を多量に添加しても、溶融の際に金属と
セラミックスとが分離しにくく、金属中にセラミックス
粉末が均一に分散した複合粉末を得ることができる。
第１図は本発明に係る複合粉末の製造装置の全体図、第
２図はランスの要部断面図である。 尚、図面中、１はドラム、２はルツボ、３はヒータ、４
は流出穴、６はランス、１１は急冷用ドラムである。
２図はランスの要部断面図である。 尚、図面中、１はドラム、２はルツボ、３はヒータ、４
は流出穴、６はランス、１１は急冷用ドラムである。
Claims (2)
- （１）セラミックス粉末と金属粉末とを混合し、この混
合粉末によって成形体を作り、この成形体を不活性又は
還元性雰囲気下で溶融し、この溶融物内に不活性又は還
元性ガスを吹き込んで攪拌と還元を行い、この後溶融物
を急冷凝固するようにしたことを特徴とするセラミック
スと金属との複合粉末の製造方法。 - （２）セラミックス粉末と金属粉末との混合粉末からな
る成形体を溶融保持するルツボの下部に溶融物の流出穴
を形成し、また前記ルツボ内には上下動自在とされた攪
拌ガス導入用ランスの下端部を臨ませ、更に前記流出穴
の下方には急冷用部材を配設したことを特徴とするセラ
ミックスと金属との複合粉末の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62314641A JPH0674443B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | セラミックスと金属との複合粉末の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62314641A JPH0674443B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | セラミックスと金属との複合粉末の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01156407A true JPH01156407A (ja) | 1989-06-20 |
| JPH0674443B2 JPH0674443B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=18055769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62314641A Expired - Fee Related JPH0674443B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | セラミックスと金属との複合粉末の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674443B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7609504B2 (en) | 2005-04-01 | 2009-10-27 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | High-dielectric constant metal-ceramic-polymer composite material and method for producing embedded capacitor using the same |
| CN117886595A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-04-16 | 长安大学 | 一种铁酸镍基共晶金属陶瓷惰性阳极材料制备方法与应用 |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP62314641A patent/JPH0674443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7609504B2 (en) | 2005-04-01 | 2009-10-27 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | High-dielectric constant metal-ceramic-polymer composite material and method for producing embedded capacitor using the same |
| CN117886595A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-04-16 | 长安大学 | 一种铁酸镍基共晶金属陶瓷惰性阳极材料制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0674443B2 (ja) | 1994-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |