JPH0242796B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0242796B2
JPH0242796B2 JP61116318A JP11631886A JPH0242796B2 JP H0242796 B2 JPH0242796 B2 JP H0242796B2 JP 61116318 A JP61116318 A JP 61116318A JP 11631886 A JP11631886 A JP 11631886A JP H0242796 B2 JPH0242796 B2 JP H0242796B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zro
volume
hfo
fiber
monoclinic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61116318A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61281076A (ja
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6271636&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0242796(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed filed Critical
Publication of JPS61281076A publication Critical patent/JPS61281076A/ja
Publication of JPH0242796B2 publication Critical patent/JPH0242796B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111Fine ceramics
    • C04B35/117Composites
    • C04B35/119Composites with zirconium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/185Mullite 3Al2O3-2SiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486Fine ceramics
    • C04B35/488Composites
    • C04B35/4885Composites with aluminium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • C04B35/645Pressure sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野: 本発明は、改善された機械的強度を有する繊維
強化セラミツク成形体およびその製造法に関す
る。
従来技術: セラミツク材料は、繊維を導入することによつ
て強化させることができる〔下記参照:a)フイ
リツプス(D.C.Phillips)、AERE Harwell
Rept.No.AERE−R10056、UK、1981年2月;b)
マーシヤル(O.B.Marshall)およびエバンズ
(A.G.Evans)、ジヤーナル・オブ・ズイ・アメリ
カン・セラミツク・ソサイエテイ(J.Am.
Ceram.Soc.)68(1985)330;c)フイリツプス
(D.C.Phillips)、フアイバー・リインフオース
ド・セラミツクス・イン・ハンドブツク・オブ・
コンポズイツツ(Fiber Reinforced Ceramics
in Handbook of Composites)、第4巻、エルス
ビーヤ・サイエンス社(Elsevier Science
Publ.)刊、1983、第374頁〜第427頁〕。しかし、
焼結過程ないしは熱間圧縮過程の間に多くの場合
には繊維の良好な機械的性質は、部分的に著しく
劣化される(多くの場合に微結晶性繊維の粒子成
長によつて、セラミツクマトリツクスとの反応に
よつて、屡々の破壊によつて、等)。多結晶性繊
維とは異なり、単結晶性繊維(ひげ結晶)は、殆
んど避けられないセラミツクマトリツクス中への
導入を克服する(下記参照:ベツヒヤー(P.F.
Becher)、ジヤーナル・オブ・ズイ・アメリカ
ン・セラミツク・ソサイエテイ(J.Am.Ceram.
Soc.)67(1984)C−267)。この理由は、とくに
極めて高い機械的強度(SiC−ひげ結晶:GPa20
まで、Al2O3−ひげ結晶:GPA5まで)、高い弾性
率(SiC:GPA500〜700、Al2O3:GPa>400)
および多くの場合の理論的密度(すなわち、ガス
包含物を有する孔が全くないこと、粒子限界が全
くないこと、等)にある。強化に対するこの良好
な理論的前提条件にも拘らず、ひげ結晶の性質
は、不十分にのみセラミツクマトリツクスに転用
させることができるにすぎない。それというの
も、ひげ結晶とマトリツクスとの間の化学(固
定)結合により(殊に、低い温度および中位の温
度で)応力特異性が生じ(ベンダー(B.A.
Bender)、ルイス(D.Lewis)、コブレンツ(W.
S.Coblenz)およびライス(R.W.Rice)、Ceram.
