JPS63107858A - セラミツク複合体 - Google Patents
セラミツク複合体Info
- Publication number
- JPS63107858A JPS63107858A JP61252545A JP25254586A JPS63107858A JP S63107858 A JPS63107858 A JP S63107858A JP 61252545 A JP61252545 A JP 61252545A JP 25254586 A JP25254586 A JP 25254586A JP S63107858 A JPS63107858 A JP S63107858A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- strength
- toughness
- ceramic
- alumina
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (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、アルミナ号主成分とし強度及び靭性に優れた
セラミック複合体に関する。
セラミック複合体に関する。
セラミック焼結体は現在まで多種多様のものが開発され
、それぞれの特性を利用して広範囲の用途に使用されて
いる。しかし一般的に、これらセラミック焼結体は強度
及び靭性に乏しく、信頼性が低いために安定的に使用で
きないという問題点が指摘されている。
、それぞれの特性を利用して広範囲の用途に使用されて
いる。しかし一般的に、これらセラミック焼結体は強度
及び靭性に乏しく、信頼性が低いために安定的に使用で
きないという問題点が指摘されている。
そこで従来から、セラミック焼結体の強度等の特性を教
養し、信頼性を向上させる試みが種々提案されている。
養し、信頼性を向上させる試みが種々提案されている。
例えば、硬質粒子等の第２相の分散による強化、ジルコ
ニア等の分散相の相転移を利用した強化、及びセラミッ
クファイバーの添加による強化等を主なものとして挙げ
ることができる。
ニア等の分散相の相転移を利用した強化、及びセラミッ
クファイバーの添加による強化等を主なものとして挙げ
ることができる。
しかしながら、上記の強化法にも夫々欠点があるため、
充分な強度並びに信頼性が得られるに至っていない。即
ち、第２相の分散強化法の場合は＠２相が粒状では強化
の効果が小さく、相転移ご利用した強化法の場合には高
温域では相転移が起こらないため強化効果が全くなく、
またセラミツクツアイバー添加の場合却って強度が低下
することが多かった。
充分な強度並びに信頼性が得られるに至っていない。即
ち、第２相の分散強化法の場合は＠２相が粒状では強化
の効果が小さく、相転移ご利用した強化法の場合には高
温域では相転移が起こらないため強化効果が全くなく、
またセラミツクツアイバー添加の場合却って強度が低下
することが多かった。
（発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、か＼る従来の事情に鑑み、セラミック特にア
ルミナを主成分とするセラミック焼結体の強度及び靭性
を改善して、信頼性の優れたセラミック複合体ご提供せ
んとするものである。
ルミナを主成分とするセラミック焼結体の強度及び靭性
を改善して、信頼性の優れたセラミック複合体ご提供せ
んとするものである。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明のセラミック複合体はアルミナを主成分とする焼
結体であって、５〜４０重量％の炭化チタンと２〜４０
重量％の炭化ケイ素ウィスカーとを両者の合計で５０重
量％以下となるように含むことな特徴とする。
結体であって、５〜４０重量％の炭化チタンと２〜４０
重量％の炭化ケイ素ウィスカーとを両者の合計で５０重
量％以下となるように含むことな特徴とする。
このセラミック複合体は、アルミナ（ＡＩＯ）粉末、炭
化チタン（Ｔｉｅ）粉末及び炭化ケイ素（８１Ｇ）ウィ
スカーを所定の組成で混合し、成形し、非酸化性雰囲気
において１４００〜１８００ ｔＺ’で焼結する方法に
より製造さする。原料の混合はボールミル、超音波応用
混合、混練押し出し等の方法により均一な分散を得るこ
とが大切である。又、均一分散させた原料の成形はスリ
ップキャスト、押し出し、遠心鋳込み、ホットプレス、
金型ブレス等の方法により、並びに焼結はホットプレス
、熱間静水圧プレス等の方法によるのが好ましい。
化チタン（Ｔｉｅ）粉末及び炭化ケイ素（８１Ｇ）ウィ
スカーを所定の組成で混合し、成形し、非酸化性雰囲気
において１４００〜１８００ ｔＺ’で焼結する方法に
より製造さする。原料の混合はボールミル、超音波応用
混合、混練押し出し等の方法により均一な分散を得るこ
とが大切である。又、均一分散させた原料の成形はスリ
ップキャスト、押し出し、遠心鋳込み、ホットプレス、
金型ブレス等の方法により、並びに焼結はホットプレス
、熱間静水圧プレス等の方法によるのが好ましい。
本発明のセラミック複合体の主成分であるアルミナは化
学的安定性に優れ、しかも焼結性が良いので、セラミッ
クの主成分として最適である。
学的安定性に優れ、しかも焼結性が良いので、セラミッ
クの主成分として最適である。
炭化チタンは硬質粒子として分散し、硬度及び強度を改
善するが、５重量％未満では特性の改善効果がなく、４
０重量％を超えると焼結体の緻密化が困難になる。
善するが、５重量％未満では特性の改善効果がなく、４
０重量％を超えると焼結体の緻密化が困難になる。
炭化ケイ素ウィスカーは高強度で耐熱性にも優れ、強度
及び靭性の改善効果が大きいが、２重量％未満ではこの
効果が少なく、４０重ｉｔ％ひ超えるとやはり焼結体の
緻密化が困難となる。
及び靭性の改善効果が大きいが、２重量％未満ではこの
効果が少なく、４０重ｉｔ％ひ超えるとやはり焼結体の
緻密化が困難となる。
尚、本発明のアルミナ基セラミック複合体においては、
炭化チタンと炭化ケイ素ウィスカーとを同時に含有する
ことによる相乗効果によって、強度及び靭性並びに高温
でのこれらの特性が著しく改善されるのであるが、炭化
チタンと炭化ナイ素ウィスカーの合計量が５０重Ｍ％を
超えると焼結体の緻密化が困難となり、強度及び靭性が
逆に低下する。
炭化チタンと炭化ケイ素ウィスカーとを同時に含有する
ことによる相乗効果によって、強度及び靭性並びに高温
でのこれらの特性が著しく改善されるのであるが、炭化
チタンと炭化ナイ素ウィスカーの合計量が５０重Ｍ％を
超えると焼結体の緻密化が困難となり、強度及び靭性が
逆に低下する。
更に、アルミニウム、ケイ素及び１Ｖａｓ Ｖａ、 Ｖ
Ｔａ族元素の酸化物、炭化物及び窒化物の少なくとも１
種を１０重量％以下含有させることによって、アルミナ
複合体の靭性等を一層向上させることも可能である。こ
れらの化合物の含有量が１０重量％を超えると、強度、
靭性の低下が著しくなる。
Ｔａ族元素の酸化物、炭化物及び窒化物の少なくとも１
種を１０重量％以下含有させることによって、アルミナ
複合体の靭性等を一層向上させることも可能である。こ
れらの化合物の含有量が１０重量％を超えると、強度、
靭性の低下が著しくなる。
ＡＩＯ粉末（α型、平均粒径０．５μｍ）に、ＴｉＣ粉
粉 末３平均粒径１．０μｍ）及びＳｉＯウィスカー（Ｓｉ
Ｃｗと略記する；β型、平均直径０．７μｍ１平均長さ
６０μｍ）を下表に示す割合で配合し、更に焼結助剤と
してＭｇＯ粉末を０．２重量％添加した。尚、幾つかの
試料には■ａ元素化合物等を添加した。これらの混合粉
末をボールミルで１０時間混合し、均一に分散させた。
粉 末３平均粒径１．０μｍ）及びＳｉＯウィスカー（Ｓｉ
Ｃｗと略記する；β型、平均直径０．７μｍ１平均長さ
６０μｍ）を下表に示す割合で配合し、更に焼結助剤と
してＭｇＯ粉末を０．２重量％添加した。尚、幾つかの
試料には■ａ元素化合物等を添加した。これらの混合粉
末をボールミルで１０時間混合し、均一に分散させた。
得られた混合物を乾燥した後、ホットプレスにて１７０
００Ｘ １５分、２００臀憔で真空焼結した０ 製造した各焼結体から試験片ひ切り出し、抗折力（ｋｇ
Ｓ）及び靭性（ＭＮ、Ａ＋ｍ””）ひ測定した。得られ
た測定結果な下表に合せて表示した。
００Ｘ １５分、２００臀憔で真空焼結した０ 製造した各焼結体から試験片ひ切り出し、抗折力（ｋｇ
Ｓ）及び靭性（ＭＮ、Ａ＋ｍ””）ひ測定した。得られ
た測定結果な下表に合せて表示した。
※
７※ １０４５ − ５５ １０※
×
※
×
１５ １５ １５ Ｚｒ０４ １２０ １２１
６ １５ １５ ５ｉ（１！４ １１５ １２１
７ １５ １５ ＶＣ！ ４ １０５ １２
（注）試料ｊ≦１．２．７〜９．１３及び１４は比較例
である。
６ １５ １５ ５ｉ（１！４ １１５ １２１
７ １５ １５ ＶＣ！ ４ １０５ １２
（注）試料ｊ≦１．２．７〜９．１３及び１４は比較例
である。
本発明によれば、アルミナ焼結体中に硬質分散相として
炭化チタン３及び補強繊維として炭化ケイ素ウィスカー
