JPH02289464A - 導電性セラミックス - Google Patents
導電性セラミックスInfo
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- JPH02289464A JPH02289464A JP1110385A JP11038589A JPH02289464A JP H02289464 A JPH02289464 A JP H02289464A JP 1110385 A JP1110385 A JP 1110385A JP 11038589 A JP11038589 A JP 11038589A JP H02289464 A JPH02289464 A JP H02289464A
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Landscapes
- Ceramic Products (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】
ｍ発明の目的
［産業上の利用分野］
本発明は、導電性セラミックスに関し、特に、電気比抵
抗が十分に低減せしめられることにより放電加工が可能
とされかつ機械的強度が確保せしめられることにより構
造材料としても利用可能とされてなる導電性セラミック
スに関するものである。
抗が十分に低減せしめられることにより放電加工が可能
とされかつ機械的強度が確保せしめられることにより構
造材料としても利用可能とされてなる導電性セラミック
スに関するものである。
［従来の技術］
従来、この種の導電性セラミックスとしては、（ｉｆ炭
化珪素粉末と炭化チタン粉末との配合物に対し焼結助剤
としてホウ素および炭素を適当量だけ添加して焼結する
もの（窯業協会年会要旨集第２６８頁；昭和６２年）が
提案されており、また１ｉｉ１炭化珪素粉末と炭化チタ
ン粉末との配合物に対し焼結助剤としてアルミニウム化
合物を適当量たけ添加して焼結するものく特開昭５５−
１１６６６８］が提案されていた。
化珪素粉末と炭化チタン粉末との配合物に対し焼結助剤
としてホウ素および炭素を適当量だけ添加して焼結する
もの（窯業協会年会要旨集第２６８頁；昭和６２年）が
提案されており、また１ｉｉ１炭化珪素粉末と炭化チタ
ン粉末との配合物に対し焼結助剤としてアルミニウム化
合物を適当量たけ添加して焼結するものく特開昭５５−
１１６６６８］が提案されていた。
［解決すべき問題点］
しかしながら、従来の導電性セラミックスでは、ホウ素
および炭素を焼結助剤として添加する場合、炭化チタン
粉末の配合量が増加するに伴なって焼結性が徐々に低下
してしまうので、（１）無加圧焼結では十分な機械的強
度を達成できない欠点があり、このためｆｉｉ）ホット
プレス法によって焼結せざるを得ない欠点があり、結果
的に（ｉｉｉｌ複雑な形状の焼結体を製造できない欠点
があって、（１ｖ）工業的利用が大幅に制約される欠点
があった。
および炭素を焼結助剤として添加する場合、炭化チタン
粉末の配合量が増加するに伴なって焼結性が徐々に低下
してしまうので、（１）無加圧焼結では十分な機械的強
度を達成できない欠点があり、このためｆｉｉ）ホット
プレス法によって焼結せざるを得ない欠点があり、結果
的に（ｉｉｉｌ複雑な形状の焼結体を製造できない欠点
があって、（１ｖ）工業的利用が大幅に制約される欠点
があった。
また、従来の導電性セラミックスでは、アルミニウム化
合物を焼結助剤として用いる場合、炭化チタン粉末の配
合量がさほど多くない範囲においては無加圧焼結が可能
であるが、導電性を十分に確保でき放電加工が可能であ
る炭化チタン粉末の配合範囲においては、焼結性が著し
く低下してしまうので、ホウ素および炭素を焼結助剤と
して添加する場合と同様に、（ｉ＋無加圧焼結では十分
な機械的強度を達成できない欠点があり、このため（ｉ
ｉ）ホットプレス法によって焼結せざるを得ない欠点が
あり、結果的に（ｉｉｉ）複雑な形状の焼結体を製造で
きない欠点があって、（１ｖ）工業的利用が大幅に制約
される欠点があった。
合物を焼結助剤として用いる場合、炭化チタン粉末の配
合量がさほど多くない範囲においては無加圧焼結が可能
であるが、導電性を十分に確保でき放電加工が可能であ
る炭化チタン粉末の配合範囲においては、焼結性が著し
く低下してしまうので、ホウ素および炭素を焼結助剤と
して添加する場合と同様に、（ｉ＋無加圧焼結では十分
な機械的強度を達成できない欠点があり、このため（ｉ
ｉ）ホットプレス法によって焼結せざるを得ない欠点が
あり、結果的に（ｉｉｉ）複雑な形状の焼結体を製造で
きない欠点があって、（１ｖ）工業的利用が大幅に制約
される欠点があった。
したがって、従来の導電性セラミックスは、総じて、無
加圧焼結導電性の確保と機械的強度の確保とを同時に達
成できない欠点があった。
加圧焼結導電性の確保と機械的強度の確保とを同時に達
成できない欠点があった。
そこで、本発明は、これらの欠点を除去するために、無
加圧焼結と導電性の確保と機械的強度の確保とを同時に
達成してなる導電性セラミックスを提供せんとするもの
である。
加圧焼結と導電性の確保と機械的強度の確保とを同時に
達成してなる導電性セラミックスを提供せんとするもの
である。
（２）発明の構成
［問題点の解決手段１
本発明により提供される解決手段は、
「炭化珪素粉末２０〜５２重量部と炭化チタン粉末４６
〜７０重量部と酸化アルミニウム粉末２〜３０重量部と
の配合物を不活性ガス雰囲気下で１８００〜２１００℃
の温度にて焼結することにより作成されており、室温に
おける電気比抵抗がｌロー２Ωｃｍ以下でかつ曲げ強さ
が４００１ＪＰａ以上である導電性セラミックス」 である。
〜７０重量部と酸化アルミニウム粉末２〜３０重量部と
の配合物を不活性ガス雰囲気下で１８００〜２１００℃
の温度にて焼結することにより作成されており、室温に
おける電気比抵抗がｌロー２Ωｃｍ以下でかつ曲げ強さ
が４００１ＪＰａ以上である導電性セラミックス」 である。
［作用］
本発明にかかる導電性セラミックスは、上述の構成を有
するので、 １ｉ）電気比抵抗を低減せしめて導電性を確保し、放電
加工を容易とする作用 をなし、また （ｉｉ）機械的強度を確保し、構造材料とじての利用を
可能とする作用 をなす。
するので、 １ｉ）電気比抵抗を低減せしめて導電性を確保し、放電
加工を容易とする作用 をなし、また （ｉｉ）機械的強度を確保し、構造材料とじての利用を
可能とする作用 をなす。
［実施例］
次に、本発明にかかる導電性セラミックスについて、好
ましい実施例を挙げ、具体的に説明する。
ましい実施例を挙げ、具体的に説明する。
まず、本発明にかかる導電性セラミックスの一実施例に
ついて、その構成および作用を詳細に説明する。
ついて、その構成および作用を詳細に説明する。
本発明にかかる導電性セラミックスは、炭化珪素粉末２
０〜５２重量部と炭化チタン粉末４６〜７０重量部と酸
化アルミニウム粉末２〜３０重量部との配合物を不活性
ガス雰囲気下で１８００〜２１００℃の温度にて焼結す
ることにより作成されており、室温における電気比抵抗
が１０−２Ωｃｍ以下でかつ曲げ強さが４００ＭＰａ以
上である。
０〜５２重量部と炭化チタン粉末４６〜７０重量部と酸
化アルミニウム粉末２〜３０重量部との配合物を不活性
ガス雰囲気下で１８００〜２１００℃の温度にて焼結す
ることにより作成されており、室温における電気比抵抗
が１０−２Ωｃｍ以下でかつ曲げ強さが４００ＭＰａ以
上である。
ここで、炭化チタン粉末の配合量が４６〜７０重量部と
されている根拠は、ｆｉｔ ４６重量部未満となると焼
結体の導電性が十分でな（、経済的な加工速度で放電加
工できないことにあり、また（ｆｉｌ ７０重量部を超
えると焼結性が低下し焼結体の機械的強度を確保できな
いことにある。
されている根拠は、ｆｉｔ ４６重量部未満となると焼
結体の導電性が十分でな（、経済的な加工速度で放電加
工できないことにあり、また（ｆｉｌ ７０重量部を超
えると焼結性が低下し焼結体の機械的強度を確保できな
いことにある。
また、酸化アルミニウム粉末の配合量が２〜３０重量部
とされている根拠は、（ｉ）２重量部未満では焼結性が
十分でなく、また（ｉｉｌ ３０重量部を超えると、焼
結性が低下し焼結体の機械的強度を確保できないことに
ある。ちなみに酸化アルミニウム粉末は、必ずしもＡｌ
オ０３粉末として添加する必要はなく、アルミニウムア
ルコキシド、有機酸塩。
とされている根拠は、（ｉ）２重量部未満では焼結性が
十分でなく、また（ｉｉｌ ３０重量部を超えると、焼
結性が低下し焼結体の機械的強度を確保できないことに
ある。ちなみに酸化アルミニウム粉末は、必ずしもＡｌ
オ０３粉末として添加する必要はなく、アルミニウムア
ルコキシド、有機酸塩。
無機酸塩あるいはコロイド状アルミナなどの形態で添加
し焼結までの間に適宜の処理を施して酸化アルミニウム
Ａｌ２Ｏ５に変換してもよい。
し焼結までの間に適宜の処理を施して酸化アルミニウム
Ａｌ２Ｏ５に変換してもよい。
加えて、本発明にかかる導電性セラミックスには、焼結
性を改善して機械的強度を向上せしめるために、炭化珪
素粉末、炭化チタン粉末および酸化アルミニウム粉末の
合計配合量に対し、６重量部以下の炭素を配合してもよ
い。ここで、炭素の配合量を６重量部以下に制限する根
拠は、６重量部を超えると焼結体の機械的強度が低下し
てしまうことにある。
性を改善して機械的強度を向上せしめるために、炭化珪
素粉末、炭化チタン粉末および酸化アルミニウム粉末の
合計配合量に対し、６重量部以下の炭素を配合してもよ
