JPH0657859B2 - Ａｌ２Ｏ３―Ａｌ―Ｓｉ系複合材 - Google Patents
Ａｌ２Ｏ３―Ａｌ―Ｓｉ系複合材Info
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- JPH0657859B2 JPH0657859B2 JP60106931A JP10693185A JPH0657859B2 JP H0657859 B2 JPH0657859 B2 JP H0657859B2 JP 60106931 A JP60106931 A JP 60106931A JP 10693185 A JP10693185 A JP 10693185A JP H0657859 B2 JPH0657859 B2 JP H0657859B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、Ａl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材に関する。
従来の技術 アルミナ系セラミック材料は硬さ、機械的強度、耐熱
性、化学的安定性等に優れており、またＳｉＣやＳｉ３
Ｎ４のセラミック材料と比較しても耐熱性が劣っておら
ず、しかも安価に得られることから、工業用セラミック
材料として広く用いられている。
性、化学的安定性等に優れており、またＳｉＣやＳｉ３
Ｎ４のセラミック材料と比較しても耐熱性が劣っておら
ず、しかも安価に得られることから、工業用セラミック
材料として広く用いられている。
従来、アルミナ系セラミック製品は、単結晶ファイバー
を除き、粉体を所定形状に成形したのちに焼成するか、
あるいは成形と焼成を同時に行うことによって製造して
いた。
を除き、粉体を所定形状に成形したのちに焼成するか、
あるいは成形と焼成を同時に行うことによって製造して
いた。
発明が解決しようとする課題 従来のアルミナ系セラミック材料には次のような欠点が
あった。
あった。
（１）硬いため加工性が劣る。
（２）脆性が強い材料であるため衝撃に弱い。
一般的にいって、セラミック材料は破壊靱性値が金属に
比べ大巾に劣っている。
比べ大巾に劣っている。
（３）複雑形状の製品を精密に成形加工するのが困難で
ある。
ある。
（４）焼成温度が１５００〜１９００℃と高い。
（５）焼成収縮が大きい。
（６）耐熱衝撃性が小さい。
（７）金属に比べて潤滑性が劣っている。
このような欠点があるため、アルミナ系セラミック製品
は、多くの優れた基本的特性を有しながら、強度特性と
か機械的な信頼性が厳しく要求される複雑形状の構造材
としては使用が困難であった。
は、多くの優れた基本的特性を有しながら、強度特性と
か機械的な信頼性が厳しく要求される複雑形状の構造材
としては使用が困難であった。
この発明は、前述のような従来技術の諸欠点を解消し
て、複雑な形状であっても強度特性や機械的な信頼性を
低下させずに、しかも安価に製造できるＡl2Ｏ３−Ａｌ
−Ｓｉ系複合材を提供することを目的としている。
て、複雑な形状であっても強度特性や機械的な信頼性を
低下させずに、しかも安価に製造できるＡl2Ｏ３−Ａｌ
−Ｓｉ系複合材を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段 このような目的を達成するために、本発明は、複合材全
体が均質で、かつＡl2Ｏ３のマトリッスの間にＡｌはと
Ｓｉの固溶体が密に存在しており、組成の主成分がＡl2
Ｏ３５０〜９０重量％、Ａｌ５／２５重量％、Ｓｉ２〜
２５重量％であることを特徴とするＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓ
ｉ系複合材を要旨としている。
体が均質で、かつＡl2Ｏ３のマトリッスの間にＡｌはと
Ｓｉの固溶体が密に存在しており、組成の主成分がＡl2
Ｏ３５０〜９０重量％、Ａｌ５／２５重量％、Ｓｉ２〜
