JPH02120268A - セラミックス焼結体の製造方法 - Google Patents
セラミックス焼結体の製造方法Info
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- JPH02120268A JPH02120268A JP63272102A JP27210288A JPH02120268A JP H02120268 A JPH02120268 A JP H02120268A JP 63272102 A JP63272102 A JP 63272102A JP 27210288 A JP27210288 A JP 27210288A JP H02120268 A JPH02120268 A JP H02120268A
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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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
- C04B2235/6587—Influencing the atmosphere by vaporising a solid material, e.g. by using a burying of sacrificial powder
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、セラミックス焼結体の製造方法に関し、特性
の安定性が高く、摺動特性に優れた、高密度焼結体の製
造方法に関する。
の安定性が高く、摺動特性に優れた、高密度焼結体の製
造方法に関する。
セラミックスの常圧焼結体内には、通常数％のボア（気
孔）が存在するが、ボアの少ない焼結体を得ようとする
場合には、従来ナットプレス、または熱間静水圧プルス
（ＨＩ Ｐ）処理により、加圧焼結する方法が行われて
いる。
孔）が存在するが、ボアの少ない焼結体を得ようとする
場合には、従来ナットプレス、または熱間静水圧プルス
（ＨＩ Ｐ）処理により、加圧焼結する方法が行われて
いる。
しかし、成形原料粉末をダイス内に収納してナットプレ
スする焼結方法は、成形する焼結体の形状が制約され、
単純な形状のものにしか適用出来ない。また、ガスで直
接加圧するＨＩＰ処理では、焼結体に開気孔があるとガ
スが侵入し、密度が上がらないのでＨＩＰ処理によって
緻密化出来る予備焼結体の密度には下限があり、さらに
、例えばＢ−Ｃ系助剤を用いたＳｉＣ焼結体は耐クリー
プ性があるためＨＩＰ処理による緻密化が実質的に不可
能である。
スする焼結方法は、成形する焼結体の形状が制約され、
単純な形状のものにしか適用出来ない。また、ガスで直
接加圧するＨＩＰ処理では、焼結体に開気孔があるとガ
スが侵入し、密度が上がらないのでＨＩＰ処理によって
緻密化出来る予備焼結体の密度には下限があり、さらに
、例えばＢ−Ｃ系助剤を用いたＳｉＣ焼結体は耐クリー
プ性があるためＨＩＰ処理による緻密化が実質的に不可
能である。
密度に下限があることに対する解決策として、低密度の
予備焼結体をＨＩＰ処理する場合、これをカプセルに封
入し、カプセルごとＨ（Ｐ処理する方法があるが、極め
て作業性が悪い方法である。
予備焼結体をＨＩＰ処理する場合、これをカプセルに封
入し、カプセルごとＨ（Ｐ処理する方法があるが、極め
て作業性が悪い方法である。
本発明は、上記の事情に鑑み、低密度の圧粉成形体、或
いは焼結体の形状が複雑であっても、高密度の焼結体と
することができるセラミックス焼結体の製造方法を提供
することを目的とする。
いは焼結体の形状が複雑であっても、高密度の焼結体と
することができるセラミックス焼結体の製造方法を提供
することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明のセラミックス焼
結体の製造方法においては、セラミックス成形体を、安
定で、かつ該セラミックス成形体と反応しない粉末中に
埋没し、ナットプレスにより熱間加圧して緻密化処理を
施す。
結体の製造方法においては、セラミックス成形体を、安
定で、かつ該セラミックス成形体と反応しない粉末中に
埋没し、ナットプレスにより熱間加圧して緻密化処理を
施す。
また、セラミックス成形体としては、主として粉体に圧
力を加えてかためた圧粉成形体、低加圧或いは無加圧下
で焼結した焼結体、または反応焼結体が用いられる。
力を加えてかためた圧粉成形体、低加圧或いは無加圧下
で焼結した焼結体、または反応焼結体が用いられる。
本発明の加圧は、固体粉末を媒体として用い、その流動
