JPS5934149B2 - 緻密質β′−サイアロン焼結体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は緻密質β′−サイアロン焼結体の製造方法に関
するものである。

従来、β′−サイアロン（β’−８ｉａｌｏｎ）焼結体
の製造方法としては、種々の方法が提案さられているが
、得られたβ′−サイアロン焼結体は緻密質とならず、
仮に緻密質になっても焼成時に屈曲したり、収縮して寸
法安定性の劣るものしか得られず、しかも高温度で焼成
しなければならず製造コストの高騰を招く欠点があった
。

本発明は上記欠点を解消するためになされたもので、低
温焼成にて気孔率が小さく、かつ寸法安定性に優れると
共に耐熱性、耐熱衝撃性、耐酸化性の優れた緻密質β′
−サイアロン焼結体を得ることを目的とするものである
。

以下、本発明の詳細な説明する。

まず、次の方法にてβ′−サイアロン主成分素材（通常
β′−サイアロン７０〜８０重量％含有）を造る。

（１）シリカ粉末７０〜４０重量％と金属アルミニウム
粉末３０〜６０重量％とを充分混合して出発原料粉とし
、この出発原料粉を種々の成形法、たとえば金型プレス
法、ラバープレス法、スリップキャスティング法、押出
成形法により肉厚５０ｒ／Ｌ以下、好ましくは２ｃＩｒ
Ｌ以下の任意形状の圧粉体とした後、この圧粉体を窒素
含有非酸化性ガス雰囲気中で１４００〜１７００°Ｃに
加熱反応せしめて固溶状態のβ′−サイアロン主成分素
材を造る。

（２）シリカ粉末７０〜４０重量％と金属アルミニウム
粉末３０〜６１重量％とを混合した出発原料粉を一旦粉
砕して平均粒径３μ以下、好ましくは１゜５μ以下にし
、微粉末原料を耐熱性容器に深さ５ｃｒｆＬ以下、好ま
しくは２ｃｒＩＬ以下に充填した後膣微粉末原料を窒素
含有非酸化性ガス雰囲気中で１４００〜１７００℃の温
度下にて加熱反応せしめて固溶状態のβ′−サイアロン
生成分素材を造る。

（３） シリカ粉末７０〜４０重量％と金属アルミニ
ウム粉末３０〜６０重量％とからなる混合粉末１００重
量部に、鉄粉、銅粉、コバルト粉、マンガン粉等の金属
粉或いはそれらの酸化物粉、もしくはフッ化カルシウム
、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム粉、フッ化
マンガン粉等の弗化物粉の群から選ばれる１種または２
種以上の添加剤を０．１〜１０重量部添加混合して出発
原料粉とし、この出発原料粉を前記（１）の方法に準じ
て圧粉体とするか、もしくは前記（２）の方法に準じて
微粉末状原料とするかした後、窒素含有非酸化性雰囲気
中で１２００〜１７００℃の温度にて加熱せしめて固溶
状態のβ′−サイアロン主成分素材を造る。

上記（１）〜（３）の方法における加熱中の化学反応、
化学変化の詳細は不明であるが、基本的には次の反応が
起こっていると考えられる。

１）１０００℃以下では、 ３ Ｓ ｉ０２ ＋ ４Ａ１１→３Ｓｉ＋２Ａ１２０３
・・・・・（Ｉ）２Ａｌ＋Ｎ２→２ＡＪｌ？Ｎ
・・・・・・（Ｉｆ）ｉｉ）１０００℃以上では
、 ３Ｓｉ＋２Ｎ２→β−５ｉ３Ｎ４ ・・・・・・（
ＩＩＩ）β−８ｉ３ Ｎ４へのＡｌ２Ｏ８，ＡＡＮの固
溶→β′−サイアロン主成分素材＊ ・・・・・・Ｇ
Ｖ）＊β′−サイアロン主成分素材；β′−サイアロン
が主成分であるが、他に未固溶のＡｌ２Ｏ３゜Ｙ−相サ
サイアロンＡ［Ｎ構造中にＳｉ、０が入り、金属：非金
属原子比が５二６になっている化学式（Ｓｉ 、Ａｌ）
ｓ（０−Ｎ）ａで表わされるもの）、ＡｌＮ等が含有す
る。

上記（１）〜（３）の方法に使用するシリカ粉末として
は、水晶粉末、硅砂粉末、石英ガラス粉末、蒸発シリカ
（Ｖｏｌａｔｉｌｅｄ−８ｉｌｉｃａ）、化学沈殿法シ
リカ、気相法シリカ等を挙げることができ、とくに蒸発
シリカはβ′−サイアロン主成分素材の生成収率が最も
良好である。

この場合、シリカ粉としてシラスを用いることも可能で
あるが、アルカリ成分の含有率が高いために加熱時に加
熱炉の炉芯管、ライニング耐火物、断熱耐火物、抵抗発
熱体などを汚染、劣化するため好ましくない。

上記（１）〜（３）の方法に使用するアルミニウム粉末
としては、アルミニウムの涙滴状アトマイズ粉（噴霧粉
）、鱗片状搗砕粉のどちらでも効果は同じであるが、と
くに５０メツシユより細かい粉末を用いることが望まし
い。

上記（１）〜（３）の方法におけるシリカ粉末とアルミ
ニウム粉末との比（Ｓｉｎ２粉末／Ａｌ粉末）を上記範
囲に限定した理由は、Ｓ ｔ ０２粉末／Ａｌｌ粉末の
比を４０／６０ （重量割合）より小さくすると、未反
応のＡｌが残存したりＳｉ、ＡｌＮが生成したりしてβ
′−サイアロン主成分素材中のβ′−サイアロン生成量
が減少し、一方その比が７０／３０より多いと、未反応
のＳ ｔ ０２が残存したり、ムライトが生成したりし
て該主成分素材中のβ′−サイアロン生成量が減少する
からであり、好ましい比はＳｉＯ２粉末／Ａｌ粉末が６
０／４０付近である。

また、上記（１） 、 （３３の方法において圧粉体の
厚さを限定した理由はその肉厚が５ＣＩｒＬを越えると
、加熱時に該圧粉体中に窒素ガスが充分浸入せず、β′
−サイアロンの生成率の高いβ′−サイアロン主成分素
材が得られないからである。

上記（１） 、 （３）の方法において微粉体状原料の
充填深さを限定した理由は、その充填深さが５ｃｒｆＬ
を越えると、加熱時該充填原料中に窒素ガスが充分浸入
せず、β′−サイアロンの主成率の高いβ′−サイアロ
ン主成分素材が得られないからである。

この場合使用される容器としては、通常黒鉛質、窒化珪
素質、アルミナ質のものであるが、とくに黒鉛質容器を
用いるには炭化珪素の生成を防止する目的からその内面
に窒化アルミニウム粉末或いは窒化硼素粉末を被覆する
ことが望ましい。

上記（３）の方法においてシリカ粉末とアルミニウム粉
末とからなる混合粉末に添加する添加剤の量を上述した
範囲に限定した理由は、添加剤の量を０．１重量部未満
にすると、上記（１）〜帥式の反応を促進する効果が期
待できず、一方その量が１０重量部を越えると、得られ
たβ′−サイアロン主成分素材の純度を阻害するからで
ある。

さらに、上記（１） 、 （２）の方法において加熱処
理温度を限定した理由は、加熱処理温度を１４００℃よ
り低くすると、未反応Ｓｉが残ってβ′−サイアロン主
成分素材中のβ′−サイアロンの生成率が低下し、一方
その温度が１７００℃を越えると、Ｙ−ｐｈａｓｅ サ
イアロンが増加してβ′−サイアロン主成分素材中のβ
′−サイアロンの生成率が低下するからである。

