JPH0459660A - 窒化硅素セラミックスの製造方法 - Google Patents
窒化硅素セラミックスの製造方法Info
- Publication number
- JPH0459660A JPH0459660A JP2172013A JP17201390A JPH0459660A JP H0459660 A JPH0459660 A JP H0459660A JP 2172013 A JP2172013 A JP 2172013A JP 17201390 A JP17201390 A JP 17201390A JP H0459660 A JPH0459660 A JP H0459660A
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- JP
- Japan
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- powder
- silicon nitride
- nitride ceramics
- sintering
- production
- Prior art date
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- Pending
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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】
〔概要〕
窒化硅素系セラミックスの製造方法に関し、強度が高く
、高温での強度劣化の少ない焼結体を得ることを目的と
し、 焼結助剤を添加し、窒化硅素粉末からなる成形体をクラ
ファイト粉末中に埋没し、不活性雰囲気中で焼成して焼
結体を得ることを特徴として窒化硅素セラミックスの製
造方法を構成する。
、高温での強度劣化の少ない焼結体を得ることを目的と
し、 焼結助剤を添加し、窒化硅素粉末からなる成形体をクラ
ファイト粉末中に埋没し、不活性雰囲気中で焼成して焼
結体を得ることを特徴として窒化硅素セラミックスの製
造方法を構成する。
本発明は窒化硅素（以下５ｉＪ４）セラミックスの製造
方法に関する。
方法に関する。
Ｓｉ３Ｎ４は１０００°Ｃを越す高温におても高い強度
を示し、軽量であって耐薬品性、耐摩耗性および熱衝撃
性に優れた材料として知られている。
を示し、軽量であって耐薬品性、耐摩耗性および熱衝撃
性に優れた材料として知られている。
すなわち、Ｓｉ、Ｎ４は高温においても安定であって、
比重は３．１８５と軽（、モース硬度は９と高く、高温
の融解金属にも侵されないなどの特徴をもっている。
比重は３．１８５と軽（、モース硬度は９と高く、高温
の融解金属にも侵されないなどの特徴をもっている。
そのため、高温での耐蝕性が必要な坩堝やノズルなどの
構成材として適し、また、電子機器用としては軽量で且
つ摩耗が少ないことからプリンタなどの摺動部材として
適している。
構成材として適し、また、電子機器用としては軽量で且
つ摩耗が少ないことからプリンタなどの摺動部材として
適している。
Ｓｉ３Ｎ４の焼結温度は約１７００°Ｃであり、１８０
０℃付近から徐々に解離する性質をもっている。
０℃付近から徐々に解離する性質をもっている。
また、Ｓｉ、Ｎ４は共有結合しているため焼結性は低い
。
。
そこで、緻密な焼結体を得るには５１３Ｎ４粉に焼結助
剤を添加して焼成を行う必要があり、アルミナ（Ａ１２
０３）やマグネシア（ＭｇＯ）などの添加が行われてい
た。
剤を添加して焼成を行う必要があり、アルミナ（Ａ１２
０３）やマグネシア（ＭｇＯ）などの添加が行われてい
た。
然し、これらの焼結助剤を添加して焼結を行うと、粒界
にガラス相が生じ、このために高温において強度が低下
すると云う問題がある。
にガラス相が生じ、このために高温において強度が低下
すると云う問題がある。
そこで、粒界のガラス化を防ぐ方法として、焼結助剤と
してイツトリア（Ｙ２Ｏ２）とＡｌ２２０：ｌの混合物
を用い、窒化アルミニウム（ＡｆｆＮ）粉末中に埋めて
焼成する方法が開発された。
してイツトリア（Ｙ２Ｏ２）とＡｌ２２０：ｌの混合物
を用い、窒化アルミニウム（ＡｆｆＮ）粉末中に埋めて
焼成する方法が開発された。
（助剤については、特公昭４８−７４８６．４９−２１
０９１など、詰粉については、特公昭５６−０３８７．
５６−０３８８など、何れも東方） 然し、ＡＡＮ粉末を用いて焼結を行うと、製品の表面に
ＡＩ！Ｎ粉末が付着して表面の平滑性が失われると云う
問題がある。
０９１など、詰粉については、特公昭５６−０３８７．
５６−０３８８など、何れも東方） 然し、ＡＡＮ粉末を用いて焼結を行うと、製品の表面に
ＡＩ！Ｎ粉末が付着して表面の平滑性が失われると云う
問題がある。
特に、射出成形法で作った複雑な形状をした成形品につ
いては、表面に付着したＡ７Ｎ粉末の除去には非常に工
数を要し、また、焼結処理によりＡＩＮ粉末が相互に固
まっていることから、製品の取り出しにも時間を必要と
すると云う問題があった。
いては、表面に付着したＡ７Ｎ粉末の除去には非常に工
数を要し、また、焼結処理によりＡＩＮ粉末が相互に固
まっていることから、製品の取り出しにも時間を必要と
すると云う問題があった。
結晶化した粒界を有するＳｉ、Ｎ４セラミックス焼結体
の製造に当たって、表面の平滑性を損なうことなく効率
よく焼結する方法を開発することが課題である。
の製造に当たって、表面の平滑性を損なうことなく効率
よく焼結する方法を開発することが課題である。
上記の課題は焼結助剤を添加した５ｉＪ４粉末からなる
成形体をグラファイト粉末中に埋没し、不活性雰囲気中
で焼成して焼結体を得ることを特徴として５ｊｓＮ４セ
ラミツクスの製造方法を構成することにより解決するこ
とができる。
成形体をグラファイト粉末中に埋没し、不活性雰囲気中
で焼成して焼結体を得ることを特徴として５ｊｓＮ４セ
ラミツクスの製造方法を構成することにより解決するこ
とができる。
本発明はＳｉ、Ｎ４成形体を埋没して高温焼成する粉体
（詰め粉）としてＡβＮ粉体の代わりにグラファイト粉
末を用いるものである。
（詰め粉）としてＡβＮ粉体の代わりにグラファイト粉
末を用いるものである。
すなわち、グラファイトは融点が３５００°Ｃ以上。
沸点は４８２７°Ｃと元素の中では最も高く、不活性ガ
ス雰囲気中で加熱する場合は最も安定な材料である。
ス雰囲気中で加熱する場合は最も安定な材料である。
また、グラファイト粉末自体に辷り性をもつと云う特徴
がある。
がある。
そこで、本発明はグラファイト粉末を詰め粉として使用
することにより、焼結体の表面に詰め粉が付着すると云
う問題点をなくするものである。
することにより、焼結体の表面に詰め粉が付着すると云
う問題点をなくするものである。
これを焼結炉に入れ、Ｎ２雰囲気中てＮ２圧を１００気
圧として１７００°Ｃで５時間焼成した。
圧として１７００°Ｃで５時間焼成した。
冷却した後、坩堝を炉外に取り出し、焼結体をピンセッ
トで摘みあげたところ、グラファイト粉末は全く付着し
ておらず、表面平滑性も良好であった。
トで摘みあげたところ、グラファイト粉末は全く付着し
ておらず、表面平滑性も良好であった。
また、焼結体のＸ線回折を行ったところ、β−３ｉＪ４
のピーク以外にも結晶粒界が結晶質になっていることを
示すピークも観察できた。
のピーク以外にも結晶粒界が結晶質になっていることを
示すピークも観察できた。
セラミックスの成分として、
本体 ： ５１３Ｎ４粉末 ・・・８６重量部、焼
結助剤：Ａｊ’２０＋粉末・・・４重量部、／／
：Ｙ ２０３粉末 ・・・１０重量部、からなる板状の
成形体を圧粉プレスにより形成した。
結助剤：Ａｊ’２０＋粉末・・・４重量部、／／
：Ｙ ２０３粉末 ・・・１０重量部、からなる板状の
成形体を圧粉プレスにより形成した。
次に、グラファイト製の坩堝を平均粒径が５μｍのグラ
ファイト粉末で満たし、この中心に板状の成形体を埋没
した。
ファイト粉末で満たし、この中心に板状の成形体を埋没
した。
本発明によれば、高温強度に優れ、また表面平滑性に優
れた５ｉｓＮ４セラミツクスを効率が良く、また短縮し
た工程で製造することができる。
れた５ｉｓＮ４セラミツクスを効率が良く、また短縮し
た工程で製造することができる。
Claims (1)
- 焼結助剤を添加し、窒化硅素粉末からなる成形体をグラ
ファイト粉末中に埋没し、不活性雰囲気中で焼成して焼
結体を得ることを特徴とする窒化硅素セラミックスの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172013A JPH0459660A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 窒化硅素セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172013A JPH0459660A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 窒化硅素セラミックスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459660A true JPH0459660A (ja) | 1992-02-26 |
Family
ID=15933912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172013A Pending JPH0459660A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 窒化硅素セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0459660A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5352395A (en) * | 1992-07-17 | 1994-10-04 | Phillips Petroleum Company | Carbon and ceramic-containing layers for use in sintering of silicon nitride article |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2172013A patent/JPH0459660A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5352395A (en) * | 1992-07-17 | 1994-10-04 | Phillips Petroleum Company | Carbon and ceramic-containing layers for use in sintering of silicon nitride article |
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