JPH061660A - 耐クリープ性Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体 - Google Patents
耐クリープ性Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体Info
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- JPH061660A JPH061660A JP4167526A JP16752692A JPH061660A JP H061660 A JPH061660 A JP H061660A JP 4167526 A JP4167526 A JP 4167526A JP 16752692 A JP16752692 A JP 16752692A JP H061660 A JPH061660 A JP H061660A
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- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐クリープ性に優れたＳｉ−ＳｉＣ質焼結
体を提供する。 【構成】 ２〜２５重量％のＳｉと７５〜９８重量％
のＳｉＣとを主相として含有して成るＳｉ−ＳｉＣ質焼
結体である。主相１００重量部に対して、Ａｌ不純物量
を０．２重量部以下に制御して成る。
体を提供する。 【構成】 ２〜２５重量％のＳｉと７５〜９８重量％
のＳｉＣとを主相として含有して成るＳｉ−ＳｉＣ質焼
結体である。主相１００重量部に対して、Ａｌ不純物量
を０．２重量部以下に制御して成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陶磁器、タイル等の迅
速焼成炉用棚板等に好ましく使用できる耐クリープ性に
優れたＳｉ−ＳｉＣ質焼結体に関する。
速焼成炉用棚板等に好ましく使用できる耐クリープ性に
優れたＳｉ−ＳｉＣ質焼結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭化珪素（ＳｉＣ）質焼結体は、
その優れた耐熱性及び耐火性から工業上重要な位置を占
めており、例えば碍子、衛生陶器、食器、額縁及び陶管
等の陶磁器やタイル等の焼成用棚板として多用されてい
る。かかるＳｉＣ質焼結体のうち、ＳｉＣとＳｉを構成
成分として含むＳｉ−ＳｉＣ質焼結体が知られており、
このＳｉ−ＳｉＣ質焼結体は、主として半導体焼成用炉
芯管、ローラーハースキルン用ローラー熱交換体用チュ
ーブ等に用いられていた。
その優れた耐熱性及び耐火性から工業上重要な位置を占
めており、例えば碍子、衛生陶器、食器、額縁及び陶管
等の陶磁器やタイル等の焼成用棚板として多用されてい
る。かかるＳｉＣ質焼結体のうち、ＳｉＣとＳｉを構成
成分として含むＳｉ−ＳｉＣ質焼結体が知られており、
このＳｉ−ＳｉＣ質焼結体は、主として半導体焼成用炉
芯管、ローラーハースキルン用ローラー熱交換体用チュ
ーブ等に用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｓｉ−
ＳｉＣ質焼結体を、窯業製品焼成用の棚板に応用した先
例は見当たらない。かかる状況の下、実際にＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体を棚板として食器、タイル及び衛生陶器等を
焼成すると、食器、タイル等にあっては、その重量は軽
いものの、焼成温度が１２００〜１３５０℃であるた
め、長期間繰り返し使用すると、棚板が反ってしまい使
用に耐えないということが判明した。また、衛生陶器、
瓦及び煉瓦等にあっては、焼成温度は１１００〜１２０
０℃と比較的低いが、荷重が多くかかるため荷重変形を
生ずるということが判明した。本発明は、このような従
来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、耐クリープ性に優れたＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体を提供することにある。
ＳｉＣ質焼結体を、窯業製品焼成用の棚板に応用した先
例は見当たらない。かかる状況の下、実際にＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体を棚板として食器、タイル及び衛生陶器等を
焼成すると、食器、タイル等にあっては、その重量は軽
いものの、焼成温度が１２００〜１３５０℃であるた
め、長期間繰り返し使用すると、棚板が反ってしまい使
用に耐えないということが判明した。また、衛生陶器、
瓦及び煉瓦等にあっては、焼成温度は１１００〜１２０
０℃と比較的低いが、荷重が多くかかるため荷重変形を
生ずるということが判明した。本発明は、このような従
