FR2629077A1

FR2629077A1 - Procede de preparation d'un corps fritte au carbure de silicium

Info

Publication number: FR2629077A1
Application number: FR8813295A
Authority: FR
Inventors: Takahito Nishihara; Ryota Mitamura; Yoshihiko Yuzawa; Mituo Hoshina; Toshiaki Sakaida
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1989-09-29
Anticipated expiration: 2008-10-03
Also published as: GB2215738A; JPH01242465A; GB2215738B; FR2629077B1; SG94491G; HK101591A; GB8821796D0; DE3833611C2; DE3833611A1

Abstract

L'invention est relative à un procédé de préparation d'un corps fritté au carbure de silicium. Ce procédé consiste à mélanger uniformément 100 parties en poids d'une poudre fine de carbure de silicium contenant plus de 2,0 à 6,0 % en poids de SiO2 avec 0,05 à 4,0 parties en poids de bore ou d'un composé du bore exprimé en bore, 1 à 4 parties en poids de carbone ou d'un composé du carbone exprimé en carbone et un liant de formation; à transformer le mélange en un corps compact ayant une masse volumique apparente de 1,7 à 2,2 g/cm**3; à éliminer le liant de formation du corps compact et à fritter ledit corps compact à une température de 1100 à 1550degre(s)C sous une pression réduite de 5 X 10**o**- torrs ou moins et ensuite dans une atmosphère de gaz inerte sous pression atmosphérique ou sous une pression augmentée à une température de 1550 à 2100degre(s)C.

Description

Les corps frittés au carbure de silicium ont d'ex-

cellentes propriétés chimiques et physiques, c'est-à-

dire une conductivité thermique élevée, une faible dila-

tabilité thermique, une haute résistance à l'oxydation, une bonne résistance à la corrosion, une résistance éle- vée aux chocs thermicues et une résistance élevée aux

températures allant de la température ambiante aux hau-

tes températures. Des corps frittés ont été utilisés,

par exemple, comme pièces pour des turbines à gaz, piè-

ces de construction à haute température eDloyées dans

les échangeurs de chaleur fonctionnant aux hautes tempé-

ratures, et comme pièces ayant une haute résistance à l'usure. La présente invention se rapporte à un procédé de préparation de corps frittés au carbure de silicium, dans lesquels les propriétés mentionnées ci-dessus sont

davantage améliorées et, en particulier, la présente in-

vention a trait à un procédé de préparation de corps

frittés au carbure de silicium, cui peuvent 9tre appli-

qués non seulement aux pièces citées à titre d'exemple plus haut, mais aussi aux pièces coulissantes résistant à l'usure, telles que des joints mécanicues, des paliers

et des plongeurs ou noyaux mobiles.

Sien que les corps frittés au carbure de silicium présentent les excellentes caractéristiques précitées, il est difficile de fritter du carbure de silicium en

poudre fine, qui est la matière première des coros frit-

tés au carbure de silicium, et ainsi, lorsque un corps

fritté à haute densité est nécessité, un procédé de frit-

tage sous pression est mis en oeuvre en utilisant plu-

sieurs types de machines de compression. Toutefois, il est difficile de fabriquer des corps frittés ayant des formes complexes au moyen de ce procédé de frittage sous pression. Pour résoudre les problèmes du procédé de frittage sous pression mentionné ci-avant, un autre procédé a été suggéré, par exemple, comme indicué dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 4.312.954, 4.346.049 et 4.318.876, o du bore et du carbone sont ajoutés à la poudre fine de carbure de silicium comme auxiliaires de frittage, opération suivie d'un frittage sous pression atmosphérique (frittage sans pression), en vue de pro- duire les corps frittés requis d'une haute densité au carbure de silicium. En outre, un autre procédé a été

proposé, par exemple, dans la publication de brevet ja-

ponais non examiné (Kokai) no 62-113.764, o le carbu-

re de silicium en poudre fine, additionné de bore et de carbone, est fritté sous pression dans le vide. Ce type de frittage sous pression dans le vide est décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 4.336. 216, 4.525.461, 4.579.704, 4.668.452 et 4.692.418 et dans le brevet EP-AC.257.134. L'addition de bore supprime la diffusion superficielle qui cause la croissance des