性を利用して行うため、被加圧物に加えられる圧力は、
非静水圧成分を含み、複雑形状のものも、同一のダイス
で緻密化することが出来、開孔の有無にかかわらず、緻
密化処理が可能となる。また、Ｂ−Ｃ系助剤を用いたＳ
ｉＣでも非静水圧応力成分により塑性変形し、焼結体内
に残留するボアがつぶされて、緻密化が進行する。
性を利用して行うため、被加圧物に加えられる圧力は、
非静水圧成分を含み、複雑形状のものも、同一のダイス
で緻密化することが出来、開孔の有無にかかわらず、緻
密化処理が可能となる。また、Ｂ−Ｃ系助剤を用いたＳ
ｉＣでも非静水圧応力成分により塑性変形し、焼結体内
に残留するボアがつぶされて、緻密化が進行する。
本発明において、圧力媒体として用いられる粉末は、ナ
ットプレスの温度で粒間のネック成長が進行しないもの
であれば何れも使用可能であるが、緻密化処理後の被緻
密化処理物の取出しか容易なことから、特に黒鉛粉末、
ＢＮ粉末が好ましい。
ットプレスの温度で粒間のネック成長が進行しないもの
であれば何れも使用可能であるが、緻密化処理後の被緻
密化処理物の取出しか容易なことから、特に黒鉛粉末、
ＢＮ粉末が好ましい。
粉末の粒度は平均２００μｍ以下程度以下−。
本発明の方法を実施するには、ダイスの中に粉末を充填
し、この粉末に被緻密化処理物を埋没して、所定の温度
、圧力によってナットプレスする。
し、この粉末に被緻密化処理物を埋没して、所定の温度
、圧力によってナットプレスする。
この操作によって、主としてナットプレスのプレス方向
に圧縮されるが、複雑な形状のものも、粉末の流動性に
よって、その形状に関係なく圧縮され、緻密化される。
に圧縮されるが、複雑な形状のものも、粉末の流動性に
よって、その形状に関係なく圧縮され、緻密化される。
ナットプレスの圧力は１００〜２０００ Ｋ９／ｃＩ′
が適当である。
が適当である。
前記被緻密化処理物としては、粉末を成形したボアを有
するものがいずれも使用出来るが、主として、粉末を加
圧してかためた成形体、低加圧、或いは無加圧で焼結し
た焼結体、反応焼結体に適用される。
するものがいずれも使用出来るが、主として、粉末を加
圧してかためた成形体、低加圧、或いは無加圧で焼結し
た焼結体、反応焼結体に適用される。
実施例ｌ
ＳｉＣ粉末（１μｍ以下）にＢ：０，５ｗｔ％、Ｃ：２
ｗｔ％を添加した５ｉｃｋ形体を、２１００’Ｃ１１ｈ
ｒの条件で常圧焼結し、密度が３． １３９／ｃＲ’の
焼結体をつくった。
ｗｔ％を添加した５ｉｃｋ形体を、２１００’Ｃ１１ｈ
ｒの条件で常圧焼結し、密度が３． １３９／ｃＲ’の
焼結体をつくった。
次いで、直径５０ｍｍのダイスに、平均粒径が１００μ
ｍの黒鉛粉末を充填し、この中に２０ｍｍ角に切断した
上記焼結体を埋没し、２０００′Ｃ１３００Ｋｇ／ｃｒ
ｓ”、 ｌｈｒの条件でナットプレスした。ナットプ
レス後、黒鉛粉末を取り除き、変形量を測定したところ
、ナットプレス加工方向に対して、約３％の圧縮変形が
認められた。ナットプレスした際に変質した表面を取り
除き、密度を測定したところ、３．１８９／Ｃ１３まで
緻密化していることが認められた。
ｍの黒鉛粉末を充填し、この中に２０ｍｍ角に切断した
上記焼結体を埋没し、２０００′Ｃ１３００Ｋｇ／ｃｒ
ｓ”、 ｌｈｒの条件でナットプレスした。ナットプ
レス後、黒鉛粉末を取り除き、変形量を測定したところ
、ナットプレス加工方向に対して、約３％の圧縮変形が
認められた。ナットプレスした際に変質した表面を取り
除き、密度を測定したところ、３．１８９／Ｃ１３まで
緻密化していることが認められた。
比較例１
実施例１の常圧焼結体を、２１００°Ｃ，ｌｈｒの条件
でＨＩＰ処理を行った。その結果、ＨＩＰ処理前３．
１３ｉｉ／ｃｍ’であったのに対し、ＨＩ Ｐ処理後は
３． １４９／ＣＩ’であり、殆ど緻密効果が認められ
なかった。
でＨＩＰ処理を行った。その結果、ＨＩＰ処理前３．
１３ｉｉ／ｃｍ’であったのに対し、ＨＩ Ｐ処理後は
３． １４９／ＣＩ’であり、殆ど緻密効果が認められ
なかった。
実施例２
ＳｉＣ粉末（１ａｍ以下）にＢ：０１５ｗｔ％、Ｃ：２
．Ｑｗｔ％を添加したＳｉＣ成形体を、２１００’Ｃ，
ｌｈｒの条件で常圧焼結し、密度が２．９６ｇ７ｃｍ３
の焼結体を得た。この焼結体を実施例１と同じ条件でナ
ットプレスし、緻密化を施したところ、得られた焼結体
は、３． １８９１ｃｍ”まで緻密化していた。この緻
密化した焼結体の組織を調べた結果、表面部および中心
部ともに、ボアか消滅していた。
．Ｑｗｔ％を添加したＳｉＣ成形体を、２１００’Ｃ，
ｌｈｒの条件で常圧焼結し、密度が２．９６ｇ７ｃｍ３
の焼結体を得た。この焼結体を実施例１と同じ条件でナ