来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、耐クリープ性に優れたＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を
製造するのに用いるＳｉＣ原料、Ｃ原料及びＳ原料等に
混入しているＡｌその他の不純物が、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼
結体の耐クリープ性を低下させることを見出し本発明を
完成するに至った。従って、本発明のＳｉ−ＳｉＣ質焼
結体は、２〜２５重量％のＳｉと７５〜９８重量％のＳ
ｉＣとを主相として含有して成るＳｉ−ＳｉＣ質焼結体
であって、該主相１００重量部に対して、Ａｌ不純物量
を０．２重量部以下に制御して成ることを特徴とする。
解決すべく鋭意研究した結果、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を
製造するのに用いるＳｉＣ原料、Ｃ原料及びＳ原料等に
混入しているＡｌその他の不純物が、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼
結体の耐クリープ性を低下させることを見出し本発明を
完成するに至った。従って、本発明のＳｉ−ＳｉＣ質焼
結体は、２〜２５重量％のＳｉと７５〜９８重量％のＳ
ｉＣとを主相として含有して成るＳｉ−ＳｉＣ質焼結体
であって、該主相１００重量部に対して、Ａｌ不純物量
を０．２重量部以下に制御して成ることを特徴とする。
【０００５】次に、本発明におけるＡｌ不純物量につい
て説明する。本発明において、Ａｌ不純物量は、２〜２
５重量％のＳｉと７５〜９８重量％のＳｉＣとから成る
主相１００重量部に対して、０．２重量部以下、好まし
くは０．１重量部以下に制御する。０．２重量部を超え
ると焼結体の耐クリープ性が低下するので好ましくな
い。
て説明する。本発明において、Ａｌ不純物量は、２〜２
５重量％のＳｉと７５〜９８重量％のＳｉＣとから成る
主相１００重量部に対して、０．２重量部以下、好まし
くは０．１重量部以下に制御する。０．２重量部を超え
ると焼結体の耐クリープ性が低下するので好ましくな
い。
【０００６】また、本発明において制御すべき他の不純
物としては、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｒ及びＮｉを
例示することができる。これらの不純物量は、前記主相
に対して０．０５〜１重量部、好ましくは０．０５〜
０．５重量部に制御する。０．０５重量部未満の場合
は、耐酸化特性の低下が認められ、１重量部を超えると
耐クリープ性が低下し始め、かつ被焼成体への成分の移
動可能性があり好ましくない。更に、制御すべき他の不
純物としてＳｉＯ2 を挙げることができるが、これの不
純物量は、同様に３．０重量部以下に制御するのが好ま
しい。３．０重量部を超えると、得られる焼結体の耐ク
リープ性が低下し好ましくない。
物としては、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｒ及びＮｉを
例示することができる。これらの不純物量は、前記主相
に対して０．０５〜１重量部、好ましくは０．０５〜
０．５重量部に制御する。０．０５重量部未満の場合
は、耐酸化特性の低下が認められ、１重量部を超えると
耐クリープ性が低下し始め、かつ被焼成体への成分の移
動可能性があり好ましくない。更に、制御すべき他の不
純物としてＳｉＯ2 を挙げることができるが、これの不
純物量は、同様に３．０重量部以下に制御するのが好ま
しい。３．０重量部を超えると、得られる焼結体の耐ク
リープ性が低下し好ましくない。
【０００７】次に、本発明の焼結体の製造方法について
説明する。まず、成形用原料としては、ＳｉＣ粉末、有
機質バインダー及び水分又は有機溶剤を含有した原料を
用いる。この成形用原料を混練し、成形体を成形する。
次いで、この成形体を、金属シリコン雰囲気下で、減圧
の不活性ガス雰囲気又は真空中に置き、成形体中に金属
シリコンを含浸させてＳｉ−ＳｉＣ質焼結体を製造す
る。
説明する。まず、成形用原料としては、ＳｉＣ粉末、有
機質バインダー及び水分又は有機溶剤を含有した原料を
用いる。この成形用原料を混練し、成形体を成形する。
次いで、この成形体を、金属シリコン雰囲気下で、減圧
の不活性ガス雰囲気又は真空中に置き、成形体中に金属
シリコンを含浸させてＳｉ−ＳｉＣ質焼結体を製造す
る。
【０００８】また、本発明における成形体の成形方法と
しては、プレス成形、流し込み成形、押し出し成形いず
れも可能であるが、量産性の観点からはプレス成形が好
ましい。加圧方式としては油圧プレスが好ましく、この
場合の油圧プレス圧は、通常５０〜２０００ｋｇ／ｃｍ
2 である。
しては、プレス成形、流し込み成形、押し出し成形いず
れも可能であるが、量産性の観点からはプレス成形が好