い。ここで、炭素の配合量を６重量部以下に制限する根
拠は、６重量部を超えると焼結体の機械的強度が低下し
てしまうことにある。
次いで、上述した本発明にかかる導電性セラミックスの
一実施例の理解を一層謀めるために、数値などを挙げて
具体的に説明する。
一実施例の理解を一層謀めるために、数値などを挙げて
具体的に説明する。
１叉亘丞ユニ
平均粒径０．５ＬＬｍの炭化珪素粉末４２ｇは、平均粒
径２．Ｏａｍの炭化チタン粉末４６ｇと平均粒径００２
μｍのアルミナゾル９ｇとが添加配合されたのち、更に
炭化度５０％のフェノール樹脂６ｇを含むエタノール？
８液１５０ｍ１が添加配合され、プラスチック類のボッ
トミル（すなわちポリポットおよびアルミナボール）を
用いて２４時間にわたって攪拌混合された。
径２．Ｏａｍの炭化チタン粉末４６ｇと平均粒径００２
μｍのアルミナゾル９ｇとが添加配合されたのち、更に
炭化度５０％のフェノール樹脂６ｇを含むエタノール？
８液１５０ｍ１が添加配合され、プラスチック類のボッ
トミル（すなわちポリポットおよびアルミナボール）を
用いて２４時間にわたって攪拌混合された。
次いで、撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたの
ち、造粒されて造粒混合物とされた。
ち、造粒されて造粒混合物とされた。
造粒混合物は、金型ブレスおよびラバープレスによって
、５ ｍｍＸ ５ ｍｍＸ ６０ｍｍの成形体とされた
。
、５ ｍｍＸ ５ ｍｍＸ ６０ｍｍの成形体とされた
。
成形体は、グラファイト製容器に収容されたのち、アル
ゴンガス雰囲気下において１９００℃の温度で焼結され
、セラミックス焼結体とされた。
ゴンガス雰囲気下において１９００℃の温度で焼結され
、セラミックス焼結体とされた。
セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定され
た（第１表参照）。第１表によれば、電気比抵抗が１．
ＯＸ １０−”０ｃｍと小さかったので、セラミックス
焼結体の放電加工速度は、４０〜８０ｍｍ” ７分と超
硬合金の放電加工速度に実質的に匹敵する値となってお
り、工業化に適した速度で加工できた。
げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定され
た（第１表参照）。第１表によれば、電気比抵抗が１．
ＯＸ １０−”０ｃｍと小さかったので、セラミックス
焼結体の放電加工速度は、４０〜８０ｍｍ” ７分と超
硬合金の放電加工速度に実質的に匹敵する値となってお
り、工業化に適した速度で加工できた。
ユ大亘五呈り
炭化珪素粉末および炭化チタン粉末の配合添加量が、そ
れぞれ３５ｇおよび５３ｇとされたことを除き、実施例
１が反復された。
れぞれ３５ｇおよび５３ｇとされたことを除き、実施例
１が反復された。
セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定され
た（第１表参照）。第１表によれば、電気比抵抗が４．
５Ｘ １０−’Ωｃｍと小さかったので、セラミックス
焼結体の放電加工速度は、４０〜８０ｍが７分と超硬合
金の放電加工速度に実質的に匹敵する値となっており、
工業化に適した速度で加工できた。
げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定され
た（第１表参照）。第１表によれば、電気比抵抗が４．
５Ｘ １０−’Ωｃｍと小さかったので、セラミックス
焼結体の放電加工速度は、４０〜８０ｍが７分と超硬合
金の放電加工速度に実質的に匹敵する値となっており、
工業化に適した速度で加工できた。
ユ夾立±１１
炭化珪素粉末、炭化チタン粉末およびフェノール樹脂の
添加配合量が、それぞれ２７ｇ、６２ｇおよび４ｇとさ
れたことを除き、実施例１が反復された。
添加配合量が、それぞれ２７ｇ、６２ｇおよび４ｇとさ
れたことを除き、実施例１が反復された。
セラミックス焼結体は、相対密度、ｉｉ電気比抵抗よび
曲げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定さ
れた（第１表参照）、第１表によれば、電気比抵抗が２
．６ｘｌＯ−“０ｃｍと小さがったので、セラミックス
焼結体の放電加工速度は、４０〜８０ｍｍ２／分と超硬
合金の放電加工速度に実質的に匹敵する値となっており
、工業化に適した速度で加工できた。
曲げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定さ
れた（第１表参照）、第１表によれば、電気比抵抗が２
．６ｘｌＯ−“０ｃｍと小さがったので、セラミックス
焼結体の放電加工速度は、４０〜８０ｍｍ２／分と超硬
合金の放電加工速度に実質的に匹敵する値となっており
