JPS597668B2 - 高強度耐熱性ホウ化金属・酸化ジルコニウム複合セラミックス - Google Patents
高強度耐熱性ホウ化金属・酸化ジルコニウム複合セラミックスInfo
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- JPS597668B2 JPS597668B2 JP56151596A JP15159681A JPS597668B2 JP S597668 B2 JPS597668 B2 JP S597668B2 JP 56151596 A JP56151596 A JP 56151596A JP 15159681 A JP15159681 A JP 15159681A JP S597668 B2 JPS597668 B2 JP S597668B2
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- zirconium oxide
- boride
- oxide composite
- resistant metal
- metal boride
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な高強度かつ耐熱性のあるホウ化金属・酸
化ジルコニウム複合セラミックス材料に関するものであ
る。
化ジルコニウム複合セラミックス材料に関するものであ
る。
ニホウ化金属は、一般に融点、硬度が高いため、切削工
具材料、熱機関部品材料としての用途が期待されている
が、ニホウ化チタン単味焼結体又はニホウ化チタンに他
の六方晶系ホウ化金属を添加したニホウ化チタン基焼結
体は抗折強度も低く、かつもろいという欠点があった。
具材料、熱機関部品材料としての用途が期待されている
が、ニホウ化チタン単味焼結体又はニホウ化チタンに他
の六方晶系ホウ化金属を添加したニホウ化チタン基焼結
体は抗折強度も低く、かつもろいという欠点があった。
本発明者らは、このような欠点を改良する目的で、先に
ニホウ化チタンを主成分とした２種以上のホウ化金属と
結合剤としてのホウ化ニッケル、ホウ化コバルト、ホウ
化鉄の１種以上との混合粉末の焼結体を提案した（例え
ば特許１０９６０９２）。
ニホウ化チタンを主成分とした２種以上のホウ化金属と
結合剤としてのホウ化ニッケル、ホウ化コバルト、ホウ
化鉄の１種以上との混合粉末の焼結体を提案した（例え
ば特許１０９６０９２）。
この材料は高硬度、高強度であり、十分に工業的利用が
できるが、サーメットの形をとって〜・るため、いかに
しても耐酸化性および耐熱性の低下は避けられない。
できるが、サーメットの形をとって〜・るため、いかに
しても耐酸化性および耐熱性の低下は避けられない。
すなわちホウ化ニッケル、ホウ化コバルトあるいはホウ
化鉄を結合剤として使用したサーメット材は、組織中に
ホウ化ニッケル、ホウ化コバルトあるいはホウ化鉄とし
てそのまま存在するため、それらの溶融点（１０２０℃
〜１５５０℃）以下でしか使用できない。
化鉄を結合剤として使用したサーメット材は、組織中に
ホウ化ニッケル、ホウ化コバルトあるいはホウ化鉄とし
てそのまま存在するため、それらの溶融点（１０２０℃
〜１５５０℃）以下でしか使用できない。
またこれらの結合剤を使用しているため、これらサーメ
ット材を大気中で加熱すると、１０００℃では酸化され
ることが欠点とされていた。
ット材を大気中で加熱すると、１０００℃では酸化され
ることが欠点とされていた。
そこで本発明者らは、複合セラミックスとすることによ
り耐酸化性および耐熱性の向上をはかることに努力し、
研究を重ねた。
り耐酸化性および耐熱性の向上をはかることに努力し、
研究を重ねた。
その結果、溶融器度２６７７℃のジルコニウムをニホウ
化チタンに添加することにより、強度の高い、しかも耐
酸化性および耐熱性にすぐれたニホウ化チタン・酸化ジ
ルコニウム複合セラミックス焼結体を得られることを見
出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
化チタンに添加することにより、強度の高い、しかも耐
酸化性および耐熱性にすぐれたニホウ化チタン・酸化ジ
ルコニウム複合セラミックス焼結体を得られることを見
出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明はニホウ化チタン粉末又は二ホウ化チ
タン粉末にＴａＢ２、ＮｂＢ２、ｖＢ２、ＨｆＢ２、Ｚ
ｒＢ２、ＣｒＢ２、Ｍｏ Ｂ ２ 、Ｍｎ Ｂ２、Ｗ２
Ｂ ５、Ｍ０２Ｂ，、ＴａＢ，ＮｂＢ，ＷＢ，ＺｒＢ
