JPH06340814A - 可塑性材料、これよりなる成形品および半製品およびその製造方法 - Google Patents
可塑性材料、これよりなる成形品および半製品およびその製造方法Info
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- JPH06340814A JPH06340814A JP6058791A JP5879194A JPH06340814A JP H06340814 A JPH06340814 A JP H06340814A JP 6058791 A JP6058791 A JP 6058791A JP 5879194 A JP5879194 A JP 5879194A JP H06340814 A JPH06340814 A JP H06340814A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/16—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
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- C08G77/60—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 可塑性の成形により所望の形を形成し、引き
続きセラミック化することができ、さらにまたその可塑
性の特性により直接使用することができ、成形体をセラ
ミック化する場合に高いセラミック収率が達成される材
料を提供する。 【構成】 上記材料は、炭化珪素粉末、ポリカルボシラ
ン、場合により硼素化合物およびほかの助剤を含有す
る。
続きセラミック化することができ、さらにまたその可塑
性の特性により直接使用することができ、成形体をセラ
ミック化する場合に高いセラミック収率が達成される材
料を提供する。 【構成】 上記材料は、炭化珪素粉末、ポリカルボシラ
ン、場合により硼素化合物およびほかの助剤を含有す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化珪素粉末および有
機珪素化合物をベースとした可塑性材料および成形品お
よび半製品を製造するためのこの可塑性材料の使用およ
びセラミック製品の製造方法に関する。
機珪素化合物をベースとした可塑性材料および成形品お
よび半製品を製造するためのこの可塑性材料の使用およ
びセラミック製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】成形体を有機珪素化合物で被覆し、この
成形体の腐食安定性、熱安定性および酸化安定性を引き
続き熱処理により改良することは公知である。
成形体の腐食安定性、熱安定性および酸化安定性を引き
続き熱処理により改良することは公知である。
【０００３】炭化珪素粉末のための結合剤として有機珪
素化合物の使用は同様に公知である。ドイツ特許出願公
開第３００７３８４号明細書には、珪素粉末を焼成助剤
および有機珪素ポリマーと熱作用下で混練し、かつこの
混合物を射出成形により成形し、引き続き熱安定性のセ
ラミック製品に焼成する可能性が記載されている。この
場合に有機珪素ポリマーとして、分子骨格の珪素に接触
した置換基としてメチル基および水素原子を有するポリ
硼素シロキサンまたはポリカルボシランが使用される。
素化合物の使用は同様に公知である。ドイツ特許出願公
開第３００７３８４号明細書には、珪素粉末を焼成助剤
および有機珪素ポリマーと熱作用下で混練し、かつこの
混合物を射出成形により成形し、引き続き熱安定性のセ
ラミック製品に焼成する可能性が記載されている。この
場合に有機珪素ポリマーとして、分子骨格の珪素に接触
した置換基としてメチル基および水素原子を有するポリ
硼素シロキサンまたはポリカルボシランが使用される。
【０００４】ドイツ特許出願公開第３４０９３８５号明
細書から、炭化珪素粉末、有機珪素化合物および高級脂
肪酸の群から選択された滑剤からなる混合物が公知であ
る。この混合物はプレス加工品に成形し、かつ焼成する
ことができる。この場合に混合物に良好な流動能力およ
び改良された成形分離可能性を付与するために滑剤の使
用は重要であり、それというのも炭化珪素粉末および有
機珪素化合物からなる混合物が低い流動能力を有するこ
とが同様に公知であるからである。それによりそのよう
な混合物は塑性成形することができないかまたは成形品
に離型剤が被覆されている場合でも混合物が成形品に付
着したままであり、従って成形体がしばしば破損する。
従って成形された製品の大量生産はほとんど不可能であ
る。
細書から、炭化珪素粉末、有機珪素化合物および高級脂
肪酸の群から選択された滑剤からなる混合物が公知であ
る。この混合物はプレス加工品に成形し、かつ焼成する
ことができる。この場合に混合物に良好な流動能力およ
び改良された成形分離可能性を付与するために滑剤の使
用は重要であり、それというのも炭化珪素粉末および有
機珪素化合物からなる混合物が低い流動能力を有するこ
とが同様に公知であるからである。それによりそのよう
な混合物は塑性成形することができないかまたは成形品
に離型剤が被覆されている場合でも混合物が成形品に付
着したままであり、従って成形体がしばしば破損する。
従って成形された製品の大量生産はほとんど不可能であ
る。
【０００５】更に公知溶剤の欠点は低いセラミック収率
であり、それというのもセラミック処理の間にたとえば
滑剤を取り出さなければならず、このことは必然的に気
孔率の上昇を結果として伴う。
であり、それというのもセラミック処理の間にたとえば
滑剤を取り出さなければならず、このことは必然的に気
孔率の上昇を結果として伴う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、塑性
成形により所望の形を形成することができ、および場合
により引き続きセラミック化することができ、さらにま
たその可塑性の特性により直接使用することができ、そ
の際成形体をセラミック化する場合に高いセラミック収
率が達成されるような材料を提供することであった。
成形により所望の形を形成することができ、および場合
により引き続きセラミック化することができ、さらにま
たその可塑性の特性により直接使用することができ、そ
の際成形体をセラミック化する場合に高いセラミック収
率が達成されるような材料を提供することであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、炭化珪素粉末５０〜９５重量部、直接製造されるフ
ェニル基を含有するポリカルボシラン５〜５０重量部、
場合により硼素化合物０．１〜３重量部、およびポリカ
ルボシランが溶解可能または膨潤可能である有機溶剤６
〜３０重量部からなる混合物を特徴とする可塑性材料に
より解決される。
り、炭化珪素粉末５０〜９５重量部、直接製造されるフ
ェニル基を含有するポリカルボシラン５〜５０重量部、
場合により硼素化合物０．１〜３重量部、およびポリカ
ルボシランが溶解可能または膨潤可能である有機溶剤６
〜３０重量部からなる混合物を特徴とする可塑性材料に
より解決される。
【０００８】ポリカルボシランとしては、一般式Ｉ：
【０００９】
【化１】
【００１０】のポリカルボシランが有利であり、上記式
中、Ｒ1はアリール、有利にはフェニルであり、Ｒ2は
Ｈ、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアリー
ルアルキルであり、その際同一のポリカルボシランの種
々の単位中のＲ2は異なるものを表していてもよく、Ａ
は直鎖または分枝鎖状のアルキレン基またはシクロアル
キレン基であり、その際同一のポリカルボシランの種々
の単位中のＡは異なるものを表していてもよく、かつ一
般式Ｉの構造単位の最大５０％までが一般式ＩＩ：
中、Ｒ1はアリール、有利にはフェニルであり、Ｒ2は
Ｈ、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはアリー
ルアルキルであり、その際同一のポリカルボシランの種
々の単位中のＲ2は異なるものを表していてもよく、Ａ
は直鎖または分枝鎖状のアルキレン基またはシクロアル
キレン基であり、その際同一のポリカルボシランの種々
の単位中のＡは異なるものを表していてもよく、かつ一
般式Ｉの構造単位の最大５０％までが一般式ＩＩ：
【００１１】
【化２】
【００１２】の構造単位と入れかわっていてもよく、上
記式中、Ｒ1′およびＲ2′はアルキル、シクロアルキル
またはアリールアルキルであり、かつ同一のポリカルボ
シランの種々の単位中のＲ1′およびＲ2′は異なるもの
を表していてもよく、かつＡは直鎖または分枝鎖状のア
ルキレン基またはシクロアルキレン基であり、その際同
一のポリカルボシランの種々の単位中のＡは異なるもの
を表していてもよい。
記式中、Ｒ1′およびＲ2′はアルキル、シクロアルキル
またはアリールアルキルであり、かつ同一のポリカルボ
シランの種々の単位中のＲ1′およびＲ2′は異なるもの
を表していてもよく、かつＡは直鎖または分枝鎖状のア
ルキレン基またはシクロアルキレン基であり、その際同
一のポリカルボシランの種々の単位中のＡは異なるもの
を表していてもよい。
【００１３】そのようなポリカルボシランは、相当する
ジハロゲンシランを相当するジハロゲン化炭化水素とア
ルカリ金属またはマグネシウムの存在下で反応させるこ
とにより製造する。
ジハロゲンシランを相当するジハロゲン化炭化水素とア
ルカリ金属またはマグネシウムの存在下で反応させるこ
とにより製造する。
【００１４】異なる元素、有利には硼素またはチタンが
ポリカルボシラン骨格に組み込まれたポリカルボシラン
を使用することもできる。この場合に、異なる元素は珪
素原子と同様にアルキレン基、シクロアルキレン基また
はアリーレン基を介してポリカルボシランのほかの単位
と結合している。そのような異なる原子を含有するポリ
カルボシランは有利には硼素またはチタンを有するジハ
ロゲン異原子化合物を少なくとも１つのジハロゲンシラ
ンおよび少なくとも１つのジハロゲン化炭化水素とアル
カリ金属またはマグネシウムの存在下で共縮合すること
により製造する。
ポリカルボシラン骨格に組み込まれたポリカルボシラン
を使用することもできる。この場合に、異なる元素は珪
素原子と同様にアルキレン基、シクロアルキレン基また
はアリーレン基を介してポリカルボシランのほかの単位
と結合している。そのような異なる原子を含有するポリ
カルボシランは有利には硼素またはチタンを有するジハ
ロゲン異原子化合物を少なくとも１つのジハロゲンシラ
ンおよび少なくとも１つのジハロゲン化炭化水素とアル
カリ金属またはマグネシウムの存在下で共縮合すること
により製造する。
【００１５】混合物成分としてそのような異原子を含有
するポリカルボシランを使用する場合は硼素化合物の添
加を省くことができる。
するポリカルボシランを使用する場合は硼素化合物の添
加を省くことができる。
【００１６】硼素化合物としては有利には炭化硼素、硼
素または硼化物を使用する。
素または硼化物を使用する。
【００１７】膨潤可能なポリカルボシランは、一般式Ｉ
またはＩおよびＩＩに相当し、かつ熱処理により目的に
あわせて架橋したポリカルボシランのことである。
またはＩおよびＩＩに相当し、かつ熱処理により目的に
あわせて架橋したポリカルボシランのことである。
【００１８】本発明により可塑性材料はアルカン、シク
ロアルカン、芳香族炭化水素、エーテル、ポリエーテル
またはポリグリコールの群からなる有機溶剤を含有す
る。有利にはキシレン、トリエチレングリコールジメチ
ルエーテルまたはポリエチレングリコールまたは１００
℃より高い沸点を有する溶剤を使用する。
ロアルカン、芳香族炭化水素、エーテル、ポリエーテル
またはポリグリコールの群からなる有機溶剤を含有す
る。有利にはキシレン、トリエチレングリコールジメチ
ルエーテルまたはポリエチレングリコールまたは１００
℃より高い沸点を有する溶剤を使用する。
【００１９】適当な溶剤の量割合は可塑性材料の全重量
に対して６〜３０重量部の範囲内であることができ、こ
の場合にこの量は可塑性材料の所望の使用目的に左右さ
れる。
に対して６〜３０重量部の範囲内であることができ、こ
の場合にこの量は可塑性材料の所望の使用目的に左右さ
れる。
【００２０】本発明による可塑性材料は、場合によりほ
かの助剤、有利にはセラミック部分の気孔率を上昇する
ものを加えることもできる。
かの助剤、有利にはセラミック部分の気孔率を上昇する
ものを加えることもできる。
【００２１】混合物を製造するために、まずポリカルボ
シランを溶剤に溶かすかまたは膨潤させ、その後炭化珪
素粉末およびほかの成分と混練するかまたは混合物成分
を同時に互いに接触させることができる。
シランを溶剤に溶かすかまたは膨潤させ、その後炭化珪
素粉末およびほかの成分と混練するかまたは混合物成分
を同時に互いに接触させることができる。
【００２２】膨潤するためにポリカルボシランに溶剤を
加え、かつ約２時間放置する。その後、ウルトラテュラ
ックス（Ultraturrax）中で均質にし、引き続きほかの
混合物成分と接触させる。
加え、かつ約２時間放置する。その後、ウルトラテュラ
ックス（Ultraturrax）中で均質にし、引き続きほかの
混合物成分と接触させる。
【００２３】混合物を徹底的に混合または混練した後で
過剰の溶剤を所望の程度まで蒸発させることができる。
過剰の溶剤を所望の程度まで蒸発させることができる。
【００２４】その後このようにして製造した可塑性材料
をたとえば塑性成形、たとえば圧縮成形、押出し成形ま
たは射出成形により所望の形に成形し、引き続き通常の
セラミック化条件下でセラミック化することができ、こ
の場合に混合物成分によりセラミック収率が高くなり、
かつ密な成形体への焼成が可能である。
をたとえば塑性成形、たとえば圧縮成形、押出し成形ま
たは射出成形により所望の形に成形し、引き続き通常の
セラミック化条件下でセラミック化することができ、こ
の場合に混合物成分によりセラミック収率が高くなり、
かつ密な成形体への焼成が可能である。
【００２５】セラミック化は一般には１０００℃より高
い温度で実施し、密な成形体への焼成は２０００℃より
高い温度で実施する。
い温度で実施し、密な成形体への焼成は２０００℃より
高い温度で実施する。
【００２６】本発明による材料を使用して多孔性のセラ
ミック成形体を製造することができる。この場合に、可
塑性材料に混合成分としていわゆる孔形成剤をセラミッ
ク化した成形体の所望の気孔率に相当する量で加える。
孔形成剤としてはたとえば澱粉、おが屑または炭を使用
することができる。セラミック化および焼成は上記の条
件で実施する。
ミック成形体を製造することができる。この場合に、可
塑性材料に混合成分としていわゆる孔形成剤をセラミッ
ク化した成形体の所望の気孔率に相当する量で加える。
孔形成剤としてはたとえば澱粉、おが屑または炭を使用
することができる。セラミック化および焼成は上記の条
件で実施する。
【００２７】このようにして製造した多孔性の成形体は
その高密度の、孔を包囲するマトリックスにもとづく高
い強度により際立っている。
その高密度の、孔を包囲するマトリックスにもとづく高
い強度により際立っている。
【００２８】結合すべき部分に可塑性材料を接合し、引
き続き９００℃より高い温度で燃焼することにより、可
塑性材料をセラミック−セラミック複合体を製造するた
めに使用することは同様に可能である。引き続き熱処理
を実施せずに可塑性材料をその良好な塑性成形可能性に
より直接使用することが同様に可能である。
き続き９００℃より高い温度で燃焼することにより、可
塑性材料をセラミック−セラミック複合体を製造するた
めに使用することは同様に可能である。引き続き熱処理
を実施せずに可塑性材料をその良好な塑性成形可能性に
より直接使用することが同様に可能である。
【００２９】本発明による材料はその特性により、種々
の形の成形体または半製品の大量生産のためにおよび複
雑化した成形品の製造のために利用することができる。
溶剤割合の変動により材料の粘度またはその流動能力を