Eng.Sci.Proc.5(1984)513)、この応力特異性に
よりマトリツクスに亀裂が発生した後にひげ結晶
の破壊も生じる。
マトリツクスと、繊維/ひげ結晶との間の境界
面強度が比較的低くかつこうしてひげ結晶の引抜
きが生じるような滅多にない場合にのみ、この特
異性は阻止され、かつひげ結晶の固有強度は利用
することができる。
発明が達成しようとする問題点: 従つて、本発明の課題は、前記困難をこれまで
公知の繊維強化セラミツク材料の場合に克服し、
かつ強化繊維の強度特性がマトリツクスに転用さ
れるような材料を得ることである。殊に、本発明
は、この種の成形体の際に、約1000℃の温度まで
の高い破壊強度を実現させ、しかも強化材料とマ
トリツクスとの間に化学結合が起こる場合にも実
現させることであり、さらに有効な強化を強化繊
維の熱膨脹率がマトリツクスの熱膨脹率よりも小
さい場合にも達成することであり、かつ最後に繊
維容量百分率が僅かである場合にも常圧の焼結、
ひいては等静圧熱間後圧縮を封入なしに可能にす
る強化効果を達成することを目的としている。
問題点を解決するための手段: このことは、本発明によれば、単斜晶の形の
ZrO2、HfO2またはZrO2/HfO2−アロイ少なく
とも15容量%および強度を高めるために十分な量
の無機繊維を含有し、かつセラミツクマトリツク
ス材料、少なくとも15容量%の正方晶ZrO2
HfO2またはZrO2/HfO2−アロイ粒子および繊維
からなる混合物を正方晶から単斜晶への変態温度
を越える温度で熱間圧縮することによつて得られ
ることを特徴とする、改善された機械的強度を有
する繊維強化セラミツク成形体によつて達成され
る。
繊維成分は特に少なくとも2容量%である。こ
の上限は、マトリツクスおよび単斜晶相のそれぞ
れの物質組成に関連して努力される強化効果によ
つて決定され、かつ若干の試験によつて容易に確
認することができる。特に有利なのは、4〜50容
量%の繊維成分である。繊維それ自体は、特にひ
げ結晶からなるが、全部または部分的に多結晶性
繊維によつて代えられていてもよい。
ひげ結晶材料としては、公知の無機ひげ結晶物
質がこれに該当する。SiC、Al2O3およびSi3N4
は、単独であるのが好ましいかまたは混合物であ
るのが好ましい。
ひげ結晶の厚さは重要なことではない。しか
し、厚さは0.1〜5μの間にあるのが好ましい。
マトリツクス材料としては、極めて安定なセラ
ミツク成形体に適当な材料がこれに該当する。好
ましくは、Al2O3、部分的に安定化されたZrO2
(PSZ)、微結晶の正方晶ZrO2(TZP)、菫青石、
ムライト、Mg−Al−スピネル、Al2TiO5、ジル
コニウム、Si3N4、B4Cおよびそれらの混合物で
ある。
ZrO2、HfO2の単斜晶ないしはZrO2/HfO2
アロイの含量は、特に18〜60容量%の間にある。
全部のこれまで開発されたセラミツク繊維/セ
ラミツクマトリツクス結合材料(下記参照:ドナ
ルド(I.W.Donald)およびマクミラン(P.W.
McMillan)、J.Mat.Sci.、(1976)949)に比
しての本発明の本質的な利点は、マトリツクス
(特に化学結合の場合)を熱膨脹率の差(Δα=αn
−αf>0;m:マトリツクス、f:繊維/ひげ結
晶)がプラスである、すなわち通常冷却後に製造
温度によつて反対にされた応力挙動(マトリツク
ス中の引張、繊維/ひげ結晶中の圧縮)が支配す
ることになるであろう場合にも、ひげ結晶によつ
て前負荷する(強化コンクリートと同様に圧縮応
力)ことにある。このことは、マトリツクスに十
分量のZrO2(ないしはHfO2またはZrO2−HfO2
アロイ)を添加し、このZrO2によりその正方晶
(t)格子変態から単斜晶(m)格子変態への変
換後に約600℃〜900℃でそれと関連する体膨脹率
