JP2927149B2 - 窒化ホウ素含有無機材料の製造方法 - Google Patents
窒化ホウ素含有無機材料の製造方法Info
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- JP2927149B2 JP2927149B2 JP5194801A JP19480193A JP2927149B2 JP 2927149 B2 JP2927149 B2 JP 2927149B2 JP 5194801 A JP5194801 A JP 5194801A JP 19480193 A JP19480193 A JP 19480193A JP 2927149 B2 JP2927149 B2 JP 2927149B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、窒化ホウ素を含有す
る無機複合材料の製造方法に関する。
る無機複合材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒化ホウ素は高い熱伝導度、優れた電気
絶縁性、及び優れた潤滑性を有し、鉄、銅、ニッケル、
亜鉛、珪素、ガリウム、砒素、ガラス、氷晶石などの溶
融体と反応しない化学的に安定な材料として知られてい
る。そして、空気中では９５０℃まで、不活性ガス又は
窒素ガス雰囲気下では２２００℃まで安定である。ま
た、金属と同様に、切削及び研削などの機械加工が可能
であるという特徴を有している。このため、耐熱部品、
絶縁部品、溶融金属用ルツボ、放熱部品、セラミックス
焼結用セッター等に使用されている。
絶縁性、及び優れた潤滑性を有し、鉄、銅、ニッケル、
亜鉛、珪素、ガリウム、砒素、ガラス、氷晶石などの溶
融体と反応しない化学的に安定な材料として知られてい
る。そして、空気中では９５０℃まで、不活性ガス又は
窒素ガス雰囲気下では２２００℃まで安定である。ま
た、金属と同様に、切削及び研削などの機械加工が可能
であるという特徴を有している。このため、耐熱部品、
絶縁部品、溶融金属用ルツボ、放熱部品、セラミックス
焼結用セッター等に使用されている。
【０００３】また、窒化ホウ素以外の金属、セラミック
スなどの無機材料に窒化ホウ素を添加して複合化するこ
とにより、上述した窒化ホウ素の優れた特徴を付与する
ことが提案されている。
スなどの無機材料に窒化ホウ素を添加して複合化するこ
とにより、上述した窒化ホウ素の優れた特徴を付与する
ことが提案されている。
【０００４】例えば、特公平２−２４６２１号公報に
は、窒化ホウ素２０〜７０重量％、窒化アルミニウム１
０〜４０重量％、及び黒鉛１０〜３０重量％を配合した
溶鋼の連続鋳造用ノズルが開示されている。これは、ノ
ズルを溶鋼に濡れ難い性質を有する材料で構成すること
により、溶鋼中の介在物がノズルに付着堆積することを
防止するものである。
は、窒化ホウ素２０〜７０重量％、窒化アルミニウム１
０〜４０重量％、及び黒鉛１０〜３０重量％を配合した
溶鋼の連続鋳造用ノズルが開示されている。これは、ノ
ズルを溶鋼に濡れ難い性質を有する材料で構成すること
により、溶鋼中の介在物がノズルに付着堆積することを
防止するものである。
【０００５】特公昭６１−３８１５２号公報には、同様
の目的の、窒化ホウ素４５〜９０重量％、窒化珪素５〜
４０重量％、及び炭素３〜１５％の成分組成を有する鋳
造用耐火物が開示されている。
の目的の、窒化ホウ素４５〜９０重量％、窒化珪素５〜
４０重量％、及び炭素３〜１５％の成分組成を有する鋳
造用耐火物が開示されている。
【０００６】特公昭６４−１４８号公報では、溶鋼の連
続鋳造設備におけるタンディッシュとモールドとを接続
する耐火物として、窒化ホウ素１０〜８０容量％、２ホ
ウ化チタン２０〜９０容量％、酸化ホウ素２容量％から
なるセラミックスを用いることが開示されている。
続鋳造設備におけるタンディッシュとモールドとを接続
する耐火物として、窒化ホウ素１０〜８０容量％、２ホ
ウ化チタン２０〜９０容量％、酸化ホウ素２容量％から
なるセラミックスを用いることが開示されている。
【０００７】ところで、窒化ホウ素粉末は難焼結性であ
るため、窒化ホウ素含有無機材料も難焼結性である場合
が多く、このような場合には低融点の焼結助剤を添加し
て焼結を促進させている。例えば、特開平２−１１１６
６４号公報には、窒化ホウ素３〜１５重量％、チタン、
ジルコニウム、チタニウムのホウ化物または窒化物の１
種以上が２〜２０重量％、及び窒化珪素からなる焼結体
を製造するにあたって、これらの粉末に５〜２０重量％
の焼結助剤（例えばアルミナ、イットリア）の粉末を添
加している。また、特開平３−２６５５６７号公報に
は、窒化ホウ素５０重量％以上、ジルコニア５重量％以
上、窒化アルミニウム、及びアルミナと酸化ホウ素との
化合物の両者またはいずれか一方を５重量％を含有する
焼結体を得るにあたり、焼結助剤として２ＣａＯ・３Ｂ
2 Ｏ3 を添加している。
るため、窒化ホウ素含有無機材料も難焼結性である場合
が多く、このような場合には低融点の焼結助剤を添加し
て焼結を促進させている。例えば、特開平２−１１１６
６４号公報には、窒化ホウ素３〜１５重量％、チタン、
ジルコニウム、チタニウムのホウ化物または窒化物の１
種以上が２〜２０重量％、及び窒化珪素からなる焼結体
を製造するにあたって、これらの粉末に５〜２０重量％
の焼結助剤（例えばアルミナ、イットリア）の粉末を添
加している。また、特開平３−２６５５６７号公報に
は、窒化ホウ素５０重量％以上、ジルコニア５重量％以
上、窒化アルミニウム、及びアルミナと酸化ホウ素との
化合物の両者またはいずれか一方を５重量％を含有する
焼結体を得るにあたり、焼結助剤として２ＣａＯ・３Ｂ
2 Ｏ3 を添加している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、窒化ホウ素含
有無機材料が難焼結性の場合には、従来、窒化ホウ素を
含む原料粉末に焼結助剤を添加するため、窒化ホウ素の
耐熱性、化学的安定性等の優れた特性を損なうことが避
けられない。一方、難焼結性の窒化ホウ素含有無機材料
を形成する場合に、原料粉末に焼結助剤を添加しない
と、焼結が進行しないか、又は進行しても不十分であ
り、このため十分な強度が得られないなど、所期の特性
が得られず、実用に供することができない。
有無機材料が難焼結性の場合には、従来、窒化ホウ素を
含む原料粉末に焼結助剤を添加するため、窒化ホウ素の
耐熱性、化学的安定性等の優れた特性を損なうことが避
けられない。一方、難焼結性の窒化ホウ素含有無機材料
を形成する場合に、原料粉末に焼結助剤を添加しない
と、焼結が進行しないか、又は進行しても不十分であ
り、このため十分な強度が得られないなど、所期の特性
が得られず、実用に供することができない。
【０００９】この発明はかかる事情に鑑みてなされたも
のであって、焼結助剤を用いることなく所期の特性を有
する窒化ホウ素含有無機材料を得ることができる窒化ホ
ウ素含有無機材料の製造方法を提供することを目的とす
る。
のであって、焼結助剤を用いることなく所期の特性を有
する窒化ホウ素含有無機材料を得ることができる窒化ホ
ウ素含有無機材料の製造方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を解決するために、周期律表ＩＩ〜ＶＩ族に属する
少なくとも１種の元素のホウ化物を２０重量％以上含む
無機粉末の充填体又は成形体を窒化させ、前記ホウ化物
の５０重量％以上をＢＮと前記元素又はその窒化物とに
転化させることを特徴とする窒化ホウ素含有無機材料の
製造方法を提供する。
課題を解決するために、周期律表ＩＩ〜ＶＩ族に属する
少なくとも１種の元素のホウ化物を２０重量％以上含む
無機粉末の充填体又は成形体を窒化させ、前記ホウ化物
の５０重量％以上をＢＮと前記元素又はその窒化物とに
転化させることを特徴とする窒化ホウ素含有無機材料の
製造方法を提供する。
【００１１】周期律表II族に属する元素のホウ化物とし
ては、例えば、ＢｅＢ2 、ＢｅＢ6 、ＢｅＢ12、ＭｇＢ
2 、ＣａＢ6 、ＳｒＢ6 、ＢａＢ6 、周期律表III 族に
