JPH0248512B2

JPH0248512B2 -

Info

Publication number: JPH0248512B2
Application number: JP60207273A
Authority: JP
Inventors: Rishon Dominiku; Do Puu Oribie
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1984-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1990-10-25
Also published as: JPS61111970A; EP0175041A1; US4615990A; DE3475513D1; EP0175041B1

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、無加圧焼結によつて焼結体を作るこ
とのできるSi₃N₄系原料粉末組成物を焼結するこ
とによつて生じる窒化珪素焼結体に関する。本発
明はまた、上記原料粉末の無加圧焼結による窒化
珪素製品の製法に関する。〔従来の技術〕窒化珪素は、その多孔度が低いことを条件にし
て、高温で高い機械的強度をもつ部品（軸、ガス
タービン羽根、液体金属と接触する部品、ブロツ
クベアリング、ボールベアリング、密封セグメン
ト等）の製作に適している非常に硬い材料である
ことが知られている。この点に関して、この材料
の多孔度が高ければ高いほど、破損力及び熱間酸
化腐食に対する抵抗が低くなる。上記の用途に適
した非常に低い多孔度のSi₃N₄を熱間一軸加圧に
よつて作ることができる。この方法によつて、堅
くしまつたSi₃N₄がブロツクの形態で得られ、こ
れは複雑な機械部品に変換するのに非常に費用が
かかる。なぜならその材料は極めて硬く、その機
械加工には特殊な工具（ダイヤモンドクラツド）
が必要であり、またこの加工は手間どるからであ
る。従つて、Si₃N₄系粉末組成物を型込めするか
又は型打加工し、次いで不活性雰囲気下で高温で
焼結することによつて部品を直接に形成する試み
が近年盛んに行なわれてきている。これを実施す
る際に、次の３つの基本要因が重要であることが
わかつている。高密度化助剤の添加、（１〜3μm
程度の）微細粒度の粉末の使用、及び焼結の間の
２〜50気圧程度の比較的高い窒素圧の使用。これ
らの改良により理論密度の95〜97％程度の高密度
化水準が今や達成される（3.03〜3.097ｇ/cm³）。この分野における最も重要な刊行物としては例
えば次のものがある。小田、金野、山本“無加圧
焼結窒化珪素（Pressureless sintered silicon
nitride）”、ナイトロジヤンセラミツクス
（Nitrogen Ceramics）、エフ・エル・リレイ（F.
L.RILEY）編、ノルドホフ（Nordhoff）（レイ
デン（Leyden））1977、359−365；三友等、窯業
協会誌1976、84（８）、356−360；日本材料学会誌
（Japan J.Mater，Sci）1976、11（６）、1103−
７；特開昭52−47015号公報；三友等、窯業協会
誌1977、85（８）、408−12；ジー、アル、ターウ
イリガー（G.R.TERWILLIGER）及びエフ、エ
フ、ランジ（F.F.LANGE）、ジヤーナル・オ
ブ・マテリアルズ・サイエンス（Journal of
Materials Science）10（1975）、1169−1174；米
国特許第3992497号明細書、及びデイ、ジエイ、
ロウクリフエ（D.J.ROWCLIFFE）及びピ、ジ
エイ、ジヨルゲンセン（P.J.JORGENSEN）、
“窒化珪素の焼結（Sintering of silicon
nitride）”、スタンフオード・リサーチ・インス
テイテユート（Stanford Research Institute）、
メンロパーク（Menlo Park）、カリフオルニア
（Calif.）。最も一般的な高密度化助剤としてはMgO（５
％）；Al₂O₃＋Y₂O₃（10〜50％）；BeO（1.25％）＋
MgO（3.75％）；BeO（1.25％）＋MgO（3.75％）＋
CeO₂（５％）等がある。最近、高密度化助剤とし
て10：１〜１：３の重量比のMgO：Al₂O₃の極微
粒子混合物を用いることによつて優秀な結果が得
られた（英国特許出願第2035981号明細書参照）。従来技術の最近開発された技術を適用すること
によつて得られる最高密度及び曲げ強度（1400℃
で400MPa程度）についての優秀な結果にもかか
わらず、高温用途（例えば高温タービン羽根）条
件下でのセラミツク材料の構造安定性に関して幾
らかの困難がまだ残つている。これらの困難は主
として密度の変化、α相からβ相への変換、更に
高温での結晶粒成長及び曲げ強度の損失に影響を
及ぼす。 SiC、TiC、WC、TiN及びTiB₂のような非酸
化物金属化合物が結晶粒成長抑制剤として作用す
ることができ、また加熱下でSi₃N₄が酸化されて
SiO₂になるのを防止または最少にすることがで
きることを期待して、そのような非酸化物金属化
合物をSi₃N₄組成物に添加することによつてこれ
らの欠点を改善する試みがなされてきている。従
つて、例えば、特開昭56−32377号（特願昭54−
104927号）公報には次の組成をもつバイト用焼結
窒化珪素材料が開示されている。チタンの炭化
物、窒化物又は炭窒化物の１種以上５〜40重量
％、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化珪素、及びFe、Co、Ni及び
稀土類金属の酸化物の１種以上10重量％以下。特開昭57−123865号（特願昭56−11180号）公
報にはTiN及び（又は）AlN及び酸化物、例え
ばY₂O₃、Al₂O₃、MgO、ZrO₂、TiO₂、BeO、
La₂O₃及びCeO₂を含有する緻密な窒化珪素焼結
体の製法が開示されている。特開昭57−129875号（特願昭56−14013号）公
報にはSi₃N₄及びSi₃N₄に関して１〜40重量％の
AlN、Al₂O₃、Y₂O₃、MgO、CaO、ZnO₂、
TiO₂、HfO₂、SiC、CeO、BeO、TiN、Mg₃N₂、
Al等の１種以上を含有するセラミツク製の、銅
及び銅合金を加工するための工具、並びにSi₃N₄
及びSi₃N₄に関して20重量％以下のWC及び（又
は）MO₃Cを含有する工具が開示されている。特開昭57−188467号（特願昭56−73814号）公
報には窒化珪素70〜97重量％、窒化チタン１〜20
重量％、及び稀土類金属の酸化物２〜20重量％を
含む窒化珪素系焼結性組成物が開示されている。特開昭57−205376号（特願昭46−89330号）公
報には、Si₃N₄及びAl₂O₃を50／50〜90／10の比
で含み、Si₃N₄は１〜15重量％、Y₂O₃、MgO、
ZrO₂及び安定化ZrO₂の１種以上を含み、また
Al₂O₃は10〜50重量％のTiC、TiN及びTiCNの
２種以上を含む、バイト用緻密焼結性組成物が開
示されている。該公報にはまた、(a)(i)90重量％以
上のα相Si₃N₄からなり且つ１〜15重量％の
Y₂O₃、MgO、ZrO₂及び安定化ZrO₂の１種以上
を含有するSi₃N₄粉末と、(ii)10〜50重量％のTiC、
TiN及びTiCNの２種以上を含有するAl₂O₃粉末
とをSi₃N₄及びAl₂O₃が50／50〜90／10の比で存
在するように混合し、そして(b)理論密度の97〜
100％の密度に高温、加圧下で焼結することを特
徴とする、バイトを作るための焼結性組成物の製
法が開示されている。特開昭57−207136号（特願昭46−92568号）公
報には(a)(i)TiO₂及び（又は）TiとTiCとを５：
95〜20：80の比で含有するTi含有粉末20〜40重
量％、(ii)60〜80重量％のAl₂O₃を含むAl₂O₃系粉
末10〜50重量％、及び(iii)１〜15重量％のY₂O₃、
MgO、ZrO₂及び安定化ZrO₂の１種以上を含有す
るSi₃N₄系粉末50〜90重量％を混合し、そして(b)
理論密度の97〜100％の密度に高温加圧下で焼結
することを含む、バイト用焼結性組成物の製法が
開示されている。上記の方法の変法では、TiCの
50％以下をTiN、WC、TaC、Mo₂C又はNbCで
置き換える。特開昭58−20782号（特願昭56−118239号）公
報には(a)80重量％を越えるα−窒化珪素を含有し
且つ５重量％以下の酸素含有率をもつ窒化珪素95
〜70重量％、(b)Y₂O₃、Sc₂O₃、La₂O₃、Ce₂O₃、
Al₂O₃、Cr₂O₃、MgOのような酸化物粉末の少な
くとも１種２〜20重量％、及び(c)周期表の4B、
5B、6B族の元素の酸化物、窒化物、炭化物及び
硼化物、B₄C、及びAl₄Cから選ばれた１種以上
の粉末0.5〜20重量％を含有する窒化珪素焼結性
粉末が開示されている。該公報には更に、
10^-13Ω^-1cm^-1より大きい導電率をもち且つ放電加
工によつて機械加工できる、窒化珪素焼結性生成
物が開示されている。特開昭58−60677号（特願昭56−155453号）公
報には(i)25μm以下の最大粒度をもつ金属珪素粉
末95〜57重量％、(ii)20μm以下の最大粒度をもつ
TiN粉末又は焼結反応の間にTiNになることの
できるチタン成分粉末１〜15重量％（TiN基準
で）、及び(iii)AlN、Al₂O₃、SiO₂及び稀土類金属
の酸化物から選ばれた１種以上の化合物２〜28重
量％を混合し、その混合物を造形し、窒素又は窒
素を含むガス混合物の非酸化性雰囲気中で反応焼
結し、次いで再び上記と同じ雰囲気下、1600〜
2000℃で焼結することによる、硬い焼結窒化珪素
製品の製法が開示されている。特開昭58−74572号（特願昭57−134446号）公
報には(i)Si₃N₄60重量％以上、(ii)周期表Ｂ族の
元素の酸化物、炭化物、硼化物、窒化物又は珪化
物の１種以上１〜25重量％、及び(iii)Al、Al₂O₃及
びAlNの１種１〜25重量％を含み、５％以下の
気孔をもつ、銅及び銅合金を加工するための工具
が開示されている。特開昭58−95644号（特願昭56−190186号）公
報には(i)窒化珪素、(ii)窒化チタン、窒化ジルコニ
ウム、炭化ジルコニウム、炭化バナジウムのよう
な金属の窒化物及び炭化物の１種以上20〜75重量
％、及び(iii)酸化アルミニウム、酸化マグネシウム
及び稀土類金属の酸化物の１種以上10重量％以下
を含む高強度の複合焼結性組成物が開示されてい
る。特開昭58−161975号（特願昭82−41916号）公
報にはAl₂O₃、Y₂O₃及び（又は）SiO₂及び（又
は）稀土類と共にTiN、窒化アルミニウムを含
有する窒化珪素系加工物が開示されている。例え
ば、窒化珪素70〜97.5重量％、TiN粉末0.5〜15
重量％及びAlN、Al₂O₃及びSiO₂の少なくとも１
種とY₂O₃及び稀土類の酸化物の１種以上との混
合物２〜20重量％を混合し、成形し、非酸化性ガ
ス状雰囲気（N₂）中で〓焼する。TiNは焼結体
の結晶粒を非常に小さくし、また焼結体の高温で
の強度を高める。焼結体の構造は繊維状であり、
ガスタービンの部品に用いる時には高温で高い強
度及び靭性をもつ。〔問題点を解決するための手段および作業効果〕本発明者らは、SiC、TiN、WC、TiC及び
TiBから選ばれた金属化合物、及びMgO／Al₂O₃
を含有する窒化珪素焼結体において、全組成物に
関して15重量％以下の量のそのような金属化合物
及び４〜25重量％の量のMgO及びAl₂O₃の合計量
を有し、かつMgO／Al₂O₃の重量比が19〜２であ
る窒化珪素焼結体が、上記の利益を著しく超越す
ることができることを今や発見した。上記の定義に多少なりとも近似的に関連した組
成物は以下に概説するように最近開示されてきて
いる。例えば英国特許出願第2062688号明細書には
Si₃N₄工具の冷間加圧及び焼結のための粉末が開
示されており、そのような粉末は本発明の組成物
におけると同様にSi₃N₄、MgO、Al₂O₃及びWC
を同時に含有してもよいが、本発明の組成物で与
えられている割合は該文献には記載されていな
い。更に、該文献中の実施例は重金属化合物と共
にSi₃N₄、MgO及びAl₂O₃を同時には記載してい
ない。米国特許第4004937号明細書には、Si₃N₄に加
えて、スピネルタイプの化合物を生成するのに十
分な比でMgO及びAl₂O₃を含有する粉末の無加圧
焼結によつて得られる窒化珪素セラミツクが開示
されている。しかしながら、TiN、WC、TiC及
びTiB₂から選ばれた追加の成分は記載されてい
ない。ヨーロツパ特許出願第79678号明細書には、少
なくとも１種の金属酸化物及び少なくとも１種の
周期表Ａ、Ａ又はＡ族金属の窒化物又は炭
化物を含有するSi₃N₄粉末を用いる窒化珪素体の
三段階焼結（その第三段階はホツトプレスを伴
う）が開示されている。そのような定義は本発明
の成分を含む。しかしながら、本発明で示したよ
うな諸成分の相対割合は該文献には記載されてい
ない。ヨーロツパ特許出願第100380号明細書には、定
義の広範さからAl₂O₃、MgO、及びSiC、WC及
びTiNの１種を含むかもしれない焼結Si₃N₄製の
工具が開示されている。その実施例１〜10には典
型的な焼結性組成物が示されているが、しかしな
がら、それらのいずれにも上記の本発明により意
図された組合せは含まれていない。更に、その第
４頁、第３段に(1)〜(4)項として示された各々の成
分の割合の定義に従うと、上記の４つの態様のい
ずれにも本発明の特定の割合は示唆されていない
ということは安全に推定される。好ましくは、本発明の焼結体の組成において、
MgOの量は５〜15重量％であり、またAl₂O₃の量
は0.5〜６重量％であり、そして金属化合物が
SiC、TiNおよびWCから選ばれかつその量が１
〜10重量％であることが好ましい。微粉砕の後、種々の成分の粒度は好ましくは
0.01〜0.5μmの範囲内である。本発明の焼結製品を作るのに用いられるSi₃N₄
は好ましくはα相である。焼結の間にα相はそれ
自体β相に変換する。その生成の程度は金属系非
酸化物化合物を含む焼結添加物の有効性の指標で
ある。焼結目的物を作るために、粉末形態の選定され
た種々の成分を混合し、そしてもし粒度が粉砕を
必要とするものであるならば、所望の粒度が達成
されるまでボールミル中で粉砕する。粉砕溶媒は
水又は有機溶媒例えば種々の石油留分（例えば軽
油）及び（又は）低級アルコール（例えば第三ブ
タノール）であり得る。微粉砕用ボールは、基本
の窒化珪素以外の物質が微粉砕の間にボールから
導入されることのないように、好ましくはSi₃N₄
製ボールである。しかしながら、所望の時には、
アルミナのボール及びミルのようなその他の微粉
砕材料も用いることができる。それで粒子の微粉砕が所望の状態になつた時
に、次の諸段階を好ましく実施する。 (a) 粉末を冷間で所望の目的物の形状に圧縮す
る。 (b) この成形された目的物を冷間で1T/cm²を越え
る静水圧を加える。 (c) その目的物を脱気のために減圧下で加熱す
る。 (d) その目的物を本質的に窒素雰囲気下で1650〜
1830℃で加熱する。この操作は必要な焼結及び
高密度化を生じさせる。この方法は極めて有益である。なぜならば、高
密度化の際の収縮（40〜60容量％程度）を考慮す
ると、目的物を例えば型込め（モールデイング）
又は型打加工（スタンピング）によつてほぼ所望
の大きさに作ることができ、従つてその後の機械
加工を最少限に減らすことができるからである。
その部品を焼結の前に研削すること（生の機械加
工）又は1300℃以下での予備焼結の後に研削する
ことも可能である。好ましくは、普通の公知の手段によつて実施さ
れる段階(a)の後に、段階(b)を2T/cm²で実施する。
これを達成するために、その成形した目的物を例
えば柔軟なプラスチツクシート中に包んでその全
体を適当なプレスで油のような液体によつて静水
圧を加えることができる。別の方法として、目的
物をゴム製型中に型込めすることができ、その型
を次いでピストンプレスで加圧し、その加圧に起
因する力は次いでその型を構成している材料によ
り全ての方向に一様に配分されることになる。冷
間加圧及び脱型の後、出発組成物の処方に用いら
れるSi₃N₄の粒度及び結晶状態（α，β又は非晶
質形態）に依存して1.4〜1.8程度の“生”密度を
もつ凝集粉末から構成された予備成形目的物
（生）を得る。段階(c)及び(d)は次のように実施できる。高温分
解による何らかのN₂の損失を低下させるために
気密フアスナー（例えばスクリユータイプのも
の）を備えた黒鉛るつぼ中に上記の生のものを入
れ、そしてその生（グリーン）が加熱の間にるつ
ぼの壁と直接に接触することを防止するために、
その生（グリーン）を高温で不活性な粉末中に埋
める。用いる粉末は、この粉末のSi₃N₄が部品の
焼結に用いる温度で焼結するのを防止するため
に、また冷却後の部品の取り出しを容易にするた
めに多分窒化硼素を含有する非圧縮窒化珪素であ
り得る。脱気の目的で、次いで10^-1トールよりも
低い圧力下、約800〜1000℃で約半時間加熱する。
次いで保護性雰囲気（例えばN₂又はN₂＋１％
H₂）を導入し、その温度を焼結点に迅速に上昇
させ、この温度を必要な時間維持し、そして最後
にその全体を放冷する。加熱時間と焼結温度は、
時間が短いと温度が高いという意味で相関してい
る。好ましくは、加熱を約1750℃で約15分間実施
する。これらの条件は本明細書では単に例示とし
て与えられているものであるが、本発明の方法の
経済的な重要性を例証している。必要ならば、焼
結の後に、部品の微細構造を安定化し且つ機械的
特性を改良するある温度（例えば1600℃程度）で
その部品を焼なましすることができる。以下の各実施例は本発明を例示する実施例１ Si₃N₄製ボールミル中で、４mmの大きさの
Si₃N₄製ボールを用いて、Si₃N₄（α相）、SiC、
MgO及びAl₂O₃を種々の割合で168時間一緒に微
粉砕することによつて焼結性組成物を調製した。
各化合物の初期の粒度は約0.3〜1μmであつた。
固体対微粉砕用流体（石油エーテルと第三ブタノ
ールとの３：１混合物）の重量比は約１：２であ
つた。微粉砕した後には平均粒度は0.2μmであつ
た。微粉砕用ボール及び微粉砕用流体から分離し
た後に、その混合物を油圧プレスで2.5T/cm²で静
水圧の加圧によつて目的物（60×60×７mmの板）
に成形し、その生（グリーン）を1000℃で脱気
し、次いで1600〜1850℃の間の特定温度で15分間
焼結した（温度は約110℃／分で上昇）。この実施例において、Si₃N₄中のSiCの重量は
０〜17％の間で変化し、MgO及びAl₂O₃の合計含
有率は３〜32％の間で変化、またMgO／Al₂O₃の
比は1.5〜29の間で変化した。焼結した目的物を3.0×4.0×40mmの棒に切断
し、空気中で室温（RT）、1200℃及び1400℃で
四点曲げ破壊試験に供した。種々の操作パラメーター及び結果を第１表に示
す。焼結で生じるβ相の％はＸ線分析によつて確
かめた。本発明の窒化珪素焼結体は第１表のNo.１〜10で
あり、一方比較例はNo.11〜17である。第１表の結果からわかるように、MgO及び
Al₂O₃の合計含有率4.0〜25.0％の存在下で0.5〜
15.0％のSiCを含有し、MgO／Al₂O₃の比が２〜
19である試料（本発明のもの）については、1400
℃での四点曲げ強度は380MPa以上であり、また
密度は3.12ｇ/cm³以上である。特に、本発明に従つて５〜15％のMgOの含有
率0.7〜６％のAl₂O₃含有率及び１〜10％のSiC含
有率をもつNo.５，６，７，８及び９の好ましい実
施態様においては、1400℃での強度は優秀であ
り、即ち470MPa以上であつた。本発明の範囲内には含まれない試料No.11〜15も
比較の目的で第１表に示されている。No.16の場合
には、焼成温度が本発明よりも低かつたので、そ
の密度及び強度は不十分である。No.17の場合に
は、焼結温度が高すぎ、それでSi₃N₄の揮発のた
めにその密度及び強度は不十分である。

【表】実施例２実施例１で詳細に記載した方法を繰り返した
が、この場合にはSiCの代りにTiNを用いた。この実施例において、Si₃N₄中のTiNの重量は
０〜17％の間で変化し、MgO及びAl₂O₃の合計含
有率は2.9〜30％の間で変化し、またMgO／
Al₂O₃の比は1.5〜28の間で変化した。種々の操作パラメーター及び結果を第２表にま
とめる。本発明の窒化珪素焼結体は第２表中のNo.
21〜30であり、一方比較例はNo.31〜37である。第
２表の結果からわかるように、MgO及びAl₂O₃の
合計含有率4.0〜25.0％の存在下で0.5〜15.0％の
TiNを含有し、MgO／Al₂O₃の比が２〜19である
試料について、空気中、1400℃の四点曲げ強度は
380MPa以上であり、密度は3.11ｇ/cm³以上であ
る。特に、本発明に従つて7.5〜15.0％のMgO含
有率、0.5〜６％のAl₂O₃含有率及び１〜10％の
TiN含有率をもつNo.25、26、27、28及び29にお
いては、1400℃での強度は優秀であり、即ち
500MPa以上である。本発明の限定された組成物範囲内には入らない
比較例No.31〜35も比較のために第２表に示されて
いる。No.36の場合には、焼成温度が本発明の場合
よりも低かつたのでその密度及び強度は不十分で
ある。No.37の場合には、焼成温度が高すぎ、それ
でもSi₃N₄の揮発のためにその密度及び強度は不
十分である。

【表】実施例３実施例１で詳細に記載した方法を繰り返した
が、この場合にはSiCの代りにWCを用いた。この実施例ではSi₃N₄中のWCの重量は０〜17
％の間で変化し、MgO及びAl₂O₃の合計含有率は
2.6〜28％の間で変化し、そしてMgO／Al₂O₃の
比は1.5〜25の間で変化した。種々の操作パラメーター及び結果を第３表にま
とめる。本発明に従う窒化珪素焼結体は第３表中
の試料No.41〜50であり、一方No.51〜57は比較例と
して示されている。第３表の結果からわかるよう
に、MgO及びAl₂O₃の合計含有率4.5〜25％の存
在下で0.5〜15.0％のWCを含有し、MgO／Al₂O₃
の比が２〜19である試料については、空気中、
1400℃での四点曲げ強度は370MPa以上であり、
密度は31.2ｇ/cm³以上である。特に、本発明に従
つて５〜15％のMgOの含有率、0.8〜６％の
Al₂O₃含有率及び１〜10％のWC含有率ともつNo.
45、46、47、48及び49においては、1400℃での強
度は優秀であり、450MPa以上である。本発明の組成物範囲に入らない比較例No.51〜55
は参照の目的で第３表に示されている。例えばNo.
56の場合は、焼成温度が本発明の焼成温度よりも
低かつたので、密度及び強度は不十分である。No.
57の場合には、焼成温度が高すぎ、それでSi₃N₄
の揮発のために密度及び強度は不十分である。

【表】

【表】実施例４実施例１で詳しく説明した方法を繰り返した
が、この場合にはSiCの代りにTiC又はTiB₂を用
いた。この実施例では、Si₃N₄中のTiC又はTiB₂の重
量は１又は５％であり、MgO及びAl₂O₃の合計含
有率は5.7又は15.5％であり、そしてMgO／Al₂O₃
の比は７又は9.3であつた。種々の操作パラメーター及び結果を第４表にま
とめる。本発明の窒化珪素焼結体は第４表中のNo.
61〜64であり、一方No.65は比較のために示されて
いる。第４表の結果からわかるように、MgO及
びAl₂O₃の合計含有率5.7又は15.5％の存在下で1.0
又は5.0％のTiC又はTiB₂を含有し、MgO／
Al₂O₃の比が７又は9.3である試料について、空気
中、1400℃での四点曲げ強度は400MPa以上であ
り、密度は3.12ｇ/cm³以上である。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ SiC、TiN、WC、TiC及びTiBから選ばれ
た金属化合物、及びMgO／Al₂O₃を含有する窒化
珪素焼結体において、全組成物に関して15重量％
以下の量の該金属化合物及び４〜25重量％の量の
MgO及びAl₂O₃の合計量を有し、かつMgO／
Al₂O₃の重量比が19〜２であることを特徴とする
窒化珪素焼結体。２金属化合物がSiC、TiN及びWCから選ばれ
かつその量が１〜10重量％であり、MgOの量が
５〜15重量％であり、そしてAl₂O₃の量が0.5〜６
重量％である特許請求の範囲第１項記載の窒化珪
素焼結体。３密度が3.10ｇ/cm³を越えており、また1400℃
での曲げ強度が350MPa以上である特許請求の範
囲第１項又は第２項記載の窒化珪素焼結体。４粉末形態の組成物の無加圧焼結による窒化珪
素焼結体の製造法において、酸化マグネシウム及
び酸化アルミニウムを含み、またSiC、TiN、
WC、TiC及びTiB₂から選ばれた金属化合物を含
み、MgO及びAl₂O₃の合計量は組成物の４〜25重
量％であり、MgO／Al₂O₃の重量比は19〜２であ
る窒化珪素の原料粉末を混合し、その生成混合物
を製品に成形し、そしてこの製品を本質的に窒素
からなる雰囲気中で1650〜1830℃の温度で焼成す
ることを特徴とする方法。