crains au stade initial du procédé de frittage, et ac-

célère la diffusion volumique, en vue dès lors d'amélio-

rer la densification au cours de la moitié du second sta-

de du procéd. de frittage. L'addition de carbone réduit

et élimine le SiO2 présent dans la poudre fine de carbu-

re de silicium, qui n'a pas été entièrement éliminé par

un prétraitement, tel ou'un traitement à l'acide fluo-

rhydrique, afin ainsi d'améliorer le contact entre le

bore et la fine pouore de carbure de silicium. Par exem-

ple, dans la publication de brevet jaoonais non examiné (Kokai) no 51-148. 712, intitulée "Céramiques frittées au carbure de silicium et leur procédé de préparation" (correspondant au brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4.312.954), on décrit un procédé cui consiste à mélanger du carbure de silicium, un additif contenant du bore, un solvant organique carbonisable et un liant primaire, pour former une composition de matières, à mouler le mélange

et à fritter les produits moulés sous pression atmosphé-

rique pour obtenir des corps frittés au carbure de sili-

cium ayant une densité de 75 ou plus par rapport à la

densité théorique.

Dans les procédés classiques de préparation de corps frittés au carbure de silicium, la fine poudre de carbure de silicium doit être soumise, par exemple, à un traitement à l'acide fluorhyorique pour abaisser la

teneur en Si02, comme divulgué dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique nO 4.123.286, car, si une grande quanti-

té de SiO2 est présente dans la fine poudre de carbure de silicium, une densité suffisante du corps fritté ne

peut pas être obtenue. Mais, un procédé de ce type aug-

mente le coût de la fabrication des produits frittés et limite leur application plus grande en comparaison des

autres matières existantes.

La présente invention a été conçue pour résoudre

les problèmes posés plus haut. Conformément à la présen-

te invention, on a prévu un procédé de préparation d'un

corps fritté d'une haute oensité et d'une résistance éle-

vée en partant d'une poucre fine de carbure de silicium moins coûteuse, contenant une grance quantité de Si02, mais sans utiliser un traitement à l'acioe fluorhydrioue, les propriétés du corps fritté étant égales à celles d'un corps fritté à base d'une pcudre fine courante de carbure de silicium, contenant une petite teneur en Si02; on a prévu également un procédé de fabrication de pièces soumises à l'usure et composées d'un carbure de silicium dans lequel la plus petite quantité possible

d'un additif contenant du bore (c'est-à-dire un auxili-

aire de frittage au bore) est utilisée, en vue d'obte-

nir aussi une excellente propriété anticorrosive. Ainsi, la présente invention consiste en un procédé de frittage de corps au carbure de silicium, qui comprend le mélange uniforme de 10E parties en poids d'une poudre fine de carbure de silicium contenant plus de 2,0 à 6,0% en poids de SiO2 avec 0,05 à 4,0 parties en poids de bore ou d'un composé de bore exprimé en bore, 1,0 à 4,0 parties en poids de carbone ou d'un compose de carbone exprimé en carbone et un agent liant, la formation du mélange en corps compacts ayant une masse volumique apparente de 1,7 à 2,2 g/cm3, l'élimination de l'agent liant des

corps formés et le frittage des corps formés à une tem-

pérature de 110D à 1550 C sous une pression réduite de x 10 torrs ou moins et ensuite dans une atmosphère de gaz inerte à 1550-2100oC sous pression atmosphérique

ou une pression de gaz accrue. De plus,la présente in-

vention consiste en un procédé de préparation de corps frittés au carbure de silicium présentant une teneur en

bore de préférence de 0,05 à 0,15 partie en poids expri-

me en bore.

Dans la orésente invention, la teneur en SiG2 de la

poudre fine de carbure de silicium, qui n'a pas été sou-

mise à un traitement à l'acide fluorhydrique est de 2 à 6% en poids. Ceci est fondé sur le fait que la présente invention permet de former des corps frittés denses et solides au carbure de silicium, m9me en utilisant une poudre fine de carbure de silicium contenant plus de 2 à 6% en poids de SiO2. La raison pour laquelle les corps

frittés au carbure de silicium, à haute densité et à ré-

sistance élevée peuvent être obtenus en dépit de l'utili-

sation de poudres fines de carbure de silicium contenant plus de 2 à 6% en poids de Si02, n'est pas théoriquement prouvée, mais le mécanisme suivant peut être supposé: c'est-à-dire cue le SiO2 des poudres fines de carbure de silicium recouvre la surface des grains de carbure de

silicium. La couche de SiO2 recouvrant les grains est é-

liminée par une réaction avec une matière carbonée acti-

ve, telle que du noir de carbone, du charbon, du coke, des balles, du charbon actif ou une résine phénolique carbonisée, et ces surfaces actives des grains de poudre

fine de carbure de silicium sont très efficaces pour ac-

célérer le frittage. En outre, la raison pour laquelle

la quantité optimale de SiO2 de la poudre fine de carbu-

re de silicium est de plus de 2 à 6% en poids, réside

dans le fait que plus de 2ij en poids de SiO2 sont ordi-

nairement suffisants pour recouvrir la surface entière de la poudre fine de carbure de silicium et qu'une teneur

trop élevée en Si02, à savoir 6% en poids ou plus, con-

duit à la formation de pellicules de SiO2 d'une épaisseur

indésirablement grande à réduire et éliminer par une ré-

action avec le carbone. A noter que même si le traitement

à l'acide fluorhydrioue est réalisé pour abaisser la te-

neur en SiO2 à un niveau inférieur à 2c en poids, la te-

neur en silice augmente rapidement jusqu'à ou au-delà de

2' en poics durant le stockage et la manipulation. Pareil-

lement, au cours du mélange et du moulage avant le frit-

tage, la teneur en SiC2 augmente. Au point de vue de la relation entre la quantité de carbone, comme auxiliaire de frittage cité ci-dessous, et celle du SiC2, il existe un ordre de teneur en carbone préférable, relativement

petit, oui permet une fabrication stable.

La réaction entière entre la pellicule de Si 2 et le carbone est représentée par la formule (1), -on peut consicerer que la réaction se poursuit effectivement par une réaction en chaine en deux phases, comme exorimé par les formules suivantes (2) et (3): Sio2 (s) + 30 (s) = SiC (s) + 200 (g) (1) SiC2 (s) + C (s) =Sio (g) + CC (c) (2) SiC (g) + 2C (s) = SiC (s) + CO (g) (3) Ainsi, comme le montrent clairement les formules (2) et (3), SiC est formé par une réaction gaz-solide entre le gaz SiO et C, comme indicué par la formule (3)

et donc le composé SiC a une fine structure. Ceci con-

tribue à la formation de corps frittés denses et soli-

des. Dans l'ensemble, un changement d'énergie libre aG de la réaction dans la formule (1) est de 20 kcal/mole à 12000 C et de -20 kcal/mole à une pression partielle de

gaz CO de 0,001 atm (0,76 torr). Par conséouent, la ré-

action (1) est thermodynamicuement possible.

Le carbone en tant qu'auxiliaire de frittage doit être actif puisou'il réagit avec les pellicules de SiO2 à la surface des grains de la poudre fine de carbure de

silicium durant le procédé de frittage. D'après des étu-

des des sources de carbone, on a trouvé cue les sources de carbone préférables sont le noir de carbone, le char-

bon, le coke, les balles carbcniseés et le charbon ac-

tif. Au surplus, lorsque le corps fritté doit être mis en oeuvre pour un autre usage qu'une utilisation comme

pièces coulissantes ou pièces soumises à l'usure, la ré-

sine phénolique carbonisée peut aussi être employée com-

me source de carbone. Ces sources de carbone sont préfé-

rées parce que la surface spécifique de chaque source de carbone est grande et le degré de cristallisation est bas. La teneur en carbone à mélanger est de préférence

de l'ordre de 1,0 à 4,0 parties en poids exprimé en car-

bone, basé sur 1G00 parties en poids de pouore fine de carbure de silicium, ceci dépendant de la teneur en SiO2

de la poudre fine de carbure de silicium. Par l'expres-

sion "exprimé en carbone", on entend le carbone substan-

tiel, en prenant en considération la vitesse de carboni-

sation pendant le procédé de frittage. Par exemple, lors-

que la poudre fine de carbure de silicium contient 1 en poids de Si02, la quantité optimale de carbone est de 1 à 2 parties en poids exprimé en carbone et si la teneur en SiO2 de la matière première est de 2 à 3, en poids, la quantité optimale de carbone est de 1 à 3 parties en poids exprimé en carbone. De plus, si la teneur en SiO2 est de 3 à 65 en poids, une teneur en carbone de 3 à 4

parties en poids est optimale.

La quantité de bore ou du composé de bore est de

préférence de 0,05 à 4,0 parties en poids exprimé en bo-

re, basé sur 100 parties en poids de poudre fine de car-

bure de silicium. La fonction du bore dans le procédé de

frittage est considérée comme étant la suivante: le bo-

re diffuse sur les surfaces des grains de poudre fine de

carbure de silicium, de sorte que la diffusion superfi-

cielle, oui provoque la croissance des grains cristal-

lins grossiers, est supprimée à un stade du frit-

tage. Le bore est dissous dans la poudre fine de carbure de silicium lors d'un stade ultérieur du frittage, si bien que la diffusion volumioue est accélérée pour ac- croitre la densité du corps fritté. Selon les recherches de la Demanderesse de la présente demande de brevet, la

quantité minimale de bore est de 0,05 partie en poids.

Si la quantité de bore est supérieure à 4,0 parties en

poids, l'excès de bore ne peut être dissous dans la pou-

dre fine de carbure de silicium, de sorte qu'une deuxiè-

me phase se forme dans les limites des grains de carbure de silicium et empêche la diffusion, et ainsi prévient

une augmentation de la densité du corps fritté et dété-

riore des propriétés telles que la résistance mécanique

et la résistance à la corrosion.

Lorsou'con fabrique par frittage des piècas soumises

à l'usure telles que des joints mécanicues, pour lescuel-

les de bonnes caractaristiques de friction et une bonne 2G résistance chîriiue sont requises, la quantité de bore :u du composé de bore est de préférence de C,.5 à C,15 partie en poids exprimé en bore. Si la teneur en bcre est supérieure à C,15 partie en coics, on diminue les Propriétés anticorrosives des corps frittés au carbure

de silicium.

Des exemples de bore et de composés de bore que l'on peut utiliser comme agent (auxiliaire) de frittage

comprennent le bore, le carbure de bore (composition spé-

cifique, E4C) et les borures de silicium (SiB4 et SiB6).

Pour garantir un bon moulage et traitement, la pou-

dre fine de carbure de silicium est granulée en granules

et on utilise, par conséquent, un liant de moulage (c'est-

à-dire un liant temporaire), tel que de l'alcool polyvi-

nylique. La quantité de liant est de préférence de 1 à 4 parties en poids, basé sur 100 parties de poudre fine de carbure de silicium. Si la teneur en liant est inférieure à 1 partie en poids, la densité d'un corps compact neuf n'est pas suffisamment augmentée et en conséquence la

densité du corps fritté n'augmente pas non plus suffisam-

ment. Mais, si la Quantité de liant est de plus de 4 par-

ties en poids, une trop grande vitesse de vaporisation d'élimination de la phase liant, qui se manifeste durant

le chauffage, provoque des fissures dans le corps com-

pact.

Le mélange des matières premières, o ces divers au-

xiliaires de frittage, comme mentionné plus haut, sont u-

niformément mêlés avec la ocucra fine de carbure de sili-

cium, est ordinairement granulé, introduit dans un rmocule

et pressé pour former un corps comoact ayant de preferen-

ce une densité de 1,7 à 2,2 g/cr3. Lorsque la densité du cords compact est de cet ordre, le nombre de grains de pcuore de carbure de silicium adjacents est augmenté et la surface de contact est aussi accrue cour amiéliorer le

transfert de matières au cours du procédé de frittage.

Le corps comoact ainsi ortenu est chauffé pour en

éliminer le liant et le frittage est réalisé à une tem-

pérature de 11CC00 à 15500C sous une pression réduite de x 10 torrs ou moins, puis à une température de 1550

à 21C0 C dans une atmosphère de gaz inerte sous une pres-

sion atmosphérique ou à une pression relativement augmen-

tée.