属するホウ化物としては、例えば、ＡｌＢ2 、Ａｌ
Ｂ12、ＳｃＢ2 、ＹＢ2 、ＹＢ6 、ＹＢ12、ＬｎＢ4 、
ＬｎＢ6、ＬｎＢ12（Ｌｎはランタノイド）、周期律表V
I族に属するホウ化物としては、例えば、Ｂ4 Ｃ、Ｂ13
Ｃ12、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、ＳｉＢ12、ＴｉＢ2 、Ｚｒ
Ｂ2 、ＨｆＢ2 、ＴｈＢ4 、ＴｈＢ6 、周期律表Ｖ族に
属するホウ化物としては、例えば、ＶＢ、ＶＢ2 、Ｎｂ
Ｂ、ＮｂＢ2 、ＴａＢ、ＴａＢ2 、周期律表VI族に属す
るホウ化物としては、例えば、ＣｒＢ、ＣｒＢ2 、Ｍｏ
Ｂ、ＭｏＢ2 、ＷＢ、Ｗ2 Ｂ5 、ＷＢ4 、ＵＢ2 、ＵＢ
4 、ＵＢ12が挙げられる。
ては、例えば、ＢｅＢ2 、ＢｅＢ6 、ＢｅＢ12、ＭｇＢ
2 、ＣａＢ6 、ＳｒＢ6 、ＢａＢ6 、周期律表III 族に
属するホウ化物としては、例えば、ＡｌＢ2 、Ａｌ
Ｂ12、ＳｃＢ2 、ＹＢ2 、ＹＢ6 、ＹＢ12、ＬｎＢ4 、
ＬｎＢ6、ＬｎＢ12（Ｌｎはランタノイド）、周期律表V
I族に属するホウ化物としては、例えば、Ｂ4 Ｃ、Ｂ13
Ｃ12、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、ＳｉＢ12、ＴｉＢ2 、Ｚｒ
Ｂ2 、ＨｆＢ2 、ＴｈＢ4 、ＴｈＢ6 、周期律表Ｖ族に
属するホウ化物としては、例えば、ＶＢ、ＶＢ2 、Ｎｂ
Ｂ、ＮｂＢ2 、ＴａＢ、ＴａＢ2 、周期律表VI族に属す
るホウ化物としては、例えば、ＣｒＢ、ＣｒＢ2 、Ｍｏ
Ｂ、ＭｏＢ2 、ＷＢ、Ｗ2 Ｂ5 、ＷＢ4 、ＵＢ2 、ＵＢ
4 、ＵＢ12が挙げられる。
【００１２】これらのホウ化物は、適性な温度を選択す
れば、窒素、アンモニア、アンモニア分解ガス等の窒化
性ガス単味、又は窒化性ガスを含む混合ガスによって、
窒化ホウ素（ＢＮ）とホウ化物を構成する元素の窒化物
又はその元素単体とに転化させることができる。ここで
重要なことはこの際の窒化反応が極めて大きな発熱を伴
うことである。
れば、窒素、アンモニア、アンモニア分解ガス等の窒化
性ガス単味、又は窒化性ガスを含む混合ガスによって、
窒化ホウ素（ＢＮ）とホウ化物を構成する元素の窒化物
又はその元素単体とに転化させることができる。ここで
重要なことはこの際の窒化反応が極めて大きな発熱を伴
うことである。
【００１３】ＢＮとホウ化物を構成する元素の窒化物と
に転化させる例としては、 （３／４）ＭｇＢ2 ＋Ｎ2 →（１／４）Ｍｇ3 Ｎ2 ＋
（３／２）ＢＮ＋１０２kcal／mol （２／３）ＡｌＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＡｌＮ＋（４
／３）ＢＮ＋１０８kcal／mol （２／１３）ＡｌＢ12＋Ｎ2 →（２／１３）ＡｌＮ＋
（２４／１３）ＢＮ＋１１４kcal／mol （２／３）ＴｉＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＴｉＮ＋（４
／３）ＢＮ＋８３kcal／mol （２／３）ＺｒＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＺｒＮ＋（４
／３）ＢＮ＋８７kcal／mol （２／３）ＨｆＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＨｆＮ＋（４
／３）ＢＮ＋８６kcal／mol （２／３）ＮｂＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＮｂＮ＋（４
／３）ＢＮ＋３２９kcal／mol （２／３）ＴａＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＴａＮ＋（４
／３）ＢＮ＋３７９kcal／mol （４／３）ＣｒＢ＋Ｎ2 →（２／３）Ｃｒ2 Ｎ＋（４
／３）ＢＮ＋３２４kcal／mol (4/3)MoB+N2 →（２／３）Ｍｏ2 Ｎ＋（４／３）ＢＮ
＋２７６kcal／mol がある。
に転化させる例としては、 （３／４）ＭｇＢ2 ＋Ｎ2 →（１／４）Ｍｇ3 Ｎ2 ＋
（３／２）ＢＮ＋１０２kcal／mol （２／３）ＡｌＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＡｌＮ＋（４
／３）ＢＮ＋１０８kcal／mol （２／１３）ＡｌＢ12＋Ｎ2 →（２／１３）ＡｌＮ＋
（２４／１３）ＢＮ＋１１４kcal／mol （２／３）ＴｉＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＴｉＮ＋（４
／３）ＢＮ＋８３kcal／mol （２／３）ＺｒＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＺｒＮ＋（４
／３）ＢＮ＋８７kcal／mol （２／３）ＨｆＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＨｆＮ＋（４
／３）ＢＮ＋８６kcal／mol （２／３）ＮｂＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＮｂＮ＋（４
／３）ＢＮ＋３２９kcal／mol （２／３）ＴａＢ2 ＋Ｎ2 →（２／３）ＴａＮ＋（４
／３）ＢＮ＋３７９kcal／mol （４／３）ＣｒＢ＋Ｎ2 →（２／３）Ｃｒ2 Ｎ＋（４
／３）ＢＮ＋３２４kcal／mol (4/3)MoB+N2 →（２／３）Ｍｏ2 Ｎ＋（４／３）ＢＮ
＋２７６kcal／mol がある。
【００１４】ＢＮとホウ化物を構成する元素単体とに転
化させる例としては、 （１／２）Ｂ4 Ｃ＋Ｎ2 → ２ＢＮ＋（１／２）Ｃ＋
１１３kcal／mol がある。
化させる例としては、 （１／２）Ｂ4 Ｃ＋Ｎ2 → ２ＢＮ＋（１／２）Ｃ＋
１１３kcal／mol がある。
【００１５】このような大きな発熱が反応物質及び生成
物質の温度上昇をもたらす。例えば、ＴｉＢ2 の窒化の
場合、系外への熱放散を無視すれば、温度上昇は３５０
０℃にも達する。従って、この自己発熱により生成物質
である窒化物の焼結を促進させることができる。また、
このような窒化反応に伴って原子の再配列が生じるが、
これによって粒子同士の結合が促され、生成物質に強度
が付与される。
物質の温度上昇をもたらす。例えば、ＴｉＢ2 の窒化の
場合、系外への熱放散を無視すれば、温度上昇は３５０
０℃にも達する。従って、この自己発熱により生成物質
である窒化物の焼結を促進させることができる。また、
このような窒化反応に伴って原子の再配列が生じるが、
これによって粒子同士の結合が促され、生成物質に強度
が付与される。
【００１６】一般に焼結炉による焼結では、通常２２０
０℃を超える温度で発熱体の極端な消耗を引き起こすこ
となく長期に安定して操業することは困難であり、２２
００℃が実用的な焼結温度の上限であると考えられる。
このため、２２００℃を超える高い焼結温度を必要とす
る難焼結性の無機材料を焼結させる場合には、従来焼結
助剤の添加が不可欠であった。これに対して、本発明の
ようにホウ化物を窒化させる場合には、上述したように
その際の発熱で焼結が促進されるので、高い焼結温度を
必要とする場合であっても焼結助剤を用いることなく焼
結させることが可能となる。
０℃を超える温度で発熱体の極端な消耗を引き起こすこ
となく長期に安定して操業することは困難であり、２２
００℃が実用的な焼結温度の上限であると考えられる。
このため、２２００℃を超える高い焼結温度を必要とす
る難焼結性の無機材料を焼結させる場合には、従来焼結
助剤の添加が不可欠であった。これに対して、本発明の
ようにホウ化物を窒化させる場合には、上述したように
その際の発熱で焼結が促進されるので、高い焼結温度を
必要とする場合であっても焼結助剤を用いることなく焼
結させることが可能となる。
【００１７】原料中に占めるホウ化物の割合は２０重量
％以上であることが必要であり、また、ホウ化物のうち
窒化される割合（以下窒化率という）は５０重量％以上
であることが必要である。これは、ホウ化物の割合が２
