JPH01294576A - ＳｉＣ焼結体の製造方法 - Google Patents
ＳｉＣ焼結体の製造方法Info
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- JPH01294576A JPH01294576A JP63126673A JP12667388A JPH01294576A JP H01294576 A JPH01294576 A JP H01294576A JP 63126673 A JP63126673 A JP 63126673A JP 12667388 A JP12667388 A JP 12667388A JP H01294576 A JPH01294576 A JP H01294576A
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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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- 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
- C04B35/56—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 carbides or oxycarbides
- C04B35/565—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 carbides or oxycarbides based on silicon carbide
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＳｉＣ焼結体の製造方法に関し、詳しくは、プ
レス成形が良好で、更に焼結して緻密で曲げ強度の高い
ＳｉＣ焼結体を安定し、容易に得る方法である。
レス成形が良好で、更に焼結して緻密で曲げ強度の高い
ＳｉＣ焼結体を安定し、容易に得る方法である。
近年セラミックスの優れた特性に着目され、各種の分野
にセラミックス部品が使用されている。
にセラミックス部品が使用されている。
例えばＳｉＣ焼結体を利用した軸受やメカシール等の実
用化が盛んに行なわれており、これらについては１組織
が緻密で曲げ強度の高いことが要求されている。
用化が盛んに行なわれており、これらについては１組織
が緻密で曲げ強度の高いことが要求されている。
従来の方法では容易に緻密で曲げ強度の高いＳｉＣ焼結
体を得ることが困難であったため、生成形体のプレス成
形時の圧力を高くする等の手段を用いて緻密で曲げ強度
の高いＳｉＣ焼結体１例えば軸受とかメカシール等を製
造していた。これらの方法は、プレス成形時の圧力を高
くする必要があるため、金型費用が高く、且つ金型の摩
耗による消耗が早く、焼結体の製造に掛かる費用の低減
を図ることが難しかった。
体を得ることが困難であったため、生成形体のプレス成
形時の圧力を高くする等の手段を用いて緻密で曲げ強度
の高いＳｉＣ焼結体１例えば軸受とかメカシール等を製
造していた。これらの方法は、プレス成形時の圧力を高
くする必要があるため、金型費用が高く、且つ金型の摩
耗による消耗が早く、焼結体の製造に掛かる費用の低減
を図ることが難しかった。
従来は、 Ｓ＋Ｃセラミックスの成形用バインダーとし
て有機質バインダー、例えばポリビニルアルコール（以
下ＰＶＡと略す）、コンスターチ、糖密等が使われてい
る。これらのバインダーを使用し、成形用金型への粉の
流れ性、充填性を良くするために顆粒化し、これを成形
し生成形体としている。
て有機質バインダー、例えばポリビニルアルコール（以
下ＰＶＡと略す）、コンスターチ、糖密等が使われてい
る。これらのバインダーを使用し、成形用金型への粉の