ましい。加圧方式としては油圧プレスが好ましく、この
場合の油圧プレス圧は、通常５０〜２０００ｋｇ／ｃｍ
2 である。
【０００９】なお、本発明において、上記したＡｌ、Ｆ
ｅ、Ｔｉ等の不純物量は、ＳｉＣ原料、金属Ｓｉ原料等
を選択することにより制御できる。即ち、上記不純物を
所定量含む原料を選択して用いることにより、得られる
Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体に含有される不純物量を制御する
ことができる。また、適宜これら不純物を添加・除去し
て微調整することも可能である。
ｅ、Ｔｉ等の不純物量は、ＳｉＣ原料、金属Ｓｉ原料等
を選択することにより制御できる。即ち、上記不純物を
所定量含む原料を選択して用いることにより、得られる
Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体に含有される不純物量を制御する
ことができる。また、適宜これら不純物を添加・除去し
て微調整することも可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。なお、各例によって得られた棚板は、以下に示す
方法により性能を評価した。 （耐クリープ性の評価方法）１１０ｍｍ×２０ｍｍ×５
ｍｍ（厚さ）のテストピースを切り出し、これを図１に
示すように１００ｍｍの間隔で下方から支持し、大気中
１３５０℃で中央部から下向きに３００ｋｇ／ｃｍ2 の
荷重をかけ、０〜１００ｈｒの間に変形した量を測定し
た。
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。なお、各例によって得られた棚板は、以下に示す
方法により性能を評価した。 （耐クリープ性の評価方法）１１０ｍｍ×２０ｍｍ×５
ｍｍ（厚さ）のテストピースを切り出し、これを図１に
示すように１００ｍｍの間隔で下方から支持し、大気中
１３５０℃で中央部から下向きに３００ｋｇ／ｃｍ2 の
荷重をかけ、０〜１００ｈｒの間に変形した量を測定し
た。
【００１１】（実施例１〜５、比較例１及び２）平均粒
径５．０μｍのＳｉＣ微粉と平均粒径１００μｍのＳｉ
Ｃ粗粉を３５：６５（重量比）で混合したＳｉＣ粉末に
対し、平均粒径１．５μｍの黒鉛粉５．０重量％、有機
バインダー（メチルセルロース）１．０重量％、及び水
分又は有機溶剤５．０重量％を外配で配合し、成形原料
を得た。この際、不純物であるＡｌ、Ｆｅ及びＴｉ等を
所定量含むＳｉＣ原料を用いて混合し、これら不純物の
量を表１に示すような値に制御した。なお、表１におい
て、ＳｉＯ2 量は、Ｓｉ原料及びＳｉＣ原料に含まれる
ＳｉＯ2 量を調整することにより制御した。次に、これ
らの原料をボールミルを用いて解砕し、解砕した成形用
原料を金型内に導入し、油圧プレスを用いて４００ｋｇ
／ｃｍ2 で成形し、厚さ５ｍｍの板状成形体（４００ｍ
ｍ×３５０ｍｍ）を得た。
径５．０μｍのＳｉＣ微粉と平均粒径１００μｍのＳｉ
Ｃ粗粉を３５：６５（重量比）で混合したＳｉＣ粉末に
対し、平均粒径１．５μｍの黒鉛粉５．０重量％、有機
バインダー（メチルセルロース）１．０重量％、及び水
分又は有機溶剤５．０重量％を外配で配合し、成形原料
を得た。この際、不純物であるＡｌ、Ｆｅ及びＴｉ等を
所定量含むＳｉＣ原料を用いて混合し、これら不純物の
量を表１に示すような値に制御した。なお、表１におい
て、ＳｉＯ2 量は、Ｓｉ原料及びＳｉＣ原料に含まれる
ＳｉＯ2 量を調整することにより制御した。次に、これ
らの原料をボールミルを用いて解砕し、解砕した成形用
原料を金型内に導入し、油圧プレスを用いて４００ｋｇ
／ｃｍ2 で成形し、厚さ５ｍｍの板状成形体（４００ｍ
ｍ×３５０ｍｍ）を得た。
【００１２】次いで、ＢＮ（窒化ホウ素）コーティング
の反応防止層を施したカーボンルツボ中に、板状成形
体、及び金属Ｓｉを前記ＳｉＣ粉末に対し表１に示した
ような比率（内配）となるように適宜量を変化させて設
置した。この板状成形体及び金属Ｓｉを、室温から６０
０℃の間は０．１Ｔｏｒｒの真空下、６００〜１０００
℃の間は２Ｔｏｒｒのアルゴンガス雰囲気下、１０００
〜１８００℃までアルゴンガス雰囲気で５Ｔｏｒｒの減
圧下で焼成することにより、金属Ｓｉを含浸させ、かつ
Ａｌ等の不純物量を制御したＳｉ−ＳｉＣ焼結体を製造
した。なお、最高温度（１８００℃）の保持時間は２時
間とした。また、１４００〜１５００℃の間は１０℃／
ｈｒで昇温した。得られたＳｉ−ＳｉＣ焼結体の耐クリ
ープ性の測定結果、配合等を表１に示す。
の反応防止層を施したカーボンルツボ中に、板状成形
体、及び金属Ｓｉを前記ＳｉＣ粉末に対し表１に示した
ような比率（内配）となるように適宜量を変化させて設
置した。この板状成形体及び金属Ｓｉを、室温から６０
０℃の間は０．１Ｔｏｒｒの真空下、６００〜１０００