ットプレスし、緻密化を施したところ、得られた焼結体
は、３． １８９１ｃｍ”まで緻密化していた。この緻
密化した焼結体の組織を調べた結果、表面部および中心
部ともに、ボアか消滅していた。
比較例２
Ｂ：０．５ｗｔ％、Ｃ：２ｗｔ％を添加したＳｉＣを、
１９００°ＣＳ ｌｈｒの条件で常圧焼結し、密度ｈ＜
３ 、 ０３９ＩＣ１Ｎ３の焼結体を得た。この焼結
体を２０００℃、２０００ Ｋ９７ｃｍ３、ｌｈｒの条
件でＨＩＰ処理したところ、３． １３９／ｃｍ３まで
緻密化した。
１９００°ＣＳ ｌｈｒの条件で常圧焼結し、密度ｈ＜
３ 、 ０３９ＩＣ１Ｎ３の焼結体を得た。この焼結
体を２０００℃、２０００ Ｋ９７ｃｍ３、ｌｈｒの条
件でＨＩＰ処理したところ、３． １３９／ｃｍ３まで
緻密化した。
しかし、組織を調べてみると、中心部はＨＩＰ処理によ
り気孔が消滅したが、表面部は開気孔を通してＡｒが侵
入するため、ボアが残っていた。
り気孔が消滅したが、表面部は開気孔を通してＡｒが侵
入するため、ボアが残っていた。
以上述べたように、本発明の方法は、被処理物の密度の
制限なく、表面部、内部ともに均一に緻密化することが
可能である。さらにＨＩＰ処理の困難なセラミックスの
緻密化に対しても、効果的で、信頼性が高く、摺動性の
よい、高密度のセラミックス焼結体を容易に製造するこ
とが出来る優れた方法である。
制限なく、表面部、内部ともに均一に緻密化することが
可能である。さらにＨＩＰ処理の困難なセラミックスの
緻密化に対しても、効果的で、信頼性が高く、摺動性の
よい、高密度のセラミックス焼結体を容易に製造するこ
とが出来る優れた方法である。
Claims (2)
- １．セラミックス成形体を、安定で、かつ該セラミック
ス成形体と反応しない粉末中に埋没し、ナットプレスに
より熱間加圧して緻密化処理を施すことを特徴とするセ
ラミックス焼結体の製造方法。 - ２．セラミックス成形体が粉体に圧力を加えてかためた
圧粉成形体、低加圧或いは無加圧下で焼結した焼結体、
または反応焼結体である請求項１記載のセラミックス焼
結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63272102A JPH02120268A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | セラミックス焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63272102A JPH02120268A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | セラミックス焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02120268A true JPH02120268A (ja) | 1990-05-08 |
Family
ID=17509108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63272102A Pending JPH02120268A (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | セラミックス焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02120268A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4951021A (en) * | 1988-10-28 | 1990-08-21 | Eaton Corporation | Electromagnetic switching apparatus having dynamically balanced latch trip |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63272102A patent/JPH02120268A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4951021A (en) * | 1988-10-28 | 1990-08-21 | Eaton Corporation | Electromagnetic switching apparatus having dynamically balanced latch trip |
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