JPH0748176A - Silicon nitride sintered material and method for producing the same - Google Patents

Silicon nitride sintered material and method for producing the same

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JPH0748176A
JPH0748176A JP6174851A JP17485194A JPH0748176A JP H0748176 A JPH0748176 A JP H0748176A JP 6174851 A JP6174851 A JP 6174851A JP 17485194 A JP17485194 A JP 17485194A JP H0748176 A JPH0748176 A JP H0748176A
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sintering
silicon nitride
oxides
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sintered
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JP6174851A
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Japanese (ja)
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Dijen Franciscus Dr Van
フランシスクス・フアン・デイーエン
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HC Starck GmbH
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HC Starck GmbH
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高められた温度における強度減少を示さない
かまたは比較的少程度しか示さず且つ製造が簡単な焼結
窒化ケイ素物質を提供すること。 【構成】 最終的焼結物質中での表面酸化物および珪酸
塩相の生成を避けてそれの高温強度を増加させるため
に、酸化物焼結助剤添加物および加えられた炭素または
炭素先駆体と共に焼結することにより、Si34物質
(Si34自身またはSi34と他のセラミック、例え
ば窒化物、ホウ化物、炭化物)を製造する。
(57) Summary [Objective] To provide a sintered silicon nitride material which exhibits no or relatively little strength loss at elevated temperatures and is easy to manufacture. An oxide sintering aid additive and added carbon or carbon precursor to avoid the formation of surface oxide and silicate phases in the final sintered material and increase its high temperature strength Co-sintering produces a Si 3 N 4 material (Si 3 N 4 itself or Si 3 N 4 and other ceramics such as nitrides, borides, carbides).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の背景】本発明は窒化ケイ素をベースにした焼結
物質、および窒化ケイ素粉末を酸化物焼結助剤と共に焼
結させることによるその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a silicon nitride-based sinter material and a process for its manufacture by sintering silicon nitride powder with an oxide sintering aid.

【0002】既知の単一酸化物、複酸化物(double oxi
de)および混合酸化物(mixed oxides)、例えば酸化マ
グネシウム、酸化アルミニウム、スピネル、酸化イット
リウムまたは他の希土類酸化物である酸化物焼結助剤を
加えることにより窒化ケイ素粉末を焼結できることは知
られている。焼結工程中に、焼結助剤および酸素を含有
するSi34粒子の表面区域から液体珪酸塩相が生成
し、該珪酸塩相は冷えてガラス質の固体を生ずる。その
組成および冷却曲線によっては、場合により珪酸塩相は
部分的結晶形で得られる。この理由のために、Si34
粒子の表面の一定の酸素含有量が珪酸塩相を生ずるのに
必要であるとこれまで考えられていた(G.ウェティン
グ(Woetting)、G.チーグラー(Ziegler)、スプレッヒザ
ール(Sprechsaal)、120、96−99(198
7))。しかしながら、他方では窒化ケイ素自体は強度
劣化なしに耐性である温度において珪酸塩相は軟化する
ためそれは焼結生成物の高温性質に不利な影響を有す
る。
Known single oxides and double oxides
It is known that silicon nitride powders can be sintered by adding oxide sintering aids which are de) and mixed oxides such as magnesium oxide, aluminum oxide, spinel, yttrium oxide or other rare earth oxides. ing. During the sintering process, a liquid silicate phase forms from the surface areas of the Si 3 N 4 particles containing sintering aids and oxygen, and the silicate phase cools to give a glassy solid. Depending on its composition and cooling curve, the silicate phase is optionally obtained in partially crystalline form. For this reason Si 3 N 4
It was previously thought that a constant oxygen content on the surface of the particles was necessary to produce the silicate phase (G. Woetting, G. Ziegler, Sprechsaal, 120 , 96-99 (198
7)). However, on the other hand, it has a detrimental effect on the high temperature properties of the sintered product because the silicate phase softens at temperatures at which silicon nitride itself is resistant without strength degradation.

【0003】本発明の目的は、高められた温度における
この強度減少を示さないかまたは比較的少程度しか示さ
ず且つ製造が簡単な焼結窒化ケイ素物質を提供すること
である。
It is an object of the present invention to provide a sintered silicon nitride material which does not exhibit this strength reduction at elevated temperatures or exhibits only a relatively small extent and is simple to manufacture.