℃の間は２Ｔｏｒｒのアルゴンガス雰囲気下、１０００
〜１８００℃までアルゴンガス雰囲気で５Ｔｏｒｒの減
圧下で焼成することにより、金属Ｓｉを含浸させ、かつ
Ａｌ等の不純物量を制御したＳｉ−ＳｉＣ焼結体を製造
した。なお、最高温度（１８００℃）の保持時間は２時
間とした。また、１４００〜１５００℃の間は１０℃／
ｈｒで昇温した。得られたＳｉ−ＳｉＣ焼結体の耐クリ
ープ性の測定結果、配合等を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から明らかなように、本発明のＳｉ−
ＳｉＣ質焼結体は優れた耐クリープ性を有することが分
かる。
ＳｉＣ質焼結体は優れた耐クリープ性を有することが分
かる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を製造するのに用いるＳｉＣ原
料、Ｃ原料及びＳ原料等に混入しているＡｌその他の不
純物量を所定の値に制御したため、耐クリープ性に優れ
たＳｉ−ＳｉＣ質焼結体を提供することができる。従っ
て、本発明の焼結体は、耐クリープ性等を重視する迅速
焼成炉用棚板、匣鉢、サヤ等の窯道具、特にローラーハ
ースキルンを用いたタイル焼成用棚板に好ましく用いる
ことができる。
Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を製造するのに用いるＳｉＣ原
料、Ｃ原料及びＳ原料等に混入しているＡｌその他の不
純物量を所定の値に制御したため、耐クリープ性に優れ
たＳｉ−ＳｉＣ質焼結体を提供することができる。従っ
て、本発明の焼結体は、耐クリープ性等を重視する迅速
焼成炉用棚板、匣鉢、サヤ等の窯道具、特にローラーハ
ースキルンを用いたタイル焼成用棚板に好ましく用いる
ことができる。
【図１】耐クリープ性評価試験の例を示す側面説明図で
ある。
ある。
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陶磁器、タイル等の迅
速焼成炉用棚板等に好ましく使用できる耐クリープ性に
優れたＳｉ−ＳｉＣ質焼結体に関する。
速焼成炉用棚板等に好ましく使用できる耐クリープ性に
優れたＳｉ−ＳｉＣ質焼結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭化珪素（ＳｉＣ）質焼結体は、
その優れた耐熱性及び耐火性から工業上重要な位置を占
めており、例えば碍子、衛生陶器、食器、額縁及び陶管
等の陶磁器やタイル等の焼成用棚板として多用されてい
る。かかるＳｉＣ質焼結体のうち、ＳｉＣとＳｉを構成
成分として含むＳｉ−ＳｉＣ質焼結体が知られており、
このＳｉ−ＳｉＣ質焼結体は、主として半導体焼成用炉
芯管、ローラーハースキルン用ローラー熱交換体用チュ
ーブ等に用いられていた。
その優れた耐熱性及び耐火性から工業上重要な位置を占
めており、例えば碍子、衛生陶器、食器、額縁及び陶管
等の陶磁器やタイル等の焼成用棚板として多用されてい
る。かかるＳｉＣ質焼結体のうち、ＳｉＣとＳｉを構成
成分として含むＳｉ−ＳｉＣ質焼結体が知られており、
このＳｉ−ＳｉＣ質焼結体は、主として半導体焼成用炉
芯管、ローラーハースキルン用ローラー熱交換体用チュ
ーブ等に用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｓｉ−
ＳｉＣ質焼結体を、窯業製品焼成用の棚板に応用した先
例は見当たらない。かかる状況の下、実際にＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体を棚板として食器、タイル及び衛生陶器等を
焼成すると、食器、タイル等にあっては、その重量は軽
いものの、焼成温度が１２００〜１３５０℃であるた
め、長期間繰り返し使用すると、棚板が反ってしまい使
用に耐えないということが判明した。また、衛生陶器、
瓦及び煉瓦等にあっては、焼成温度は１１００〜１２０
０℃と比較的低いが、荷重が多くかかるため荷重変形を
生ずるということが判明した。本発明は、このような従
来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、耐クリープ性に優れたＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体を提供することにある。
ＳｉＣ質焼結体を、窯業製品焼成用の棚板に応用した先
例は見当たらない。かかる状況の下、実際にＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体を棚板として食器、タイル及び衛生陶器等を
焼成すると、食器、タイル等にあっては、その重量は軽
いものの、焼成温度が１２００〜１３５０℃であるた
め、長期間繰り返し使用すると、棚板が反ってしまい使
用に耐えないということが判明した。また、衛生陶器、
瓦及び煉瓦等にあっては、焼成温度は１１００〜１２０