、工業化に適した速度で加工できた。
ユｍ引先と
平均粒径０，５μｍの炭化珪素粉末４６ｇは、平均粒径
２０μｍの炭化チタン粉末４６ｇと平均粒径０．０２ｕ
ｍのアルミナゾル８ｇとが添加配合されたのち、更にポ
リビニルアセテート２．５ｇを含むアセトン溶液２００
ｍ１が添加配合され、プラスチック類のボットミル（す
なわ、ちポリポットおよびアルミナボール）を用いて２
４時間にわたって撹拌）程合された。
２０μｍの炭化チタン粉末４６ｇと平均粒径０．０２ｕ
ｍのアルミナゾル８ｇとが添加配合されたのち、更にポ
リビニルアセテート２．５ｇを含むアセトン溶液２００
ｍ１が添加配合され、プラスチック類のボットミル（す
なわ、ちポリポットおよびアルミナボール）を用いて２
４時間にわたって撹拌）程合された。
次いで、撹拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたの
ち、造粒されて造粒混合物とされた。
ち、造粒されて造粒混合物とされた。
造粒混合物は、金型ブレスおよびラバープレスによって
、５ ｍｍＸ ５ ｍｍＸ ６０ｍｍの成形体とされた
。
、５ ｍｍＸ ５ ｍｍＸ ６０ｍｍの成形体とされた
。
成形体は、グラファイト製容器に収容されたのち、アル
ゴンガス雰囲気下において１９００℃の温度で焼結され
、セラミックス焼結体とされた。
ゴンガス雰囲気下において１９００℃の温度で焼結され
、セラミックス焼結体とされた。
セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定され
た（第１表参照）、、第１表によれば、電気比抵抗が１
．２ＸｌＯ−”０ｃｍと小さかったので、セラミックス
焼結体の放電加工速度は４０〜８０ｍｍ２／分と超硬合
金の放電加工速度に実質的に匹敵する値となっており、
工業化に適した速度で加工できた。
げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定され
た（第１表参照）、、第１表によれば、電気比抵抗が１
．２ＸｌＯ−”０ｃｍと小さかったので、セラミックス
焼結体の放電加工速度は４０〜８０ｍｍ２／分と超硬合
金の放電加工速度に実質的に匹敵する値となっており、
工業化に適した速度で加工できた。
−けＵ基ジー
平均粒径０．５ｕｍの炭化珪素粉末６５ｇは、平均粒径
２．Ｏａｍの炭化チタン粉末２４ｇと平均粒径口９口２
ｕｍのアルミナゾル８ｇとが添加配合されたのち、更に
炭化度５０％のフェノール樹脂６ｇを含むエタノール溶
液１５０ｍ１が添加配合され、プラスチック製のボット
ミル（すなわちポリポットおよびアルミナボール）を用
いて２４時間にわたって攪拌混合された。
２．Ｏａｍの炭化チタン粉末２４ｇと平均粒径口９口２
ｕｍのアルミナゾル８ｇとが添加配合されたのち、更に
炭化度５０％のフェノール樹脂６ｇを含むエタノール溶
液１５０ｍ１が添加配合され、プラスチック製のボット
ミル（すなわちポリポットおよびアルミナボール）を用
いて２４時間にわたって攪拌混合された。
次いで、攪拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたの
ち、造粒されて造粒混合物とされた。
ち、造粒されて造粒混合物とされた。
造粒混合物は、金型ブレスおよびラバープレスによって
、５ ｍｍＸ ５ ｍｍＸ ６０ｍｍの成形体とされた
。
、５ ｍｍＸ ５ ｍｍＸ ６０ｍｍの成形体とされた
。
成形体は、グラファイト製容器に収容されたのち、アル
ゴンガス雰囲気下において１９００℃の温度で焼結され
、セラミックス焼結体とされた。
ゴンガス雰囲気下において１９００℃の温度で焼結され
、セラミックス焼結体とされた。
セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定され
る（第１表参解）。第１表によれば、電気比抵抗が５．
２Ｘ１０−２Ωｃｍと大きかったので、セラミックス焼
結体の放電加工速度は５ｍｍ”７分と小さ（、工業化に
適した速度では加工できなかった。
げ強さ（室温における３点曲げ強さ）について測定され
る（第１表参解）。第１表によれば、電気比抵抗が５．
２Ｘ１０−２Ωｃｍと大きかったので、セラミックス焼
結体の放電加工速度は５ｍｍ”７分と小さ（、工業化に
適した速度では加工できなかった。
第１表を参照すれば明らかなように、本発明によれば、
セラミックス焼結体の電気比抵抗をｌロー２ΩｃｌＴ１
以下とでき、併せて曲げ強さを４００ＭＰａ以上と大き
くできる。このため、本発明によれば、セラミックス焼
結体の放電加工を容易化でき、深度の大きな形状であっ
ても短時間で加工でき、ひいては高強度および高靭性を
確保できる。
セラミックス焼結体の電気比抵抗をｌロー２ΩｃｌＴ１
以下とでき、併せて曲げ強さを４００ＭＰａ以上と大き
