JPS59207880A - 窒化ケイ素焼結体の製造方法 - Google Patents
窒化ケイ素焼結体の製造方法Info
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- JPS59207880A JPS59207880A JP58082805A JP8280583A JPS59207880A JP S59207880 A JPS59207880 A JP S59207880A JP 58082805 A JP58082805 A JP 58082805A JP 8280583 A JP8280583 A JP 8280583A JP S59207880 A JPS59207880 A JP S59207880A
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- powder
- sintered body
- silicon nitride
- nitride sintered
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- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）技術分野
この発明は導電性を改良した窒化けい素（Ｓｉ３Ｎ４）
焼結体（以下Ｓ ｉ ３Ｎ４焼結体と略記する）に係り
、詳しくのべると、Ｓ ｉ ３Ｎ４粉末に焼結助剤と導
電性付与剤を添加して焼結を行い、これによって得られ
る焼結体の粒界層の導電性を改良し、よって焼結体全体
の電気伝導度を改善せしめたことを特徴とする窒化ケイ
素焼結体に関するものである。
焼結体（以下Ｓ ｉ ３Ｎ４焼結体と略記する）に係り
、詳しくのべると、Ｓ ｉ ３Ｎ４粉末に焼結助剤と導
電性付与剤を添加して焼結を行い、これによって得られ
る焼結体の粒界層の導電性を改良し、よって焼結体全体
の電気伝導度を改善せしめたことを特徴とする窒化ケイ
素焼結体に関するものである。
（ロ） 従来技術とその問題点
通常窒化ケイ素焼結体は酸化物を焼結助剤とし非酸化雰
囲気中で焼結することによって、窒化ケイ素相と、ガラ
ス相の２相からなる焼結体として得られている。、その
ため、電気絶縁体となっている。しかしながら導電性物
質の添加によって電気伝導度を同上し放電加工を行なう
といった報告がある。たとえは、大工試ニュース２６（
１１）１９８２、特ｕ１昭５６−１１８２３９がある。
囲気中で焼結することによって、窒化ケイ素相と、ガラ
ス相の２相からなる焼結体として得られている。、その
ため、電気絶縁体となっている。しかしながら導電性物
質の添加によって電気伝導度を同上し放電加工を行なう
といった報告がある。たとえは、大工試ニュース２６（
１１）１９８２、特ｕ１昭５６−１１８２３９がある。
前者はＳｉＣウィスカーの添加、後者はＮａ 、 Ｖａ
、Ｗａ族炭化物、窒化物等の添加によって放電加工に
必要な電気伝導性を確保するものである。しかしながら
、前者は焼結体の強度が低く、従来の焼結体に比べ機械
的強度面の改良が必要であり、また放電加工肌か劣るこ
とに問題があった。後者は電気伝導性に分布がおこりや
すく、放電加工性の均一性を得かたい点に問題があった
。本発明者らは特に後者の原因について種々検討を行な
った結果、原料粉末の粒度を厳重に規定することによっ
て均一な導電性か得られるとともに、導電性添加物の量
を減少させ得ることを見い出したものである。
、Ｗａ族炭化物、窒化物等の添加によって放電加工に
必要な電気伝導性を確保するものである。しかしながら
、前者は焼結体の強度が低く、従来の焼結体に比べ機械
的強度面の改良が必要であり、また放電加工肌か劣るこ
とに問題があった。後者は電気伝導性に分布がおこりや
すく、放電加工性の均一性を得かたい点に問題があった
。本発明者らは特に後者の原因について種々検討を行な
った結果、原料粉末の粒度を厳重に規定することによっ
て均一な導電性か得られるとともに、導電性添加物の量
を減少させ得ることを見い出したものである。
（ハ）発明の構成
本発明は、配合組成の規定とともに、原料粉末は１μ以
下であること、Ｓ ｉ ３Ｎ４粉末及び焼結助剤粉末の
粒径に比べ小さな粒径の導電性粉末を使用することによ
って大きな効果を得るものである。
下であること、Ｓ ｉ ３Ｎ４粉末及び焼結助剤粉末の
粒径に比べ小さな粒径の導電性粉末を使用することによ
って大きな効果を得るものである。
ずなわぢ、５ｉ５Ｎ４に添加する焼結助剤としてＭｇＯ
１Ａ１２０５ 、Ｙ２Ｏろ 、ＺｒＯ２、Ｓ ｉ０２
、ＦｅＯ、ＴｉＯ２、Ｎｉ０１ Ｂｅ０Ｃｒ２０５な
どの１種以」−を焼結体において、Ｓｉ３Ｎ４の０．０
５乃至５体積パーセントに相当する量を添加する。また
導電性粉末として■ａ１■ａ、Ｍａ族炭化物、窒化物、
またはこれらの固溶体から選はれた１種または２種以」
二を焼結体の１乃至２５体積パーセントを占める量を添
加する。焼結助剤はこれらのいずれによっても、効果が
あるが、特にＭｇＯ１Ａノ２Ｑ５ 、Ｙ２Ｏ３の１種以
上の添加による場合、秀れた効果を得た。添加量として
は、Ｓ ｉ ５Ｎ４の体積パーセントで０．０５パーセ