(約5容量%、下記参照:アドバンシーズ・イ
ン・セラミツクス(Advances in Ceramics)、
第12巻、1984)のために埋蔵されたひげ結晶を高
い引張応力下に置くことに原因が帰せられる。特
に僅かなαを有するひげ結晶の場合(例えば、α
(SiC)=4.7×10-6/K、α(Si3N4)=3.2×10-6
K)に極めて重要である前記原理は、次に添付図
面(第1A図および第1B図)と関連させて記載
され、この場合ZrO2に対する記載は、意味的に
HfO2およびそれとのアロイについても当てはま
る。
セラミツクマトリツクス中に埋蔵されたひげ結
晶(ないしは繊維)の十分な量を有するセラミツ
クマトリツクスの場合、温度Tgの製造温度から
冷却する際に(Tg:応力をもはや緩和させるこ
とのできない温度)引張応力(第1A図の場合)
ないしは圧縮応力(第1B図の場合)は、熱的不
整合Δαのために発生される。MsとMf(マルテン
サイト開始温度およびマルテンサイト最終温度)
の間でマトリツクス中のZrO2相は、tからmへ
変態し、かつマトリツクス中の容量百分率(V)
に相当して圧縮応力(δT)を生ぜしめ、この圧縮
応力は、埋蔵されたひげ結晶によつて引張応力の
形で補償される。平均マトリツクス応力(δnは、
次式により近似的に計算することができる: δn=(αn−αf)EfVfΔT/1+Vf(Ef/En−1) δT=EfVfT/3/1+Vf(Ef/En−1) 但し、EfおよびEnは、ひげ結晶のE−弾性率
ないしはマトリツクスのE−弾性率であり、Ef
は、ひげ結晶の容量百分率であり、εT(5%)
は、ZrO2の変態に不可避の体膨脹率であり、か
つvは、セラミツクマトリツクス中のZrO2−相
の変態可能な容量百分率である。
マトリツクスの変態に不可避の初期応力は、
Mfと室温(RT)との間で第1A図の場合に減少
され、第1B図の場合にはさらに上昇される。初
期応力は、逆変態(m→t)がAsとAfとの間
(オーステナイト初期温度およびオーステナイト
最終温度;約1000℃〜1170℃)を越えた際に初め
て減少される、すなわちこの種のセラミツク結合
材料は、Asまで高いひげ結晶強度の利用下に使
用することができる。Asは、HfO2をZrO2に添加
してアロイ化することによつて上昇させることが
できる(例えば、ZrO2+HfO210モル%:As
1250℃)。
本発明の作用に対して本質的な前提条件は、セ
ラミツクマトリツクス中に混入されたZrO2−相
の十分に高い温度(すなわち、Ms>600℃)での
変態性である。このことは、少なくとも15容量%
のZrO2を添加することによつて達成される。更
に、ZrO2の正方形ないしは立方形を安定化する
(例えば、MgO、CaO、Y2O3等)結合は、PSZ
−セラミツクおよびTZP−セラミツクを強化す
る場合を除いて通常は回避すべきである(PSZ:
部分的に安定化されたZrO2、TZP:微結晶の正
方晶ZrO2、下記参照:アドバンシーズ・イン・
セラミツクス(Advances in Ceramics)、第12
巻(1984))。このことは、室温で微細な正方晶粒
子ないしは正方晶粒子と単斜晶粒子とからなる混
合物、ないしは析出物が埋蔵されているような所
謂ZrO2−強化(ないしは変態強化された)セラ
ミツクとは異なり、本発明の場合に大きい粒子
(Ms−温度>600℃を有する)が存在しているか
または連続単斜晶ZrO2−相が存在していること
を意味する。なかんずく次の特許明細書:
US4419311、US4298385、US4184882、
US4218253、US4322249、DE2549652に記載され
ているZrO2−強化セラミツクの場合、一般に強
化効果(応力誘発された変態ないしは微小亀裂形
成)は、温度が上昇するにつれて減少する(その
ためには、次のものをも参照:クラウセン(N.
