DE1906522B2 - Verfahren zur herstellung eines gesinterten aluminiumnitrid yttriumoxid gegenstands - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines gesinterten aluminiumnitrid yttriumoxid gegenstandsInfo
- Publication number
- DE1906522B2 DE1906522B2 DE19691906522 DE1906522A DE1906522B2 DE 1906522 B2 DE1906522 B2 DE 1906522B2 DE 19691906522 DE19691906522 DE 19691906522 DE 1906522 A DE1906522 A DE 1906522A DE 1906522 B2 DE1906522 B2 DE 1906522B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- aluminum nitride
- sintered
- yttrium oxide
- oxide
- aluminum
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
V.iiclisiiini des Ytiriumoxids eingeschränkt wird unter
Verbesserung seiner 111 ic Iu en ι pein ι nie i gc η st: h ii It l· η. wobei ein Sinterkörper entsteht, der eine derail hohe
Pichle und mechanische I cslij-keil aufweist, wie sie
nut dem bisher bekannten Aluminiumnitrid nicht er-71
el bar war.
/um Vergleich wurden ein gesinterter Körper, der
nur aus Yttriumoxid bestand, und eine Sintermasse, (lie aus 2(1 Gew ichtsleilen Aluminiumnitrid und NO (iewichtsteilen
Yiiriumoxid bestand, hergestellt. Beim
Irhil/eii dieser Proben auf IHOO C in einer Argon-■tlmosphärc
wurde bestätigt, dal.idas Kristallwachstum
in der Siiitermasse auf etwa ein /eliiuel desjenigen verringert
wurde, das in dem mir aus Yttriumoxid he-Mehenden
gesinterten Körper beobachtet wurde. Di--Mengenanteile
am Yttriumoxid und Aluminiumnitrid liängen mit der Dichte und der mechanischen Festigkeit
des erhaltenen Sinterkörpers in der Weise zusammen, daß diese Eigenschaften proportional zum
Wachsenden Gehalt an Yttriumoxid verbessert werden. Wenn jedoch das Yttriumoxid in übermäßig großen
Mengen zugegeben wird, führt die bei erhöhten Tcmperuturen
und innerhalb langer Zeiträume durchgeführte Sinterung leicht zur Bildung einer festen Lösung,
so daß es erforderlich ist, so geringe Msngen an Yttriumoxid wie möglich zu verwenden, um einen
kompakten Sinterkörper ohne Verschlechterung der Eigenschaften des Aluminiumnitrids herzustellen. Da
Yttriumoxid teuer ist, ist es um so wirtschaftlicher, je geringer die Menge an Yttriumoxid ist. Wenn beispielsweise
Yttriumoxid in einer Menge von mehr als 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamten Ausgangslnaterialien,
eingearbeitet wird, dann wird in erster Linie eine Umsetzung des Yttriumoxids mit Aluminiumnitrid
in fester Lösung erfolgen, wodurch die Eigenschaften von Aluminiumnitrid in unerwünschtem
Maße verschlechtert werden. Wenn auf der anderen Seite dor Gehalt an Yltr;".mo\icl unterhalb 0,3 Gewichtspro/-nt
fällt, wird nicht der volle Effekt erzielt.
Angesichts dieser Tatsachen kann das Ziel, einen kompakten und mechanisch festen Sinterkörper herzustellen,
dadurch erreicht werden, daß man so kleine Mengen wie möglich an Yttri'imoxid verwendet, wobei
man vorher Aluminiummetallpulver in eine Mischung aus Alm.liniumnitrid- und Yttiiiimoxidpulvern einarbeitet,
die Mischung in Form zusammengepreßter Pulver prcßvcrformt und die Masse zi Umsetzung
der Aluminiumpulver mit N2 in einer Stickstoff- oder
Ammoniakatmosphäre auf eine Temperatur von etwa M)O C erhitzt und die Sinterung bei einer Temperatur
\on 1500 bis 2200 C durchführt. Die bevorzugte Tcmperatu"
zur Umsetzung mit N2 der Aluminiumpulver iiegt bei etwa 600 C*. Bei diesen Temperaturen reagiert
vllriurnoxid nicht mit Aluminiummctall, und nach der ^-Umsetzung besteht die Mas^c aus Aluminiumnitrid
in Mischung mit Yttriumoxid. VVciui in diesem
i alle Aluminiumpulver in großen Mengen vorliegen, erfolgt die Umsetzung des Metalls mit N., in Form
einer exothermen Reaktion.
Demgemäß macht die für diese N2-Umsctzung anfänglich
zugefiihrte Wärme in Verbindung mit der auf Grund der exothermen Reaktion freigesetzten zusätzlichen
Wärme die Aluminiummetallpulver weich oder viskos genug, so daß sie sich leicht agglomerieren und
die N2-UmSCtZUiIg de:- Aluminiums hemmen oder eine
Sintermassc mit ungleichmäßiger Zusammensetzung bilden. Der Anteil an Aluminiumpulver!! beträgt deshalb
vorzugsweise maximal 50%, bezogen auf die gesamten Ausgaiigsiuiilenalien. AndeiL-rseils genügt ein
Aluminiumgehall innerhalb Ul Gewichtsprozent nicht, um die Sintermasse im wesentlichen kompakt zu
machen, so daß es erforderlich ist, Aluminiumpulver bis zu einer Menge von minimal 10 Gewichtsprozent
zuzugeben. Bezüglich der Sinlerungstemperatnr sei daraur hingewiesen, daß die Sinterung von Aluminiumnitrid
und Yttriumüxitl behindert wird, wenn sie weniger als 1500 C beträgt, wobei kein vollständig
to kompakter und mechanisch fester Sinterkörper erhalten
wird. Wenn andererseits die Sinterungstemperalur
2200 C übersteigt, wird das Aluminiumnitrid teilweise sublimiert und zersetzt, was zu einem inhomogenen
Sinterprodukl führt.
Der erliiiJungsgemülk· Sinterkörper kann außer
Aluminiumnitrid und Yttriumoxid geeignete Mengen Berylliumoxid zur Verbesserung des Wärmeübergangs
oder geeignete Mengen an Meiallsiliziden, Metallcarhiden.
Metallboriden oder Metallnitriden (mit Ausnähme
der Nitride von Bor, Aluminium und Beryllium) enthalten, um die Sintermassi elektrisch leitfähig zu
machen.
Ein bei der Preßverformung einer Mischung aus den obengenannten Pulvern verwendeten Bindemittel kann
aus organischen Verbindungen, wie z. B. Stearinsäure, Paraffin, Polyvinylalkohol oder Polyäthylenglycoi,
oder aus Anorganika, wie z. B. Phosphorsäure, bestehen.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein. In den folgenden Beispielen sind alle Teile auf das Gewicht bezogen.
Es wurden Proben hergestellt durch Mischen von Aluminiumnitridpulvern mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 25 Mikron mit 0 Gewichtsprozent, 20 Gewichtsprozent. 40 Gewichtsprozent, 60 Gewichtsprozent
bzw. 80 Gewichtsprozent Yttriumoxidpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0.8 Mikron
in einer Kugelmühle. Diese Proben wurden als Ansgangsmaterialicn verwendet. Zu jedor Probe wurden
5 Gewichtsprozent Stearinsäure als Bindemittel zu-
.15 gegeben. Die Masse wurde unter Anwendung, eines Drucks von 5 t/cm2 zu einem Stab mit einem Durchmesser
von 8 mm und einer Länge von 20 mm kalt verformt. Dann wurden in einer Stickstoffatmosphäre
einige der geformten Proben bei einer Tempciatur von 1700 C gesintert, wobei die Temperatur mit einer Geschwindigkeit
von 40 C pro Minute auf diesen Wert erhöht wurde, und die anderen Proben wurden bei
einer Temperatur von 18()0 C gesintert, wobei die Temperatur mit der gleichen Geschwindigkeit erreicht
wurde. Man ließ alle Proben 2 Stunden lang bei diesen Sintcrungstempcraturen stehen und ließ sie dann auf
natürliche Wiisc abkühlen, wobei man Aluminiumniiiid-YUrmmoxid-Sintormasscn
erhielt. Fs wurde die relative Dichte der so hergestellten Sinterkörper bestimmt,
wobei die Beziehung zwischen den Mengcnantcilen an Aluminiumnitrid und Yttriumoxid und der
relativen Dichte der Sinterkörper in der F i g. 1 angegeben ist.
