JPH0723265B2

JPH0723265B2 - セラミックス複合体及びその製法並びにその用途

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Publication number: JPH0723265B2
Application number: JP62086871A
Authority: JP
Inventors: 義幸安富; 昌久祖父江; 浩介中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPS63252973A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、セラミツクス複合体に係り、特に電気抵抗率
の異なる二種以上のセラミツクスから成る電気部品に適
したセラミツクス複合体に関する。

〔従来の技術〕

従来より発熱体としては金属発熱体やセラミツクス発熱
体が提供されている。金属発熱体にはニクロムやタンタ
ルなどがあるが、これらは耐熱性に乏しく1000℃以上に
なると劣化するとい云う問題がある。

セラミツクス発熱体として実用されているのは、炭化け
い素，安定化ジルコニア，ランタンクロマイト，モリブ
デンシリサイドなどがあるが、これらの材料は比較的電
気抵抗が高く、また抵抗温度係数が負であるために熱暴
走をひき起こし易く、温度制御が難しい。また、機械的
強度，耐熱衝撃性も低いという欠点をもつており、これ
らに代わる新しい導電性セラミツクスが望まれており、
いろいろな方法で検討されている。

例えば、特開昭57−41796号に示されているように、SiC
やSi₃N₄に導電性化合物を混合し、ホツトプレス焼結す
ることにより上記の問題を解決している。しかし、ホツ
トプレス法は、焼結体の緻密化が可能であるが膨大なエ
ネルギを必要とするために製造コストが高いという問題
がある。

また特開昭60−44990号に示されているように導電性セ
ラミツクスの外層を電気絶縁性セラミツクスで包み一体
焼結しているが、ホツトプレス法であるため、先と同様
に膨大なエネルギを必要とし、複雑形状の一体成形、一
体焼結が困難である。また、電気抵抗率が異なるセラミ
ツクスを一体焼結するには、熱膨張係数を制御しなけれ
ばならないが、ホツトプレス法では焼結温度が高いの
で、熱膨張係数の差により焼結体にクラツクが発生し易
かつた。

更に、特開昭60−60983号に示されているように、Si₃N₄
に導電性化合物を混合し、常圧焼結法により導電性セラ
ミツクスを得ているが、焼結助剤を利用するために高温
での軟化や変形が生じる。また焼結時の体積収縮が約40
〜60％あり、変形などの問題がある。焼結助剤を用いず
にSi₃N₄粉末と導電性化合物を焼結すると密度が向上し
ないために比抵抗が大きいという問題があり、導電性セ
ラミツクスの性能としては不充分である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記の従来技術によれば、特に焼結時の成形体の収縮に
ついて配慮されておらず、収縮に伴つて変形が起こり、
特にこうした電気抵抗率の異なる層を２層以上複合した
焼結体を得ることは容易でなかつた。

本発明の第１の目的は、ニアネツトシエイプ（Near net
shape）によつて形成した電気抵抗率が異なる層を２層
以上有する複合セラミツクスを提供することにある。

本発明の第２の目的は、上記焼結体の焼結時の寸法変化
率が極めて小さい複合セラミツクスを提供することにあ
る。

第３の目的としては、前記複合セラミツクスを用いた回
転電気の集電環及び自動車用コンミテータを提供するこ
とにある。

更に、その他の目的については、明細書の記載から明ら
かとなろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のセラミツクス複合体は、電気抵抗率の異なるセ
ラミツクスを一体成形、一体焼結し、金属Siまたはフエ
ロSiから生成したSi₃N₄，Si₂N₂O，SiO₂の少なくとも１
種の粒子またはウイスカで結合したものである。

