JPH0585509B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0585509B2
JPH0585509B2 JP63114399A JP11439988A JPH0585509B2 JP H0585509 B2 JPH0585509 B2 JP H0585509B2 JP 63114399 A JP63114399 A JP 63114399A JP 11439988 A JP11439988 A JP 11439988A JP H0585509 B2 JPH0585509 B2 JP H0585509B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
niobium
sintered body
boride
strength
whiskers
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
Application number
JP63114399A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01286968A (ja
Inventor
Akira Kamya
Kikuo Nakano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP63114399A priority Critical patent/JPH01286968A/ja
Publication of JPH01286968A publication Critical patent/JPH01286968A/ja
Publication of JPH0585509B2 publication Critical patent/JPH0585509B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/5805Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides
    • C04B35/58064Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides based on refractory borides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、高靱性で、少なくとも強度も維持で
きる上に、非酸化性雰囲気で安定で、耐薬品性や
耐ガス性に優れ、また高温ではある程度塑性を示
し変形に対して柔軟であり、さらに金属と同程度
の電気伝導度をもつため放電加工が可能であり、
したがつて利用範囲を拡大しうる新規な焼結体及
びその製造方法に関するものである。 この焼結体は、耐薬品性耐ガス性バルブ、コツ
ク、容器、パイプ、切削バイト、及び高温構造材
料としてのバーナー、炉内耐火物部品、炉芯管、
線引ダイス等に好適に用いられる。 従来の技術 周知のようにセラミツクスは耐熱性、耐酸化性
に優れ、高温での強度も大きいために構造材料と
して注目されているが、最近は繊維を導入して複
合化することにより高強度化、高靱性化する研究
が行われている。繊維複合化には連続繊維による
場合とウイスカーのような短繊維による場合とが
ある。短繊維を用いる場合、複雑形状に対する成
形性の容易さ及び通常のセラミツクス製造技術が
適用できる利点がある。今までにSiCクイスカー
を添加したSi3N4焼結体〔球利 信幸、小倉
透、木下 実、樋端 保夫:大阪工業技術試験所
季報88(1982)129.〕及びSiCウイスカーを添加
したムライト焼結体〔木村 脩七、安田 栄一、
田辺 靖博、中野 靖:窯業協会 昭和60年度講
演予稿集 p.687(1985)〕の例が報告されている。 しかしながら、SiCウイスカーを添加したSi3
N4焼結体は高靱性化するが、強度はむしろ低下
することが報告されている。このように従来の技
術では、少なくとも強度を維持したまま、好まし
くは強度を高め、しかも靱性を向上することは困
難である。また短繊維を用いる場合は成形が容易
であるとはいつても、依然として複雑形状に精密
に加工することは困難である。 発明が解決しようとする課題 ところで、SiCウイスカーを添加した焼結体に
ついて強度上昇あるいは強度保持と高靱性化がど
の程度期待できるかは、ウイスカーとマトリツク
スとの相互作用によつて定まる。相互作用として
は、化学反応性のもの、熱膨張係数差に起因する
残留熱応力による力学性のものとがあり、この両
者の兼合いによつて焼結体の性質が定まる。例え
ばウイスカーとマトリツクスとの化学反応性が高
く、焼結体中に別の化合物が生成されるような場
合にはその有効性はあまり期待できない。そこ
で、これらの複雑な相互作用が最適に働き、SiC
繊維を導入して複合化することにより、少なくと
も強度を維持したまま、好ましくは強度を高め、
しかも高靱性化しうるとともに、難加工性を解決
でき、利用範囲を拡大しうる新規セラミツクスの
開発が強く要望されている。 本発明は、このような事情の下、少なくとも強
度を繊維したまま高靱性化しうるとともに、難加
工性を解決でき、利用範囲を拡大しうる新規な焼
結体を提供することを目的としてなされたもので
ある。 課題を解決するための手段 本発明者らは、前記の好ましい特徴を有する新
規高靱性焼結体を開発するために種々研究を重ね
た結果、炭化ケイ素ウイスカーを分散させるマト
リツクスとしてホウ化チタン、ホウ化ニオブ及
び/又は炭化ニオブを用いることにより、その目
的を達成しうることを見出し、この知見に基づい
て本発明をなすに至つた。 すなわち、本発明は、ホウ化チタン、ホウ化ニ
オブ及び炭化ニオブの中から選ばれた少なくとも
1種のセラミツクスから実質的になるマトリツク
スと、該マトリツクスに対する容量比が少なくと
も10%の炭化ケイ素ウイスカー分散体から成る高
靱性焼結体を提供するものである。 本発明の焼結体は、ホウ化チタン、ホウ化ニオ
ブ及び/又は炭化ニオブの粉末に、これに対し少
なくとも10容量%、通常10〜70容量%の炭化ケイ
素ウイスカーを加え、混合し、場合により成形し
たのち、非酸化性雰囲気中で焼結することによつ
て製造することができる。 この際の焼結条件としては、1300℃以上の温度
で常圧又は100Kg/cm2以上の圧力下とするのが好
ましい。 本発明の焼結体は、炭化ケイ素ウイスカーを添
加しない相応するホウ化物や炭化物単独の焼結体
に比較すると、すべてに破壊靱性値の増大がみら
れ、強度についてもホウ化チタン又は炭化ニオブ
を有するもので向上し、ホウ化ニオブで同程度維
持しうる上に、強度も高いことから、構造材料及
び超硬材料として最適である。 また、本発明の焼結体は、非酸化性雰囲気で安
定で、耐薬品性や耐ガス性に優れ、また高温では
ある程度塑性を示し変形に対して柔軟であり、さ
らに金属と同程度の電気伝導度をもつため放電加
工が可能であり、したがつて利用範囲を拡大しう
るものでもある。 実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
るが、これらの例によつて本発明は何ら限定され
るものではない。 実施例 1 ホウ化チタン(TiB2)粉末にSiCウイスカーを
容積化で10%加え、有機溶媒としてエタノール
を、ウイスカー分散剤として界面活性剤を加えた
ものを湿式混合してスラリーを調製した。このス
ラリーを赤外線ランプで加熱乾燥してエタノール
を除去し、60メツシユのふるいを通したのち、ア
ルゴン雰囲気下200℃に加熱して分散剤を除去し
て原料粉末を調製した。次にこの粉末を非酸化性
雰囲気中で温度1850〜1900℃、圧力370Kg/cm2
1〜1.5時間焼結させて試料を作製した。この試
料の粉末X線回折を表1に示す。
【表】
【表】 次にこの焼結体試料の常温における物性値を、
比較のために同様の焼結法で作製したホウ化チタ
ン単独の物性値とともに表2に示す。
【表】 実施例 2 ホウ化チタンに代えて炭化ニオブを用い、炭化
ケイ素ウイスカーを容積比で20%混ぜたこと以外
は実施例1に準じて焼結試料を作製した。この試
料の粉末X線回折を表3に示す。
【表】
【表】 実施例 3 炭化ニオブに代えホウ化ニオブを用いたこと以
外は実施例2に準じて焼結試料を作製した。 TiB2以外の複合焼結体の物性値を、比較のた
めに同様の焼結法で作製した相応する単独焼結体
の物性値とともに表4に示す。
【表】 これらの表より、SiCウイスカーを添加した複
合焼結体は、高靱性であり、硬度も高く、SiCウ
イスカー無添加の単独焼結体に比べて高強度ある
いは同程度の強度を有することが分る。 発明の効果 本発明の焼結体は、高靱性で、硬度が高く、少
なくとも強度も維持できる上に、非酸化性雰囲気
で安定で、耐薬品性や耐ガス性に優れ、また高温
ではある程度塑性を示し変形に対して柔軟であ
り、さらに金属と同程度の電気伝導度をもつため
放電加工が可能であり、したがつて利用範囲を拡
大しうるという顕著な効果を奏する。 したがつて、本発明の焼結体は、耐薬品性耐ガ
ス性バルブ、コツク、容器、パイプ、切削バイ
ト、及び高温構造材料としてのバーナー、炉内耐
火物部品、炉芯管、線引ダイス等に好適に用いら
れる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ホウ化チタン、ホウ化ニオブ及び炭化ニオブ
    の中から選ばれた少なくとも1種のセラミツクス
    から実質的になるマトリツクスと、該マトリツク
    スに対する容量比が少なくとも10%の炭化ケイ素
    ウイスカー分散体から成る高靱性焼結体。 2 ホウ化チタン、ホウ化ニオブ及び炭化ニオブ
    の中から選ばれた少なくとも1種のセラミツクス
    の粉末に対し、容量比で少なくとも10%の炭化ケ
    イ素ウイスカーを加えて混合し、場合により成形
    したのち、非酸化性雰囲気中、1300℃以上の温
    度、常圧又は100Kg/cm2以上の圧力で焼結させる
    ことを特徴とする請求項1記載の高靱性焼結体の
    製造方法。
JP63114399A 1988-05-11 1988-05-11 高靭性焼結体及びその製造方法 Granted JPH01286968A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63114399A JPH01286968A (ja) 1988-05-11 1988-05-11 高靭性焼結体及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63114399A JPH01286968A (ja) 1988-05-11 1988-05-11 高靭性焼結体及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01286968A JPH01286968A (ja) 1989-11-17