を同時に含有させることにより、強度及び靭性を大幅に
改善向上させたアルミナ複合体を提供できる。
炭化チタン３及び補強繊維として炭化ケイ素ウィスカー
を同時に含有させることにより、強度及び靭性を大幅に
改善向上させたアルミナ複合体を提供できる。
従って、この高強度で高靭性のアルミナ複合体は、従来
のものが強度不足のため応用不可能であった用途、例え
ば切削工具、プレス型、構造部材等にも使用可能である
。
のものが強度不足のため応用不可能であった用途、例え
ば切削工具、プレス型、構造部材等にも使用可能である
。
Claims (2)
- （１）アルミナを主成分とする焼結体であつて、５〜４
０重量％の炭化チタンと２〜４０重量％の炭化ケイ素ウ
ィスカーとを両者の合計で５０重量％以下となるように
含むことを特徴とするセラミック複合体。 - （２）アルミナを主成分とする焼結体であつて、５〜４
０重量％の炭化チタンと２〜４０重量％の炭化ケイ素ウ
ィスカーとを両者の合計で５０重量％以下と、アルミニ
ウム、ケイ素及びIVａ、Ｖａ、VIａ族元素の酸化物、炭
化物及び窒化物の少なくとも１種を１０重量％以下含む
ことを特徴とするセラミック複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252545A JPS63107858A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | セラミツク複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252545A JPS63107858A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | セラミツク複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63107858A true JPS63107858A (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=17238863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61252545A Pending JPS63107858A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | セラミツク複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63107858A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63185869A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-08-01 | 東芝タンガロイ株式会社 | ウイスカ−強化複合焼結体 |
| JPH04507396A (ja) * | 1989-06-05 | 1992-12-24 | ケンナメタル インコーポレイテッド | アルミナ―チタニウム カーバイド―シリコン カーバイド組成 |
| CN108975886A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-11 | 鲁东大学 | 一种基于3d打印技术的微织构自润滑拉丝模 |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP61252545A patent/JPS63107858A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63185869A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-08-01 | 東芝タンガロイ株式会社 | ウイスカ−強化複合焼結体 |
| JPH04507396A (ja) * | 1989-06-05 | 1992-12-24 | ケンナメタル インコーポレイテッド | アルミナ―チタニウム カーバイド―シリコン カーバイド組成 |
| CN108975886A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-11 | 鲁东大学 | 一种基于3d打印技术的微织构自润滑拉丝模 |
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