それぞれ所望の成形法に適合する可能性が本発明による
材料のもう１つの利点である。
の形の成形体または半製品の大量生産のためにおよび複
雑化した成形品の製造のために利用することができる。
溶剤割合の変動により材料の粘度またはその流動能力を
それぞれ所望の成形法に適合する可能性が本発明による
材料のもう１つの利点である。
【００３０】
【実施例】本発明を以下の実施例により詳細に説明す
る。しかしながら本発明は実施例に限定されない。
る。しかしながら本発明は実施例に限定されない。
【００３１】本発明による材料から押出しにより異なる
成形品を製造した。公知の構造の押出し機を使用した。
口金で最低１０〜７０ＭＰａの圧力が必要であった。よ
り高い圧力をかけると搬送速度が上昇した。
成形品を製造した。公知の構造の押出し機を使用した。
口金で最低１０〜７０ＭＰａの圧力が必要であった。よ
り高い圧力をかけると搬送速度が上昇した。
【００３２】きわめて細いストランド、たとえば直径
０．２ｍｍのストランドの製造にはかさばったストラン
ド、たとえば溶剤分の少ない材料を使用した場合にのみ
達成される管の製造よりも溶剤分の多い材料の使用を必
要とした。
０．２ｍｍのストランドの製造にはかさばったストラン
ド、たとえば溶剤分の少ない材料を使用した場合にのみ
達成される管の製造よりも溶剤分の多い材料の使用を必
要とした。
【００３３】以下のスランド成形品を製造した。
【００３４】Ａ 円筒形、直径０．２ｍｍ Ｂ 円筒形、直径０．５ｍｍ Ｃ 円筒形、直径３．０ｍｍ Ｄ 管、外径３５ｍｍ 内径１５ｍｍ 第１表 混合物の組成（重量％） 混合物 １ ２ ３ ４ ポリジフェニル カルボシラン（D−PPC） １７．０ １７．０ １８．０ １８．０ ＳｉＣ粉末(Lonza UF15) ６７．４ ６７．４ ７１．４ ７１．４ 炭化硼素 ０．６ ０．６ ０．６ ０．６ キシレン １５．０ −− １０．０ −− トリエチレングリコールジメチルエーテル −− １５．０ −− １０．０ 第２表 通過した押出し量混合物 １ ２ １ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ ３ ４ ストランド Ａ Ａ Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ Ｄ Ｄ 成形品
Claims (8)
- 【請求項１】炭化珪素粉末５０〜９５重量部、 直接製造されたフェニル基を含有するポリカルボシラン
５０〜５重量部、 場合により硼素化合物０．１〜３重量部、 ポリカルボシランが溶解可能または膨潤可能である有機
溶剤６〜３０重量部、および場合により助剤を含有する
ことを特徴とする可塑性材料。 - 【請求項２】 アルカン、クロルアルカン、芳香族炭化
水素、エーテル、ポリエーテルまたはポリグリコールの
群からなる有機溶剤を含有する請求項１記載の可塑性材
料。 - 【請求項３】 １００℃より高い沸点を有する有機溶剤
を含有する請求項１記載の可塑性材料。 - 【請求項４】 有機溶剤として有利にはキシレン、トリ
エチレングリコールジメチルエーテルまたはポリエチレ
ングリコールを含有する請求項１記載の可塑性材料。 - 【請求項５】 助剤として孔形成剤、有利には澱粉、お
が屑または炭を含有する請求項１記載の可塑性材料。 - 【請求項６】 請求項1から５までのいずれか1項記載の
可塑性材料からなり、引き続き熱処理によりセラミック
化することができる成形品および半製品。 - 【請求項７】 可塑性材料を塑性成形し、引き続き１０
００℃より高い温度でセラミック化することを特徴とす
る請求項６記載の成形品および半製品の製造方法。 - 【請求項８】 請求項１から５までのいずれか１項記載
の可塑性材料を使用してセラミック−セラミック複合体
を製造する方法において、結合すべきセラミック部分を
可塑性材料と接合し、引き続き複合体を製造するために
および可塑性材料をセラミック化するために熱処理を実
施することを特徴とするセラミック−セラミック複合体
の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4310674A DE4310674A1 (de) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Plastisches Material |
| DE4310674.9 | 1993-04-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340814A true JPH06340814A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=6484452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6058791A Pending JPH06340814A (ja) | 1993-04-01 | 1994-03-29 | 可塑性材料、これよりなる成形品および半製品およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5530081A (ja) |
| EP (1) | EP0618273A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06340814A (ja) |