Claussen)、J.Mat.Sci.Eug.71(1985)23)。大抵
の本発明による成形体の場合(第1A図の場合)、
初期応力は、温度が上昇するにつれて増大し、し
たがつて若干の場合には第1にむしろ温度上昇を
伴なう強度の増大を期待することができる。
本発明によれば、変態強化と初期応力強化との
組合せを達成することもできる。更に、若干の場
合には、勿論著しく僅かな作用を有するのである
が多結晶性繊維をひげ結晶の代りに使用すること
ができる。
本発明の他の対象は、マトリツクス粒子、正方
晶ZrO2、HfO2またはZrO2/HfO2−アロイ粒子
および繊維を徹底的に混合し、1000℃を越える温
度で熱間圧縮することよりなる、新規の繊維強化
セラミツク成形体を製造する方法である。
これまで公知の繊維/ひげ結晶強化セラミツク
結合材料に比してのセラミツク材料の本発明によ
るひげ結晶初期応力の特別な利点は、次のことで
ある: 1 約1000℃の温度(As)までの高い破壊強度。
2 ひげ結晶とマトリツクスとの間の化学結合の
場合にも高い破壊抵抗。
3 熱膨脹率がマトリツクスの熱膨脹率よりも低
いひげ結晶を用いても有効な強化(殊に、SiC
−ひげ結晶を有するPSZ−セラミツクまたは
TZP−セラミツクの組合せの場合)。
4 結合材料において既に常圧の焼結によつて閉
鎖多孔性を達成することができるような僅かな
ひげ結晶容量百分率(<10容量%)の場合の強
化効果;同時に等静圧熱間後圧縮が封入なしに
可能になること。
前記性質のために、本発明による成形体は、特
に(注型)電動機部材に適当であり、機械構成部
材ないしは装置構成部材として適当であり、かつ
切削用セラミツク(Schneidkeramik)として適
当である。
実施例: 次に、本発明を実施例につきさらに詳説する。
例 1 正方晶ZrO232容量%(平均粉末粒径約0.5μ)
およびAl2O348容量%(約0.6μ)からなる水性懸
濁液100gにSiC−ひげ結晶20容量%(タテホ・
ケミカルズ社(Tateho Chemicals)、SCW1、
0.05〜0.5μ)を添加し、超音波で10分間分散さ
せ、かつドラムミキサー中でプラスチツク球(φ
約3mm)を用いて2時間混合する。引続き、スリ
ツプを噴霧乾燥し、かつ黒鉛マトリツクス中で熱
間圧縮(1500℃、10分間)してタブレツトにする
(φ35mm、厚さ15mm)。これから得られた、寸法3
×3×30mm3を有する曲げ小棒につき880MPaの
4点強度(4−Punkt−Festigkeiten)および
8.5MPa√mの破壊抵抗(KIc)(圧入法)を測定
した。Ms−温度は750℃であり、ZrO2の>95%
は単斜晶で存在した。
例 2 例1と同様にZrO248容量%、Al2O348容量%お
よびSiC−ひげ結晶4容量%からなる混合物100
gから試料を得た。強度は480MPaであり、KIc
は5.4MPa√であつた。
ZrO2は実際に完全に単斜晶であつた。同様に
して得られた、SiC−ひげ結晶なしの試料は、
屡々亀裂に充ち、したがつて全く測定可能な強度
を有さなかつた。
例 3 例1と同様にZrO240容量%、菫青石40容量%
およびSiC−ひげ結晶20容量%からなる混合物
100gから試料を1350℃の温度で10分間熱間圧縮
した。これから得られた小棒の曲げ強度は
520MPaであり、KIcは6.3MPa√であつた。
SiC−ひげ結晶なしの同じ試料は250MPaの強度
を有し;この場合には、例2のような亀裂は、粒
子間の薄いガラス相が変態応力を緩和させるので
確認することができなかつた。
例 4 例3と同様にムライト60容量%、ZrO220容量
%およびSiC−ひげ結晶20容量%からなる試料を
1600℃で20分間熱間圧縮した。強度は610MPaで
あつた。
例 5 例1と同様に3y−TZP−粉末40容量%
(Y2O33モル%を有するZrO2、トーヨー・ソー
ダ・ケミカル社(Toyo Sada Chem.)、日本国
在、平均粒径約0.3μ)、ZrO230容量%およびSiC
−ひげ結晶30容量%からなる混合物100gから試
料を1450℃で10分間熱間圧縮した。室温での曲げ
強度は1150MPa(1300MPa)であり、かつ1000℃
の場合には460MPa(190MPa)であり;室温での
KIcは14.4MPa√(6.5MPa√)であつた。括
弧内の値は、単斜晶ZrO2なしおよびSiC−ひげ結
晶なしの同様にして得られた3y−TZPに関連す
る。
例 6 例5に相当して試料をSiC−ひげ結晶を用いる
代りにAl2O3−ひげ結晶(サーモキネテイクス社
(Thermokinetics)、ワシントン在)を用いて得
た。室温での強度は1080MPaであり、KIc
11.8MPa√であつた。
例 7 例5に相当して試料を3y−TZP−粉末を用い
る代りに3Mg−PSZ−粉末(MgO−含有ZrO23モ
ル%、マグネシウム・エレクトロン社
(Magnesium Elektron)、トウイツケンハム
(Twickenham)在、英国)を用いてAl2O3−ひ
げ結晶30容量%と一緒に(SiC−ひげ結晶の代り
に)1700℃で30分間熱間圧縮した。1420℃で2時
間の灼熱時間後、室温での強度は880MPaであ
り、かつKIcは13.6MPa√であつた。1000℃で
の曲げ強度は440MPaであつた。
【図面の簡単な説明】
第1A図および第1B図は、それぞれ本発明に
より改善された機械的強度を有する繊維強化セラ
ミツク成形体に関連する応力の原理を示す線図で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 改善された機械的強度を有する繊維強化セラ
    ミツク成形体において、単斜晶の形のZrO2
    HfO2またはZrO2/HfO2−アロイ少なくとも15容
    量%および強度を高めるために十分な量の無機繊