２５重量％であることを特徴とするＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓ
ｉ系複合材を要旨としている。
実施例 ＳｉＯ２を主成分とするガラス成形体（例えば石英ガラ
ス）をつくり、必要に応じて所望の形状に加工する。そ
して、そのようなガラス成形体を減圧下或いは不活性雰
囲気中で高純度（例えば９９％以上、好ましくは９９．
０％以上）のＡｌ融液中に浸漬し、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Al2O3＋３Ｓｉの式に従ってＡ
ｌとＳｉＯ２を反応させ、ガラス成形体中のＳｉＯ２を
Ａl2Ｏ３に置換する。その結果、複合体ができる。その
後、Ａｌ融液から複合体を取り出し、さらに、Ａｌ融液
の温度よりも３０〜２００℃高い温度で減圧中或いは不
活性雰囲気中に加熱処理する。それにより、複合体に付
着している過剰のＡｌ溶融液を揮散させるとともに、未
反応のＳｉＯ２をＡｌと反応させる。しかも、複合体中
に残留している歪みを除去する。
ス）をつくり、必要に応じて所望の形状に加工する。そ
して、そのようなガラス成形体を減圧下或いは不活性雰
囲気中で高純度（例えば９９％以上、好ましくは９９．
０％以上）のＡｌ融液中に浸漬し、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Al2O3＋３Ｓｉの式に従ってＡ
ｌとＳｉＯ２を反応させ、ガラス成形体中のＳｉＯ２を
Ａl2Ｏ３に置換する。その結果、複合体ができる。その
後、Ａｌ融液から複合体を取り出し、さらに、Ａｌ融液
の温度よりも３０〜２００℃高い温度で減圧中或いは不
活性雰囲気中に加熱処理する。それにより、複合体に付
着している過剰のＡｌ溶融液を揮散させるとともに、未
反応のＳｉＯ２をＡｌと反応させる。しかも、複合体中
に残留している歪みを除去する。
また、別の製造方法をのべれば、ウィスカ、ファイバ
ー、バルク状の石英ガラスウール等を使用して作ったガ
ラス成形体を減圧下で高純度（例えば９９．９％以上）
のＡｌ融液を使用して蒸着処理することにより、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Al2Ｏ３＋３Ｓｉの式に従って
ＡｌとＳｉＯ２を反応させ、ガラス成形体中のＳｉＯ２
をＡl2Ｏ３に置換する。
ー、バルク状の石英ガラスウール等を使用して作ったガ
ラス成形体を減圧下で高純度（例えば９９．９％以上）
のＡｌ融液を使用して蒸着処理することにより、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Al2Ｏ３＋３Ｓｉの式に従って
ＡｌとＳｉＯ２を反応させ、ガラス成形体中のＳｉＯ２
をＡl2Ｏ３に置換する。
また、本発明で用いられるＳｉＯ２を主成分とするガラ
ス成形体としては、石英ガラスの他Ａl2Ｏ３、Ｎａ２Ｏ
あるいはＣｓＯ等を含有するＳｉＯ２系ガラスでも良
い。
ス成形体としては、石英ガラスの他Ａl2Ｏ３、Ｎａ２Ｏ
あるいはＣｓＯ等を含有するＳｉＯ２系ガラスでも良
い。
以上の２種類の製法で得られる複合体は、いずれも、Ａ
l2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材であり、複合材全体が均質
で、Ａl2Ｏ３マトリックスの間にＡｌとＳｉの固溶体が
密に存在しており、かつ組成の主成分は、Ａl2Ｏ３が５
０〜９０重量％、Ａｌが５〜２５重量％、Ｓｉが２〜２
５重量％である。
l2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材であり、複合材全体が均質
で、Ａl2Ｏ３マトリックスの間にＡｌとＳｉの固溶体が
密に存在しており、かつ組成の主成分は、Ａl2Ｏ３が５
０〜９０重量％、Ａｌが５〜２５重量％、Ｓｉが２〜２
５重量％である。
また、本発明のＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材は、曲げ
強さ３８０〜４９０ＭＰａ、ビッカース硬度１３００〜
２０００Kg／mm2、応力拡大係数の臨海値（ＫＩＣ
（５．８〜６．８ＭＮ／ｍ、カサ比重３．２０〜３．６
０ｇ／ｃｃを示す。
強さ３８０〜４９０ＭＰａ、ビッカース硬度１３００〜
２０００Kg／mm2、応力拡大係数の臨海値（ＫＩＣ
（５．８〜６．８ＭＮ／ｍ、カサ比重３．２０〜３．６
０ｇ／ｃｃを示す。
なお、この明細書では、「Ａl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系」と
いう表現は最も広義に使用しており、主成分がＡl
2Ｏ３、ＡｌおよびＳｉであることを意味するものであ
り、したがって主成分でない未反応のＳｉＯ２を含むこ
ともあり、すべて本発明の範囲内に入る。
いう表現は最も広義に使用しており、主成分がＡl
2Ｏ３、ＡｌおよびＳｉであることを意味するものであ
り、したがって主成分でない未反応のＳｉＯ２を含むこ
ともあり、すべて本発明の範囲内に入る。
望ましくは、この発明によるＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複
合材のガス透過率は１％以下にする。
合材のガス透過率は１％以下にする。
このようなＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材の組成は、ガ
ラス成形体のＡｌ融液中での浸漬時間やガラス成形体へ
の蒸着時間を変化させることによって調節することがで
きる。たとえば、浸漬方法の場合、浸漬時間が経過する
とともにＡｌによって還元生成したＳｉがＡｌ融液中に
溶けるので、浸漬時間が長くなると、それだけＳｉの含
有量が減少するのである。
ラス成形体のＡｌ融液中での浸漬時間やガラス成形体へ
の蒸着時間を変化させることによって調節することがで
きる。たとえば、浸漬方法の場合、浸漬時間が経過する
とともにＡｌによって還元生成したＳｉがＡｌ融液中に
溶けるので、浸漬時間が長くなると、それだけＳｉの含
有量が減少するのである。
また、Ａl2Ｏ３、ＡｌおよびＳｉの組成を前述のように
限定した理由を説明すれば、つぎのとおりである。
限定した理由を説明すれば、つぎのとおりである。
（１）Ｓｉが２％よりも少ない場合、強度特性に影響は
ないが、ガラス成形体をＡｌ融液に浸漬する時間や蒸着
する時間を極端に長くしなければならなくなり、製造コ
ストが大巾に上昇する。
ないが、ガラス成形体をＡｌ融液に浸漬する時間や蒸着
する時間を極端に長くしなければならなくなり、製造コ
ストが大巾に上昇する。
（２）Ｓｉが２５％よりも大きい場合、ＡｌがＳｉＯ２
と置換しにくくなり、その結果、Ａl2Ｏ３のマトリック
スケが充分に生成せず、機械的強度が低くなる。
と置換しにくくなり、その結果、Ａl2Ｏ３のマトリック
スケが充分に生成せず、機械的強度が低くなる。
（３）Ａl2Ｏ３が５０％より小の場合、機械的強度およ
び耐熱性が低く、また耐摩耗性が劣る。
び耐熱性が低く、また耐摩耗性が劣る。
（４）Ａl2Ｏ３が９０％よりも大きい場合、靱性が極端
に劣り、脆くなる。
に劣り、脆くなる。
（５）Ａｌが５％よりも少ない場合は、Ａl2Ｏ３および
Ｓｉの量が多くなり、反応が遅くなる。また、靱性が劣
る。
Ｓｉの量が多くなり、反応が遅くなる。また、靱性が劣
る。
（６）Ａｌが２５％よりも大きい場合、耐摩耗性が低下
する。
する。
なお、第１図はこの発明によるＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系
複合材の微細構造の切断研磨面を示す倍率８００倍の顕
微鏡写真である。三次元網状のマトリックス（Ａl
2Ｏ３）の間にＡｌとＳｉの固溶体が密に存在してい
る。
複合材の微細構造の切断研磨面を示す倍率８００倍の顕
微鏡写真である。三次元網状のマトリックス（Ａl
2Ｏ３）の間にＡｌとＳｉの固溶体が密に存在してい
る。
第２、３および４図は、それぞれ、この発明によるＡl2
Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材からＡｌとＳｉの固溶体を除
去して三次元網状のＡl2Ｏ３マトリックスのみを示す倍
率１０００倍、２０００倍および７０００倍の顕微鏡写
真である。
Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材からＡｌとＳｉの固溶体を除
去して三次元網状のＡl2Ｏ３マトリックスのみを示す倍
率１０００倍、２０００倍および７０００倍の顕微鏡写
真である。
実施例１ 第５図はこの発明によるＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材
を製造するための反応炉の一例の概略を示している。
を製造するための反応炉の一例の概略を示している。
石英ガラス製の反応容器１は上部が開放されていて、下
方部が閉じられている。その内部には高純度カーボン製
のルツボ２が配置してある。反応容器１の上部にはシャ
ッター３が設けてある。シャッター３の上部には出入れ
部分４が設けてある。出入れ部分４の側部には別のシャ
ッター５が設けてある。出入れ部分４とシャッター３を
を貫通して線状の保持器６が垂直に配装できるようにな
っている。保持器６の上部は上下駆動機構１３に連結さ
れていて、昇降可能となっている。保持器６の下方部は
ガラス成形体７を保持するようになっている。また、反
応容器１の上方側部には排気口８が形成してあって、真
空ポンプ９に接続してある。さらに、反応容器１の外側
にはヒータ１０が螺旋状に配置してある。ヒータ１０
は、ルツボ２付近に比較して、そこよりも上方のところ
で密に配装して，ルツボ２の上方でより高温に加熱しう
るようになっている。その高温加熱領域に均熱パイプ
（例えば高純度カーボン製のパイプ）１１が配置してあ
る。
方部が閉じられている。その内部には高純度カーボン製
のルツボ２が配置してある。反応容器１の上部にはシャ
ッター３が設けてある。シャッター３の上部には出入れ
部分４が設けてある。出入れ部分４の側部には別のシャ
ッター５が設けてある。出入れ部分４とシャッター３を
を貫通して線状の保持器６が垂直に配装できるようにな
っている。保持器６の上部は上下駆動機構１３に連結さ
れていて、昇降可能となっている。保持器６の下方部は
ガラス成形体７を保持するようになっている。また、反
応容器１の上方側部には排気口８が形成してあって、真
空ポンプ９に接続してある。さらに、反応容器１の外側
にはヒータ１０が螺旋状に配置してある。ヒータ１０
は、ルツボ２付近に比較して、そこよりも上方のところ
で密に配装して，ルツボ２の上方でより高温に加熱しう
るようになっている。その高温加熱領域に均熱パイプ
（例えば高純度カーボン製のパイプ）１１が配置してあ
る。
符号１２はルツボ２に収容されている純度９９．９％の
Ａｌ融液を示している。
Ａｌ融液を示している。
なお、ルツボ２やパイプ１１を支持するための手段は図
の簡略をはかるため図示を省略している。
の簡略をはかるため図示を省略している。
使用にあたっては、まず円筒状のプリフォームをつく
る。すなわち、ＳｉＯ２を主成分とする（たとえば石英
ガラス製の）一体物のガラス成形体７をつくる。シャッ
ター５を開けて、そのガラス成形体７を保持器６の下端
を取りつけ、しかるのちシャッター５を閉じる。つぎは
シャッター３を開けて、保持器６の下端を下降させるこ
とにより、そのようなガラス成形体７を１０〜１５Ｔｏ
ｒｒの減圧下で純度９９．９％のＡｌ溶融液１２中に３
０分だけ７５０℃で浸漬し、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Ａl2Ｏ３＋３Ｓｉの式にしたが
ってＡｌとＳｉＯ２を反応させ、ガラス成形体７中のＳ
ｉＯ２をＡl2Ｏ３に置換し、複合体を得る。その後、保
持器６の下端を上昇させて、Ａｌ融液１２から複合体を
取り出し、さらに、パイプ１１のところまで上昇させ
て、そこでＡｌ融液１２の温度よりも３０〜２００℃高
い温度（つまり７８０〜９５０℃）で前述の減圧下で加
熱処理する。
る。すなわち、ＳｉＯ２を主成分とする（たとえば石英
ガラス製の）一体物のガラス成形体７をつくる。シャッ
ター５を開けて、そのガラス成形体７を保持器６の下端
を取りつけ、しかるのちシャッター５を閉じる。つぎは
シャッター３を開けて、保持器６の下端を下降させるこ
とにより、そのようなガラス成形体７を１０〜１５Ｔｏ
ｒｒの減圧下で純度９９．９％のＡｌ溶融液１２中に３
０分だけ７５０℃で浸漬し、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Ａl2Ｏ３＋３Ｓｉの式にしたが
ってＡｌとＳｉＯ２を反応させ、ガラス成形体７中のＳ
ｉＯ２をＡl2Ｏ３に置換し、複合体を得る。その後、保
持器６の下端を上昇させて、Ａｌ融液１２から複合体を
取り出し、さらに、パイプ１１のところまで上昇させ
て、そこでＡｌ融液１２の温度よりも３０〜２００℃高
い温度（つまり７８０〜９５０℃）で前述の減圧下で加
熱処理する。
そのあと、保持器６の下端をさらに上昇させることによ
り複合体を出入れ部分４まで上昇させ、シャッター３を
閉じてからシャッター５を開け、複合体を保持器６から
除去する。
り複合体を出入れ部分４まで上昇させ、シャッター３を
閉じてからシャッター５を開け、複合体を保持器６から
除去する。
以上の製造方法で得られた１つのＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ
系複合材は、７６重量％のＡl2Ｏ３、１６重量％のＡｌ
および８重量％のＳｉよりなっていた。また、この複合
材の性質は表１に示すとおりであった。
系複合材は、７６重量％のＡl2Ｏ３、１６重量％のＡｌ
および８重量％のＳｉよりなっていた。また、この複合
材の性質は表１に示すとおりであった。
実施例２ 第６図はこの発明によるＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材
を製造するための蒸着装置の一例の概略を示している。
を製造するための蒸着装置の一例の概略を示している。
石英ガラス製の反応容器１は上部が開放されていて、下
方部が閉じられている。その内部には高純度カーボン製
のルツボ２が配置してある。反応容器１の上部にはシャ
ッター３が設けてある。シャッター３の上部には出入れ
部分４が設けてある。出入れ部分４の側部には別のシャ
ッター５が設けてある。出入れ部分４とシャッター３を
貫通して線状の保持器６が垂直に配装できるようになっ
ている。保持器６の上部は実施例１と同じように上下駆
動機構１３に連結されていて、下方部は非常に薄い円管
状のガラス成形体７を保持する。また、反応容器１の上
方側部には排気口８が形成してあって、真空ポンプ９に
接続してある。さらに反応容器１及びガラス成形体７の
外側にはヒータ１０が螺旋状に配置してある。
方部が閉じられている。その内部には高純度カーボン製
のルツボ２が配置してある。反応容器１の上部にはシャ
ッター３が設けてある。シャッター３の上部には出入れ
部分４が設けてある。出入れ部分４の側部には別のシャ
ッター５が設けてある。出入れ部分４とシャッター３を
貫通して線状の保持器６が垂直に配装できるようになっ
ている。保持器６の上部は実施例１と同じように上下駆
動機構１３に連結されていて、下方部は非常に薄い円管
状のガラス成形体７を保持する。また、反応容器１の上
方側部には排気口８が形成してあって、真空ポンプ９に
接続してある。さらに反応容器１及びガラス成形体７の
外側にはヒータ１０が螺旋状に配置してある。
符号１２はルツボ２に収容されている純度９９．９％の
Ａｌ融液を示している。
Ａｌ融液を示している。
なお、ルツボ２を支持するための手段は図の簡略をはか
るため図示を省略している。
るため図示を省略している。
使用にあたっては、円管状のプリフォームすなわち、Ｓ
ｉＯ２を主成分とする石英ガラス製のガラス成形体７を
つくる。シャッター５を開けて、そのガラス成形体７を
保持器６の下端に取りつけ、しかるのちシャッター５を
閉じる。つぎは、シャッター３を開けて、保持器６の下
端を下降させることにより、そのようなガラス成形体７
を７８０℃、１０〜１５Ｔｏｒｒの減圧下の反応容器１
内で３０分間保持する。その間、純度９９．９％のＡｌ
溶融液１２が加熱されて蒸発し、ガラス成形体７に蒸着
する。その後、９５０℃、アルゴン雰囲気でかつ、常圧
下で３０分間保持することにより、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Ａl2Ｏ３＋３Ｓｉの式にしたが
ってＡｌとＳｉＯ２を反応させ、ガラス成形体７中のＳ
ｉＯ２をＡl2Ｏ３に置換し、複合体を得る。そのあと、
保持器６の下端をさらに上昇させることにより複合体を
出入れ部分４まで上昇させ、シャッター３を閉じてから
シャッター５を開け、複合体を保持器６から除去する。
得られたＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材は、７４重量％
のＡl2Ｏ３、１５重量％のＡｌおよび１１重量％Ｓｉの
よりなり、４００ＭＰａの曲げ強さを有していた。
ｉＯ２を主成分とする石英ガラス製のガラス成形体７を
つくる。シャッター５を開けて、そのガラス成形体７を
保持器６の下端に取りつけ、しかるのちシャッター５を
閉じる。つぎは、シャッター３を開けて、保持器６の下
端を下降させることにより、そのようなガラス成形体７
を７８０℃、１０〜１５Ｔｏｒｒの減圧下の反応容器１
内で３０分間保持する。その間、純度９９．９％のＡｌ
溶融液１２が加熱されて蒸発し、ガラス成形体７に蒸着
する。その後、９５０℃、アルゴン雰囲気でかつ、常圧
下で３０分間保持することにより、 ４Ａｌ＋３ＳｉＯ２→２Ａl2Ｏ３＋３Ｓｉの式にしたが
ってＡｌとＳｉＯ２を反応させ、ガラス成形体７中のＳ
ｉＯ２をＡl2Ｏ３に置換し、複合体を得る。そのあと、
保持器６の下端をさらに上昇させることにより複合体を
出入れ部分４まで上昇させ、シャッター３を閉じてから
シャッター５を開け、複合体を保持器６から除去する。
得られたＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材は、７４重量％
のＡl2Ｏ３、１５重量％のＡｌおよび１１重量％Ｓｉの
よりなり、４００ＭＰａの曲げ強さを有していた。
実施例３〜４と比較例１〜２ Ａl2Ｏ３、ＡｌおよびＳｉの数値限定の意義を明らかに
するために、表１に示すように各種の組成について実験
を行った。
するために、表１に示すように各種の組成について実験
を行った。
表１からも明らかなように、Ａl2Ｏ３が９０％である実
施例４は靱性を示す応力拡大係数の臨界値が５．５であ
ったのに対し、Ａl2Ｏ３が９５％である比較例２は靱性
を示す応力拡大係数の臨界値が３．５であった。
施例４は靱性を示す応力拡大係数の臨界値が５．５であ
ったのに対し、Ａl2Ｏ３が９５％である比較例２は靱性
を示す応力拡大係数の臨界値が３．５であった。
また、Ａl2Ｏ３が５０％である実施例３は、常温での曲
げ強さが９００ＭＰａで、５００℃での曲げ強さが１６
０ＭＰａであったのに対し、Ａl2Ｏ３が４５％である比
較例１は、常温での曲げ強さが８００ＭＰａで、５００
℃での曲げ強さが５０ＭＰａであった。
げ強さが９００ＭＰａで、５００℃での曲げ強さが１６
０ＭＰａであったのに対し、Ａl2Ｏ３が４５％である比
較例１は、常温での曲げ強さが８００ＭＰａで、５００
℃での曲げ強さが５０ＭＰａであった。
発明の効果 本発明によるＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材は、複雑な
形状であっても容易に製造することができるばかりでな
く、機械的強度、耐摩耗性が高いとともに、従来のセラ
ミック材料に比較して靱性や潤滑性を大巾に向上させる
ことができる。したがって、複雑形状の製品の大型化を
はかっても、割れの心配がなくなった。
形状であっても容易に製造することができるばかりでな
く、機械的強度、耐摩耗性が高いとともに、従来のセラ
ミック材料に比較して靱性や潤滑性を大巾に向上させる
ことができる。したがって、複雑形状の製品の大型化を
はかっても、割れの心配がなくなった。
また、金属と比較すると、この発明によるＡl2Ｏ３−Ａ
ｌ−Ｓｉ系複合材の比重は大巾に小さい。
ｌ−Ｓｉ系複合材の比重は大巾に小さい。
応用例 本発明によるＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材は、靱性お
よび軽量を必要とする航空機の構造材、セラミック・エ
ンジン、防弾チョッキ、戦車のそう甲板、ゴルフクラブ
のフェース、バイオセラミックス等に最適である。
よび軽量を必要とする航空機の構造材、セラミック・エ
ンジン、防弾チョッキ、戦車のそう甲板、ゴルフクラブ
のフェース、バイオセラミックス等に最適である。
また、本発明によるＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材は、
潤滑性と耐摩耗性がよいので、メカニカルシールや、つ
り糸リングとしても最適である。
潤滑性と耐摩耗性がよいので、メカニカルシールや、つ
り糸リングとしても最適である。
また、本発明のＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材は、Ａｌ
とＳｉを含有しているので、発熱体としても使用可能で
ある。
とＳｉを含有しているので、発熱体としても使用可能で
ある。
第１図は、本発明によるＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材
の微細構造の断面を示す顕微鏡写真、第２〜４図は第１
図に示した複合材のＡl2Ｏ３マトリックスのみを示す倍
率の異なる顕微鏡写真、第５図は本発明方法を実施する
ための反応炉の一例を示す概略説明図、第６図は本発明
の別の方法を実施するための蒸着装置の一例を示す概略
説明図である。 １…反応容器 ２…ルツボ ３、５…シャッター ４…出入れ部分 ７…ガラス成形体 １２…Ａｌ融液
の微細構造の断面を示す顕微鏡写真、第２〜４図は第１
図に示した複合材のＡl2Ｏ３マトリックスのみを示す倍
率の異なる顕微鏡写真、第５図は本発明方法を実施する
ための反応炉の一例を示す概略説明図、第６図は本発明
の別の方法を実施するための蒸着装置の一例を示す概略
説明図である。 １…反応容器 ２…ルツボ ３、５…シャッター ４…出入れ部分 ７…ガラス成形体 １２…Ａｌ融液
Claims (1)
- 【請求項１】複合材全体が均質で、Ａl2Ｏ３のマトリッ
クスの間にＡｌとＳｉの固溶体が密に存在しており、か
つ組成の主成分がＡl2Ｏ３５０〜９０重量％、Ａｌ５〜
２５重量％、Ｓｉ２〜２５重量％であることを特徴とす
るＡl2Ｏ３−Ａｌ−Ｓｉ系複合材。
Priority Applications (3)
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| JP60106931A JPH0657859B2 (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Ａｌ２Ｏ３―Ａｌ―Ｓｉ系複合材 |
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Family Applications (1)
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-
1985
- 1985-05-21 JP JP60106931A patent/JPH0657859B2/ja not_active Expired - Fee Related
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