JPS6022675B2 - 窒化珪素焼結体の製造方法 - Google Patents
窒化珪素焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6022675B2 JPS6022675B2 JP54014334A JP1433479A JPS6022675B2 JP S6022675 B2 JPS6022675 B2 JP S6022675B2 JP 54014334 A JP54014334 A JP 54014334A JP 1433479 A JP1433479 A JP 1433479A JP S6022675 B2 JPS6022675 B2 JP S6022675B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon nitride
- sintered body
- nitride sintered
- weight
- manufacturing silicon
- Prior art date
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- Expired
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- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は窒化珪素焼結体の方法に関する。
更には、高密度で耐酸化性の高い窒化珪素嘘縞体の製造
方法に関する。窒化珪素焼結体は、高温強度の大きさ、
低膨脹性に起因する耐熱衝撃性の大きさ等の理由から近
年、ガスタービン，ディーゼルエンジン用部材，ラジア
ントチューブ，歯車，ダイス等の主として高温で使用さ
れる産業用部品に応用が展開されつつある。
方法に関する。窒化珪素焼結体は、高温強度の大きさ、
低膨脹性に起因する耐熱衝撃性の大きさ等の理由から近
年、ガスタービン，ディーゼルエンジン用部材，ラジア
ントチューブ，歯車，ダイス等の主として高温で使用さ
れる産業用部品に応用が展開されつつある。
窒化珪素自体は共有結合性結晶であり、それ自身では中
々鱗結しにくい材料であるため、暁結体の強度向上がと
りあえずの目標とされ、各種の添加剤により競結性の促
進と同時に、高温強度の向上が計られてきた。その結果
、Ｍや，ＡＩ２０３，Ｙ２０３などの添加成分が焼縞促
進、高温強度の向上に効果がある添加剤として提供され
ている。
々鱗結しにくい材料であるため、暁結体の強度向上がと
りあえずの目標とされ、各種の添加剤により競結性の促
進と同時に、高温強度の向上が計られてきた。その結果
、Ｍや，ＡＩ２０３，Ｙ２０３などの添加成分が焼縞促
進、高温強度の向上に効果がある添加剤として提供され
ている。
確かに、これらの添加剤は単独で又はこれら同志の組合
せで添加されることにより、目的とする効果はかなりの
程度達成することが認められているものの、窒化珪素競
鯖体として要求される今−つの特性、即ち耐酸化性につ
いては必ずしも充分な効果を特ちえないものである。
せで添加されることにより、目的とする効果はかなりの
程度達成することが認められているものの、窒化珪素競
鯖体として要求される今−つの特性、即ち耐酸化性につ
いては必ずしも充分な効果を特ちえないものである。
そこで、本発明者等は、高温強度を損わず、耐酸化性の
充分高い窒化珪素暁結体をホットプレス方法によらず、
従来からの成形，焼成する方法により得ることを目的に
研究を重ねた結果本発明に至ったもので、本発明は酸化
アルミニウム３〜１５重量％，酸化ジリコニウム０．５
〜１０重量％，残部窒化珪素よりなる混合粉末を成形後
、非酸化性雰囲気中で焼成することを特徴とする窒化珪
素焼結体の製造方法を要旨とするものである。
充分高い窒化珪素暁結体をホットプレス方法によらず、
従来からの成形，焼成する方法により得ることを目的に
研究を重ねた結果本発明に至ったもので、本発明は酸化
アルミニウム３〜１５重量％，酸化ジリコニウム０．５
〜１０重量％，残部窒化珪素よりなる混合粉末を成形後
、非酸化性雰囲気中で焼成することを特徴とする窒化珪
素焼結体の製造方法を要旨とするものである。
窒化珪素焼結体を得るには、他のセラミックスの場合と
同様にホットプレス法と成形，焼成の２段階を経る方法
（ここでは通常暁綾法という）の２種類があることは周
知である。
同様にホットプレス法と成形，焼成の２段階を経る方法
（ここでは通常暁綾法という）の２種類があることは周
知である。
そして、一般に、ホットプレス法による方が高密度で高
強度が得られやすいが、複雑な形状のものをうるには、
ホットアィソスタツチツクプレス法の如き特殊なホット
プレス法を採用しなければならない。しかし、この方法
は、設備の点でも、操作性、量産性の点でも未だ充分な
ものはなく、未だ実験室的規模で行われているに過ぎな
い。既述の目的に窒化珪素暁緒体を応用しようとする場
合、どうしても複雑な形状のものが多く、これをホット
プレス法に依らず、高温強度、耐酸化性に満足のいくも
のを提供する方法は未だ提案されていない。
強度が得られやすいが、複雑な形状のものをうるには、
ホットアィソスタツチツクプレス法の如き特殊なホット
プレス法を採用しなければならない。しかし、この方法
は、設備の点でも、操作性、量産性の点でも未だ充分な
ものはなく、未だ実験室的規模で行われているに過ぎな
い。既述の目的に窒化珪素暁緒体を応用しようとする場
合、どうしても複雑な形状のものが多く、これをホット