０℃と比較的低いが、荷重が多くかかるため荷重変形を
生ずるということが判明した。本発明は、このような従
来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、耐クリープ性に優れたＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を
製造するのに用いるＳｉＣ原料、カーボン原料及びＳ原
料等に混入しているＡｌその他の不純物が、Ｓｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体の耐クリープ性を低下させることを見出し本
発明を完成するに至った。従って、本発明のＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体は、２〜２５重量％のＳｉと７５〜９８重量
％のＳｉＣとを主相として含有して成るＳｉ−ＳｉＣ質
焼結体であって、該主相１００重量部に対して、Ａｌ不
純物量を０．２重量部以下に制御して成ることを特徴と
する。
解決すべく鋭意研究した結果、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を
製造するのに用いるＳｉＣ原料、カーボン原料及びＳ原
料等に混入しているＡｌその他の不純物が、Ｓｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体の耐クリープ性を低下させることを見出し本
発明を完成するに至った。従って、本発明のＳｉ−Ｓｉ
Ｃ質焼結体は、２〜２５重量％のＳｉと７５〜９８重量
％のＳｉＣとを主相として含有して成るＳｉ−ＳｉＣ質
焼結体であって、該主相１００重量部に対して、Ａｌ不
純物量を０．２重量部以下に制御して成ることを特徴と
する。
【０００５】次に、本発明におけるＡｌ不純物量につい
て説明する。本発明において、Ａｌ不純物量は、２〜２
５重量％のＳｉと７５〜９８重量％のＳｉＣとから成る
主相１００重量部に対して、０．２重量部以下、好まし
くは０．１重量部以下に制御する。０．２重量部を超え
ると焼結体の耐クリープ性が低下するので好ましくな
い。
て説明する。本発明において、Ａｌ不純物量は、２〜２
５重量％のＳｉと７５〜９８重量％のＳｉＣとから成る
主相１００重量部に対して、０．２重量部以下、好まし
くは０．１重量部以下に制御する。０．２重量部を超え
ると焼結体の耐クリープ性が低下するので好ましくな
い。
【０００６】また、本発明において制御すべき他の不純
物としては、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｒ及びＮｉを
例示することができる。これらの不純物量は、前記主相
に対して０．０５〜１重量部、好ましくは０．０５〜
０．５重量部に制御する。０．０５重量部未満の場合
は、耐酸化特性の低下が認められ、１重量部を超えると
耐クリープ性が低下し始め、かつ被焼成体への成分の移
動可能性があり好ましくない。更に、制御すべき他の不
純物としてＳｉＯ2 を挙げることができるが、これの不
純物量は、同様に３．０重量部以下に制御するのが好ま
しい。３．０重量部を超えると、得られる焼結体の耐ク
リープ性が低下し好ましくない。
物としては、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｒ及びＮｉを
例示することができる。これらの不純物量は、前記主相
に対して０．０５〜１重量部、好ましくは０．０５〜
０．５重量部に制御する。０．０５重量部未満の場合
は、耐酸化特性の低下が認められ、１重量部を超えると
耐クリープ性が低下し始め、かつ被焼成体への成分の移
動可能性があり好ましくない。更に、制御すべき他の不
純物としてＳｉＯ2 を挙げることができるが、これの不
純物量は、同様に３．０重量部以下に制御するのが好ま
しい。３．０重量部を超えると、得られる焼結体の耐ク
リープ性が低下し好ましくない。
【０００７】次に、本発明の焼結体の製造方法について
説明する。まず、成形用原料としては、ＳｉＣ粉末、カ
ーボン粉末、有機質バインダー及び水分又は有 機溶剤
を含有した原料を用いる。この成形用原料を混練し、成
形体を成形する。次いで、この成形体を、金属シリコン
雰囲気下で、減圧の不活性ガス雰囲気又は真空中に置
き、成形体中に金属シリコンを含浸させてＳｉ−ＳｉＣ
質焼結体を製造する。
説明する。まず、成形用原料としては、ＳｉＣ粉末、カ
ーボン粉末、有機質バインダー及び水分又は有 機溶剤
を含有した原料を用いる。この成形用原料を混練し、成
形体を成形する。次いで、この成形体を、金属シリコン
雰囲気下で、減圧の不活性ガス雰囲気又は真空中に置
き、成形体中に金属シリコンを含浸させてＳｉ−ＳｉＣ
質焼結体を製造する。
【０００８】また、本発明における成形体の成形方法と
しては、プレス成形、流し込み成形、押し出し成形いず