０重量％未満であったり、あるいは窒化率が５０重量％
未満である場合には、窒化に伴う発熱と、原子の再配列
が不十分となり、焼結が十分に進行しないからである。
一層良好な焼結性を得る観点からは、原料中に占めるホ
ウ化物の割合は５０重量％以上であることが好ましい。
さらに好ましくは８０重量％以上である。
％以上であることが必要であり、また、ホウ化物のうち
窒化される割合（以下窒化率という）は５０重量％以上
であることが必要である。これは、ホウ化物の割合が２
０重量％未満であったり、あるいは窒化率が５０重量％
未満である場合には、窒化に伴う発熱と、原子の再配列
が不十分となり、焼結が十分に進行しないからである。
一層良好な焼結性を得る観点からは、原料中に占めるホ
ウ化物の割合は５０重量％以上であることが好ましい。
さらに好ましくは８０重量％以上である。
【００１８】窒化反応には窒化性ガス単味を用いてもよ
いし、窒化性ガスを含む混合ガス、例えばＮ2 −Ａｒ、
Ｎ2 −Ｈ2 を用いてもよい。窒化性ガスとして窒素ガス
を用いる場合には、その分圧は０．０５atm 乃至１０at
m が望ましい。これは、０．０５atm 未満の場合には窒
化に時間がかかるばかりでなく熱放散が多くなって発熱
が焼結に十分寄与せず、１０atm を超えると逆に発熱が
大きすぎて処理物の溶融、分解、揮散を引き起こすから
である。
いし、窒化性ガスを含む混合ガス、例えばＮ2 −Ａｒ、
Ｎ2 −Ｈ2 を用いてもよい。窒化性ガスとして窒素ガス
を用いる場合には、その分圧は０．０５atm 乃至１０at
m が望ましい。これは、０．０５atm 未満の場合には窒
化に時間がかかるばかりでなく熱放散が多くなって発熱
が焼結に十分寄与せず、１０atm を超えると逆に発熱が
大きすぎて処理物の溶融、分解、揮散を引き起こすから
である。
【００１９】窒化の際に用いられる炉は窒化性ガスを導
入できるような構造のものであれば特に限定されるもの
ではない。また、窒化の際の炉温は、上述した一般的な
焼結炉と同様、２２００℃以下が望ましい。２２００℃
を超えると窒化発熱に伴う昇温が大きすぎるため処理物
の溶融、分解、揮発を引き起こすからである。炉温は窒
化の際の発熱の大きさによって適宜設定されるが、窒化
の際の発熱で焼結反応が進行する場合には、１０〜３０
℃程度の常温であってもよい。この場合、発熱抵抗部又
はアーク放電部を有する着火装置を使用して処理物を局
部加熱して着火（窒化反応を開始）させてもよい。この
際には、焼結反応は着火部から始まって窒化に伴う発熱
によって継続する。そして、反応部位が移動して反応が
全体に行き渡った後、鎮火（窒化反応が終了）する。
入できるような構造のものであれば特に限定されるもの
ではない。また、窒化の際の炉温は、上述した一般的な
焼結炉と同様、２２００℃以下が望ましい。２２００℃
を超えると窒化発熱に伴う昇温が大きすぎるため処理物
の溶融、分解、揮発を引き起こすからである。炉温は窒
化の際の発熱の大きさによって適宜設定されるが、窒化
の際の発熱で焼結反応が進行する場合には、１０〜３０
℃程度の常温であってもよい。この場合、発熱抵抗部又
はアーク放電部を有する着火装置を使用して処理物を局
部加熱して着火（窒化反応を開始）させてもよい。この
際には、焼結反応は着火部から始まって窒化に伴う発熱
によって継続する。そして、反応部位が移動して反応が
全体に行き渡った後、鎮火（窒化反応が終了）する。
【００２０】炉は、ホットプレス（ＨＰ）機能を組み込
んだものであってもよい。ＨＰ機能を組み込むことによ
り、窒化しながら処理物に一方向の加圧操作を施すこと
ができ、結果として焼結を促進させることができる。こ
の際の加圧の圧力は５〜５０Ｍｐａ程度でよく、必要と
される緻密化の程度に応じて圧力を適宜選択すればよ
い。反応の初期から加圧しても、途中から加圧してもよ
いが、圧力が高すぎると緻密化が先行してしまい、窒化
性ガスの浸透が困難となり、窒化が阻害される。従っ
て、緻密化が十分に進み、しかも窒化が阻害されない適
当な圧力を選択する必要がある。このようなＨＰは窒化
終了後に行ってもよいが、窒化時には焼結に寄与する自
己発熱及び活発な原子の移動が起こっているので、窒化
時にＨＰを行うことがより効果的である。
んだものであってもよい。ＨＰ機能を組み込むことによ
り、窒化しながら処理物に一方向の加圧操作を施すこと
ができ、結果として焼結を促進させることができる。こ
の際の加圧の圧力は５〜５０Ｍｐａ程度でよく、必要と
される緻密化の程度に応じて圧力を適宜選択すればよ
い。反応の初期から加圧しても、途中から加圧してもよ
いが、圧力が高すぎると緻密化が先行してしまい、窒化
性ガスの浸透が困難となり、窒化が阻害される。従っ
て、緻密化が十分に進み、しかも窒化が阻害されない適
当な圧力を選択する必要がある。このようなＨＰは窒化
終了後に行ってもよいが、窒化時には焼結に寄与する自
己発熱及び活発な原子の移動が起こっているので、窒化
時にＨＰを行うことがより効果的である。
【００２１】窒化に供せられる前駆体は、黒鉛などで形
成された耐熱性の型に粉末を充填した充填体であっても
よいし、一軸プレス、ラバープレス、鋳込成形、射出成
形、押出成形などの公知の成形手段によって成形された
成形体であってもよい。
成された耐熱性の型に粉末を充填した充填体であっても
よいし、一軸プレス、ラバープレス、鋳込成形、射出成
形、押出成形などの公知の成形手段によって成形された
成形体であってもよい。
【００２２】充填体を用いる場合には、充填体を炉内に
装入した後、窒化処理とＨＰとを組み合わせることが効
果的である。もちろんこの場合でも窒化処理のみを行っ
てもよい。
装入した後、窒化処理とＨＰとを組み合わせることが効
果的である。もちろんこの場合でも窒化処理のみを行っ
てもよい。
【００２３】
【実施例】以下、この発明の実施例について比較例と対
比しながら説明する。 （実施例１）粒径２〜３μｍのＣａＢ6 粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
４９．０ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 １
０vol ％、Ａｒ９０vol ％の混合ガスを供給してガス圧
１atm とし、そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／
min で１７００℃まで加熱した。そして、１７００℃で
２４時間保持し、その後放冷した。以上の工程によって
重量８０．１ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に
対して６３．５％重量増加していた。この生成物のＸ線
回折パターンを確認したところ、ＣａＢ6ｓの回折ピー
クは認められず、ＢＮ及びＣａ3 Ｎ2 の回折ピークが認
められた。このことから、十分に窒化が進行していると
判断された。推定組成はＢＮ２４．７重量％、Ｃａ3 Ｎ
2 ７５．１重量％であった。嵩密度は１．９３ｇ／cm3
であり、ＪＩＳによる４点曲げ試験により９２ＭＰａの
曲げ強さが得られた。 （実施例２）粒径２〜５μｍのＡｌＢ2 粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
６３．８ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガ
ス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm とし、
そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１４０
０℃まで加熱した。そして、１４００℃で２時間保持
し、その後放冷した。以上の工程によって重量１１３．
４ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して７
７．７％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＡｌＢ2 の回折ピークは認めら
れず、ＢＮ及びＡｌＮの回折ピークが認められた。この
ことから、十分に窒化が進行していると判断された。推
定組成はＢＮ５４．８重量％、ＡｌＮ４５．２重量％で
あった。嵩密度は２．１７ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによ
る４点曲げ試験により１００ＭＰａの曲げ強さが得られ
た。 （実施例３）粒径２〜７μｍのＡｌＢ12粉末を、横断面
３０mm×５０mm、高さ５０mmのキャビティを有する黒鉛
型に４６．９ｇ充填し、これを炉内に装入した。これに
３０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに
達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vo
l ％）を供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持
しつつ、昇温速度５℃／min で１４００℃まで加熱し
た。そして、１４００℃で２時間保持し、その後放冷し
た。以上の工程によって重量９５．９ｇの生成物が得ら
れた。生成物は成形体に対して１０４．５％重量増加し
ていた。この生成物のＸ線回折パターンを確認したとこ
ろ、ＡｌＢ12の回折ピークは認められず、ＢＮ及びＡｌ
Ｎの回折ピークが認められた。このことから、十分に窒
化が進行していると判断された。推定組成はＢＮ８７．
９重量％、ＡｌＮ１２．１重量％であった。嵩密度は
１．９３ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによる４点曲げ試験に
より９５ＭＰａの曲げ強さが得られた。 （実施例４）粒径３〜４μｍのＢ4 Ｃ粉末を、横断面３
０mm×５０mm、高さ５０mmのキャビティを有する黒鉛型
に５０．７ｇ充填し、これを炉内に装入した。これに３
０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに達
するまで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol
％）を供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持し
つつ、昇温速度５℃／min で２１００℃まで加熱した。
そして、２１００℃で２時間保持し、その後放冷した。
以上の工程によって重量９６．９ｇの生成物が得られ
た。生成物は成形体に対して９１．１％重量増加してい
た。この生成物のＸ線回折パターンを確認したところ、
Ｂ4 Ｃの回折ピークは認められず、ＢＮ及びＣの回折ピ
ークが認められた。このことから、十分に窒化が進行し
ていると判断された。推定組成はＢＮ８９．２重量％、
Ｃ１０．８重量％であった。嵩密度は１．８７ｇ／cm3
であり、ＪＩＳによる４点曲げ試験により９０ＭＰａの
曲げ強さが得られた。 （実施例５）粒径７〜１１μｍのＴｉＢ2 粉末を一軸プ
レスによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重
量９０．４ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、炉内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いで
Ｎ2 ガス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm
とし、そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／minで
１８００℃まで加熱した。そして、１８００℃で２時間
保持し、その後放冷した。以上の工程によって重量１４
５．１ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して
６０．５％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パ
ターンを確認したところ、ＴｉＢ2 の回折ピークは認め
られず、ＢＮ及びＴｉＮの回折ピークが認められた。こ
のことから、十分に窒化が進行していると判断された。
推定組成はＢＮ４４．５重量％、ＴｉＮ５５．５重量％
であった。嵩密度は１．８９ｇ／cm3 であり、ＪＩＳに
よる４点曲げ試験により６１ＭＰａの曲げ強さが得られ
た。 （実施例６）粒径７〜１１μｍのＺｒＢ2 粉末を一軸プ
レスによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重
量１２３．４ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装
入し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、
炉内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2
ガス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm と
し、そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１
８００℃まで加熱した。そして、１８００℃で２時間保
持し、その後放冷した。以上の工程によって重量１６
９．３ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して
３７．２％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パ
ターンを確認したところ、ＺｒＢ2 の回折ピークは認め
られず、ＢＮ及びＺｒＮの回折ピークが認められた。こ
のことから、十分に窒化が進行していると判断された。
推定組成はＢＮ３２．０重量％、ＺｒＮ ６８．０重量
％であった。嵩密度は３．７４ｇ／cm3 であり、ＪＩＳ
による４点曲げ試験により１００ＭＰａの曲げ強さが得
られた。 （実施例７）粒径２〜５μｍのＮｂＢ2 粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
１４０．０ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガ
ス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm とし、
そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１８０
０℃まで加熱した。そして、１８００℃で２時間保持
し、その後放冷した。以上の工程によって重量１８６．
２ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して３
３．０％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＮｂＢ2 の回折ピークは認めら
れず、ＢＮ及びＮｂＮの回折ピークが認められた。この
ことから、十分に窒化が進行していると判断された。推
定組成はＢＮ３１．７重量％、ＮｂＮ６８．３重量％で
あった。嵩密度は４．７３ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによ
る４点曲げ試験により８６ＭＰａの曲げ強さが得られ
た。 （実施例８）粒径７〜１１μｍのＣｒＢ粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
１１１．７ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガ
ス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm とし、
そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１４０
０℃まで加熱した。そして、１４００℃で２時間保持
し、その後放冷した。以上の工程によって重量１４５．
３ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して３
０．１％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＣｒＢの回折ピークは認められ
ず、ＢＮ及びＣｒ2 Ｎの回折ピークが認められた。この
ことから、十分に窒化が進行していると判断された。推
定組成はＢＮ２９．６重量％、Ｃｒ2Ｎ７０．４重量％
であった。嵩密度は３．４７ｇ／cm3 であり、ＪＩＳに
よる４点曲げ試験により８８ＭＰａの曲げ強さが得られ
た。 （実施例９）粒径３〜６μｍのＣｒＢ2 粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
１１１．９ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガ
ス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm とし、
そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１４０
０℃まで加熱した。そして、１４００℃で２時間保持
し、その後放冷した。以上の工程によって重量１５９．
８ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して４
２．８％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＣｒＢ2 の回折ピークは認めら
れず、ＢＮ及びＣｒ2 Ｎの回折ピークが認められた。こ
のことから、十分に窒化が進行していると判断された。
推定組成はＢＮ４５．７重量％、Ｃｒ2 Ｎ５４．３重量
％であった。嵩密度は２．９４ｇ／cm3 であり、ＪＩＳ
による４点曲げ試験により８０ＭＰａの曲げ強さが得ら
れた。 （実施例１０）粒径２〜５μｍのＡｌＢ2 粉末と粒径２
〜３μｍのＡｌ2 Ｏ3 粉末とを夫々８０重量％及び２０
重量％の割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸
法２７mm×２７mm×５０mm、重量６６．２ｇの成形体を
得た。この成形体を炉内に装入し、この成形体に１０Ｍ
ＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに達する
まで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol ％）
を供給してガス圧１atmとし、そのガス圧を保持しつ
つ、昇温速度５℃／min で１４００℃まで加熱した。そ
して、１４００℃で２時間保持し、その後放冷した。以
上の工程によって重量１０７．３ｇの生成物が得られ
た。生成物は成形体に対して６２．１％重量増加してい
た。この生成物のＸ線回折パターンを確認したところ、
ＡｌＢ2 及びＡｌ2 Ｏ3 の回折ピークは認められず、Ｂ
Ｎ及びＡｌＯＮの回折ピークが認められた。このことか
ら、十分に窒化が進行していると判断された。推定組成
はＢＮ４７．７重量％、ＡｌＯＮ５２．３重量％であっ
た。嵩密度は２．３９ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによる４
点曲げ試験により１６０ＭＰａの曲げ強さが得られた。 （実施例１１）粒径７〜１１μｍのＴｉＢ2 粉末と粒径
１〜３μｍのＴｉＮ粉末とを夫々３０重量％及び７０重
量％の割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸法
２７mm×２７mm×５０mm、重量９９．７ｇの成形体を得
た。この成形体を炉内に装入し、炉内を１０-3Torrに達
するまで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol
％）を供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持し
つつ、昇温速度５℃／min で１８００℃まで加熱した。
そして、１８００℃で２時間保持し、その後放冷した。
以上の工程によって重量１１６．０ｇの生成物が得られ
た。生成物は成形体に対して１６．３％重量増加してい
た。この生成物のＸ線回折パターンを確認したところ、
ＴｉＢ2 の回折ピークは認められず、ＢＮ及びＴｉＮの
回折ピークが認められた。このことから、十分に窒化が
進行していると判断された。推定組成はＢＮ１８．１重
量％、ＴＩＮ８１．９重量％であった。嵩密度は２．５
１ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによる４点曲げ試験により４
６ＭＰａの曲げ強さが得られた。 （実施例１２）粒径７〜１１μｍのＴｉＢ2 粉末と粒径
７〜１１μｍのＺｒＢ2 粉末とを夫々５０重量％ずつの
割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸法２７mm
×２７mm×５０mm、重量１０６．９ｇの成形体を得た。
この成形体を炉内に装入し、この成形体に１０ＭＰａの
ＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに達するまで真
空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol ％）を供給
してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持しつつ、昇温
速度５℃／min で１８００℃まで加熱した。そして、１
８００℃で２時間保持し、その後放冷した。以上の工程
によって重量１５６．０ｇの生成物が得られた。生成物
は成形体に対して４５．９％重量増加していた。この生
成物のＸ線回折パターンを確認したところ、ＴｉＢ2 及
びＺｒＢ2の回折ピークは認められず、ＢＮ、ＴｉＮ及
びＺｒＮの回折ピークが認められた。このことから、十
分に窒化が進行していると判断された。推定組成はＢＮ
３８．０重量％、ＴＩＮ２７．８重量％、ＺｒＮ３４．
２重量％であった。嵩密度は３．３６ｇ／cm3 であり、
ＪＩＳによる４点曲げ試験により１０２ＭＰａの曲げ強
さが得られた。 （比較例１）ここでは、実施例５で得られたＢＮ４４．
５重量％、ＴｉＮ５５．５％の複合材料と同じ組成の複
合材料をＢＮ及びＴｉＮを出発原料として作製した。
比しながら説明する。 （実施例１）粒径２〜３μｍのＣａＢ6 粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
４９．０ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 １
０vol ％、Ａｒ９０vol ％の混合ガスを供給してガス圧
１atm とし、そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／
min で１７００℃まで加熱した。そして、１７００℃で
２４時間保持し、その後放冷した。以上の工程によって
重量８０．１ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に
対して６３．５％重量増加していた。この生成物のＸ線
回折パターンを確認したところ、ＣａＢ6ｓの回折ピー
クは認められず、ＢＮ及びＣａ3 Ｎ2 の回折ピークが認
められた。このことから、十分に窒化が進行していると
判断された。推定組成はＢＮ２４．７重量％、Ｃａ3 Ｎ
2 ７５．１重量％であった。嵩密度は１．９３ｇ／cm3
であり、ＪＩＳによる４点曲げ試験により９２ＭＰａの
曲げ強さが得られた。 （実施例２）粒径２〜５μｍのＡｌＢ2 粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
６３．８ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガ
ス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm とし、
そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１４０
０℃まで加熱した。そして、１４００℃で２時間保持
し、その後放冷した。以上の工程によって重量１１３．
４ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して７
７．７％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＡｌＢ2 の回折ピークは認めら
れず、ＢＮ及びＡｌＮの回折ピークが認められた。この
ことから、十分に窒化が進行していると判断された。推
定組成はＢＮ５４．８重量％、ＡｌＮ４５．２重量％で
あった。嵩密度は２．１７ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによ
る４点曲げ試験により１００ＭＰａの曲げ強さが得られ
た。 （実施例３）粒径２〜７μｍのＡｌＢ12粉末を、横断面
３０mm×５０mm、高さ５０mmのキャビティを有する黒鉛
型に４６．９ｇ充填し、これを炉内に装入した。これに
３０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに
達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vo
l ％）を供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持
しつつ、昇温速度５℃／min で１４００℃まで加熱し
た。そして、１４００℃で２時間保持し、その後放冷し
た。以上の工程によって重量９５．９ｇの生成物が得ら
れた。生成物は成形体に対して１０４．５％重量増加し
ていた。この生成物のＸ線回折パターンを確認したとこ
ろ、ＡｌＢ12の回折ピークは認められず、ＢＮ及びＡｌ
Ｎの回折ピークが認められた。このことから、十分に窒
化が進行していると判断された。推定組成はＢＮ８７．
９重量％、ＡｌＮ１２．１重量％であった。嵩密度は
１．９３ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによる４点曲げ試験に
より９５ＭＰａの曲げ強さが得られた。 （実施例４）粒径３〜４μｍのＢ4 Ｃ粉末を、横断面３
０mm×５０mm、高さ５０mmのキャビティを有する黒鉛型
に５０．７ｇ充填し、これを炉内に装入した。これに３
０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに達
するまで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol
％）を供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持し
つつ、昇温速度５℃／min で２１００℃まで加熱した。
そして、２１００℃で２時間保持し、その後放冷した。
以上の工程によって重量９６．９ｇの生成物が得られ
た。生成物は成形体に対して９１．１％重量増加してい
た。この生成物のＸ線回折パターンを確認したところ、
Ｂ4 Ｃの回折ピークは認められず、ＢＮ及びＣの回折ピ
ークが認められた。このことから、十分に窒化が進行し
ていると判断された。推定組成はＢＮ８９．２重量％、
Ｃ１０．８重量％であった。嵩密度は１．８７ｇ／cm3
であり、ＪＩＳによる４点曲げ試験により９０ＭＰａの
曲げ強さが得られた。 （実施例５）粒径７〜１１μｍのＴｉＢ2 粉末を一軸プ
レスによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重
量９０．４ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、炉内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いで
Ｎ2 ガス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm
とし、そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／minで
１８００℃まで加熱した。そして、１８００℃で２時間
保持し、その後放冷した。以上の工程によって重量１４
５．１ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して
６０．５％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パ
ターンを確認したところ、ＴｉＢ2 の回折ピークは認め
られず、ＢＮ及びＴｉＮの回折ピークが認められた。こ
のことから、十分に窒化が進行していると判断された。
推定組成はＢＮ４４．５重量％、ＴｉＮ５５．５重量％
であった。嵩密度は１．８９ｇ／cm3 であり、ＪＩＳに
よる４点曲げ試験により６１ＭＰａの曲げ強さが得られ
た。 （実施例６）粒径７〜１１μｍのＺｒＢ2 粉末を一軸プ
レスによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重
量１２３．４ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装
入し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、
炉内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2
ガス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm と
し、そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１
８００℃まで加熱した。そして、１８００℃で２時間保
持し、その後放冷した。以上の工程によって重量１６
９．３ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して
３７．２％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パ
ターンを確認したところ、ＺｒＢ2 の回折ピークは認め
られず、ＢＮ及びＺｒＮの回折ピークが認められた。こ
のことから、十分に窒化が進行していると判断された。
推定組成はＢＮ３２．０重量％、ＺｒＮ ６８．０重量
％であった。嵩密度は３．７４ｇ／cm3 であり、ＪＩＳ
による４点曲げ試験により１００ＭＰａの曲げ強さが得
られた。 （実施例７）粒径２〜５μｍのＮｂＢ2 粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
１４０．０ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガ
ス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm とし、
そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１８０
０℃まで加熱した。そして、１８００℃で２時間保持
し、その後放冷した。以上の工程によって重量１８６．
２ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して３
３．０％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＮｂＢ2 の回折ピークは認めら
れず、ＢＮ及びＮｂＮの回折ピークが認められた。この
ことから、十分に窒化が進行していると判断された。推
定組成はＢＮ３１．７重量％、ＮｂＮ６８．３重量％で
あった。嵩密度は４．７３ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによ
る４点曲げ試験により８６ＭＰａの曲げ強さが得られ
た。 （実施例８）粒径７〜１１μｍのＣｒＢ粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
１１１．７ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガ
ス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm とし、
そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１４０
０℃まで加熱した。そして、１４００℃で２時間保持
し、その後放冷した。以上の工程によって重量１４５．
３ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して３
０．１％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＣｒＢの回折ピークは認められ
ず、ＢＮ及びＣｒ2 Ｎの回折ピークが認められた。この
ことから、十分に窒化が進行していると判断された。推
定組成はＢＮ２９．６重量％、Ｃｒ2Ｎ７０．４重量％
であった。嵩密度は３．４７ｇ／cm3 であり、ＪＩＳに
よる４点曲げ試験により８８ＭＰａの曲げ強さが得られ
た。 （実施例９）粒径３〜６μｍのＣｒＢ2 粉末を一軸プレ
スによって成形し、寸法２７mm×２７mm×５０mm、重量
１１１．９ｇの成形体を得た。この成形体を炉内に装入
し、この成形体に１０ＭＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉
内を１０-3Torrに達するまで真空引きし、次いでＮ2 ガ
ス（Ｎ2 １００vol ％）を供給してガス圧１atm とし、
そのガス圧を保持しつつ、昇温速度５℃／min で１４０
０℃まで加熱した。そして、１４００℃で２時間保持
し、その後放冷した。以上の工程によって重量１５９．
８ｇの生成物が得られた。生成物は成形体に対して４
２．８％重量増加していた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＣｒＢ2 の回折ピークは認めら
れず、ＢＮ及びＣｒ2 Ｎの回折ピークが認められた。こ
のことから、十分に窒化が進行していると判断された。
推定組成はＢＮ４５．７重量％、Ｃｒ2 Ｎ５４．３重量
％であった。嵩密度は２．９４ｇ／cm3 であり、ＪＩＳ
による４点曲げ試験により８０ＭＰａの曲げ強さが得ら
れた。 （実施例１０）粒径２〜５μｍのＡｌＢ2 粉末と粒径２
〜３μｍのＡｌ2 Ｏ3 粉末とを夫々８０重量％及び２０
重量％の割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸
法２７mm×２７mm×５０mm、重量６６．２ｇの成形体を
得た。この成形体を炉内に装入し、この成形体に１０Ｍ
ＰａのＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに達する
まで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol ％）
を供給してガス圧１atmとし、そのガス圧を保持しつ
つ、昇温速度５℃／min で１４００℃まで加熱した。そ
して、１４００℃で２時間保持し、その後放冷した。以
上の工程によって重量１０７．３ｇの生成物が得られ
た。生成物は成形体に対して６２．１％重量増加してい
た。この生成物のＸ線回折パターンを確認したところ、
ＡｌＢ2 及びＡｌ2 Ｏ3 の回折ピークは認められず、Ｂ
Ｎ及びＡｌＯＮの回折ピークが認められた。このことか
ら、十分に窒化が進行していると判断された。推定組成
はＢＮ４７．７重量％、ＡｌＯＮ５２．３重量％であっ
た。嵩密度は２．３９ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによる４
点曲げ試験により１６０ＭＰａの曲げ強さが得られた。 （実施例１１）粒径７〜１１μｍのＴｉＢ2 粉末と粒径
１〜３μｍのＴｉＮ粉末とを夫々３０重量％及び７０重
量％の割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸法
２７mm×２７mm×５０mm、重量９９．７ｇの成形体を得
た。この成形体を炉内に装入し、炉内を１０-3Torrに達
するまで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol
％）を供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持し
つつ、昇温速度５℃／min で１８００℃まで加熱した。
そして、１８００℃で２時間保持し、その後放冷した。
以上の工程によって重量１１６．０ｇの生成物が得られ
た。生成物は成形体に対して１６．３％重量増加してい
た。この生成物のＸ線回折パターンを確認したところ、
ＴｉＢ2 の回折ピークは認められず、ＢＮ及びＴｉＮの
回折ピークが認められた。このことから、十分に窒化が
進行していると判断された。推定組成はＢＮ１８．１重
量％、ＴＩＮ８１．９重量％であった。嵩密度は２．５
１ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによる４点曲げ試験により４
６ＭＰａの曲げ強さが得られた。 （実施例１２）粒径７〜１１μｍのＴｉＢ2 粉末と粒径
７〜１１μｍのＺｒＢ2 粉末とを夫々５０重量％ずつの
割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸法２７mm
×２７mm×５０mm、重量１０６．９ｇの成形体を得た。
この成形体を炉内に装入し、この成形体に１０ＭＰａの
ＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに達するまで真
空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol ％）を供給
してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持しつつ、昇温
速度５℃／min で１８００℃まで加熱した。そして、１
８００℃で２時間保持し、その後放冷した。以上の工程
によって重量１５６．０ｇの生成物が得られた。生成物
は成形体に対して４５．９％重量増加していた。この生
成物のＸ線回折パターンを確認したところ、ＴｉＢ2 及
びＺｒＢ2の回折ピークは認められず、ＢＮ、ＴｉＮ及
びＺｒＮの回折ピークが認められた。このことから、十
分に窒化が進行していると判断された。推定組成はＢＮ
３８．０重量％、ＴＩＮ２７．８重量％、ＺｒＮ３４．
２重量％であった。嵩密度は３．３６ｇ／cm3 であり、
ＪＩＳによる４点曲げ試験により１０２ＭＰａの曲げ強
さが得られた。 （比較例１）ここでは、実施例５で得られたＢＮ４４．
５重量％、ＴｉＮ５５．５％の複合材料と同じ組成の複
合材料をＢＮ及びＴｉＮを出発原料として作製した。
【００２４】粒径２〜５μｍのＢＮ粉末と粒径１〜３μ
ｍのＴｉＮ粉末を夫々４４．５重量％及び５５．５重量
％の割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸法２
７mm×２７mm×５０mm、重量６７．３ｇの成形体を得
た。この成形体を炉内に装入し、炉内を１０-3Torrに達
するまで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol
％）を供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持し
つつ、昇温速度５℃／min で１８００℃まで加熱した。
そして、１８００℃で２時間保持し、その後放冷した。
以上の工程によって重量６７．０ｇの生成物が得られ、
若干の重量減少が見られた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＢＮ及びＴｉＮの回折ピークが
確認された。嵩密度は２．１９ｇ／cm3 であり、ＪＩＳ
による４点曲げ試験では曲げ強さが８ＭＰａであって、
実施例５の６１ＭＰａに比較して著しく低い値となっ
た。このことから焼結が不十分であることが確認され
た。 （比較例２）ここでは、実施例６で得られたＢＮ３２．
０重量％、ＺｒＮ６８．０％の複合材料と同じ組成の複
合材料をＢＮ及びＺｒＮを出発原料として作製した。
ｍのＴｉＮ粉末を夫々４４．５重量％及び５５．５重量
％の割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸法２
７mm×２７mm×５０mm、重量６７．３ｇの成形体を得
た。この成形体を炉内に装入し、炉内を１０-3Torrに達
するまで真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol
％）を供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持し
つつ、昇温速度５℃／min で１８００℃まで加熱した。
そして、１８００℃で２時間保持し、その後放冷した。
以上の工程によって重量６７．０ｇの生成物が得られ、
若干の重量減少が見られた。この生成物のＸ線回折パタ
ーンを確認したところ、ＢＮ及びＴｉＮの回折ピークが
確認された。嵩密度は２．１９ｇ／cm3 であり、ＪＩＳ
による４点曲げ試験では曲げ強さが８ＭＰａであって、
実施例５の６１ＭＰａに比較して著しく低い値となっ
た。このことから焼結が不十分であることが確認され
た。 （比較例２）ここでは、実施例６で得られたＢＮ３２．
０重量％、ＺｒＮ６８．０％の複合材料と同じ組成の複
合材料をＢＮ及びＺｒＮを出発原料として作製した。
【００２５】粒径２〜５μｍのＢＮ粉末と粒径４〜７μ
ｍのＺｒＮ粉末を夫々３２．０重量％及び６８．０重量
％の割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸法２
７mm×２７mm×５０mm、重量８５．１ｇの成形体を得
た。この成形体を炉内に装入し、この成形体に１０ＭＰ
ａのＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに達するま
で真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol ％）を
供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持しつつ、
昇温速度５℃／min で１８００℃まで加熱した。そし
て、１８００℃で２時間保持し、その後放冷した。以上
の工程によって重量８４．７ｇの生成物が得られ、若干
の重量減少が見られた。この生成物のＸ線回折パターン
を確認したところ、ＢＮ及びＺｒＮの回折ピークが確認
された。嵩密度は２．３４ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによ
る４点曲げ試験では曲げ強さが１３ＭＰａであって、実
施例６の１００ＭＰａに比較して著しく低い値となっ
た。このことから焼結が不十分であることが確認され
た。以上の実施例１〜１２の製造条件及び特性を表１及
び表２に、比較例１及び２の製造条件及び特性を表３に
まとめて示す。
ｍのＺｒＮ粉末を夫々３２．０重量％及び６８．０重量
％の割合で混合し、一軸プレスによって成形し、寸法２
７mm×２７mm×５０mm、重量８５．１ｇの成形体を得
た。この成形体を炉内に装入し、この成形体に１０ＭＰ
ａのＨＰ圧力を加えた後、炉内を１０-3Torrに達するま
で真空引きし、次いでＮ2 ガス（Ｎ2 １００vol ％）を
供給してガス圧１atm とし、そのガス圧を保持しつつ、
昇温速度５℃／min で１８００℃まで加熱した。そし
て、１８００℃で２時間保持し、その後放冷した。以上
の工程によって重量８４．７ｇの生成物が得られ、若干
の重量減少が見られた。この生成物のＸ線回折パターン
を確認したところ、ＢＮ及びＺｒＮの回折ピークが確認
された。嵩密度は２．３４ｇ／cm3 であり、ＪＩＳによ
る４点曲げ試験では曲げ強さが１３ＭＰａであって、実
施例６の１００ＭＰａに比較して著しく低い値となっ
た。このことから焼結が不十分であることが確認され
た。以上の実施例１〜１２の製造条件及び特性を表１及
び表２に、比較例１及び２の製造条件及び特性を表３に
まとめて示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ホウ
化物を主原料として用い、これを窒化させて窒化ホウ素
含有無機材料を製造するにあたり、窒化に伴う発熱によ
り焼結を促進させるので、特別に焼結助剤を添加するこ
となく所期の特性を有する窒化ホウ素含有無機材料を製
造することができる。
化物を主原料として用い、これを窒化させて窒化ホウ素
含有無機材料を製造するにあたり、窒化に伴う発熱によ
り焼結を促進させるので、特別に焼結助剤を添加するこ
となく所期の特性を有する窒化ホウ素含有無機材料を製
造することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 周期律表II〜VI族に属する少なくとも１
種の元素のホウ化物を２０重量％以上含む無機粉末の充
填体又は成形体を窒化させ、前記ホウ化物の５０重量％
以上をＢＮと前記元素又はその窒化物とに転化させるこ
とを特徴とする窒化ホウ素含有無機材料の製造方法。 - 【請求項２】 ＣａＢ6 、ＡｌＢ2 、ＡｌＢ12、ＴｉＢ
2 、ＺｒＢ2 、ＮｂＢ2 、ＣｒＢ、ＣｒＢ2 の中から選
択された少なくとも１種のホウ化物を２０重量％以上含
む無機粉末の充填体又は成形体を窒化させ、前記ホウ化
物の５０重量％以上をＢＮと前記ホウ化物の構成元素の
窒化物とに転化させることを特徴とする窒化ホウ素含有
無機材料の製造方法。 - 【請求項３】 Ｂ4 Ｃを２０重量％以上含む無機粉末の
充填体又は成形体を窒化させ、Ｂ4 Ｃの５０重量％以上
をＢＮとＣとに転化させることを特徴とする窒化ホウ素
含有無機材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194801A JP2927149B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 窒化ホウ素含有無機材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194801A JP2927149B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 窒化ホウ素含有無機材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0748105A JPH0748105A (ja) | 1995-02-21 |
| JP2927149B2 true JP2927149B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=16330492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5194801A Expired - Fee Related JP2927149B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 窒化ホウ素含有無機材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2927149B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3175483B2 (ja) * | 1994-06-30 | 2001-06-11 | 日本鋼管株式会社 | 窒化ホウ素含有材料およびその製造方法 |
| KR101412774B1 (ko) | 2012-07-27 | 2014-07-02 | 서울대학교산학협력단 | 다공성 질화붕소 및 이의 제조방법 |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP5194801A patent/JP2927149B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0748105A (ja) | 1995-02-21 |
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