JPH0283260A - 炭化珪素焼結体の製造法 - Google Patents
炭化珪素焼結体の製造法Info
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- JPH0283260A JPH0283260A JP63232263A JP23226388A JPH0283260A JP H0283260 A JPH0283260 A JP H0283260A JP 63232263 A JP63232263 A JP 63232263A JP 23226388 A JP23226388 A JP 23226388A JP H0283260 A JPH0283260 A JP H0283260A
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- silicon carbide
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、高温用構造部材として好適に使用可能な耐酸
化性に優れた炭化珪素焼結体の製造法に関するものであ
る。
化性に優れた炭化珪素焼結体の製造法に関するものであ
る。
（従来の技術）
高純度炭化珪素の焼結体は、高温での強度が高く、熱伝
導性、耐熱衝撃性等の特性が優れているので、高温用構
造部材として使用されている。しかし、高純度炭化珪素
焼結体を高温の酸化雰囲気中で使用する場合、炭化珪素
と酸素とが反応して酸化珪素を生成し、使用中に強度低
下を示す問題があった。
導性、耐熱衝撃性等の特性が優れているので、高温用構
造部材として使用されている。しかし、高純度炭化珪素
焼結体を高温の酸化雰囲気中で使用する場合、炭化珪素
と酸素とが反応して酸化珪素を生成し、使用中に強度低
下を示す問題があった。
そのため従来は、高純度の炭化珪素粉末にホウ素、炭素
源の焼結助剤を添加してち密化する方法、または炭化珪
素の微粉と粗粉とを成形焼成し再結晶させた焼結体を製
造し、この焼結体に形成させた開気孔に珪素を含浸させ
てち密化する方法により、耐酸化性を増加させ酸化珪素
の生成を防止していた。
源の焼結助剤を添加してち密化する方法、または炭化珪
素の微粉と粗粉とを成形焼成し再結晶させた焼結体を製
造し、この焼結体に形成させた開気孔に珪素を含浸させ
てち密化する方法により、耐酸化性を増加させ酸化珪素
の生成を防止していた。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、前者の方法では、高温の真空又は不活性
雰囲気で焼成し、高密度、高強度で耐酸化性に優れたも
のを得ることができるが、焼成中に大きな収縮が生じる
ため、大型で複雑な形状の焼結体を得ることができない
問題があった。
雰囲気で焼成し、高密度、高強度で耐酸化性に優れたも
のを得ることができるが、焼成中に大きな収縮が生じる
ため、大型で複雑な形状の焼結体を得ることができない
問題があった。
また、後者の方法においては、焼結体の開気孔中に高温
温度下で熔融珪素又は、蒸気状態の珪素を含浸すること
により、高強度でち密な焼結体を得ることができるが、
処理費用や設備が大規模となり、コストの面で問題があ
った。
温度下で熔融珪素又は、蒸気状態の珪素を含浸すること
により、高強度でち密な焼結体を得ることができるが、
処理費用や設備が大規模となり、コストの面で問題があ
った。
本発明の目的は上述した課題を解消し、簡単かつ安価に
大型で複雑な形状の高温用構造部材を得ることができる
耐酸化性に優れた炭化珪素焼結体の製造法を提供し７よ
うとするものである。
大型で複雑な形状の高温用構造部材を得ることができる
耐酸化性に優れた炭化珪素焼結体の製造法を提供し７よ
うとするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明の炭化珪素焼結体の製造法は、炭化珪素含有率９
５％以上の炭化珪素原料を鋳込み成形または押し出し成
形して得た成形体を、２０００℃以上の非酸化雰囲気で
焼成した後、１０００’Ｃ以上１５００’Ｃ以下の酸化
雰囲気で熱処理することを特徴とするものである。
５％以上の炭化珪素原料を鋳込み成形または押し出し成
形して得た成形体を、２０００℃以上の非酸化雰囲気で
焼成した後、１０００’Ｃ以上１５００’Ｃ以下の酸化
雰囲気で熱処理することを特徴とするものである。
（作 用）
上述した構成において、−旦非酸化性雰囲気中で本焼成
を行なって焼結体を得た後、この焼結体に対して所定温
度かつ所定雰囲気の熱処理を行なうことにより、炭化珪
素焼結体の開気孔の内面に均一な二酸化珪素の被膜が形
成されるので、この焼結体を高温の酸化雰囲気中で使用
する場合でも雰囲気中の酸素が遮断されて、焼結体内部
の炭化珪素の酸化を防止することができる。
を行なって焼結体を得た後、この焼結体に対して所定温
度かつ所定雰囲気の熱処理を行なうことにより、炭化珪
素焼結体の開気孔の内面に均一な二酸化珪素の被膜が形
成されるので、この焼結体を高温の酸化雰囲気中で使用
する場合でも雰囲気中の酸素が遮断されて、焼結体内部
の炭化珪素の酸化を防止することができる。
すなわち、酸化雰囲気での熱処理は、再結晶炭化珪素に
形成される開気孔の内面を以下の式で示される反応によ
り生成する二酸化珪素被覆で覆うようにして、耐酸化性
の向上した焼結体を得ている。
形成される開気孔の内面を以下の式で示される反応によ
り生成する二酸化珪素被覆で覆うようにして、耐酸化性
の向上した焼結体を得ている。
ＳｉＣ＋２０□ →ＳｉＯ２＋ ＣＯ□熱処理温度は１
０００℃〜１５００℃であるが、望ましくは１２００’
Ｃ〜１４００℃の範囲内であると好適である。
０００℃〜１５００℃であるが、望ましくは１２００’
Ｃ〜１４００℃の範囲内であると好適である。
１０００’Ｃ未満の温度では酸化珪素の生成が少なく、
また二酸化珪素もガラス化せず開気孔の内面を覆う均一
な被膜が形成されないため効果が少ないとともに、１５
００℃を越える温度では生成した二酸化珪素が変態して
体積変化を生じ生成した被膜にクラックが生じるため、
活発な酸化を起して強度低下を起すので、熱処理温度を
１０００℃〜１５００℃と限定した。
また二酸化珪素もガラス化せず開気孔の内面を覆う均一
な被膜が形成されないため効果が少ないとともに、１５
００℃を越える温度では生成した二酸化珪素が変態して
体積変化を生じ生成した被膜にクラックが生じるため、
活発な酸化を起して強度低下を起すので、熱処理温度を
１０００℃〜１５００℃と限定した。
また、酸化雰囲気の酸素濃度は１〜２０％の範囲が好ま
しい。酸素濃度が１％未満の場合は二酸化珪素の被膜形
成の反応が遅く、また、焼結体の厚さ方向中心部で二酸
化珪素の被膜が形成されない場合が生じるなど充分均一
な被膜の１７さを得られない場合があるとともに、２０
％を越えると活発な酸化が起り生成した被膜にクラック
が生じる場合があるためである。
しい。酸素濃度が１％未満の場合は二酸化珪素の被膜形
成の反応が遅く、また、焼結体の厚さ方向中心部で二酸
化珪素の被膜が形成されない場合が生じるなど充分均一
な被膜の１７さを得られない場合があるとともに、２０
％を越えると活発な酸化が起り生成した被膜にクラック
が生じる場合があるためである。
（実施例）
以下、実際の例について説明する。
第１表に示す炭化珪素含有率の炭化珪素の粗粒（平均粒
径１５０μｍ）と微粒（平均粒径３．５μｍ）とを、１
：１の９１合で配合して水を１５重量％添加し、これを
ポットミルで混合して泥漿を作製した。この泥漿を石膏
型へ鋳込んで得た成形体を、アルゴン雰囲気中、２３０
０℃の温度で焼成して炭化珪素焼結体を得た。
径１５０μｍ）と微粒（平均粒径３．５μｍ）とを、１
：１の９１合で配合して水を１５重量％添加し、これを
ポットミルで混合して泥漿を作製した。この泥漿を石膏
型へ鋳込んで得た成形体を、アルゴン雰囲気中、２３０
０℃の温度で焼成して炭化珪素焼結体を得た。
得られた焼結体に対して、第１表に示す酸素濃度および
熱処理温度で熱処理を実施した。熱処理後の焼結体に対
してＪＩＳ Ｒ１６０１に基く４点曲げ試験を実施する
とともに、耐酸化性を評価した。結果を第１表に示す。
熱処理温度で熱処理を実施した。熱処理後の焼結体に対
してＪＩＳ Ｒ１６０１に基く４点曲げ試験を実施する
とともに、耐酸化性を評価した。結果を第１表に示す。
第１表において、耐酸化性の評価は、焼結体を大気中１
３００℃で１０００時間保持したときの１時間当たりの
重量増加率（１０弓％）により実施した。
３００℃で１０００時間保持したときの１時間当たりの
重量増加率（１０弓％）により実施した。
男Ｉ表
第１表の結果から、本発明の条件をすべて満たす実施倒
動、１〜６は、いずれかの条件を満たしていない比較例
Ｎｏ、 １〜６と比べて、強度が強いとともに、重量増
加率は少な（耐酸化性が良好であることがわかる。
動、１〜６は、いずれかの条件を満たしていない比較例
Ｎｏ、 １〜６と比べて、強度が強いとともに、重量増
加率は少な（耐酸化性が良好であることがわかる。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明の耐酸化性に優
れた炭化珪素焼結体の製造法によれば、−見本焼成を行
なって焼結体を得た後、この焼結体に対して所定温度か
つ所定雰囲気の熱処理を行なうことにより、簡単な方法
で耐酸化性に優れた炭化珪素焼結体を得ることができる
。
れた炭化珪素焼結体の製造法によれば、−見本焼成を行
なって焼結体を得た後、この焼結体に対して所定温度か
つ所定雰囲気の熱処理を行なうことにより、簡単な方法
で耐酸化性に優れた炭化珪素焼結体を得ることができる
。
特
許
出
願
人
日本碍子株式会社
Claims (1)
- １．炭化珪素含有率９５％以上の炭化珪素原料を成形し
て得た成形体を、２０００℃以上の非酸化雰囲気で焼成
した後、１０００℃以上１５００℃以下の酸化雰囲気で
熱処理することを特徴とする炭化珪素焼結体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232263A JPH0283260A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 炭化珪素焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232263A JPH0283260A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 炭化珪素焼結体の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283260A true JPH0283260A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=16936513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63232263A Pending JPH0283260A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 炭化珪素焼結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0283260A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015171985A (ja) * | 2014-02-19 | 2015-10-01 | 日本碍子株式会社 | 複合耐火物およびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6278177A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | イビデン株式会社 | 炭化珪素焼結体加工品の強度回復方法 |
| JPS62148371A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | 工業技術院長 | 高強度窒化ケイ素−炭化ケイ素系複合焼結体の製造方法 |
| JPS6360161A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-16 | イビデン株式会社 | 高強度立方晶形炭化けい素焼結体の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63232263A patent/JPH0283260A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6278177A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | イビデン株式会社 | 炭化珪素焼結体加工品の強度回復方法 |
| JPS62148371A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | 工業技術院長 | 高強度窒化ケイ素−炭化ケイ素系複合焼結体の製造方法 |
| JPS6360161A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-16 | イビデン株式会社 | 高強度立方晶形炭化けい素焼結体の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015171985A (ja) * | 2014-02-19 | 2015-10-01 | 日本碍子株式会社 | 複合耐火物およびその製造方法 |
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