JPH0780707B2 - 高強度酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法 - Google Patents
高強度酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法Info
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- JPH0780707B2 JPH0780707B2 JP62168116A JP16811687A JPH0780707B2 JP H0780707 B2 JPH0780707 B2 JP H0780707B2 JP 62168116 A JP62168116 A JP 62168116A JP 16811687 A JP16811687 A JP 16811687A JP H0780707 B2 JPH0780707 B2 JP H0780707B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、切削工具材料，耐摩耗工具材料，耐食性材
料，高温機械部品用材料，精密機械部品用材料及び時計
側を含めた装飾用材料に適する高強度酸化アルミニウム
基焼結体及びその製造方法に関するものである。
料，高温機械部品用材料，精密機械部品用材料及び時計
側を含めた装飾用材料に適する高強度酸化アルミニウム
基焼結体及びその製造方法に関するものである。
（従来の技術） 一般に、酸化アルミニウムを主成分とする焼結体は、耐
酸化性及び金属との耐溶着性にすぐれていて、しかも低
価格であることから各種の産業分野で利用されている。
この酸化アルミニウムを主成分とする焼結体の内、酸化
アルミニウムにSiO2,MgO,NiO,MnO2，ZrO2,TiC,SiC,TiN,
Si3N4，TiB2，ZrB2などを添加してなる酸化アルミニウ
ム基焼結体は、切削工具材料，耐摩耗工具材料又は電子
材料として利用されている。また、酸化アルミニウムに
主としてカーボンを添加してなる炭素含有酸化アルミニ
ウム基焼結体は、鋳造用ノズル又は、製鉄・製鋼用炉の
内壁などの耐火物として利用されている。これらの内、
後者の炭素含有酸化アルミニウム基焼結体の代表的なも
のとしては、特開昭57-123860号公報がある。
酸化性及び金属との耐溶着性にすぐれていて、しかも低
価格であることから各種の産業分野で利用されている。
この酸化アルミニウムを主成分とする焼結体の内、酸化
アルミニウムにSiO2,MgO,NiO,MnO2，ZrO2,TiC,SiC,TiN,
Si3N4，TiB2，ZrB2などを添加してなる酸化アルミニウ
ム基焼結体は、切削工具材料，耐摩耗工具材料又は電子
材料として利用されている。また、酸化アルミニウムに
主としてカーボンを添加してなる炭素含有酸化アルミニ
ウム基焼結体は、鋳造用ノズル又は、製鉄・製鋼用炉の
内壁などの耐火物として利用されている。これらの内、
後者の炭素含有酸化アルミニウム基焼結体の代表的なも
のとしては、特開昭57-123860号公報がある。
（発明が解決しようとする問題点） 酸化アルミニウム基焼結体の内、酸化アルミニウムに0.
1〜3wt％のMgOを添加してなるAl2O3‐MgO基焼結体は、
焼結工程においてMgOがAl2O3の粒成長抑制作用をし、焼
結後Al2O3粒界にMgO−Al2O3のスピネルを形成すること
により緻密な焼結体になっているものである。しかしな
がら、MgOの粒成長抑制効果がそれほど著しくなく、又N
a2OやK2Oなどの微量の不純物によりその効果が更に低下
するなどのために強度が低すぎるという問題がある。ま
た、酸化アルミニウムにZrO2,TiC,TiB2,SiC又はSi3N4な
どを添加してなる酸化アルミニウム基焼結体は、Al2O3
‐MgO基焼結体に比較して高強度になり、耐衝撃性を必
要とする領域にまで応用されているものである。しかし
ながら、これらの酸化アルミニウム基焼結体は、高強度
になった反面、焼結し難いという問題がある。
1〜3wt％のMgOを添加してなるAl2O3‐MgO基焼結体は、
焼結工程においてMgOがAl2O3の粒成長抑制作用をし、焼
結後Al2O3粒界にMgO−Al2O3のスピネルを形成すること
により緻密な焼結体になっているものである。しかしな
がら、MgOの粒成長抑制効果がそれほど著しくなく、又N
a2OやK2Oなどの微量の不純物によりその効果が更に低下
するなどのために強度が低すぎるという問題がある。ま
た、酸化アルミニウムにZrO2,TiC,TiB2,SiC又はSi3N4な