【0004】[0004]

【発明の要旨】前記の目的は、本発明に従い、物質全体
の残存酸素が添加物の酸素含有量と本質的に相当する程
度まで最終的な焼結物質中に大量に結合されているため
元の窒化物粉末粒子の表面には表面酸素を実質的に含ん
でいないような酸化物焼結助剤添加物で焼結された新規
な焼結物質により達成される。そのような物質は本発明
の方法に従い還元剤(好適には炭素または炭素先駆体)
を焼結させようとする加圧成形材料(compact)に加える
ことにより製造される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the above object is based on the fact that the residual oxygen of the whole material is bonded in large amounts in the final sintered material to the extent that it essentially corresponds to the oxygen content of the additive. This is achieved by a novel sintered material which is sintered with an oxide sintering aid additive such that the surface of the nitride powder particles of (1) is substantially free of surface oxygen. Such materials may be reducing agents (preferably carbon or carbon precursors) according to the method of the present invention.
Is added to the compacted material to be sintered.

【0005】驚くべきことに、炭素または炭素を含有す
るコークス化可能な(cokable)化合物を未焼結の加圧
成形材料(green compact)に加えることにより窒化ケ
イ素の焼結性を消失させずに窒化ケイ素から表面酸素を
大部分除去することができる。この方法で得られる窒化
ケイ素焼結物質は、実質的に酸化物焼結助剤と共に加え
られた酸素だけによるものである合計酸素含有量を有す
る。
Surprisingly, carbon or a carbon-containing cokable compound is added to an unsintered green compact without losing the sinterability of silicon nitride. Most surface oxygen can be removed from silicon nitride. The silicon nitride sintered material obtained in this way has a total oxygen content which is essentially solely due to the oxygen added together with the oxide sintering aid.

【0006】実質的にSiO2として存在する表面酸素
は、1種もしくはそれ以上のそれ自体は既知である反応
に従い、一酸化炭素形での真の焼結前に約1600℃に
おいて加えられる炭素により除去される。
The surface oxygen, which is essentially present as SiO 2 , is due to the carbon added at about 1600 ° C. before true sintering in the carbon monoxide form, according to one or more reactions known per se. To be removed.

【0007】 (I) SiO2+3C → SiC+2C (II) 3SiO2+6C+2N2 → Si34+6CO (III) SiO2+2SiC+2N2 → Si34+2CO 酸化物焼結助剤から生ずる酸素を差し引いた後に残る計
算残存酸素含有量は実質的に窒化ケイ素中に加えられた
酸素に相当しており、そして一般的な炭化ケイ素粉末を
使用するならそれは典型的には焼結生成物全体の0.5
重量%より少ない量である。本発明に従う窒化ケイ素焼
結物質の結合剤相は実質的には加えられた酸化物焼結助
剤からなっており、そして典型的には焼結生成物の5重
量%より少ないケイ素含有量を有しており、それは微量
分析方法で(SEM/EDXにより)測定できる。
(I) SiO 2 + 3C → SiC + 2C (II) 3SiO 2 + 6C + 2N 2 → Si 3 N 4 + 6CO (III) SiO 2 + 2SiC + 2N 2 → Si 3 N 4 + 2CO After subtracting oxygen generated from the oxide sintering aid The remaining calculated residual oxygen content corresponds substantially to the oxygen added in silicon nitride, and if common silicon carbide powders are used, it is typically 0.5 of the total sintered product.
It is an amount less than weight%. The binder phase of the silicon nitride sintered material according to the invention consists essentially of added oxide sintering aid, and typically has a silicon content of less than 5% by weight of the sintered product. Yes, it can be measured by microanalytical methods (by SEM / EDX).

【0008】本発明に従う窒化ケイ素焼結物質は場合に
より、他のセラミック、例えばTiN、AlNもしくは
BNの如き窒化物、および/または例えばSiC、Ti
CもしくはB4Cの如き炭化物、および/または例えば
TiB2の如きホウ化物を加えることにより、改質する
ことができる。
The silicon nitride sintered material according to the invention optionally comprises other ceramics, eg nitrides such as TiN, AlN or BN, and / or eg SiC, Ti.
It can be modified by adding carbides such as C or B 4 C and / or borides such as TiB 2 .

【0009】上記の酸化物および複酸化物並びにそれら
の混合物を酸化物焼結助剤として使用することができ
る。Al23とY23との混合物が好適に使用され、そ
れは部分的にまたは完全に複酸化物、例えばイットリウ
ム−アルミニウム−ガーネット(YAG)、の形で存在
していてもよい。焼結助剤物質の量は既知の窒化ケイ素
焼結物質中で使用される量に相当する。(Si34+Y
AGの合計量に関して)約10重量%のYAGを添加す
ると、特に良好な結果が得られる。
The oxides and complex oxides mentioned above and their mixtures can be used as oxide sintering aids. A mixture of Al 2 O 3 and Y 2 O 3 is preferably used, which may be present partially or completely in the form of complex oxides, such as yttrium-aluminum-garnet (YAG). The amount of sintering aid material corresponds to the amount used in known silicon nitride sintering materials. (Si 3 N 4 + Y
Particularly good results are obtained by adding about 10% by weight of YAG (relative to the total amount of AG).

【0010】表面酸素含有量を除去するのに必要な量の
炭素が元素状炭素またはコークス化可能化合物の形で未
焼結の加圧成形材料を製造するために使用される混合物
に加えるような方法で本発明に従う窒化ケイ素焼結物質
は有利に製造されれ、該混合物は窒化ケイ素粉末、焼結
助剤並びに場合によりさらに窒化物、炭化物および/ま
たはホウ化物、場合によりさらに例えば潤滑剤、解膠剤
または発泡防止剤の如き一般的助剤から製造される。カ
ーボンブラックの形状の元素状炭素が好適に使用され
る。炭素の量は窒化ケイ素粉末の酸素含有量に依存して
おりそして典型的には加圧成形材料全体の約1〜3重量
%である。
Such that the amount of carbon necessary to remove the surface oxygen content is added to the mixture used to produce the green pressure-molded material in the form of elemental carbon or coketable compounds. In the process, the silicon nitride sintered material according to the invention is advantageously produced, the mixture comprising silicon nitride powder, sintering aids and optionally further nitrides, carbides and / or borides, optionally further eg lubricants, solutions. Manufactured from common auxiliaries such as glues or antifoams. Elemental carbon in the form of carbon black is preferably used. The amount of carbon depends on the oxygen content of the silicon nitride powder and is typically about 1-3% by weight of the total pressure molding material.

【0011】混合物および未焼結の加圧成形材料の製造
はその他の部分ではそれ自体既知である方法で、例えば
撹拌されたボールミル中で湿潤混合し、このようにして
得られた懸濁液を乾燥しそして成形することにより実施
できる。
The production of the mixture and the green pressure-molded material is otherwise known in a manner known per se, for example by wet mixing in a stirred ball mill and the suspension thus obtained. It can be carried out by drying and molding.

【0012】焼結は一般的には1750〜1900℃の
温度において、好適には約1850〜1900℃におい
て行われる。Si34はこの温度における感知可能な分
解圧力を有するため、焼結は例えば10〜100バール
の如き高められた窒素圧力において行われる。
Sintering is generally carried out at temperatures of 1750 to 1900 ° C, preferably about 1850 to 1900 ° C. Since Si 3 N 4 is having appreciable decomposition pressure at this temperature, sintering is conducted in a nitrogen superatmospheric pressure such as for example, 10 to 100 bar.

【0013】[0013]

【好適態様の詳細な記述】下記の非限定的な実施例によ
り、本発明の実施方法は明確になりそして本発明の生成
物および方法の好適態様が説明される。
Detailed Description of the Preferred Embodiments The following non-limiting examples clarify the methods of practicing the invention and illustrate preferred embodiments of the products and methods of the invention.

【0014】[0014]

【実施例】実施例1: 撹拌されているボールミル中で、90グラム
のSi34粉末(UBE等級SN−E10)、4gのY
23粉末、6gのAl23粉末、1.5gのカーボンブ
ラック、3gの潤滑剤(ポリエチレングリコール)、2
gの解膠剤、2gのアミノアルコールおよび0.5gの
消泡剤を脱イオン水中でSi34粉砕球(直径2.5m
m)と混合した。このようにして得られた懸濁液を陶器
るつぼ中で100℃において乾燥した。乾燥された物質
を乳鉢中で砕き、ふるいにかけて≦0.25mmの凝結
寸法とし、そして50MPaの一軸力を用いて圧縮して
錠剤とした。これらの錠剤を空気中で300℃に4時間
にわたり加熱して有機成分を除去した。未焼結密度はこ
こで1.48g/cm3であった。
EXAMPLE 1: in a ball mill being agitated, 90 g Si 3 N 4 powder (UBE grade SN-E10), 4g of Y
2 O 3 powder, 6 g Al 2 O 3 powder, 1.5 g carbon black, 3 g lubricant (polyethylene glycol), 2
g peptizer, 2 g amino alcohol and 0.5 g defoamer in deionized water with Si 3 N 4 ground balls (diameter 2.5 m
m). The suspension thus obtained was dried in a ceramic crucible at 100 ° C. The dried material was ground in a mortar, sieved to a set size of ≤0.25 mm and compressed using uniaxial force of 50 MPa to give tablets. These tablets were heated in air at 300 ° C. for 4 hours to remove organic components. The green density here was 1.48 g / cm 3 .

【0015】錠剤を窒素雰囲気下で、最初は標準圧力に
おいて、10ケルビン温度(K)/分で1600℃に加
熱し、この温度に30分間保ち、そしてさらに10K/
分で1850℃に加熱した。1700℃の温度に達した
時に、窒素圧力を20バールに上昇させた。1850℃
における3時間後に、窒素圧力をさらに100バールに
上昇させ、そして該圧力をこの水準に1850℃におい
てさらに1時間そして冷却中に2時間保った。窒化ホウ
素でコーテイングされたグラファイトるつぼが焼結容器
として使用された。
The tablets were heated to 1600 ° C. at 10 Kelvin temperature (K) / min, initially at standard pressure, under nitrogen atmosphere, kept at this temperature for 30 minutes, and further 10 K / min.
Heated to 1850 ° C in minutes. When the temperature of 1700 ° C. was reached, the nitrogen pressure was raised to 20 bar. 1850 ° C
After 3 hours in, the nitrogen pressure was raised to a further 100 bar and the pressure was kept at this level for another hour at 1850 ° C. and for 2 hours during cooling. A graphite crucible coated with boron nitride was used as the sintering vessel.

【0016】焼結物質は3.23g/cm3の密度を有し
ていた。焼結時の重量損失は4.8%であり、そして
(線状)収縮は約23.6%であった。酸素含有量は4.
2重量%であった。(該含有量が焼結助剤だけによるも
のであると仮定した理論的酸素含有量:3.9重量%。
2重量%のSiO2の存在は4.9重量%の合計酸素含有
量を与えるであろう。)実施例2: 実施例1に記載されているのと同じ工程を使
用したが、67.5gのSi34粉末と22.5gのSi
C粉末(ロンザ(Lonza)UF−25)との混合物を純粋
なSi34の代わりに使用した。カーボンブラック量を
2gに増加した。
The sintered material had a density of 3.23 g / cm 3 . The weight loss on sintering was 4.8% and the (linear) shrinkage was about 23.6%. Oxygen content is 4.
It was 2% by weight. (Theoretical oxygen content, which is assumed to be due to the sintering aid alone: 3.9% by weight.
The presence of 2 wt% SiO 2 will give a total oxygen content of 4.9 wt%. Example 2: Using the same process as described in Example 1, but with 67.5 g Si 3 N 4 powder and 22.5 g Si.
C powder was used in place of (Lonza (Lonza) UF-25) A mixture of pure Si 3 N 4. The amount of carbon black was increased to 2g.