In der F i g. 1 ist auf der Ordinate die relative Dichte
und auf der Abszisse sind die Mengenanteile in Gewichtsprozent an Aluminiumnitrid und Yttriumoxid
angegeben. Die Kurve A bezieht sich auf die Sinterung bei einer Temperatur von 1800°C und die Kurve B auf
5 6
die Sinterung bei einer Temperatur von 1.700" C. Der wobei die Temperatur stufenweise, wie in der folgendei
hier verwendete Ausdruck »relative Dichte« bedeutet Tabelle I angegeben, anstieg,
einen Relativwert, der aus dem Verhältnis der tatsächlichen Schüttdichte eines gesinterten Körpers zu dessen
einen Relativwert, der aus dem Verhältnis der tatsächlichen Schüttdichte eines gesinterten Körpers zu dessen
theoretischer Dichte bestimmt wurde, wobei man 5 Tabelle 1
davon ausging, daß die Sintermasse aus einer einfachen
Mischung von Aluminiumnitrid (wirkliche Dichte
3.25 g/cm3) mit Yttriumoxid (wirkliche Dichte 48 g/ Temperaturbereich
cm3) besteht.
Geschwindigkeit
des Temperatur;) n»liei;<
( C Std I
Die F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Ver- ίο
formungsbeständigkcit der nach diesem Beispiel her- Raumtemperatur bis 300 50
gestellten Sinterkörper und den Mengenanteilen der 300 bis 400 25
jeweiligen Komponenten. In dieser Figur ist auf der 400 bis 550 j 50
Ordinate die Verformungsbeständigkeit. die mit zwei 550 bis 700 25
in einem Abstand von 10 mm voneinander angebrach- 15 700 bis 1700 50
ten Auflagepunktcn bestimmt wurde, und auf der
Abszisse sind die Mengenanteile in Gewichtsprozent
an Aluminiumnitrid und Yttriumoxid angegeben. Die Der geformte Stab wurde 4 Stunden lang bei einei
Kurve Λ bedeutet die Sinterung bei einer Temperatur Temperatur von 1700 C gesintert und dann abkühlei
von 1X00 C und die Kurve B die Sinterung bei einer 20 gelassen. Der durch Anwendung dieses F.rhit/ungv
Temperatur von 1700 C. Verfahrens hergestellte gesinterte Körper war eiin
Wie aus den F i g. 1 und 2 klar hervorgeht, waren Masse aus Aluminiumnitrid und Yttriumoxid. in dei
die Dichte und die Verformungsbeständigkeit eines erstercs die größere Komponente darstellte, in der du
mit zunehmende Mengen von bis zu 80% Yttriumoxid relative Dichte 96.3% und die Yerformungsbcständig
hergestellten Sinterkörpers entsprechend erhöht. Eine 25 keit 40.2 kg/cm2 betrug.
Verwendung von mehr als 80% Yttriumoxid führte Es wur'.J:,i mehrere Stäbe aus Alumiiiiumnitrid-
jedoch dazu, daß nur die Verformungsbeständigkeit Yttriumoxyd- und Aluminiummetallpulver mit der
scharf abfiel. Bezüglich der Sintcrungstcmperatur geht gleichen Teilchengröße wie in dem oben beschriebener
daraus hervor, daß die höhere Temperatur von 1800 C Beispiel hergestellt, wobei die Mengenanteile dieser
zur Erhöhung sowohl der Dichte als auch der Verfor- 30 Komponenten, der Verformungsdruck und die Sin-
mungsbcständigkcit der Sintermasse wirksamer ist als terungstemperatur variiert wurden. Die Dichte und die
die Temperatur von 1700 C. mechanische Festigkeit (Verformungsbeständigkeit
der gesinterten Körper sind zusammen mit denjeniger
des Beispiels 1 in der folgenden Tabelle Il angegeben
B c i s ρ i e 1 2 35 in allen Beispielen 2 bis 19 wurde der geformte Körper
von dem Bindemittel befreit, indem die Temperatur
Es wurden 60 Teile Aluminiumnitrid mit 40 Teilen mit einer Geschwindigkeit von 50 C Std. auf bis zn
Yttriumoxid. die beide der gleichen Art waren wie im 400 C erhöht wurde, dieser 3 Stunden lang bei einer
Beispiel 1. vermischt. Die Mischung wurde auf die Temperatur von etwa 600 C zur N.,-Umsetzung des
gleiche Weise wie im Beispiel 1 zu verschiedenen Ge- 40 Aluminiummetalls gehalten wurde. Danach wurde die
genständen kalt verformt. Diese geformten Proben Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 100'C pro
wurden 2 Stunden lang in einer Stickstoffatmosphäre Stunde auf die obengenannte Sinterungstcmpcratui
bei den verschiedenen Temperaturen von 1900. 2000 erhöht, und der geformte Körper wurde 3 Stunden
und 2200 C gesintert. Bei Zunahme der Sinteriings- lang bei dieser Temperatur gehalten und anschließend
temperatur stieg die Dichte des gesinterten Körpers. 45 auf natürliche Weise abkühlen gelassen.
Bei einer Sinterungstemperatur bei beispielsweise In der folgenden Tabelle wird die mechanische Festig-
2200"C zeigte der erhaltene gesinterte Körper eine keit durch den Verformungsbeständigkeitswert uis-
relativc Dichte von 95% des theoretischen Werts. gedrückt, der mit zwei in einem Abstand von 10 mm
Wenn die Sintcrungsatmospliäre aus einem inerten voneinander angebrachten Auflagepunkien bestimm;
< ias. wie /. B. Arson, an Stelle des obengenannten 5° wurde.
Stickstoffs bestand, wurden encnfalls die gleichen Er- Wie aus der folgenden Tabelle II hervorgeht, hatten
L'ebnisse erhalten. die gesinterten Körper der Beispiele 16 und IS. die ledic
lieh durch Mischen von Aluminiumnitrid und Yttrium-
Beispiel ^ 0XR' onnc Einarbeitung von gepulvertem Aluminiiim-
55 metall und anschließende Sinterung hergestellt wurden.
Zu einer Miniums aus 76 Teilen Aluminiumnitrid. eine niedrigere Sinterdichte und mechanische Festickcit
5 Feilen Yttriumoxid und ]9 Teilen Aluminiummetall. als diejenigen der Beispiele 2. 6. i0. 11 und 14. Anderer-
uobei jedes in Form eines Pulvers mit einer Teilchen- seits halten die gesinterten Körper der Beispiele 15
größe von 0.044 mm (325 mesh) vorlag, wurden und 17. die ebenfalls lediglich durch Mischen von ae-
S Teile Stearinsäure als Bindemittel zugegeben und an- 60 pulvertem Aluminiumnitrid und Aluminiummetal!
schließend sorgfältig gemischt. Die Masse wurde unter ohne Zugabe von Yttriumoxid hergestellt wurden, eine
Anwendlingeines Drucks von 10 t cm- zu einem Stab geringere Sinterdichte und mechanische Festigkeit als
von S mm Durchmesser und 20 mm Länge preß- diejenigen der anderen Beispiele, in denen der cesin-
verformt. Der geformte Körper wurde in einen aus tertc Körper aus den drei Komponenten bestand.