どを添加してなる酸化アルミニウム基焼結体は、Al2O3
‐MgO基焼結体に比較して高強度になり、耐衝撃性を必
要とする領域にまで応用されているものである。しかし
ながら、これらの酸化アルミニウム基焼結体は、高強度
になった反面、焼結し難いという問題がある。
炭素含有酸化アルミニウム基焼結体である特開昭57-123
860号公報は、アルミナ骨材80〜97wt％とカーボン３〜2
0wt％を含有する配合物に、金属シリコン粉末と金属ア
ルミニウム粉末を、Si/Alの重量比が0.1〜２になるよう
に合計量0.5〜15wt％添加してなるアルミナ・カーボン
質耐火物である。この特開昭57-123860号公報は、耐火
物を目的にしているために、前述の酸化アルミニウム基
焼結体に比較して1/20〜1/30の強度しかないという問題
がある。
860号公報は、アルミナ骨材80〜97wt％とカーボン３〜2
0wt％を含有する配合物に、金属シリコン粉末と金属ア
ルミニウム粉末を、Si/Alの重量比が0.1〜２になるよう
に合計量0.5〜15wt％添加してなるアルミナ・カーボン
質耐火物である。この特開昭57-123860号公報は、耐火
物を目的にしているために、前述の酸化アルミニウム基
焼結体に比較して1/20〜1/30の強度しかないという問題
がある。
本発明は、上述のような問題点を解決したもので、具体
的には、酸化アルミニウムに微量のカーボンを非常に分
散性よく添加して、硬度及び強度が高く、切削試験にお
ける耐摩耗性及び耐欠損性にもすぐれている炭素含有の
高強度酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法の提
供を目的とするものである。
的には、酸化アルミニウムに微量のカーボンを非常に分
散性よく添加して、硬度及び強度が高く、切削試験にお
ける耐摩耗性及び耐欠損性にもすぐれている炭素含有の
高強度酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法の提
供を目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、酸化アルミニウムの粒成長を抑制して、
しかも酸化アルミニウム基焼結体の硬さ，強度及び破壊
靱性値などの諸特性値を低下させずに、耐摩耗性及び耐
欠損性の向上に寄与するような添加物について検討して
いた所、特定量のカーボン、特に微量のカーボンを分散
性よく添加し、酸化アルミニウムの粒界を連続的に巡る
状態にすることにより、酸化アルミニウムの粒成長が著
しく抑制されて高硬度，高強度並びに耐摩耗性及び耐欠
損性にすぐれた酸化アルミニウム基焼結体になるという
知見を得たものである。この知見に基づいて本発明を完
成するに至ったものである。
しかも酸化アルミニウム基焼結体の硬さ，強度及び破壊
靱性値などの諸特性値を低下させずに、耐摩耗性及び耐
欠損性の向上に寄与するような添加物について検討して
いた所、特定量のカーボン、特に微量のカーボンを分散
性よく添加し、酸化アルミニウムの粒界を連続的に巡る
状態にすることにより、酸化アルミニウムの粒成長が著
しく抑制されて高硬度，高強度並びに耐摩耗性及び耐欠
損性にすぐれた酸化アルミニウム基焼結体になるという
知見を得たものである。この知見に基づいて本発明を完
成するに至ったものである。
すなわち、本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体
は、カーボン0.03〜3wt％と、残り平均粒径2.0μｍ以下
の酸化アルミニウムを主成分とする硬質相と不可避不純
物とからなり、かつ該カーボンが連続した組織でなるも
のである。
は、カーボン0.03〜3wt％と、残り平均粒径2.0μｍ以下
の酸化アルミニウムを主成分とする硬質相と不可避不純
物とからなり、かつ該カーボンが連続した組織でなるも
のである。
本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体におけるカー
ボンは、特に非晶質カーボン、その中でも例えば、フェ
ノール樹脂を1300〜3000℃に加熱することにより形成さ
れるといわれているガラス状カーボン、又はこのガラス
状カーボンに相当する高硬度及び高強度などの特性を有
するカーボンからなる場合は、焼結体の強度，耐摩耗性
及び耐欠損性がすぐれることから好ましいことである。
このカーボン量が0.03wt％未満では、酸化アルミニウム
の粒成長抑制効果が低く、焼結体の強度及び耐欠損性が
低下する。逆に、カーボン量が3wt％を超えて多くなる