流れ性、充填性を良くするために顆粒化し、これを成形
し生成形体としている。
本発明者らは、ＳｉＣ顆粒を用いて、金型プレス成形す
る際に、低圧力で成形した生成形体を焼結して何故、緻
密で１曲げ強度の高いＳｉＣ焼結体が製造できないのか
、その原因について検討した結果、プレス成形の際にＳ
ｉＣ微粉末の顆粒の潰れが不充分で、そのプレス成形体
の生密度が低いことにあるものと判断し、潰れ易い成形
用バインダーを種々検討し、本発明に到った。
る際に、低圧力で成形した生成形体を焼結して何故、緻
密で１曲げ強度の高いＳｉＣ焼結体が製造できないのか
、その原因について検討した結果、プレス成形の際にＳ
ｉＣ微粉末の顆粒の潰れが不充分で、そのプレス成形体
の生密度が低いことにあるものと判断し、潰れ易い成形
用バインダーを種々検討し、本発明に到った。
本発明は、 ＳｉＣの成形において、ＳｉＣ微粉末１０
０重量部に対し、成形用バインダーとして分子量４０，
０００〜ｅｏ、ｏｏｏのポリエチレングリコール（以下
ＰＥＧと略す）を１．５〜３重量部とステアリン酸を０
．５〜３．５重量部とを添加し、焼結助剤を更に加え顆
粒化し、その顆粒を用いて成形し、その生成形体を脱脂
、焼結するＳｉＣ焼結体の製造方法に関するものである
。
０重量部に対し、成形用バインダーとして分子量４０，
０００〜ｅｏ、ｏｏｏのポリエチレングリコール（以下
ＰＥＧと略す）を１．５〜３重量部とステアリン酸を０
．５〜３．５重量部とを添加し、焼結助剤を更に加え顆
粒化し、その顆粒を用いて成形し、その生成形体を脱脂
、焼結するＳｉＣ焼結体の製造方法に関するものである
。
まず、ＳｉＣの微粉末に成形用パイグー、分散剤、消泡
剤および焼結助剤を所定量加え、更に水を所定量加えた
後、ボールミル等で十分に混合してスラリーを造る。
剤および焼結助剤を所定量加え、更に水を所定量加えた
後、ボールミル等で十分に混合してスラリーを造る。
次にスラリーをスプレードライヤー等により処理して顆
粒化した後、その顆粒を金型プレス成形機を用いて加圧
して、軸受やメカシール用の生成形体を製造する。
粒化した後、その顆粒を金型プレス成形機を用いて加圧
して、軸受やメカシール用の生成形体を製造する。
この様にして造られた顆粒は、流動性が良く金型に均一
充填ができ、低圧加圧でも良く漬れ、成形後の保形性も
良く、プレス成形用として適しており、脱脂、焼結後の
組織も緻密で、曲げ強度の高いＳｉＣ焼結体を得ること
ができる。
充填ができ、低圧加圧でも良く漬れ、成形後の保形性も
良く、プレス成形用として適しており、脱脂、焼結後の
組織も緻密で、曲げ強度の高いＳｉＣ焼結体を得ること
ができる。
本発明は、プレス成形用で、生成形体の加工が少ないも
のに適し、顆粒の漬れを優先し、生成形体は多少柔らか
いが、生成形体を出来るだけ緻密にして、焼結体も緻密
にするものである。
のに適し、顆粒の漬れを優先し、生成形体は多少柔らか
いが、生成形体を出来るだけ緻密にして、焼結体も緻密
にするものである。
成形用パイグーとして使用するＰＥＧの分子量がｅｏ
、 ｏｏｏを越えると顆粒の強度が高くなり成形特顆粒
がよく潰れず、緻密な生成形体が得られず、焼結体も緻
密で曲げ強度の高いものが得られない。
、 ｏｏｏを越えると顆粒の強度が高くなり成形特顆粒
がよく潰れず、緻密な生成形体が得られず、焼結体も緻
密で曲げ強度の高いものが得られない。
一方、ＰＥＧの分子量が４０，０００未満だと、上記の
内容の点は満足するが、プレス成形時のスプリングバッ
ク等により、脱型時に生成形体が欠けてしまうことにな
る。これは、顆粒が柔らか過ぎ、成形体の保持力が不足
しているためである。
内容の点は満足するが、プレス成形時のスプリングバッ
ク等により、脱型時に生成形体が欠けてしまうことにな
る。これは、顆粒が柔らか過ぎ、成形体の保持力が不足
しているためである。
また、 ＰＥＧの添加量が１．５重量部未満になると
プレス成形された生成形体の保形性が悪く、欠は易くな
る。
プレス成形された生成形体の保形性が悪く、欠は易くな
る。
一方、 ＰＥＧが３重量部を越えるとプレス成形時の
顆粒の潰れが悪くなり、金型に付着し易くなったり、脱
脂時に爆裂が生じたりする。
顆粒の潰れが悪くなり、金型に付着し易くなったり、脱
脂時に爆裂が生じたりする。
またステアリン酸はプレス成形時の離型剤として用いる
が、 ０．５重量部未満になると、プレス成形時の離型
性が悪くなったり、きしみ音が発生したり、更には金型
の摩耗が早く寿命が短かくなる。一方、ステアリン酸の
添加量が３．５重量部を越えると、プレス成形された成
形体の保形性が悪くなったり、逆に金型への付着が増大
して離型性が悪くなったり、脱脂時に爆裂が生じたりす
る。
が、 ０．５重量部未満になると、プレス成形時の離型
性が悪くなったり、きしみ音が発生したり、更には金型
の摩耗が早く寿命が短かくなる。一方、ステアリン酸の
添加量が３．５重量部を越えると、プレス成形された成
形体の保形性が悪くなったり、逆に金型への付着が増大
して離型性が悪くなったり、脱脂時に爆裂が生じたりす
る。
本発明で使用できるＳｉＣ微粉末にはα型、β型などを
含み、微粉末の粒度は平均粒径３用腸以下、純度は９５
％以上の、ものである、また、一般的に使用される成形
用顆粒の大きさは、平均粒径で５０〜１２０４ｍである
。その顆粒を使用して成形、脱脂し、１７５０〜２１０
０℃で３時間程度Ａｒ雰囲気中で焼結し、 ＳｉＣ焼
結体を得る。使用される焼結助剤は、Ｃ，Ｂ、ＡＭ、Ｂ
ｅ等の公知のもので、その添加量も従来、知られた範囲
がそのまま使用できる。
含み、微粉末の粒度は平均粒径３用腸以下、純度は９５
％以上の、ものである、また、一般的に使用される成形
用顆粒の大きさは、平均粒径で５０〜１２０４ｍである
。その顆粒を使用して成形、脱脂し、１７５０〜２１０
０℃で３時間程度Ａｒ雰囲気中で焼結し、 ＳｉＣ焼
結体を得る。使用される焼結助剤は、Ｃ，Ｂ、ＡＭ、Ｂ
ｅ等の公知のもので、その添加量も従来、知られた範囲
がそのまま使用できる。
平均粒径０．４５ｕＬｍのＳｉＣ微粉末１００重量部に
対し、分子量５０．０００のＰＥ０２重量部、ステアリ
ン酸２．５重量部、炭化ホウ素粉末０．６重量部、カー
ボンブラック粉末２．５重量部に木を添加し、ボールミ
ル中で２０時間混合して３５％濃度のスラリーを造り、
スプレードライヤーにて顆粒化した。この顆粒をプレス
成形機に自動充填し、１．５ｔｏｎ／ ｃ ｍ″の圧力
で加圧成形し、約１３０Ｘ １３０Ｘ ｌｏ＋ｓｍの密
度２．０Ｅｌ ｇ ／ ｃ ｍ”の生成形体を得た０次
いでこの生成形体をＮ２雰囲気中、８００℃で脱脂し、
更にＡｒ雰囲気中、 ２１００℃で５時間焼結した。
対し、分子量５０．０００のＰＥ０２重量部、ステアリ
ン酸２．５重量部、炭化ホウ素粉末０．６重量部、カー
ボンブラック粉末２．５重量部に木を添加し、ボールミ
ル中で２０時間混合して３５％濃度のスラリーを造り、
スプレードライヤーにて顆粒化した。この顆粒をプレス
成形機に自動充填し、１．５ｔｏｎ／ ｃ ｍ″の圧力
で加圧成形し、約１３０Ｘ １３０Ｘ ｌｏ＋ｓｍの密
度２．０Ｅｌ ｇ ／ ｃ ｍ”の生成形体を得た０次
いでこの生成形体をＮ２雰囲気中、８００℃で脱脂し、
更にＡｒ雰囲気中、 ２１００℃で５時間焼結した。
その結果、焼結密度が３．１７ｇ／Ｃｍ’、曲げ強度Ｈ
ｋｇ／ｍｒｎ’の緻密で曲げ強度の高いＳｉＣ焼結体を
得ることができた。
ｋｇ／ｍｒｎ’の緻密で曲げ強度の高いＳｉＣ焼結体を
得ることができた。
平均粒径０．４５ｇｍ ｃ７） ＳｉＣｍ粉末ｔｏｏｘ
ｕ部に対しＰＶＡ（日本合成工業■製ゴーセノールＥ
ＧＯ５）２重量部、ステアリン酸２．５重量部、炭化ホ
ウ素粉末０．６重量部、カーボンブラック粉末２．５重
量部に水を添加し、ボールミル中で２０時間混合して３
５％濃度のスラリーを造り、スプレードライヤーにて顆
粒化した。