プレス法に依らず、高温強度、耐酸化性に満足のいくも
のを提供する方法は未だ提案されていない。
本発明はまさにこれらを全て解決する方法を提供するも
のである。窒化珪素に酸化アルミニウムを添加する方法
は数多くの報告があるが、酸化アルミニウムのみの添加
では焼結促進性が不十分で、このため高温強度および耐
酸化性が充分でない。
のである。窒化珪素に酸化アルミニウムを添加する方法
は数多くの報告があるが、酸化アルミニウムのみの添加
では焼結促進性が不十分で、このため高温強度および耐
酸化性が充分でない。
しかるに、酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムを併用
すると、暁結促進性、高温強度、耐酸化性ともに充分な
ものが得られることが見出された。即ち、酸化アルミニ
ウム３〜１５重量％と酸化ジルコニウム０．５〜１の重
量％、好ましくは酸化アルミニウム５〜１５重量％、酸
化ジルコニウム３〜８重量％を窒化珪素に添加、混合し
て成形し、非酸化性雰囲気中で焼成すると上記特性の優
れたものが得られることが見出された。
すると、暁結促進性、高温強度、耐酸化性ともに充分な
ものが得られることが見出された。即ち、酸化アルミニ
ウム３〜１５重量％と酸化ジルコニウム０．５〜１の重
量％、好ましくは酸化アルミニウム５〜１５重量％、酸
化ジルコニウム３〜８重量％を窒化珪素に添加、混合し
て成形し、非酸化性雰囲気中で焼成すると上記特性の優
れたものが得られることが見出された。
酸化アルミニウムが３重量％以下では、充分な密度が達
成されないため高い強度のものが得られず、また、１５
重量％を越すと、密度は高い強度の低くなる欠点がある
。
成されないため高い強度のものが得られず、また、１５
重量％を越すと、密度は高い強度の低くなる欠点がある
。
酸化ジルコニウムは０．５重量％より少なすぎると充分
な高密度化が達成されず、１の重量％より多すぎると、
競結体の耐酸化性および強度は不充分となる。
な高密度化が達成されず、１の重量％より多すぎると、
競結体の耐酸化性および強度は不充分となる。
実施例
窒化珪素微粉末、酸化アルミニウム微粉末、酸化ジルコ
ニウム微粉末及び結合材を第１表に示す配合割合で混合
した混合原料を、金型中で２００Ｘ９／地に加圧後液圧
プレスで２０００ｋ９／ｃれの圧力で５伽×５伽×２肌
の立方体に成形した。
ニウム微粉末及び結合材を第１表に示す配合割合で混合
した混合原料を、金型中で２００Ｘ９／地に加圧後液圧
プレスで２０００ｋ９／ｃれの圧力で５伽×５伽×２肌
の立方体に成形した。
次いで、これを窒素雰囲気中で１７５０ｏ０で５時間焼
成し、窒化珪素暁結体を得た。これらの試料について、
焼成後の密度，曲げ強度，耐酸化性について測定した結
果を第１表に併記する。第１表 ＊１ 焼成後の密度と理論密度との比を１００分率で示
す。
成し、窒化珪素暁結体を得た。これらの試料について、
焼成後の密度，曲げ強度，耐酸化性について測定した結
果を第１表に併記する。第１表 ＊１ 焼成後の密度と理論密度との比を１００分率で示
す。
Claims (1)
- １ 酸化アルミニウム３〜１５重量％、酸化ジルコニウ
ム０．５〜１０重量％、残部窒化珪素よりなる混合粉末
を成形後、非酸化性雰囲気中で焼成することを特徴とす
る窒化珪素焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54014334A JPS6022675B2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54014334A JPS6022675B2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55109274A JPS55109274A (en) | 1980-08-22 |
| JPS6022675B2 true JPS6022675B2 (ja) | 1985-06-03 |
Family
ID=11858160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54014334A Expired JPS6022675B2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022675B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4280973A (en) * | 1979-11-14 | 1981-07-28 | Ford Motor Company | Process for producing Si3 N4 base articles by the cold press sinter method |
| 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 |
| JPS61127666A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-14 | 日立造船株式会社 | 窒化珪素セラミツクスの製造方法 |
-
1979
- 1979-02-13 JP JP54014334A patent/JPS6022675B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55109274A (en) | 1980-08-22 |
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