と、焼結体の硬さ及び耐摩耗性が低下する。このため
に、カーボン量は、0.03〜3wt％と定めたものである。
特に、カーボン量が１〜3wt％の場合は、カーボンの連
続した組織からなる焼結体になり、電気伝導性を示し、
放電加工により良好な被加工性も有することから複雑形
状を形成するための焼結体として好ましいものである。
ボンは、特に非晶質カーボン、その中でも例えば、フェ
ノール樹脂を1300〜3000℃に加熱することにより形成さ
れるといわれているガラス状カーボン、又はこのガラス
状カーボンに相当する高硬度及び高強度などの特性を有
するカーボンからなる場合は、焼結体の強度，耐摩耗性
及び耐欠損性がすぐれることから好ましいことである。
このカーボン量が0.03wt％未満では、酸化アルミニウム
の粒成長抑制効果が低く、焼結体の強度及び耐欠損性が
低下する。逆に、カーボン量が3wt％を超えて多くなる
と、焼結体の硬さ及び耐摩耗性が低下する。このため
に、カーボン量は、0.03〜3wt％と定めたものである。
特に、カーボン量が１〜3wt％の場合は、カーボンの連
続した組織からなる焼結体になり、電気伝導性を示し、
放電加工により良好な被加工性も有することから複雑形
状を形成するための焼結体として好ましいものである。
本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体における硬質
相は、α−Al2O3，β−Al2O3又はこれらの混合物からな
るものである。また、これらの酸化アルミニウムに従来
から添加物として用いられているY2O3,MgO,CaO,NiO,Cr2
O3，TiO2，MnO2，Co3O4などの酸化物が酸化アルミニウ
ムに対して、5wt％以下固溶又は混在した酸化アルミニ
ウムを主成分としたものである。この硬質相は、できる
だけ微細であることが望ましく、特に緻密性，耐摩耗性
及び耐欠損性を高めるために、平均粒径が2.0μｍ以
下、好ましくは平均粒径1.0μｍ以下の酸化アルミニウ
ムがよい。
相は、α−Al2O3，β−Al2O3又はこれらの混合物からな
るものである。また、これらの酸化アルミニウムに従来
から添加物として用いられているY2O3,MgO,CaO,NiO,Cr2
O3，TiO2，MnO2，Co3O4などの酸化物が酸化アルミニウ
ムに対して、5wt％以下固溶又は混在した酸化アルミニ
ウムを主成分としたものである。この硬質相は、できる
だけ微細であることが望ましく、特に緻密性，耐摩耗性
及び耐欠損性を高めるために、平均粒径が2.0μｍ以
下、好ましくは平均粒径1.0μｍ以下の酸化アルミニウ
ムがよい。
本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体を作製するに
は、酸化アルミニウム中へのカーボンの分散を重要視す
る必要がある。このために、酸化アルミニウム粉末の表
面にカーボンを被覆させた複合粉末を出発原料として用
いることが好ましいものである。
は、酸化アルミニウム中へのカーボンの分散を重要視す
る必要がある。このために、酸化アルミニウム粉末の表
面にカーボンを被覆させた複合粉末を出発原料として用
いることが好ましいものである。
すなわち、本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体の
製造方法は、酸化アルミニウムを主成分とする粉末の表
面をカーボンで被覆してなる複合粉末を混合及び成形
後、真空中又は非酸化性ガス中で加熱燒結して、0.03〜
3wt％のカーボンと、残り酸化アルミニウムを主成分と
する硬質相と不可避不純物とからなる焼結体にすること
を特徴とするものである。
製造方法は、酸化アルミニウムを主成分とする粉末の表
面をカーボンで被覆してなる複合粉末を混合及び成形
後、真空中又は非酸化性ガス中で加熱燒結して、0.03〜
3wt％のカーボンと、残り酸化アルミニウムを主成分と
する硬質相と不可避不純物とからなる焼結体にすること
を特徴とするものである。
本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体の製造方法に
おける酸化アルミニウムを主成分とする粉末の表面にカ
ーボンを被覆してなる複合粉末は、α−Al2O3，β−Al2
O3，γ−Al2O3，非晶質の酸化アルミニウム又はこれら
２種以上の混合物からなる酸化アルミニウム、又は、こ
れらの酸化アルミニウムにY2O3,MgO,CaO,NiO,Cr2O3，Ti
O2，Co3O4などの酸化物が酸化アルミニウムに対して5wt
％以下固溶又は混在した酸化アルミニウムを主成分とし
た粉末の表面にカーボンを被覆させた複合粉末を出発原
料として用いることが本発明の基盤となるものである。
特に、酸化アルミニウムは、易焼結性からサブミクロン
又は非晶質状でなる平均粒径0.5μｍ以下の微細粉末を
用いるのが好ましいことである。カーボンの被覆方法
は、特に有機化合物、例えばフェノール樹脂，ビニール
樹脂，ポリビニルピロドリンなどを溶剤で溶解してなる
溶液中で酸化アルミニウムを主成分とする粉末を混合及
び乾燥後、加熱処理する方法が工程の容易なことから好
ましいことである。さらに、含有カーボン量の制御は、
有機化合物の種類及びその含有量により行なうことがで
きるものである。
おける酸化アルミニウムを主成分とする粉末の表面にカ
ーボンを被覆してなる複合粉末は、α−Al2O3，β−Al2
O3，γ−Al2O3，非晶質の酸化アルミニウム又はこれら
２種以上の混合物からなる酸化アルミニウム、又は、こ
れらの酸化アルミニウムにY2O3,MgO,CaO,NiO,Cr2O3，Ti
O2，Co3O4などの酸化物が酸化アルミニウムに対して5wt
％以下固溶又は混在した酸化アルミニウムを主成分とし
た粉末の表面にカーボンを被覆させた複合粉末を出発原
料として用いることが本発明の基盤となるものである。
特に、酸化アルミニウムは、易焼結性からサブミクロン
又は非晶質状でなる平均粒径0.5μｍ以下の微細粉末を
用いるのが好ましいことである。カーボンの被覆方法
は、特に有機化合物、例えばフェノール樹脂，ビニール
樹脂，ポリビニルピロドリンなどを溶剤で溶解してなる
溶液中で酸化アルミニウムを主成分とする粉末を混合及
び乾燥後、加熱処理する方法が工程の容易なことから好
ましいことである。さらに、含有カーボン量の制御は、
有機化合物の種類及びその含有量により行なうことがで
きるものである。
この複合粉末に、必要に応じてパラフィン，ポリビニル
アルコール，ポリスチレンなどの成形用滑剤の添加，造
粒及び篩別を施こした後、型押し，押出し及び射出成形
などの従来の粉末治金の方法でもって成形し、次いで、
真空中又は非酸化性ガス中で加熱処理して滑剤を飛散さ
せた後、真空中又は非酸化性ガス中で加熱燒結すればよ
い。
アルコール，ポリスチレンなどの成形用滑剤の添加，造
粒及び篩別を施こした後、型押し，押出し及び射出成形
などの従来の粉末治金の方法でもって成形し、次いで、
真空中又は非酸化性ガス中で加熱処理して滑剤を飛散さ
せた後、真空中又は非酸化性ガス中で加熱燒結すればよ
い。
燒結は、真空中又はAr,N2などに非酸化性ガス中で減
圧，常圧又は200〜500kgf/cm2の加圧下で1300〜1800℃
の加熱にて１〜４時間保持すればよい。このようにして
燒結した後、必要に応じて1000気圧以上の圧力,1300〜1
600℃の温度により熱間静水圧処理（HIP処理）すること
は、焼結体の緻密化及び強度向上から好ましいことであ
る。
圧，常圧又は200〜500kgf/cm2の加圧下で1300〜1800℃
の加熱にて１〜４時間保持すればよい。このようにして
燒結した後、必要に応じて1000気圧以上の圧力,1300〜1
600℃の温度により熱間静水圧処理（HIP処理）すること
は、焼結体の緻密化及び強度向上から好ましいことであ
る。
（作用） 本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体は、分散性に
すぐれたカーボンが酸化アルミニウムを包囲するような
状態に分散しているために、酸化アルミニウムの結晶粒
子の相互拡散が阻止され、そのために酸化アルミニウム
の粒成長を抑制するという作用が働いているものであ
る。また、この分散性にすぐれたカーボンが酸化アルミ
ニウムの異方性を緩和するという作用もしているもので
ある。特に、焼結体中のカーボンがガラス状カーボン又
はガラス状カーボンに相当する諸特性を有している場合
には、耐衝撃性，耐酸化性及び耐食性などの焼結体の諸
特性を向上させる作用が高いものである。
すぐれたカーボンが酸化アルミニウムを包囲するような
状態に分散しているために、酸化アルミニウムの結晶粒
子の相互拡散が阻止され、そのために酸化アルミニウム
の粒成長を抑制するという作用が働いているものであ
る。また、この分散性にすぐれたカーボンが酸化アルミ
ニウムの異方性を緩和するという作用もしているもので
ある。特に、焼結体中のカーボンがガラス状カーボン又
はガラス状カーボンに相当する諸特性を有している場合
には、耐衝撃性，耐酸化性及び耐食性などの焼結体の諸
特性を向上させる作用が高いものである。