れも可能であるが、量産性の観点からはプレス成形が好
ましい。加圧方式としては油圧プレスが好ましく、この
場合の油圧プレス圧は、通常５０〜２０００ｋｇ／ｃｍ
2 である。
しては、プレス成形、流し込み成形、押し出し成形いず
れも可能であるが、量産性の観点からはプレス成形が好
ましい。加圧方式としては油圧プレスが好ましく、この
場合の油圧プレス圧は、通常５０〜２０００ｋｇ／ｃｍ
2 である。
【０００９】なお、本発明において、上記したＡｌ、Ｆ
ｅ、Ｔｉ等の不純物量は、ＳｉＣ原料、金属Ｓｉ原料等
を選択することにより制御できる。即ち、上記不純物を
所定量含む原料を選択して用いることにより、得られる
Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体に含有される不純物量を制御する
ことができる。また、適宜これら不純物を添加・除去し
て微調整することも可能である。
ｅ、Ｔｉ等の不純物量は、ＳｉＣ原料、金属Ｓｉ原料等
を選択することにより制御できる。即ち、上記不純物を
所定量含む原料を選択して用いることにより、得られる
Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体に含有される不純物量を制御する
ことができる。また、適宜これら不純物を添加・除去し
て微調整することも可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。なお、各例によって得られた棚板は、以下に示す
方法により性能を評価した。 （耐クリープ性の評価方法）１１０ｍｍ×２０ｍｍ×５
ｍｍ（厚さ）のテストピースを切り出し、これを図１に
示すように１００ｍｍの間隔で下方から支持し、大気中
１３５０℃で中央部から下向きに３００ｋｇ／ｃｍ2 の
荷重をかけ、０〜１００ｈｒの間に変形した量を測定し
た。
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。なお、各例によって得られた棚板は、以下に示す
方法により性能を評価した。 （耐クリープ性の評価方法）１１０ｍｍ×２０ｍｍ×５
ｍｍ（厚さ）のテストピースを切り出し、これを図１に
示すように１００ｍｍの間隔で下方から支持し、大気中
１３５０℃で中央部から下向きに３００ｋｇ／ｃｍ2 の
荷重をかけ、０〜１００ｈｒの間に変形した量を測定し
た。
【００１１】（実施例１〜５、比較例１及び２）平均粒
径５．０μｍのＳｉＣ微粉と平均粒径１００μｍのＳｉ
Ｃ粗粉を３５：６５（重量比）で混合したＳｉＣ粉末に
対し、平均粒径１．５μｍのカーボン粉５．０重量％、
有機バインダー（メチルセルロース）１．０重量％、及
び水分又は有機溶剤５．０重量％を外配で配合し、成形
原料を得た。この際、不純物であるＡｌ、Ｆｅ及びＴｉ
等を所定量含むＳｉＣ原料を用いて混合し、これら不純
物の量を表１に示すような値に制御した。なお、表１に
おいて、ＳｉＯ2 量は、Ｓｉ原料及びＳｉＣ原料に含ま
れるＳｉＯ2 量を調整することにより制御した。次に、
これらの原料をボールミルを用いて解砕し、解砕した成
形用原料を金型内に導入し、油圧プレスを用いて４００
ｋｇ／ｃｍ2 で成形し、厚さ５ｍｍの板状成形体（４０
０ｍｍ×３５０ｍｍ）を得た。
径５．０μｍのＳｉＣ微粉と平均粒径１００μｍのＳｉ
Ｃ粗粉を３５：６５（重量比）で混合したＳｉＣ粉末に
対し、平均粒径１．５μｍのカーボン粉５．０重量％、
有機バインダー（メチルセルロース）１．０重量％、及
び水分又は有機溶剤５．０重量％を外配で配合し、成形
原料を得た。この際、不純物であるＡｌ、Ｆｅ及びＴｉ
等を所定量含むＳｉＣ原料を用いて混合し、これら不純
物の量を表１に示すような値に制御した。なお、表１に
おいて、ＳｉＯ2 量は、Ｓｉ原料及びＳｉＣ原料に含ま
れるＳｉＯ2 量を調整することにより制御した。次に、
これらの原料をボールミルを用いて解砕し、解砕した成
形用原料を金型内に導入し、油圧プレスを用いて４００
ｋｇ／ｃｍ2 で成形し、厚さ５ｍｍの板状成形体（４０
０ｍｍ×３５０ｍｍ）を得た。
【００１２】次いで、ＢＮ（窒化ホウ素）コーティング
の反応防止層を施したカーボンルツボ中に、板状成形
体、及び金属Ｓｉを前記ＳｉＣ粉末に対し表１に示した
ような比率（内配）となるように適宜量を変化させて設
置した。この板状成形体及び金属Ｓｉを、室温から６０
０℃の間は０．１Ｔｏｒｒの真空下、６００〜１０００
℃の間は２Ｔｏｒｒのアルゴンガス雰囲気下、１０００
〜１８００℃までアルゴンガス雰囲気で５Ｔｏｒｒの減
圧下で焼成することにより、金属Ｓｉを含浸させ、かつ
Ａｌ等の不純物量を制御したＳｉ−ＳｉＣ焼結体を製造
した。なお、最高温度（１８００℃）の保持時間は２時
間とした。また、１４００〜１５００℃の間は１０℃／
ｈｒで昇温した。得られたＳｉ−ＳｉＣ焼結体の耐クリ
ープ性の測定結果、配合等を表１に示す。
