JPH0380755B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0380755B2 JPH0380755B2 JP61195213A JP19521386A JPH0380755B2 JP H0380755 B2 JPH0380755 B2 JP H0380755B2 JP 61195213 A JP61195213 A JP 61195213A JP 19521386 A JP19521386 A JP 19521386A JP H0380755 B2 JPH0380755 B2 JP H0380755B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon nitride
- nitride ceramic
- temperature
- manufacturing
- sintered body
- 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
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- Ceramic Products (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、セラミツクス部品の製造方法に関
し、さらに詳しくは機械的強度に優れた窒化ケイ
素系セラミツクス部品の製造方法に関する。 （従来の技術） 従来から、例えばセラミツクス焼結体により軸
受けやボールベアリングのような高い精度を有す
る製品を製造する場合には、最終寸法より大きめ
の製品を比較的低い精度で成形して焼成し、この
ようにして得たセラミツクス焼結体に研削加工を
施して最終形状にすることが行われていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかるにこのような方法で製造されたセラミツ
クス部品では、研削過程でミクロな鋭角状の切欠
きが生じ、このため機械的強度が低下して所期の
特性を得ることができないという問題があつた。 この現象はダイヤモンド工具のダイヤモンドの
粒径を小さくしても同様に生じ、その改善が求め
られていた。 本発明はこのような従来の欠点を解消すべくな
されたもので、機械的強度の改善された窒化ケイ
素系セラミツクス部品の製造方法を提供すること
を目的とする。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、窒化ケイ素系セラミツクス焼結体を
所定の形状に研削加工し、この窒化ケイ素系セラ
ミツクス焼結体の焼結温度よりも低い温度で、か
つそのガラス相の軟化温度よりも高い温度で加熱
処理して成る窒化ケイ素系セラミツクス部品の製
造方法において、前記加熱処理が大気中かつ800
〜1100℃の温度で行われることを特徴としてい
る。 本発明における加熱処理温度は、窒化ケイ素系
セラミツクス焼結体のガラス相である酸化イツト
リウム、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウ
ムの軟化点である800℃以上の温度である必要が
ある。また大気中のように酸素の存在下であつて
も窒化ケイ素系セラミツクス焼結体に酸化物の生
成による機械的強度の劣化などの悪影響のない、
すなわち窒化ケイ素の酸化がほとんど進行しない
温度として1100℃以下の温度である必要がある。
また加熱処理時間としては１〜24時間が適当であ
るが、加熱処理温度が低いと加熱処理時間は長時
間を要し、加熱処理温度が高いと加熱処理時間は
短時間で済む。一般的に品質としては、加熱処理
温度が低く加熱処理時間が長い方が加熱処理温度
が高く加熱処理時間が短いものより良い。 （作 用） 本発明によれば、研削加工の際生じたミクロな
鋭角状の切欠きが熱処理により丸められる。また
窒化ケイ素系セラミツクス部品の表面には二酸化
ケイ素SiO2からなるきわめて薄い酸化膜層が形
成され、窒化ケイ素系セラミツクス部品の表面を
保護する。これらの相互作用により、窒化ケイ素
系セラミツクス部品の機械的強度は一層向上す
る。 （実施例） 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 １ Si3N4 100重量部 Y2O3 ５ 〃 AlN ３ 〃 Al2O3 ３ 〃 上記の混合粉末にバインダーを加えて平板状に
加圧成形し、700℃で３時間脱脂した後、1750℃
で３時間焼成して100mm×100mm×12mmの平板状の
窒化ケイ素系セラミツクス焼結体を得た。 次いで、この平板状の窒化ケイ素系セラミツク
ス焼結体を最終仕上げを粒度＃400のダイヤモン
ドデイスクを用いて３mm×４mm×40mmに裁断して
角棒状の試験試料を作り、そのうち24試料をその
まま標点間距離20mmで３点曲げにより抗折強度を
測定し（比較例１）、残りの25試料を1000℃で２
時間熱処理を施した後同じ条件で抗折強度を測定
した（実施例１）。その結果は第１表の通りであ
つた。
し、さらに詳しくは機械的強度に優れた窒化ケイ
素系セラミツクス部品の製造方法に関する。 （従来の技術） 従来から、例えばセラミツクス焼結体により軸
受けやボールベアリングのような高い精度を有す
る製品を製造する場合には、最終寸法より大きめ
の製品を比較的低い精度で成形して焼成し、この
ようにして得たセラミツクス焼結体に研削加工を
施して最終形状にすることが行われていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかるにこのような方法で製造されたセラミツ