【0017】未焼結密度は1.50g/cm3でありそし
て焼結密度は3.24g/cm3であった。重量損失は
5.2%でありそして収縮は約23.8%であった。
The green density was 1.50 g / cm 3 and the sintered density was 3.24 g / cm 3 . Weight loss was 5.2% and shrinkage was about 23.8%.

【0018】実施例4:実施例3と同じ工程を使用した
が、焼結温度は1900℃であった。焼結密度は実施例
3中の如くであり、重量損失は5.5%でありそして収
縮は23.9%であった。
Example 4 The same process as in Example 3 was used, but the sintering temperature was 1900 ° C. The sinter density was as in Example 3, the weight loss was 5.5% and the shrinkage was 23.9%.

【0019】実施例5:実施例1に記載されているのと
同じ工程を使用したが、90gのSi34およびSiC
の3:1量比の炭素熱的に(carbothermally)製造された
複合体を純粋なSi34の代わりに使用した。焼結用添
加物であるAl23およびY23をそれぞれ5g量で使
用し、そして炭素量を3gに増加した。
Example 5: The same process as described in Example 1 was used, but with 90 g of Si 3 N 4 and SiC.
A 3: 1 ratio of carbothermally prepared composites was used in place of pure Si 3 N 4 . The sintering additives Al 2 O 3 and Y 2 O 3 were each used in amounts of 5 g and the carbon content was increased to 3 g.

【0020】未焼結密度は1.35g/cm3でありそし
て焼結密度は3.25g/cm3であった。重量損失は
6.8%でありそして収縮は27.4%であった。
The green density was 1.35 g / cm 3 and the sintered density was 3.25 g / cm 3 . Weight loss was 6.8% and shrinkage was 27.4%.

【0021】実施例6:実施例5と同じ工程を使用した
が、温度は1900℃であった。焼結密度は実施例5中
の如くであり、重量損失は7.2%でありそして収縮は
27.6%であった。
Example 6: The same process as in Example 5 was used, but the temperature was 1900 ° C. The sinter density was as in Example 5, the weight loss was 7.2% and the shrinkage was 27.6%.

【0022】実施例7:撹拌されているボールミル中
で、90gのSi34粉末(UBE等級SN−E1
0)、5gのY23粉末、3gのAl23粉末、3gの
カーボンブラック、3gの潤滑剤(PEG)、2gの解
膠剤、2gのアミノアルコールおよび0.5gの消泡剤
を脱イオン水中でSi34粉砕球(直径2.5mm)と
混合した。このようにして得られた懸濁液を陶器るつぼ
中で100℃において乾燥した。乾燥された物質を乳鉢
中で砕き、ふるいにかけて≦0.25mmの凝結寸法と
しそして100MPaの一軸力を用いて圧縮して錠剤と
した。錠剤をさらに250MPaにおいて均衡的に圧縮
し、そして空気中で4時間にわたり300℃に加熱して
有機成分を除去した。未焼結密度はここで1.69g/
cm3であった。
Example 7: 90 g of Si 3 N 4 powder (UBE grade SN-E1 in a stirred ball mill)
0) 5 g Y 2 O 3 powder, 3 g Al 2 O 3 powder, 3 g carbon black, 3 g lubricant (PEG), 2 g peptizer, 2 g amino alcohol and 0.5 g defoamer. Was mixed with Si 3 N 4 ground spheres (2.5 mm diameter) in deionized water. The suspension thus obtained was dried in a ceramic crucible at 100 ° C. The dried material was crushed in a mortar, sieved to a set size of ≤ 0.25 mm and compressed into tablets using uniaxial force of 100 MPa. The tablets were further compressed isostatically at 250 MPa and heated in air at 300 ° C. for 4 hours to remove organic components. Green density is 1.69 g /
It was cm 3 .

【0023】錠剤を窒素雰囲気下で、最初は標準圧力に
おいて、10K/分で1600℃に加熱し、この温度に
1時間保ち、そしてさらに10K/分で1900℃に加
熱した。1900℃における2時間後に、窒素圧力を1
00バールに上昇させそして1900℃においてさらに
30分間保った。窒素圧力を30バールに下げ、そして
錠剤を10K/分で1250℃に冷却した。
The tablets were heated under a nitrogen atmosphere, initially at standard pressure, to 1600 ° C. at 10 K / min, kept at this temperature for 1 hour, and further heated to 1900 ° C. at 10 K / min. After 2 hours at 1900 ° C, increase the nitrogen pressure to 1
It was raised to 00 bar and kept at 1900 ° C. for a further 30 minutes. The nitrogen pressure was reduced to 30 bar and the tablets were cooled to 1250 ° C at 10K / min.