，ＨｆＢ，ＭｏＢ，ＶＢ，ＣｒＢＯ中から選ばれた１種
以上のホウ化金属を添加した混合粉末に、さらに酸化ジ
ルコニウムを全量に対し、１〜５０重量％添加した混合
粉末の焼結体から成る高強度耐熱性ホウ化金属・酸化ジ
ルコニウム複合セラミックスを提供するものである。
タン粉末にＴａＢ２、ＮｂＢ２、ｖＢ２、ＨｆＢ２、Ｚ
ｒＢ２、ＣｒＢ２、Ｍｏ Ｂ ２ 、Ｍｎ Ｂ２、Ｗ２
Ｂ ５、Ｍ０２Ｂ，、ＴａＢ，ＮｂＢ，ＷＢ，ＺｒＢ
，ＨｆＢ，ＭｏＢ，ＶＢ，ＣｒＢＯ中から選ばれた１種
以上のホウ化金属を添加した混合粉末に、さらに酸化ジ
ルコニウムを全量に対し、１〜５０重量％添加した混合
粉末の焼結体から成る高強度耐熱性ホウ化金属・酸化ジ
ルコニウム複合セラミックスを提供するものである。
本発明に用いられるＭＢ２、Ｍ２Ｂ５およびＭＢ型ホウ
化金属は平均粒径５μ以下の粉末として用いるのが好ま
しい。
化金属は平均粒径５μ以下の粉末として用いるのが好ま
しい。
また酸化ジルコニウムは正方晶系、単斜晶系および立方
晶系いずれのｚｒＯ２を用いてもよいし、またＺｒＯ，
．Ｚｒ００，３５およびＺｒ３０１−＞ｚを用いてもよ
いが粉末粒径は５μ以下の粉末が好ましいまた焼結後、
酸化ジルコニウムとなるＺｒを用いてもよい。
晶系いずれのｚｒＯ２を用いてもよいし、またＺｒＯ，
．Ｚｒ００，３５およびＺｒ３０１−＞ｚを用いてもよ
いが粉末粒径は５μ以下の粉末が好ましいまた焼結後、
酸化ジルコニウムとなるＺｒを用いてもよい。
この酸化ジルコニウムもしくはジルコニウムは全量当り
１〜５０重量％の範囲で添加する必要がある。
１〜５０重量％の範囲で添加する必要がある。
この量が１重量％未満又は５０重量％を越えると十分な
機械的強度は得られない。
機械的強度は得られない。
本発明高強度耐熱性ホウ化金属・酸化ジルコニウム複合
セラミックス材料を製造するには、ＴｉＢ２粉末又はＴ
ｉＢ２にＭＢ２型、Ｍ２Ｂ５型、ＭＢ型のホウ化金属の
１種以上を混合した粉末を基本成分とし、これに酸化ジ
ルコニウムを全重量に対し１〜５０重量％添加した混合
粉末を黒鉛型のような型に充てんし、真空、アルゴン、
水素、窒素大気のような中性、還元性あるいは酸化性雰
囲気中にお〜・て５ ０ 〜３ ０ ０ ｋｇ／ｃｔｒ
ｌの圧力下で１６００ｃ〜２５００℃で１０〜１２０Ｍ
加熱焼結する。
セラミックス材料を製造するには、ＴｉＢ２粉末又はＴ
ｉＢ２にＭＢ２型、Ｍ２Ｂ５型、ＭＢ型のホウ化金属の
１種以上を混合した粉末を基本成分とし、これに酸化ジ
ルコニウムを全重量に対し１〜５０重量％添加した混合
粉末を黒鉛型のような型に充てんし、真空、アルゴン、
水素、窒素大気のような中性、還元性あるいは酸化性雰
囲気中にお〜・て５ ０ 〜３ ０ ０ ｋｇ／ｃｔｒ
ｌの圧力下で１６００ｃ〜２５００℃で１０〜１２０Ｍ
加熱焼結する。
また普通焼結法あるいはＨ．Ｉ，Ｐ，法等を使用しても
高強度焼結体は得られる。
高強度焼結体は得られる。
このようにして得られる本発明高強度耐熱性ホウ化金属
・酸化ジルコニウム複合セラミックス材料は特に耐酸化
性および耐熱性に優れており、また組織、抗折力および
硬度にも優れており、切削工具材料、耐熱材料あるいは
耐摩耗材料として好適である。
・酸化ジルコニウム複合セラミックス材料は特に耐酸化
性および耐熱性に優れており、また組織、抗折力および
硬度にも優れており、切削工具材料、耐熱材料あるいは
耐摩耗材料として好適である。
以下、実験を行なった中から例を示し、本発明をさらに
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例 Ｉ
ＴｉＢ２粉末６６．５重量％とＴａＢ２粉末３．５重量
％とＺｒ０２粉末３０重量％とを十分に混合し、この混
合粉末を黒鉛型に充てんし、真空中において２００ｋｇ
／ｃａ．に加圧しながら、２０００℃で３０分間加熱し
た。
％とＺｒ０２粉末３０重量％とを十分に混合し、この混
合粉末を黒鉛型に充てんし、真空中において２００ｋｇ
／ｃａ．に加圧しながら、２０００℃で３０分間加熱し
た。
このようにして抗折力１ ０ ０ ｋｇ／ｍＬ ビッヵ
ース硬度２ ０ ０ ０ ｋｇ／ｍａの焼結体を得た。
ース硬度２ ０ ０ ０ ｋｇ／ｍａの焼結体を得た。
この焼結体の組織を電子顕微鏡で観察すると、組織内に
はほとんど空孔はなかった。
はほとんど空孔はなかった。
またこの焼結体を空気中で加熱したが、１０００℃まで
はほとんど酸化されず、１２００℃でわずかに酸化膜で
おおわれていた。
はほとんど酸化されず、１２００℃でわずかに酸化膜で
おおわれていた。
実施例 ２
所定量の１種以上のホウ化金属と所定量の酸化ジルコニ
ウムとを十分に混合し、この混合粉末を３０分間ホット
プレスするか、ある（・は冷間圧縮後所定条件下で２時
間普通焼結することにより焼結体を製造した。
ウムとを十分に混合し、この混合粉末を３０分間ホット
プレスするか、ある（・は冷間圧縮後所定条件下で２時
間普通焼結することにより焼結体を製造した。
このようにして得た試料の組成焼結条件及び焼結体の特
性を第１表に示す。
性を第１表に示す。
実施例１３および１４のごとくＺｒＢ２やＷ２Ｂ５を主
成分とした複合セラミックスの抗折力は３０ｋｇ／一程
度であり、工業的に利用できる程度の強度ではない。
成分とした複合セラミックスの抗折力は３０ｋｇ／一程
度であり、工業的に利用できる程度の強度ではない。
それに比較し、実施例１、９、１５、１６、１９、２１
、２３、で与えられる焼結体は特に抗折力が高く、工業
的利用をはかれる特性を有することがわかる。
、２３、で与えられる焼結体は特に抗折力が高く、工業
的利用をはかれる特性を有することがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ニホウ化チタン粉末又はニホウ化チタンと他の金属
ホウ化物との混合粉末に、全量当り１〜５０重量％の酸
化ジルコニウム粉末を添加した混合物を焼結してなるホ
ウ化金属一酸化ジルコニウム材料。 ２ 他の金属ホウ化物が、ＴａＢ２、ＮｂＢ２、ｖＢ２
、ＨｆＢ２、ｚｒＢ２、ＣｒＢ２、ＭｏＢ２、ＭｎＢ２
、Ｗ２Ｂ５、Ｍｏ２Ｂ５、ＴａＢ，ＮｂＢ，ＷＢ，Ｚｒ
Ｂ，ＨｆＢ、ＭｏＢ，．ＶＢ，ＣｒＢｏ中から選ばれた
少なくとも１種のホウ化物である特許請求の範囲第１項
記載のセラミックス材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151596A JPS597668B2 (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 高強度耐熱性ホウ化金属・酸化ジルコニウム複合セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151596A JPS597668B2 (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 高強度耐熱性ホウ化金属・酸化ジルコニウム複合セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855378A JPS5855378A (ja) | 1983-04-01 |
| JPS597668B2 true JPS597668B2 (ja) | 1984-02-20 |
Family
ID=15521973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56151596A Expired JPS597668B2 (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 高強度耐熱性ホウ化金属・酸化ジルコニウム複合セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597668B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02239156A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-21 | Central Glass Co Ltd | 二ホウ化金属系焼結体およびその製造方法 |
| JPH02309719A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | カレントミラー回路 |
| JP2811007B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1998-10-15 | 京セラ株式会社 | 着色ジルコニア質焼結体 |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP56151596A patent/JPS597668B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5855378A (ja) | 1983-04-01 |
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