ント以下では添加効果が小さいし５パ一セント以上では
導電性粉末の添加量を増やす必要があり、焼結体特性を
低下させる。
１Ａ１２０５ 、Ｙ２Ｏろ 、ＺｒＯ２、Ｓ ｉ０２
、ＦｅＯ、ＴｉＯ２、Ｎｉ０１ Ｂｅ０Ｃｒ２０５な
どの１種以」−を焼結体において、Ｓｉ３Ｎ４の０．０
５乃至５体積パーセントに相当する量を添加する。また
導電性粉末として■ａ１■ａ、Ｍａ族炭化物、窒化物、
またはこれらの固溶体から選はれた１種または２種以」
二を焼結体の１乃至２５体積パーセントを占める量を添
加する。焼結助剤はこれらのいずれによっても、効果が
あるが、特にＭｇＯ１Ａノ２Ｑ５ 、Ｙ２Ｏ３の１種以
上の添加による場合、秀れた効果を得た。添加量として
は、Ｓ ｉ ５Ｎ４の体積パーセントで０．０５パーセ
ント以下では添加効果が小さいし５パ一セント以上では
導電性粉末の添加量を増やす必要があり、焼結体特性を
低下させる。
導電性粉末としてはＩＶａ 、Ｖａ ％ Ｍａ族炭化物
、窒化物またはこれらの固溶体によって、焼結体強度を
そこなわず十分な電気伝導度を得ることが判明した。
、窒化物またはこれらの固溶体によって、焼結体強度を
そこなわず十分な電気伝導度を得ることが判明した。
これらの金属粉末を添加することは、均一性の点から望
ましい結果を得られなかった。酸化物、硼化物について
も、十分な特性値が得られずいずれの場合も窒化され、
窒化物となるためと考えられた。原料粉末としては、１
μ以上のＳ ｉ ３Ｎ４焼結助剤粉末を使用した場合、
焼結体強度が低く、さらにＳ ｉ ３Ｎ４および焼結助
剤粉末の粒径に比へ、微粒の導電性粉末を使用すれは、
添加量を減少させても安定した導電性を得た。すなわち
導電性粉末は焼結体中の１乃至２５体積パーセントの“
添加によって放電加工が安定して可能であることが判明
した。１バーセンｌ−以下では導電性が不十分てあり２
５バーセ／１・９、上では耐酸化性か劣化し好ましくな
いのである。今まで述べて来た様に本発明によって粒度
をコントロールした原料を用い、５１３Ｎ４扮末、焼結
助剤粉末に導電性粉末を加え非酸化性雰囲気で焼結する
ことによって、高温強度、耐酸化性に秀れ放電加工によ
って安価に複雑形状品を得る方法を示すものである。以
下実施例によって説明する。
ましい結果を得られなかった。酸化物、硼化物について
も、十分な特性値が得られずいずれの場合も窒化され、
窒化物となるためと考えられた。原料粉末としては、１
μ以上のＳ ｉ ３Ｎ４焼結助剤粉末を使用した場合、
焼結体強度が低く、さらにＳ ｉ ３Ｎ４および焼結助
剤粉末の粒径に比へ、微粒の導電性粉末を使用すれは、
添加量を減少させても安定した導電性を得た。すなわち
導電性粉末は焼結体中の１乃至２５体積パーセントの“
添加によって放電加工が安定して可能であることが判明
した。１バーセンｌ−以下では導電性が不十分てあり２
５バーセ／１・９、上では耐酸化性か劣化し好ましくな
いのである。今まで述べて来た様に本発明によって粒度
をコントロールした原料を用い、５１３Ｎ４扮末、焼結
助剤粉末に導電性粉末を加え非酸化性雰囲気で焼結する
ことによって、高温強度、耐酸化性に秀れ放電加工によ
って安価に複雑形状品を得る方法を示すものである。以
下実施例によって説明する。
実施例１
平均粒径０．５μのＳｉ３Ｎ４粉末に第１表に示すよう
な種々の容積比のＭｇＯとＴｉＮ平均粒径口５μを焼結
助剤およＯ・導電性付与剤として添加し、混、今後１７
００°ｃｘ３０分１．−２ 、Ｑ Ｑ ｋｇ ／ ｃｉ
の条件で加、丁焼結してＳｉ３Ｎ４焼結体を得た。
な種々の容積比のＭｇＯとＴｉＮ平均粒径口５μを焼結
助剤およＯ・導電性付与剤として添加し、混、今後１７
００°ｃｘ３０分１．−２ 、Ｑ Ｑ ｋｇ ／ ｃｉ
の条件で加、丁焼結してＳｉ３Ｎ４焼結体を得た。
そしてこれら焼結体の電気伝導度を測定したところ第１
表に示す結果を得た。
表に示す結果を得た。
第１表
実施例２
第１表の６に示した組成に第２表に示す粒径の粒末を配
合し実施例１と同様の条件で焼結体を作、成し電気伝導
度を測定した結果、第２表に示した結果を得た。
合し実施例１と同様の条件で焼結体を作、成し電気伝導
度を測定した結果、第２表に示した結果を得た。
第 ２ 表
実施例ろ
を得た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ａ） 粉末 ＭｇＯ１Ａ１２０５、Ｙ２Ｏ５、Ｚｒ
Ｏ２，５ＩＯ２、Ｆｅ０１’ｒ’ｉ０２ 、ＮｉＯ、Ｂ
ｅＯ、、Ｃｒ２Ｏ３から選ばれた１種または２種以上の
粉末で窒化ケイ素焼結体において０．０５乃至５体積パ
ーセントに相当する量を置換したＳ ｉ ３Ｎ４粉末を
主成分とする粉末。 （ｂ）粉末 ＩＶａ 、Ｖａ 、 ＶＩａ族炭化炭化物
化物またはこれらの固溶体から選ばれた１種または２種
以上の粉末。 ａ、ｂ２種の粉末がともに１μ以下の粒子からなりｂ粉
末はａ粉末より微粒で、焼結体において、ｂ成分が１乃
至２５体積パーセントである様に配合され、非酸化雰囲