本発明におけるセラミツクス複合体は、隣り合うセラミ
ツクスの電気抵抗率が異なり、電気抵抗率を変えるため
の電導性化合物は非酸化物系の導電材であり、IIIa,IV
a,Va,VIa,VIII族の窒化物，炭化物，ホウ化物，ケイ化
物であり、特にTiN,TiC,TiB₂，TiSi₂,ZrN,ZrC,ZrB₂，Zr
Si₂,HfN,HfC,TaN,TaC,TaB₂，TaSi₂，Mo₂N，Mo₂C,MoB,Cr
₂N，Cr₃C₂,CrB,CrSi₂,NbN,NbC,NbSi₂,VN,VC,WC,WSi₂が
主に用いられる。

特にTiN,TiC,ZrN,ZrC,Cr₂N，Cr₃C₂は耐酸化性に優れて
おり好適である。

本発明において、電気抵抗率を小さくするための焼結体
中の導電性粒子の含有量は80vol％以下とするのが好ま
しい、なぜなら80vol％より多くなるとセラミツクスの
機械的強度、耐熱衝撃性，耐酸化性などの特性が低下す
るからである。

本発明において、焼結体の電気抵抗率は、焼結体中の導
電性粒子を５〜80vol％と変化させることにより、任意
に変化させることができる。さらに、電気絶縁性粒子を
焼結体中に含有させることにより、10¹⁴Ωcmから10^-5Ω
cmの範囲で任意に作製できる。

本発明のセラミツクス複合体は、金属SiまたはフエロSi
から生成したSi₃N₄，Si₂N₂O，SiO₂の少なくとも一種で
導電性粒子または絶縁性粒子を結合したもので、焼結時
の体積変化率が小さく、変形もない。また、電気抵抗率
の異なる層の２層間を金属SiまたはフエロSiから生成し
たSi₃N₄，Si₂N₂O，またはSiO₂で結合されており、結合
界面は母体と同様に耐熱，耐熱衝撃性に優れている。

本発明の焼結体は、その気孔率を５〜40％とするのが好
ましい。気孔率が40％を越えると機械的強度が低下する
と共に抵抗率を小さくするのが困難である。また気孔率
が５％より小さいと金属Si、またはフエロSiが反応する
ための窒化性ガスや酸化性ガスなどの通気抵抗が大きく
なり良好な焼結体を得ることが難しい。なぜなら導電性
化合物や絶縁性化合物と金属SiまたはフエロSiが窒化性
ガスや酸化性ガスなどと反応してSi₃N₄，SiO₂，またはS
i₂N₂O相に変化させ絶縁性化合物や導電性化合物を結合
するために、上記のガスが成形体中を通過する通気孔が
必要である。

焼結体中に気孔を５〜40％存在させることにより電気抵
抗率の異なるセラミツクスの各層の熱膨張係数の違いに
よる応力を緩和するので焼結体のクラツク発生を防止で
きる。

また、本発明において、金属SiまたはフエロSiの平均粒
径が５μｍ以下とするのが好ましい。なぜなら、平均粒
径が５μｍよりも大きくなると窒化時間が長くなると共
に残留Siが存在するようになるからである。

本発明において、成形用バインダとしては例えばポリビ
ニルブチラールやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂物
や、シリコンイミド化合物やポリシラン化合物などの有
機Si高分子化合物などが用いられ、その配合量は２〜20
重量部添加し、成形体の相対密度を60％以上とするのが
好ましい。

本発明において、成形体は窒素、アンモニア、酸素（必
要に応じて水素、アルゴン、ヘリウム、一酸化炭素など
のガスを加える）などの窒化性，酸化性，酸窒化性ガス
雰囲気で少なくとも1350℃まで加熱する。

前記金属Si、フエロSi、絶縁性化合物および導電性化合
物は市販のものをそのまま用いることができる。なお、
ミルなどにより枠砕し、丸みを帯びた粒子を使用するの
がより好ましい。

予めウイスカを原料に混合，分散させた場合は、全ての
ウイスカが粒子と結合されず、塊状のウイスカや単独で
存在するウイスカが焼結体粒子間に残る。これに対し本
発明では粒子間の空隙を成形体中の粒子から生成した多
数の針状のウイスカがほぼ真直ぐに交差することにより
結合し、耐熱衝撃性、高強度に大きく寄与する。

本発明によれば、絶縁性化合物および導電性化合物の粒
子及び／又はウイスカ間の空隙を、成形体中のSi粒子か
ら生成した多数の粒子及びウイスカにより３次元的に結
合されており、結合状態でない粒子及びウイスカがほと
んど存在しないので高じん性、高温強度の優れた焼結体
が得られる。

前記絶縁性化合物および導電性化合物の粒子の平均粒径
は、100μｍ以下とするのが好ましい。なぜなら100μｍ
より大きくなると焼結体の強度を低下させる。また絶縁
性化合物および導電性化合物の既製のウイスカを用いる
ときは、平均アスペクト比２〜50、長さ0.2〜100μｍが
好ましい。アスペクト比が２未満、長さが0.2μｍ未満
だとウイスカとしての効果がないし、またアスペクト比
が50を超え、長さが100μｍを超えると原料の混合が難
しく、分散性が悪くなる。

本発明において、焼結体中の生成粒子およびウイスカに
対してウイスカが１〜70vol％（好ましくは10〜30vol
％）含まれる複合セラミツクスとした理由は、上記範囲
外では効果が得られないからである。

成形方法は、射出成形、鋳込み成形、ラバープレス成
形、押出し成形、、金型成形など形状と要求特性に応じ
て成形方法を選択する。

この成形体から成形助剤等を除去させた後、本発明に従
つて、粒子及びウイスカ生成熱処理を行う。

本発明において、金属SiまたはフエロSiから生成する粒
子またはウイスカは、Si₃N₄が最も好ましい。

本発明において、導電性化合物のうちケイ化物、ホウ化
物は窒化性ガス中において窒素と反応するために、焼結
時間が不適切であると焼結体にクラツクが入りやすいの
で、窒化物，炭化物を用いるのが最が好ましい。

本発明において、Si粒子から生成するウイスカ以外に、
原料としてSi₃N₄,SiCなどのウイスカを混合してもよ
い。但し、多く混合すると不均質になり好ましくない。
また、絶縁性化合物、導電性化合物にウイスカを使用し
ても良い。

本発明において、焼結体の気孔率を５％より小さくする
ために、焼結した焼結体を再焼結することも可能であ
る。再焼結は、ホツトプレスや熱間静水圧プレスまた焼
結助剤を利用した常圧による二次焼結が可能である。こ
れにより、ウイスカが焼結体中に３次元に存在するため
高靱性のセラミツクス複合体が得られる。但し、熱膨張
係数の差をできる限り小さくしないとクラツクが入る可
能性がある。

また、本発明の焼結体は気孔を有するので、その気孔中
に潤滑剤等を含有させることもできる。

〔作用〕

本発明のセラミツクス複合体は、セラミツクス複合体中
の導電性化合物及び絶縁性化合物を金属Siから生成した
Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂粒子またはウイスカが強固に
結合するために、焼結時の体積変化率が小さく、耐熱
性、に優れた一体焼結品が得られる。また、気孔を有す
るので耐熱衝撃を吸収できる。

本発明によれば、焼結による体積変化率が小さく、導電
性化合物、絶縁性化合物の配合量を調整することにより
10¹⁴〜10^-5オームcmの範囲で任意の抵抗率を持つセラミ
ツクス複合体が容易に得られる。

これにより、各種ヒータ、発電機集電材、モータ用ブラ
シ、スタータモータ用コンミテータ、オルタネータ用コ
ンミテータなどに用いることができる。

以下に、実施例を示し本発明を更に具体的に説明する。

〔実施例〕

実施例１平均粒径0.9μｍの金属Si粉末を22.7wt％，平均粒径1.2
μｍのTiN粉末を77.3wt％混合した原料100重量部に対し
てポリエチレン系熱可塑性樹脂、ステアリン酸からなる
バインダを９重量部添加し、加圧ニーダを用いて160℃
で12時間混練した。そして、混練物を10Mesh以下に粉砕
したのち、導電体セラミツクスＡの原料とした。