また、上記（３）の方法においては加熱処理純度を上記
（１） 、 （２）の方法の温度より２００℃低い１２
００℃の温度下でも可能となる。

望ましい加熱処理方法は、６００℃／Ｈｒ以下、好まし
くは２００°Ｃ／Ｈｒ以下の昇温速度で１４００〜１５
００℃、或いは１２００〜１５００℃の温度まで加熱し
、その保持温度を５時間以上保持する（これを第１段加
熱処理と称す）。

これで加熱処理の目的は達せられるが、さらにβ′−サ
イアロンの生成率を向上させるには、第１段加熱処理後
さらに１５００〜１７００°Ｃの間の所 。

定温度まで昇温しで３時間以上加熱処理する（これを第
２段加熱処理と称す）。

しかるに、前記（１）の方法にあっても、上述した組成
割合の出発原料粉を成形して圧粉体とし、かつ該圧粉体
の厚さを規定することにより、シリカ 。

粉末とアルミニウム粉末との接触状況が良好となると共
に各粉末に対する窒素ガスの接触度合も改善するため、
上述した（Ｉ）〜（ＩＶ；式の反応が促進され、β′−
サイアロンの含有率の高いβ′−サイアロン主成分素材
が得られる。

また、前記（２）の方法にあっては、上述した組成割合
の出発原料粉を粉砕して微粉末状原料とすると共に該原
料の容器への充填深さを規定することにより、粉砕、混
合中に展延性の優えたアルミニウム粉末がシリカ粉末を
被覆してアルミニウム被シ膜を形成し、アルミニウムと
シリカとの接触状況が良好となり、かつ各原料に対する
窒素ガスの接触度合も向上するため、上述した（１）〜
（β′ｖ）の反応が促進され、β′−サイアロンの含有
率の高いβ′−サイアロン主成分素材が得られる。

さらに、前記（３）の方法にあっては、出発原料粉を成
形、もしくは粉砕する他、該原料粉中に鉄、マグネシウ
ム等の添加剤を混入するため、上述した（１） 、 （
２）の方法よりさらに反応の促進化が助長され極めてβ
′−サイアロンの含有率の高いβ′−１“サイアロン主
成分素材が得られる。

なお、上記（１）〜（３）の製造方法において使用する
出発原料はシリカ粉とアルミニウム粉とからなるものに
限らず、たとえばシリカ、金属珪素、金属アルミニウム
、アルミナ、窒素珪素、窒化アルミニウム等を適宜組合
せ、窒化処理によってβ′−サイアロン主成分素材とな
る組成に配合したものを使用してもよく、場合によって
は出廃原料をそのままβ′−サイアロン主成分素材とし
て使用してもよい。

次いで、上述した（１）〜（３）の方法により得たβ′
−サイアロン主成分素材を、平均粒径（フィッシャー・
サブシーブサイザーで測定）が１．６μ以下、好ましく
は１．２μ以下になるまで微粉砕してβ′−サイアロン
主成分素材粉とする。

粉砕法としては、湿式粉砕法、乾式粉砕法が採用される
が、とくにアルコール中にタングステンカーバイド製或
いはアルミナ製のボールミナを入れた湿式粉砕法は短時
間で粉砕できるため有効である。

つづいて、該β′サイアロン主成分素材粉にシリカ粉末
を０．２〜２０重量％及び珪酸ガラスを形成する金属酸
化物の一種又は二種以上を０．２〜２０重量％配合し混
合してβ′−サイアロン混合素材粉とし、これを種々の
成形法、たとえば金型プレス、ラバープレス、スリップ
キャスティング、押出成形などにより密度が１．’Ｈ！
／ｃＩｆ１以上となるように所望形状に成形した後、こ
の成形体を窒素含有非酸化性ガス雰囲気中（大気とほぼ
同圧）で１２００〜１８００℃の温度下にて焼成せしめ
て緻密質β′−サイアロン焼結体を得る。

本発明において、β′−サイアロン主成分素材粉の粒径
を限定した理由は、該主成分素材粉の粒径が１．６μを
越える払気孔率の低い緻密質βｌ−サイアロン焼結体が
得られないからである。

