JPH0782035A - サイアロン・窒化アルミニウム複合粉末の製造方法 - Google Patents
サイアロン・窒化アルミニウム複合粉末の製造方法Info
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Abstract
かつ再現性良く制御し得るサイアロン・窒化アルミニウ
ム複合粉末の製造法を提供すること。 【構成】 一般式:Si6-ZAlZOZN8-Z(Z≦4.2)で表され
るサイアロン粉末に炭素質粉末を添加混合し、窒素気流
中1500〜1700℃で1時間以上焼成すること。 【効果】 本発明は、出発原料としてサイアロン粉末と
炭素質粉末を用いるものであり、焼成時にサイアロンの
還元窒化により窒化アルミニウムの生成反応のみが生
じ、この窒化アルミニウムの生成量は、添加する炭素量
によって一義的に決定され、炭素が消費された時点で反
応は完結する。このため、サイアロン/窒化アルミニウ
ム比が正確に制御された、再現性可能なサイアロン・窒
化アルミニウム複合粉末が得られる。
Description
ミニウム複合粉末の製造方法に関し、詳細には、サイア
ロンと窒化アルミニウムの量比をばらつきなく、所望の
量比に制御することができるサイアロン・窒化アルミニ
ウム複合粉末の製造方法に関する。
は、サイアロンの持つ高強度、高耐熱性と窒化アルミニ
ウムの持つ高熱伝導性とを活かした複合セラミックス原
料として有望視されている。また、この複合粉末は、窒
化けい素焼結体の高温強度特性の改善に有効な添加材と
しても期待されている。
複合粉末は、従来より、SiO2粉末、Al2O3粉末及び炭素
質粉末の混合粉末を窒素気流中で焼成する還元窒化法に
より合成できることが知られている。そして、その温度
及び時間を調節することにより、サイアロンと窒化アル
ミニウムとの量比を調節している。
サイアロン・窒化アルミニウム複合粉末は得られるが、
この従来法では、サイアロンと窒化アルミニウムの量比
がばらつき易く、その量比を正確に制御することが困難
であるという欠点を有している。
ウム複合粉末のサイアロン/窒化アルミニウム比を正確
に、かつ再現性良く制御する方法について、鋭意研究を
重ねた結果、本発明を完成したものであって、本発明の
目的は、該比のばらつきがなく、所望比の複合粉末を再
現性良く、容易に合成し得るサイアロン・窒化アルミニ
ウム複合粉末の製造法を提供することにある。
窒化アルミニウム複合粉末の製造法において、原料とし
てサイアロン単相粉末及び炭素質粉末を用い、この混合
粉末を所定の焼成温度及び時間で熱処理することを特徴
とし、これによって上記目的とする所望のサイアロン/
窒化アルミニウム比を有する複合粉末を製造するもので
ある。
(Z≦4.2)で表されるサイアロン粉末に炭素質粉末を添
加混合し、窒素気流中1500〜1700℃で1時間以上焼成す
ることを特徴とするサイアロン・窒化アルミニウム複合
粉末の製造方法。」を要旨とする。
原料として使用するサイアロン粉末は、その製造法等に
ついて特に限定するものではなく、一般式Si6-ZAlZOZN
8-Z(Z≦4.2)で表される粉末であれば、いずれの製造法
で得られたものでも任意に使用することができる。例え
ば、SiO2粉末、Al2O3粉末及び炭素質粉末の混合粉末を
窒素気流中で焼成した後、残余の炭素を酸化除去して得
られるサイアロン粉末を使用することができる。
質粉末を添加混合し、窒素気流中で所定温度(1500〜170
0℃)及び所定時間(1時間以上)で焼成することを特徴と
するものである。この際添加する炭素質粉末の量は、窒
化アルミニウム含有量が内比でx重量%のサイアロン・
窒化アルミニウム複合粉末を得ようとする場合、原料サ
イアロン粉末に炭素(C)換算で「900x/(14x+3075)重
量%」の炭素質粉末を内割り添加する。
アルミニウムの生成が進行せず、所望のサイアロン/窒
化アルミニウム比を有する複合体が得られず(後記比較
例1参照)、一方、1700℃を越える温度では、サイアロ
ンが熱分解を起こす危険性があり、その結果として所望
量比以上の窒化アルミニウム含有量となり(後記比較例
2参照)、いずれも好ましくない。焼成時間に関して
は、1時間未満では反応が完結せず、所望のサイアロン
/窒化アルミニウム比が得られないので好ましくない
(後記比較例3参照)。上記好ましい焼成温度範囲(1500
〜1700℃)内であれば、焼成時間を長くしても問題はな
いが、10時間程度で十分であり、それ以上焼成時間を長
くしても経済的に不利になるだけである。
を窒素気流中で焼成する従来の方法でサイアロン・窒化
アルミニウム複合粉末を製造する場合、そのサイアロン
/窒化アルミニウム比は、焼成温度及び時間で制御する
必要があるが、この場合サイアロンの生成と窒化アルミ
ニウムの生成とが平行して進行するため、この量比にば
らつきが生じる(後記比較例4〜7参照)。
発原料がサイアロン粉末と炭素質粉末であり、焼成時に
はサイアロンの還元窒化により窒化アルミニウムの生成
反応のみが生じる。ここで生成する窒化アルミニウムの
量は、添加する炭素量によって一義的に決定され(後記
実施例1〜6参照)、炭素が消費された時点で反応は完
結する。このため、本発明の方法ではサイアロン/窒化
アルミニウム比が正確に制御された複合粉末が得られ
る。
本発明をより詳細に説明する。
サイアロン粉末を合成した。即ちSiO2微粉末とAl2O3微
粉末及びカ−ボンブラックをSi:Al:Cの原子比が1:0.
9:3になるように配合混合し、窒素気流中1430℃で4時
間焼成した。その後、残余のカ−ボンを空気中730℃で
酸化除去した。得られた粉末をX線回折で同定したとこ
ろ、サイアロン単相粉末であった。
のカ−ボンブラックを添加混合し、窒素気流中で表1に
示す温度、時間で焼成した。それぞれの条件で3回の合
成を行い、得られた粉末(合成1〜3)中の窒化アルミニ
ウム量をX線回折により定量した結果を表1に示した。
定する焼成温度(1500〜1700℃)又は時間(1〜10時間)の
範囲外で焼成する点を除いて、上記実施例と同様の方法
でサイアロン・窒化アルミニウム複合粉末を製造した。
即ち、原料として上記実施例と同一のサイアロン粉末を
用い、比較例1では1450℃で、比較例2では1750℃で、
また、比較例3では0.5時間で焼成した。その結果を表
1に併記した。
粉末を原料として用い、かつ本発明で規定する焼成温度
(1500〜1700℃)及び時間(1時間以上)の範囲内で製造し
たサイアロン・窒化アルミニウム複合粉末(実施例1〜
6)は、サイアロン/窒化アルミニウム比にばらつきが
認められず、所望比(目標とする窒化アルミニウム量)の
ものが得られた。
粉末を原料として使用するが、本発明で規定する温度範
囲(1500〜1700℃)外の1450℃で焼成した比較例1では、
目標とする窒化アルミニウムが生成せず、所望比の複合
体が得られなかった。また、本発明で規定する焼成時間
(1時間以上)の範囲外である0.5時間で焼成した比較例
3でも、同じく目標とする窒化アルミニウムが生成せ
ず、所望比の複合体が得られなかった。
700℃)外の1750℃で焼成した比較例2では、目標とする
窒化アルミニウムが10wt%であるにもかかわらず、23.5
〜32.2wt%含有する複合体が得られ、所望比のものが得
られなかった。
実施例1〜6でサイアロン単相粉末を合成するのに用い
た原料、即ちSiO2微粉末とAl2O3微粉末及びカ−ボンブ
ラックをSi:Al:Cの原子比が1:0.9:3になるように配
合、混合した粉末を窒素気流中で表2に示す温度、時間
で焼成し、その後、残余のカ−ボンを酸化除去した。そ
れぞれの条件で3回の合成を行い、得られた粉末中の窒
化アルミニウム量をX線回折により定量した。その結果
を表2に示す。
2O3、Cを用いたもの)では、本発明で規定する焼成温度
及び時間の範囲内で焼成しても、サイアロン/窒化アル
ミニウム比にばらつきがみられ、その比を正確に、かつ
再現性良く制御することができなかった。
ロン単相粉体及び炭素質粉末を原料として使用し、この
混合粉末を所定温度範囲(1500〜1700℃)及び所定時間
(1時間以上)で焼成することにより、サイアロン/窒化
アルミニウム比にばらつきがなく、所望比に制御された
サイアロン・窒化アルミニウム複合粉末が得られる効果
を有する。
Claims (1)
- 【請求項1】 一般式Si6-ZAlZOZN8-Z(Z≦4.2)で表さ
れるサイアロン粉末に炭素質粉末を添加混合し、窒素気
流中1500〜1700℃で1時間以上焼成することを特徴とす
るサイアロン・窒化アルミニウム複合粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5174894A JPH0782035A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | サイアロン・窒化アルミニウム複合粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5174894A JPH0782035A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | サイアロン・窒化アルミニウム複合粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0782035A true JPH0782035A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=15986549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5174894A Pending JPH0782035A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | サイアロン・窒化アルミニウム複合粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782035A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287489B1 (en) | 1999-04-07 | 2001-09-11 | Sandvik Ab | Method for making a sintered composite body |
| WO2008060164A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Dynatrend As | A method and a device for detection of rubbing between a stator and a rotor of a turbo-machine |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5174894A patent/JPH0782035A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287489B1 (en) | 1999-04-07 | 2001-09-11 | Sandvik Ab | Method for making a sintered composite body |
| WO2008060164A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Dynatrend As | A method and a device for detection of rubbing between a stator and a rotor of a turbo-machine |
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