気中で焼結して得るこ七を特徴とする窒化ケイ素焼結体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082805A JPS59207880A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082805A JPS59207880A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59207880A true JPS59207880A (ja) | 1984-11-26 |
| JPS6251229B2 JPS6251229B2 (ja) | 1987-10-29 |
Family
ID=13784622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58082805A Granted JPS59207880A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59207880A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186470A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-21 | 日本セメント株式会社 | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 |
| JPS6317264A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-25 | 日立金属株式会社 | 導電性サイアロン焼結体 |
| JPH01208370A (ja) * | 1988-02-13 | 1989-08-22 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 高靭性窒化珪素焼結体の製法 |
| WO2002057197A1 (en) * | 2001-01-22 | 2002-07-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electroconductive silicon nitride based composite sintered body and method for preparation thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820782A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-07 | 住友電気工業株式会社 | 窒化けい素焼結体およびその製造方法 |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP58082805A patent/JPS59207880A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820782A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-07 | 住友電気工業株式会社 | 窒化けい素焼結体およびその製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186470A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-21 | 日本セメント株式会社 | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 |
| JPS6317264A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-25 | 日立金属株式会社 | 導電性サイアロン焼結体 |
| JPH01208370A (ja) * | 1988-02-13 | 1989-08-22 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 高靭性窒化珪素焼結体の製法 |
| WO2002057197A1 (en) * | 2001-01-22 | 2002-07-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electroconductive silicon nitride based composite sintered body and method for preparation thereof |
| US7132061B2 (en) | 2001-01-22 | 2006-11-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electroconductive silicon nitride based composite sintered body and method for preparation thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6251229B2 (ja) | 1987-10-29 |
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