本発明に使用するシリカ粉としては、前述したβ′−サ
イアロン主成分素材の製造時に用いたのと同様、水晶粉
末、珪砂粉末、石英ガラス粉末、蒸発シリカ（Ｖｏｌａ
ｔｉｌｅｄ −５ｉｌｉｃａ）、化学沈殿法シリカ気相
法シリカ等を挙げることができる。

本発明におけるβ′−サイアロン混合素材粉中のシリカ
粉末及び珪酸ガラスを形成する金属酸化物の一種又は二
種以上の配合量を上記範囲に限定した理由は、その配合
量を０．２重量％未満にすると、低温焼結性の効果を充
分発揮できず、一方その配合量が２０重量％を越えると
、得られた焼結体の構成相中にシリカガラスが多く含ま
れて物性低下を招来するからである。

ここに用いる金属酸化物としては、ＭｇＯ＊ ＭｎＯｔ
Ｌ ｉ２０． Ｔｉ ０２゜Ｂ２Ｏ３＋ Ｆｅ２Ｏ３
、Ｃｕ２Ｏ、ＣａＯから選ばれる１種または２種以上の
ものを挙げることができる。

本発明において成形体の密度を限定した理由は、その密
度を１．７ｇ／ｃｒｉ１未満にすると、気孔率の低い緻
密質β′−サイアロン焼結体が得られないからである。

本発明における窒素含有非酸化性ガス雰囲気とは、窒素
ガス単独、或いは窒素ガスとアルゴンガス、ネオンガス
等の不活性ガスとの混合ガスなどである。

この場合、窒素ガス単独の雰囲気にするか、もしくは混
合ガスの雰囲気にするかは、成形体中のβｌ−サイアロ
ンの含有率、焼成温度等により適宜選定すればよい。

本発明におけて焼成温度を上記範囲に限定した理由は、
焼成温度を１２００°Ｃ未満の低い温度にすると、成形
体の焼結速度が遅く、緻密質β′−サイアロン焼結体を
得るのに長時間要し、一方その温度が１８００℃を越え
る高い温度にすると、成形体中のβ′−サイアロンの一
部が他の物質に変換されβ′−サイ了ロン含有率の高い
緻密質β′−サイアロン焼結体が得られないからである
。

本発明の焼結時に使用する焼成炉は通常黒鉛製抵抗ヒー
タ、高周波誘導加熱力式の黒鉛製サセプターを内装した
黒鉛製ライニングの炉が用いられる力Ｓ、この焼成時該
黒鉛製ヒータ等から多少のＣＯガスが発生するため、得
られたβ′−サイアロン焼結体の表面が炭化されて炭化
珪素膜が生じ易い。

また焼成時、成形体を同一温度で均一に焼結せしめるこ
とは難しく、その結果焼結体に亀裂や変形を生じる虞れ
がある。

しかるに、このような問題を解消するには、珪化硼素粉
（ＢＮ）、窒化アルミニウム粉（Ａ７Ｎ）からなる詰粉
を充填した黒鉛製容器に前述した成形体を埋設して黒鉛
製容器ごと炉内に入れ、焼成を均一に行なうと共に焼結
体表面に炭化珪素膜が生成するのを阻止することが望ま
しい。

なお、上述した粒径１．６μ以下のβ′−サイアロン主
成分素材粉（微粉末）と上述した方法により得た緻密質
β′−サイアロン焼結体を再粉砕して篩分けした中粒と
粗粒とを適当な配合割合で混合し、これを常法に従って
成形した後、この成形体を窒素含有非酸化性が大雰囲気
中で１６００〜２０００°Ｃの温度にて焼成ゼしめて緻
密質β′−サイアロン焼結体を製造してもよい。

このような方法によれば、焼成中における成形体の収縮
がわずかとなるため、得られた焼結体の変形、亀裂を皆
無ならしめ、大型形状物の製造を可能にし、さらに寸法
安定性を向上させる他、耐熱衝撃性のとくに優れた緻密
質β′−サイアロン焼結体を得るこことができる。

しかして、本発明は平均粒径を規定した微細なβ′−サ
イアロン主成分素材粉に所定量のシリカ粉末及び珪酸ガ
ラスを形成する金属酸化物の一種又は二種以上を配合し
たβ′−サイアロン混合素材粉を、所定密度に成形し、
これを窒素含有非酸化性ガス雰囲気中で所定温度範囲に
て焼成せしめることにより、成形体のβｌ−サイアロン
主成分素材粉中のβ′−サイアロン以外の物質を一部β
′−サイアロンに変換できるとともに、焼成過程におい
て粒界相にβ′−サイアロンを主成分とする微細粉とシ
リカガラスとが化合した窒素含有ガラス相を形成して該
微細粉同志を著しく容易に低温度で焼結できるため、亀
裂、変形のない寸法安定性に優れた緻密質β′−サイア
ロン焼結体を安価に得ることができる。

したがって、本発明方法により得た緻密質β′−サイア
ロン焼結体は寸法安定性に優れる他、骨格をなすβ′−
サイアロン自体の特性により次に示すような多種多様の
分野に応用できる。

■ 溶融非鉄金属用耐火物 溶融炉ライニング材、溶融非鉄金属輸送用パイプ、溶融
非鉄金属測温用熱電対保護管、低圧鋳造用ストーク、連
続鋳造用ノズル、タップホール用インサートノズル、溶
融非鉄金属流量調整弁、溶融非鉄金属用ポンプ摺動部材
（ホットチャンバーのピストン、シリンダー）、クーズ
ネツク、ゲルマニウム或いはシリコン等の半導体溶融用
ルツボ ■ 溶鋼用耐火物 連続鋳造用各種ノズル、スライディングノズル用プレー
ト、イマージョンパイプ ■ 機械部品 熱交換器、ピストンエンジンにおけるピストンヘッド、
およびシリンダー、ガスタービンエンジンの燃焼室構造
材（ロータ、ステータ、シュラウド等）、ロケットノズ
ル ■ 耐蝕材料 耐酸、耐アルカリ容器、塩素、硫化水素ガス輸送用パイ
プ、塩素ガス吹込管、プラスチックなどの焼成炉の内張
材 以下、本発明の詳細な説明する。

実施例 １〜２ 蒸発シリカ粉末６０重量％とアルミニウムのアトマイズ
粉（２５０メツシユ以下）４０重量％とをｖミキサーで
乾式混合した出発原料粉を、ラバープレス（ｌｔｏｎ／
ｃｒ／ｌ）により肉厚５ｃｒＩＬのチューブ状圧粉体と
した後、との圧粉体を窒素雰囲気中で昇温速度２００°
Ｃ／Ｈｒの条件下にて１５００℃まで高め、その温度下
で１０時間保持して加熱処理せしめβ′−サイアロン主
成分素材を造った。

このβｌ−サイアロン主成分素材をＸ線粉末回折法で調
べたところ、β′−サイアロンの大きなピークとα−Ａ
１２０３およびＹ−相ササイアロン小さなピークとが確
認され、はぼβ′−サイアロンからなることが判った。

次いで、上記β′−サイアロン主成分素材を予めショー
クラッシャーで粗砕し、さらにハンマークラッシャーで
細粉した後、この細粉を■アルコール中にアルミナ製ボ
ールミルを混入した湿式粉砕法にて７０時間粉砕し、ま
た■同温式粉砕法にて２４時間粉砕して平均粒径１．２
μのβ′−サイアロン主成分素材粉（実施例１）、平均
粒径１，６μのβ′−サイアロン主成分素材粉（実施例
２）を造った。