くできる。このため、本発明によれば、セラミックス焼
結体の放電加工を容易化でき、深度の大きな形状であっ
ても短時間で加工でき、ひいては高強度および高靭性を
確保できる。
なお、上述の実施例においては、炭化珪素粉末の粒径が
０５μｍとされていたが、本発明は、これに限定される
ものではない。しかしながら、セラミックス焼結体の機
械的強度などを考慮すると、本発明では、炭化珪素粉末
の粒径が２μｍ以下であることが好ましい。
０５μｍとされていたが、本発明は、これに限定される
ものではない。しかしながら、セラミックス焼結体の機
械的強度などを考慮すると、本発明では、炭化珪素粉末
の粒径が２μｍ以下であることが好ましい。
（３）発明の効果
上述より明らかなように、本発明にかかる導電性セラミ
ックスは、 ｆｉｔ電気比抵抗を低減せしめて導電性を確保し、放電
加工を容易とできる効 果 を有し、また しての利用を可能とできる効果 を有する。
ックスは、 ｆｉｔ電気比抵抗を低減せしめて導電性を確保し、放電
加工を容易とできる効 果 を有し、また しての利用を可能とできる効果 を有する。
Claims (1)
- 炭化珪素粉末２０〜５２重量部と炭化チタン粉末４６
〜７０重量部と酸化アルミニウム粉末２〜３０重量部と
の配合物を不活性ガス雰囲気下で１８００〜２１００℃
の温度にて焼結することにより作成されており、室温に
おける電気比抵抗が１０＾−＾２Ωｃｍ以下でかつ曲げ
強さが４００ＭＰａ以上である導電性セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110385A JPH02289464A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 導電性セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110385A JPH02289464A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 導電性セラミックス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289464A true JPH02289464A (ja) | 1990-11-29 |
Family
ID=14534466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1110385A Pending JPH02289464A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 導電性セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02289464A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05219603A (ja) * | 1992-02-05 | 1993-08-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 集電用すり板 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6445755A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-20 | Hitachi Ltd | Ceramic dull roll for rolling, its production and rolling mill using said roll |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1110385A patent/JPH02289464A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6445755A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-20 | Hitachi Ltd | Ceramic dull roll for rolling, its production and rolling mill using said roll |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05219603A (ja) * | 1992-02-05 | 1993-08-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 集電用すり板 |
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