次に、平均粒径0.9μｍの金属Si粉末を38wt％，平均粒
径２μｍのAl₂O₃粉末を62wt％混合した原料100重量部に
対して低密度ポリエチレン、合成ワツクス、ステアリン
酸を加えたものからなるバインダを９重量部添加し、加
圧ニーダを用いて160℃で12時間混練した。そして、混
練物を10Mesh以下に粉砕し、絶縁体セラミツクスＢの原
料とした。

次に、金型にセラミツクスＡおよびＢの原料を順に160
℃,1000kg/cm²で充填し、第１図に示すような層状のリ
ングを成形した。そして、成形体中のバインダを３℃/h
で500℃まで加熱して除去したのち酸素濃度10ppm以下の
窒素雰囲気中５℃/minで1100℃まで加熱し、1100℃〜13
50℃まで４℃/hの昇温速度で長時間かけて加熱すること
により、セラミックスＡおよびＢからなる該成形体中全
体にSi粒子と窒素の反応生成物である窒化珪素のウイス
カ／粒子（＝1/9）が生成するとともに、セラミックス
ＡおよびＢの界面も窒化珪素のウイスカ／粒子で結合さ
れる。

ここで、このウイスカ／粒子の配合比は、1100℃〜1400
℃までの加熱昇温速度を変化させ、昇温の途中に段階的
に保持することにより調整することができる。また、ウ
イスカ／粒子の割合は、焼結体の走査電顕観察、透過電
顕観察から求めることができる。得られた焼結体の特性
を第１表に示す。成形体から焼結体への寸法変化率は±
0.2％と小さく、クラツクも発生しなかつた。セラミツ
クスＡ部の抵抗率は９×10^-4Ωcm,セラミツクスＢ部の
抵抗率は７×10¹³Ωcmであつた。導電部と絶縁部との境
界付近の電顕写真を第２図に示す。導電部と絶縁部は強
固に結合していることが判る。これは、金属Siから生成
したSi₃N₄により結合されている。

ここで、導電部の熱膨張係数は5.2×10^-6℃^-1、絶縁部
は5.1×10^-6℃^-1、ほとんど同じ値を示し、この点から
も耐熱衝撃性が優れていることが分かる。

実施例２〜36 実施例１のTiN粒子の代わりに第２表に示す導電性粒子
を添加し、実施例１と同様に成形、焼結した。その結果
を第２表に示す。絶縁部Ｂの焼結体組成は実施例１と同
様Si₃N₄：Al₂O₃＝50:50（vol％）であるので第２表への
記載は省略する。

実施例２〜36は、いずれも成形体から焼結体への寸法変
化率は＋0.2％以下と小さく、クラツクも発生もなかつ
た。導電部Ａと絶縁部Ｂとの境界は、実施例１同様に窒
化珪素により強固に結合している。

また、導電性化合物と絶縁性化合物を複合混在させるこ
とによつても電気抵抗率を10¹⁴Ωcmから10^-5Ωcmまで任
意に組合せて一体成形、一体焼結可能である。

比較例１〜２比較のために実施例１の金属Si粉末のかわりに平均粒径
0.8μｍのSi₃N₄粉末を使用し、同様にして成形体を得、
ホツトプレスを用いて真空中、150kg/cm²,1800℃で４時
間焼結して焼結体を得た。また、焼結助剤としてY₂O₃,A
lNを各3vol％添加し、実施例１と同様にして成形し、窒
素雰囲気中、1800℃で４時間、常圧焼結した。得られた
焼結体の特性を第３表に示す。

以上より、ホツトプレス品、常圧焼結品とも焼結体にク
ラツクが入り、良好なセラミツクス複合体を得ることが
できなかつた。本発明品がクラツクや変形を起こさない
のは、焼結温度が低く、かつ開気孔を有するため熱膨張
係数の差による応力が緩和されるものと考えられる。

実施例37〜43 平均粒径0.9μｍの金属Si粉末と平均粒径1.2μｍのTiN
粉末を第４表の割合に混合した原料100重量部に対して
ポリエチレン系熱可塑性樹脂、ステアリン酸からなるバ
インダを９重量部添加し、加圧ニーダを用いて160℃で1
2時間混練した。そして、混練物を10Mesh以下に粉砕し
たのち、導電体セラミツクスＡの原料とした。次に、平
均粒径0.9μｍの金属Si粉末と平均粒径２μｍのAl₂O₃粉
末を第４表の割合に混合した原料100重量部に対してポ
リエチレン系熱可塑性樹脂、ステアリン酸からなるバイ
ンダを９重量部添加し、加圧ニーダを用いて160℃で12
時間混練した。そして、混練物を10Mesh以下に粉砕し、
絶縁体セラミツクスＢの原料とした。

次に、金型にセラミツクＡおよびＢの原料を順に充填
し、第３図に示すような層状のリングを成形した。そし
て、成形体中のバインダを除去したのち窒素雰囲気中５
℃/minで1100℃まで加熱し、1100℃〜1350℃まで３℃/h
の昇温速度で長時間かけて加熱することにより、Si₃N₄
のウイスカ／粒子＝2/9の焼結体を得た。得られた焼結
体の特性を第４表に示す。

以上より、本発明は、導電性化合物の配合量を変えるこ
とにより、電気抵抗率の異なる層から成るセラミツクス
を一体成形、一体焼結することができる。

第４図は、TiN含有量と焼結時の体積変化率を、またAl₂
O₃含有量と焼結時の体積変化率の関係を示す図である。

また比較例として、先の比較例２の焼結体組成を実施例
37〜43と同様の焼結体組成にして、比較例２と同様の条
件で成形、焼結し、焼結時の体積変化率を第４図に併せ
て示す。

第４図から本発明品は、常圧焼結材と比較して寸法変化
率が極めて小さく、クラツクもない優れた焼結体が得ら
れる。

第５図に、曲げ強さと試験温度の関係を示す。

第５図から本発明品は、高温でも強度低下がない。これ
に対し比較例品は、焼結助剤を添加しているためにガラ
ス相が存在し、このガラス相が高温で軟化するために高
温での強度が低下するものと考える。

実施例44 実施例１と同様にして、セラミツクスＡをフエロSi粉末
（平均粒径２μｍ）をSi₃N₄換算で50vol％とZrN粉末
（平均粒径２μｍ）50vol％、混合した原料100重量部に
対してバインダとしてポリシラン化合物を10重量部添加
した混合粉とし、セラミツクスＢは、実施例１と同じ配
合量でバインダとしてポリシラン化合物を10重量部添加
した混合粉とした。これらの粉末を実施例１と同様に成
形したのち、窒化性雰囲気中で最高1450℃まで段階的に
時間をかけて加熱し、焼結体を得た。

得られたセラミツク複合体の特性は、相対密度93％、抵
抗率４×10^-3Ω・cm、曲げ強さ420MPa,焼結時の寸法変
化率＋3.8％である。

実施例45 実施例44と同様に、原料フエロSi粉末の粒径を変えたも
のについて曲げ強さとの関係を調べた。

第６図にその結果を示す。Si粒径は５μｍ以下がよい。

５μｍを超えると、焼結体中に未窒化のSiが残り、これ
が加熱によつて蒸発するために強度が低下するものと考
える。

実施例46〜50および比較例3,4 実施例１と同様にして成形体を作成した。そして、窒素
雰囲気中1100℃から1400℃まで昇温速度を変え、段階的
に加熱時間を変えて焼結を行い、Si₃N₄ウイスカの生成
量を調整した焼結体を得た。得られた焼結体の特性を第
５表に示す。

以上より、Siより生成したSi₃N₄相の１〜70vol％Si₃N₄
ウイスカが存在する本発明品は、耐熱衝撃性に優れてい
ることが判る。

ここで、熱衝撃値は焼結体を1200℃で30分間保持した
後、水中に投入して急冷し、亀裂を発生するまで反復
し、その回数を以下示した。

実施例51〜57 実施例１と同様にして成形体を作製した。そして、窒化
性ガス中の酸素分圧を変化させて、金属Siから生成する
相をSi₃N₄，Si₂N₂O，SiO₂の各量を調整した焼結体を得
た。得られた焼結体の特性を第６図に示す。

以上より、Siから生成した相がSi₃N₄よりSi₂N₂O，SiO₂
が多くなると抵抗率，耐熱衝撃性が低下する傾向があ
る。

実施例58〜61 実施例１のTiNおよびAl₂O₃粒子のかわりに第７表に示す
原料を添加し、同様に成形、焼結を行つた。その結果を
第７表に示す。

本発明品は導電性化合物と絶縁性化合物を複合して組合
せることにより電気抵抗率を10¹⁴Ωcmから10^-5Ωcmの範
囲で任意に組合せて一体成形，一体焼結可能である。

実施例62 自動車のオルタネータ用集電材として、実施例１で得ら
れたSi₃N₄/TiN導電性セラミツクスとSi₃N₄／Al₂O₃絶縁
性セラミツクスを第３図に示すように一体成形、一体焼
結した。そして、集電特性を検討した。その結果を第８
表に示す。これより、本発明品は従来の銅／耐熱性樹脂
に較べ、耐熱性、耐摩耗性に優れていることが判る。

実施例63 自動車のスタータモータ用コンミテータとして、実施例
１で得られたSi₃N₄/TiN導電性セラミツクスとSi₃N₄／Al
₂O₃絶縁性セラミツクスを第７図に示すように一体成
形，一体焼結した。そして、集電特性を検討した。その
結果、先の実施例63と同様に本発明品は従来の銅／耐熱
性樹脂に較べ、耐熱性、耐摩耗性に優れており、不燃化
モータの作成が可能であることが確認できた。

実施例64 平均粒径0.5μｍの金属Si粉末22.7wt％、アスペクト比5
0、長さ50μｍのTiNウイスカ77.3wt％混合した原料100
重量部に対し低密度ポリエチレン、合成ワツクスおよび
ステアリン酸から成るバインダ９重量部添加し、加圧ニ
ーダを用いて160℃,12時間混練した。該混練物を10Mesh
以下に粉砕したのち、導電体セラミツクスＡの原料とし
た。

次いで、平均粒径0.9μｍの金属Si38wt％、平均粒径35
μｍのAl₂O₃wt％混合した原料100重量部に対し上記バイ
ンダ９重量部添加し、上記と同様混練したものを粉砕
し、絶縁体セラミツクスＢの原料とした。これらA,Bを
用いて実施例１同様にし、複合焼結体を作成した。

該焼結体の寸法変化率は＋0.2％で、Ａ部は、抵抗率７
×10^-4Ωcm,気孔率18％，曲げ況度291MPa、熱膨張径数
5.2×10^-6であつた。また、Ｂ部は、抵抗率５×10¹³Ωc
m,気孔率20％、曲げ況度250MPa、熱膨張径数5.1×10^-6
であつた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ニアネツトシエイプによつて成形焼結
された焼結体は、寸法変化率が極めて小さく、導電性部
と絶縁性部とが任意の抵抗率のセラミツクス複合体を容
易に提供することができる。

これを用いることにより、セラミツクスヒータ、回転電
機用集電環、モータ用ブラシ、スタータモータ用コンミ
テータ、オルタネータ用コンミテータなどを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第３図，第７図は本発明のセラミツクス複合体
の一実施例を示す図、第２図はセラミツクス複合体の導
電性部と絶縁性部の焼結体の結晶粒子の顕微鏡写真図、
第４図はTiN,Al₂O₃含有量と焼結時の寸法変化率との関
係を示す図、第５図は曲げ強さと温度との関係を示す
図、そして第６図は金属Si粒径と曲げ強さとの関係を示
す図である。１……導電性部、２……絶縁性部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｃ 7/00 ＲＨ０１Ｒ 39/08 7354−5ＥＨ０２Ｋ 13/00 Ｋ 7346−5ＨＨ０５Ｂ 3/14 Ｂ 7715−3Ｋ (56)参考文献特開昭60−228663（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−146985（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−83685（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−146754（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物、ケイ
化物または酸窒化物から選ばれる１種以上から成る無機
化合物の粒子またはウイスカのうちの少なくとも１種
と、Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂から選ばれる１種以上か
ら成る粒子およびウイスカとを含み、前記無機化合物は、導電性成分の量が異なる２以上の層
が一体焼結された焼結体であり、前記２以上の層は、前記Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂の粒
子及びウイスカによって結合され、前記焼結体が、気孔率５〜40％の開気孔を有することを
特徴とするセラミックス複合体。
【請求項２】前記Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂の粒子およ
びウイスカの比が容積比でウイスカ／粒子＝（1/99〜70/30）であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のセラミックス複合体。
【請求項３】炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物、ケイ
化物または酸窒化物から選ばれる１種以上から成る無機
化合物の粒子またはウイスカのうちの少なくとも１種
と、Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂から選ばれる１種以上か
ら成る粒子およびウイスカとを含み、前記無機化合物は、導電性の層と、導電性粒子を含まな
い絶縁性の層とが２層以上一体焼結された焼結体であ
り、前記２以上の層は、前記Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂の粒
子及びウイスカによって結合され、前記焼結体が、気孔率５〜40％の開気孔を有することを
特徴とするセラミックス複合体。
【請求項４】前記Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂の粒子およ
びウイスカの比が容積比でウイスカ／粒子＝（1/99〜70/30）であることを特徴と
する特許請求の範囲第３項記載のセラミックス複合体。
【請求項５】炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物、ケイ
化物または酸窒化物から選ばれる１種以上から成る、少
なくとも導電性成分を有する無機化合物の粉末及び金属
Si粉末を成形バインダと混合して得られた原料Ａと、炭
化物、窒化物、酸化物、ホウ化物、ケイ化物または酸窒
化物から選ばれる１種以上から成る、導電性成分を含ま
ない無機化合物の粉末及び金属Si粉末を成形バインダと
混合して得られた原料Ｂとを、層状に一体成形し、該成形体を窒化性または酸化性雰囲気中で焼結すること
を特徴とするセラミックス複合体の製法。
【請求項６】回転電機の相数に対応した導電部のそれぞ
れが絶縁材により層状に絶縁されて形成された回転電機
用の集電環において、 A.前記導電部が（１）炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物、ケイ化物ま
たは酸窒化物から選ばれる１種以上、（２）導電性無機化合物粒子、および（３）Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂の粒子及びウイスカか
ら成り、 B.前記絶縁材が、（１）炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物、ケイ化物ま
たは酸窒化物から選ばれる１種以上、（２）絶縁性無機化合物、および（３）Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂の粒子及びウイスカか
ら成り、上記導電部と絶縁材が一体焼結されているセラミックス
複合体より構成されていることを特徴とする回転電機用
の集電環。
【請求項７】表面に導電部と絶縁部とを有する円筒形状
の自動車用コンミテータにおいて、 A.前記導電部が（１）炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物、ケイ化物ま
たは酸窒化物から選ばれる１種以上、（２）導電性無機化合物粒子、および（３）Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂の粒子及びウイスカか
ら成り、 B.前記絶縁材が、（１）炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物、ケイ化物ま
たは酸窒化物から選ばれる１種以上、（２）絶縁性無機化合物、および（３）Si₃N₄，Si₂N₂OまたはSiO₂の粒子及びウイスカか
ら成り、上記導電部と絶縁材が一体焼結されているセラミックス
複合体より構成されていることを特徴とする自動車用コ
ンミテータ。