なお、比較例として、上記細粉を■アルミナ製ボールミ
ルの乾式粉砕法にて２４時間粉砕して平均粒径１．８μ
のβ′−サイアロン主成分素材粉を造った。

その談合β′−サイアロン主成分素材粉に夫々蒸発シリ
カを２重量％及び炭酸ソーダ２重量％添加混合してβ′
−サイアロン混合素材粉とし、°これら混合素材粉に夫
々酢酸ビニールを２０重量％添加混練し５０メツシユの
ナイロン篩を通過さセで造粒した後、一旦乾燥してから
金型プレスにより５５０ｋｙ／Ｃ１１ｔの圧力条件で成
形して３種の板状成形体（寸法４０ＷＸ７０ＬＸ９Ｔ’
ジを造った。

これら成形体を４００℃の大気中で１２時間加熱処理し
てバインダー（酢酸ビニール）を揮散除去し、除去後の
各成形体の密度を調べた。

その結果、実施例１に用いる成形体は１．９１９／ｃｒ
ＩＬ、実施例２の成形体は１．９３９７ｃｍ、比較例１
の成形体は１、９２ ｇ／ｃｍであった。

つづいて、これら成形体を夫々黒鉛製容器内の窒化硼素
詰粉中に埋設し、コレら容器ごと窒素雰囲気の焼成炉に
入れ昇温速度４００℃の条件で１６００℃まで高め、そ
の温度下で２時間保持して焼成せしめ３種のβ′−サイ
アロン焼結体を得た。

得られたβ′−サイアロン焼結体をＸ線粉末回折法によ
り同定したところ、どの焼結体もβｌ−サイアロンに少
量のα−Ａ１２０３、Ｙ−相ササイアロン含むものであ
った。

また、各β′−サイアロン焼結体の気孔率を調べたとこ
ろ、実施例１の焼結体は１％、実施例２の焼結体は２％
と極めて緻密質であるのに対し、比較例１の焼結体は９
％と気孔率の高いものであった。

このようなことがら緻密質βｌ−サイアロン焼結体を得
るにはβ′−サイアロン混合素材粉中のβ′−サイアロ
ン主成分素材粉の平均粒径が重要な要素になることがわ
かる。

実施例 ３ 上記実施例１で用いたβ′−サイアロン混合素材粉（平
均粒径１．２μのβ′−サイアロン主成分素材粉含有）
に酢酸ビニールを添加混線し５０メツシユのナイロン篩
を通過させて造粒した後、一旦乾燥してから、金型プレ
スにより６００ ｋｇ／Ｃ１１１（実施例３）、１１０
ｋｇ／ｃｒｉｌ （比較例２）、５５ｋｙ／ｆｆｌ
（比較例３）の圧力条件で成形して３種の板状成形体（
寸法４０ＷＸ７０ＬＸ９Ｔ關）を造った。

これら成形体を大気中で１２時間加熱処理してバインダ
ー（酢酸ビニール）を揮散除去し、除去後の各成形体の
密度を調べたところ、実施例３に用いる成形体は１．９
ｉ ｇ７ｃｒｉｔ、比較例２の成形体は１．６６．９
重ｃｍ、比較例３の成形体は１．５０ｇ／ｄであった。

つづいて、これら成形体を前記実施例１と同様な方法に
て焼成せしめ３種のβ′〜サイアロン焼結体を得た。

得られた各β′−サイアロン焼結体の気孔率を調べた。

その結果、本発明（実施例３）の焼結体は１％と極めて
緻密性の優れたものであるのに対し、比較例２の焼結体
は９％、比較例３の焼結体は１５％と気孔率が高く緻密
性の劣るものであった。

このようなことから、緻密質β′−サイアロン焼結体を
得るには、成形体の密度も重要な要素なることがわかる
。

実施例 ４ 蒸発シリカ粉末６０重量％とアルミニウムのアトマイズ
粉（２５０メツシユ）４０重量％とを混合した出発原料
粉を、アルコール中にアルミナ製ボールミルを混入しよ
湿式粉砕法により４８時間粉砕し、平均粒径１．３μの
微粉末原料とし、これを窒化珪素質容器に深さ約１．５
儒まで充填した後、該微粉末原料を窒素雰囲気中で１５
００℃の温度にて１０時間保持して加熱処理せしめβ′
−サイアロン主成分素材を造った。