の反応防止層を施したカーボンルツボ中に、板状成形
体、及び金属Ｓｉを前記ＳｉＣ粉末に対し表１に示した
ような比率（内配）となるように適宜量を変化させて設
置した。この板状成形体及び金属Ｓｉを、室温から６０
０℃の間は０．１Ｔｏｒｒの真空下、６００〜１０００
℃の間は２Ｔｏｒｒのアルゴンガス雰囲気下、１０００
〜１８００℃までアルゴンガス雰囲気で５Ｔｏｒｒの減
圧下で焼成することにより、金属Ｓｉを含浸させ、かつ
Ａｌ等の不純物量を制御したＳｉ−ＳｉＣ焼結体を製造
した。なお、最高温度（１８００℃）の保持時間は２時
間とした。また、１４００〜１５００℃の間は１０℃／
ｈｒで昇温した。得られたＳｉ−ＳｉＣ焼結体の耐クリ
ープ性の測定結果、配合等を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から明らかなように、本発明のＳｉ−
ＳｉＣ質焼結体は優れた耐クリープ性を有することが分
かる。
ＳｉＣ質焼結体は優れた耐クリープ性を有することが分
かる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を製造するのに用いるＳｉＣ原
料、カーボン原料及びＳ原料等に混入しているＡｌその
他の不純物量を所定の値に制御したため、耐クリープ性
に優れたＳｉ−ＳｉＣ質焼結体を提供することができ
る。従って、本発明の焼結体は、耐クリープ性等を重視
する迅速焼成炉用棚板、匣鉢、サヤ等の窯道具、特にロ
ーラーハースキルンを用いたタイル焼成用棚板に好まし
く用いることができる。
Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を製造するのに用いるＳｉＣ原
料、カーボン原料及びＳ原料等に混入しているＡｌその
他の不純物量を所定の値に制御したため、耐クリープ性
に優れたＳｉ−ＳｉＣ質焼結体を提供することができ
る。従って、本発明の焼結体は、耐クリープ性等を重視
する迅速焼成炉用棚板、匣鉢、サヤ等の窯道具、特にロ
ーラーハースキルンを用いたタイル焼成用棚板に好まし
く用いることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 ２〜２５重量％のＳｉと７５〜９８重量
％のＳｉＣとを主相として含有して成るＳｉ−ＳｉＣ質
焼結体であって、該主相１００重量部に対して、Ａｌ不
純物量を０．２重量部以下に制御して成ることを特徴と
するＳｉ−ＳｉＣ質焼結体。 - 【請求項２】 棚板として用いる請求項１記載のＳｉ−
ＳｉＣ質焼結体。 - 【請求項３】 Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｒ及びＮｉ
より成る群から選ばれた１又は２以上の不純物の量が、
上記主相１００重量部に対して０．０５〜１重量部であ
ることを特徴とする請求項１記載のＳｉ−ＳｉＣ質焼結
体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167526A JP2535480B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 耐クリ―プ性Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体 |
| DE4392693T DE4392693T1 (de) | 1992-06-08 | 1993-06-07 | Temperaturwechselbeständige, kriechfeste und oxydationsfeste Einsätze |
| PCT/JP1993/000759 WO1993025859A1 (fr) | 1992-06-08 | 1993-06-07 | Plaques d'enveloppe ayant des proprietes anti-ecaillage, anti-fluage et anti-oxydation |
| CN 93108410 CN1076468C (zh) | 1992-06-08 | 1993-06-08 | 耐剥落、耐爆裂性及耐氧化性的格板及其制造方法 |
| US08/734,126 US5840436A (en) | 1992-06-08 | 1996-10-21 | Spalling-resistant, creep-resistant and oxidation-resistant setters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167526A JP2535480B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 耐クリ―プ性Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH061660A true JPH061660A (ja) | 1994-01-11 |