Kohle hergestellten Muffelofen gebracht, der mit Alu- 65 Wie bereits oben angegeben, liefert die vorliegende
miniumnitridpulvern beschickt war. Die Sinterung Erfindung mit wirtschaftlichem Vorteil einen AIu-
vvurdc in Stickstoffströmen durchgeführt, die mit einer miniumnitrid-Yttriiimoxid-Sinterkörper. der haupi-
Gcschwindigkeit von 800 1 Std. eingeleitet wurden. sächlich aus Aluminiumnitrid besteht, dessen Sinter-
dichte und mechanische Festigkeit durch Variieren
der Mengenanteile an Yttriumonid und Aluminiummetall
gegenüber demjenigen von Aluminiumnitrid frei einreguliert werden kann, wodurch ermöglicht
wird, daß die Dichte und die mechanische Festigkeit jederzeit dem beabsichtigten /weck entsprechen.
Fin ermdungsgemäß so heigestellter gesinterter
Körper besitzt sowohl die Eigenschaften von AIu-
miniumnitricl als auch von Yttriumoxid. insbesondere
eine gute Wärme- und Korrosionsbeständigkeit, so dal?
er besonders geeignet ist zur Verwendung als Material für Gegenstände, die mit geschmolzenem Metall ir
Berührung kommen, wie z. B. für Gefäße zum Schmelzen von Metallen, zur Vakuumablagerung oder fiii
Anwendungen, in denen eine Korrosionsbeständigkeil erforderlich ist.
Al N | Mengen niteile | Al | Tabelle Il | Knc- | Sinter- | Mechaniscl | |
76 | an Rohm; teri:ilien | 19 | Vcrformiings- | Sintcruncs- teinperaUir |
dichte | I estickeit | |
Beispiel | 76 | Y2O1 | 19 | druck | (O | I1 n) | (kg mm') |
76 | 19 | (t cnr) | 1700 | 96.3 | 40.2 | ||
1 | 79.2 | 19.8 | 10 | 17(10 | 91.0 | 32.8 | |
77.6 | 5, | 19.4 | 5 | 1800 | 99.1 | 43.1 | |
3 | 76 | 1 | 19 | 5 | 1700 | 80.1 | 16.0 |
4 | 72 | 3 | 18 | 3 | 1700 | 82.5 | 17.4 |
5 | 64 | 5 | 16 | 3 | 1700 | 88.0 | 25.8 |
6 | 56 | 10 | 14 | 3 | 1700 | 92.7 | 34.5 |
7 | 85 | 20 | 10 | 3 | 1700 | 96.5 | 38.2 |
8 | 55 | 30 | 40 | 3 | 1700 | 98.1 | 39.4 |
9 | 76 | 5 | 19 | 3 | 1700 | 86.4 | 21.7 |
10 | 76 | 5 | 19 | 3 | 1700 | 95.7 | 35.8 |
11 | 76 | 5 | 19 | 3 | 1800 | 98.2 | 4U2 |
12 | 80 | 5 | 20 | 3 | 2200 | 99.8 | 45.0 |
13 | 95 | 5 | — | 3 | (700 | «7.4 | 25.1 |
14 | 80 | 20 | 3 | 1700 | 81.2 | 17.0 | |
15 | 95 | 5 | .__ | 5 | 1700 | ■'3.1 | 13.7 |
16 | 76 | -- | 19 | 5 | 1700 | 78.1 | 14.2 |
17 | 5 | 3 | 1700 | 68.9 | 10.1 | ||
18 | 3 | 1400 | 75.8 | 12.2 | |||
19 | 3 | ||||||
Hierzu I Blatt Zeichnungen
109 583/:
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Aluminiumnitrid - Yuriumo.xid - Gegenstands, d ad
ti ich g e k e η η ζ e i c h net, daß man eine
Mischung aus Aluminiumnitrid- und Yllriumoxid-Pulvern bei normaler Temperatur preßverformt
und die so geformte Masse in einer Atmosphäre von Stickstoff oder einem inerten Gas bei Temperaturen
in dem Bereich von 1500 bis 2200 C sintert.
2. Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Aluminiumnitrid - Yltriumoxid - Gegenstands, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine Mischung aus Aluminiumnitrid. Yttriumoxid und Aluminiummetall,
die alle in der gepulverten Form vorliegen, hei Normaltemperatur preßverformi, die so geformte
Masse in einer Stickstoff- oder Ammoniakatmosphäre auf oine zur Umsetzung der AIuminiummelallpuUcr
mit Stickstoff ausreichende Temperatur erhitzt und danach diese Masse in dieser Atmosphäre oder in einem inerten Gas bei
Temperaturen im Bereich von 1500 bis 2200 C sintert.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pulvermischung 0,3 bis 40 Gewichtsprozent pulverförmiges Yttriumoxid und 10
bis 50 Gewichtsprozent pulverförmiges Aluminiummetall.
jeweils bezogen auf die gesamten Ausgangsmaterialien, enthäu.
4. Verfahren gemäß Ansnruch ? oder 3. dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatur zur Umsetzung mit Stickstoff höchstens e Aa 600 C beuäct.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Aluminiumnitrid-Yttriumoxid-Gcfenstands
mit hoher Dichte, ausgezeichneter mechanischer Festigkeit und ausgezeichneten Hochtempefat
ureigen se haften.
Aluminiumnitrid wird in großem Ausmaß in elektrischen Isoliermaterialieii. dielektrischen Materialien,
tiefäßen zum Schmelzen \on Metallen. Schmelzticgeln
yur Yaktiumahlagcrung usw. verwendet. Wo Aluminiumnitrid
verwendet wird, insbesondere in einem Gefäß 'um Schmelzen von Metallen oder zur Vakuumiihlagerung.
muß es so kompakt (dicht) und fest wie inös.'hch und praktisch frei von l.uftblascnporcn sein.
Aluminiumnitrid bildet jedoch bei Normaltemperalur keine llüssige !'hase, sondern kann bei alleiniger
Verwendung nur mit langsamer Geschwindigkeit gesintert
werden, und tier erhaltene Gegenstand besitz·
dadurch im allgemeinen eine geringere Sinlerdichte und mechanische Festigkeit als solche aus gewöhnlichen
gesinterten Oxiden. Um den Ah iiiniuninitrid-Gegcnstand
kompakter zu machen, gibt es ein bekanntes Verfahren, das darin besteht, das Alumiiiii mnilrid
beispielsweise mit der Waniiprcßmethode /u
sintern. Wenn jedoch ein gesinterter Gegenstand mit einer komplizierten Form, wie z. B. ein Behälter, hergestellt
weiden soll, führ! diese Methode unvermeidlich
zu einem außerordentlich beschwerlichen Herstellungsverfahren und ist infolgedessen für die Massenprodiil
tion ungeeignet.
Die vdrlieuendc Erfindung trägt .',en obengenannten
Umstünden, bezüglich der Herstellung, eines gesinterten Gegenstandes, der hauptsächlich aus Aluminiumnitrid
besteht und dennoch eine große Sinterdichte und mechanische
Festigkeit aufweist, Rechnung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Aluminiumnilrid-Yllriumoxid-< iegenstands. das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Mischung aus Aluminiumnitrid- und Yitriumoxidpulvern bei normaler Temperatur preüverformt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Aluminiumnilrid-Yllriumoxid-< iegenstands. das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Mischung aus Aluminiumnitrid- und Yitriumoxidpulvern bei normaler Temperatur preüverformt
ία und die so geformte Masse in einer Atmosphäre von
Stickstoff oder einem inerten Gas bei Temperaturen in dem Bereich von 1500 bis 2200 C sintert. Weiterhin
betrifft die Frlindung ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Aluminiuninitrid-Yttriumoxid-Gegens.ands,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Mischung aus Aluminiumnitrid. Yltriumoxid und
Aluniiniummetall, die alle in der gepuKerten Form vorliegen, bei Normaltemperatur preßverfornn, die
so geformte Masse in einer Stickstoff- oder Ammoniakatmosphäre auf eine zur Umsetzung der Aluminiummetallpulver
mit Stickstoff ausreichende Temperatur erhitzt und danach diese Masse in dieser Atmosphäre
oder in einem inerten Gas bei Temperaturen im Bereich von 1500 bis 2200 C sintert. Die bevorzugte Temperatur
zur Umsetzung der Aluminiumpulver mit Stickstoff liegt bei etwa 600 C.
