JPS6233284A - 管状窒化珪素質焼結体焼成用治具とそれを用いた焼成方法 - Google Patents
管状窒化珪素質焼結体焼成用治具とそれを用いた焼成方法Info
- Publication number
- JPS6233284A JPS6233284A JP60170019A JP17001985A JPS6233284A JP S6233284 A JPS6233284 A JP S6233284A JP 60170019 A JP60170019 A JP 60170019A JP 17001985 A JP17001985 A JP 17001985A JP S6233284 A JPS6233284 A JP S6233284A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jig
- sintered body
- silicon nitride
- nitride sintered
- firing
- Prior art date
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- Pending
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- Furnace Charging Or Discharging (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】
（産業上の利用分野）
本発明はリング状、円筒形状などの管状をした窒化珪素
質焼結体を焼成するための治具とそれを用いた焼成方法
に関するものである。
質焼結体を焼成するための治具とそれを用いた焼成方法
に関するものである。
（従来の技術）
一般にセラミック体は焼成前と焼成後とでは、１０〜２
０χ程度の収縮を伴い第１図に示した如き管状体の焼成
品を得る場合、必ず収縮誤差や変形が生じることから、
目標とする寸法をもったセラミック体を得るには、かな
り多くの研削代を予めもたせておく必要があった。
０χ程度の収縮を伴い第１図に示した如き管状体の焼成
品を得る場合、必ず収縮誤差や変形が生じることから、
目標とする寸法をもったセラミック体を得るには、かな
り多くの研削代を予めもたせておく必要があった。
（従来技術の問題点）
このように予め多くの研削代を備えてお（ことは焼成前
の形状が大型となって焼成し難くなったり、原料の無駄
が生じるばかりでなく、本来窒化珪素質焼結体は硬度（
ＨＲＡ） ９１と他のアルミナセラミックの８８、ジル
コニアの８９と較べて高い硬度をもった難削材であり、
そのため、研削代が多い場合には研削加工に要する時間
がかかり、また使用する研削工具（ダイヤモンド工具）
の消耗が激しいなど生産性が低く、生産コストの高いも
のとなっていた。
の形状が大型となって焼成し難くなったり、原料の無駄
が生じるばかりでなく、本来窒化珪素質焼結体は硬度（
ＨＲＡ） ９１と他のアルミナセラミックの８８、ジル
コニアの８９と較べて高い硬度をもった難削材であり、
そのため、研削代が多い場合には研削加工に要する時間
がかかり、また使用する研削工具（ダイヤモンド工具）
の消耗が激しいなど生産性が低く、生産コストの高いも
のとなっていた。
（問題点を解決するための手段）
上記に鑑みて、窒化珪素質焼結体よりも大きな耐熱性と
熱膨張係数を有し、かつ焼成する窒化珪素質焼結体と反
応しない材質から成る円柱体で構成した治具とそれを用
いた焼成方法によって上記問題点を解決する。
熱膨張係数を有し、かつ焼成する窒化珪素質焼結体と反
応しない材質から成る円柱体で構成した治具とそれを用
いた焼成方法によって上記問題点を解決する。
（実施例）
第２図には本発明実施例による治具ｊの斜視図を示し、
この治具Ｊを構成する材質としては高純度の炭化珪素（
ＳｉＣ）であり、これは次の如き特徴をもったものであ
る。
この治具Ｊを構成する材質としては高純度の炭化珪素（
ＳｉＣ）であり、これは次の如き特徴をもったものであ
る。
■高純度炭化珪素で、被焼成体材質である窒化珪素と反
応せず。
応せず。
■炭化珪素の熱膨張係数（４，２Ｘ １０−’）が窒化
珪素質焼結体（３，２Ｘ １Ｏ−６）よりも大きい。
珪素質焼結体（３，２Ｘ １Ｏ−６）よりも大きい。
■炭化珪素の耐熱性が窒化珪素質焼結体よりも大きい。
■通常のセラミック材は研削加工でしか加工できないが
、炭化珪素は切削加工によって所定の円柱形状に成形加
工が行える。
、炭化珪素は切削加工によって所定の円柱形状に成形加
工が行える。
このような炭化珪素材から成る円柱状をした治具Ｊの使
用法としては、予め熱膨張差及び矯正率（０〜１０χ）
を考慮した製作して治具Ｊを窒化珪素質未焼成成形体の
内径に挿入した状態にて焼成する。即ち、第３図に示す
ように窒化珪素質未焼成成形体Ｍの内径中に治具Ｊをセ
ットし、該成形体Ｍを成す窒化珪素質原料の特性に合っ
た１６５０〜１８００℃の焼成温度にて焼成することに
より第４図のように窒化珪素質焼結体Ｎとし、焼成完了
に伴い常温にて窒化珪素質焼結体Ｎと治具Ｊとの間には
双方の材質間の熱膨張差と温度変化分のクリアランス５
（Ｓ＝Δｄ・ΔＴ−ｄ）が生じることになり、焼結体Ｎ
は治具Ｊから取外すことができ、次工程において最高２
％程度の研削代を取除くとともに精密加工仕上げを施す
。なお、この場合、治具Ｊの表面には窒化硼素粉末を塗
布しておくことが、窒化珪素質原料との焼成時の反応を
防ぐ上から好ましい。
用法としては、予め熱膨張差及び矯正率（０〜１０χ）
を考慮した製作して治具Ｊを窒化珪素質未焼成成形体の
内径に挿入した状態にて焼成する。即ち、第３図に示す
ように窒化珪素質未焼成成形体Ｍの内径中に治具Ｊをセ
ットし、該成形体Ｍを成す窒化珪素質原料の特性に合っ
た１６５０〜１８００℃の焼成温度にて焼成することに
より第４図のように窒化珪素質焼結体Ｎとし、焼成完了
に伴い常温にて窒化珪素質焼結体Ｎと治具Ｊとの間には
双方の材質間の熱膨張差と温度変化分のクリアランス５
（Ｓ＝Δｄ・ΔＴ−ｄ）が生じることになり、焼結体Ｎ
は治具Ｊから取外すことができ、次工程において最高２
％程度の研削代を取除くとともに精密加工仕上げを施す
。なお、この場合、治具Ｊの表面には窒化硼素粉末を塗
布しておくことが、窒化珪素質原料との焼成時の反応を
防ぐ上から好ましい。
次に所期の製品寸法をもった窒化珪素質焼結体Ｎを得る
べく、窒化珪素質未焼成成形体Ｍ及びそれに用いる治具
Ｊの寸法の算出式を説明する。
べく、窒化珪素質未焼成成形体Ｍ及びそれに用いる治具
Ｊの寸法の算出式を説明する。
ここで
ｋ （治具Ｊによる矯正率） ＝０．０２（任意）ｑ
（窒化珪素材収縮率） ＝０．８２５ （組成によって
異なる） と予め設定するとともに焼成前の内径をｄ ＋、焼成後
の内径をｄ、治具無し焼成後の内径ｄｙとすれば、 ｄ’ ＝ｄｙ／ｑ＝ｄ／ （１＋ｋ） ・ｑｄ＝ （
１＋ｋ）ｄ）’ パ・ｄ ｙ＝ｄ／１−＋−ｋ また、焼成前の外径をＤ゛とじ、焼成後の外径をＤ、治
具無し焼成後の外径Ｄｙとし、矯正の有無にかかわらず
長さ及び体積を一定と仮定した場合における外径Ｄ°は
（ただし、Ｌは窒化珪素質未焼成成形体の筒長） Ｄｙ２＝ Ｄ” −ｄ” ＋ｄｙ” ＝ Ｄ” −ｄ” ＋ｄｙ” ／ （１＋ｋ）”また
、このように焼成後の内径ｄを得るべく用いる治具Ｊの
外径ｄｘとしては ｄ×（１＋α、・ΔＴ）＝ｄ （１＋α７ ・ΔＴ）１
＋α０ ΔＴ ただし α、：治具Ｊの熱膨張係数 α７：窒化珪素質焼結体の熱膨張係数 ΔＴ：窒化珪素質焼結体の焼成温度−常温（発明の効果
） 畝上のように本発明によれば、所期の管形状をした窒化
珪素質焼結体を得るべく該窒化珪素質焼結体より大きい
熱膨張係数をもった炭化珪素で作製した柱状体を治具と
して用い焼成工程を経ることによって研削代の少ない焼
成品が得られることから、研削工程に要する時間が大幅
に短縮され、高精度の焼成品を安価に提供することが可
能となった。
（窒化珪素材収縮率） ＝０．８２５ （組成によって
異なる） と予め設定するとともに焼成前の内径をｄ ＋、焼成後
の内径をｄ、治具無し焼成後の内径ｄｙとすれば、 ｄ’ ＝ｄｙ／ｑ＝ｄ／ （１＋ｋ） ・ｑｄ＝ （
１＋ｋ）ｄ）’ パ・ｄ ｙ＝ｄ／１−＋−ｋ また、焼成前の外径をＤ゛とじ、焼成後の外径をＤ、治
具無し焼成後の外径Ｄｙとし、矯正の有無にかかわらず
長さ及び体積を一定と仮定した場合における外径Ｄ°は
（ただし、Ｌは窒化珪素質未焼成成形体の筒長） Ｄｙ２＝ Ｄ” −ｄ” ＋ｄｙ” ＝ Ｄ” −ｄ” ＋ｄｙ” ／ （１＋ｋ）”また
、このように焼成後の内径ｄを得るべく用いる治具Ｊの
外径ｄｘとしては ｄ×（１＋α、・ΔＴ）＝ｄ （１＋α７ ・ΔＴ）１
＋α０ ΔＴ ただし α、：治具Ｊの熱膨張係数 α７：窒化珪素質焼結体の熱膨張係数 ΔＴ：窒化珪素質焼結体の焼成温度−常温（発明の効果
） 畝上のように本発明によれば、所期の管形状をした窒化
珪素質焼結体を得るべく該窒化珪素質焼結体より大きい
熱膨張係数をもった炭化珪素で作製した柱状体を治具と
して用い焼成工程を経ることによって研削代の少ない焼
成品が得られることから、研削工程に要する時間が大幅
に短縮され、高精度の焼成品を安価に提供することが可
能となった。
第１図は本発明方法により作製しようとする管状焼結体
の例を示す斜視図、第２図は本発明実施例による焼成用
治具の斜視図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ本発
明焼成用治具を用いて管状窒化珪素質焼成体の作製工程
を説明するための断面図である。 Ｊ・・・治具 Ｍ・・・窒化珪素質未焼成成形体 Ｎ・・・窒化珪素質焼成体
の例を示す斜視図、第２図は本発明実施例による焼成用
治具の斜視図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ本発
明焼成用治具を用いて管状窒化珪素質焼成体の作製工程
を説明するための断面図である。 Ｊ・・・治具 Ｍ・・・窒化珪素質未焼成成形体 Ｎ・・・窒化珪素質焼成体
Claims (4)
- （１）管状をした窒化珪素質焼結体を焼成すべく、窒化
珪素質焼結体よりも大きな耐熱性と熱膨張係数を有し、
かつ窒化珪素質焼結体と反応しない材質から成る円柱体
で構成されていることを特徴とする管状窒化珪素質焼結
体焼成用治具。 - （２）上記円柱体の材質が炭化珪素焼結体から成ること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の管状窒化珪素
質焼結体焼成用治具。 - （３）上記円柱体の表面に窒化硼素粉末が塗布されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第２項記
載の管状窒化珪素質焼結体焼成用治具。 - （４）被焼成物体である窒化珪素質焼結体より大きな耐
熱性と熱膨張係数を有し、かつ窒化珪素質焼結体と反応
しない炭化珪素からなる治具を、管状をした窒化珪素質
未焼成成形体の内部空間に配置し、１６５０〜１８００
℃にて焼成することを特徴とする管状窒化珪素質焼結体
の焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170019A JPS6233284A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 管状窒化珪素質焼結体焼成用治具とそれを用いた焼成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170019A JPS6233284A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 管状窒化珪素質焼結体焼成用治具とそれを用いた焼成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233284A true JPS6233284A (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=15897088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60170019A Pending JPS6233284A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 管状窒化珪素質焼結体焼成用治具とそれを用いた焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233284A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01217186A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Eagle Ind Co Ltd | 中空焼結体の製造方法および治具 |
| JPH03137063A (ja) * | 1989-10-19 | 1991-06-11 | Showa Denko Kk | セラミックスの焼結方法 |
| JP2002253937A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-10 | Nok Corp | 多孔質中空糸の製造法 |
| JP2009108779A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Showa Corp | ベーンポンプの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50123706A (ja) * | 1974-03-13 | 1975-09-29 | ||
| JPS5125241A (en) * | 1974-08-26 | 1976-03-01 | Yamaha Motor Co Ltd | Jidonirinshano dendosochi |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP60170019A patent/JPS6233284A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50123706A (ja) * | 1974-03-13 | 1975-09-29 | ||
| JPS5125241A (en) * | 1974-08-26 | 1976-03-01 | Yamaha Motor Co Ltd | Jidonirinshano dendosochi |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01217186A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Eagle Ind Co Ltd | 中空焼結体の製造方法および治具 |
| JPH03137063A (ja) * | 1989-10-19 | 1991-06-11 | Showa Denko Kk | セラミックスの焼結方法 |
| JP2002253937A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-10 | Nok Corp | 多孔質中空糸の製造法 |
| JP2009108779A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Showa Corp | ベーンポンプの製造方法 |
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