| JP2535480B2 JP2535480B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=15851333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167526A Expired - Lifetime JP2535480B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-25 | 耐クリ―プ性Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2535480B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6649270B2 (en) | 2000-10-31 | 2003-11-18 | Ngk Insulators, Ltd. | SiC jig for use in heat treatment |
| WO2011145387A1 (ja) * | 2010-05-21 | 2011-11-24 | 日本碍子株式会社 | Ｓｉ－ＳｉＣ系複合材料及びその製造方法、ハニカム構造体、熱伝導体ならびに熱交換器 |
| WO2012014835A1 (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | 日本碍子株式会社 | 焼成用ラック |
| JP2013075799A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Taiheiyo Cement Corp | ＳｉＣ／Ｓｉ複合材料体の接合方法及びＳｉＣ／Ｓｉ複合材料接合体 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4327190B2 (ja) | 2006-10-11 | 2009-09-09 | 日本碍子株式会社 | Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60131862A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 高強度炭化けい素基焼結体 |
| JPS6236087A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-17 | 東海高熱工業株式会社 | 粒状ＳｉＣを分散配置させた金属シリコン耐熱材料 |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4167526A patent/JP2535480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60131862A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 高強度炭化けい素基焼結体 |
| JPS6236087A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-17 | 東海高熱工業株式会社 | 粒状ＳｉＣを分散配置させた金属シリコン耐熱材料 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6649270B2 (en) | 2000-10-31 | 2003-11-18 | Ngk Insulators, Ltd. | SiC jig for use in heat treatment |
| WO2011145387A1 (ja) * | 2010-05-21 | 2011-11-24 | 日本碍子株式会社 | Ｓｉ－ＳｉＣ系複合材料及びその製造方法、ハニカム構造体、熱伝導体ならびに熱交換器 |
| WO2012014835A1 (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | 日本碍子株式会社 | 焼成用ラック |
| JPWO2012014835A1 (ja) * | 2010-07-26 | 2013-09-12 | 日本碍子株式会社 | 焼成用ラック |
| JP2013075799A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Taiheiyo Cement Corp | ＳｉＣ／Ｓｉ複合材料体の接合方法及びＳｉＣ／Ｓｉ複合材料接合体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2535480B2 (ja) | 1996-09-18 |
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