JPH0143705B2 - - Google Patents
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- JPH0143705B2 JPH0143705B2 JP56071152A JP7115281A JPH0143705B2 JP H0143705 B2 JPH0143705 B2 JP H0143705B2 JP 56071152 A JP56071152 A JP 56071152A JP 7115281 A JP7115281 A JP 7115281A JP H0143705 B2 JPH0143705 B2 JP H0143705B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge machining
- conductivity
- sintered body
- electric discharge
- electrical conductivity
- Prior art date
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- Expired
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は放電加工をするに充分な導電性を有し
放電加工が可能なセラミツク焼結体に関するもの
である。 近年、セラミツクスの優れた耐熱性、熱遮蔽効
果を利用したセラミツク製品をタービンエンジン
のプレードやノズル、あるいは熱交換器の部材の
如き高温構造材料として使用するための研究開発
が活発に推し進められている。しかし、これらの
セラミツクスは、その焼結体製造技術上の制約か
ら極めて単純な形状でしか得られない為、通常焼
結した後、機械的加工を施して製品を仕上げるこ
とが多い。即ちセラミツク焼結体がそのままで使
用できる場合は良いが、殆どの場合は機械加工が
必要であり、特に上述のような部材の場合は、寸
法精度や複雑形状の要求が多く、多大の時間をか
けて仕上げ加工が行われているのが現状である。
しかしながら、周知のようにセラミツク焼結体は
硬度が極めて高く又脆いためその加工は非常に困
難を極めている。 そこで本発明者らは従来のセラミツク焼結体の
このような雑加工性を改善すべく研究を重ねた結
果本発明に至つたものである。 本発明者等は、種々の加工法の中で特に放電加
工に着目し、従来放電加工は不可能と考えられた
非導電性セラミツクスに導電性を附与する方法を
種々検討した結果、非導電性のセラミツクスに導
電性の良い第二のセラミツク相を形成せしめるこ
とにより放電加工が可能な程度に導電性の良いセ
ラミツク焼結体が得られることを見出した。 非導電性セラミツクスとしては、Al2O3、
Si3N4、ZrO2、MgO等がその耐熱性、強度の点
から構造用部材として用いられている。本発明に
おいて非導電性セラミツクスとしててZrO2を使
用する。これは高温強度、耐摩耗性の点で優れて
いるためである。 そして第２相の導電性セラミツクスとしては、
TiC、TaC等の周期律表、族の炭化物、窒化
物があるがZrO2との組合せにおいてはTiCが最
適である。 この２相の組合せによつて導電性が得られる理
由として、次の２通りが考えられる。 第１に、分散された第２相粒子の全て又はその
１部がマトリツクス相の粒子と反応し、マトリツ
クス相粒子の周囲に電導性の複合相が形成される
が、この複合相が連続することによりセラミツク
ス焼結体の導電性を向上させる。 第２に、分散される第２相粒子の体積率が５％
を越える場合は、導電性第２相が互いに接触する
ことによりセラミツク焼結体の導電性が向上す
る。 上記２つの理由のうち、添加第２相の含有体積
率が少ない時は第１の効果、体積率が５％を越え
る時には、上記第１、第２の効果によつて導電性
が得られると考えられる。 上記の理由により第２相のTiCは40体積％以下
でないと放電加工に適した導電率が得られない。 放電加工性の面で種々の導電率のZrO2−TiC
焼結体について調査した結果、電気伝導度が10-3
Ω-1cm-1以上で104Ω-1cm-1以下の焼結体が加工性
が良く、仕上精度が良いことがわかつた。 放電加工が可能でも仕上精度が悪いと、更に再
研磨加工が必要となり複雑形状の加工の特徴が失
われてしまう。その点で電気伝導度が高くなり過
ぎると加工表面のチツピング現象が生じ、表面粗
度（μｍ、Rmax）が悪くなり再研磨が必要とな
る。 次に実施例によつて説明する。 実施例 １ ZrO2粉末に第１表に示す種々の体積率のTiC
粉末を添加後、充分に混合し、これを1350℃で30
分、200Kg／cm2の条件下で加圧焼結（ホツトプレ
ス）をして得たセラミツク焼結体について電気伝
導度を測定し、放電加工性の有無を調査した結果
第１表に示した。これにより10-3Ω-1cm-1以上の
電気伝導率のものが放電加工が可能であつた。 放電加工条件： 加工電流 0.2A Pulse幅 1.3 休止時間 0.5
放電加工が可能なセラミツク焼結体に関するもの
である。 近年、セラミツクスの優れた耐熱性、熱遮蔽効
果を利用したセラミツク製品をタービンエンジン
のプレードやノズル、あるいは熱交換器の部材の
如き高温構造材料として使用するための研究開発
が活発に推し進められている。しかし、これらの
セラミツクスは、その焼結体製造技術上の制約か
ら極めて単純な形状でしか得られない為、通常焼
結した後、機械的加工を施して製品を仕上げるこ
とが多い。即ちセラミツク焼結体がそのままで使
用できる場合は良いが、殆どの場合は機械加工が
必要であり、特に上述のような部材の場合は、寸
法精度や複雑形状の要求が多く、多大の時間をか
けて仕上げ加工が行われているのが現状である。
しかしながら、周知のようにセラミツク焼結体は
硬度が極めて高く又脆いためその加工は非常に困
難を極めている。 そこで本発明者らは従来のセラミツク焼結体の
このような雑加工性を改善すべく研究を重ねた結
果本発明に至つたものである。 本発明者等は、種々の加工法の中で特に放電加
工に着目し、従来放電加工は不可能と考えられた
非導電性セラミツクスに導電性を附与する方法を
種々検討した結果、非導電性のセラミツクスに導
電性の良い第二のセラミツク相を形成せしめるこ
とにより放電加工が可能な程度に導電性の良いセ
ラミツク焼結体が得られることを見出した。 非導電性セラミツクスとしては、Al2O3、
Si3N4、ZrO2、MgO等がその耐熱性、強度の点
から構造用部材として用いられている。本発明に
おいて非導電性セラミツクスとしててZrO2を使
用する。これは高温強度、耐摩耗性の点で優れて
いるためである。 そして第２相の導電性セラミツクスとしては、
TiC、TaC等の周期律表、族の炭化物、窒化
物があるがZrO2との組合せにおいてはTiCが最
適である。 この２相の組合せによつて導電性が得られる理
由として、次の２通りが考えられる。 第１に、分散された第２相粒子の全て又はその
１部がマトリツクス相の粒子と反応し、マトリツ
クス相粒子の周囲に電導性の複合相が形成される
が、この複合相が連続することによりセラミツク
ス焼結体の導電性を向上させる。 第２に、分散される第２相粒子の体積率が５％
を越える場合は、導電性第２相が互いに接触する
ことによりセラミツク焼結体の導電性が向上す
る。 上記２つの理由のうち、添加第２相の含有体積
率が少ない時は第１の効果、体積率が５％を越え
る時には、上記第１、第２の効果によつて導電性
が得られると考えられる。 上記の理由により第２相のTiCは40体積％以下
でないと放電加工に適した導電率が得られない。 放電加工性の面で種々の導電率のZrO2−TiC
焼結体について調査した結果、電気伝導度が10-3
Ω-1cm-1以上で104Ω-1cm-1以下の焼結体が加工性
が良く、仕上精度が良いことがわかつた。 放電加工が可能でも仕上精度が悪いと、更に再
研磨加工が必要となり複雑形状の加工の特徴が失
われてしまう。その点で電気伝導度が高くなり過
ぎると加工表面のチツピング現象が生じ、表面粗
度（μｍ、Rmax）が悪くなり再研磨が必要とな
る。 次に実施例によつて説明する。 実施例 １ ZrO2粉末に第１表に示す種々の体積率のTiC
粉末を添加後、充分に混合し、これを1350℃で30
分、200Kg／cm2の条件下で加圧焼結（ホツトプレ
ス）をして得たセラミツク焼結体について電気伝
導度を測定し、放電加工性の有無を調査した結果
第１表に示した。これにより10-3Ω-1cm-1以上の
電気伝導率のものが放電加工が可能であつた。 放電加工条件： 加工電流 0.2A Pulse幅 1.3 休止時間 0.5
【表】
実施例１においてTiCが40容積％以上でも導電
性は得られるが、本発明の目的である構造用部材
として強度が下がり、耐酸化性の点でも問題があ
り、放電加工に際しても、細いキレツが入り、精
度のよい放電加工は困難であつた。 実施例 ２ 共沈法によつて作成したZrO2−Y2O3（5mol％）
粉末に第２表に示す体積率のTiC粉末を添加後ボ
ールミルを用いて充分に混合し、これを真空中
1450℃で１時間200Kg／cm2の圧力下でホツトプレ
スして得た焼結体の電気伝導率を測定すると共に
放電加工性の有無を調査した結果を第２表に示し
た。10-3Ω-1cm-1以上の電気伝導率のものが可能
であつた。
性は得られるが、本発明の目的である構造用部材
として強度が下がり、耐酸化性の点でも問題があ
り、放電加工に際しても、細いキレツが入り、精
度のよい放電加工は困難であつた。 実施例 ２ 共沈法によつて作成したZrO2−Y2O3（5mol％）
粉末に第２表に示す体積率のTiC粉末を添加後ボ
ールミルを用いて充分に混合し、これを真空中
1450℃で１時間200Kg／cm2の圧力下でホツトプレ
スして得た焼結体の電気伝導率を測定すると共に
放電加工性の有無を調査した結果を第２表に示し
た。10-3Ω-1cm-1以上の電気伝導率のものが可能
であつた。
【表】
【表】
Claims (1)
- １ 非導電性のZrO2を主成分とし、これに導電
性のセラミツク相として容積で40％以下、５％以
上のTiCを含有して焼結体の状態で電気伝導度が
10-3Ω-1cm-1以上、104Ω-1cm-1以下の導電性を有
し放電加工が可能であることを特徴とする放電加
工が可能なセラミツク焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56071152A JPS57188453A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Discharge-workable ceramic sintered body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56071152A JPS57188453A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Discharge-workable ceramic sintered body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188453A JPS57188453A (en) | 1982-11-19 |
| JPH0143705B2 true JPH0143705B2 (ja) | 1989-09-22 |
Family
ID=13452342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56071152A Granted JPS57188453A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Discharge-workable ceramic sintered body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57188453A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59102862A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-14 | 工業技術院長 | 複合焼結セラミクス |
| JPS59102861A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-14 | 工業技術院長 | 炭化ケイ素複合酸化物焼結セラミクス |
| JPS60103078A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-07 | 日本タングステン株式会社 | 導電性ジルコニア基焼結材料及びその製造方法 |
| KR900001140B1 (ko) * | 1984-10-02 | 1990-02-27 | 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 박막자기헤드 슬라이더 및 그 재료의 제조방법 |
| JPS61111969A (ja) * | 1984-11-05 | 1986-05-30 | 住友電気工業株式会社 | 放電加工可能な導電性窒化珪素焼結体およびその製造方法 |
| JP2556888B2 (ja) * | 1987-12-24 | 1996-11-27 | 日立金属株式会社 | 電気抵抗率バラツキの少ないセラミックス導電材料 |
| JP3541108B2 (ja) * | 1995-11-07 | 2004-07-07 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックス焼結体及びセラミックス製金型 |
| CN112028640B (zh) * | 2020-07-27 | 2021-12-07 | 常熟理工学院 | TiC-ZrO2复合粉体及复合纤维的制备方法 |
-
1981
- 1981-05-11 JP JP56071152A patent/JPS57188453A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57188453A (en) | 1982-11-19 |
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