La raison pour lacuelle les pressions réduites pré-

citées sont réglées à une température de 1100 à 15500C, réside dans le fait que la couche de SiO2 à la surface de la poudre fine de carbure de silicium est réduite par

le carbone, comme le montre la formule chimique (1) ci-

dessus, dans cet ordre de température, et que la pres-

sion du four doit être abaissée pour éliminer efficace-

ment le gaz CO du système réactionnel. Effectivement, dans cet ordre de température, la pression totale du four doit être abaissée et les oaz résultants doivent

être efficacement élimin6s du système réactionnel.

La raison pour laquelle une atmosphere de gaz iner-

te est utilisée à la pression atmosphérique ou à une pression relativement augmentée, à une température de 1550 à 210L C, est que la décomposition du carbure de silicium doit être supprimée. La portée de la pression augmentée dans cet ordre de température est telle que l'air est empêché d'affluer dans le four de frittage

à partir de l'extérieur, et cette pression est de pre-

férence de 0,8 à 1,2 atm au-delà de la pression atmos-

phérique.

La température de frittage finale est de préféren-

ce de 190L à 21LG C. Lorsque la température de frittage finale est supérieure à 2100 C, le carbure de silicium

se dissocie et des grains grossiers se forment, qui ré-

duisent les propriétés de résistance mécanique. Récipro-

cuement, lorsque cette température est inférieure à 1900 C, une vitesse de frittage suffisante ne peut pas être atteinte et par conséquent la densité du corps

fritté est insuffisante.

La présente invention est décrite en détail en se

référant aux exemples.

Exemoles 1 à 5 Dans ces exemples, on utilise des poudres fines de oa-SiC produites par le procédé d'Acheson et ayant un ciamètre de grain moyen de 0,5 ym, chacun contenant 2,25

en poids ou 6J en poids de SiO2. Comme inoioué au ta-

bleau 1, le B4C et le noir de carbone sont mélangés avec

les poudres fines de SiC, puis 0,6 partie en poids d'al-

cool polyvinylique servant de liant, 1,5 partie en poids de polyéthylèneglycol et 8C parties en poids d'eau sont

ajoutées à chaque mélange. Chaque mélange est ensuite a-

gité pendant 20 heures dans un broyeur à boulets et sé-

ohé par pulvérisation pour former des granules. Les gra-

nules sont ensuite pressés pour donner des corps compacts neufs ayant chacun un diamètre de 50 mm, une épaisseur de 6 mm et une densité de 1,9 à 2,1 g/cm, puis les corps

compacts sont ensuite chauffés pour en éliminer le li-

ant. Après cela, le frittage est réalisé en chauffant à

une température dellOC à 1550oC sous une pression rédui-

te de 5 x 10-1 torrs ou moins, à une température de 1550 à 20700C sous pression atmosphérique dans une atmosphere

de gaz argon, et finalement à 207CoC pendant 5 heures.

Le tableau 1 donne les densités des corps frittés obte-

nus conformément au mode opératoire précité.

Exemples comparatifs 1 à 9 On utilise des poudres fines de carbure de silicium ( o-SiC) contenant 2,0% en poids ou moins de SiO2 ou

plus de 6,0o de SiO2. Auparavant, la poudre fine de car-

bure de silicium est soumise à un traitement < l'acide

fluorhydrique afin de diminuer la teneur en SiO2. Le mé-

lange, la granulation, le pressage et le frittage sont successivement effectués de la meme façon qu'aux exemples 1 à 5. Les propriétés des corps frittés résultants sont

données au tableau 1.

Exemple comparatif 10 Un corps fritté de carbure de silicium est préparé de la même façon qu'à l'exemple 1, sauf qu'au cours du

stade de chauffage à 1100-15500C, un gaz argon est in-

troduit à un débit de 7,5 m /h à la pression atmosphé-

rique (c'est-à-dire qu'un état de pression recuite n'est pas apcliqué). Les propriétés du corps fritté résultant

sont données au tableau 1.

Tel que ceci se dégage du tableau 1, les corps frit-

tés au carbure de silicium des exemples 1 à 5 de la pré-

sente invention ont une densité égale à celle des corps frittés des exemples comparatifs1 à 7, se composant d'une poudre fine de SiC contenant une faible teneur en SiO2, bien que la poudre fine de SiC des exemples 1 à 5

n'ait pas été soumise à un traitement à l'acide fluorhy-

drique pour réduire la teneur en SiC2.

Exemples 6 à 11 Des sources de carbone (indiquées ci-apr-s) autre

TABLEAII 1

Exemple Teneur en SiLl2 Quantit6 de B4 C Quantité de Densité du Densité du n du carbure de exprimE en bore noir de car- corps com- corps fritté silicium (pou- (parties en bone (par- pact neuf (g/cm3) dre fine) (% poids) en poids) (g/cm3) en poids)

1 2,2 J,120 3,0 1,98 3,08

2 2,2 (I,150 3,1 2,10 3,14

3 2,2 (Il,37 3,0 2,0U(1 3,1/4 4 6,0 1],37 4,t 1,'5 3,08

6,0 3,501 4,0 1,94 3,00 -

1x 0,05 0,135 1,0 2,02 3,15 2x J0,1 0,135 1,l 2,(01 3,15 3x 0,7 Iy,115 2, 0 2,01 3,L10J 4x 0,7 0,1115 2,U 2,J(j 3,14 x 0,7 1l,120 2,0 2,0Q 3,15

6ç 0,7 L,37 2,U 2,(J0O 3,16

7ç 0,7 3,tJi 2,0 2,02 3,05 8ç 7,0 L,1 50 2,8 2,03 2,86 o 9x 8,0 0,150 4,5 1,97 2,80 x 2,2 (J,120 3,0 1,98 2,90 Nnte: x..... Exemple comparatif que le noir de carbone sont utilisées et le mélange, la

granulation, le pressage et le tfrittage sont successive-

ment réalisés de la même façon cue les exemples mention-

nés ci-avant. Les propriétés des corps frittés résultants sont données dans le tableau 2. Exemple 6............... résine phênclique Exemples 7 et 6......... charbon Exenple 9............... coke Exemple 10............

balles carbonisées Exemple 11.............. charbon actif En a groupé au tableau 3 les oropriétés d'usure et..DTD: de résistance à la corrosion des corps frittés des exem-

ples 1 à 5 et des exemples ccmoaratifs 1 à 9 lorqu'ils

sont mis en contact avec du carbone.

La résistance à la czrrcsion est évaluée comme suit: en premier lieu, des échantillons de 1C mm x 10 mm x 1G mm de corps frittés sont préparés de la même façon que celle dEcrite plus haut, et ces 1C échantillons sont plongés dans un nélange 1/1 c'acice nitricue à 20e et

c'acite flucrhycrique à 5'- à une température de 700 C pen-

dant 800C heures, puis la perte de ocids de chaque échan-

tillon est mesuré. L'usure est évaiuée comme suit:.des échantillons de corps frittés s-ertlables à des anneaux,

ayant chacun un diamètre extérieur de i14 mm, un diamè-

tre intérieur de 94 mm et une épaisseur de 20 mm sont préparés de la même façon eue celle décrite ci-avant, chaque échantillon étant mis en contact avec un disque de

carbone dans de l'eau à une température de 507C et tour-

nant à la vitesse périphérique de 15 m/seconde. Le degré

de perte de poids (usure abrasive par friction) du dis-

que de carbone est ensuite mesuré et les résultats sont

donnés au tableau 3.

Tel que ceci se dégage du tableau 3, bien que la te-

neur en SiO2 de la poudre fine de SiC des exemples 1 à 5

ne soit pas diminuée par le traitement à l'acide fluorhy-

drique, la résistance à la corrosion et l'usure des é-

chantillons des exemples 1 à 5 sont identiques à celles

TAIRLLAU 2

Exemple Teneur en SiO2 QuanLit6 de 134 4 Nuartité de compnsé (le Densité du DensitY du

n du carbure de exprimé en bore carbnn, exprime en corps com- corps frit-

silicium (pou- (parties en carbone (parties en pact neuf té dre fine) (% poids) poids) (g/cm3) (g/cm3) en poids) 6 2,2 0,150 3,0 (résine phinnilique) 2,02 3,14 7 2,2 0,135 3,LI (charbon) 1,97 3,10 1) 2,2 0,37 3, 0L (dito) 1,97 3,11 9 2,2 (1,135 3,0 (coke) 1,98 3,07 2,2 0,135 3,f (balles carbonisées) 1,Y9 3,08B 11 2,2 0,135 3, O'(charbon actif) 1,97 3, 10 -'J

TABLEAU 3

Résistance à la Usure lors d'un Exemple n corrosion (per- contact avec du te de poids) carbone (perte de (g/cm2) poids) (mm/10C h) 1 3,1 x 1C 5 0,015 2 3,3 x 10 5 0,013 3 5,1 x 10 0,014 4 4,9 x 10-5 0,018 -5 7,2 x 10 0,019

*Exemple compa-

ratif 1 3,4 x 10 -5 0,C17 -5 2 3,1 x 1C 0,016 " 3 2,5 x 10 5 C,C14 4 2,7 x 10 0,014 "- 5 2,7 x 105 0,015 2C " 6 4,8 x 105 0,018 " 7 6,5 x 1C 5 0, 019 t' E 3,6 x 1C5 0,048 t 9a 5,8 x 10C5 0,035

des échantillons des exemples comoaratifs 1 à 9 en utili-

sant la poudre fine de SiC ayant une teneur réduite en SiO2.

D'après le tableau 3, i.l apparait que les échantil-

lons des exemples 1 et 2, o la quantité de bore ajoutée est de C,G5 à 0, 15 partie en poids exorimé en bore, ont une excellente résistance à la corrosion et à l'usure, et ainsi il est évident que ces échantillons sont excellents

comme pièces soumises à l'usure.

En examinant les résultats obtenus à partir des exem-

pies respectifs, on constate que les corps frittés au car-

bure de silicium, préparés en partant d'une poudre fine

de SiC contenant plus de 6ï en poids de SiO2, ont une bas-

se densite et s'usent faiblement.

Conformément à la présente invention, des corps frit-

tés de haute qualité peuvent être fabriqués en utilisant des poudres fines de carbure de silicium, sans abaisser la teneur en Si02 de la couche, et des corps frittés au carbure de silicium, ayant une résistance suffisante à 1' usure et à 12l corrosion, peuvent être produits en réglant

la quantité d'additif contenant du bore.

1G

R ELVENLPDIC TI ONS

1. Procédé oe préparation d'un corps fritté au car-

bure de silicium, qui consiste à mélanger uniformément

parties en poids d'une poudre fine de carbure de si-

licium contenant plus de 2,0 à 6,C% en poids de SiL2 avec 0,05 à 4,0 parties en poids de bore ou d'un composé du bore exprimé en bore, 1 à 4 parties en poids de carbone

ou d'un composé du carbone exprime en carbone et un li-

ant de formation; à transformer le mélange en un corps compact ayant une masse volumique apparente de 1,7 à 2,2 g/cm3; à éliminer le lia'nt de formation du corps compact et à fritter ledit corps compact à une température de 11CC -1 15500C sous une pression réduite de 5 x 10- torrs ou moins et ensuite dans une atmosphère de gaz inerte sous pression atmosphérique du sous une pression augmentée à

une température de 1550 à 2100 C.

2. Procédé de préparation d'un corps fritté au car-

bure de silicium selon la revendication 1, caractérisé en ce oue le carbone provient du noi: de carbone, du charbon,

du coke, de balles carbonisées et de charbon actif.

3. Procédé de préparation d'un ocros fritté au car-

bure de silicium selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une résine phénolicue est utilisée comme composé de

carbone et liant de moulage.

4. Procédé de préparation d'un coros fritté au car-

bure de silicium selon la revendication 1, caractérisé en

ce que la quantité de bore ou de composé de bore à utili-

ser est de 0,C5 à 0,15 partie en poids exprimé en bore.

5. Procédé de préparation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps fritté est utilisé comme

pièce coulissante résistant à l'usure.