JPH0524929A - 高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体及びその製造法 - Google Patents
高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体及びその製造法Info
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- JPH0524929A JPH0524929A JP3348038A JP34803891A JPH0524929A JP H0524929 A JPH0524929 A JP H0524929A JP 3348038 A JP3348038 A JP 3348038A JP 34803891 A JP34803891 A JP 34803891A JP H0524929 A JPH0524929 A JP H0524929A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体
及びその製造を、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定領域
ではない圧力2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度の
緩い焼結条件で可能とし、当該焼結体の多量生産、及び
複雑形状・大型部材の製造を可能とする。 【構成】 本発明は、高圧型窒化硼素粉体を、その儘、
又は、コーティング材をコーティングしてなる、コーテ
ィングされた高圧型窒化硼素粉体と、圧力が2000MPa 未
満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
り、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高
硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を混合し、当該
混合物を、圧力が2000MPa 未満で、温度が1850℃を越え
ない、高圧型窒化硼素が準安定な焼結条件において、適
宜時間焼結することを特徴とする高圧型窒化硼素含有高
硬度高密度複合焼結体及びその製造法である。
及びその製造を、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定領域
ではない圧力2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度の
緩い焼結条件で可能とし、当該焼結体の多量生産、及び
複雑形状・大型部材の製造を可能とする。 【構成】 本発明は、高圧型窒化硼素粉体を、その儘、
又は、コーティング材をコーティングしてなる、コーテ
ィングされた高圧型窒化硼素粉体と、圧力が2000MPa 未
満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
り、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高
硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を混合し、当該
混合物を、圧力が2000MPa 未満で、温度が1850℃を越え
ない、高圧型窒化硼素が準安定な焼結条件において、適
宜時間焼結することを特徴とする高圧型窒化硼素含有高
硬度高密度複合焼結体及びその製造法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧型窒化硼素を含有
する緻密で高硬度な複合焼結体及びその製造法に関す
る。
する緻密で高硬度な複合焼結体及びその製造法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】立方晶窒化硼素及び／又はウルツ鉱型窒
化硼素からなる高圧型窒化硼素を含有する緻密で高硬度
な、高硬度高密度複合焼結体は、高圧型窒化硼素がグラ
ファイト型相（hBN）への相転移を防止し、且つ、当該
高硬度高密度複合焼結体を緻密に焼結するために、高圧
型窒化硼素が熱力学的に安定な2000MPa を越える超高圧
力及び高温度下で製造していた。例えば、特開昭63-354
56号公報に記載の立方晶窒化硼素は、4000MPa （40k
b）、1200℃以上で焼結される。この焼結条件は、極限
状態として大変厳しいもので、例えば、ガードル型或は
ベルト型等の超高圧力装置を使用しなければ発生し得な
かった。
化硼素からなる高圧型窒化硼素を含有する緻密で高硬度
な、高硬度高密度複合焼結体は、高圧型窒化硼素がグラ
ファイト型相（hBN）への相転移を防止し、且つ、当該
高硬度高密度複合焼結体を緻密に焼結するために、高圧
型窒化硼素が熱力学的に安定な2000MPa を越える超高圧
力及び高温度下で製造していた。例えば、特開昭63-354
56号公報に記載の立方晶窒化硼素は、4000MPa （40k
b）、1200℃以上で焼結される。この焼結条件は、極限
状態として大変厳しいもので、例えば、ガードル型或は
ベルト型等の超高圧力装置を使用しなければ発生し得な
かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】それが為、2000MPa を
越える超高圧力を発生させる、当該ガードル型或はベル
ト型等の超高圧力装置を使用する制約により、高圧型窒
化硼素含有高硬度高密度複合焼結体は多量生産が困難で
製造コストが高く、また、大型形状品を製造出来なかっ
た。
越える超高圧力を発生させる、当該ガードル型或はベル
ト型等の超高圧力装置を使用する制約により、高圧型窒
化硼素含有高硬度高密度複合焼結体は多量生産が困難で
製造コストが高く、また、大型形状品を製造出来なかっ
た。
【０００４】しかし、例えば、立方晶窒化硼素は、若槻
らが超高圧力下での実験により、立方晶窒化硼素が熱力
学的には安定な状態でなくとも、熱力学的に準安定であ
る場合、相転移に要する時間が極めて長いために事実上
安定に存在し、その事実上安定に存在する上限として線
を示して報告している (若槻、市瀬、青木、前田、第
14回高圧討論会講演要旨集 (1972) P78)。従って、これ
によれば、熱力学的平衡線に対して安定ではない低圧
力・高温度の条件でも、線を越えない温度、例えば、
1200℃以下ならば、立方晶窒化硼素が事実上安定に存在
する。
らが超高圧力下での実験により、立方晶窒化硼素が熱力
学的には安定な状態でなくとも、熱力学的に準安定であ
る場合、相転移に要する時間が極めて長いために事実上
安定に存在し、その事実上安定に存在する上限として線
を示して報告している (若槻、市瀬、青木、前田、第
14回高圧討論会講演要旨集 (1972) P78)。従って、これ
によれば、熱力学的平衡線に対して安定ではない低圧
力・高温度の条件でも、線を越えない温度、例えば、
1200℃以下ならば、立方晶窒化硼素が事実上安定に存在
する。
【０００５】
【図１】
【０００６】つまり、高性能な、緻密で高硬度な結合材
と、少なくとも立方晶窒化硼素を含む高圧型窒化硼素に
よる、高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体を焼
結するときに、少なくとも、その高性能な、緻密で高硬
度な結合材の緻密化を促進することにのみ効果のある圧
力を作用すれば、高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合
焼結体の製造が可能であり、2000MPa 未満の比較的緩い
超高圧力を作用可能の超高圧力装置、例えば、ピストン
・シリンダー（ＰＣ）型超高圧力装置、又は公知の技術
として1000MPa まで加圧が可能な超高圧ＨＩＰ装置、或
は当該超高圧ＨＩＰ装置を除く熱間静水圧加圧（ＨＩ
Ｐ：ＨｏｔＩｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ）装置、若
しくはホットプレス（ＨＰ：Ｈｏｔ Ｐｒｅｓｓ）装置
を使用することが可能となる。
と、少なくとも立方晶窒化硼素を含む高圧型窒化硼素に
よる、高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体を焼
結するときに、少なくとも、その高性能な、緻密で高硬
度な結合材の緻密化を促進することにのみ効果のある圧
力を作用すれば、高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合
焼結体の製造が可能であり、2000MPa 未満の比較的緩い
超高圧力を作用可能の超高圧力装置、例えば、ピストン
・シリンダー（ＰＣ）型超高圧力装置、又は公知の技術
として1000MPa まで加圧が可能な超高圧ＨＩＰ装置、或
は当該超高圧ＨＩＰ装置を除く熱間静水圧加圧（ＨＩ
Ｐ：ＨｏｔＩｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ）装置、若
しくはホットプレス（ＨＰ：Ｈｏｔ Ｐｒｅｓｓ）装置
を使用することが可能となる。
【０００７】従って、例えば当該ＰＣ型超高圧力装置、
又は超高圧ＨＩＰ装置、或は当該超高圧ＨＩＰ装置を除
くＨＩＰ装置、若しくはＨＰ装置を使用して充分に緻密
に焼結可能で且つ高性能な、緻密で高硬度な結合材の原
料が探索されれば、当該ＰＣ型超高圧力装置、又は超高
圧ＨＩＰ装置、或は当該超高圧ＨＩＰ装置を除くＨＩＰ
装置、若しくはＨＰ装置により、前記ガードル型やベル
ト型等の、2000MPa を越える超高圧力を発生させる超高
圧力装置の場合と異なり、多量生産が容易で、且つ大型
形状の焼結体を製造可能なため、上記欠点が解決され
る。
又は超高圧ＨＩＰ装置、或は当該超高圧ＨＩＰ装置を除
くＨＩＰ装置、若しくはＨＰ装置を使用して充分に緻密
に焼結可能で且つ高性能な、緻密で高硬度な結合材の原
料が探索されれば、当該ＰＣ型超高圧力装置、又は超高
圧ＨＩＰ装置、或は当該超高圧ＨＩＰ装置を除くＨＩＰ
装置、若しくはＨＰ装置により、前記ガードル型やベル
ト型等の、2000MPa を越える超高圧力を発生させる超高
圧力装置の場合と異なり、多量生産が容易で、且つ大型
形状の焼結体を製造可能なため、上記欠点が解決され
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、2000MPa 未満
の比較的緩い超高圧力を作用可能のＰＣ型超高圧力装
置、又は1000MPa まで加圧が可能の超高圧ＨＩＰ装置、
或は当該超高圧ＨＩＰ装置を除くＨＩＰ装置、若しくは
ＨＰ装置を使用して、各々の焼結環境下において、高圧
型窒化硼素が事実上安定な状態で存在する温度を実験的
に検討し、同時に、当該温度下で十分に緻密で高硬度に
焼結可能な結合材として適用可能な当該結合材の密度及
び硬度について鋭意研究を行った結果、高圧型窒化硼素
粉体を体積で1%〜90% 、残部が、圧力が 2000MPa未満
で、1850℃を越えない温度で焼結してなることにより、
密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度
な結合材でなる、当該結合材の原料を、体積で99% 〜10
% を混合し、当該混合物をその儘、又は型押し成形後、
圧力が2000MPa 未満で、温度が1850℃を越えない、高圧
型窒化硼素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・
温度の焼結条件において適宜時間焼結するか、又は、高
圧型窒化硼素粉体粒子に、コーティング材をコーティン
グしてなる、コーティングされた高圧型窒化硼素粉体を
体積で1%〜90% 、残部が、圧力が 2000MPa未満で、1850
℃を越えない温度で焼結してなることにより、密度85%
以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材
でなる、当該結合材の原料を、体積で99% 〜10% を混合
し、当該混合物をその儘、又は型押し成形後、圧力が20
00MPa 未満で、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼
素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼
結条件において適宜時間焼結することにより、実質的に
グラファイト型相を含まない、高圧型窒化硼素含有高硬
度高密度複合焼結体の製造法を発明し、更に、高圧型窒
化硼素粉体を体積で1%〜90% 、残部が、圧力が2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
り、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高
硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を、体積で99%
〜10% を混合し、当該混合物をその儘、又は型押し成形
後、圧力が2000MPa 未満、温度が1850℃を越えない、高
圧型窒化硼素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力
・温度の焼結条件において適宜時間焼結せしめてなる焼
結体により構成され、高圧型窒化硼素を体積で1%〜90%
含有し、残部が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越え
ない温度で焼結してなることにより、密度85% 以上、ビ
ッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材からな
る、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上を有するこ
とを特徴とする高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼
結体、又は、高圧型窒化硼素粉体粒子に、コーティング
材を、当該高圧型窒化硼素に対し、外部添加による添加
量が0.1%〜2000% をコーティングしてなる、コーティン
グされた高圧型窒化硼素粉体を体積で1%〜90% 、残部
が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼
結してなることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度
600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材の
原料を、体積で99% 〜10% を混合し、当該混合物をその
儘、又は型押し成形後、圧力が2000MPa 未満、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結せしめてなる焼結体により構成され、高圧型窒化硼
素を体積で1%〜89.9%含有し、コーティング材、及び、
圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼結し
てなることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度600
以上の緻密で高硬度な結合材を体積で99% 〜10.1% でな
る、密度85% 以上、ビッカース硬度600以上を有する高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体を発明したも
のであり、これらを提供するものである。
の比較的緩い超高圧力を作用可能のＰＣ型超高圧力装
置、又は1000MPa まで加圧が可能の超高圧ＨＩＰ装置、
或は当該超高圧ＨＩＰ装置を除くＨＩＰ装置、若しくは
ＨＰ装置を使用して、各々の焼結環境下において、高圧
型窒化硼素が事実上安定な状態で存在する温度を実験的
に検討し、同時に、当該温度下で十分に緻密で高硬度に
焼結可能な結合材として適用可能な当該結合材の密度及
び硬度について鋭意研究を行った結果、高圧型窒化硼素
粉体を体積で1%〜90% 、残部が、圧力が 2000MPa未満
で、1850℃を越えない温度で焼結してなることにより、
密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度
な結合材でなる、当該結合材の原料を、体積で99% 〜10
% を混合し、当該混合物をその儘、又は型押し成形後、
圧力が2000MPa 未満で、温度が1850℃を越えない、高圧
型窒化硼素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・
温度の焼結条件において適宜時間焼結するか、又は、高
圧型窒化硼素粉体粒子に、コーティング材をコーティン
グしてなる、コーティングされた高圧型窒化硼素粉体を
体積で1%〜90% 、残部が、圧力が 2000MPa未満で、1850
℃を越えない温度で焼結してなることにより、密度85%
以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材
でなる、当該結合材の原料を、体積で99% 〜10% を混合
し、当該混合物をその儘、又は型押し成形後、圧力が20
00MPa 未満で、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼
素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼
結条件において適宜時間焼結することにより、実質的に
グラファイト型相を含まない、高圧型窒化硼素含有高硬
度高密度複合焼結体の製造法を発明し、更に、高圧型窒
化硼素粉体を体積で1%〜90% 、残部が、圧力が2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
り、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高
硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を、体積で99%