| DE (1) | DE4310674A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5643512A (en) * | 1995-08-16 | 1997-07-01 | Northrop Grumman Corporation | Methods for producing ceramic foams using pre-ceramic resins combined with liquid phenolic resin |
| US6352014B1 (en) | 1999-12-15 | 2002-03-05 | International Business Machines Corporation | Method for making punches using multi-layer ceramic technology |
| CA2385993A1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-04 | Toto Ltd. | Method for wet forming of powder, method for producing powder sintered compact, powdery sintered compact, and apparatus using powdery sintered compact |
| DE102006007271A1 (de) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Dekorationsstruktur |
| WO2011038229A2 (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Ferrotec (Usa) Corporation | High strength bonding and coating mixture |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55116665A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-08 | Ngk Insulators Ltd | Manufacture of heat resisting ceramic product |
| JPS57160970A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-04 | Omori Mamoru | Silicon carbide sintered formed body and manufacture |
| JPS59174575A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-10-03 | 日本曹達株式会社 | 炭化ケイ素成形体の製造方法 |
| JPS60151276A (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-09 | 信越化学工業株式会社 | 炭化けい素焼結体の製造方法 |
| US4942011A (en) * | 1988-05-03 | 1990-07-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing silicon carbide fibers |
| CA1335016C (en) * | 1988-10-03 | 1995-03-28 | William H. Atwell | Highly densified bodies from polysilanes filled with silicon carbide powders |
| DE4127354A1 (de) * | 1991-08-19 | 1993-02-25 | Solvay Deutschland | Granulat auf basis von siliciumcarbidpulver und siliciumcarbidkeramik |
-
1993
- 1993-04-01 DE DE4310674A patent/DE4310674A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-03-26 EP EP19940104836 patent/EP0618273A3/de not_active Withdrawn
- 1994-03-29 JP JP6058791A patent/JPH06340814A/ja active Pending
- 1994-04-01 US US08/221,001 patent/US5530081A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0618273A2 (de) | 1994-10-05 |
| US5530081A (en) | 1996-06-25 |
| DE4310674A1 (de) | 1994-10-06 |
| EP0618273A3 (de) | 1994-11-23 |
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