JPH0585509B2 true JPH0585509B2 (ja) 1993-12-07

Family

ID=14636707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63114399A Granted JPH01286968A (ja) 1988-05-11 1988-05-11 高靭性焼結体及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01286968A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10101433A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan TiB2 −SiC系複合セラミックス
JP2012201566A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Ube Industries Ltd 無機繊維結合セラミックス部品及びその製造方法
WO2013165538A1 (en) * 2012-05-01 2013-11-07 The Government Of The Usa, As Represented By The Secretary Of The Navy Formation of boron carbide-boron nitride carbon compositions

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62230675A (ja) * 1986-03-29 1987-10-09 黒崎窯業株式会社 高靭性ZrB2焼結体
JPH0764636B2 (ja) * 1987-03-13 1995-07-12 株式会社リケン 高硬度、高靭性且つ高強度の炭化チタン(Tic)/炭化珪素(Sic)ウイスカ−複合焼結体及びその製造方法
JPS6433069A (en) * 1987-07-27 1989-02-02 Kobe Steel Ltd Shaft shaped ceramic cutting tool

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01286968A (ja) 1989-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5470806A (en) Making of sintered silicon carbide bodies
US5656218A (en) Method for making high performance self-reinforced silicon carbide using a pressureless sintering process
US4335217A (en) SiC-Si3 N4 Composite system for special heat-resisting ceramic materials and its fabrication method
JP3607939B2 (ja) 炭化ケイ素−窒化ホウ素複合材料の反応合成
EP0439419A1 (en) Composite ceramic materials for applications in engineering at high temperature and under severe conditions of thermal shock and a process for their production
JPH0585509B2 (ja)
JPS62119175A (ja) 炭化珪素繊維強化スピネル複合焼結体の製造法
JPH0372030B2 (ja)
JPH0674177B2 (ja) ホウ化チタン/炭化ケイ素複合セラミックスの高強度化法
KR950017849A (ko) 중성자 흡수 복합재료 및 이의 제조방법
JPH025711B2 (ja)
JPS5891072A (ja) 窒化珪素焼結体の製造法
RU2816616C1 (ru) Способ получения горячепрессованной карбидокремниевой керамики
JPS6357389B2 (ja)
JPS6144768A (ja) 高強度硼化物焼結体
JPH03109269A (ja) 炭素繊維強化サイアロン基セラミックス複合材料
JPH01145380A (ja) 窒化珪素質焼結体の製法
KR930004555B1 (ko) Al_2O_3계 세라믹 복합재료 및 그 제조방법
JP2631109B2 (ja) 窒化珪素質複合焼結体の製造方法
JPH07115927B2 (ja) SiC基セラミツクスとその製造方法
JPS62119174A (ja) 炭化珪素繊維強化アルミナ複合焼結体の製造法
JP3498136B2 (ja) 熱処理を施した二ケイ化モリブデン系焼結体材料およびその製造方法
JPH0848563A (ja) 二珪化モリブデン系複合セラミックス及びその製造方法
JP3414835B2 (ja) 金属粒子分散酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法
JPH03199166A (ja) 窒化珪素質焼結体の製法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term