JPH0412060A - 窒化珪素焼結体の製造法 - Google Patents
窒化珪素焼結体の製造法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
である。
、あるいは粒界相の制御等の目的で窒化珪素にSiCを
添加して焼結することが行なわれている。(特開昭61
−261268号公報および’Journal of
The American Ceramic
5ociety」(F、F、LANGE) vol、
56.No、9.p44s−450参照〕すなわち特開
昭61−261268号公報には、窒化珪素とSiCか
らなる耐熱性を有する高靭性セラミックス焼結体が開示
されており、また’Journal of The A
merican Ceramic 5ociety」で
は、窒化珪素−SiC複合体が高温強度などの各種特性
に優れていることが報告されている。
従来技術のように窒化珪素原料にただ単にSiCを添加
するたけては、使用するSiC原料の種類によって、得
られる焼結体の表面や内部に粒界相か局所的に結晶化し
た斑点か発生したり、分散性か悪いために焼結体内にS
iCの凝集体か残存することがあった。これらは何れも
窒化珪素焼結体の強度低下の原因となることが判明した
。
iC以外のフリーカーボン量が一定量以上台まれた場合
に発生することを突き止め、本発明に到達した。
フリーカーボン量が1.1重量%以下のSiC原料を添
加し、焼成することを熱処理する窒化珪素焼結体の製造
法、が提供される。
カーボンを除去することが好ましい。この場合、窒化珪
素原料とSiC原料からなる成形体を作製した後適当な
温度て熱処理してフリーカーボンを除去してもよいが、
予めSiC原料を熱処理した方か効果か大きい。
とにより、得られる窒化珪素焼結体における斑点の発生
やSiCの凝集かなくなり、強度低下を起こさなくなる
理由として次のことか考えられる。
窒化珪素との混合中においてSiC粒子の分散か悪くな
る。その結果SiCは不均質に凝集して存在することに
なり、強度を低下させる。
て局所的に粒界相の組成か変化し、さらにフリーカーボ
ンが核となって粒界相の結晶化か著しく進行してしまう
こともある。これか斑点となって焼結体内に残り焼結体
の強度を低下させる。
元効果により斑点か生成し、強度を低下させることが考
えられる。
原料を用いることにより、強度低下のない窒化珪素焼結
体を得ることがてきる。
、β型、非晶質の何れの種類であってもよい。
リーカーボンを飛散、除去してSiC原料中のフリーカ
ーボン量を極力減少させることを目的として行なうもの
てあり、その目的か達成てきれるものてあれば熱処理条
件は限定されないか、好ましくは酸化性の雰囲気下、6
50〜1200°Cの温度範囲て1〜20時間行なう。
0℃の温度で1〜3時間行なう。1000〜1200℃
ではSiC粒子の表面に酸化膜か形成され、これによっ
てさらに分散性をよくするものである。
が1.1重量%以下であるSiC原料および希土類酸化
物などの焼結助剤とからなる混合物を調製する。次に得
られた混合物を所定の形状に成形して成形体を得る。次
いで、得られた成形体を常圧あるいは加圧窒素雰囲気下
において焼成することにより、SiCの凝集、又は斑点
の発生のない強度の大きな窒化珪素焼結体を製造するこ
とができる。
発明はこれらの実施例に限られるものてはない。
0.05重量%、モ均粒子径0,6沖層、 BET比表
面積17m2/gの窒化珪素原料粉末と、純度99.9
重量%、平均粒子径0.3〜2.5延1の第1表記載の
焼結助剤と、純度99重量%平均粒子径0.3〜(1フ
ルl、比表面積l。
窒化珪素質磁器製玉石と内容積1.2又のナイロン樹脂
製容器を用いて、原料調合物200gに対して玉石1.
8kg、水300m1を加え、振動数1200回/分の
振動ミルて3時間粉砕した。その後、水を蒸発させ粒径
150ル膓に造粒し、成形用粉末とした。次に、7 t
on/cm2の圧力て静水圧プレスし、50x40x6
mmの成形体を作製し、第1表記載の焼成条件て焼成し
、No、 ]〜15の焼結体を得た。また、原料中のフ
リーカーボン量が未発明の範囲外のSiCを使用して、
比較例N。
,18.19の焼結体はホットプレスにより作製した。
における四点曲げ強度(M P a )を測定し、その
結果を第1表に示す。
キメデス法により測定し、理論密度に対する相対値とし
て記載した。ただし、理論密度は調合粉末組成と調合物
の密度より計算した。調合物の密度は、Si:+N<
:3.2g/cm’、Y20+:5.Og/cm:I、
Yb2O3: 9 、2g/cm3.Ti2O3:8
、8g/ CIm” 、、L1120:l : 9 、
4g/cta3. E r20.、 : 8.6g/a
m’ 、 MgO: 3.65g/cm3. ZrO□
: 5.86g/cm’、SiC::1.2g/cm:
′を用いた。また、四点曲げ強度は、JIS R−1,
601rファインセラミックスの曲げ強さ試験法」に従
って測定した。
量が1.1重量%以下のSiC原料を用いた本発明の実
施例N081〜15は、相対嵩密度か98%以上と高く
、しかも室温強度が高いことかわかる。これに対して、
SiC以外のフリーカーボン量が1.1重量%を超える
SiC原料を用いた比較例No−16〜20は相対嵩密
度が98%以上と高いものの、室温強度が低い。
2表に示すように、大気中650〜1200℃て1〜2
0時間熱処理したものをSiC原料として使用し、実施
例1と同一の原料及び方法を用い、第2表記載の焼成条
件で焼結体を作製した。尚、No、25.26の焼結体
はホットプレス法により作製した。
強度(MPa)を第2表に示す。
処理してその中のフリーカーボン量を0.10重量%以
下に減少させると、室温強度かより高くなることがわか
る。
素原料にSiC以外のフリーカーボン量が1.1重量%
以下のSiC原料を添加し焼成しているのて、斑点の発
生やSiCの凝集かなく、強度の高い窒化珪素焼結体を
得ることかできる。
Claims (2)
- (1)窒化珪素原料に、SiC以外のフリーカーボン量
が1.1重量%以下のSiC原料を添加し、焼成するこ
とを特徴とする窒化珪素焼結体の製造法。 - (2)前記SiC原料を熱処理する請求項1記載の窒化
珪素焼結体の製造法。
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|---|---|---|---|
| JP2114011A JP2573720B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | 窒化珪素焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0412060A true JPH0412060A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2573720B2 JP2573720B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=14626817
Family Applications (1)
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|---|---|
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5874570A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-05-06 | エレクトロシユメルツヴエルク・ケンプテン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 多結晶窒化ケイ素と炭化ケイ素から成る実際に孔の無い成形体、および同成形体の均衡熱間圧縮による製造法 |
| JPH03131571A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高強度窒化珪素質セラミックスの製造方法 |
-
1990
- 1990-04-28 JP JP2114011A patent/JP2573720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5874570A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-05-06 | エレクトロシユメルツヴエルク・ケンプテン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 多結晶窒化ケイ素と炭化ケイ素から成る実際に孔の無い成形体、および同成形体の均衡熱間圧縮による製造法 |
| JPH03131571A (ja) * | 1989-10-17 | 1991-06-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高強度窒化珪素質セラミックスの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2573720B2 (ja) | 1997-01-22 |
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