本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体の製造方法
は、酸化アルミニウムを主体とする粉末の表面にカーボ
ンを被覆させた複合粉末を出発原料として用いるために
カーボンの分散性が著しくすぐれるという作用があり、
また、その適質及び適量のカーボンが燒結を阻害せず
に、逆に促進させるという作用をしているものである。
は、酸化アルミニウムを主体とする粉末の表面にカーボ
ンを被覆させた複合粉末を出発原料として用いるために
カーボンの分散性が著しくすぐれるという作用があり、
また、その適質及び適量のカーボンが燒結を阻害せず
に、逆に促進させるという作用をしているものである。
（実施例） 実施例１ 市販の平均粒径0.2μｍのAl2O3粉末を出発原料として、
アルミナ製ボール及び各種の溶剤と共にアルミナ製ポッ
トでもって湿式混合粉砕した。こうして得たスラリーに
対して、溶剤に室温又は加熱して溶解した有機化合物
を、スラリー中のAl2O3粉末に対して５％になるように
添加して、さらに混合した後、アルミナ製容器中で攪拌
しながら乾燥し、混合粉末を得た。この混合粉末を黒鉛
ボードに充填し、窒素中、３℃/minの定速昇温で900℃
まで昇温してAl2O3粉末の表面にカーボンを被覆した各
種の複合粉末を作製した。この各種の複合粉末の作製の
ために使用した溶剤，有機化合物及び複合粉末中の炭素
量を第１表に示した。
アルミナ製ボール及び各種の溶剤と共にアルミナ製ポッ
トでもって湿式混合粉砕した。こうして得たスラリーに
対して、溶剤に室温又は加熱して溶解した有機化合物
を、スラリー中のAl2O3粉末に対して５％になるように
添加して、さらに混合した後、アルミナ製容器中で攪拌
しながら乾燥し、混合粉末を得た。この混合粉末を黒鉛
ボードに充填し、窒素中、３℃/minの定速昇温で900℃
まで昇温してAl2O3粉末の表面にカーボンを被覆した各
種の複合粉末を作製した。この各種の複合粉末の作製の
ために使用した溶剤，有機化合物及び複合粉末中の炭素
量を第１表に示した。
この第１表に示した各種複合粉末をアルミナ製ボール，
アルミナ製ポット及びメタノールを用いて再度湿式混合
粉砕し、さらに成形滑剤としてパラフィンを添加した。
次いで、これらの混合粉末を1ton/cm2の圧力で所定形状
に成形した後、５×10-2torrの真空中、1450℃で２時間
保持にて燒結した。こうして得た焼結体を、さらに1500
気圧、アルゴン雰囲気中、1350℃で30分間HIP処理を行
った。比較として、第１表の複合粉末を用いずに、Al2O
3にカーボンブラック1wt％添加して上述の燒結条件及び
HIP処理した焼結体を比較品１、Al2O3に1wt％ MgO添加
して同様にして得た焼結体を比較品２とした。こうして
得た各焼結体の硬さ，抗折力及び破壊靱性値を調べて、
その結果を第２表に示した。さらに、走査型電子顕微鏡
にて各焼結体のAl2O3結晶の平均粒径を調べて第２表に
併記した。また、本発明１〜６及び比較品1,2における
それぞれの含有カーボンの分布状態を確認するために電
気伝導性と放電加工が可能か否かについて調べた所、本
発明品１〜６は、103〜104Ωcmの電気抵抗率であり、放
電加工も可能であったのに対し、比較品1,2は、107〜10
8Ωcmの電気抵抗率であり、放電加工が不可能であっ
た。
アルミナ製ポット及びメタノールを用いて再度湿式混合
粉砕し、さらに成形滑剤としてパラフィンを添加した。
次いで、これらの混合粉末を1ton/cm2の圧力で所定形状
に成形した後、５×10-2torrの真空中、1450℃で２時間
保持にて燒結した。こうして得た焼結体を、さらに1500
気圧、アルゴン雰囲気中、1350℃で30分間HIP処理を行
った。比較として、第１表の複合粉末を用いずに、Al2O
3にカーボンブラック1wt％添加して上述の燒結条件及び
HIP処理した焼結体を比較品１、Al2O3に1wt％ MgO添加
して同様にして得た焼結体を比較品２とした。こうして
得た各焼結体の硬さ，抗折力及び破壊靱性値を調べて、
その結果を第２表に示した。さらに、走査型電子顕微鏡
にて各焼結体のAl2O3結晶の平均粒径を調べて第２表に
併記した。また、本発明１〜６及び比較品1,2における
それぞれの含有カーボンの分布状態を確認するために電
気伝導性と放電加工が可能か否かについて調べた所、本
発明品１〜６は、103〜104Ωcmの電気抵抗率であり、放
電加工も可能であったのに対し、比較品1,2は、107〜10
8Ωcmの電気抵抗率であり、放電加工が不可能であっ
た。
実施例２ 実施例１で得た本発明品１〜６及び比較品１〜２を用い
て、下記の旋削条件及びフライス切削条件により切削試
験を行い、耐摩耗性及び耐欠損性を比較した。その結果
を第３表に示した。
て、下記の旋削条件及びフライス切削条件により切削試
験を行い、耐摩耗性及び耐欠損性を比較した。その結果
を第３表に示した。
切削試験条件 被削材 FC 35（HB 230） チップ形状 SNGN 120804 切削速度 300m/min 送り速度 0.2mm/rev 切り込み量 1.5mm 切削時間 20 min 乾式連続切削 フライス切削試験条件 被削材 FCD 50（HB 330） チップ形状 SNGN 120804 切削速度 200m/min 切り込み量 1.5mm 寿命判定 0.18mm/刃の送り速度から乾式断続切削を
行い、200mm切削ごとに送りを増加させて、チップが欠
損した時の送り速度で示した。
行い、200mm切削ごとに送りを増加させて、チップが欠
損した時の送り速度で示した。
実施例３ 市販の平均粒径0.2μm,1.5μm,2.5μｍのAl2O3粉末にレ
ゾール型フェノール樹脂２％を加えて、メタノールを溶
媒とし、アルミナ製ポット，アルミナ製ボールを用いて
24時間混合粉砕した。その後、大気中、100℃で混合粉
末を乾燥し、カーボン型に充填してArガス中、300kg/cm
2の圧力で1400℃、１時間保持によりホットプレスし
た。こうして得た焼結体を実施例１及び実施例２と同様
にして、焼結体の諸特性値及び切削性能値を調べ、その
結果を第４表に示した。また、実施例１と同様に、本発
明品7,8及び比較品３におけるそれぞれの電気伝導性に
ついて調べた所、本発明品7,8は、約104Ωcmの電気抵抗
率を示したのに対し、比較品３は、約108Ωcmであっ
た。
ゾール型フェノール樹脂２％を加えて、メタノールを溶
媒とし、アルミナ製ポット，アルミナ製ボールを用いて
24時間混合粉砕した。その後、大気中、100℃で混合粉
末を乾燥し、カーボン型に充填してArガス中、300kg/cm
2の圧力で1400℃、１時間保持によりホットプレスし
た。こうして得た焼結体を実施例１及び実施例２と同様
にして、焼結体の諸特性値及び切削性能値を調べ、その
結果を第４表に示した。また、実施例１と同様に、本発
明品7,8及び比較品３におけるそれぞれの電気伝導性に
ついて調べた所、本発明品7,8は、約104Ωcmの電気抵抗
率を示したのに対し、比較品３は、約108Ωcmであっ
た。
（発明の効果） 以上の結果、本発明の高強度酸化アルミニウム基焼結体
は、微細な酸化アルミニウム結晶の焼結体にすることが
可能で、その諸特性及び性能としては、硬さ及び耐摩耗
性が同等もしくは僅かに向上し、抗折力が比較品に比べ
て50〜214％も向上し、切削試験による耐欠損性が１〜
３ランクも向上するという効果があるものである。
は、微細な酸化アルミニウム結晶の焼結体にすることが
可能で、その諸特性及び性能としては、硬さ及び耐摩耗
性が同等もしくは僅かに向上し、抗折力が比較品に比べ
て50〜214％も向上し、切削試験による耐欠損性が１〜
３ランクも向上するという効果があるものである。
本発明の焼結体は、従来の酸化アルミニウム基焼結体で
適用されている切削工具材料又耐摩耗工具材料の他に、
微粒にすることが可能であることからシャープエッジに
加工したときに刃立ち性にすぐれ、強度も高いことから
磁気テープの切断刃などに適用できること、また含有成
分の特徴である耐酸化性及び耐食性をも有していること
からメカニカルシール，バルブ，バルブシート及びホー
ルなどに適用できること、さらに黒色系色調を有するこ
とから時計用外装部品，釣り具部品，ゴルフクラブヘッ
ドなどを含めた装飾部品にも適用できる産業上有用な材
料である。
適用されている切削工具材料又耐摩耗工具材料の他に、
微粒にすることが可能であることからシャープエッジに
加工したときに刃立ち性にすぐれ、強度も高いことから
磁気テープの切断刃などに適用できること、また含有成
分の特徴である耐酸化性及び耐食性をも有していること
からメカニカルシール，バルブ，バルブシート及びホー
ルなどに適用できること、さらに黒色系色調を有するこ
とから時計用外装部品，釣り具部品，ゴルフクラブヘッ
ドなどを含めた装飾部品にも適用できる産業上有用な材
料である。
Claims (5)
- 【請求項１】カーボン0.03〜3wt％と、残り平均粒径2.0
μｍ以下の酸化アルミニウムを主成分とする硬質相と不
可避不純物とからり、かつ該カーボンが連続した組織で
なることを特徴とする高強度酸化アルミニウム基焼結
体。 - 【請求項２】上記カーボンは、非晶質カーボンでなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高強度酸化
アルミニウム基焼結体。 - 【請求項３】酸化アルミニウムを主成分とする粉末の表
面をカーボンで被覆してなる複合粉末を混合及び成形
後、真空中又は非酸化性ガス中で加熱焼結して、0.03〜
3wt％のカーボンと、残り酸化アルミニウムを主成分と
する硬質相と不可避不純物とからなる焼結体にすること
を特徴とする高強度酸化アルミニウム基焼結体の製造方
法。 - 【請求項４】上記カーボンは、非晶質カーボンでなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の高強度酸化
アルミニウム基焼結体の製造方法。 - 【請求項５】上記酸化アルミニウムは、平均粒径が2.0
μｍ以下でなることを特徴とする特許請求の範囲第３項
又は第４項記載の高強度酸化アルミニウム基焼結体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62168116A JPH0780707B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 高強度酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62168116A JPH0780707B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 高強度酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6414166A JPS6414166A (en) | 1989-01-18 |
| JPH0780707B2 true JPH0780707B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=15862149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62168116A Expired - Fee Related JPH0780707B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 高強度酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780707B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02255563A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-16 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 工具用アルミナ焼結体 |
| EP0634756B1 (en) * | 1993-07-16 | 1998-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Metal oxide resistor, power resistor, and power circuit breaker |
| US5629666A (en) * | 1994-05-23 | 1997-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power resistor, method of manufacturing the same, and power circuit breaker |
| JP4765719B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2011-09-07 | Ｔｄｋ株式会社 | 焼結体、磁気ヘッドスライダ、及び焼結体の製造方法 |
| CN118405926B (zh) * | 2024-04-26 | 2026-02-03 | 武汉科技大学 | 一种高强度耐侵蚀Al4O4C基复合材料及其制备方法 |
-
1987
- 1987-07-06 JP JP62168116A patent/JPH0780707B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6414166A (en) | 1989-01-18 |
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