JPH0448007A - 滑性向上シート - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超硬合金のような被焼成物を真空中又は非酸化
性雰囲気中で焼成する際に被焼成物とセッター間の融着
を防止するために使用される焼成時の滑性向上シートに
関するものである。

（従来の技術） ＷＣ，ＴｉＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ等の超硬合金は１０−”
Ｔｏｒｒ程度の真空中あるいは還元性雰囲気中で１３０
０〜１５００°Ｃという高温度で焼成されるものであり
、焼成する際にはセッター本体としてカーボン板を用い
ている。そして、そのカーボンと超硬合金との反応を防
止し、かつ超硬合金とカーボン板との融着を防止するた
めには従来よりカーボン板の表面にＡｌｚＯｓ　、ＡＩ
Ｎなどのセラミック粉末を敷粉として散布、あるいは接
着したり、これらのセラミ・２り粉末を含有させた焼成
用シートを被覆したりする滑性向上の手段を施している
。

（発明が解決しようとするｉ１題） ところで、被焼成物は焼成によって収縮し、その寸法の
変化は被焼成物が大きい場合に著しい。

また、超硬合金は高温状態において液相状態となるカー
ボン板との接触を避け、スムーズに収縮を進行させる必
要がある。そこでカーボン板上に施す敷粉やシートが、
被焼成物の大きい場合に特に起こりやすい焼成物の反り
や浸炭を防ぐ上で重要な役割を果たすことになる。また
、被焼成物の重量が大きくても被焼成物とカーボン板と
が接触しやすくなるので、敷粉やシートの役割は大きい
といえる。

ところが、人手によって敷粉を散布する方法ではむらが
多く、被焼結体に反りが発生したり、カーボン板と接触
することにより浸炭現象を生じたりして焼結体、即ち超
硬合金の品質低下を招くという問題点があった。また、
焼成時には被焼成体の収縮と連動して敷粉が中央へ移動
しやすく、さらに敷粉のない部分もできやすいので、ま
すます敷粉にむらが生じて超硬合金製造の歩留りが低下
する結果になっていた。

一方、従来の焼成用シートを用いた場合や、敷粉を用い
た場合にはころがり作用がないので、スムーズな収縮が
行えないことがあり、焼結体（超硬合金）に反りが生じ
る可能性があることが問題であった。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明は上記の点に鑑み、カーボン板上の敷粉
の凝集を防止し、平滑で常に均一な滑性向上シートを提
供することを目的としてなされたもので、不定形状のセ
ラミック粉末と、前記不定形状のセラミック粉末の粒径
と同等あるいはそれ以下の粒径の球状のセラミック粉末
とを有機バインダーで結着したことを特徴とするもので
ある。

本発明において、有機バインダーとしてはポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）、カルボキシメチルセルロース（Ｃ
ＭＣ）　、メチルセルロース（ＭＣ）などの水溶性樹脂
やポリビニルブチラール、スチレン樹脂、エポキシ樹脂
などの有機溶剤易溶性樹脂、その他、アクリル樹脂や酢
酸ビニル、ブタジェン系樹脂を使用することができる。

また、セラミック粉末の成分としては＾ｌ、０１、ＡＩ
Ｎ　、　ＣＳＢＮ、　３Ａ１ｇＯｓ・’１ｓｉｏ！など
が良い。

なお、本発明における不定形状の粉末とは角状、リン片
状、塊状、柱状などの粉末で、適宜それらの形状を混合
して用いてもよいし、同一形状の粉末を用いてもよい。

（実施例） 次に、本発明の実施例を第１図を用いて説明する。

第１図は本発明の滑性向上シートの模式図で図中の符号
（５）で示される有機バインダーに不定形状（たとえば
塊状）のセラミック粉末（２）と球状のセラミック粉末
（３）とが混合分散されている。球状のセラミック粉末
（３）の粒径は不定形状のセラミック粉末（２）と同等
の粒径あるいはそれ以下が好ましい、この実施例では有
機バインダーであるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を
３０重量％、不定形状（塊状）のアルミナ粉末（１５０
メツシユ、１０５〜４４μｍ）を５０重量％、球状のア
ルミナ粉末（３０μｍ）を１８重量％、さらに可塑剤と
してのポリエチレングリコール２重量％を使用して形成
されている。

