DE2614839C3

DE2614839C3 - Gesinterter SUiciumnltridkörper und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2614839C3
Application number: DE2614839A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Tokoname Kaneno; Isao Nagoya Oda
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1975-04-07
Filing date: 1976-04-06
Publication date: 1979-04-05
Also published as: US4134947A; DE2614839B2; DE2614839A1; GB1496305A

Description

Siliciumnitrid körper werden wegen ihrer hohen mechanischen Festigkeiten und thermischen Beständigkeit für Teile hoher Anforderung wie Gasturbinenteile verwendet Allerdings ist es schwierig, gesinterte Siliciumnitridkörper hoher Dichte und hoher mechanischer Festigkeit herzustellen.

Daher ist zur Erzeugung gesinterter Siliciumnitridkörper ein Reaktionssinterverfahren, in dem Silicium bei der Nitridierung gesintert wird, und ein Heißpreßverfahren, in dem Siliciumnitridpulver nach Zugabe von Sinterhilfen, wie Magnesiumoxid (MgO) und dergleichen heißgepreßt wird, beispielsweise durch G. G. Deeley et al, »Dense Silicon Nitride«, Powder Metallurgy, 1961, Nr. 8, Seiten 145-151 beschrieben worden. In dem Reaktionssinterverfahren kann jedoch ein Sinterkörper hoher Dichte nicht erhalten werden, da « bei der Sinterung kaum eine Schwindung erfolgt. Bei dem Heißpreßverfahren können zwar Sinterkörper hoher Dichte und mechanischer Festigkeit erhalten werden, das Verfahren ist jedoch nicht anwendbar auf die Herstellung dichter Siliciumnitridkörper komplexer bo Form, da dieser Methodik Beschränkungen anhaften und auch die Produktionskosten sehr hoch werden.

Darüber hinaus ist es aus Journal American Ceramic Society 1974, Band 57, Nr. 1, Seiten 25-29 bekannt, zur Herstellung gesinterter Siliciumnitridkörper Siliciumni- _h·-, tridpulver mit Magnesiumoxid, Magnesiumnitrid oder Berylliumoxid einer üblichen Sinterbehandlung ohne Druckausübung zu unterwerfen.

In der GB-PS 13 76 891 wird für die Herstellung von Siliciumnitrid-Keramik gelehrt, bis zu 10Gew.-% von Fe, Mg, Al, AI3O3, MgO, CaO, BaO, ZnO oder ZrO₂ zugegeben. Außerdem soll durch eine Beschichtung aus S1O2 und B2O3, wobei diese Beschichtung weniger als 1 Gew.-°/o des zu überziehenden Materials ausmacht, ein Oxidationsschutz erzielt werden. Die bekannten Verfahren ergeben jedoch eine ungenügende Dichte und die mechanischen Festigkeiten sind, insbesondere bei hohen Temperaturen, gering, weshalb arch die Temperaturwechselbeständigkeit gering ist. Daher sind die nach diesen Verfahren erhaltenen Sinterkörper für Hochtemperaturkonstruktionsteile nicht geeignet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gesinterten Siliciumnitridkörper hoher Dichte und mit verbesserter mechanischer Festigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen.

Die Erfindung wird in den Patentansprüchen wiedergegeben.

Man erhält die erfindungsgemäßen Siliciumnitridkörper, indem man Siliciumnitrid, dem Gemische von Metalloxiden in einer Menge von nicht mehr als 10 Gew.-% zugesetzt sind, zu einem Formkörper formt und diesen bei einer Temperatur von 1600 bis 1900⁰C in Stickstoff- oder Intertgasatmosphäre sintert wobei man Siliciumnitrid, dem Gemische aus zumindest 2 Metalloxiden, die unter Berylliumoxid, Magnesiumoxid, und Strontiumoxid ausgewählt sind, wobei jedes dieser Metalloxide in einer Menge von 0,1—5Gew.-% vorliegt, zugesetzt sind, formt und sintert

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben.

Die F i g. 1 bis 3 stellen die Beziehung zwischen der Menge des zugefügten Additives und der Porosität des resultierenden gesinterten Siliciumnitridkörpers dar.

Die Fig.4A bis 4E stellen Röntgendiffraktionsdiagramme von Siliciumnitridpulver, einem gesinterten Siliciumnitridkörper, der kein Additiv enthält einem gesinterten Siliciumnitridkörper, der Berylliumoxid als Additiv enthält, einem gesinterten Smciumnitridkörper, der Magnesiumoxid als Additiv enthält und einem gesinterten Siliciumnitridkörper, der Strontiumoxid als Additiv enthält, dar.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.

Es ist im allgemeinen bekannt, daß Siliciumnitridpulver zwei Kristallstrukturen einer «-Phase und /?-Phase aufweisen.

Darüber hinaus ist es bekannt, daß bei der Sinterung von Siliciumnitridpulver die α-Phase in die /J-Phase bei einer Temperatur oberhalb etwa HOO⁰C umgewandelt wird und die Umwandlungsgeschwindigkeit oberhalb 1600⁰C zunimmt. Anders ausgedrückt erfolgt bei Sinterung von Siliciumnitridpulver die Umwandlung der Λ-Phase in die /?-Phase.

Gemäß der Erfindung wird Siliciumnitridpulver mit einem «-Phasengehalt von nicht weniger als 30 Gew.-%, einer Reinheit von nicht weniger als 99% und einer Korngröße von nicht mehr als ΙΟμίπ verwandt. Wenn der Gehalt der «-Phase weniger als 30 Gew.-% beträgt, wird die Sinterung des Pulvers nicht in ausreichender Weise bewirkt, da die Sinterung in enger Beziehung mit der Umwandlung der α- in die /9-Phase, wie vorstehend erwähnt worden ist, steht. Daher beträgt der «-Phasengehalt in dem Siliciumnitridpulver nicht weniger als 30 Gew.-%, vorzugsweise nicht weniger als 80 Gew.-%.

Aus folgendem Grund soll die Reinheit nicht weniger als 99% betragen: Wenn in dem Siliciumnitridpulver Verunreinigungen vorliegen, verdampfen diese Verunreinigungen unter Ausbildung von Poren in dem Sinterkörper und reagieren auch mit dem Additiv unter Bildung einer niedrigschmelzenden flüssigen Phase, wodurch die Hochtemperatureigenschaften des Sinterkörpers erheblich verschlechtert werden.

Darüber hinaus ist es infolge schlechter Sinterfähigkeit von Siliciumnitrid erforderlich, die Korngröße des Pulvers zu vermindern, um dessen Reaktionsfähigkeit zu erhöhen. Unter diesem Gesichtspunkt werden als Siliciumnitridpulver fein zerteilte Pulver einer Korngröße von nicht mehr als 10 μπι verwendet

Gemäß der Erfindung werden zumindest zwei Metalloxide, die unter Berylliumoxid, Magnesiumoxid und Strontiumoxid ausgewählt sind, als Additiv bzw. Zusatz in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 10 Gew.-% verwendet, unter der Voraussetzung jedoch, daß jedes der Metalloxide in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% verwendet wird.

Falls Berylliumoxid, Magnesiumoxid bzw. Strontiumoxid jeweils als einziger Zusatz zu dem Silici'^:mnitridpulver hinzugefügt wird, steht die Menge des zugefügten Zusatzes mit der Porosität des resultierenden gesinterten Siliciumnitridkörper, wie in F i g. 1 gezeigt ist, in Beziehung. Diese Zusätze verdichten den Sinterkörper in gewissem Ausmaß infolge der Ausbildung einer Korngrenzphase, wenngleich die Dichte bei Zugabe von jedem dieser Zusätze für sich allein, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, noch immer nicht ausreichend ist Beispielsweise wird, selbst wenn Magnesiumoxid als der wirksamste Zusatz, in einer Menge von 5 Gew.-% hinzugegeben wird lediglich eine minimale Porösität von etwa 6% erreicht

Es ist erfindungsgemäß in überraschender Weise gefunden worden, daß eine Kombination dieser Metalloxide eine bemerkenswerte Wirkung als Sinterhilfe bei der Sinterung des Siliciumnitridpulver ergibt Wie aus den Fig.2 und 3 ersichtlich ist, wird bei Verwendung von zumindest zwei Metalloxiden, die unter Berylliumoxid, Magnesiumoxid und Strontiumoxid ausgewählt sind, die Porosität des gesinterten Siliciumnitridkörpers beträchtlich verringert

In F i g. 2 ist die Beziehung zwischen der Menge des zugegebenen Berylliumoxides und der Porosität des resultierenden gesinterten Siliciumritridkörpers gezeigt, wenn Berylliumoxid im Gemisch mit 5 Gew.-% Magnesiumoxid oder 5 Gew.-% Strontiumoxid oder 2,5 Gew.-% Magnesiumoxid und 2,5 Gew.-% Strontiumoxid hinzugefügt wird

In F i g. 3 ist die Beziehung zwischen der Menge des zugefügten Strontiumoxides oder Magnesiumoxides und der Porosität des resultierenden gesinterten Siliciumnitridkörpers gezeigt, wenn Strontiumoxid zu 3 Gew.-% Magnesiumoxid, oder wenn Magnesiumoxid zu 3 Gew.-% von Strontiumoxid hinzugegeben wird.

In den F i g. 2 und 3 wurde die Porosität eines gesinterten Siliciumnitridkörpers gemessen, der durch Vermischung eines Gemisches von Siliciumnitridpulver und des Metalloxidadditives der gegebenen Zusammensetzung in einer Kugelmühle während einer Stunde, Verformung des Gemisches zu einer Scheibenprobe eines Durchmessers von 10 mm und einer Dicke von 3 mm und anschließende Sinterung der Probe bei 175O°C in einer Argongasatmosphäre während einer Stunde erhalten worden war.

Gemäß der Erfindung ist es besonders bevorzugt, daß

die Kombination dieser Metalloxide immer Berylliumoxid enthält; d.h. Kombination von BeO+ MgO, BeO+ SrO und BeO + MgO + SrO sind besonders bevorzugt. Dies deshalb, weil Berylliumoxid besonders wirksam zur Umwandlung der α- zur /J-Phase in dem Siliciumnitridpulver ist, wie aus den Fig.4A bis 3E ersichtlich ist.

Fig. 4 A zeigt ein Röntgendiffraktionsdiagramm eines Siliciumnitridpulvers einer Reinheit von 99,9% und eines at-Phasengehaltes von 90Gew.-% und Fig.4B zeigt ein Röntgendiffraktionsdiagramm des gesinterten Siliciumnitridkörpers, der durch Sinterung des Pulvers bei 1750° C während einer Stunde erhalten worden ist.

Die Fig.4C bis 4E zeigen Röntgendiffraktionsdiagramme des gesinterten Siliciumnitridkörpers, der durch Vermischung des Siliciumnitridpulvers der F i g. 4A mit 5 Gew.-% jedes der Oxide von Beryllium, Magnesium und Strontium und anschließende Sinterung des resultierenden Gemisches unter den zur Fig.4B angegebenen Bedingungen jeweils erhalten worden war.

In diesen Figuren bezeichnet das Symbol α die Diffraktionspeaks der «-Phase und das Symbol β die Diffraktionspeaks der ß- Phase.

Wie aus den Fig.4B, 4D und 4E ersichtlich ist, verbleibt die «-Phase in dem Sinterkörper dann noch immer, wenn kein Zusatz oder wenn nur Magnesiumoxid oder Strontiumoxid verwendet werden. Im Gegensatz hierzu, wie aus F i g. 4C ersichtlich ist, wird nahezu die gesamte «-Phase zur 0-Phase im Fall der Verwendung von Berylliun.oxid als Additiv umgewandelt

Je größer die Menge des Additives ist, um so höher ist die Dichte des gesinterten Körpers. Jedoch ein Überschuß des Additivs ergibt eine große Menge an glasartiger Phase zwischen den Siliciumnitridkörnem, so daß die Eigenschaften für Hochtemperaturkonstruktionsmaterialien erheblich verschlechtert werden. Daher sollte die Gesamtmenge der zumindest zwei Metalloxide nicht mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 10 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 1 bis 7 Gew.-%, und die Menge jedes der Metalloxide nicht mehr als 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,5 bis 3,5 Gew.-% betragen.

Um einen Sinterkörper hoher Dichte zu erhalten, ist eine Sintertemperatur oberhalb 1600° C notwendig. Wenn die Temperatur jedoch 1900° C übersteigt, erfolgt die Zersetzung des Siliciumnitrids in heftiger Weise.

Um die Zersetzung und Oxidation von Siliciumnitrid zu vermeiden, wird vorzugsweise Stickstoff oder Inertgas als Sinteratmosphäre verwendet

Gemäß der Erfindung kann zusätzlich zumindest ein seltenes Erdmetalloxid in einer Menge von nicht mehr als lCGsw.-% hinzugefügt werden. Die seltenen Erdmetalloxide umfassen

Ceroxid (CeO?),

Yttriumoxid (Y2O3),

Lanthanoxid (La2O₃),

Praseodymox/d (PreOn),

Neodymoxid (NcIzO₃),

Samariumoxid (Sm₂Oj),

Gadoliniumoxid (GdjOs),

Dysprosiumoxid (Dy₂Oj),

Holmiumoxid (HO2O3) und

Erbiumoxid (Er₂Oj).

Wenn die Menge des seltenen Erdmetallqxides 10Gew.-% übersteigt, nimmt die Bildung der elasarti-

gen Phase im Sinterkörper zu, so daß diese Menge nicht mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10Gew.-% und insbesondere bevorzugt 1 bis 5 Gew.-°/o betragen sollte. Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Ausfuhrungsbeispiele weiter veranschaulicht. ■>

Beispiel I

Zu Siliciumnitridpulver, dessen Reinheit, Λ-Phasengehalt und Korngröße in Tabelle 1 angegeben ist, wurden in die Additive (Metalloxide), die in Tabelle 1 angegeben sind, einer bestimmten Qualität bzw. Korngröße zugefügt und das resultierende Gemisch wurde in einer Kugelmühle während einer Stunde gründlich durchgemischt. Hiernach wurde das Gemisch zu einem ι -> Formkörper eines Durchmessers von 40 mm und einer Dicke von 3 mm unter einen Druck von 2000 kg/cm² gepreßt und sodann bei der in Tabelle 1 gezeigten Temperatur in Stickstoffatmosphäre während einei Stunde gesintert. Es wurden die Porosität, dei Bruchmodul und die Temperaturwechselbeständigkei der hierdurch erhaltenen gesinterten Siliciumnitridkör per gemessen, wobei die Ergebnisse in Tabelle 1 wiedergegeben sind. In Tabelle 1 sind die Sinterkörpei der Nummern 1 bis 19, die in den Rahmen der Erfindung fallen, und diejenigen der Proben 20 bis 27 als Standen angeführt.

Zum Vergleich sind die Eigenschaften der Sinterkör per, die nach dem Stand der Technik erhalten werden ebenfalls in Tabelle I als Proben Nr. 28 bis 30 gezeigt.

Nachdem der Bruchmodul bei einem Versuchsstüd von 3 χ 3 χ 35 mm (Auflagenabstand 30 mm) durcr einen Dreipunktbiegeversuch gemessen worden war wurde die Porosität des Versuchsstücks gemessen. Di« Temperaturwechselbeständigkeit wurde gemäß folgen der Gleichung gemessen:

Tcmperaturwechsclbeständigkcil =

Bruchniodiil
Ithermischer Ausdchiu i.^koeffizient) lYoungschcr Modul)

Tabelle	I	gemäß	Siliciumnitridpuder	ff-Phr.-:	Kl)CCl-	Sinter-	■Xdüitiv	(Gew.	SrO	Poro	Bruch	Temperatur
Probe		Erfindung	Rein		grölie	tcnipe-	HcO	MgO		sität	modul	wechsel-
Nr.		gemäß	heit	(Gew.-%)	(;'.m)	ratur						beständigkeit
		Erfindung	(%)	90	SlO	( C)			_	(%)	(kg/cnr)	( O
		gemäß	99,9			1750	0.5	0,5		2,5	5010	580
1	Erfindung		90	<10				-
	gemäß	99,9			1750	1.0	1,0		1,8	5160	600
2	Erfindung		90	^10				-
	gemäß	99.9			1750	3,0	3,0		0,2	6530	730
3*)	Erfindung		90	<10				-
	gemäß	99.9			1750	5.0	5,0		0,3	6100	680
4	Erfindung		90	SIO				0.5
	gemäß	99,9			1750	0,5	-		3,6	4700	550
5	Erfindung		90	SlO				1,0
	gemäß	99,9			1750	1,0	-		2,4	5050	590
6	Erfindung		90	SlO				3.0
	gemäß	99,9			1750	3,0	-		0,3	5870	660
7	Erfindung		90	<10				5.0
	gemäß	99,9			1750	5.0	-		0,3	5670	630
8	Erfindung		90	SlO				2,0
	gemäß	99,9			1750	3,0	2,0		0,3	5870	660
9	Erfindung		90	sio				2,5
	gemäß	99.9			1750	5,0	2,5		0.2	5720	640
10	Erfindung		40	SlO				-
	gemäß	99,9			1750	3.0	3.0		0.2	6290	710
11	Erfindung		40	SlO				3,0
	gemäß	99.9			1750	3,0	-		0.3	5810	650
12	Erfindung		94	SlO				1,0
	gemäß	99,9			1800	-	1.0		2.1	4470	520
13	Erfindung		94	SlO				3.0
	gemäß	99,9			1800	-	3.0		0,2	5860	660
14**)	Erfindung		94	SlO				5.0
		99.9			1800	-	5,0		0,3	5640	630
15			90	SlO				0.5
	99.9			1800	-	4,0		0,8	4860	550
16

	gemäß	7	«-Phase	26	14 839	Additiv Kiew	5,0	5,0	_	5,0	'.-'Vn)	Poro	Uruch-	Temperatur
	Erfindung					BeO MgO	3,0	3,0	SrO	sität	modul	wedisel-
	gemäß		(Gew.-"/»)				-	3,0				bcständiukci
	Erfindung		90		Sinter		2% MgO +		(%)	(ky/uir)	( C)
Fortsetzung	gemäß			Korn-	tempe	3,0	AI_:O, + 5%	3.0	0,4	5560	630
Probe	Erfindung	Siliciumnitridpuder	80	g rolle	ratur		3% MgO +
Nr.	Standard	Rein		(μπι)	( C)	0,5	ΑΙ,Ο, + 5%	4,0	1,0	4700	540
	Standard	heit	80	SIO	1800		3 % MgO +
	Standard	(%)				3.0		3.0	0,5	5320	600
17	Standard	99,9	90	S 10	1800
	Standard		90					22,5	1460	210
18	Standard	99,9	90	s 10	1800	-	6,0	2990	360
	Standard		90			5,0	12,1	2100	270
19	Standard	99.9	90	SIO	1750	3,0	28,7	1150	180
	Stand der		90	SlO	1750	5,0	8,7	1780	220
20	Technik	99,9	90	"=- 10	1750	-	5,4	2210	270
21	Stand der	99,9	90	SlO	1500	3,0	30,6	970	160
22	Technik	99,9	40	SlO	15UU	3.0	6,2	2150	260
23	Stand der	99,9		SlO	1500	7%	0,4	2960	330
24	Technik	99,9	40	s 10	ISOO	SiO_:
25	5 gezeigt. *♦) In	99,9		S\|0	1950	5%	0,4	2780	270
26		99,9	40	S 44	1750	SiO_?
27	99,9				5 %	0,5	2260	230
28***)	94,2	Fig. 6 gezeigt. ***)	S\|0	1800	Kibushi-Ton****)
				****) Kaolinitreicher Ton
29	94,2	s 10	1800

30	94,2	In Fig. 7	gezeigt.

•)ln Fig.

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, weisen die gesinterten Siliciumnitridkörper gemäß der Erfindung (Proben Nr. 1 bis 19) überlegene Dichte-, Bruchmodul- und Temperaturwechselbeständigkeitseigenschaften auf, im Vergleich zu denjenigen des Standards (Proben Nr. 20 bis 27) und zu denjenigen des Standes der

Technik (Proben Nr. 28 bis 30).

Im Gegensatz hierzu besitzt der herkömmliche Sinterkörper der Probe Nr. 28 keine ausreichende Festigkeit, obwohl die Porosität abgenommen hat. da ein hoher Anteil an glasartiger Phasenmatrix in der KorngrenzRäche der Siliciumnitridkristalle vorliegt.

Beispiel 2

Ein Gemisch von Siliciumnitridpulver und Additiven, wie es in Tabelle 2 angegeben ist, wurde gründlich in einer Kugelmühle während einer Stunde vermischt und zu einem Formkörper eines Durchmessers von 10 mm und einer Dicke von 50 mm unter einem Druck von 2000 kg/cm² geformt und sodann bei einer Temperatur,

die in Tabelle 2 angegeben ist, in Stickstoffatmosphäre während einer Stunde gesintert. Die Porosität, der Bruchmodu! und die Temperaturwechselbeständigkeit der hierdurch erhaltenen Sinterkörper wurden gemessen, wobei die Ergebnisse in Tabelle 2 angegeben sind.

Tabelle 2

Probe	Si₃N₄-Puder	Korn	Additive (Gew.-%)	Seltene«;	Sinter	Poro	Bruch	Tempera
Nr.	Rein- σ-Phase	größe	BeO MeO SrO	Erdmeta.l- ox id	tempe	sität	modul	ture echsel
	heit	(μτη)			ratur			nestan- digkei!
	(%) (Gew.-%\|		( C)	(%)	(kg/cnr)	I C)

1 gemäß der 99,9 90
Erfindung

2 gemäß der 99.9 90
Erfindung

3 gemäß der 99.9 90
Erfindung

SlO 0,5 0,5 <10 1,5 2.0 S10 3,0 3,0

CeO_: 5,0 1800 0,8 6650 "60 CeO, 2,0 1800 0,2 6890 780 CeO₂ 3,0 1800 0.1 7H0 800

ίο

οιtscl/tmy

Probe	Si,N₄-Puder	Korn größe	Additive (Gew.	-%)	Seltenes Erdmetall oxid	Sinter	Poro	Bruch-	Tempera
Nr.	Rein- σ-Phase heit	(μηι)	BeO MgO	SrO		tempe ratur	sität	modui	turwechsel bestän- digkeit
	(%) (Gew.-%)			( C)	(%)	(kg/cm²)	( C)

4	gemäß der Erfindung	99,9	90	SlO	5,0	5,0	—	CeO₂	1,5	1800
5	gemäß der Erfindung	99,9	90	SIO	1,5	3,0	—	Y₂O,	3,0	1800
6	gemäß der Erfindung	99,9	90	SIO	1,5	3,0	1,5	La₂O,	3,0	1800
7	gemäß der Erfindung	99,9	90	SIO		2,5	1,5	CeO₂	3,0	1800
8	gemäß der Erfindung	99,9	90	SIO	—	3,0	3,0	YjO,	3,0	1800
9	gemäß der Erfindung	99,9	90	SlO	2,0	—	3,0	CeO₂	2,0	1800
IO	gemäß der Erfindung	99,9	90	S\|0	2,5	—	1,0	Y₂O,	2,0	1800
Il	gemäß der Erfindung	99,9	40	SIO	1,0	1.0	-	CeO₂	2,0	1800
12	gemäß der Erfindung	99,9	40	s 5	2,0	2,5	-	CeO₂	2,5	1800
13	gemäß der Erfindung	99,9	40	SIO	3,0	3,0	—	Pr₆O₁,	2,0	1800
14	gemäß der Erfindung	99,9	40	SlO	3,0	3,0	—	Nd₂O,	2,0	1800
15	gemäß der Erfindung	99,9	40	SIO	3,0	3.0	—	Gd₂O,	2,0	1800
16	gemäß der Erfindung	99,9	40	s.o	3,0	3,0	—	Dy₃O₃	2,0	1800
17	gemäß der Erfindung	99,9	40	SlO	3,0	3.0	—	Ho₂O,	2,0	1800
18	gemäß der Erfindung	99,9	,0	SlO	3,0	3,0	Er₂O,	2,0	1800

0,1 7050

0,2 6920

0,2 6810

0,2 6780

0,3 6750

0,3 6690

0,4 6710

0,3 7080

0,2 7210

0,2 6790

0,4 6510

0,6 6670

0,3 6810

0,6 6510

0,2 6910

780 780 770 760 760 750 750 800 810 770 720 760 770 720 780

Wie vorstehend im Detail angeführt worden ist, besitzen die gesinterten Siliciumnitridkörper gemäß der Erfindung hohe Dichte, mechanische Festigkeit und thermische Stoß- bzw. Schockbeständigkeit und können durch ein einfaches Sinterverfahren ohne Anwendung einer speziellen Methodik, wie Heißpreßverfahren, hergestellt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnunucn

Claims

Patentansprüche:

1. Gesinterter Siliciumnitridkörper mit einem Gehalt an Gemischen von Metalloxiden in einer Menge von nicht mehr als 10Gew.-%, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper zumindest zwei Metalloxide, die unter Berylliumoxid, Magnesiumoxid, und Strontiumoxid ausgewählt sind, wobei jedes dieser Metalloxide in einer Menge von 0,1 —5 Gew.-% vorliegt, und als Rest Siliciumnitrid enthält

2. Gesinterter Siliciumnitridkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper zusätzlich nicht mehr als 10 Gew.-% von zumindest einem seltenen Erdmetalloxid enthält

3. Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Siliciumnitridkörpers nach Anspruch 1, bei dem man Siliciumnitrid, dem Gemische von Metalloxiden in einer Menge von nicht mehr als 10Gew.-% zugesetzt sind, zu einem Formkörper formt und diesen bei einer Temperatur von 1600 bis 1900" C in Stickstoff- oder Inertgasatmosphäre sintert, dadurch gekennzeichnet, daß man Siliciumnitrid, dem Gemische aus zumindest 2 Metalloxiden, die unter Berylliumoxid, Magnesiumoxid und Strontiumoxid ausgewählt sind, wobei jedes dieser Metalloxide in einer Menge von 0,1 —5 Gew.-% vorliegt, zugesetzt sind, formt und sintert

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Siliciumnitrid, dem neben den Metalloxidgemischen zusätzlich nicht mehr als 10 Gew.-% vn zumindest einem seltenen Erdmetalloxid zugesetzt sind, formt ur*1 sintert