Die britische Patentschrift 949 471 enthält eine Vielzahl von Vorschlägen in bezug auf die mit Aluminiumnitrid
zu verwendenden Verbindungen, ohne einen Flinweis darauf zu geben, daß speziell mit Yttriumoxid
die vorteilhaften Sinterkörper gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können. Ferner
erfolgt gemäß dieser Patentschrift die Preßverformung stets t?ei hoher Temperatur.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit
den Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen haben folgende Bedeutung:
F i g. 1 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen den Mcngenanteiien der Komponenten eines
erlind u ngsgemäßen Alumini umnit rid- Yttriumoxid-Si nterkötpers und der erhaltenen Dichte dieses Körpers
darstellt, und
F' i g. 2 ist ein Kurvemliagramm. das die Beziehung
zwischen den Mengenanteilen der Komponenten eines erfind u ngsgemäßen Aluminiumnitrid-Y;triumo.xid-Sinterkorpcrs
und der erhaltenen Verformimgsbeständigkci'
(dellective strength) dieses Körpers zeigt.
Yttriumoxid hat einen Schmelzpunkt von 2410 C
unc! ist ein clcktiisclwr Isolator. Fs hat einen kleineren
thermischen Ausdehnungskoeffizienten als andere Oxide, wie z. B. Aluminiumoxid oder /irkondioxid.
und derart gute Sinterung->eigeiisehafleii. daß es bei
1 stimmiger Sinterung hei einer Temperatur von IdOO t
V> eine Dichte \on bis zu ')7"„ des theoretischen Wert'
erreicht. Fin geformter Korper, der nur ,ins Yttrium·
oxid besteht, hatte jedoch die Nachteile, daß er be thermischer Behandlung eine außerordentlich ^roß«
Kristallwachstumsgeschwindigkeit aufwies, so daß be
6" langer Verwendung hei erhöhten Temperaturen eil
Sinterprodukt daraus trotz des obengenannten hohoi Schmelzpunktes von Yttriumoxid eine enorm höh
KristailwachsUimsgcschwindigkcit und eine dcutlie1
geringere mechanische Festigkeit aufwies.
fi.i Fs wurde nun gefunden, daß dann, wenn das dies
unerwünschten Eigenschaften aufweisende Yttriun oxid zusammen mit Aluminiumnitrid gesintert wire
das obenerwähnte unerwünschte schnelle Kristal
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP796168 | 1968-02-10 | ||
JP3943768 | 1968-06-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1906522A1 DE1906522A1 (de) | 1970-06-18 |
DE1906522B2 true DE1906522B2 (de) | 1972-01-13 |
Family
ID=26342370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691906522 Pending DE1906522B2 (de) | 1968-02-10 | 1969-02-10 | Verfahren zur herstellung eines gesinterten aluminiumnitrid yttriumoxid gegenstands |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1906522B2 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49111909A (de) * | 1973-02-27 | 1974-10-24 | ||
FR2512003A1 (fr) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Raytheon Co | Procede de preparation d'oxynitrure d'aluminium et produit obtenu |
DE3313836A1 (de) * | 1983-04-16 | 1984-10-18 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Roehrenbauteile |
DE3910161A1 (de) * | 1988-03-31 | 1989-10-12 | Taiyo Yuden Kk | Verfahren zur herstellung von nitridkeramischen formstuecken |
EP0393524A2 (de) * | 1989-04-17 | 1990-10-24 | Kawasaki Steel Corporation | Verfahren zur Herstellung eines Sinterkörpers aus Aluminiumnitrid |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS548213B2 (de) * | 1972-04-25 | 1979-04-13 | ||
JPS493913A (de) * | 1972-04-25 | 1974-01-14 | ||
DE3337630A1 (de) * | 1983-10-15 | 1985-04-25 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Temperaturausgleichskoerper |
EP0177194A3 (de) * | 1984-09-05 | 1988-04-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vorrichtung zur Herstellung einer einkristallinen Halbleiterverbindung |
-
1969
- 1969-02-10 DE DE19691906522 patent/DE1906522B2/de active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49111909A (de) * | 1973-02-27 | 1974-10-24 | ||
JPS569475B2 (de) * | 1973-02-27 | 1981-03-02 | ||
FR2512003A1 (fr) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Raytheon Co | Procede de preparation d'oxynitrure d'aluminium et produit obtenu |
DE3313836A1 (de) * | 1983-04-16 | 1984-10-18 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Roehrenbauteile |
DE3910161A1 (de) * | 1988-03-31 | 1989-10-12 | Taiyo Yuden Kk | Verfahren zur herstellung von nitridkeramischen formstuecken |
EP0393524A2 (de) * | 1989-04-17 | 1990-10-24 | Kawasaki Steel Corporation | Verfahren zur Herstellung eines Sinterkörpers aus Aluminiumnitrid |
EP0393524A3 (de) * | 1989-04-17 | 1993-02-10 | Kawasaki Steel Corporation | Verfahren zur Herstellung eines Sinterkörpers aus Aluminiumnitrid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1906522A1 (de) | 1970-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1567844A1 (de) | Methode zur Herstellung einer gesinterten Masse von Aluminium-Nitrid | |
DE10211538B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Drähten und Bändern auf Basis der Verbindung MgB2 | |
DE1471495B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Titandiborid bestehenden elektrisch leitenden Gegenstaenden | |
DE3047344C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von zu hoher Dichte gepreßtem und gesintertem, feuerfesten Material aus Aluminiumnitrid, Titanborid und ggf. Bornitrid | |
DE618063C (de) | Verfahren zur Herstellung von Verbundmetallen | |
DE1906522B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines gesinterten aluminiumnitrid yttriumoxid gegenstands | |
DE2536367B2 (de) | Elektrisch leitfähiges, korrosionsfestes Hochtemperatur-Formprodukt | |
DE2749215C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines kupferhaltigen Eisenpulvers | |
DE2936940A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines sialon-sinterproduktes | |
DE3630369C2 (de) | ||
DE2549298C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer gesinterten Silber-Cadmiumoxyd-Legierung | |
DE3313736A1 (de) | Hochfester formkoerper aus einer mechanisch bearbeitbaren pulvermetall-legierung auf eisenbasis, und verfahren zu dessen herstellung | |
DE1671128A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines verdichteten Kompaktkoerpers aus Urannitrid | |
DE2705384C3 (de) | Dauermagnet-Legierung und Verfahren zur Wärmebehandlung gesinterter Dauermagnete | |
DE1906522C (de) | Verfahren zur Herstellung eines ge sinterten Aluminiumnitrid Yttnumoxid Gegen stands | |
DE2013038A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kupfer oder Silber enthaltenden Wolfram- und/oder Molybdän-Pulverzusammensetzungen | |
DE2411324A1 (de) | Verfahren zum herstellen von dispersionsverfestigtem knetnickel | |
EP0045518B1 (de) | Dichter, Yttriumoxid enthaltender Formkörper aus Siliziumnitrid und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2354024A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines keramischen materials | |
DE2413446C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Supraleiters mit beta-Wolframstruktur | |
EP0321975A1 (de) | Polykristalline Sinterkörper auf Basis von Aluminiumnitrid und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2919798C2 (de) | Nickel-Eisen-Werkstoff mit geringer Wärmeausdehnung Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
DE2807602C2 (de) | Pulvermischung für weichmagnetische Sinterkörper | |
DE3027785C2 (de) | Verfahren zur Herstellung gesinterter Eisen-Kupfer Legierungen hoher Dichte | |
DE1209477B (de) | Verfahren zur Vorbehandlung von Pulvern, die durch Pressen und Sintern zu Formkoerpern, insbesondere zu Magnetkernen verarbeitet werden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E771 | Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA, KAWASAKI, KANAGAWA, JP |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: ASSMANN, E., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |