JPH0832605B2 - 高強度ＳｉＣ焼結体の製造方法 - Google Patents
高強度ＳｉＣ焼結体の製造方法Info
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- JPH0832605B2 JPH0832605B2 JP62139105A JP13910587A JPH0832605B2 JP H0832605 B2 JPH0832605 B2 JP H0832605B2 JP 62139105 A JP62139105 A JP 62139105A JP 13910587 A JP13910587 A JP 13910587A JP H0832605 B2 JPH0832605 B2 JP H0832605B2
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- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、高強度SiC焼結体の製造方法に関する。
〔従来の技術〕 従来、高強度を有するSiC焼結体は、粗粉（粒径85μ
ｍ程度）と微粉（粒径５μｍ程度）のSiC粉末を混合
し、これにバインダーを添加して造粒し、造粒粉を用い
て成形した成形体を焼成した後、Siを含浸して製造され
ている。
ｍ程度）と微粉（粒径５μｍ程度）のSiC粉末を混合
し、これにバインダーを添加して造粒し、造粒粉を用い
て成形した成形体を焼成した後、Siを含浸して製造され
ている。
しかしながら、上記製造方法による高強度SiC焼結体
は、空隙による強度低下、特に1000℃以上で使用される
場合には、空隙を起点としてクラックが成長し、材料自
体の破壊につながり、製品ライフに大きな影響を与えて
いる。
は、空隙による強度低下、特に1000℃以上で使用される
場合には、空隙を起点としてクラックが成長し、材料自
体の破壊につながり、製品ライフに大きな影響を与えて
いる。
かかる空隙の発生は、造粒粉が角張った形状や所定の
大きさ以上の場合、成形体の組織中に空隙が生じ、この
空隙が成形体の焼成後のSi含浸によっても残るためと思
われる。
大きさ以上の場合、成形体の組織中に空隙が生じ、この
空隙が成形体の焼成後のSi含浸によっても残るためと思
われる。
そこで、本発明は、空隙の非常に少ない、高強度の且
つ信頼性の高いものを得ることができる高強度SiC焼結
体の製造方法を提供しようとするものである。
つ信頼性の高いものを得ることができる高強度SiC焼結
体の製造方法を提供しようとするものである。
前記問題点を解決するため、本発明は、粒径10〜250
μｍ、長軸径／短軸径1.0〜1.2のSiC造粒粉を用いて成
形体を成形し、成形体の焼結後にSi含浸を施す方法であ
る。
μｍ、長軸径／短軸径1.0〜1.2のSiC造粒粉を用いて成
形体を成形し、成形体の焼結後にSi含浸を施す方法であ
る。
上記手段によれば、成形体成形時のSiC造粒粉の充填
性が良くなり、粒界に生ずる空隙が小さくなる。又、焼
結後のSi含浸においてSiが空隙に容易に含浸される。
性が良くなり、粒界に生ずる空隙が小さくなる。又、焼
結後のSi含浸においてSiが空隙に容易に含浸される。
SiC造粒粉の粒径が10μｍ未満若しくは250μｍを越え
ると成形体成形時のSiC造粒粉の充填性が悪くなる。
又、長軸径／短軸径が1.2を越えると同様に成形体成形
時のSiC造粒粉の充填性が悪くなる。
ると成形体成形時のSiC造粒粉の充填性が悪くなる。
又、長軸径／短軸径が1.2を越えると同様に成形体成形
時のSiC造粒粉の充填性が悪くなる。
しかして、SiC造粒粉の出発原料は、粒径50μｍ以下
であることが望ましく、又、Si含浸時の含浸量は、35重
量％以上であることが望ましい。
であることが望ましく、又、Si含浸時の含浸量は、35重
量％以上であることが望ましい。
実施例−１ SiC粉末（GC＃3000）100部、フェノール樹脂10部、ア
セトン150部をポットミル中で20時間混合した後、これ
を噴霧乾燥造粒機（スプレードライヤー）により80℃の
熱風で造粒粉を形成した。このSiC造粒粉の平均粒径
は、65μｍで、粒度分布は、15〜220μｍに渡ってい
た。
セトン150部をポットミル中で20時間混合した後、これ
を噴霧乾燥造粒機（スプレードライヤー）により80℃の
熱風で造粒粉を形成した。このSiC造粒粉の平均粒径
は、65μｍで、粒度分布は、15〜220μｍに渡ってい
た。
次いで、SiC造粒粉を金型（80×80×ｔ10）中に充填
し、98MPaの圧力で成形して圧粉体を得た。この圧粉体
を温調器付きの乾燥器中で硬化した後、不活性ガス雰囲
気中において1950℃で、15分間焼成して圧粉体の焼結を
行ない、しかる後石英ガラス容器中にこの焼結体とSi粉
末とを入れSiを圧粉体中に含浸してSi含浸SiC焼結体を
得た。
し、98MPaの圧力で成形して圧粉体を得た。この圧粉体
を温調器付きの乾燥器中で硬化した後、不活性ガス雰囲
気中において1950℃で、15分間焼成して圧粉体の焼結を
行ない、しかる後石英ガラス容器中にこの焼結体とSi粉
末とを入れSiを圧粉体中に含浸してSi含浸SiC焼結体を
得た。
上記Si含浸SiC焼結体よりテストピースを切り出して
曲げ強さ、嵩比重等を測定した結果第１表に示すように
なった。第１表には、通常の粒度配合（84μｍ＋８μ
ｍ）のSiC粉末を出発原料とし、混合→捏和→乾燥後、
造粒粉の粒度を300〜400μｍ程度に揃えて成形、焼成及
びSi含浸を行った従来品のデータも併せて示した。
曲げ強さ、嵩比重等を測定した結果第１表に示すように
なった。第１表には、通常の粒度配合（84μｍ＋８μ
ｍ）のSiC粉末を出発原料とし、混合→捏和→乾燥後、
造粒粉の粒度を300〜400μｍ程度に揃えて成形、焼成及
びSi含浸を行った従来品のデータも併せて示した。
第１表より本発明品は、曲げ強さで従来品に比し約40
％向上し、又、信頼性を表わすワイブル係数も従来品の
8.0から16.5と大幅に向上したことがわかる。更に、本
発明品の嵩比重は、従来品の3.0〜3.1に比し2.7〜2.9と
小さくなり、製品の軽量化につながることがわかる。
％向上し、又、信頼性を表わすワイブル係数も従来品の
8.0から16.5と大幅に向上したことがわかる。更に、本
発明品の嵩比重は、従来品の3.0〜3.1に比し2.7〜2.9と
小さくなり、製品の軽量化につながることがわかる。
なお、本発明品は、Si含浸量が35〜45％、平均線膨張
係数が3.8×10-6℃−１（50〜1000℃）となり、従来品
のSi含浸量（10〜20重量％）、平均線膨張係数（4.5×1
0-6℃−１（50〜1000℃））よりそれぞれ向上してい
る。
係数が3.8×10-6℃−１（50〜1000℃）となり、従来品
のSi含浸量（10〜20重量％）、平均線膨張係数（4.5×1
0-6℃−１（50〜1000℃））よりそれぞれ向上してい
る。
実施例−２ SiC粉末（GC＃4000）100部、フェノール樹脂10部、カ
ーボンブラック10部、アセトン200部を実施例−１のよ
うにして混合、造粒、成形、焼成並びにSi含浸し、Si含
浸SiC焼結体を得た。
ーボンブラック10部、アセトン200部を実施例−１のよ
うにして混合、造粒、成形、焼成並びにSi含浸し、Si含
浸SiC焼結体を得た。
この実施例−２のSi含浸SiC焼結体の特性は、嵩比重
が約2.8〜2.9、曲げ強さが400〜450MPaと実施例−１に
比して向上し、ワイブル係数が16.0とほぼ同様の値を示
した。
が約2.8〜2.9、曲げ強さが400〜450MPaと実施例−１に
比して向上し、ワイブル係数が16.0とほぼ同様の値を示
した。
実施例−３ 粒径85μｍのSiC粉末（GC＃180）100部、フェノール
樹脂15部、アセトン200部を実施例−１のようにして混
合、造粒（粒度800μｍ）、成形、焼成並びにSi含浸
し、Si含浸SiC焼結体を得た。
樹脂15部、アセトン200部を実施例−１のようにして混
合、造粒（粒度800μｍ）、成形、焼成並びにSi含浸
し、Si含浸SiC焼結体を得た。
実施例−３のSi含浸SiC焼結体の特性は、嵩比重が約
2.90となり実施例−１とほぼ同様の値を示したが、曲げ
強さが180MPaと従来品以下になると共に、ワイブル係数
が8.5と従来品と同程度となった。
2.90となり実施例−１とほぼ同様の値を示したが、曲げ
強さが180MPaと従来品以下になると共に、ワイブル係数
が8.5と従来品と同程度となった。
実施例−４ 粒径５μｍのSiC粉末（GC＃3000）100部、フェノール
樹脂10部、アセトン150部を混合後、約350μｍの大きさ
に造粒し、この造粒粉を金型成形して圧粉体を得た。し
かる後、圧粉体に焼成並びにSi含浸を施し、Si含浸SiC
焼結体を得た。
樹脂10部、アセトン150部を混合後、約350μｍの大きさ
に造粒し、この造粒粉を金型成形して圧粉体を得た。し
かる後、圧粉体に焼成並びにSi含浸を施し、Si含浸SiC
焼結体を得た。
実施例−４のSi含浸SiC焼結体の特性は、嵩比重が3.
0、曲げ強さが220MPa、ワイブル係数が7.5となり、従来
品と同程度となった。
0、曲げ強さが220MPa、ワイブル係数が7.5となり、従来
品と同程度となった。
したがって、上記各実施例から、出発原料であるSiC
粉末は、粒径50μｍ以下で、しかも単一粒度であること
が望ましいことがわかる。SiC粉末原料の粒径が50μｍ
を越えると、造粒粉の長軸径／短軸径が1.2を越え、成
形時の充填性が低下し、粒界に大きな空隙を有するよう
になる。
粉末は、粒径50μｍ以下で、しかも単一粒度であること
が望ましいことがわかる。SiC粉末原料の粒径が50μｍ
を越えると、造粒粉の長軸径／短軸径が1.2を越え、成
形時の充填性が低下し、粒界に大きな空隙を有するよう
になる。
又、SiC造粒粉は、粒径が10〜250μｍ、長軸径／短軸
径が1.0〜1.2であることが望ましく、粒径が10μｍ未満
若しくは250μｍを越え、かつ長軸径／短軸径が1.2を越
えると成形体成形時の充填性が悪くなり、粒界に大きな
空隙を有するようになる。
径が1.0〜1.2であることが望ましく、粒径が10μｍ未満
若しくは250μｍを越え、かつ長軸径／短軸径が1.2を越
えると成形体成形時の充填性が悪くなり、粒界に大きな
空隙を有するようになる。
更に、Si含浸量は、35重量％以上であることが望まし
く、このようにすることによりSi含浸SiC焼結体の嵩比
重を小さくすることができ、その重量を軽くすることが
でき、35重量％未満であると嵩比重が大きくなる。
く、このようにすることによりSi含浸SiC焼結体の嵩比
重を小さくすることができ、その重量を軽くすることが
でき、35重量％未満であると嵩比重が大きくなる。
なお、上記各実施例においては、成形体の成形を金型
を用いる圧縮成形による場合について述べたが、これに
限らずCIP成形、スリップキャスト成形、押出し成形、
射出成形等によって行うようにしてもよい。
を用いる圧縮成形による場合について述べたが、これに
限らずCIP成形、スリップキャスト成形、押出し成形、
射出成形等によって行うようにしてもよい。
以上のように本発明によれば、成形体成形時のSiC造
粒粉の充填性が良くなり、粒界に生ずる空隙が小さくな
り、かつ空隙にSiが容易に含浸されるので、SiC焼結体
の曲げ強さを従来より約40％向上することができ、かつ
ワイブル係数も大幅に向上することができる。
粒粉の充填性が良くなり、粒界に生ずる空隙が小さくな
り、かつ空隙にSiが容易に含浸されるので、SiC焼結体
の曲げ強さを従来より約40％向上することができ、かつ
ワイブル係数も大幅に向上することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】粒径10〜250μｍ、長軸径／短軸径1.0〜1.
2のSiC造粒粉を用いて成形体を成形し、成形体の焼結後
にSi含浸を施すことを特徴とする高強度SiC焼結体の製
造方法。 - 【請求項２】前記SiC造粒粉の出発原料は、粒径50μｍ
以下である特許請求の範囲第１項記載の高強度SiC焼結
体の製造方法。 - 【請求項３】前記Siの含浸量は、35重量％以上である特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の高強度SiC焼結体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139105A JPH0832605B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 高強度ＳｉＣ焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139105A JPH0832605B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 高強度ＳｉＣ焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63303882A JPS63303882A (ja) | 1988-12-12 |
| JPH0832605B2 true JPH0832605B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=15237598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62139105A Expired - Fee Related JPH0832605B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 高強度ＳｉＣ焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832605B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4822534B2 (ja) * | 2006-12-14 | 2011-11-24 | 花王株式会社 | セラミックスの製造方法 |
| CN106986552B (zh) * | 2017-04-17 | 2020-07-14 | 上海强华实业股份有限公司 | 一种耐高温石英玻璃的制造方法 |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP62139105A patent/JPH0832605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63303882A (ja) | 1988-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |