JP2531871B2 - 高密度窒化ほう素常圧焼結体の製造方法 - Google Patents
高密度窒化ほう素常圧焼結体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱衝撃性、耐蝕性、
潤滑性、電気絶縁性、高熱伝導性に優れた高密度六方晶
窒化ほう素常圧焼結体の製造方法に関するものである。
潤滑性、電気絶縁性、高熱伝導性に優れた高密度六方晶
窒化ほう素常圧焼結体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】六方晶窒化ほう素は、熱的、化学的、電
気的特性に優れ、かつ潤滑性を有し、機械加工が容易に
できるなど多くの優れた性能を有した材料である。しか
し、難焼結性であるため、高密度焼結体を得るにはこれ
まで加圧焼結法によらなければならず、コスト高なもの
となっていた。こうしたコストの問題が応用面における
制約の一つとなっていたため、六方晶窒化ほう素焼結体
の用途拡大に伴い、安価な常圧焼結法の研究が行われる
ようになってきている。
気的特性に優れ、かつ潤滑性を有し、機械加工が容易に
できるなど多くの優れた性能を有した材料である。しか
し、難焼結性であるため、高密度焼結体を得るにはこれ
まで加圧焼結法によらなければならず、コスト高なもの
となっていた。こうしたコストの問題が応用面における
制約の一つとなっていたため、六方晶窒化ほう素焼結体
の用途拡大に伴い、安価な常圧焼結法の研究が行われる
ようになってきている。
【０００３】現在までに特許・文献等によって開示され
ている六方晶窒化ほう素の常圧焼結法については、以下
のものがある。微粉砕した高純度のＢＮ粉末若しくは
低純度の非晶質ＢＮを、２ｔ／cm2 で金型成形またはラ
バープレス成形した後、成形体をＢＮ詰め粉と共に坩堝
に収め、Ａｒ中１４００〜２０００℃で常圧焼結する方
法（特開平２−９７６３，Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏ
ｃ．，７２（１９８９）１４８２）。純度の低い乱層
構造ＢＮに非晶質Ｂを加え、Ｎ2 中１５００〜１８００
℃で反応焼結させる方法（資源素材学会誌，１０５（１
９８９）２０１）。純度の低い乱層構造ＢＮに非晶質
ＢおよびＸＯ・Ｂ2 Ｏ3 （Ｘは、アルカリ土類金属）で
示される化合物を加え、Ｎ2 中で反応焼結させる方法
（特開昭６２−１２３０７０）。ＢＮに対してＳｉＯ
2 ・Ｂ2 Ｏ3 を３０wt％加えて常圧焼結する方法（特公
昭４７−３８０４７）。Ｓｉ，Ａｌ，ＴｉおよびＣｒ
等の金属をＢＮに対し１０〜５０wt％加えて反応焼結す
る方法（特開昭５９−１６９９８２）。Ｂ2 Ｏ3 を加
えて常圧焼結する方法（特公昭３８−１２５４７）。こ
れに対し、本発明者らによって開発された方法として、
純度の高い高結晶性ＢＮを５ｍ2 ／ｇ以上、望ましく
は２０ｍ2 ／ｇ以上に微粉砕し、０．１〜２０重量％の
炭化ほう素と０．１〜２０重量％のアルカリ土類金属化
合物の１種以上を加え、Ｎ2 中１６００〜１８００℃で
常圧焼結する方法（特開昭６４−３０７４）。３０ｍ
2 ／ｇ以上に粉砕したＢＮ粉末に対して０．１〜４０重
量％の炭化ほう素を加えて窒素中で焼成する方法（特開
平１−１０３９６０）。１〜３０ｍ2 ／ｇの粉末と１
００ｍ2 ／ｇ以上の粉末を配合して成るＢＮ粉末に対し
て０．１〜４０重量％の炭化ほう素を加えて窒素中で焼
成する方法（特開平１−１０３９５９）。などがある。
ている六方晶窒化ほう素の常圧焼結法については、以下
のものがある。微粉砕した高純度のＢＮ粉末若しくは
低純度の非晶質ＢＮを、２ｔ／cm2 で金型成形またはラ
バープレス成形した後、成形体をＢＮ詰め粉と共に坩堝
に収め、Ａｒ中１４００〜２０００℃で常圧焼結する方
法（特開平２−９７６３，Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏ
ｃ．，７２（１９８９）１４８２）。純度の低い乱層
構造ＢＮに非晶質Ｂを加え、Ｎ2 中１５００〜１８００
℃で反応焼結させる方法（資源素材学会誌，１０５（１
９８９）２０１）。純度の低い乱層構造ＢＮに非晶質
ＢおよびＸＯ・Ｂ2 Ｏ3 （Ｘは、アルカリ土類金属）で
示される化合物を加え、Ｎ2 中で反応焼結させる方法
（特開昭６２−１２３０７０）。ＢＮに対してＳｉＯ
2 ・Ｂ2 Ｏ3 を３０wt％加えて常圧焼結する方法（特公
昭４７−３８０４７）。Ｓｉ，Ａｌ，ＴｉおよびＣｒ
等の金属をＢＮに対し１０〜５０wt％加えて反応焼結す
る方法（特開昭５９−１６９９８２）。Ｂ2 Ｏ3 を加
えて常圧焼結する方法（特公昭３８−１２５４７）。こ
れに対し、本発明者らによって開発された方法として、
純度の高い高結晶性ＢＮを５ｍ2 ／ｇ以上、望ましく
は２０ｍ2 ／ｇ以上に微粉砕し、０．１〜２０重量％の
炭化ほう素と０．１〜２０重量％のアルカリ土類金属化
合物の１種以上を加え、Ｎ2 中１６００〜１８００℃で
常圧焼結する方法（特開昭６４−３０７４）。３０ｍ
2 ／ｇ以上に粉砕したＢＮ粉末に対して０．１〜４０重
量％の炭化ほう素を加えて窒素中で焼成する方法（特開
平１−１０３９６０）。１〜３０ｍ2 ／ｇの粉末と１
００ｍ2 ／ｇ以上の粉末を配合して成るＢＮ粉末に対し
て０．１〜４０重量％の炭化ほう素を加えて窒素中で焼
成する方法（特開平１−１０３９５９）。などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、開示されたこ
れらのＢＮ常圧焼結体製造方法には、以下のような問題
点を含んでいる。
れらのＢＮ常圧焼結体製造方法には、以下のような問題
点を含んでいる。
【０００５】例えば、の方法では、焼結体の強度は僅
か５kg／cm2 であり、実用に耐えるとは考え難い。〜
の方法のように、添加物を多量に加えて焼結させる方
法では、得られる焼結体のＢＮ純度が低下し、ＢＮ本来
の特性である耐蝕性、絶縁性、易加工性等が損なわれ
る。また、高温で使用した場合、添加物の揮発による付
近の汚染やＢＮ焼結体自身の亀裂発生などが起こり、使
用温度が限定されることも考えられる。
か５kg／cm2 であり、実用に耐えるとは考え難い。〜
の方法のように、添加物を多量に加えて焼結させる方
法では、得られる焼結体のＢＮ純度が低下し、ＢＮ本来
の特性である耐蝕性、絶縁性、易加工性等が損なわれ
る。また、高温で使用した場合、添加物の揮発による付
近の汚染やＢＮ焼結体自身の亀裂発生などが起こり、使
用温度が限定されることも考えられる。
【０００６】一方、〜の方法は、比較的ＢＮ純度の
高い焼結体が得られる方法である。しかし、いずれも焼
結時に体積膨張と重量減少を伴うため、高密度の焼結体
を得るのが難しい。焼結体の密度が低い場合、耐蝕性が
低下し、過酷な条件下での使用が制限される可能性があ
る。
高い焼結体が得られる方法である。しかし、いずれも焼
結時に体積膨張と重量減少を伴うため、高密度の焼結体
を得るのが難しい。焼結体の密度が低い場合、耐蝕性が
低下し、過酷な条件下での使用が制限される可能性があ
る。
【０００７】体積膨張は、ＢＮ常圧焼結体の特徴の一つ
であり、焼結時に収縮を起こさせるような焼結助剤が発
見されていない現在では避けることができない。重量減
少は、主に原料中に初めから不純物として含まれている
酸素、あるいはＢＮを微粉砕した際に酸化・加水分解に
よって導入された酸素が、焼結時にＢ2 Ｏ3 となって揮
発することにより生ずる。しかし、重量減少を減らすた
めに結晶性の高い高純度ＢＮを粉砕せずに用いても、活
性が乏しいために焼結は全く起こらない。
であり、焼結時に収縮を起こさせるような焼結助剤が発
見されていない現在では避けることができない。重量減
少は、主に原料中に初めから不純物として含まれている
酸素、あるいはＢＮを微粉砕した際に酸化・加水分解に
よって導入された酸素が、焼結時にＢ2 Ｏ3 となって揮
発することにより生ずる。しかし、重量減少を減らすた
めに結晶性の高い高純度ＢＮを粉砕せずに用いても、活
性が乏しいために焼結は全く起こらない。
【０００８】これに対して、本発明者らによって開示さ
れた〜の方法は、これらの問題点を考慮してなされ
たものであり、これまで高密度で低純度若しくは低密度
で高純度の焼結体しか得られなかった従来の方法とは異
なり、高密度かつ高純度焼結体の製造方法を提供するも
のであった。
れた〜の方法は、これらの問題点を考慮してなされ
たものであり、これまで高密度で低純度若しくは低密度
で高純度の焼結体しか得られなかった従来の方法とは異
なり、高密度かつ高純度焼結体の製造方法を提供するも
のであった。
【０００９】これらの方法の特徴は、炭化ほう素を焼結
助剤として用いるところにある。炭化ほう素を焼結助剤
に用いても、他の多くの常圧焼結法と同様、焼結時に収
縮は起こらず、また膨張率が低下することもない。しか
し、炭化ほう素がＢＮ粉末中に含まれる酸素（Ｂ
2 Ｏ3 ）と反応してＢＮを生成する際、重量増が生じる
ため、他の方法と比べて焼結後の密度低下が小さく、し
かも純度が高いというものである。よって、これらの方
法によれば、ＢＮ純度９９％以上、焼結体密度１．８０
ｇ／cm3 以上のＢＮ常圧焼結体を得ることができる。
助剤として用いるところにある。炭化ほう素を焼結助剤
に用いても、他の多くの常圧焼結法と同様、焼結時に収
縮は起こらず、また膨張率が低下することもない。しか
し、炭化ほう素がＢＮ粉末中に含まれる酸素（Ｂ
2 Ｏ3 ）と反応してＢＮを生成する際、重量増が生じる
ため、他の方法と比べて焼結後の密度低下が小さく、し
かも純度が高いというものである。よって、これらの方
法によれば、ＢＮ純度９９％以上、焼結体密度１．８０
ｇ／cm3 以上のＢＮ常圧焼結体を得ることができる。
【００１０】しかし、前記方法においても改良されるべ
き余地は残っていた。即ち、助剤として加えた炭化ほう
素を完全に窒化（ＢＮ化）させることが難しく、焼結体
の厚さが数mm以上になると、焼結体中心部に未反応の炭
化ほう素が黒芯となって残ることであった。
き余地は残っていた。即ち、助剤として加えた炭化ほう
素を完全に窒化（ＢＮ化）させることが難しく、焼結体
の厚さが数mm以上になると、焼結体中心部に未反応の炭
化ほう素が黒芯となって残ることであった。
【００１１】窒化ほう素焼結体は、通常、薄板あるいは
坩堝等の薄肉形状物として用いられることが多いので、
窒化可能な厚さが数mm程度の技術でも応用は可能である
が、形状に対する制約が大きい。従って、応用範囲を拡
大するためには、高密度かつ高純度であり、より厚いＢ
Ｎ常圧焼結体が作れることが望ましく、その製造方法を
提供することが本発明の目的である。
坩堝等の薄肉形状物として用いられることが多いので、
窒化可能な厚さが数mm程度の技術でも応用は可能である
が、形状に対する制約が大きい。従って、応用範囲を拡
大するためには、高密度かつ高純度であり、より厚いＢ
Ｎ常圧焼結体が作れることが望ましく、その製造方法を
提供することが本発明の目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の従来
技術の欠点を補うべく鋭意検討を重ねた結果、六方晶窒
化ほう素に対して、炭化ほう素およびほう酸若しくは無
水ほう酸を加えて常圧焼結すれば、従来の倍以上の厚さ
でも完全窒化可能な高密度かつ高純度のＢＮ常圧焼結体
が得られることを見出し、本発明、即ち、比表面積５〜
５０ｍ2 ／ｇの六方晶窒化ほう素に、５〜２０ｗｔ％の
炭化ほう素、およびＢ2 Ｏ3 に換算した量として２．１
〜１６ｗｔ％より該六方晶窒化ほう素に含まれる酸素量
をＢ2 Ｏ3 に換算しその量を差し引いたＢ2 Ｏ3 換算量
に相当する無水ほう酸若しくはほう酸を添加して成形
し、窒素ガスまたは窒素を含んだ非酸化性ガス雰囲気中
で常圧焼結することを特徴とする高密度窒化ほう素常圧
焼結体の製造方法を見出した。
技術の欠点を補うべく鋭意検討を重ねた結果、六方晶窒
化ほう素に対して、炭化ほう素およびほう酸若しくは無
水ほう酸を加えて常圧焼結すれば、従来の倍以上の厚さ
でも完全窒化可能な高密度かつ高純度のＢＮ常圧焼結体
が得られることを見出し、本発明、即ち、比表面積５〜
５０ｍ2 ／ｇの六方晶窒化ほう素に、５〜２０ｗｔ％の
炭化ほう素、およびＢ2 Ｏ3 に換算した量として２．１
〜１６ｗｔ％より該六方晶窒化ほう素に含まれる酸素量
をＢ2 Ｏ3 に換算しその量を差し引いたＢ2 Ｏ3 換算量
に相当する無水ほう酸若しくはほう酸を添加して成形
し、窒素ガスまたは窒素を含んだ非酸化性ガス雰囲気中
で常圧焼結することを特徴とする高密度窒化ほう素常圧
焼結体の製造方法を見出した。
【００１３】本発明によれば、どのような履歴の窒化ほ
う素粉末を用いても同様の効果が得られるが、窒化ほう
素常圧焼結体が焼結時に体積膨張を伴い、かつ、焼結密
度が生密度にほぼ比例する傾向があるので、使用する窒
化ほう素粉末としては、充填性の高い高結晶性粉末を用
いることが望ましい。しかし、高結晶性のＢＮ粉末は、
そのまま用いても活性が乏しく、焼結しないので、粉末
は微粉砕したものを用いた方が良い。
う素粉末を用いても同様の効果が得られるが、窒化ほう
素常圧焼結体が焼結時に体積膨張を伴い、かつ、焼結密
度が生密度にほぼ比例する傾向があるので、使用する窒
化ほう素粉末としては、充填性の高い高結晶性粉末を用
いることが望ましい。しかし、高結晶性のＢＮ粉末は、
そのまま用いても活性が乏しく、焼結しないので、粉末
は微粉砕したものを用いた方が良い。
【００１４】従って、本発明に使用する窒化ほう素粉末
の比表面積は５〜５０ｍ2 ／ｇの範囲のものである必要
があり、５ｍ2 ／ｇ未満では得られる焼結体の密度は高
いが、強度が低くなる。一方、５０ｍ2／ｇを超える
と、充填性が低下し、焼結体の密度が低下する。
の比表面積は５〜５０ｍ2 ／ｇの範囲のものである必要
があり、５ｍ2 ／ｇ未満では得られる焼結体の密度は高
いが、強度が低くなる。一方、５０ｍ2／ｇを超える
と、充填性が低下し、焼結体の密度が低下する。
【００１５】助剤として添加した炭化ほう素は、窒素中
で焼成する際、窒化ほう素中に含まれる酸素若しくは、
外部から添加した無水ほう酸あるいはほう酸と反応し
て、窒化ほう素を生成する。ＢＮ粉末中に含まれる酸素
には、酸洗処理等によって完全に除去しきれなかった不
可避的な不純物としての酸素と、微粉砕処理の際に粉末
が酸化されることによって導入された酸素がある。これ
らは、一般的には、Ｂ−Ｏ−Ｎ中間体として存在すると
考えられているが、高温に加熱する際、Ｂ2 Ｏ3 として
遊離するので、基本的にはＢ2 Ｏ3 として存在すると考
えてよい。従って、焼結中に生じている反応は、下式の
ように表すことができる。 ３Ｂ4 Ｃ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋７Ｎ2 →１４ＢＮ＋３ＣＯ （１） （１）式は、重量増加を伴う反応であり、炭化ほう素添
加量が多くなるほど、焼結後の重量増加を増やすことに
なる。そのため、高密度化するという点では、炭化ほう
素添加量が多いほど有利である。しかし、炭化ほう素添
加量が２０wt％を超えると、数mm厚程度の焼結体であっ
ても内部まで完全に窒化させることが難しく、未反応の
炭化ほう素が黒芯となって残りやすい。また、（１）式
の反応で発生する多量のＣＯガスによって、焼結体に亀
裂が発生しやすくなる。一方、炭化ほう素添加量が５wt
％未満では、３０mm以上の厚さを有する焼結体でも完全
に窒化させることが可能であるが、重量増加が少ないの
で、高密度の焼結体が得られない。従って、炭化ほう素
添加量としては、５〜２０wt％の範囲でなければならな
い。
で焼成する際、窒化ほう素中に含まれる酸素若しくは、
外部から添加した無水ほう酸あるいはほう酸と反応し
て、窒化ほう素を生成する。ＢＮ粉末中に含まれる酸素
には、酸洗処理等によって完全に除去しきれなかった不
可避的な不純物としての酸素と、微粉砕処理の際に粉末
が酸化されることによって導入された酸素がある。これ
らは、一般的には、Ｂ−Ｏ−Ｎ中間体として存在すると
考えられているが、高温に加熱する際、Ｂ2 Ｏ3 として
遊離するので、基本的にはＢ2 Ｏ3 として存在すると考
えてよい。従って、焼結中に生じている反応は、下式の
ように表すことができる。 ３Ｂ4 Ｃ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋７Ｎ2 →１４ＢＮ＋３ＣＯ （１） （１）式は、重量増加を伴う反応であり、炭化ほう素添
加量が多くなるほど、焼結後の重量増加を増やすことに
なる。そのため、高密度化するという点では、炭化ほう
素添加量が多いほど有利である。しかし、炭化ほう素添
加量が２０wt％を超えると、数mm厚程度の焼結体であっ
ても内部まで完全に窒化させることが難しく、未反応の
炭化ほう素が黒芯となって残りやすい。また、（１）式
の反応で発生する多量のＣＯガスによって、焼結体に亀
裂が発生しやすくなる。一方、炭化ほう素添加量が５wt
％未満では、３０mm以上の厚さを有する焼結体でも完全
に窒化させることが可能であるが、重量増加が少ないの
で、高密度の焼結体が得られない。従って、炭化ほう素
添加量としては、５〜２０wt％の範囲でなければならな
い。
【００１６】無水ほう酸あるいは、ほう酸は助剤として
加えた炭化ほう素を窒化させるために加えるものであ
り、その添加量は、炭化ほう素を窒化させるのに必要な
量であればよい。（１）式によれば、助剤として加えた
５〜２０wt％の炭化ほう素を窒化させるためには、理論
的には２．１〜８．１wt％のＢ2 Ｏ3 が原料中に含まれ
ている必要量である。しかし、無水ほう酸は融点が低
く、焼結中に揮発しやすいので、実際には、（１）式で
示される理論値よりも過剰に加えないと、焼結体中心部
に黒芯を残すことになる。
加えた炭化ほう素を窒化させるために加えるものであ
り、その添加量は、炭化ほう素を窒化させるのに必要な
量であればよい。（１）式によれば、助剤として加えた
５〜２０wt％の炭化ほう素を窒化させるためには、理論
的には２．１〜８．１wt％のＢ2 Ｏ3 が原料中に含まれ
ている必要量である。しかし、無水ほう酸は融点が低
く、焼結中に揮発しやすいので、実際には、（１）式で
示される理論値よりも過剰に加えないと、焼結体中心部
に黒芯を残すことになる。
【００１７】無水ほう酸をどの程度過剰に加えるかにつ
いては、作製しようとする焼結体の厚さおよびＢ4 Ｃ添
加量に依存しており、焼結体が厚くなるほど、あるいは
Ｂ4 Ｃ添加量が多くなるほどより過剰のＢ2 Ｏ3 を加え
る必要がある。しかし、必要以上に添加すると、Ｂ2 Ｏ
3 の揮発による重量減によって密度が低下し、場合によ
っては焼結体の亀裂発生の原因となるので、理論値の
２．０倍を超えて添加してはならない。
いては、作製しようとする焼結体の厚さおよびＢ4 Ｃ添
加量に依存しており、焼結体が厚くなるほど、あるいは
Ｂ4 Ｃ添加量が多くなるほどより過剰のＢ2 Ｏ3 を加え
る必要がある。しかし、必要以上に添加すると、Ｂ2 Ｏ
3 の揮発による重量減によって密度が低下し、場合によ
っては焼結体の亀裂発生の原因となるので、理論値の
２．０倍を超えて添加してはならない。
【００１８】また、ＢＮ粉には、製造法に由来する不純
物としての酸素、あるいは粉砕の際の酸化によって導入
された酸素が含まれているので、これらの含有量が多い
場合には、外部から添加するほう酸あるいは無水ほう酸
の量を減ずることができる。これらの点を考慮すると、
無水ほう酸若しくはほう酸の添加量は、Ｂ2 Ｏ3 に換算
した量として２．１〜１６ｗｔ％より、六方晶窒化ほう
素に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換算しその量を差し引
いたＢ2 Ｏ3 換算量に相当する量である。
物としての酸素、あるいは粉砕の際の酸化によって導入
された酸素が含まれているので、これらの含有量が多い
場合には、外部から添加するほう酸あるいは無水ほう酸
の量を減ずることができる。これらの点を考慮すると、
無水ほう酸若しくはほう酸の添加量は、Ｂ2 Ｏ3 に換算
した量として２．１〜１６ｗｔ％より、六方晶窒化ほう
素に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換算しその量を差し引
いたＢ2 Ｏ3 換算量に相当する量である。
【００１９】次に、製造方法の手順等につき説明する。
原料ＢＮ粉に対し、５〜２０ｗｔ％の炭化ほう素、およ
びＢ2 Ｏ3 に換算した量として２．１〜１６ｗｔ％よ
り、該ＢＮ粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換算しその
量を差し引いたＢ2 Ｏ3 換算量に相当する無水ほう酸若
しくはほう酸を加え、水若しくはアセトン、エタノール
等、一般的な有機溶剤で十分に混合する。得られたスラ
リーを、スプレードライヤー等、適当な乾燥手段を用い
て乾燥・造粒し、金型成形若しくはラバープレス成形あ
るいはこれらの組合せにより所定形状に成形する。成形
密度を上げるには、１ｔ／ｃｍ2 以上、好ましくは２ｔ
／ｃｍ2 程度で加圧成形する。もっとも、成形体の密度
が十分に上げられるならば、加圧成形方法に限定される
ことはなく、スリップキャスト法、押し出し成形法等、
何れの方法でも構わない。
原料ＢＮ粉に対し、５〜２０ｗｔ％の炭化ほう素、およ
びＢ2 Ｏ3 に換算した量として２．１〜１６ｗｔ％よ
り、該ＢＮ粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換算しその
量を差し引いたＢ2 Ｏ3 換算量に相当する無水ほう酸若
しくはほう酸を加え、水若しくはアセトン、エタノール
等、一般的な有機溶剤で十分に混合する。得られたスラ
リーを、スプレードライヤー等、適当な乾燥手段を用い
て乾燥・造粒し、金型成形若しくはラバープレス成形あ
るいはこれらの組合せにより所定形状に成形する。成形
密度を上げるには、１ｔ／ｃｍ2 以上、好ましくは２ｔ
／ｃｍ2 程度で加圧成形する。もっとも、成形体の密度
が十分に上げられるならば、加圧成形方法に限定される
ことはなく、スリップキャスト法、押し出し成形法等、
何れの方法でも構わない。
【００２０】このようにして得られた成形体は黒いがこ
れを窒素ガスまたは窒素を含んだ非酸化性ガス雰囲気中
で常圧焼結することにより白い焼結体となる。（１）式
の反応は、実際には約６００℃から進行するが、一定以
上の大きさを持った焼結体を窒化させる場合、１０００
℃以下では反応速度が遅く完全に白い焼結体とすること
ができない。一方、２２００℃以上で焼結させると、炭
化ほう素の窒化は容易に進行するが、結晶粒が粗大化
し、焼結体強度が低下する。従って、焼結温度としては
１０００℃以上２２００℃以下、好ましくは１６００℃
以上２１００℃以下が好ましい。
れを窒素ガスまたは窒素を含んだ非酸化性ガス雰囲気中
で常圧焼結することにより白い焼結体となる。（１）式
の反応は、実際には約６００℃から進行するが、一定以
上の大きさを持った焼結体を窒化させる場合、１０００
℃以下では反応速度が遅く完全に白い焼結体とすること
ができない。一方、２２００℃以上で焼結させると、炭
化ほう素の窒化は容易に進行するが、結晶粒が粗大化
し、焼結体強度が低下する。従って、焼結温度としては
１０００℃以上２２００℃以下、好ましくは１６００℃
以上２１００℃以下が好ましい。
【００２１】窒化ほう素粉末を微粉砕するか、あるい
は、粗粉砕した粉末と超微粉を粒度配合すると、粉末全
体に含まれる酸素量は増加する。例えば、酸素量０．７
％程度の高純度・高結晶性窒化ほう素粉末を５０ｍ2 ／
ｇ程度に微粉砕すると、酸素量は約３％まで増加する。
これは、約４．３５重量％のＢ2 Ｏ3 が含まれているこ
とに相当しており、焼成中にＢ2 Ｏ3 の揮発ロスが無い
とすれば、最大１０．３６wt％の炭化ほう素まで窒化さ
せることが可能である。しかし、実際には、焼成中にＢ
2 Ｏ3 の揮発ロスが生じるため、１０．３６wt％の炭化
ほう素を加えても、完全には窒化しきれず、試料中心部
に未反応部分が黒芯となって残る。
は、粗粉砕した粉末と超微粉を粒度配合すると、粉末全
体に含まれる酸素量は増加する。例えば、酸素量０．７
％程度の高純度・高結晶性窒化ほう素粉末を５０ｍ2 ／
ｇ程度に微粉砕すると、酸素量は約３％まで増加する。
これは、約４．３５重量％のＢ2 Ｏ3 が含まれているこ
とに相当しており、焼成中にＢ2 Ｏ3 の揮発ロスが無い
とすれば、最大１０．３６wt％の炭化ほう素まで窒化さ
せることが可能である。しかし、実際には、焼成中にＢ
2 Ｏ3 の揮発ロスが生じるため、１０．３６wt％の炭化
ほう素を加えても、完全には窒化しきれず、試料中心部
に未反応部分が黒芯となって残る。
【００２２】酸素量を更に増加させる方法として、粉砕
粉の比表面積を上げるか、若しくは、超微粉の配合比率
を高めるという方法も考えられる（特開平１−１０３９
５９，１０３９６０）。しかし、粉砕粉の比表面積が高
くなる程、あるいは、超微粉の配合比率が高くなる程、
充填性が低下して焼結体密度が上がり難くなる。また、
同一密度で比較した場合、比表面積が高くなるほど成形
体の開気孔径が小さくなる傾向がある。本発明の特徴で
ある炭化ほう素の窒化反応は、固体−気体間の反応であ
り、窒化反応に必要な窒素は、成形体の開気孔を介して
内部に運ばれると考えられる。そのため、比表面積の高
い粉末を用いると、酸素量は十分であっても、成形体の
気孔径が小さいために窒化反応が進み難くなる。このよ
うな場合、数mm厚程度の薄い焼結体であれば完全に窒化
させることはできるが、焼結体が厚くなると、内部まで
窒化するのに時間がかかり、炭化ほう素の窒化が完了す
る前にＢ2 Ｏ3 の揮発ロスが生ずるため、結果的に焼結
体内部でＢ2 Ｏ3 が不足し、黒芯が残りやすくなる。
粉の比表面積を上げるか、若しくは、超微粉の配合比率
を高めるという方法も考えられる（特開平１−１０３９
５９，１０３９６０）。しかし、粉砕粉の比表面積が高
くなる程、あるいは、超微粉の配合比率が高くなる程、
充填性が低下して焼結体密度が上がり難くなる。また、
同一密度で比較した場合、比表面積が高くなるほど成形
体の開気孔径が小さくなる傾向がある。本発明の特徴で
ある炭化ほう素の窒化反応は、固体−気体間の反応であ
り、窒化反応に必要な窒素は、成形体の開気孔を介して
内部に運ばれると考えられる。そのため、比表面積の高
い粉末を用いると、酸素量は十分であっても、成形体の
気孔径が小さいために窒化反応が進み難くなる。このよ
うな場合、数mm厚程度の薄い焼結体であれば完全に窒化
させることはできるが、焼結体が厚くなると、内部まで
窒化するのに時間がかかり、炭化ほう素の窒化が完了す
る前にＢ2 Ｏ3 の揮発ロスが生ずるため、結果的に焼結
体内部でＢ2 Ｏ3 が不足し、黒芯が残りやすくなる。
【００２３】一方、粉砕粉の比表面積を低く抑えた粉末
を用いた場合、成形体の開気孔径が大きくなるため、窒
化反応は比較的速やかに進行する。しかし、粉末に含ま
れている酸素量が少ないため、そのままでは、少量の炭
化ほう素しか窒化させることができず、高密度の焼結体
が得にくい。
を用いた場合、成形体の開気孔径が大きくなるため、窒
化反応は比較的速やかに進行する。しかし、粉末に含ま
れている酸素量が少ないため、そのままでは、少量の炭
化ほう素しか窒化させることができず、高密度の焼結体
が得にくい。
【００２４】これに対し、本発明のように比較的比表面
積の小さい原料中に、炭化ほう素の窒化反応に必要な酸
素をほう酸若しくは無水ほう酸として加えておくと、成
形体の開気孔径を大きく保ったまま酸素量のみを増加さ
せることが可能となるため、従来より厚い焼結体でも黒
芯を残さず容易に完全窒化させることができる。また、
炭化ほう素添加量を増加させても、それに見合ったほう
酸あるいは無水ほう酸を添加すれば黒芯が残ることはな
いので、より大きな重量増加が期待でき、焼結体の高密
度化が図れる。ほう酸若しくは無水ほう酸を加える以外
に、酸洗処理等の高純度化処理をする以前の酸素を多く
含んだ窒化ほう素粉末を使うか、あるいは、高純度粉末
を水中で湿式混合して酸素量を増加させるという方法で
も、作製した成形体の開気孔径がある程度大きく保たれ
ていれば、同様の効果が得られる。
積の小さい原料中に、炭化ほう素の窒化反応に必要な酸
素をほう酸若しくは無水ほう酸として加えておくと、成
形体の開気孔径を大きく保ったまま酸素量のみを増加さ
せることが可能となるため、従来より厚い焼結体でも黒
芯を残さず容易に完全窒化させることができる。また、
炭化ほう素添加量を増加させても、それに見合ったほう
酸あるいは無水ほう酸を添加すれば黒芯が残ることはな
いので、より大きな重量増加が期待でき、焼結体の高密
度化が図れる。ほう酸若しくは無水ほう酸を加える以外
に、酸洗処理等の高純度化処理をする以前の酸素を多く
含んだ窒化ほう素粉末を使うか、あるいは、高純度粉末
を水中で湿式混合して酸素量を増加させるという方法で
も、作製した成形体の開気孔径がある程度大きく保たれ
ていれば、同様の効果が得られる。
【００２５】
【実施例】本発明を実施例にて次に詳説する。 実施例１〜４ 比表面積１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶性ＢＮ粉末を
ボールミルを用いて所定時間粉砕し、表１の如く比表面
積５．６ｍ2 ／ｇ〜４８．１ｍ2 ／ｇを有するＢＮ粉砕
粉を得た。これらのそれぞれのＢＮ粉砕粉に対して、Ｂ
4 Ｃを１０wt％およびＢ2 Ｏ3 を表１に示した量を添加
し、エタノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ
2 Ｏ3 添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ
3 に換算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、
添加した１０wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要
なＢ2 Ｏ3 理論量の１．２倍になるようにした。得られ
たスラリーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で径５
０mmφ、厚さ１０mmｔに成形した。これをＮ2 気流中
（流量１００ｌ／hr）、２０００℃で１０hrの条件で常
圧焼結した。得られた焼結体には、割れおよび黒芯はな
かった。密度は１．７８〜１．８３ｇ／cm3 、強度は３
２０〜５７０kg／cm2 を示し、比表面積の増加にともな
い、密度は低下し、強度は増加する傾向があった。これ
らの条件および結果をまとめて表１に示す。
ボールミルを用いて所定時間粉砕し、表１の如く比表面
積５．６ｍ2 ／ｇ〜４８．１ｍ2 ／ｇを有するＢＮ粉砕
粉を得た。これらのそれぞれのＢＮ粉砕粉に対して、Ｂ
4 Ｃを１０wt％およびＢ2 Ｏ3 を表１に示した量を添加
し、エタノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ
2 Ｏ3 添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ
3 に換算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、
添加した１０wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要
なＢ2 Ｏ3 理論量の１．２倍になるようにした。得られ
たスラリーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で径５
０mmφ、厚さ１０mmｔに成形した。これをＮ2 気流中
（流量１００ｌ／hr）、２０００℃で１０hrの条件で常
圧焼結した。得られた焼結体には、割れおよび黒芯はな
かった。密度は１．７８〜１．８３ｇ／cm3 、強度は３
２０〜５７０kg／cm2 を示し、比表面積の増加にともな
い、密度は低下し、強度は増加する傾向があった。これ
らの条件および結果をまとめて表１に示す。
【００２６】比較例１〜２ 比表面積が１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶性ＢＮ粉末
および比表面積が７５．３ｍ2 ／ｇであるＢＮ粉砕粉を
原料として用いた以外は、実施例１〜４と同様の手順で
ＢＮ常圧焼結体を作製した。
および比表面積が７５．３ｍ2 ／ｇであるＢＮ粉砕粉を
原料として用いた以外は、実施例１〜４と同様の手順で
ＢＮ常圧焼結体を作製した。
【００２７】比表面積１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶
性ＢＮ粉末をそのまま用いた場合、焼結体密度は１．８
５ｇ／cm3 と高かったが、原料粉末の活性が乏しいため
焼結が十分進行せず、強度は僅か１７０kg／cm2 であっ
た。また、７５．３ｍ2 ／ｇのＢＮ粉砕粉を用いた焼結
体は、焼結体表面が２〜３mm程度窒化したのみで、中心
部には黒芯が残っていた。条件、結果を表１に示す。
性ＢＮ粉末をそのまま用いた場合、焼結体密度は１．８
５ｇ／cm3 と高かったが、原料粉末の活性が乏しいため
焼結が十分進行せず、強度は僅か１７０kg／cm2 であっ
た。また、７５．３ｍ2 ／ｇのＢＮ粉砕粉を用いた焼結
体は、焼結体表面が２〜３mm程度窒化したのみで、中心
部には黒芯が残っていた。条件、結果を表１に示す。
【００２８】実施例５ 比表面積１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶性ＢＮ粉末を
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積１１．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを５wt％およびＢ2 Ｏ3 を０．１wt％加え、エタ
ノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ3 添
加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換算
した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加した
５wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ2 Ｏ3
理論量の１．１倍になるようにした。得られたスラリー
を乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で径５０mmφ、厚
さ３０mmｔに成形した。これを、Ｎ2 気流中（流量１０
０ｌ／hr）、１８００℃で５hrの条件で常圧焼結した。
得られた焼結体の密度および強度は、１．６７ｇ／cm3
および４００kg／cm2 であり、割れおよび黒芯は認めら
れなかった。
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積１１．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを５wt％およびＢ2 Ｏ3 を０．１wt％加え、エタ
ノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ3 添
加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換算
した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加した
５wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ2 Ｏ3
理論量の１．１倍になるようにした。得られたスラリー
を乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で径５０mmφ、厚
さ３０mmｔに成形した。これを、Ｎ2 気流中（流量１０
０ｌ／hr）、１８００℃で５hrの条件で常圧焼結した。
得られた焼結体の密度および強度は、１．６７ｇ／cm3
および４００kg／cm2 であり、割れおよび黒芯は認めら
れなかった。
【００２９】比較例３ 比表面積１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶性ＢＮ粉末を
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積１１．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを１wt％加え、エタノールを分散媒として２０hr
湿式混合した。その後は実施例５と同様の条件で成形、
焼結した。得られた焼結体には、割れおよび黒芯は認め
られなかったが、密度および強度は、１．５８ｇ／cm3
および２２０kg／cm2 であった。
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積１１．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを１wt％加え、エタノールを分散媒として２０hr
湿式混合した。その後は実施例５と同様の条件で成形、
焼結した。得られた焼結体には、割れおよび黒芯は認め
られなかったが、密度および強度は、１．５８ｇ／cm3
および２２０kg／cm2 であった。
【００３０】実施例６ 比表面積１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶性ＢＮ粉末を
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積２９．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを２０wt％およびＢ2 Ｏ3 を９．６wt％加え、エ
タノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ3
添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換
算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加し
た２０wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ2
Ｏ3 理論量の１．５倍になるようにした。得られたスラ
リーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で径５０mm
φ、厚さ３０mmｔに成形した。これを、Ｎ2 気流中（１
００ｌ／hr）、２１００℃で１０hrの条件で常圧焼結し
た。得られた焼結体の密度および強度は、１．８８ｇ／
cm3 および５５０kg／cm2 であり、割れおよび黒芯は認
められなかった。
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積２９．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを２０wt％およびＢ2 Ｏ3 を９．６wt％加え、エ
タノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ3
添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換
算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加し
た２０wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ2