なお、図中の符号（１）は気泡、符号（４）は気孔で、
有機バインダー（５）の成分が熱分解して生じた部分で
ある。そして、この滑性向上シートの通気度（ＪＩＳ　
Ｐ８１１７に準ず）は平均値１．２ｓｅｃ／１００ｃｃ
　、　Ｍａｙ＝　１．８６ｓｅｃ／１００　ｃｃ　、旧
ｎ　＝０．４０ｓｅｃ／’１００　ｃｃ、　Ｒ＝１．４
６ｓｅｃ／１００　ｃｃであった。

（作用及び効果） 〔評価試験〕 このように構成された滑性向上シートを用いて超硬合金
（焼成品の大きさφ３２０×φ１００　Ｘ　１ｏｔ、重
量１０．９ｋｇ）の焼成を真空中で行い、浸炭、反りの
発生状況を調査し、評価した。なお、比較例として不定
形状のアルミナわ）末のみを散在させた焼成シートを用
いて同様の超硬合金の焼成を行った。サンプルはそれぞ
れ１０枚ずつである。下表にその結果を示す。

Ｎ＝ＩＯ枚 以上の評価試験からも明らかなように本発明の滑性向上
シートを超硬合金の焼成に用いれば浸炭や反りの発生が
低く抑えられ、優れた品質の超硬合金を効率良く得るこ
とができる。

〔焼成時のシートの状態の考察〕

次に本発明の滑性向上シートの超硬合金焼成時の内部状
態を図を用いて考察、説明する。

まず、第２図は焼成時の状態図で第１図と同一部材は同
一符号で示されている０図中の符号（６）は被焼成体の
超硬合金、符号（７）はカーボン板であり、焼成時には
超硬合金（６）は図の右方向に向かって収縮している。

この場合、滑性向上シート中の不定形状のセラミック粉
末（２〕は球状のセラミック粉末（３）が滑らかなため
、バインダー（５）の熱分解後の空隙を比較的自由に転
がることができる。すなわち、本発明のセラミック粉末
は超硬合金（６）の収縮に伴って動くころの役割を果た
すことが示唆される。これに対し、不定形状のセラミン
ク粉末のみを散在させた焼成シートでは球状物による滑
面がないため、自由にセラミック粉末が転がることがで
きず、ころ作用が不充分であり、超硬合金に浸炭や反り
などの発生頻度が高くなるのであろう。

次に、第３図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の滑性
向上シートの平面図及び比較例である焼成シートの平面
図である。

平面的にも本発明の滑性向上シートの方が球状セラミッ
ク？５）末の滑面作用でこる効果が生しる可能性が示唆
される。

〔不定形状セラミック粉末と球状セラミック粉末の粒径の関係〕

第４図は球状のセラミック粉末（３）の粒径を不定形状
のセラミック粉末（２）の粒径よりも大きくした場合の
模式図である。

この場合には球状のセラミック粉末（２）が超硬合金（
６）に部分接触し、不定形状のセラミックＩ５）末（３
）のころ効果が期待できない。また、球状のセラミック
粉末の含有率を大きくすると、焼成後転がりの発生する
危険性があり好ましくない。

したがって、球状のセラミック粉末（２）の粒径は不定
形状のセラミック粉末（３）の粒径と同等、又はそれ以
下にすることが好ましい。

以上に説明したとおり、本発明は超硬合金を反りや浸炭
なく焼成することのできる滑性向上シートとして、従来
の問題点を一掃し、産業の発展に寄与するところは極め
て大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である滑性向上シートの模式図
、第２図は焼成時の状態図、第３図（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ本発明の滑性向上シートの平面図及び比較例で
ある焼成シートの平面図、第４図はセラミック粉末の粒
径を検討するための模式（２）：不定形状のセラミック
粉末、（３）：球状のセラミック粉末、（４）：気孔、
（５）：有機バインダー第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、不定形状のセラミック粉末（２）と、前記不定形状
   のセラミック粉末（２）の粒径と同等あるいはそれ以下
   の粒径の球状のセラミック粉末（３）とを有機バインダ
   ー（５）で結着したことを特徴とする滑性向上シート。 ２、球状のセラミック粉末（２）の含有量が不定形状の
   セラミック粉末（３）の含有量よりも少ないことを特徴
   とする請求項１記載の滑性向上シート。 ３、有機バインダー（５）が気孔（４）を有することを
   特徴とする請求項１記載の滑性向上シート。