ｕ部に対しＰＶＡ（日本合成工業■製ゴーセノールＥ
ＧＯ５）２重量部、ステアリン酸２．５重量部、炭化ホ
ウ素粉末０．６重量部、カーボンブラック粉末２．５重
量部に水を添加し、ボールミル中で２０時間混合して３
５％濃度のスラリーを造り、スプレードライヤーにて顆
粒化した。
この顆粒をプレス成形機に自動充填し、２．０ｔｏｎ／
ｃ ｍ’の圧力で加圧成形し、約１３０Ｘ １３０Ｘ
１０ｍｍの密度１．９７ｇ／ｃｍ″の生成形体を得た
６次いでこの生成形体をＮ２雰囲気中、８００℃で脱脂
し、更にＡｒ雰囲気中、２１００℃で５時間焼結した。
ｃ ｍ’の圧力で加圧成形し、約１３０Ｘ １３０Ｘ
１０ｍｍの密度１．９７ｇ／ｃｍ″の生成形体を得た
６次いでこの生成形体をＮ２雰囲気中、８００℃で脱脂
し、更にＡｒ雰囲気中、２１００℃で５時間焼結した。
その結果、焼結密度が３．１５ｇ／Ｃｍ″、曲げ強度４
５ｋｇ／ｍｍ’の焼結体を得ることができた。
５ｋｇ／ｍｍ’の焼結体を得ることができた。
実施例と比較例とを比べ５本発明により、緻密で曲げ強
度の高いＳｉＣ焼結体が得られることは明らかである。
度の高いＳｉＣ焼結体が得られることは明らかである。
以上説明した様に１本成形用バインダーを用いた顆粒は
、流動性が良く、低圧加圧でも良く漬れ、成形後の保形
性も良く、プレス成形用として適しており、焼結後の組
織も緻密で曲げ強度も高く、軸受やメカシール等のエン
ジニアリングセラミックスとして適した焼結体となる。
、流動性が良く、低圧加圧でも良く漬れ、成形後の保形
性も良く、プレス成形用として適しており、焼結後の組
織も緻密で曲げ強度も高く、軸受やメカシール等のエン
ジニアリングセラミックスとして適した焼結体となる。
Claims (1)
- ＳｉＣ微粉末１００重量部に対し、成形用バインダーと
して分子量４０，０００〜６０，０００のポリエチレン
グリコールを１．５〜３重量部とステアリン酸を０．５
〜３．５重量部とを添加し、焼結助剤を更に加え、顆粒
化し、それを成形、焼結するＳｉＣ焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126673A JPH01294576A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | ＳｉＣ焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126673A JPH01294576A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | ＳｉＣ焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294576A true JPH01294576A (ja) | 1989-11-28 |
| JPH0527590B2 JPH0527590B2 (ja) | 1993-04-21 |
Family
ID=14941028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63126673A Granted JPH01294576A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | ＳｉＣ焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01294576A (ja) |
-
1988
- 1988-05-24 JP JP63126673A patent/JPH01294576A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0527590B2 (ja) | 1993-04-21 |
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