このβ′−サイアロン主成分素材をＸ線粉末回折法で調
べたところ、β′−サイアロンに少量のα−Ａ１２０３
、Ｙ−相ササイアロン微量のＡＡ’Ｎを含むことが判っ
た。

次いで、上記β′〜サイアロン主成分素材を予めショー
クラッシャーで粗砕し、さらにハンマークラッシャーで
細粉砕した後、この細粉をアルコール中にタングステン
カーバイド製ボールミルを混入した湿式粉砕法にて９６
時間粉砕して平均粒径０．７μのβ′−サイアロン主成
分素材粉を造った。

その後、このβ′−サイアロン主成分素材粉に蒸発シリ
カ３重量％及び無水硼酸０．５重量％を添加混合してβ
′−サイアロン混合素材粉とし、この混合素材粉を用い
て前記実施例１と同様酢酸ビニールを添加混練、造粒、
金型プレス（圧力条件５５０ｋｇ／ｉ）して成形し、そ
の成形体中のバインダーを揮散除去して密度１．８３
ｇ／ｃｆＩｌの成形体を造った。

つづいて、この成形体を黒鉛製容器内の窒化硼素詰粉中
に埋設し、この容器ごと窒素雰囲気の焼成炉に入れ、昇
温速度２００℃／ Ｈｒの条件下で１５００℃まで高め
、その温度下で３時間保持して焼成せしめβ′−サイア
ロン焼結体を得た。

得られたβ′−サイアロン焼結体をＸ線粉末回折法で同
定したところ、β′−サイアロンに微量のα−Ａ１２０
３、Ｙ−相ササイアロン含むものであった。

また、このβ′−サイアロン焼結体は気孔率が２％と極
めて緻密性に優れていることが認められた。

実施例 ５ 前記実施例１で用いたβ′−サイアロン主成分素材粉（
平均粒径１．２μ）に蒸発シリカ微粉末７重量％および
酸化リチウム粉末（Ｌｉ２０）３重量％を添加混合して
β′−サイアロン混合素材粉とし、これを実施例１と同
様な条件にて成形し密度１．８９ｇ／ｃｒ７１の成形体
を造る。

つづいてこの成形体を黒鉛製容器の窒化硼素詰粉中に埋
設し、容器ごと窒素雰囲気の焼成炉に入れ、昇温速度４
００’Ｃ／Ｈｒの条件にて１２５０℃まで高め、その温
度下で４時間保持して焼成せしめβ′−サイアロン焼結
体を得た。

得られたβ′−サイアロン焼結体をＸ線粉末回折法によ
り同定したところ、β′−サイアロンに少量のα−Ａ１
２０３、Ｙ−相ササイアロン含むことが確認された。

また、このβ′−サイアロン焼結体は上述した低い焼成
温度（１２５０℃）で処理しても気孔率が４．２％と極
めて緻密性に富むことがわかった。

以上詳述した如く本発明によれば気孔率が小さく、寸法
安定性に優れると共に耐熱性、耐酸性、耐熱衝撃性、耐
摩耗性に優れ溶融非鉄金属用耐火物、溶鋼用耐火物等の
分野に有効に利用できる緻密質β′−サイアロン焼結体
を著しく簡単かつ安価に得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ β′−サイアロン主成分素材を平均粒径１．６μ以
   下に粉砕してβＩ−サイアロン主成分素材粉とし、該主
   成分素材粉にシリカ粉末を０．２〜２０重量％及び硅酸
   ガラスを形成する金属酸化物の１種又は２種以上を０．
   ２〜２０重量％添加混合してβ′−サイアロン混合素材
   粉とし、これを密度が１．７９／ｃＩｆｔ以上になるよ
   うに成形して成形体とした後、該成形体を窒素含有非酸
   化性ガス雰囲気中で１２００〜１８００°Ｃの温度下に
   て焼成せしめることを特徴とする緻密質β′−サイアロ
   ン焼結体の製造方法。