    維を含有し、かつセラミツクマトリツクス材料、
    少なくとも15容量%のZrO2、HfO2またはZrO2
    HfO2−アロイ粒子および繊維からなる混合物を
    正方晶から単斜晶への変態温度を越える温度で熱
    間圧縮することによつて得られることを特徴とす
    る、改善された機械的強度を有する繊維強化セラ
    ミツク成形体。 2 繊維成分が少なくとも2容量%である、特許
    請求の範囲第1項記載の成形体。 3 繊維成分が4〜50容量%である、特許請求の
    範囲第2項記載の成形体。 4 繊維成分が全部または部分的にひげ結晶から
    なる、特許請求の範囲第1項から第3項までのい
    ずれか1項に記載の成形体。 5 ひげ結晶がSiC、Si3N4または/およびAl2O3
    からなる、特許請求の範囲第4項記載の成形体。 6 ひげ結晶が0.1〜5μの厚さを有する、特許請
    求の範囲第5項記載の成形体。 7 マトリツクス材料がAl2O3、PSZ、TZP、菫
    青石、ムライト、Mg−Al−スピネル、Al2TiO5
    ジルコニウム、Si3N4、B4Cまたはその混合物か
    らなる、特許請求の範囲第1項から第6項までの
    いずれか1項に記載の成形体。 8 単斜晶が18〜60容量%の量で存在する、特許
    請求の範囲第1項から第7項までのいずれか1項
    に記載の成形体。 9 マトリツクスが部分的に安定化されたかまた
    は微結晶性の正方晶ZrO2、単斜晶少なくとも20
    容量%およびひげ結晶少なくとも20重量%からな
    り、かつ少なくとも10MPa√の破壊抵抗KIc
    有する、特許請求の範囲第1項記載の成形体。 10 改善された機械的強度を有する繊維強化セ
    ラミツク成形体の製造法において、マトリツクス
    粒子、正方晶ZrO2、HfO2またはZrO2/HfO2
    アロイ粒子および繊維を徹底的に混合し、1000℃
    を越える温度で熱間圧縮することを特徴とする、
    改善された機械的強度を有する繊維強化セラミツ
    ク成形体の製造法。 11 成分の混合物を液状媒体中に予め取り、形
    成されたスリツプを噴霧乾燥する、特許請求の範
    囲第10項記載の方法。 12 熱間圧縮を13℃〜1800℃の間の温度で5〜
    60分間実施する、特許請求の範囲第10項または
    第11項に記載の方法。
JP61116318A 1985-05-24 1986-05-22 改善された機械的強度を有する繊維強化セラミツク成形体およびその製造法 Granted JPS61281076A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3518844.8 1985-05-24
DE19853518844 DE3518844A1 (de) 1985-05-24 1985-05-24 Keramischer verbundwerkstoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61281076A JPS61281076A (ja) 1986-12-11
JPH0242796B2 true JPH0242796B2 (ja) 1990-09-26

Family

ID=6271636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61116318A Granted JPS61281076A (ja) 1985-05-24 1986-05-22 改善された機械的強度を有する繊維強化セラミツク成形体およびその製造法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4767727A (ja)
EP (1) EP0202504B1 (ja)
JP (1) JPS61281076A (ja)
AT (1) ATE55592T1 (ja)
DE (2) DE3518844A1 (ja)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1271784A (en) * 1986-06-19 1990-07-17 Kishor P. Gadkaree Zirconia ceramic article toughened with sic whiskers
US4946807A (en) * 1986-08-18 1990-08-07 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Composite ceramic material reinforced with silicon carbide whiskers
FR2604702B1 (fr) * 1986-10-02 1992-07-24 Desmarquest Ceramiques Tech Procede de fabrication de pieces composites comportant une matrice de matiere ceramique renforcee par des particules de zircone et eventuellement des fibres monocristallines de carbure de silicium
EP0276913A3 (en) * 1987-01-27 1988-09-14 Corning Glass Works Mullite ceramic whisker composite article exhibiting high-temperature strength
IT1202571B (it) * 1987-02-20 1989-02-09 Keramont Research Corp Compositi a base di allumina ronforzata con zirconia e con whiskers
DE3706000A1 (de) * 1987-02-25 1988-09-08 Feldmuehle Ag Schneidplatte
SE8701172D0 (sv) * 1987-03-20 1987-03-20 Sandvik Ab Whiskerforsterkt keramiskt skerverktyg
US4804645A (en) * 1987-03-27 1989-02-14 Sandvik Aktiebolag Ceramic material based on alumina and refractory hard constituents
US4925458A (en) * 1987-05-28 1990-05-15 Kennametal Inc. Cutting tool
DE3869483D1 (de) * 1987-06-09 1992-04-30 Sandvik Ab Mit whiskern verstaerktes keramisches schneidwerkzeug.
US4921819A (en) * 1987-09-24 1990-05-01 E. I. Dupont De Nemours And Company Hafnia modified alumina fibers
JPH03503754A (ja) * 1988-02-26 1991-08-22 アライド‐シグナル・インコーポレーテッド 表面をジルコン酸塩化したアルミナ繊維により強化された十分に稠密なアルミナセラミック複合材料
US5077243A (en) * 1988-07-02 1991-12-31 Noritake Co., Limited Fiber-reinforced and particle-dispersion reinforced mullite composite material and method of producing the same
US4959331A (en) * 1988-11-03 1990-09-25 Kennametal Inc. Alumina-zirconia-silicon carbide-magnesia cutting tools
US4959332A (en) * 1988-11-03 1990-09-25 Kennametal Inc. Alumina-zirconia-carbide whisker reinforced cutting tools
US5024976A (en) * 1988-11-03 1991-06-18 Kennametal Inc. Alumina-zirconia-silicon carbide-magnesia ceramic cutting tools
US4965231A (en) * 1988-11-03 1990-10-23 Kennametal Inc. Alumina-zirconia-silicon carbide-magnesia compositions and articles made therefrom
JPH0777681B2 (ja) * 1988-11-03 1995-08-23 ケンナメタル インコーポレイテッド アルミナ―ジルコニア―シリコンカーバイド―マグネシアセラミック製品
US4960735A (en) * 1988-11-03 1990-10-02 Kennametal Inc. Alumina-zirconia-silicon carbide-magnesia ceramics
JPH02141466A (ja) * 1988-11-24 1990-05-30 Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd セラミックス複合材料及びその製造方法
US5112780A (en) * 1989-05-12 1992-05-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Sialon based composite and method of manufacturing the same
US5059564A (en) * 1989-06-05 1991-10-22 Kennametal Inc. Alumina-titanium carbide-silicon carbide composition
GB2233322A (en) * 1989-06-23 1991-01-09 Secr Defence Strengthening refractory oxide ceramics
US5238885A (en) * 1990-09-25 1993-08-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Sialon type sintered bodies and method of producing the same
US5177037A (en) * 1991-05-21 1993-01-05 Industrial Ceramic Technology, Inc. High fracture toughness electro-discharge machineable ceramic whisker reinforced ceramic composites and tooling made therefrom
ES2098522T3 (es) * 1992-05-07 1997-05-01 Volvo Aero Aktiebolag Un material compuesto ceramico, particularmente para uso a temperaturas superiores a 1400 grados c.
JPH08501266A (ja) * 1992-05-07 1996-02-13 ボルボ エアロ コーポレイション 特に1400℃より高い温度において用いるセラミック複合材料
SE507706C2 (sv) * 1994-01-21 1998-07-06 Sandvik Ab Kiselkarbidwhiskerförstärkt oxidbaserat keramiskt skär
US6624105B2 (en) * 2000-09-28 2003-09-23 Mitsui Mining Material Co., Ltd. Oxide ceramic fiber/oxide ceramic composite material and process for production thereof
US20130143867A1 (en) 2011-12-02 2013-06-06 Sychroneuron Inc. Acamprosate formulations, methods of using the same, and combinations comprising the same
US10166207B2 (en) 2013-06-05 2019-01-01 Synchroneuron, Inc. Acamprosate formulations, methods of using the same, and combinations comprising the same
CN114351134B (zh) * 2021-11-23 2023-10-31 兆山科技(北京)有限公司 一种抗裂纹耐高温腐蚀的梯度陶瓷涂层及制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3233019A1 (de) * 1982-09-06 1984-03-08 Max Planck Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen Keramikformkoerper, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
US4507224A (en) * 1982-12-03 1985-03-26 Agency Of Industrial Science & Technology Ceramics containing fibers of silicon carbide
US4525464A (en) * 1984-06-12 1985-06-25 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften Ceramic body of zirconium dioxide (ZrO2) and method for its preparation
DE3445765A1 (de) * 1984-09-17 1986-03-27 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen Keramischer formkoerper
CA1267294C (en) * 1985-03-14 1990-04-03 REINFORCED CERAMIC CUTTING TOOLS

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61281076A (ja) 1986-12-11
ATE55592T1 (de) 1990-09-15
EP0202504B1 (de) 1990-08-16
DE3518844A1 (de) 1986-11-27
EP0202504A2 (de) 1986-11-26
DE3673451D1 (de) 1990-09-20
EP0202504A3 (en) 1987-01-21
US4767727A (en) 1988-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0242796B2 (ja)
Krstic et al. Silicon nitride: the engineering material of the future
Perevislov et al. Silicon carbide liquid-phase sintering with various activating agents
Heussner et al. Yttria-and ceria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals (Y-TZP, Ce-TZP) reinforced with Al2O3 platelets
Shin et al. Microstructure‐mechanical property relationships in hot isostatically pressed alumina and zirconia‐toughened alumina
US4876148A (en) Ceramic bodies having a plurality of stress zones
Tani Processing, microstructure and properties of in-situ reinforced SiC matrix composites
US5296301A (en) Sintered ceramic-metal composite product and method of fabricating the same
Wahsh et al. The effect of microsilica and aluminum metal powder on the densification parameters, mechanical properties and microstructure of alumina–Mullite ceramic composites
JPH07109175A (ja) 高温で且つ苛酷な熱衝撃条件下での工業的な用途用の複合セラミック材料及びその製造方法
JPH03218967A (ja) 高強度アルミナ―ジルコニア系セラミックス焼結体
TAMARI et al. Mechanical properties of alumina-mullite whisker composites
JPH06340475A (ja) 繊維強化セラミックス複合材料およびその製造方法
Tamari et al. Mechanical properties of zirconia-alumina whisker composite ceramics
Rice Processing of ceramic composites
Sivakumar et al. Influence of MgO on microstructure and properties of mullite–Mo composites fabricated by pulse electric current sintering
Zhang et al. Pressureless sintering of β-sialon with improved green strength by using metallic Al powder
JPH0624726A (ja) ジルコニア−二ケイ化モリブデン組成物およびその製造法
US6136738A (en) Silicon nitride sintered body with region varying microstructure and method for manufacture thereof
JPH06287070A (ja) 複合強化セラミックス
US5324693A (en) Ceramic composites and process for manufacturing the same
JP2925089B2 (ja) セラミックス複合焼結体およびその製造方法
Taktak et al. Fracture toughness of alumina-mullite composites produced by infiltration process
RU2795405C1 (ru) Способ получения армированного композиционного материала на основе карбида кремния
JP2854340B2 (ja) セラミックス複合焼結体およびその製造方法