クス部品では、研削過程でミクロな鋭角状の切欠
きが生じ、このため機械的強度が低下して所期の
特性を得ることができないという問題があつた。 この現象はダイヤモンド工具のダイヤモンドの
粒径を小さくしても同様に生じ、その改善が求め
られていた。 本発明はこのような従来の欠点を解消すべくな
されたもので、機械的強度の改善された窒化ケイ
素系セラミツクス部品の製造方法を提供すること
を目的とする。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、窒化ケイ素系セラミツクス焼結体を
所定の形状に研削加工し、この窒化ケイ素系セラ
ミツクス焼結体の焼結温度よりも低い温度で、か
つそのガラス相の軟化温度よりも高い温度で加熱
処理して成る窒化ケイ素系セラミツクス部品の製
造方法において、前記加熱処理が大気中かつ800
〜1100℃の温度で行われることを特徴としてい
る。 本発明における加熱処理温度は、窒化ケイ素系
セラミツクス焼結体のガラス相である酸化イツト
リウム、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウ
ムの軟化点である800℃以上の温度である必要が
ある。また大気中のように酸素の存在下であつて
も窒化ケイ素系セラミツクス焼結体に酸化物の生
成による機械的強度の劣化などの悪影響のない、
すなわち窒化ケイ素の酸化がほとんど進行しない
温度として1100℃以下の温度である必要がある。
また加熱処理時間としては１〜24時間が適当であ
るが、加熱処理温度が低いと加熱処理時間は長時
間を要し、加熱処理温度が高いと加熱処理時間は
短時間で済む。一般的に品質としては、加熱処理
温度が低く加熱処理時間が長い方が加熱処理温度
が高く加熱処理時間が短いものより良い。 （作 用） 本発明によれば、研削加工の際生じたミクロな
鋭角状の切欠きが熱処理により丸められる。また
窒化ケイ素系セラミツクス部品の表面には二酸化
ケイ素SiO2からなるきわめて薄い酸化膜層が形
成され、窒化ケイ素系セラミツクス部品の表面を
保護する。これらの相互作用により、窒化ケイ素
系セラミツクス部品の機械的強度は一層向上す
る。 （実施例） 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 １ Si3N4 100重量部 Y2O3 ５ 〃 AlN ３ 〃 Al2O3 ３ 〃 上記の混合粉末にバインダーを加えて平板状に
加圧成形し、700℃で３時間脱脂した後、1750℃
で３時間焼成して100mm×100mm×12mmの平板状の
窒化ケイ素系セラミツクス焼結体を得た。 次いで、この平板状の窒化ケイ素系セラミツク
ス焼結体を最終仕上げを粒度＃400のダイヤモン
ドデイスクを用いて３mm×４mm×40mmに裁断して
角棒状の試験試料を作り、そのうち24試料をその
まま標点間距離20mmで３点曲げにより抗折強度を
測定し（比較例１）、残りの25試料を1000℃で２
時間熱処理を施した後同じ条件で抗折強度を測定
した（実施例１）。その結果は第１表の通りであ
つた。
【表】
またこれらの試料のワイブル分布は第１図（実
施例１）および第２図（比較例１）に示した通り
であつた。 実施例 ２ Si3N4 100重量部 Y2O3 ５ 〃 Al2O3 ２ 〃 上記の混合粉末にバインダーを加えて平板状に
加圧成形し、700℃で３時間脱脂した後、1750℃
で３時間焼成して100mm×100mm×12mmの平板状の
窒化ケイ素系セラミツクス焼結体を得た。 次いで、この平板状の窒化ケイ素系セラミツク
ス焼結体を最終仕上げを粒度＃600のダイヤモン
ドデイスクを用いて３mm×４mm×40mmに裁断して
角棒状の試験試料を作り、そのうち６試料をその
まま標点間距離20mmで３点曲げにより抗折強度を
測定し（比較例２）、残りの25試料を1000℃で２
時間熱処理を施した後同じ条件で抗折強度を測定
した（実施例２）。その結果は第２表の通りであ
つた。
施例１）および第２図（比較例１）に示した通り
であつた。 実施例 ２ Si3N4 100重量部 Y2O3 ５ 〃 Al2O3 ２ 〃 上記の混合粉末にバインダーを加えて平板状に
加圧成形し、700℃で３時間脱脂した後、1750℃
で３時間焼成して100mm×100mm×12mmの平板状の
窒化ケイ素系セラミツクス焼結体を得た。 次いで、この平板状の窒化ケイ素系セラミツク
ス焼結体を最終仕上げを粒度＃600のダイヤモン
ドデイスクを用いて３mm×４mm×40mmに裁断して
角棒状の試験試料を作り、そのうち６試料をその
まま標点間距離20mmで３点曲げにより抗折強度を
測定し（比較例２）、残りの25試料を1000℃で２
時間熱処理を施した後同じ条件で抗折強度を測定
した（実施例２）。その結果は第２表の通りであ
つた。
【表】
またこれらのワイブル分布は第３図（実施例
２）および第４図（比較例２）に示す通りであつ
た。 ［発明の効果］ 以上明らかなように、本発明の製造方法により
得られた窒化ケイ素系セラミツクス部品は、研削
加工が施されているにかかわらずその機械的強度
は非常に大きく、軸受け部品やベアリング等の構
造部品に有利に使用することができる。 また従来のように非酸化性雰囲気下（窒素雰囲
気下や不活性雰囲気など）で加熱処理する必要が
ないので、加熱処理が容易でまた大気を使用する
のでコストも低減が図れた。
２）および第４図（比較例２）に示す通りであつ
た。 ［発明の効果］ 以上明らかなように、本発明の製造方法により
得られた窒化ケイ素系セラミツクス部品は、研削
加工が施されているにかかわらずその機械的強度
は非常に大きく、軸受け部品やベアリング等の構
造部品に有利に使用することができる。 また従来のように非酸化性雰囲気下（窒素雰囲
気下や不活性雰囲気など）で加熱処理する必要が
ないので、加熱処理が容易でまた大気を使用する
のでコストも低減が図れた。
第１図および第３図は、それぞれ本発明の実施
例のワイブル分布を示すグラフ、第２図および第
４図は、それぞれ比較例のワイブル分布を示すグ
ラフである。
例のワイブル分布を示すグラフ、第２図および第
４図は、それぞれ比較例のワイブル分布を示すグ
ラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒化ケイ素系セラミツクス焼結体を所定の形
状に研削加工し、この窒化ケイ素系セラミツクス
焼結体の焼結温度よりも低い温度で、かつそのガ
ラス相の軟化温度よりも高い温度で加熱処理して
成る窒化ケイ素系セラミツクス部品の製造方法に
おいて、前記加熱処理が大気中かつ800〜1100℃
の温度で行われることを特徴とする窒化ケイ素系
セラミツクス部品の製造方法。 ２ ガラス相は、あらかじめ添加した焼結助剤か
らなるガラス相である特許請求の範囲第１項記載
の窒化ケイ素系セラミツクス部品の製造方法。 ３ 焼結助剤は、酸化イツトリウム、酸化アルミ
ニウムおよび窒化アルミニウムより選ばれた１種
または２種以上である特許請求の範囲第２項記載
の窒化ケイ素系セラミツクス部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195213A JPS6355180A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 窒化ケイ素系セラミックス部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195213A JPS6355180A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 窒化ケイ素系セラミックス部品の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4314275A Division JPH0723270B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 窒化ケイ素系セラミックス部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6355180A JPS6355180A (ja) | 1988-03-09 |
| JPH0380755B2 true JPH0380755B2 (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=16337341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61195213A Granted JPS6355180A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 窒化ケイ素系セラミックス部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6355180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2577581Y2 (ja) * | 1993-04-19 | 1998-07-30 | 美津濃株式会社 | ゴルフ用パタークラブヘッド |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07299708A (ja) * | 1994-04-26 | 1995-11-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化ケイ素系セラミックス部品の製造方法 |
| US5827472A (en) * | 1994-10-19 | 1998-10-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for the production of silicon nitride sintered body |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122783A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-07-01 | 工業技術院長 | セラミックスの製造法 |
| JPS60151290A (ja) * | 1984-01-19 | 1985-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 非酸化物系セラミツク構造体の表面処理方法 |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP61195213A patent/JPS6355180A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2577581Y2 (ja) * | 1993-04-19 | 1998-07-30 | 美津濃株式会社 | ゴルフ用パタークラブヘッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355180A (ja) | 1988-03-09 |
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