Ｏ3 理論量の１．５倍になるようにした。得られたスラ
リーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で径５０mm
φ、厚さ３０mmｔに成形した。これを、Ｎ2 気流中（１
００ｌ／hr）、２１００℃で１０hrの条件で常圧焼結し
た。得られた焼結体の密度および強度は、１．８８ｇ／
cm3 および５５０kg／cm2 であり、割れおよび黒芯は認
められなかった。
【００３１】実施例７ 比表面積１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶性ＢＮ粉末を
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積２９．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを２０wt％およびＢ2 Ｏ3 を１３．８wt％加え、
エタノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ
3 添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に
換算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加
した２０wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ
2 Ｏ3 理論量の２．０倍になるようにした。得られたス
ラリーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で５０mm
φ、３０mmｔに成形した。これを、Ｎ2 気流中（１００
ｌ／hr）、２１００℃で１０hrの条件で常圧焼結した。
得られた焼結体の密度および強度は、１．８５ｇ／cm3
および５２０kg／cm2 であり、割れおよび黒芯は認めら
れなかった。
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積２９．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを２０wt％およびＢ2 Ｏ3 を１３．８wt％加え、
エタノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ
3 添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に
換算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加
した２０wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ
2 Ｏ3 理論量の２．０倍になるようにした。得られたス
ラリーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で５０mm
φ、３０mmｔに成形した。これを、Ｎ2 気流中（１００
ｌ／hr）、２１００℃で１０hrの条件で常圧焼結した。
得られた焼結体の密度および強度は、１．８５ｇ／cm3
および５２０kg／cm2 であり、割れおよび黒芯は認めら
れなかった。
【００３２】比較例４ 比表面積１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶性ＢＮ粉末を
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積２９．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを２５wt％およびＢ2 Ｏ3 を１８．０wt％加え、
エタノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ
3 添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に
換算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加
した２５wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ
2 Ｏ3 理論量の２．０倍になるようにした。得られたス
ラリーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で５０mm
φ、３０mmｔに成形した。これをＮ2 気流中（１００ｌ
／hr）、２１００℃で１０hrの条件で常圧焼結した。得
られた焼結体の密度は１．８５ｇ／cm3 であり、割れは
認められなかったが、焼結体表面の２〜３mm程度が窒化
したのみで、中心部に黒芯が認められた。
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積２９．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを２５wt％およびＢ2 Ｏ3 を１８．０wt％加え、
エタノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ
3 添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に
換算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加
した２５wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ
2 Ｏ3 理論量の２．０倍になるようにした。得られたス
ラリーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で５０mm
φ、３０mmｔに成形した。これをＮ2 気流中（１００ｌ
／hr）、２１００℃で１０hrの条件で常圧焼結した。得
られた焼結体の密度は１．８５ｇ／cm3 であり、割れは
認められなかったが、焼結体表面の２〜３mm程度が窒化
したのみで、中心部に黒芯が認められた。
【００３３】比較例５ 比表面積１．９ｍ2 ／ｇの高純度・高結晶性ＢＮ粉末を
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積２９．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを２５wt％およびＢ2 Ｏ3 を２３．３wt％加え、
エタノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ
3 添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に
換算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加
した２５wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ
2 Ｏ3 理論量の２．５倍になるようにした。得られたス
ラリーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で５０mm
φ、１０mmｔに成形した。これを、Ｎ2 気流中（１００
ｌ／hr）、２１００℃で１０hrの条件で常圧焼結した。
得られた焼結体の密度は１．８２ｇ／cm3 であったが、
焼結体には亀裂が発生しており、中心部には黒芯が認め
られた。
ボールミルを用いて粉砕し、比表面積２９．１ｍ2 ／ｇ
を有するＢＮ粉砕粉を得た。このＢＮ粉砕粉に対して、
Ｂ4 Ｃを２５wt％およびＢ2 Ｏ3 を２３．３wt％加え、
エタノールを分散媒として２０hr湿式混合した。Ｂ2 Ｏ
3 添加量は、ＢＮ粉砕粉に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に
換算した量と外部から加えるＢ2 Ｏ3 の合計量が、添加
した２５wt％のＢ4 Ｃを完全に窒化させるのに必要なＢ
2 Ｏ3 理論量の２．５倍になるようにした。得られたス
ラリーを乾燥させた後に解砕し、２ｔ／cm2 で５０mm
φ、１０mmｔに成形した。これを、Ｎ2 気流中（１００
ｌ／hr）、２１００℃で１０hrの条件で常圧焼結した。
得られた焼結体の密度は１．８２ｇ／cm3 であったが、
焼結体には亀裂が発生しており、中心部には黒芯が認め
られた。
【００３４】実施例５〜７および比較例４〜５について
も表１に結果等を示す。
も表１に結果等を示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】比較例３の結果より、原料であるｈＢＮ粉
中、特に表面に存在する酸素（Ｂ2 Ｏ3 に類似した形態
で存在している）が存在していても本発明のように新た
にＢ2 Ｏ3 を添加しない場合には良質のＢＮ焼結体は得
られないことがわかる。
中、特に表面に存在する酸素（Ｂ2 Ｏ3 に類似した形態
で存在している）が存在していても本発明のように新た
にＢ2 Ｏ3 を添加しない場合には良質のＢＮ焼結体は得
られないことがわかる。
【００３７】
【発明の効果】本発明により、従来には得られていなか
った高密度かつ高純度であり、従来品より肉厚の六方晶
窒化ほう素常圧焼結体を製造することができる。
った高密度かつ高純度であり、従来品より肉厚の六方晶
窒化ほう素常圧焼結体を製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 比表面積５〜５０ｍ2 ／ｇの六方晶窒化
ほう素に、５〜２０ｗｔ％の炭化ほう素、およびＢ2 Ｏ
3 に換算した量として２．１〜１６ｗｔ％より該六方晶
窒化ほう素に含まれる酸素量をＢ2 Ｏ3 に換算しその量
を差し引いたＢ2 Ｏ3 換算量に相当する無水ほう酸若し
くはほう酸を添加して成形し、窒素ガスまたは窒素を含
んだ非酸化性ガス雰囲気中で常圧焼結することを特徴と
する高密度窒化ほう素常圧焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3174339A JP2531871B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 高密度窒化ほう素常圧焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3174339A JP2531871B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 高密度窒化ほう素常圧焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05854A JPH05854A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2531871B2 true JP2531871B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=15976912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3174339A Expired - Lifetime JP2531871B2 (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 高密度窒化ほう素常圧焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531871B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7494635B2 (en) | 2003-08-21 | 2009-02-24 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Boron nitride agglomerated powder |
| US20200062654A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-27 | Skc Solmics Co., Ltd. | Boron carbide sintered body and etcher including the same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735304B2 (ja) * | 1987-10-16 | 1995-04-19 | 昭和電工株式会社 | 窒化ホウ素焼結体の製造法 |
| JPH0735303B2 (ja) * | 1987-10-16 | 1995-04-19 | 昭和電工株式会社 | 窒化ホウ素焼結体の製造方法 |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP3174339A patent/JP2531871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05854A (ja) | 1993-01-08 |
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