〜10% を混合し、当該混合物をその儘、又は型押し成形
後、圧力が2000MPa 未満、温度が1850℃を越えない、高
圧型窒化硼素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力
・温度の焼結条件において適宜時間焼結せしめてなる焼
結体により構成され、高圧型窒化硼素を体積で1%〜90%
含有し、残部が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越え
ない温度で焼結してなることにより、密度85% 以上、ビ
ッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材からな
る、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上を有するこ
とを特徴とする高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼
結体、又は、高圧型窒化硼素粉体粒子に、コーティング
材を、当該高圧型窒化硼素に対し、外部添加による添加
量が0.1%〜2000% をコーティングしてなる、コーティン
グされた高圧型窒化硼素粉体を体積で1%〜90% 、残部
が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼
結してなることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度
600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材の
原料を、体積で99% 〜10% を混合し、当該混合物をその
儘、又は型押し成形後、圧力が2000MPa 未満、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結せしめてなる焼結体により構成され、高圧型窒化硼
素を体積で1%〜89.9%含有し、コーティング材、及び、
圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼結し
てなることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度600
以上の緻密で高硬度な結合材を体積で99% 〜10.1% でな
る、密度85% 以上、ビッカース硬度600以上を有する高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体を発明したも
のであり、これらを提供するものである。
【０００９】手段の説明
高圧型窒化硼素原料
本発明の原料粉体としての高圧型窒化硼素は、立方晶窒
化硼素及び／又はウルツ鉱型窒化硼素からなる合成品と
する。より好適には、立方晶窒化硼素を用いる。高圧型
窒化硼素の粒子サイズは、特別な制限はなく、当該原料
として製造可能な範囲で、焼結後の製品としての用途に
適したサイズとする。高圧型窒化硼素は、グラファイト
型相への相転移を抑止するため、合成時に触媒作用のあ
る物質を使用した場合は、当該物質を可能な限り取り除
いたものが好適である。最も好適な例として、例えば、
物理蒸着法（ＰＶＤ法）或は化学蒸着法（ＣＶＤ法）に
よる、気相を介して合成される超高純度な立方晶窒化硼
素が選択可能である。薄膜状に合成される場合は、不純
物による汚染に注意しながら、粉砕して使用する。粒
状、或は粉体状に合成される場合はその儘使用可能であ
る。これ以外の高純度な例としては、時間をかけて成長
させた高純度な単結晶からなるものが選択可能である。
或は積極的に不純物を除去してなる立方晶窒化硼素粉体
も選択出来る。
化硼素及び／又はウルツ鉱型窒化硼素からなる合成品と
する。より好適には、立方晶窒化硼素を用いる。高圧型
窒化硼素の粒子サイズは、特別な制限はなく、当該原料
として製造可能な範囲で、焼結後の製品としての用途に
適したサイズとする。高圧型窒化硼素は、グラファイト
型相への相転移を抑止するため、合成時に触媒作用のあ
る物質を使用した場合は、当該物質を可能な限り取り除
いたものが好適である。最も好適な例として、例えば、
物理蒸着法（ＰＶＤ法）或は化学蒸着法（ＣＶＤ法）に
よる、気相を介して合成される超高純度な立方晶窒化硼
素が選択可能である。薄膜状に合成される場合は、不純
物による汚染に注意しながら、粉砕して使用する。粒
状、或は粉体状に合成される場合はその儘使用可能であ
る。これ以外の高純度な例としては、時間をかけて成長
させた高純度な単結晶からなるものが選択可能である。
或は積極的に不純物を除去してなる立方晶窒化硼素粉体
も選択出来る。
【００１０】コーティング（被覆）材
高圧型窒化硼素をグラファイト型相に相転移を促進しな
いように、又は、例えば、高圧型窒化硼素粉体粒子と結
合材の原料との焼結性を高めるように窒化硼素と反応し
て反応生成物を生成せしめるために、当該高圧型窒化硼
素粉体粒子に、コーティング（被覆）材として、周期律
表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金
属、Si、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化
合物の内の選択された一種類以上からなるコーティング
材をコーティングする。このようにコーティングされた
高圧型窒化硼素粉体表面に、必要に応じて、更に、周期
律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類
金属、Si、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む
化合物の内の選択された一種類以上を一層以上コーティ
ングして多重コーティングしてもよい。高圧型窒化硼素
にコーティングせしめるコーティング量は、周期律表第
1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、
Si、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物
の内の選択された一種類以上を、高圧型窒化硼素に対
し、外部添加による添加量が、体積で0.1%〜2000% をコ
ーティング出来る。或は、周期律表第1b、2a、3a、4a、
5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、Si、B 、Alの選択
された一種類以上を、高圧型窒化硼素に対し、外部添加
による添加量が、体積で0.1%〜1000% をコーティング出
来る。化合物でなるコーティング材としては、好適に
は、周期律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金
属、希土類金属、Si、B 、Alの酸化物、窒化物、炭化
物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化
物、珪化物の内の選択された一種類以上が選択される。
いように、又は、例えば、高圧型窒化硼素粉体粒子と結
合材の原料との焼結性を高めるように窒化硼素と反応し
て反応生成物を生成せしめるために、当該高圧型窒化硼
素粉体粒子に、コーティング（被覆）材として、周期律
表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金
属、Si、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化
合物の内の選択された一種類以上からなるコーティング
材をコーティングする。このようにコーティングされた
高圧型窒化硼素粉体表面に、必要に応じて、更に、周期
律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類
金属、Si、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む
化合物の内の選択された一種類以上を一層以上コーティ
ングして多重コーティングしてもよい。高圧型窒化硼素
にコーティングせしめるコーティング量は、周期律表第
1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、
Si、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物
の内の選択された一種類以上を、高圧型窒化硼素に対
し、外部添加による添加量が、体積で0.1%〜2000% をコ
ーティング出来る。或は、周期律表第1b、2a、3a、4a、
5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、Si、B 、Alの選択
された一種類以上を、高圧型窒化硼素に対し、外部添加
による添加量が、体積で0.1%〜1000% をコーティング出
来る。化合物でなるコーティング材としては、好適に
は、周期律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金
属、希土類金属、Si、B 、Alの酸化物、窒化物、炭化
物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化
物、珪化物の内の選択された一種類以上が選択される。
【００１１】コーティング法は、ＰＶＤ法（好適には、
スパッタリング法やイオンプレーティング法）、ＣＶＤ
法、メッキ法、溶融塩浴を用いる浸漬法（好適には、不
均化反応法）等の内の選択された一種類以上により行わ
れる。
スパッタリング法やイオンプレーティング法）、ＣＶＤ
法、メッキ法、溶融塩浴を用いる浸漬法（好適には、不
均化反応法）等の内の選択された一種類以上により行わ
れる。
【００１２】本発明に係る、結合材の原料が、短径が50
0 μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上で
なる形状の金属又は化合物の一種類以上からなる繊維状
物質を含むと本発明の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度
複合焼結体の高靱性化が期待出来て好適である。本発明
において、短径が500 μm 以下で、当該短径に対する長
径との比が２以上でなる形状の棒状物質及び／又は融解
紡糸して繊維形状にする連続繊維でなる長繊維及び／又
は結晶自体が繊維形状をとる自形繊維でなる短繊維及び
／又は一方向に結晶成長させて繊維形状にしてなるウィ
スカー(wisker)からなる。当該ウィスカー（ヒゲ結晶）
は、その形成においては、相変化や体積全体に及ぼす化
学反応という現象は起こらないものと定義されている真
性のウィスカー及び／又は相変化とか体積全体に及ぶ化
学変化によって生成する結晶の一つの結晶面のみを成長
させることにより、長い針状晶となった単結晶を指す広
義のウィスカー及び／又は断面積が8 ×10-5in2 以下
で、長さが平均直径の10倍以上の単結晶であるウィスカ
ーからなる。
0 μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上で
なる形状の金属又は化合物の一種類以上からなる繊維状
物質を含むと本発明の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度
複合焼結体の高靱性化が期待出来て好適である。本発明
において、短径が500 μm 以下で、当該短径に対する長
径との比が２以上でなる形状の棒状物質及び／又は融解
紡糸して繊維形状にする連続繊維でなる長繊維及び／又
は結晶自体が繊維形状をとる自形繊維でなる短繊維及び
／又は一方向に結晶成長させて繊維形状にしてなるウィ
スカー(wisker)からなる。当該ウィスカー（ヒゲ結晶）
は、その形成においては、相変化や体積全体に及ぼす化
学反応という現象は起こらないものと定義されている真
性のウィスカー及び／又は相変化とか体積全体に及ぶ化
学変化によって生成する結晶の一つの結晶面のみを成長
させることにより、長い針状晶となった単結晶を指す広
義のウィスカー及び／又は断面積が8 ×10-5in2 以下
で、長さが平均直径の10倍以上の単結晶であるウィスカ
ーからなる。
【００１３】前記繊維状物質として、周期律表第1b、2
a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、B 、S
i、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物の一
種類以上からなる、短径が500 μm 以下で、当該短径に
対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質を用
いる。化合物では、より具体的には、周期律表第1b、2
a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、B 、S
i、Alの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸炭化
物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の一種類以
上を含んでなる、短径が500 μm 以下で、当該短径に対
する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質を使用
する。好適には、例えば、Ta、Zr、Cr、Si、C、W 、B
、Mo、Nb、V 、Al2O3 、Fe2C、B4C 、SiC 、TiC 、Fe3
C、Ta2C、Nb2C、Si3N4、Cr2N、AlN 、Si2ON2、TiN の一
種類以上からなる、短径が500 μm 以下で、当該短径に
対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質が選
択される。
a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、B 、S
i、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物の一
種類以上からなる、短径が500 μm 以下で、当該短径に
対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質を用
いる。化合物では、より具体的には、周期律表第1b、2
a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、B 、S
i、Alの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸炭化
物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の一種類以
上を含んでなる、短径が500 μm 以下で、当該短径に対
する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質を使用
する。好適には、例えば、Ta、Zr、Cr、Si、C、W 、B
、Mo、Nb、V 、Al2O3 、Fe2C、B4C 、SiC 、TiC 、Fe3
C、Ta2C、Nb2C、Si3N4、Cr2N、AlN 、Si2ON2、TiN の一
種類以上からなる、短径が500 μm 以下で、当該短径に
対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質が選
択される。
【００１４】或は、前記短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、繊維状物質の表面に、周期律表第1b、2a、3a、4a、
5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、B 、Si、Al、又は
これらの内の一種類以上を含む化合物の一種類以上から
なるコーティング材をコーティングしてなる、短径に対
する長径との比が２以上でなる形状のコーティングされ
た繊維状物質を用いる。化合物では、より具体的には、
前記短径が500 μm 以下で、当該短径に対する長径との
比が２以上でなる形状の繊維状物質が、繊維状物質の表
面に、周期律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金
属、希土類金属、B 、Si、Alの酸化物、窒化物、炭化
物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化
物、珪化物の一種類以上からなる、コーティング材をコ
ーティングしてなる、短径が500 μm 以下で、当該短径
に対する長径との比が２以上でなる形状の被覆物質を使
用する。好適には、前記繊維状物質の表面に、例えば、
B 、Ti、Zr、Hf、Ta、Nb、V、SiC 、TiC 、ZrC 、B4C
、WC、HfC 、TaC 、NbC 、Si3N4 、TiN 、ZrN 、AlN、
HfN 、TaN 、TiB 、TiB2、ZrB2 、LaB6、MoSi2、BP、Al
2O3 の一種類以上からなるコーティング材をコーティン
グしてなる、短径が500 μm 以下で、当該短径に対する
長径との比が２以上でなる形状のコーティングされた繊
維状物質を選択する。当該コーティング材をコーティン
グするためのコーティング法は、溶融塩浴を用いる浸漬
法を初め、電気メッキ法、無電界メッキ法、クラッド
法、ＰＶＤ法（例えば、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法等）、ＣＶＤ法等により行うことが出来
る。或は、前記短径が500 μm 以下で、当該短径に対す
る長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質又はコー
ティングされた繊維状物質が、繊維状物質又はコーティ
ングされた繊維状物質を、酸化雰囲気中で酸化してなる
ことにより、当該繊維状物質又はコーティングされた繊
維状物質の表面に、酸化被膜を設けてなる、短径が500
μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上でな
る形状の被覆繊維状物質又はコーティングされた繊維状
物質を選択出来る。
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、繊維状物質の表面に、周期律表第1b、2a、3a、4a、
5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、B 、Si、Al、又は
これらの内の一種類以上を含む化合物の一種類以上から
なるコーティング材をコーティングしてなる、短径に対
する長径との比が２以上でなる形状のコーティングされ
た繊維状物質を用いる。化合物では、より具体的には、
前記短径が500 μm 以下で、当該短径に対する長径との
比が２以上でなる形状の繊維状物質が、繊維状物質の表
面に、周期律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金
属、希土類金属、B 、Si、Alの酸化物、窒化物、炭化
物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化
物、珪化物の一種類以上からなる、コーティング材をコ
ーティングしてなる、短径が500 μm 以下で、当該短径
に対する長径との比が２以上でなる形状の被覆物質を使
用する。好適には、前記繊維状物質の表面に、例えば、
B 、Ti、Zr、Hf、Ta、Nb、V、SiC 、TiC 、ZrC 、B4C
、WC、HfC 、TaC 、NbC 、Si3N4 、TiN 、ZrN 、AlN、
HfN 、TaN 、TiB 、TiB2、ZrB2 、LaB6、MoSi2、BP、Al
2O3 の一種類以上からなるコーティング材をコーティン
グしてなる、短径が500 μm 以下で、当該短径に対する
長径との比が２以上でなる形状のコーティングされた繊
維状物質を選択する。当該コーティング材をコーティン
グするためのコーティング法は、溶融塩浴を用いる浸漬
法を初め、電気メッキ法、無電界メッキ法、クラッド
法、ＰＶＤ法（例えば、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法等）、ＣＶＤ法等により行うことが出来
る。或は、前記短径が500 μm 以下で、当該短径に対す
る長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質又はコー
ティングされた繊維状物質が、繊維状物質又はコーティ
ングされた繊維状物質を、酸化雰囲気中で酸化してなる
ことにより、当該繊維状物質又はコーティングされた繊
維状物質の表面に、酸化被膜を設けてなる、短径が500
μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上でな
る形状の被覆繊維状物質又はコーティングされた繊維状
物質を選択出来る。
【００１５】結合材の原料
一方、本発明の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼
結体及びその製造方法に係る結合材の原料としては、圧
力が 2000MPa未満で、1850℃を越えない温度で焼結して
なることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以
上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材の原料が
選択される。好適には、更に、高圧型窒化硼素をグラフ
ァイト型相に相転移を促進しない当該結合材の原料が選
択される。或は、圧力が 2000MPa未満で、1850℃を越え
ない温度で焼結してなることにより、窒化硼素と反応し
てなる反応生成物を含む密度85% 以上、ビッカース硬度
600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材の
原料が選択される。より好ましくは、圧力が 2000MPa未
満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
り、密度は90% 以上の緻密な、及び／又は、ビッカース
硬度は800 以上の高硬度な結合材でなる、当該結合材の
原料が選択される。当該結合材の原料は、周期律表第1
b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、S
i、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物
の内の選択された一種類以上からなる原料粉体を含むも
のが選択される。化合物では、より具体的には、周期律
表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金
属、Si、B 、Alの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、
酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の内
の選択された一種類以上からなる原料粉体が選択され
る。
結体及びその製造方法に係る結合材の原料としては、圧
力が 2000MPa未満で、1850℃を越えない温度で焼結して
なることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以
上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材の原料が
選択される。好適には、更に、高圧型窒化硼素をグラフ
ァイト型相に相転移を促進しない当該結合材の原料が選
択される。或は、圧力が 2000MPa未満で、1850℃を越え
ない温度で焼結してなることにより、窒化硼素と反応し
てなる反応生成物を含む密度85% 以上、ビッカース硬度
600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材の
原料が選択される。より好ましくは、圧力が 2000MPa未
満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
り、密度は90% 以上の緻密な、及び／又は、ビッカース
硬度は800 以上の高硬度な結合材でなる、当該結合材の
原料が選択される。当該結合材の原料は、周期律表第1
b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、S
i、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物
の内の選択された一種類以上からなる原料粉体を含むも
のが選択される。化合物では、より具体的には、周期律
表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金
属、Si、B 、Alの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、
酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の内
の選択された一種類以上からなる原料粉体が選択され
る。
【００１６】Alの酸化物であるアルミナでは、高純度で
易焼結性の微細な原料、例えば、特開昭63-151616 号公
報に記載のアンモニウム・アルミニウム炭酸塩熱分解法
によるアルミナであれば、常圧の普通焼結でも1400℃程
度の温度で緻密化するので好適である。更に、アルミナ
の焼結を促進する効果のあるマグネシア(MgO) 及び／又
はチタニア（TiOx，X=1-2）を体積で10% まで含有する
微細で高純度なアルミナ粉体であれば、前記特開昭63-1
51616 号公報に記載のアルミナ以外の高純度アルミナ、
例えばバイヤー法、有機アルミニウム加水分解法、及び
アンモニウムミョウバン熱分解法、エチレンクロルヒド
リン法、水中火花放電法等による、1μm以下の微細な粒
子からなる純度99% 以上の高純度・易焼結性アルミナで
も差し支えない。
易焼結性の微細な原料、例えば、特開昭63-151616 号公
報に記載のアンモニウム・アルミニウム炭酸塩熱分解法
によるアルミナであれば、常圧の普通焼結でも1400℃程
度の温度で緻密化するので好適である。更に、アルミナ
の焼結を促進する効果のあるマグネシア(MgO) 及び／又
はチタニア（TiOx，X=1-2）を体積で10% まで含有する
微細で高純度なアルミナ粉体であれば、前記特開昭63-1
51616 号公報に記載のアルミナ以外の高純度アルミナ、
例えばバイヤー法、有機アルミニウム加水分解法、及び
アンモニウムミョウバン熱分解法、エチレンクロルヒド
リン法、水中火花放電法等による、1μm以下の微細な粒
子からなる純度99% 以上の高純度・易焼結性アルミナで
も差し支えない。
【００１７】前記アルミナ以外ではジルコニウムの酸化
物、好適には、共沈法によって製造される易焼結性のイ
ットリア添加部分安定化ジルコニア（2-4mol%Y2O3-Zr
O2）粉体、或は、アルミナージルコニア系粉体（ＦＣレ
ポート、1 [5] (1983) 13-17)や、チタン酸化物である
チタニア粉体(TiO2 :第15回高圧討論会講演要旨集、(19
73) P174)が選択される。
物、好適には、共沈法によって製造される易焼結性のイ
ットリア添加部分安定化ジルコニア（2-4mol%Y2O3-Zr
O2）粉体、或は、アルミナージルコニア系粉体（ＦＣレ
ポート、1 [5] (1983) 13-17)や、チタン酸化物である
チタニア粉体(TiO2 :第15回高圧討論会講演要旨集、(19
73) P174)が選択される。
【００１８】また、チタンの窒化物として、窒化チタン
(TiN: 山田外、窯業協会誌、89、(1981) 621-625) も選
択可能である。
(TiN: 山田外、窯業協会誌、89、(1981) 621-625) も選
択可能である。
【００１９】温度の上限
特に高純度の高圧型窒化硼素、例えば、ＰＶＤ法或はＣ
ＶＤ法による、気相を介して合成される超高純度の立方
晶窒化硼素或は、長時間かけて超高圧合成した超高純度
の立方晶窒化硼素を用いれば、圧力を伝達可能なカプセ
ルに脱気封入して超高圧ＨＩＰ焼結又はＨＩＰ焼結を行
うか或は真空若しくは不活性ガス中でＨＰ焼結を行うこ
とにより、熱力学的に安定な状態ではなくとも、前記若
槻らの報告の1200℃よりも遥かに高い1850℃まで立方晶
窒化硼素が現実上安定に存在する。しかし、1850℃を越
えると、短時間でグラファイト型相に相転移する。ま
た、公知の立方晶窒化硼素で積極的に不純物を除去して
なる高純度の立方晶窒化硼素からなるものを用いれば、
同様の焼結方法により、1700℃まで立方晶窒化硼素が存
在する。或は、公知の立方晶窒化硼素で微粒子を含まな
い、好適には3 μm 以上の立方晶窒化硼素を用いれば、
同様の焼結方法により、1600℃まで立方晶窒化硼素が存
在する。若しくは、公知の比較的高純度の立方晶窒化硼
素の場合は、同様の焼結方法により、1500℃まで立方晶
窒化硼素が存在する。しかし、公知の一般的な立方晶窒
化硼素やウルツ鉱型窒化硼素を含む場合は、1400℃まで
が好適である。
ＶＤ法による、気相を介して合成される超高純度の立方
晶窒化硼素或は、長時間かけて超高圧合成した超高純度
の立方晶窒化硼素を用いれば、圧力を伝達可能なカプセ
ルに脱気封入して超高圧ＨＩＰ焼結又はＨＩＰ焼結を行
うか或は真空若しくは不活性ガス中でＨＰ焼結を行うこ
とにより、熱力学的に安定な状態ではなくとも、前記若
槻らの報告の1200℃よりも遥かに高い1850℃まで立方晶
窒化硼素が現実上安定に存在する。しかし、1850℃を越
えると、短時間でグラファイト型相に相転移する。ま
た、公知の立方晶窒化硼素で積極的に不純物を除去して
なる高純度の立方晶窒化硼素からなるものを用いれば、
同様の焼結方法により、1700℃まで立方晶窒化硼素が存
在する。或は、公知の立方晶窒化硼素で微粒子を含まな
い、好適には3 μm 以上の立方晶窒化硼素を用いれば、
同様の焼結方法により、1600℃まで立方晶窒化硼素が存
在する。若しくは、公知の比較的高純度の立方晶窒化硼
素の場合は、同様の焼結方法により、1500℃まで立方晶
窒化硼素が存在する。しかし、公知の一般的な立方晶窒
化硼素やウルツ鉱型窒化硼素を含む場合は、1400℃まで
が好適である。
【００２０】従って、焼結温度の上限は1850℃である。
尚、前記の通り、使用する高圧型窒化硼素の品質によ
り、高圧型窒化硼素が存在する温度は異なるので、高圧
型窒化硼素原料の品質に応じた焼結温度を設定する必要
がある。前記高圧型窒化硼素の原料の品質に応じた温度
に近い焼結温度を設定する必要がある場合は、綿密に当
該焼結温度を制御する必要がある。
尚、前記の通り、使用する高圧型窒化硼素の品質によ
り、高圧型窒化硼素が存在する温度は異なるので、高圧
型窒化硼素原料の品質に応じた焼結温度を設定する必要
がある。前記高圧型窒化硼素の原料の品質に応じた温度
に近い焼結温度を設定する必要がある場合は、綿密に当
該焼結温度を制御する必要がある。
【００２１】圧力の範囲
本発明は、前記のように、2000MPa 未満の比較的緩い超
高圧力を作用可能のＰＣ型超高圧力装置、又は超高圧Ｈ
ＩＰ装置、或はＨＩＰ装置、若しくはＨＰ装置を使用し
た高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造に
関して、焼結温度の上限が1850℃であることと、当該焼
結温度範囲で、前記結合材の適用条件を明らかにし、且
つ、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定な状態となるため
の圧力を作用させることを必要としていないということ
を明示するものである。
高圧力を作用可能のＰＣ型超高圧力装置、又は超高圧Ｈ
ＩＰ装置、或はＨＩＰ装置、若しくはＨＰ装置を使用し
た高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造に
関して、焼結温度の上限が1850℃であることと、当該焼
結温度範囲で、前記結合材の適用条件を明らかにし、且
つ、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定な状態となるため
の圧力を作用させることを必要としていないということ
を明示するものである。
【００２２】従って、ＰＣ型超高圧力装置を使用する場
合は、圧力は2000MPa 未満を適用しても差し支えない
が、当該ＰＣ型超高圧力装置の耐久性を考慮すると1500
MPa を越えないことが好ましい。圧力発生に関する公知
の技術としては、超高圧ＨＩＰ装置の場合1000MPa まで
ＨＩＰ圧力を作用可能であり、当該超高圧ＨＩＰ装置を
除くＨＩＰ装置及びＨＰ装置の場合は、200MPaまでそれ
ぞれ作用可能である。
合は、圧力は2000MPa 未満を適用しても差し支えない
が、当該ＰＣ型超高圧力装置の耐久性を考慮すると1500
MPa を越えないことが好ましい。圧力発生に関する公知
の技術としては、超高圧ＨＩＰ装置の場合1000MPa まで
ＨＩＰ圧力を作用可能であり、当該超高圧ＨＩＰ装置を
除くＨＩＰ装置及びＨＰ装置の場合は、200MPaまでそれ
ぞれ作用可能である。
【００２３】特に、超高圧ＨＩＰ装置又は当該超高圧Ｈ
ＩＰ装置を除くＨＩＰ装置を使用する場合、高圧型窒化
硼素粉体又はコーティングされた高圧型窒化硼素粉体
と、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼
結してなることにより、密度85% 以上又は密度90% 以
上、ビッカース硬度600 以上又はビッカース硬度800 以
上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を
混合してなる、混合物をその儘、又は型押し成形後、圧
力伝達可能な容器に脱気封入してなる当該容器を更に圧
力伝達可能な容器に脱気封入することを1 回以上繰り返
すことにより、二重以上の多重脱気封入して、圧力が20
00MPa 未満で、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼
素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼
結条件において適宜時間焼結してもよい。
ＩＰ装置を除くＨＩＰ装置を使用する場合、高圧型窒化
硼素粉体又はコーティングされた高圧型窒化硼素粉体
と、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼
結してなることにより、密度85% 以上又は密度90% 以
上、ビッカース硬度600 以上又はビッカース硬度800 以
上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を
混合してなる、混合物をその儘、又は型押し成形後、圧
力伝達可能な容器に脱気封入してなる当該容器を更に圧
力伝達可能な容器に脱気封入することを1 回以上繰り返
すことにより、二重以上の多重脱気封入して、圧力が20
00MPa 未満で、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼
素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼
結条件において適宜時間焼結してもよい。
【００２４】以上の方法により焼結せしめてなる高圧型
窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体のビッカース硬度
は800 以上の高硬度で、及び／又は、密度は90% 以上の
緻密な高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体が製
造出来る。
窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体のビッカース硬度
は800 以上の高硬度で、及び／又は、密度は90% 以上の
緻密な高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体が製
造出来る。
【００２５】以下、本発明の高圧型窒化硼素含有高硬度
高密度複合焼結体及びその製造法を実施例により説明す
る。
高密度複合焼結体及びその製造法を実施例により説明す
る。
【００２６】
実施例１
立方晶窒化硼素粉体粒子表面に、Alの酸化物であるアル
ミナをスパッタリング法によりコーティングしてなる、
当該コーティングされた立方晶窒化硼素粉体粒子と、結
合材の原料として、高純度で易焼結性のアルミナ（特開
昭63-151616 号）を用いた立方晶窒化硼素含有高硬度高
密度複合焼結体及びその製造法を例に、更に詳しく説明
する。
ミナをスパッタリング法によりコーティングしてなる、
当該コーティングされた立方晶窒化硼素粉体粒子と、結
合材の原料として、高純度で易焼結性のアルミナ（特開
昭63-151616 号）を用いた立方晶窒化硼素含有高硬度高
密度複合焼結体及びその製造法を例に、更に詳しく説明
する。
【００２７】立方晶窒化硼素粉体粒子（粒径0 〜2 μm
）の表面に、アルミナをターゲットとして用い、スパ
ッタリング法により、立方晶窒化硼素に対し、外部添加
による添加量が、体積で約10% をコーティングした。
）の表面に、アルミナをターゲットとして用い、スパ
ッタリング法により、立方晶窒化硼素に対し、外部添加
による添加量が、体積で約10% をコーティングした。
【００２８】当該コーティングされた立方晶窒化硼素粉
体粒子が体積で50%、結合材の原料粉体として、特開昭6
3-151616 号公報に記載の平均粒径が0.2 μm の高純度
・易焼結性アルミナ粉体を体積で48.4% 、及び当該アル
ミナ粉体の焼結助剤としてマグネシア(MgO) 及びチタニ
ア(TiOx，X=1-2)を体積でそれぞれ0.6%及び1.0%添加し
た。これらをアルミナ製ボールミルを用い、アセトン中
湿式で２時間混合した。その後、10-6torr,200℃で当該
混合粉体を真空乾燥した。
体粒子が体積で50%、結合材の原料粉体として、特開昭6
3-151616 号公報に記載の平均粒径が0.2 μm の高純度
・易焼結性アルミナ粉体を体積で48.4% 、及び当該アル
ミナ粉体の焼結助剤としてマグネシア(MgO) 及びチタニ
ア(TiOx，X=1-2)を体積でそれぞれ0.6%及び1.0%添加し
た。これらをアルミナ製ボールミルを用い、アセトン中
湿式で２時間混合した。その後、10-6torr,200℃で当該
混合粉体を真空乾燥した。
【００２９】次いで、直径16mm、厚さ5mm の円盤状に型
押し成形し、当該成形体を、 hBN粉体を充填したパイレ
ックスガラス製のカプセルに配置し、10-6torr,400℃、
12時間脱気後封入封した。
押し成形し、当該成形体を、 hBN粉体を充填したパイレ
ックスガラス製のカプセルに配置し、10-6torr,400℃、
12時間脱気後封入封した。
【００３０】当該カプセルをアルゴンガスを圧力媒体と
するＨＩＰ装置に配置し、焼結温度1200℃、焼結圧力15
0MPaで３時間保持して焼結した。しかる後、炉冷し、圧
力を開放して、焼結体を取り出した。
するＨＩＰ装置に配置し、焼結温度1200℃、焼結圧力15
0MPaで３時間保持して焼結した。しかる後、炉冷し、圧
力を開放して、焼結体を取り出した。
【００３１】焼結体は、表１に示すように、密度が98.0
% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬度は、Hv
(0.5/10): 約3400と大変高硬度であった。
% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬度は、Hv
(0.5/10): 約3400と大変高硬度であった。
【００３２】
【表１】
【００３３】Ｘ線回折により実施例１の焼結体の結晶相
を調べたところ、立方晶窒化硼素及びアルミナ以外の回
折ピークは認められなかった。
を調べたところ、立方晶窒化硼素及びアルミナ以外の回
折ピークは認められなかった。
【００３４】実施例２〜実施例３
前記コーティングされた立方晶窒化硼素と、マグネシア
（MgO）及びチタニア（TiOx，X=1-2）を含むアルミナの
混合比を50：50〜60：40とし、試料の大きさを直径8mm
、厚さ5mm にした外は、実施例１の製造法とほぼ同様
に調製し、その後、超高圧ＨＩＰ装置を使用して、焼結
温度1200℃、焼結圧力1000MPa で３時間保持して焼結し
た。
（MgO）及びチタニア（TiOx，X=1-2）を含むアルミナの
混合比を50：50〜60：40とし、試料の大きさを直径8mm
、厚さ5mm にした外は、実施例１の製造法とほぼ同様
に調製し、その後、超高圧ＨＩＰ装置を使用して、焼結
温度1200℃、焼結圧力1000MPa で３時間保持して焼結し
た。
【００３５】焼結体は、表１に示すように、密度が96.2
% 〜98.6% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬
度は、いずれもHv(0.5/10): 約3800と大変高硬度であっ
た。
% 〜98.6% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬
度は、いずれもHv(0.5/10): 約3800と大変高硬度であっ
た。
【００３６】Ｘ線回折により実施例２〜実施例３の焼結
体の結晶相を調べたところ、立方晶窒化硼素及びアルミ
ナ以外の回折ピークは認められなかった。
体の結晶相を調べたところ、立方晶窒化硼素及びアルミ
ナ以外の回折ピークは認められなかった。
【００３７】実施例４〜実施例５
立方晶窒化硼素粉体粒子（粒径0 〜2 μm ）の表面に、
窒化チタン（TiN ）・二硼化チタン（TiB2）を、立方晶
窒化硼素に対し、外部添加による添加量が、体積で約10
% を溶融塩浴を用いる浸漬法（不均化反応法）によりコ
ーティングした。
窒化チタン（TiN ）・二硼化チタン（TiB2）を、立方晶
窒化硼素に対し、外部添加による添加量が、体積で約10
% を溶融塩浴を用いる浸漬法（不均化反応法）によりコ
ーティングした。
【００３８】当該コーティングされた立方晶窒化硼素粉
体粒子を体積で50%〜60% 、結合材の原料粉体として、
特開昭63-151616 号公報に記載の平均粒径が0.2 μm の
高純度・易焼結性アルミナ粉体を体積で48.4% 〜38.4%
、及び当該アルミナ粉体の焼結助剤としてマグネシア
(MgO) 及びチタニア(TiOx，X=1-2)を体積でそれぞれ0.6
%及び1.0%添加した。これらをアルミナ製ボールミルを
用い、アセトン中湿式で２時間混合した。その後、10-6
torr,200℃で当該混合粉体を真空乾燥した。
体粒子を体積で50%〜60% 、結合材の原料粉体として、
特開昭63-151616 号公報に記載の平均粒径が0.2 μm の
高純度・易焼結性アルミナ粉体を体積で48.4% 〜38.4%
、及び当該アルミナ粉体の焼結助剤としてマグネシア
(MgO) 及びチタニア(TiOx，X=1-2)を体積でそれぞれ0.6
%及び1.0%添加した。これらをアルミナ製ボールミルを
用い、アセトン中湿式で２時間混合した。その後、10-6
torr,200℃で当該混合粉体を真空乾燥した。
【００３９】次いで、直径10mm、厚さ8mm の円盤状に型
押し成形し、外側にhBN 成形体を配置したパイロフィラ
イト圧力媒体に埋め込み、これをピストン・シリンダー
（ＰＣ）型超高圧力装置にセットし、焼結温度1200℃、
焼結圧力1850MPa で３時間保持し、焼結した。しかる後
に、降温、降圧して焼結体を取り出した。
押し成形し、外側にhBN 成形体を配置したパイロフィラ
イト圧力媒体に埋め込み、これをピストン・シリンダー
（ＰＣ）型超高圧力装置にセットし、焼結温度1200℃、
焼結圧力1850MPa で３時間保持し、焼結した。しかる後
に、降温、降圧して焼結体を取り出した。
【００４０】焼結体は、表１に示すように、いずれも密
度が約98% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬
度は、Hv(0.5/10): 約3800と大変高硬度であった。
度が約98% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬
度は、Hv(0.5/10): 約3800と大変高硬度であった。
【００４１】Ｘ線回折によりいずれの焼結体も、立方晶
窒化硼素、窒化チタン、二硼化チタン、及びアルミナ以
外の回折ピークは認められなかった。
窒化硼素、窒化チタン、二硼化チタン、及びアルミナ以
外の回折ピークは認められなかった。
【００４２】実施例６〜実施例８
試料に、実施例２〜実施例３と同様に調製した混合粉体
を用い、焼結条件を1850MPa 、1200℃〜1300℃で30分〜
３時間とした外は、実施例４〜実施例５と同様に焼結し
た。
を用い、焼結条件を1850MPa 、1200℃〜1300℃で30分〜
３時間とした外は、実施例４〜実施例５と同様に焼結し
た。
【００４３】焼結体は、表１に示すように、密度が97.9
% 〜99.0% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬
度は、Hv(0.5/10): 3850〜3930と大変高硬度であった。
% 〜99.0% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬
度は、Hv(0.5/10): 3850〜3930と大変高硬度であった。
【００４４】Ｘ線回折により実施例６〜実施例８の焼結
体の結晶相を調べたところ、立方晶窒化硼素及びアルミ
ナ以外の回折ピークは認められなかった。
体の結晶相を調べたところ、立方晶窒化硼素及びアルミ
ナ以外の回折ピークは認められなかった。
【００４５】実施例９
粗粒の高純度立方晶窒化硼素粒子（粒径37〜44μm ）の
表面に、アルミナをターゲットとして用い、スパッタリ
ング法により、立方晶窒化硼素に対し、外部添加による
添加量が、体積で約5%をコーティングした。
表面に、アルミナをターゲットとして用い、スパッタリ
ング法により、立方晶窒化硼素に対し、外部添加による
添加量が、体積で約5%をコーティングした。
【００４６】当該コーティングされた立方晶窒化硼素粒
子が体積で50% 、結合材の原料粉体として、特開昭63-1
51616 号公報に記載の平均粒径が0.2 μm の高純度・易
焼結性アルミナ粉体を体積で48.4% 、及び当該アルミナ
粉体の焼結助剤としてマグネシア(MgO) 及びチタニア(T
iOx，X=1-2)を体積でそれぞれ0.6%及び1.0%添加した。
これらをアルミナ製ボールミルを用い、アセトン中湿式
で２時間混合した。その後、10-6torr,200℃で当該混合
粉体を真空乾燥した。
子が体積で50% 、結合材の原料粉体として、特開昭63-1
51616 号公報に記載の平均粒径が0.2 μm の高純度・易
焼結性アルミナ粉体を体積で48.4% 、及び当該アルミナ
粉体の焼結助剤としてマグネシア(MgO) 及びチタニア(T
iOx，X=1-2)を体積でそれぞれ0.6%及び1.0%添加した。
これらをアルミナ製ボールミルを用い、アセトン中湿式
で２時間混合した。その後、10-6torr,200℃で当該混合
粉体を真空乾燥した。
【００４７】次いで、直径16mm、厚さ5mm の円盤状に型
押し成形し、当該成形体を、 hBN粉体を充填したパイレ
ックスガラス製のカプセルに配置し、10-6torr,700℃、
12時間脱気後封入封した。
押し成形し、当該成形体を、 hBN粉体を充填したパイレ
ックスガラス製のカプセルに配置し、10-6torr,700℃、
12時間脱気後封入封した。
【００４８】当該カプセルをアルゴンガスを圧力媒体と
するＨＩＰ装置に配置し、焼結温度1600℃、焼結圧力15
0MPaで１時間保持して焼結した。しかる後、炉冷し、圧
力を開放して、焼結体を取り出した。
するＨＩＰ装置に配置し、焼結温度1600℃、焼結圧力15
0MPaで１時間保持して焼結した。しかる後、炉冷し、圧
力を開放して、焼結体を取り出した。
【００４９】焼結体は、表１に示すように、密度が99.8
% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬度は、Hv
(10/30):約3600と大変高硬度であった。
% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬度は、Hv
(10/30):約3600と大変高硬度であった。
【００５０】粉末Ｘ線回折により実施例９の焼結体の結
晶相を調べたところ、立方晶窒化硼素及びアルミナ以外
の回折ピークは認められなかった。
晶相を調べたところ、立方晶窒化硼素及びアルミナ以外
の回折ピークは認められなかった。
【００５１】実施例１０〜実施例１１
実施例９のコーティングされた立方晶窒化硼素と、マグ
ネシア（MgO）及びチタニア（TiOx，X=1-2）を含むアル
ミナ及びSiC ウィスカーの混合比を35：55：10〜45：4
5：10とし、実施例９の製造法と同様に調製し、その
後、ＨＩＰ装置を使用して、焼結温度1600℃、焼結圧力
150MPaで３時間保持して焼結した。
ネシア（MgO）及びチタニア（TiOx，X=1-2）を含むアル
ミナ及びSiC ウィスカーの混合比を35：55：10〜45：4
5：10とし、実施例９の製造法と同様に調製し、その
後、ＨＩＰ装置を使用して、焼結温度1600℃、焼結圧力
150MPaで３時間保持して焼結した。
【００５２】焼結体は、表１に示すように、密度が98.7
% 〜99.6% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬
度は、いずれもHv(20/30):約3400と大変高硬度であっ
た。
% 〜99.6% で大変緻密であり、しかもビッカース微小硬
度は、いずれもHv(20/30):約3400と大変高硬度であっ
た。
【００５３】Ｘ線回折により実施例１０〜実施例１１の
焼結体の結晶相を調べたところ、立方晶窒化硼素、アル
ミナ及びSiC 以外の回折ピークは認められなかった。
焼結体の結晶相を調べたところ、立方晶窒化硼素、アル
ミナ及びSiC 以外の回折ピークは認められなかった。
【００５４】
【発明の効果】本発明の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体及びその製造法は、高圧型窒化硼素粉体を
体積で1%〜90% 、残部が、圧力が 2000MPa未満で、1850
℃を越えない温度で焼結してなることにより、密度85%
以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材
でなる、当該結合材の原料を、体積で99% 〜10%を混合
し、当該混合物をその儘、又は型押し成形後、圧力が20
00MPa未満で、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼
素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼
結条件において適宜時間焼結する高圧型窒化硼素含有高
硬度高密度複合焼結体の製造法、又は、高圧型窒化硼素
粉体粒子に、コーティング材をコーティングしてなる、
コーティングされた高圧型窒化硼素粉体を体積で1%〜90
% 、残部が、圧力が 2000MPa未満で、1850℃を越えない
温度で焼結してなることにより、密度85% 以上、ビッカ
ース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該
結合材の原料を、体積で99% 〜10% を混合し、当該混合
物をその儘、又は型押し成形後、圧力が2000MPa 未満
で、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学
的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件にお
いて適宜時間焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度
複合焼結体の製造法、更に、高圧型窒化硼素粉体を体積
で1%〜90% 、残部が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を
越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料を、体積で99% 〜10% を混合
し、当該混合物をその儘、又は型押し成形後、圧力が20
00MPa 未満、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼素
が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼結
条件において適宜時間焼結せしめてなる焼結体により構
成され、高圧型窒化硼素を体積で1%〜90% 含有し、残部
が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼
結してなることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度
600 以上の緻密で高硬度な結合材からなる、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上を有することを特徴とする
高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体、又は、高
圧型窒化硼素粉体粒子に、コーティング材を、当該高圧
型窒化硼素に対し、外部添加による添加量が0.1%〜2000
% をコーティングしてなる、コーティングされた高圧型
窒化硼素粉体を体積で1%〜90% 、残部が、圧力が2000MP
a 未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることに
より、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で
高硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を、体積で99
% 〜10% を混合し、当該混合物をその儘、又は型押し成
形後、圧力が2000MPa 未満、温度が1850℃を越えない、
高圧型窒化硼素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧
力・温度の焼結条件において適宜時間焼結せしめてなる
焼結体により構成され、高圧型窒化硼素を体積で1%〜8
9.9% 含有し、コーティング材、及び、圧力が2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
り、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高
硬度な結合材を体積で99% 〜10.1% でなる、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上を有する高圧型窒化硼素含
有高硬度高密度複合焼結体を提供するものであり、当該
高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法に
より、実質的にグラファイト型相を含まない、緻密で高
硬度な高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体が製
造出来るので、2000MPa を越える超高圧力を発生するた
めの超高圧力発生装置を使用する制約上の欠点が解消さ
れる。特に、超高圧ＨＩＰ装置或は当該超高圧ＨＩＰ装
置を除くＨＩＰ装置を使用する場合は、更に、複雑形状
の焼結体の製造も可能である等、本発明は工業生産上の
メリットが頗る大きい。
度複合焼結体及びその製造法は、高圧型窒化硼素粉体を
体積で1%〜90% 、残部が、圧力が 2000MPa未満で、1850
℃を越えない温度で焼結してなることにより、密度85%
以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材
でなる、当該結合材の原料を、体積で99% 〜10%を混合
し、当該混合物をその儘、又は型押し成形後、圧力が20
00MPa未満で、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼
素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼
結条件において適宜時間焼結する高圧型窒化硼素含有高
硬度高密度複合焼結体の製造法、又は、高圧型窒化硼素
粉体粒子に、コーティング材をコーティングしてなる、
コーティングされた高圧型窒化硼素粉体を体積で1%〜90
% 、残部が、圧力が 2000MPa未満で、1850℃を越えない
温度で焼結してなることにより、密度85% 以上、ビッカ
ース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該
結合材の原料を、体積で99% 〜10% を混合し、当該混合
物をその儘、又は型押し成形後、圧力が2000MPa 未満
で、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学
的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件にお
いて適宜時間焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度
複合焼結体の製造法、更に、高圧型窒化硼素粉体を体積
で1%〜90% 、残部が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を
越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料を、体積で99% 〜10% を混合
し、当該混合物をその儘、又は型押し成形後、圧力が20
00MPa 未満、温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼素
が熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の焼結
条件において適宜時間焼結せしめてなる焼結体により構
成され、高圧型窒化硼素を体積で1%〜90% 含有し、残部
が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼
結してなることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度
600 以上の緻密で高硬度な結合材からなる、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上を有することを特徴とする
高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体、又は、高
圧型窒化硼素粉体粒子に、コーティング材を、当該高圧
型窒化硼素に対し、外部添加による添加量が0.1%〜2000
% をコーティングしてなる、コーティングされた高圧型
窒化硼素粉体を体積で1%〜90% 、残部が、圧力が2000MP
a 未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることに
より、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で
高硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を、体積で99
% 〜10% を混合し、当該混合物をその儘、又は型押し成
形後、圧力が2000MPa 未満、温度が1850℃を越えない、
高圧型窒化硼素が熱力学的に安定ではないが準安定な圧
力・温度の焼結条件において適宜時間焼結せしめてなる
焼結体により構成され、高圧型窒化硼素を体積で1%〜8
9.9% 含有し、コーティング材、及び、圧力が2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
り、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高
硬度な結合材を体積で99% 〜10.1% でなる、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上を有する高圧型窒化硼素含
有高硬度高密度複合焼結体を提供するものであり、当該
高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法に
より、実質的にグラファイト型相を含まない、緻密で高
硬度な高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体が製
造出来るので、2000MPa を越える超高圧力を発生するた
めの超高圧力発生装置を使用する制約上の欠点が解消さ
れる。特に、超高圧ＨＩＰ装置或は当該超高圧ＨＩＰ装
置を除くＨＩＰ装置を使用する場合は、更に、複雑形状
の焼結体の製造も可能である等、本発明は工業生産上の
メリットが頗る大きい。
【図１】高圧型窒化硼素の安定な領域を示す圧力・温度
線図である。
線図である。
【符号の説明】
高圧型窒化硼素の熱力学的平衡線
若槻らの報告による立方晶窒化硼素が事実上安定に
存在する線
存在する線
Claims (74)
- 【請求項１】 高圧型窒化硼素粉体を体積で1%〜90% 、
残部が、圧力が 2000MPa未満で、1850℃を越えない温度
で焼結してなることにより、密度85% 以上、ビッカース
硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合
材の原料を、体積で99% 〜10% を混合し、当該混合物を
その儘、又は型押し成形後、圧力が2000MPa 未満で、温
度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安
定ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適
宜時間焼結することを特徴とする、高圧型窒化硼素含有
高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項２】 高圧型窒化硼素粉体粒子に、コーティン
グ材をコーティングしてなる、コーティングされた高圧
型窒化硼素粉体を体積で1%〜90% 、残部が、圧力が 200
0MPa未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなること
により、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密
で高硬度な結合材でなる、当該結合材の原料を、体積で
99% 〜10% を混合し、当該混合物をその儘、又は型押し
成形後、圧力が2000MPa 未満で、温度が1850℃を越えな
い、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定ではないが準安定
な圧力・温度の焼結条件において適宜時間焼結すること
を特徴とする、高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼
結体の製造法。 - 【請求項３】 前記コーティング材が、圧力が 2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度において、高圧型窒化硼
素をグラファイト型相に相転移を促進しないコーティン
グ材でなることを特徴とする請求項２に記載の高圧型窒
化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項４】 前記コーティング材が、圧力が 2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度において、窒化硼素と反
応して反応生成物を生成せしめるコーティング材でなる
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の高圧型
窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項５】 前記コーティング材が、周期律表第1b、
2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、Si、
B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物の内
の選択された一種類以上からなるコーティング材でなる
ことを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項４に記
載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造
法。 - 【請求項６】 前記コーティングされた高圧型窒化硼素
粉体表面に、更にコーティング材として、周期律表第1
b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、S
i、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物
の内の選択された一種類以上を一層以上コーティングし
てなる、多重コーティングされた高圧型窒化硼素粉体で
なることを特徴とする請求項２、請求項３、請求項４又
は請求項５に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複
合焼結体の製造法。 - 【請求項７】 前記コーティング材として、周期律表第
1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、
Si、B 、Alの内の一種類以上を含む化合物の内の選択さ
れた一種類以上を、高圧型窒化硼素に対し、外部添加に
よる添加量が、体積で0.1%〜2000% であることを特徴と
する請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求
項６に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結
体の製造法。 - 【請求項８】 前記コーティング材として、周期律表第
1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、
Si、B 、Alの内の選択された一種類以上を、高圧型窒化
硼素に対し、外部添加による添加量が、体積で0.1%〜10
00% であることを特徴とする請求項２、請求項３、請求
項４、請求項５又は請求項６に記載の高圧型窒化硼素含
有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項９】 前記コーティング材が、周期律表第1b、
2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、Si、
B 、Alの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸炭化
物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の内の選択
された一種類以上を含んでなることを特徴とする請求項
２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求
項７に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結
体の製造法。 - 【請求項１０】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、短径が500 μm 以下で、当
該短径に対する長径との比が２以上でなる形状の金属又
は化合物の一種類以上からなる繊維状物質を含んでなる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高圧型
窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項１１】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、周期律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金
属、希土類金属、B 、Si、Al、又はこれらの内の一種類
以上を含む化合物の一種類以上からなる、短径が500 μ
m 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上でなる
形状の繊維状物質でなることを特徴とする請求項１０に
記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製
造法。 - 【請求項１２】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、周期律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金
属、希土類金属、B 、Si、Alの酸化物、窒化物、炭化
物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化
物、珪化物の一種類以上を含んでなる、短径が500 μm
以下で、当該短径に対する長径との比が２以上でなる形
状の繊維状物質でなることを特徴とする請求項１０又は
請求項１１に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複
合焼結体の製造法。 - 【請求項１３】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、SiC 、TiC 、B4C 、Si3N4 、AlN 、TiN、Al2O3 、C
、W 、B 、Mo、Nb、Ta、V 、Zrの一種類以上からな
る、短径が500μm 以下で、当該短径に対する長径との
比が２以上でなる形状の繊維状物質でなることを特徴と
する請求項１０、請求項１１又は請求項１２に記載の高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項１４】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、繊維状物質の表面に、周期律表第1b、2a、3a、4a、
5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、B 、Si、Al、又は
これらの内の一種類以上を含む化合物の一種類以上から
なるコーティング材をコーティングしてなる、短径が50
0 μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上で
なる形状のコーティングされた繊維状物質でなることを
特徴とする請求項１０、請求項１１、請求項１２又は請
求項１３に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合
焼結体の製造法。 - 【請求項１５】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状のコーティン
グされた繊維状物質が、繊維状物質の表面に、周期律表
第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金
属、B 、Si、Alの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、
酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の一
種類以上からなるコーティング材をコーティングしてな
る、短径が500 μm 以下で、当該短径に対する長径との
比が２以上でなる形状のコーティングされた繊維状物質
でなることを特徴とする請求項１０、請求項１１、請求
項１２、請求項１３又は請求項１４に記載の高圧型窒化
硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項１６】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状のコーティン
グされた繊維状物質が、繊維状物質の表面に、B 、Ti、
Zr、Hf、Ta、Nb、V 、SiC 、TiC 、ZrC 、B4C 、WC、Hf
C 、TaC 、NbC 、Si3N4 、TiN 、ZrN 、AlN 、HfN 、Ta
N 、TiB 、TiB2、ZrB2、LaB6、MoSi2、BP、Al2O3 の一
種類以上からなるコーティング材をコーティングしてな
る、短径が500 μm 以下で、当該短径に対する長径との
比が２以上でなる形状のコーティングされた繊維状物質
でなることを特徴とする請求項１０、請求項１１、請求
項１２、請求項１３、請求項１４又は請求項１５に記載
の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造
法。 - 【請求項１７】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
又はコーティングされた繊維状物質が、繊維状物質又は
コーティングされた繊維状物質を、酸化雰囲気中で酸化
してなることにより、当該繊維状物質又はコーティング
された繊維状物質の表面に、酸化被膜を設けてなる、短
径が500 μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２
以上でなる形状の繊維状物質又はコーティングされた繊
維状物質でなることを特徴とする請求項１０に記載の高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項１８】 前記、圧力が 2000MPa未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、圧力が2000MPa 未満で、18
50℃を越えない温度で焼結してなることにより、密度85
% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度で、且
つ、前記高圧型窒化硼素をグラファイト型相に相転移を
促進しない結合材でなる、当該結合材の原料でなること
を特徴とする請求項１、請求項２又は請求項１０に記載
の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造
法。 - 【請求項１９】 前記、圧力が 2000MPa未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、圧力が 2000MPa未満で、18
50℃を越えない温度で焼結してなることにより、窒化硼
素と反応してなる反応生成物を含む密度85% 以上、ビッ
カース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当
該結合材の原料でなることを特徴とする請求項１、請求
項２、請求項１０又は請求項１８に記載の高圧型窒化硼
素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項２０】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、周期律表第1b、2a、3a、4
a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類族金属、Si、B 、A
l、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物の内の選
択された一種類以上からなる原料粉体を含んでなること
を特徴とする請求項１、請求項２、請求項１０、請求項
１８又は請求項１９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度
高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項２１】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、周期律表第1b、2a、3a、4
a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類族金属、Si、B 、Al
の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒
化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の内の選択された一
種類以上からなる原料粉体を含んでなることを特徴とす
る請求項１、請求項２、請求項１０、請求項１８、請求
項１９又は請求項２０に記載の高圧型窒化硼素含有高硬
度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項２２】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、アルミナ粉体、アルミナ粉
体の焼結助剤としてマグネシア(MgO) 及び／又はチタニ
ア(TiOx,X=1-2)を10% まで含有するアルミナ粉体、部分
安定化ジルコニア粉体、チタニア粉体又は窒化チタンの
内の選択された一種類以上からなる粉体を含んでなるこ
とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項１０、請求
項１８、請求項１９、請求項２０又は請求項２１に記載
の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造
法。 - 【請求項２３】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、アンモニウム・アルミニウ
ム炭酸塩熱分解法、バイヤー法、有機アルミニウム加水
分解法、アンモニウムミョウバン熱分解法、エチレンク
ロルヒドリン法、水中火花放電法により製造される１μ
ｍ以下の粒子からなるアルミナ粉体又は当該アルミナ粉
体にマグネシア(MgO) 及び／又はチタニア(TiOx、X=1〜
2)を10% まで含有してなるアルミナ粉体を含んでなるこ
とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項１０、請求
項１８、請求項１９、請求項２０、請求項２１又は請求
項２２に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼
結体の製造法。 - 【請求項２４】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、共沈法により製造される１
μｍ以下の粒子からなる部分安定化ジルコニア粉体を含
んでなることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項
１０、請求項１８、請求項１９、請求項２０、請求項２
１又は請求項２２に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高
密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項２５】 前記圧力が2000MPa 未満で、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の
製造装置が、2000MPa 未満の緩い超高圧力を発生可能の
超高圧力装置でなることを特徴とする請求項１、請求項
２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項
７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、請
求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求
項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１９、請求項
２０、請求項２１、請求項２２、請求項２３又は請求項
２４に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結
体の製造法。 - 【請求項２６】 前記圧力が2000MPa 未満で、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の
製造装置が、超高圧ＨＩＰ装置でなることを特徴とする
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、
請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１
０、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１
４、請求項１５、請求項１６、請求項１７、請求項１
８、請求項１９、請求項２０、請求項２１、請求項２
２、請求項２３又は請求項２４に記載の高圧型窒化硼素
含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項２７】 前記圧力が2000MPa 未満で、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の
製造装置が、前記超高圧ＨＩＰ装置を除くＨＩＰ装置で
なることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、
請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、
請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求
項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項
１７、請求項１８、請求項１９、請求項２０、請求項２
１、請求項２２、請求項２３又は請求項２４に記載の高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項２８】 前記圧力が2000MPa 未満で、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の
製造装置が、ＨＰ装置でなることを特徴とする請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項
６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求
項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項
１５、請求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１
９、請求項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２３
又は請求項２４に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体の製造法。 - 【請求項２９】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該圧
力が1500MPa を越えないことを特徴とする請求項１、請
求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請
求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１
１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１
５、請求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１
９、請求項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２
３、請求項２４、請求項２５、請求項２６、請求項２７
又は請求項２８に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３０】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該温
度が1700℃を越えないことを特徴とする請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求
項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、
請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請
求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１９、請求
項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２３、請求項
２４、請求項２５、請求項２６、請求項２７、請求項２
８又は請求項２９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高
密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３１】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該温
度が1600℃を越えないことを特徴とする請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求
項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、
請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請
求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１９、請求
項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２３、請求項
２４、請求項２５、請求項２６、請求項２７、請求項２
８又は請求項２９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高
密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３２】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該温
度が1500℃を越えないことを特徴とする請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求
項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、
請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請
求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１９、請求
項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２３、請求項
２４、請求項２５、請求項２６、請求項２７、請求項２
８又は請求項２９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高
密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３３】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該温
度が1400℃を越えないことを特徴とする請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求
項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、
請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請
求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１９、請求
項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２３、請求項
２４、請求項２５、請求項２６、請求項２７、請求項２
８又は請求項２９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高
密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３４】 前記結合材の原料が、圧力が 2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
るビッカース硬度が800 以上の高硬度な結合材でなる、
当該結合材の原料でなることを特徴とする請求項１、請
求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請
求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１
１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１
５、請求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１
９、請求項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２
３、請求項２４、請求項２５、請求項２６、請求項２
７、請求項２８、請求項２９、請求項３０、請求項３
１、請求項３２又は請求項３３に記載の高圧型窒化硼素
含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３５】 前記結合材の原料が、圧力が 2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
る密度が90% 以上の緻密な結合材でなる、当該結合材の
原料でなることを特徴とする請求項１、請求項２、請求
項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求
項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１
２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１
６、請求項１７、請求項１８、請求項１９、請求項２
０、請求項２１、請求項２２、請求項２３、請求項２
４、請求項２５、請求項２６、請求項２７、請求項２
８、請求項２９、請求項３０、請求項３１、請求項３
２、請求項３３又は請求項３４に記載の高圧型窒化硼素
含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３６】 高圧型窒化硼素が立方晶窒化硼素でな
ることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請
求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請
求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項
１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１
７、請求項１８、請求項１９、請求項２０、請求項２
１、請求項２２、請求項２３、請求項２４、請求項２
５、請求項２６、請求項２７、請求項２８、請求項２
９、請求項３０、請求項３１、請求項３２、請求項３
３、請求項３４又は請求項３５に記載の高圧型窒化硼素
含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３７】 前記混合物をその儘、又は型押し成形
後、圧力伝達可能な容器に脱気封入してなる当該容器を
更に圧力伝達可能な容器に脱気封入することを１回以上
繰り返すことにより、二重以上の多重脱気封入をするこ
とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項
９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１
３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１
７、請求項１８、請求項１９、請求項２０、請求項２
１、請求項２２、請求項２３、請求項２４、請求項２
５、請求項２６、請求項２７、請求項２８、請求項２
９、請求項３０、請求項３１、請求項３２、請求項３
３、請求項３４、請求項３５又は請求項３６に記載の高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の製造法。 - 【請求項３８】 高圧型窒化硼素粉体を体積で1%〜90%
、残部が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない
温度で焼結してなることにより、密度85% 以上、ビッカ
ース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該
結合材の原料を、体積で99% 〜10% を混合し、当該混合
物をその儘、又は型押し成形後、圧力が2000MPa 未満、
温度が1850℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に
安定ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件において
適宜時間焼結せしめてなる焼結体により構成され、高圧
型窒化硼素を体積で1%〜90% 含有し、残部が、圧力が20
00MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなるこ
とにより、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻
密で高硬度な結合材からなる、密度85% 以上、ビッカー
ス硬度600 以上を有することを特徴とする高圧型窒化硼
素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項３９】 高圧型窒化硼素粉体粒子に、コーティ
ング材を、当該高圧型窒化硼素に対し、外部添加による
添加量が0.1%〜2000% をコーティングしてなる、コーテ
ィングされた高圧型窒化硼素粉体を体積で1%〜90% 、残
部が、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で
焼結してなることにより、密度85% 以上、ビッカース硬
度600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当該結合材
の原料を、体積で99% 〜10% を混合し、当該混合物をそ
の儘、又は型押し成形後、圧力が2000MPa 未満、温度が
1850℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定で
はないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時
間焼結せしめてなる焼結体により構成され、高圧型窒化
硼素を体積で1%〜89.9% 含有し、コーティング材、及
び、圧力が2000MPa 未満で、1850℃を越えない温度で焼
結してなることにより、密度85% 以上、ビッカース硬度
600 以上の緻密で高硬度な結合材を体積で99% 〜10.1%
でなる、密度85% 以上、ビッカース硬度600 以上を有す
ることを特徴とする高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複
合焼結体。 - 【請求項４０】 前記コーティング材が、圧力が2000MP
a 未満で、1850℃を越えない温度において、高圧型窒化
硼素をグラファイト型相に相転移を促進しないコーティ
ング材でなることを特徴とする請求項３９に記載の高圧
型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項４１】 前記コーティング材が、圧力が2000MP
a 未満で、1850℃を越えない温度において、窒化硼素と
反応して反応生成物を生成せしめるコーティング材でな
ることを特徴とする請求項３９又は請求項４０に記載の
高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項４２】 前記コーティング材が、周期律表1b、
2a、3a、第4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、S
i、B 、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化合物
の内の選択された一種類以上からなることを特徴とする
請求項３９、請求項４０又は請求項４１に記載の高圧型
窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項４３】 前記コーティングされた高圧型窒化硼
素粉体粒子表面に、更にコーティング材として、周期律
表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金
属、Si、B、Al、又はこれらの内の一種類以上を含む化
合物の内の選択された一種類以上を、一層以上コーティ
ングしてなる、多重コーティングされた高圧型窒化硼素
粉体でなることを特徴とする請求項３９、請求項４０、
請求項４１又は請求項４２に記載の高圧型窒化硼素含有
高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項４４】 前記コーティング材が、周期律表1b、
2a、3a、第4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、S
i、B 、Alの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸炭
化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の内の選
択された一種類以上を含んでなることを特徴とする請求
項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２又は請求
項４３に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼
結体。 - 【請求項４５】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、短径が500 μm 以下で、当
該短径に対する長径との比が２以上でなる形状の金属又
は化合物の一種類からなる繊維状物質を含んでなること
を特徴とする請求項３８又は請求項３９に記載の高圧型
窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項４６】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、周期律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金
属、希土類金属、B 、Si、Al、又はこれらの内の一種類
以上を含む化合物の一種類以上からなる、短径が500 μ
m 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上でなる
形状の繊維状物質でなることを特徴とする請求項４５記
載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項４７】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、周期律表第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金
属、希土類金属、B 、Si、Alの酸化物、窒化物、炭化
物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化
物、珪化物の一種類以上を含んでなる、短径が500 μm
以下で、当該短径に対する長径との比が２以上でなる形
状の繊維状物質でなることを特徴とする請求項４５又は
請求項４６に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複
合焼結体。 - 【請求項４８】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、SiC 、TiC 、B4C 、Si3N4 、AlN 、TiN、Al2O3 、C
、W 、B 、Mo、Nb、Ta、V 、Zrの一種類以上からな
る、短径が500μm 以下で、当該短径に対する長径との
比が２以上でなる形状の繊維状物質でなることを特徴と
する請求項４５、請求項４６又は請求項４７に記載の高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項４９】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
が、繊維状物質の表面に、周期律表第1b、2a、3a、4a、
5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、B 、Si、Al、又は
これらの内の一種類以上を含む化合物の一種類以上から
なるコーティング材をコーティングしてなる、短径が50
0 μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上で
なる形状のコーティングされた繊維状物質でなることを
特徴とする請求項４５、請求項４６、請求項４７又は請
求項４８に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合
焼結体。 - 【請求項５０】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状のコーティン
グされた繊維状物質が、繊維状物質の表面に、周期律表
第1b、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金
属、B 、Si、Alの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、
酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の一
種類以上からなるコーティング材をコーティングしてな
る、短径が500 μm 以下で、当該短径に対する長径との
比が２以上でなる形状のコーティングされた繊維状物質
でなることを特徴とする請求項４５、請求項４６、請求
項４７、請求項４８又は請求項４９に記載の高圧型窒化
硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項５１】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状のコーティン
グされた繊維状物質が、繊維状物質の表面に、B 、Ti、
Zr、Hf、Ta、Nb、V 、SiC 、TiC、ZrC、B4C、WC、HfC、
TaC、NbC、Si3N4、TiN、ZrN、AlN、HfN、TaN、TiB、TiB
2、ZrB2、LaB6、MoSi2、BP、Al2O3 の一種類以上からな
るコーティング材をコーティングしてなる、短径が500
μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２以上でな
る形状のコーティングされた繊維状物質でなることを特
徴とする請求項４５、請求項４６、請求項４７、請求項
４８、請求項４９又は請求項５０に記載の高圧型窒化硼
素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項５２】 前記、短径が500 μm 以下で、当該短
径に対する長径との比が２以上でなる形状の繊維状物質
又はコーティングされた繊維状物質が、繊維状物質又は
コーティングされた繊維状物質を、酸化雰囲気中で酸化
してなることにより、当該繊維状物質又はコーティング
された繊維状物質の表面に、酸化被膜を設けてなる、短
径が500 μm 以下で、当該短径に対する長径との比が２
以上でなる形状の繊維状物質又はコーティングされた繊
維状物質でなることを特徴とする請求項４５に記載の高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項５３】 前記、圧力が 2000MPa未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、圧力が2000MPa 未満で、18
50℃を越えない温度で焼結してなることにより、密度85
% 以上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度で、且
つ、前記高圧型窒化硼素をグラファイト型相に相転移を
促進しない結合材でなる、当該結合材の原料でなること
を特徴とする請求項３８、請求項３９又は請求項４５に
記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項５４】 前記、圧力が 2000MPa未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、圧力が 2000MPa未満で、18
50℃を越えない温度で焼結してなることにより、窒化硼
素と反応してなる反応生成物を含む密度85% 以上、ビッ
カース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材でなる、当
該結合材の原料でなることを特徴とする請求項３８、請
求項３９、請求項４５又は請求項５３に記載の高圧型窒
化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項５５】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、周期律表第1b、2a、3a、4
a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、Si、B 、Al、
又はこれらの内の一種類以上を含む化合物の内の選択さ
れた一種類以上からなる原料粉体を含んでなることを特
徴とする請求項３８、請求項３９、請求項４５、請求項
５３又は請求項５４に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度
高密度複合焼結体。 - 【請求項５６】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、周期律表第1b、2a、3a、4
a、5a、6a、7a、8 族金属、希土類金属、Si、B 、Alの
酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化
物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の内の選択された一種
類以上からなる原料粉体を含んでなることを特徴とする
請求項３８、請求項３９、請求項４５、請求項５３、請
求項５４又は請求項５５に記載の高圧型窒化硼素含有高
硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項５７】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、アルミナ粉体、アルミナ粉
体の焼結助剤としてマグネシア(MgO) 及び／又はチタニ
ア(TiOx,X=1-2)を10% まで含有するアルミナ粉体、部分
安定化ジルコニア粉体、チタニア粉体又は窒化チタンの
内の選択された一種類以上からなる粉体を含んでなるこ
とを特徴とする請求項３８、請求項３９、請求項４５、
請求項５３、請求項５４、請求項５５又は請求項５６に
記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項５８】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、アンモニウム・アルミニウ
ム炭酸塩熱分解法、バイヤー法、有機アルミニウム加水
分解法、アンモニウムミョウバン熱分解法、エチレンク
ロルヒドリン法、水中火花放電法により製造される１μ
ｍ以下の粒子からなるアルミナ粉体又は当該アルミナ粉
体にマグネシア(MgO) 及び／又はチタニア(TiOx、X=1-
2)を10% まで含有してなるアルミナ粉体を含んでなるこ
とを特徴とする請求項３８、請求項３９、請求項４５、
請求項５３、請求項５４、請求項５５、請求項５６又は
請求項５７に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複
合焼結体。 - 【請求項５９】 前記、圧力が2000MPa 未満で、1850℃
を越えない温度で焼結してなることにより、密度85% 以
上、ビッカース硬度600 以上の緻密で高硬度な結合材で
なる、当該結合材の原料が、共沈法により製造される１
μｍ以下の粒子からなる部分安定化ジルコニア粉体を含
んでなることを特徴とする請求項３８、請求項３９、請
求項４５、請求項５３、請求項５４、請求項５５、請求
項５６又は請求項５７に記載の高圧型窒化硼素含有高硬
度高密度複合焼結体。 - 【請求項６０】 前記圧力が2000MPa 未満で、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の
製造装置が、2000MPa 未満の緩い超高圧力を発生可能の
超高圧力装置でなることを特徴とする請求項３８、請求
項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、請求項
４３、請求項４４、請求項４５、請求項４６、請求項４
７、請求項４８、請求項４９、請求項５０、請求項５
１、請求項５２、請求項５３、請求項５４、請求項５
５、請求項５６、請求項５７、請求項５８又は請求項５
９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結
体。 - 【請求項６１】 前記圧力が2000MPa 未満で、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の
製造装置が、超高圧ＨＩＰ装置でなることを特徴とする
請求項３８、請求項３９、請求項４０、請求項４１、請
求項４２、請求項４３、請求項４４、請求項４５、請求
項４６、請求項４７、請求項４８、請求項４９、請求項
５０、請求項５１、請求項５２、請求項５３、請求項５
４、請求項５５、請求項５６、請求項５７、請求項５８
又は請求項５９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体。 - 【請求項６２】 前記圧力が2000MPa 未満で、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の
製造装置が、前記超高圧ＨＩＰ装置を除くＨＩＰ装置で
なることを特徴とする請求項３８、請求項３９、請求項
４０、請求項４１、請求項４２、請求項４３、請求項４
４、請求項４５、請求項４６、請求項４７、請求項４
８、請求項４９、請求項５０、請求項５１、請求項５
２、請求項５３、請求項５４、請求項５５、請求項５
６、請求項５７、請求項５８又は請求項５９に記載の高
圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項６３】 前記圧力が2000MPa 未満で、温度が18
50℃を越えない、高圧型窒化硼素が熱力学的に安定では
ないが準安定な圧力・温度の焼結条件において適宜時間
焼結する高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体の
製造装置が、ＨＰ装置でなることを特徴とする請求項３
８、請求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４
２、請求項４３、請求項４４、請求項４５、請求項４
６、請求項４７、請求項４８、請求項４９、請求項５
０、請求項５１、請求項５２、請求項５３、請求項５
４、請求項５５、請求項５６、請求項５７、請求項５８
又は請求項５９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体。 - 【請求項６４】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該圧
力が1500MPa を越えないことを特徴とする請求項３８、
請求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、請
求項４３、請求項４４、請求項４５、請求項４６、請求
項４７、請求項４８、請求項４９、請求項５０、請求項
５１、請求項５２、請求項５３、請求項５４、請求項５
５、請求項５６、請求項５７、請求項５８、請求項５
９、請求項６０、請求項６１、請求項６２又は請求項６
３に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結
体。 - 【請求項６５】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該温
度が1700℃を越えないことを特徴とする請求項３８、請
求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、請求
項４３、請求項４４、請求項４５、請求項４６、請求項
４７、請求項４８、請求項４９、請求項５０、請求項５
１、請求項５２、請求項５３、請求項５４、請求項５
５、請求項５６、請求項５７、請求項５８、請求項５
９、請求項６０、請求項６１、請求項６２、請求項６３
又は請求項６４に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体。 - 【請求項６６】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該温
度が1600℃を越えないことを特徴とする請求項３８、請
求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、請求
項４３、請求項４４、請求項４５、請求項４６、請求項
４７、請求項４８、請求項４９、請求項５０、請求項５
１、請求項５２、請求項５３、請求項５４、請求項５
５、請求項５６、請求項５７、請求項５８、請求項５
９、請求項６０、請求項６１、請求項６２、請求項６３
又は請求項６４に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体。 - 【請求項６７】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該温
度が1500℃を越えないことを特徴とする請求項３８、請
求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、請求
項４３、請求項４４、請求項４５、請求項４６、請求項
４７、請求項４８、請求項４９、請求項５０、請求項５
１、請求項５２、請求項５３、請求項５４、請求項５
５、請求項５６、請求項５７、請求項５８、請求項５
９、請求項６０、請求項６１、請求項６２、請求項６３
又は請求項６４に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体。 - 【請求項６８】 前記高圧型窒化硼素が熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件でなる当該温
度が1400℃を越えないことを特徴とする請求項３８、請
求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、請求
項４３、請求項４４、請求項４５、請求項４６、請求項
４７、請求項４８、請求項４９、請求項５０、請求項５
１、請求項５２、請求項５３、請求項５４、請求項５
５、請求項５６、請求項５７、請求項５８、請求項５
９、請求項６０、請求項６１、請求項６２、請求項６３
又は請求項６４に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体。 - 【請求項６９】 前記結合材の原料が、圧力が 2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
るビッカース硬度が800 以上の高硬度な結合材でなる、
当該結合材の原料でなることを特徴とする請求項３８、
請求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、請
求項４３、請求項４４、請求項４５、請求項４６、請求
項４７、請求項４８、請求項４９、請求項５０、請求項
５１、請求項５２、請求項５３、請求項５４、請求項５
５、請求項５６、請求項５７、請求項５８、請求項５
９、請求項６０、請求項６１、請求項６２、請求項６
３、請求項６４、請求項６５、請求項６６、請求項６７
又は請求項６８に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体。 - 【請求項７０】 前記結合材の原料が、圧力が 2000MPa
未満で、1850℃を越えない温度で焼結してなることによ
る密度が90% 以上の緻密な結合材でなる、当該結合材の
原料でなることを特徴とする請求項３８、請求項３９、
請求項４０、請求項４１、請求項４２、請求項４３、請
求項４４、請求項４５、請求項４６、請求項４７、請求
項４８、請求項４９、請求項５０、請求項５１、請求項
５２、請求項５３、請求項５４、請求項５５、請求項５
６、請求項５７、請求項５８、請求項５９、請求項６
０、請求項６１、請求項６２、請求項６３、請求項６
４、請求項６５、請求項６６、請求項６７、請求項６８
又は請求項６９に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密
度複合焼結体。 - 【請求項７１】 前記高圧型窒化硼素含有高硬度高密度
複合焼結体が、ビッカース硬度が800 以上の高硬度でな
ることを特徴とする請求項３８、請求項３９、請求項４
０、請求項４１、請求項４２、請求項４３、請求項４
４、請求項４５、請求項４６、請求項４７、請求項４
８、請求項４９、請求項５０、請求項５１、請求項５
２、請求項５３、請求項５４、請求項５５、請求項５
６、請求項５７、請求項５８、請求項５９、請求項６
０、請求項６１、請求項６２、請求項６３、請求項６
４、請求項６５、請求項６６、請求項６７、請求項６
８、請求項６９又は請求項７０に記載の高圧型窒化硼素
含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項７２】 前記高圧型窒化硼素含有高硬度高密度
複合焼結体が、密度が90% 以上の緻密でなることを特徴
とする請求項３８、請求項３９、請求項４０、請求項４
１、請求項４２、請求項４３、請求項４４、請求項４
５、請求項４６、請求項４７、請求項４８、請求項４
９、請求項５０、請求項５１、請求項５２、請求項５
３、請求項５４、請求項５５、請求項５６、請求項５
７、請求項５８、請求項５９、請求項６０、請求項６
１、請求項６２、請求項６３、請求項６４、請求項６
５、請求項６６、請求項６７、請求項６８、請求項６
９、請求項７０又は請求項７１に記載の高圧型窒化硼素
含有高硬度高密度複合焼結体。 - 【請求項７３】 高圧型窒化硼素が立方晶窒化硼素でな
ることを特徴とする請求項３８、請求項３９、請求項４
０、請求項４１、請求項４２、請求項４３、請求項４
４、請求項４５、請求項４６、請求項４７、請求項４
８、請求項４９、請求項５０、請求項５１、請求項５
２、請求項５３、請求項５４、請求項５５、請求項５
６、請求項５７、請求項５８、請求項５９、請求項６
０、請求項６１、請求項６２、請求項６３、請求項６
４、請求項６５、請求項６６、請求項６７、請求項６
８、請求項６９、請求項７０、請求項７１又は請求項７
２に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結
体。 - 【請求項７４】 前記混合物をその儘、又は型押し成形
後、圧力伝達可能な容器に脱気封入してなる当該容器を
更に圧力伝達可能な容器に脱気封入することを1 回以上
繰り返すことにより、 二重以上の多重脱気封入をするこ
とを特徴とする請求項３８、請求項３９、請求項４０、
請求項４１、請求項４２、請求項４３、請求項４４、請
求項４５、請求項４６、請求項４７、請求項４８、請求
項４９、請求項５０、請求項５１、請求項５２、請求項
５３、請求項５４、請求項５５、請求項５６、請求項５
７、請求項５８、請求項５９、請求項６０、請求項６
１、請求項６２、請求項６３、請求項６４、請求項６
５、請求項６６、請求項６７、請求項６８、請求項６
９、請求項７０、請求項７１、請求項７２又は請求項７
３に記載の高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結
体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-160152 | 1991-04-05 | ||
| JP16015291 | 1991-04-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524929A true JPH0524929A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2794079B2 JP2794079B2 (ja) | 1998-09-03 |
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ID=15709003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3348038A Expired - Lifetime JP2794079B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-12-03 | 高圧型窒化硼素含有高硬度高密度複合焼結体及びその製造法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794079B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5536485A (en) * | 1993-08-12 | 1996-07-16 | Agency Of Industrial Science & Technology | Diamond sinter, high-pressure phase boron nitride sinter, and processes for producing those sinters |
| US6008153A (en) * | 1996-12-03 | 1999-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-pressure phase boron nitride base sinter |
| JP2015182219A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ホウ素基超高圧焼結材料製切削工具 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858247A (ja) * | 1981-10-02 | 1983-04-06 | Mitsubishi Metal Corp | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 |
| JPH02302371A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 立方晶窒化硼素含有無機複合焼結体の製造法 |
| JPH0328172A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-06 | Kobe Steel Ltd | 高靭性・高硬度焼結体 |
-
1991
- 1991-12-03 JP JP3348038A patent/JP2794079B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015182219A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ホウ素基超高圧焼結材料製切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2794079B2 (ja) | 1998-09-03 |
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