【0024】焼結物質は3.26g/cm3の密度を有し
ていた。焼結時の重量損失は6.2%でありそして(線
状)収縮は約20.3%であった。
The sintered material had a density of 3.26 g / cm 3 . The weight loss on sintering was 6.2% and the (linear) shrinkage was about 20.3%.

【0025】本発明の主なる特徴および態様は以下のと
おりである。
The main features and aspects of the present invention are as follows.

【0026】1.主として窒化ケイ素を含んでなり、M
g、Y、希土類元素、Alの酸化物、これらの物質の混
合酸化物および複酸化物よりなる群から選択される1種
もしくはそれ以上の焼結助剤添加物が添加されている焼
結物質であって、該酸化物焼結用添加物から生ずる酸素
を差し引いた後に残る計算残存酸素含有量が0.5重量
%より少ないことを特徴とする焼結物質。
1. Primarily comprising silicon nitride, M
Sintered substance to which one or more sintering aid additives selected from the group consisting of g, Y, rare earth elements, oxides of Al, mixed oxides and complex oxides of these substances are added. A sintered material characterized in that the calculated residual oxygen content remaining after subtracting the oxygen generated from the oxide sintering additive is less than 0.5% by weight.

【0027】2.主として窒化ケイ素を含んでなり、M
g、Y、希土類元素、Alの酸化物、これらの金属の混
合酸化物および複酸化物よりなる群から選択される1種
もしくはそれ以上の焼結助剤が添加されており、ここで
焼結後に焼結助剤が第二相として窒化ケイ素の他に存在
する焼結物質であって、第二相が5重量%より少ないケ
イ素含有量を有することを特徴とする焼結物質。
2. Primarily comprising silicon nitride, M
One or more sintering aids selected from the group consisting of g, Y, rare earth elements, Al oxides, mixed oxides and complex oxides of these metals are added, and sintering is performed here. A sinter material in which a sinter aid is later present as a second phase in addition to silicon nitride, the second phase having a silicon content of less than 5% by weight.

【0028】3.窒化物、炭化物およびホウ化物よりな
る群から選択される少なくとも1種の他の焼結セラミッ
クを、窒化ケイ素の他に含んでなることを特徴とする、
上記1または2の焼結物質。
3. Characterized in that it comprises, in addition to silicon nitride, at least one other sintered ceramic selected from the group consisting of nitrides, carbides and borides.
The sintered material according to 1 or 2 above.

【0029】4.窒化ケイ素粉末並びにMg、Y、希土
類元素、Alの酸化物、これらの金属の混合酸化物およ
び複酸化物よりなる群から選択される少なくとも1種の
焼結助剤を混合し、未焼結の加圧成形材料を成形しそし
て焼結することにより、1種もしくはそれ以上の該焼結
助剤が添加されている窒化ケイ素をベースにした焼結物
質を製造する方法であって、適当量の炭素または炭素を
含有するコークス化可能物質を焼結前に未焼結の加圧成
形材料に加えて窒化ケイ素粉末の表面に存在する酸素を
完全にまたは部分的に除去し且つ焼結を1750〜21
00℃の温度において少なくとも2バールの窒素圧力下
で行うことを特徴とする方法。
4. A silicon nitride powder and at least one sintering aid selected from the group consisting of Mg, Y, oxides of rare earth elements and Al, mixed oxides and complex oxides of these metals are mixed and unsintered. What is claimed is: 1. A method for producing a silicon nitride-based sintered material to which one or more sintering aids has been added by molding and sintering a pressure-molding material, the method comprising: Carbon or a carbon-containing coketable substance is added to the green pressure-compacting material before sintering to completely or partially remove the oxygen present on the surface of the silicon nitride powder and to sinter at 1750 ... 21
A process characterized in that it is carried out at a temperature of 00 ° C. under a nitrogen pressure of at least 2 bar.

【0030】5.炭素をカーボンブラックの形状で加え
ることを特徴とする、上記4の方法。
5. The method according to the above 4, characterized in that carbon is added in the form of carbon black.

【0031】6.Al23とY23との混合物を焼結助
剤添加物として使用しそして焼結を1850〜1900
℃の温度において行うことを特徴とする、上記4または
5のいずれかの方法。
6. A mixture of Al 2 O 3 and Y 2 O 3 was used as a sintering aid additive and sintering was carried out between 1850 and 1900.
The method according to any one of 4 and 5 above, which is carried out at a temperature of ° C.

【0032】7.窒化物、炭化物およびホウ化物よりな
る群から選択される少なくとも1種の他のセラミックを
窒化ケイ素に加えることを特徴とする、上記6の方法。
7. 7. Method according to claim 6, characterized in that at least one other ceramic selected from the group consisting of nitrides, carbides and borides is added to silicon nitride.

【0033】8.窒化物、炭化物およびホウ化物よりな
る群から選択される少なくとも1種の他のセラミックを
窒化ケイ素に加えることを特徴とする、上記4または5
のいずれかの方法。
8. 4 or 5 above, characterized in that at least one other ceramic selected from the group consisting of nitrides, carbides and borides is added to silicon nitride.
Either way.

───────────────────────────────────────────────────── 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 102 T 35/64 A L (72)発明者 フランシスクス・フアン・デイーエン ドイツ79802デツテイヒホーフエン・イエ ステツターシユトラーセ5エイ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication point 102 T 35/64 AL (72) Inventor Franciscus Juan Deien Germany 79802 Detzteichhofen YES TESTER SHUTTRASE 5A

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主として窒化ケイ素を含んでなり、M
g、Y、希土類元素、Alの酸化物、これらの物質の混
合酸化物および複酸化物よりなる群から選択される1種
もしくはそれ以上の焼結助剤添加物が添加されている焼
結物質であって、該酸化物焼結用添加物から生ずる酸素
を差し引いた後に残る計算残存酸素含有量が0.5重量
%より少ないことを特徴とする焼結物質。
1. M comprising mainly silicon nitride,
Sintered substance to which one or more sintering aid additives selected from the group consisting of g, Y, rare earth elements, oxides of Al, mixed oxides and complex oxides of these substances are added. A sintered material characterized in that the calculated residual oxygen content remaining after subtracting the oxygen generated from the oxide sintering additive is less than 0.5% by weight.
【請求項2】 窒化ケイ素粉末並びにMg、Y、希土類
元素、Alの酸化物、これらの金属の混合酸化物および
複酸化物よりなる群から選択される少なくとも1種の焼
結助剤を混合し、未焼結の加圧成形材料を成形しそして
焼結することにより、1種もしくはそれ以上の該焼結助
剤が添加されている窒化ケイ素をベースにした焼結物質
を製造する方法であって、適当量の炭素または炭素を含
有するコークス化可能物質を焼結前に未焼結の加圧成形
材料に加えて窒化ケイ素粉末の表面に存在する酸素を完
全にまたは部分的に除去し、且つ焼結を1750〜21
00℃の温度において少なくとも2バールの窒素圧力下
で行うことを特徴とする方法。
2. Mixing silicon nitride powder and at least one sintering aid selected from the group consisting of oxides of Mg, Y, rare earth elements, Al, mixed oxides and complex oxides of these metals. , A method of producing a sintered material based on silicon nitride to which one or more sintering aids has been added by molding and sintering an unsintered pressure-molding material. A suitable amount of carbon or a coke-forming material containing carbon is added to the green compacted material before sintering to completely or partially remove oxygen present on the surface of the silicon nitride powder, And sintering 1750-21
A process characterized in that it is carried out at a temperature of 00 ° C. under a nitrogen pressure of at least 2 bar.
JP6174851A 1993-07-08 1994-07-05 Silicon nitride sintered material and method for producing the same Pending JPH0748176A (en)

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CH205293 1993-07-08
CH02052/93-2 1993-07-08

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