JP3194344B2 - 窒化ホウ素含有材料およびその製造方法 - Google Patents
窒化ホウ素含有材料およびその製造方法Info
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- JP3194344B2 JP3194344B2 JP05933795A JP5933795A JP3194344B2 JP 3194344 B2 JP3194344 B2 JP 3194344B2 JP 05933795 A JP05933795 A JP 05933795A JP 5933795 A JP5933795 A JP 5933795A JP 3194344 B2 JP3194344 B2 JP 3194344B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＢＮの他にＡｌＮおよ
び／またはＡｌＯＮを含有する窒化ホウ素含有材料およ
びその製造方法に関し、特に溶融金属、溶融スラグに対
する耐食性に優れた窒化ホウ素含有材料およびその製造
方法に関する。
び／またはＡｌＯＮを含有する窒化ホウ素含有材料およ
びその製造方法に関し、特に溶融金属、溶融スラグに対
する耐食性に優れた窒化ホウ素含有材料およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】六方晶の窒化ホウ素は高い熱伝導度、優
れた電気絶縁性、および優れた潤滑性を有し、鉄、銅、
ニッケル、亜鉛、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
または窒素ガス雰囲気下では２２００℃まで安定であ
り、熱衝撃にも強い。また、金属と同様に、切削および
研削などの機械加工が容易にできるという特長を有して
いる。このような特長を生かして窒化ホウ素単体、ある
いは窒化ホウ素含有複合材料として多岐に亘る用途に供
されている。
れた電気絶縁性、および優れた潤滑性を有し、鉄、銅、
ニッケル、亜鉛、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
または窒素ガス雰囲気下では２２００℃まで安定であ
り、熱衝撃にも強い。また、金属と同様に、切削および
研削などの機械加工が容易にできるという特長を有して
いる。このような特長を生かして窒化ホウ素単体、ある
いは窒化ホウ素含有複合材料として多岐に亘る用途に供
されている。
【０００３】焼結体としての用途には、絶縁部品、耐熱
部品、溶融金属用坩堝、水平連続鋳造用ブレークリン
グ、放熱部品、金属あるいはセラミックスの粉末成形体
焼結用セッター、型材等がある。また、上ノズル、浸漬
ノズル等の鋳造用耐火物にも適用が試みられている。
部品、溶融金属用坩堝、水平連続鋳造用ブレークリン
グ、放熱部品、金属あるいはセラミックスの粉末成形体
焼結用セッター、型材等がある。また、上ノズル、浸漬
ノズル等の鋳造用耐火物にも適用が試みられている。
【０００４】特開昭６３−８４７５０号公報には脱酸鋼
の連続鋳造に用いて好適な、窒化ホウ素２０〜７０重量
部、窒化アルミニウム１０〜４０重量部および黒鉛１０
〜３０重量部を配合した連続鋳造ノズルが開示されてい
る。そして、この窒化ホウ素、窒化アルミニウムおよび
黒鉛を所定の割合で配合したノズルは、溶鋼に対する濡
れ性が小さいことから、ノズル内面への介在物付着を防
止することができるといった効果が挙げられている。ま
た、Interceram,Special Issue(1987)７０頁には、窒化
ホウ素基の連続鋳造用ノズルとして、５２．６ｗｔ％Ｂ
Ｎ、２７．０ｗｔ％ＡｌＮ、２．０ｗｔ％ＳｉＯ2 、Ｃ
とＳｉＣの合計で１７．５ｗｔ％の組成のものが開示さ
れている。これら材料は、通常、製品を構成する成分に
対応する粉末を出発物質として用いる。
の連続鋳造に用いて好適な、窒化ホウ素２０〜７０重量
部、窒化アルミニウム１０〜４０重量部および黒鉛１０
〜３０重量部を配合した連続鋳造ノズルが開示されてい
る。そして、この窒化ホウ素、窒化アルミニウムおよび
黒鉛を所定の割合で配合したノズルは、溶鋼に対する濡
れ性が小さいことから、ノズル内面への介在物付着を防
止することができるといった効果が挙げられている。ま
た、Interceram,Special Issue(1987)７０頁には、窒化
ホウ素基の連続鋳造用ノズルとして、５２．６ｗｔ％Ｂ
Ｎ、２７．０ｗｔ％ＡｌＮ、２．０ｗｔ％ＳｉＯ2 、Ｃ
とＳｉＣの合計で１７．５ｗｔ％の組成のものが開示さ
れている。これら材料は、通常、製品を構成する成分に
対応する粉末を出発物質として用いる。
【０００５】これに対して、反応により焼結体中に六方
晶窒化ホウ素を生成させる方法が知られており、例え
ば、特開平４−３２５４６１号公報には、ケイ素とＢ4
Ｃとの混合粉末を成形し、窒素雰囲気中で加熱すること
により、Ｂ4 Ｃの窒化によって生じたＢＮとＣ、ケイ素
の炭化によって生じたＳｉＣ、ケイ素の窒化によって生
じたＳｉ3 Ｎ4 を含有する焼結体について開示されてい
る。
晶窒化ホウ素を生成させる方法が知られており、例え
ば、特開平４−３２５４６１号公報には、ケイ素とＢ4
Ｃとの混合粉末を成形し、窒素雰囲気中で加熱すること
により、Ｂ4 Ｃの窒化によって生じたＢＮとＣ、ケイ素
の炭化によって生じたＳｉＣ、ケイ素の窒化によって生
じたＳｉ3 Ｎ4 を含有する焼結体について開示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】六方晶窒化ホウ素材料
は上述のような特異な特性により市場拡大が期待されて
きたが、期待されたほど伸びていない。その主因として
出発物質の六方晶窒化ホウ素粉末が高価なことが挙げら
れる。ＢＮとＡｌＮとを含有する材料については、Ａｌ
Ｎも高価なことから一層高価なものとなってしまう。
は上述のような特異な特性により市場拡大が期待されて
きたが、期待されたほど伸びていない。その主因として
出発物質の六方晶窒化ホウ素粉末が高価なことが挙げら
れる。ＢＮとＡｌＮとを含有する材料については、Ａｌ
Ｎも高価なことから一層高価なものとなってしまう。
【０００７】一方、六方晶窒化ホウ素は軟質のセラミッ
クスであり、摩耗に弱い。このため、窒化ホウ素含有材
料は機械的な摩擦、例えば溶融金属、溶融スラグの流動
によって摩耗しやい欠点を有しており、ＡｌＮおよび／
またはＡｌＯＮを含有させても、耐摩耗性が十分でない
場合が生じる。
クスであり、摩耗に弱い。このため、窒化ホウ素含有材
料は機械的な摩擦、例えば溶融金属、溶融スラグの流動
によって摩耗しやい欠点を有しており、ＡｌＮおよび／
またはＡｌＯＮを含有させても、耐摩耗性が十分でない
場合が生じる。
【０００８】この発明はかかる事情に鑑みてなされたも
のであって、高価なＢＮおよびＡｌＮ粉末を使用するこ
となく得ることができ、かつ溶融金属、溶融スラグに対
する耐食性に優れた窒化ホウ素含有材料およびその製造
方法を提供することを目的とする。また、さらに溶融金
属、溶融スラグに対する耐食性に優れた窒化ホウ素含有
材料およびその製造方法を提供することを目的とする。
のであって、高価なＢＮおよびＡｌＮ粉末を使用するこ
となく得ることができ、かつ溶融金属、溶融スラグに対
する耐食性に優れた窒化ホウ素含有材料およびその製造
方法を提供することを目的とする。また、さらに溶融金
属、溶融スラグに対する耐食性に優れた窒化ホウ素含有
材料およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、第１に、１０〜７０ｗｔ％のＢ
4Ｃ，３０〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳ
ｉを含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３０
０℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８
ｗｔ％のＡｌＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを含む窒化ホ
ウ素含有材料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材
料の製造方法を提供する。
課題を解決するために、第１に、１０〜７０ｗｔ％のＢ
4Ｃ，３０〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳ
ｉを含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３０
０℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８
ｗｔ％のＡｌＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを含む窒化ホ
ウ素含有材料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材
料の製造方法を提供する。
【００１０】第２に、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４
８ｗｔ％のＡｌＮおよびＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳ
ｉＣ，４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含むことを特徴とす
る耐溶鋼性、耐スラグ性に優れた窒化ホウ素含有材料を
提供する。
８ｗｔ％のＡｌＮおよびＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳ
ｉＣ，４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含むことを特徴とす
る耐溶鋼性、耐スラグ性に優れた窒化ホウ素含有材料を
提供する。
【００１１】第３に、１０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含
む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃に
まで加熱して得られる材料であって、２２〜９０ｗｔ％
のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌＮおよびＡｌＯＮ，６〜
３０ｗｔ％のＳｉＣ，４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含む
ことを特徴とする耐溶鋼性、耐スラグ性に優れた窒化ホ
ウ素含有材料を提供する。
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含
む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃に
まで加熱して得られる材料であって、２２〜９０ｗｔ％
のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌＮおよびＡｌＯＮ，６〜
３０ｗｔ％のＳｉＣ，４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含む
ことを特徴とする耐溶鋼性、耐スラグ性に優れた窒化ホ
ウ素含有材料を提供する。
【００１２】第４に、１０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含
む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃に
まで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％
のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳ
ｉＣ，４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含む窒化ホウ素含有
材料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の製造
方法を提供する。
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含
む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃に
まで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％
のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳ
ｉＣ，４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含む窒化ホウ素含有
材料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の製造
方法を提供する。
【００１３】第５に、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４
８ｗｔ％のＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを含むこ
とを特徴とする耐溶鋼性、耐スラグ性に優れた窒化ホウ
素含有材料を提供する。
８ｗｔ％のＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを含むこ
とを特徴とする耐溶鋼性、耐スラグ性に優れた窒化ホウ
素含有材料を提供する。
【００１４】第６に、１０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含
む混合粉末を窒化性雰囲気中で１７００〜２３００℃に
まで加熱して得られる材料であって、２２〜９０ｗｔ％
のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％の
ＳｉＣを含むことを特徴とする耐溶鋼性、耐スラグ性に
優れた窒化ホウ素含有材料を提供する。
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含
む混合粉末を窒化性雰囲気中で１７００〜２３００℃に
まで加熱して得られる材料であって、２２〜９０ｗｔ％
のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％の
ＳｉＣを含むことを特徴とする耐溶鋼性、耐スラグ性に
優れた窒化ホウ素含有材料を提供する。
【００１５】第７に、１０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含
む混合粉末を窒化性雰囲気中で１７００〜２３００℃に
まで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％
のＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣ含む窒化ホウ素含
有材料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の製
造方法を提供する。
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含
む混合粉末を窒化性雰囲気中で１７００〜２３００℃に
まで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％
のＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣ含む窒化ホウ素含
有材料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の製
造方法を提供する。
【００１６】第８に、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４
８ｗｔ％のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗ
ｔ％のＳｉＣを含む材料であって、表面に厚さ２〜１０
ｍｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を有する
ことを特徴とする窒化ホウ素含有材料を提供する。
８ｗｔ％のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗ
ｔ％のＳｉＣを含む材料であって、表面に厚さ２〜１０
ｍｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を有する
ことを特徴とする窒化ホウ素含有材料を提供する。
【００１７】第９に、表面から２ｍｍまでの範囲のＢＮ
のＸ線回折の最大ピークの回折強度に対するＡｌＮとＡ
ｌＯＮのＸ線回折の最大ピークの回折強度の和の比（Ａ
ｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値と、表面から１０ｍｍ以上
内部の（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値との比が１．３
以上であることを特徴とする請求項８に記載の窒化ホウ
素含有材料を提供する。
のＸ線回折の最大ピークの回折強度に対するＡｌＮとＡ
ｌＯＮのＸ線回折の最大ピークの回折強度の和の比（Ａ
ｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値と、表面から１０ｍｍ以上
内部の（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値との比が１．３
以上であることを特徴とする請求項８に記載の窒化ホウ
素含有材料を提供する。
【００１８】第１０に、１０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３
０〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉまたは
ＳｉＯ2を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜
２３００℃にまで加熱して得られる材料であって、２２
〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌＮおよび／
またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを含み、表面
に厚さ２〜１０ｍｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの
濃縮層を有することを特徴とする窒化ホウ素含有材料を
提供する。第１１に、１０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉまたはＳ
ｉＯ2を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２
３００℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜
４８ｗｔ％のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０
ｗｔ％のＳｉＣを含み、表面に厚さ２〜１０ｍｍのＡｌ
Ｎおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を有する窒化ホウ素
含有材料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の
製造方法を提供する。
０〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉまたは
ＳｉＯ2を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜
２３００℃にまで加熱して得られる材料であって、２２
〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌＮおよび／
またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを含み、表面
に厚さ２〜１０ｍｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの
濃縮層を有することを特徴とする窒化ホウ素含有材料を
提供する。第１１に、１０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０
〜９０ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉまたはＳ
ｉＯ2を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２
３００℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜
４８ｗｔ％のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０
ｗｔ％のＳｉＣを含み、表面に厚さ２〜１０ｍｍのＡｌ
Ｎおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を有する窒化ホウ素
含有材料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の
製造方法を提供する。
【００１９】以下、本発明について具体的に説明する。
本発明では、基本的にＢ4 Ｃ、Ａｌ、Ｓｉまたは／およ
びＳｉＯ2 を出発原料として用い、窒化性雰囲気中で所
定の温度に加熱することにより、ＢＮ、ＳｉＣ、並びに
ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 およびＡｌＯＮの１種以上を含む窒
化ホウ素含有材料を得るものである。
本発明では、基本的にＢ4 Ｃ、Ａｌ、Ｓｉまたは／およ
びＳｉＯ2 を出発原料として用い、窒化性雰囲気中で所
定の温度に加熱することにより、ＢＮ、ＳｉＣ、並びに
ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 およびＡｌＯＮの１種以上を含む窒
化ホウ素含有材料を得るものである。
【００２０】本発明において、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ａ
ｌＯＮの各結晶相の生成割合は、雰囲気温度、その温度
での保持時間、雰囲気の窒素分圧、窒化に供される充填
体あるいは保形性のある成形体の密度、寸法、形状、充
填体あるいは成形体を構成する粉末の粒径等に支配され
るが、これらのうち最も大きな影響を及ぼす因子は雰囲
気温度である。例えば、肉厚３０ｍｍ以下の成形体で保
持時間を３時間以上とると、１３００〜１５００℃では
生成相はＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 が主体となる。また、１４
００〜１９００℃では、ＡｌＮとＡｌ2 Ｏ3 の固溶が進
行し、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、Ａｌ2 Ｏ3 が共存する。さら
に１７００〜２１００℃では、ＡｌＮ、ＡｌＯＮが主体
となる。そして２０００〜２３００℃ではＡｌＯＮが主
体となる。肉厚がもっと大きくなると、表面に比べて内
部の固溶が遅れ、全体としては上記のような温度区分に
よる生成相の特徴が不明確となり、高温域で多相が併存
する傾向を示す。例えば２０００〜２３００℃でも、Ａ
ｌＮのほか、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 がＸ線回折で検出され
ることがある。
ｌＯＮの各結晶相の生成割合は、雰囲気温度、その温度
での保持時間、雰囲気の窒素分圧、窒化に供される充填
体あるいは保形性のある成形体の密度、寸法、形状、充
填体あるいは成形体を構成する粉末の粒径等に支配され
るが、これらのうち最も大きな影響を及ぼす因子は雰囲
気温度である。例えば、肉厚３０ｍｍ以下の成形体で保
持時間を３時間以上とると、１３００〜１５００℃では
生成相はＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 が主体となる。また、１４
００〜１９００℃では、ＡｌＮとＡｌ2 Ｏ3 の固溶が進
行し、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、Ａｌ2 Ｏ3 が共存する。さら
に１７００〜２１００℃では、ＡｌＮ、ＡｌＯＮが主体
となる。そして２０００〜２３００℃ではＡｌＯＮが主
体となる。肉厚がもっと大きくなると、表面に比べて内
部の固溶が遅れ、全体としては上記のような温度区分に
よる生成相の特徴が不明確となり、高温域で多相が併存
する傾向を示す。例えば２０００〜２３００℃でも、Ａ
ｌＮのほか、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 がＸ線回折で検出され
ることがある。
【００２１】このように、種々の因子があるものの、少
なくとも後述する各態様のように原料を選択して、各態
様において１３００〜２３００℃の中で選択される温度
範囲に加熱することにより、後述する反応を有効に生じ
させることができ、各態様の窒化ホウ素含有材料を得る
ことが可能となる。
なくとも後述する各態様のように原料を選択して、各態
様において１３００〜２３００℃の中で選択される温度
範囲に加熱することにより、後述する反応を有効に生じ
させることができ、各態様の窒化ホウ素含有材料を得る
ことが可能となる。
【００２２】また、本発明では原料として用いられるＢ
4 Ｃ、Ａｌ、Ｓｉまたは／およびＳｉＯ2 の粉末の粒径
が大きすぎるとこれらの反応物質が未反応のまま残留す
るので好ましくない。粉末の粒径は本発明の反応を完結
させるために細かいほうがよく、１５０メッシュ篩目通
過粉が好ましい。さらに好ましいのは２００メッシュ篩
目通過粉である。この中でＡｌは溶融後液相で窒化する
ので反応は比較的容易である。一方、Ｂ4 Ｃ、Ｓｉ、Ｓ
ｉＯ2 は固相で反応するので、粒内への窒素の拡散が反
応率に重大な影響を及ぼす。したがって、これらの原料
は、上記メッシュ篩目を規定するのに加えて、平均粒径
で１０μｍ以下とすることが一層好ましい。
4 Ｃ、Ａｌ、Ｓｉまたは／およびＳｉＯ2 の粉末の粒径
が大きすぎるとこれらの反応物質が未反応のまま残留す
るので好ましくない。粉末の粒径は本発明の反応を完結
させるために細かいほうがよく、１５０メッシュ篩目通
過粉が好ましい。さらに好ましいのは２００メッシュ篩
目通過粉である。この中でＡｌは溶融後液相で窒化する
ので反応は比較的容易である。一方、Ｂ4 Ｃ、Ｓｉ、Ｓ
ｉＯ2 は固相で反応するので、粒内への窒素の拡散が反
応率に重大な影響を及ぼす。したがって、これらの原料
は、上記メッシュ篩目を規定するのに加えて、平均粒径
で１０μｍ以下とすることが一層好ましい。
【００２３】次に、本発明の各態様について個別的に説
明する。まず本発明の第１の態様は、１０〜７０ｗｔ％
Ｂ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１０〜６０ｗｔ％の
Ｓｉを含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３
００℃にまで加熱することにより、２２〜９０ｗｔ％の
ＢＮ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＮ、６〜３０ｗｔ％のＳｉ
Ｃを含む窒化ホウ素含有材料を得るものである。
明する。まず本発明の第１の態様は、１０〜７０ｗｔ％
Ｂ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１０〜６０ｗｔ％の
Ｓｉを含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３
００℃にまで加熱することにより、２２〜９０ｗｔ％の
ＢＮ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＮ、６〜３０ｗｔ％のＳｉ
Ｃを含む窒化ホウ素含有材料を得るものである。
【００２４】ここで、加熱の際の窒化性雰囲気は特に制
約はないが、窒素、アンモニア、アンモニア分解ガス、
これらを含むガス等を適用することができる。このよう
な雰囲気下で以下の反応を生じさせる。
約はないが、窒素、アンモニア、アンモニア分解ガス、
これらを含むガス等を適用することができる。このよう
な雰囲気下で以下の反応を生じさせる。
【００２５】Ａｌ＋（１／２）Ｎ2 → ＡｌＮ Ｂ4 Ｃ＋２Ｎ2 ＋Ｓｉ → ４ＢＮ＋ＳｉＣ まず、出発物質のＡｌを窒化させるのであるが、Ａｌの
窒化には雰囲気温度で６５０℃以上とすることが好まし
い。これは６５０℃未満では反応が遅く窒化時間が過大
になるからである。一方このＡｌの窒化は２３００℃以
下で終了することが好ましい。なぜならば、Ａｌの窒化
は大きな発熱を伴うので、処理物の温度が雰囲気温度よ
り高くなり、雰囲気温度が２３００℃を超えると揮散損
失が大きくなるからである。これらの反応が生じる温度
サイクルのなかで最高到達温度は１３００℃以上にする
ことが必要であり、好ましくは１４００℃以上である。
この温度が１３００℃未満の場合には、Ａｌの一部はＢ
4 Ｃと反応してＡｌＢ2 とＣまたはＡｌ4 Ｃ3 を生成す
るに留まり、またＳｉの一部はＳｉ3 Ｎ4 になり、目的
とするＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣの生成が不十分となるから
である。
窒化には雰囲気温度で６５０℃以上とすることが好まし
い。これは６５０℃未満では反応が遅く窒化時間が過大
になるからである。一方このＡｌの窒化は２３００℃以
下で終了することが好ましい。なぜならば、Ａｌの窒化
は大きな発熱を伴うので、処理物の温度が雰囲気温度よ
り高くなり、雰囲気温度が２３００℃を超えると揮散損
失が大きくなるからである。これらの反応が生じる温度
サイクルのなかで最高到達温度は１３００℃以上にする
ことが必要であり、好ましくは１４００℃以上である。
この温度が１３００℃未満の場合には、Ａｌの一部はＢ
4 Ｃと反応してＡｌＢ2 とＣまたはＡｌ4 Ｃ3 を生成す
るに留まり、またＳｉの一部はＳｉ3 Ｎ4 になり、目的
とするＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣの生成が不十分となるから
である。
【００２６】生成される材料は、溶融金属、特に溶鋼に
対する耐食性の優れたＡｌＮと、耐スラグ性に優れたＳ
ｉＣと、耐食性および機械加工性に優れたＢＮを組み合
わせた材料であり、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ、４〜４８
ｗｔ％のＡｌＮ、６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを少なくとも
含む必要がある。なぜならば、この組成から外れると、
上述したような多様な材料特性が十分に発現しないから
である。
対する耐食性の優れたＡｌＮと、耐スラグ性に優れたＳ
ｉＣと、耐食性および機械加工性に優れたＢＮを組み合
わせた材料であり、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ、４〜４８
ｗｔ％のＡｌＮ、６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを少なくとも
含む必要がある。なぜならば、この組成から外れると、
上述したような多様な材料特性が十分に発現しないから
である。
【００２７】次に、本発明の第２の態様は、１０〜７０
ｗｔ％Ｂ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１０〜６０ｗ
ｔ％のＳｉＯ2 を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３
００〜２３００℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢ
Ｎ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＮまたはＡｌＯＮ、６〜３０
ｗｔ％のＳｉＣ、４〜３０ｗｔ％のＡｌ2 Ｏ3 を含む窒
化ホウ素含有材料を得るものである。
ｗｔ％Ｂ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１０〜６０ｗ
ｔ％のＳｉＯ2 を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３
００〜２３００℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢ
Ｎ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＮまたはＡｌＯＮ、６〜３０
ｗｔ％のＳｉＣ、４〜３０ｗｔ％のＡｌ2 Ｏ3 を含む窒
化ホウ素含有材料を得るものである。
【００２８】ここで、本態様の窒化ホウ素含有材料の組
成を満足する限り、原料のＳｉ源としてＳｉＯ2 の他に
Ｓｉが含まれていてもよい。また、加熱の際の窒化性雰
囲気は特に制約はないが、窒素、アンモニア、アンモニ
ア分解ガス、これらを含むガス等を適用することができ
る。このような雰囲気下で以下の反応を生じさせる。
成を満足する限り、原料のＳｉ源としてＳｉＯ2 の他に
Ｓｉが含まれていてもよい。また、加熱の際の窒化性雰
囲気は特に制約はないが、窒素、アンモニア、アンモニ
ア分解ガス、これらを含むガス等を適用することができ
る。このような雰囲気下で以下の反応を生じさせる。
【００２９】Ａｌ＋（１／２）Ｎ2 → ＡｌＮ Ｂ4 Ｃ＋２Ｎ2 ＋ＳｉＯ2 → ４ＢＮ＋ＳｉＣ＋（２
／３）Ａｌ2 Ｏ3 まず、出発物質のＡｌを窒化させるのであるが、Ａｌの
窒化には雰囲気温度で６５０℃以上とすることが好まし
い。これは６５０℃未満では反応が遅く窒化時間が過大
になるからである。一方このＡｌの窒化は２３００℃以
下で終了することが好ましい。なぜならば、Ａｌの窒化
は大きな発熱を伴うので、処理物の温度が雰囲気温度よ
り高くなり、雰囲気温度が２３００℃を超えると揮散損
失が大きくなるからである。これらの反応が生じる温度
サイクルのなかで最高到達温度は１３００℃以上にする
ことが必要であり、好ましくは１４００℃以上である。
この温度が１３００℃未満の場合には、Ａｌの一部はＢ
4 Ｃと反応してＡｌＢ2 とＣまたはＡｌ4 Ｃ3 を生成
し、またＳｉＯ2 を還元してＡｌ2 Ｏ3 とＳｉを生成し
てＳｉの一部はＳｉ3 Ｎ4 になり、目的とするＢＮ、Ａ
ｌＮ、ＳｉＣの生成が不十分となるからである。ＡｌＮ
とＡｌ2 Ｏ3 の一部が固溶してＡｌＯＮに転化してもよ
い。ここでＡｌＯＮは、Ａｌ、Ｏ、Ｎの固溶体の総称で
あるが組成については、特に限定されるものではなく、
いかなる組成であってもよい。
／３）Ａｌ2 Ｏ3 まず、出発物質のＡｌを窒化させるのであるが、Ａｌの
窒化には雰囲気温度で６５０℃以上とすることが好まし
い。これは６５０℃未満では反応が遅く窒化時間が過大
になるからである。一方このＡｌの窒化は２３００℃以
下で終了することが好ましい。なぜならば、Ａｌの窒化
は大きな発熱を伴うので、処理物の温度が雰囲気温度よ
り高くなり、雰囲気温度が２３００℃を超えると揮散損
失が大きくなるからである。これらの反応が生じる温度
サイクルのなかで最高到達温度は１３００℃以上にする
ことが必要であり、好ましくは１４００℃以上である。
この温度が１３００℃未満の場合には、Ａｌの一部はＢ
4 Ｃと反応してＡｌＢ2 とＣまたはＡｌ4 Ｃ3 を生成
し、またＳｉＯ2 を還元してＡｌ2 Ｏ3 とＳｉを生成し
てＳｉの一部はＳｉ3 Ｎ4 になり、目的とするＢＮ、Ａ
ｌＮ、ＳｉＣの生成が不十分となるからである。ＡｌＮ
とＡｌ2 Ｏ3 の一部が固溶してＡｌＯＮに転化してもよ
い。ここでＡｌＯＮは、Ａｌ、Ｏ、Ｎの固溶体の総称で
あるが組成については、特に限定されるものではなく、
いかなる組成であってもよい。
【００３０】生成される材料は、溶融金属、特に溶鋼に
対する耐食性の優れたＡｌＮまたはＡｌＯＮと、耐スラ
グ性に優れたＳｉＣと、耐食性および機械加工性に優れ
たＢＮと、耐酸化性に優れたＡｌ2 Ｏ3 を組み合わせた
材料であり、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ、４〜４８ｗｔ％
のＡｌＮまたはＡｌＯＮ、６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを少
なくとも含む必要がある。なぜならば、この組成から外
れると、上述したような多様な材料特性が十分に発現し
ないからである。
対する耐食性の優れたＡｌＮまたはＡｌＯＮと、耐スラ
グ性に優れたＳｉＣと、耐食性および機械加工性に優れ
たＢＮと、耐酸化性に優れたＡｌ2 Ｏ3 を組み合わせた
材料であり、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ、４〜４８ｗｔ％
のＡｌＮまたはＡｌＯＮ、６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを少
なくとも含む必要がある。なぜならば、この組成から外
れると、上述したような多様な材料特性が十分に発現し
ないからである。
【００３１】さらに、本発明の第３の態様は、１０〜７
０ｗｔ％Ｂ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１０〜６０
ｗｔ％のＳｉＯ2 を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１
７００〜２３００℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％の
ＢＮ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＯＮ、６〜３０ｗｔ％のＳ
ｉＣを含む窒化ホウ素含有材料を得るものである。
０ｗｔ％Ｂ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１０〜６０
ｗｔ％のＳｉＯ2 を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１
７００〜２３００℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％の
ＢＮ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＯＮ、６〜３０ｗｔ％のＳ
ｉＣを含む窒化ホウ素含有材料を得るものである。
【００３２】上記ＢＮ、ＡｌＮまたはＡｌＯＮ、ＳｉＣ
を含む材料が１７００〜２３００℃の高温で好ましくは
２時間以上、さらに好ましくは３時間以上保持されるこ
とにより、ＡｌＮとＡｌ2 Ｏ3 の固溶が十分行われ、Ａ
ｌＯＮへの転化率が高まる。ＡｌＯＮは、ＡｌＮの溶融
金属に対する耐食性とＡｌ2 Ｏ3 の耐酸化性とを合わせ
持ち、材料の溶融金属に対する耐食性と酸化性とを向上
させる。
を含む材料が１７００〜２３００℃の高温で好ましくは
２時間以上、さらに好ましくは３時間以上保持されるこ
とにより、ＡｌＮとＡｌ2 Ｏ3 の固溶が十分行われ、Ａ
ｌＯＮへの転化率が高まる。ＡｌＯＮは、ＡｌＮの溶融
金属に対する耐食性とＡｌ2 Ｏ3 の耐酸化性とを合わせ
持ち、材料の溶融金属に対する耐食性と酸化性とを向上
させる。
【００３３】ここで、本態様においても本態様の窒化ホ
ウ素含有材料の組成を満足する限り、原料のＳｉ源とし
てＳｉＯ2 の他にＳｉが含まれていてもよい。生成され
る材料は、溶融金属、特に溶鋼に対する耐食性の優れた
ＡｌＯＮと、耐スラグ性に優れたＳｉＣと、耐食性およ
び機械加工性に優れたＢＮとを組み合わせた材料であ
り、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＯ
Ｎ、６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを少なくとも含む必要があ
る。なぜならば、この組成から外れると、上述したよう
な多様な材料特性が十分に発現しないからである。
ウ素含有材料の組成を満足する限り、原料のＳｉ源とし
てＳｉＯ2 の他にＳｉが含まれていてもよい。生成され
る材料は、溶融金属、特に溶鋼に対する耐食性の優れた
ＡｌＯＮと、耐スラグ性に優れたＳｉＣと、耐食性およ
び機械加工性に優れたＢＮとを組み合わせた材料であ
り、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＯ
Ｎ、６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを少なくとも含む必要があ
る。なぜならば、この組成から外れると、上述したよう
な多様な材料特性が十分に発現しないからである。
【００３４】さらにまた、本発明の第４の態様は、１０
〜７０ｗｔ％のＢ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１０
〜６０ｗｔ％のＳｉまたはＳｉＯ2 を含む混合粉末を窒
化性雰囲気中で１３００〜２３００℃にまで加熱するこ
とにより、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ、４〜４８ｗｔ％の
ＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ、６〜３０ｗｔ％のＳｉ
Ｃを含み、表面に厚さ２〜１０ｍｍのＡｌＮおよび／ま
たはＡｌＯＮの濃縮層を有する窒化ホウ素含有材料を得
るものである。
〜７０ｗｔ％のＢ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１０
〜６０ｗｔ％のＳｉまたはＳｉＯ2 を含む混合粉末を窒
化性雰囲気中で１３００〜２３００℃にまで加熱するこ
とにより、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ、４〜４８ｗｔ％の
ＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ、６〜３０ｗｔ％のＳｉ
Ｃを含み、表面に厚さ２〜１０ｍｍのＡｌＮおよび／ま
たはＡｌＯＮの濃縮層を有する窒化ホウ素含有材料を得
るものである。
【００３５】この材料を溶融金属、特に溶鋼に対する耐
食性の優れたＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮと、耐スラ
グ性に優れたＳｉＣと、耐食性、機械加工性に優れたＢ
Ｎとを組み合わせた材料であり、２２〜９０ｗｔ％のＢ
Ｎ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ、
６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを少なくとも含む必要がある。
なぜならば、この組成から外れると、上述したような多
様な材料特性が十分に発現しないからである。
食性の優れたＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮと、耐スラ
グ性に優れたＳｉＣと、耐食性、機械加工性に優れたＢ
Ｎとを組み合わせた材料であり、２２〜９０ｗｔ％のＢ
Ｎ、４〜４８ｗｔ％のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ、
６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを少なくとも含む必要がある。
なぜならば、この組成から外れると、上述したような多
様な材料特性が十分に発現しないからである。
【００３６】また、本発明者らの研究の結果、全体の組
成が上記組成の範囲内であってかつ表面に厚さ２〜１０
ｍｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を形成す
ることによって材料の耐摩耗性が著しく改善されること
が見出された。
成が上記組成の範囲内であってかつ表面に厚さ２〜１０
ｍｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を形成す
ることによって材料の耐摩耗性が著しく改善されること
が見出された。
【００３７】従って、本態様では表面に厚さ２〜１０ｍ
ｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を有するこ
とを要件としている。具体的には、表面から２ｍｍまで
の範囲のＢＮのＸ線回折の最大ピークの回折強度に対す
るＡｌＮとＡｌＯＮのＸ線回折の最大ピークの回折強度
の和の比（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値と、表面から
１０ｍｍ以上内部の（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値と
の比が１．３以上になるようにすることが好ましい。こ
のように濃縮層を形成することによって、表面部分が本
発明の窒化ホウ素含有材料が本質的に有している溶融金
属および溶融スラグに対する耐食性に加え、これらに対
する耐摩耗性をも兼備したものとなるのである。
ｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を有するこ
とを要件としている。具体的には、表面から２ｍｍまで
の範囲のＢＮのＸ線回折の最大ピークの回折強度に対す
るＡｌＮとＡｌＯＮのＸ線回折の最大ピークの回折強度
の和の比（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値と、表面から
１０ｍｍ以上内部の（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値と
の比が１．３以上になるようにすることが好ましい。こ
のように濃縮層を形成することによって、表面部分が本
発明の窒化ホウ素含有材料が本質的に有している溶融金
属および溶融スラグに対する耐食性に加え、これらに対
する耐摩耗性をも兼備したものとなるのである。
【００３８】この濃縮層はＡｌＮおよび／またはＡｌＯ
Ｎが濃縮されているため内部よりも硬く、もって耐摩耗
性を向上させるものであるが、この濃縮層の厚さが２ｍ
ｍよりも小さいか、または１０ｍｍを超えると以下に示
すような不都合がある。すなわち、その厚さが２ｍｍ未
満であると材料表面に荷重が加わった際に濃縮層に亀裂
が入りやすく耐摩耗性が不十分となる。一方、濃縮層を
構成する材料の耐熱衝撃性は内部を構成する材料よりも
耐熱衝撃性が劣るため、その厚さが１０ｍｍ以内では熱
衝撃によって濃縮層に発生する熱応力が材料内部の変形
によって緩和されるが、１０ｍｍを超えると緩和が困難
となり、亀裂が発生しやすくなる。従って、耐摩耗性の
観点および耐熱衝撃性の観点から、この濃縮層の厚さを
２〜１０ｍｍと規定したのである。
Ｎが濃縮されているため内部よりも硬く、もって耐摩耗
性を向上させるものであるが、この濃縮層の厚さが２ｍ
ｍよりも小さいか、または１０ｍｍを超えると以下に示
すような不都合がある。すなわち、その厚さが２ｍｍ未
満であると材料表面に荷重が加わった際に濃縮層に亀裂
が入りやすく耐摩耗性が不十分となる。一方、濃縮層を
構成する材料の耐熱衝撃性は内部を構成する材料よりも
耐熱衝撃性が劣るため、その厚さが１０ｍｍ以内では熱
衝撃によって濃縮層に発生する熱応力が材料内部の変形
によって緩和されるが、１０ｍｍを超えると緩和が困難
となり、亀裂が発生しやすくなる。従って、耐摩耗性の
観点および耐熱衝撃性の観点から、この濃縮層の厚さを
２〜１０ｍｍと規定したのである。
【００３９】この態様の材料は、ＡｌＮおよび／または
ＡｌＯＮの濃縮層の厚さが２〜１０ｍｍの範囲になりさ
えすれば、成形体の厚さ、形状には特に制限はないが、
厚さが薄くなると相対的に成形体内部から散逸する後述
する成形体を加熱する際に発生するガスの量が少なくな
るのでＡｌの拡散が不十分となり、表面に２〜１０ｍｍ
の濃縮層を形成しにくくなる。このため成形体の厚さは
８ｍｍ以上が好ましい。
ＡｌＯＮの濃縮層の厚さが２〜１０ｍｍの範囲になりさ
えすれば、成形体の厚さ、形状には特に制限はないが、
厚さが薄くなると相対的に成形体内部から散逸する後述
する成形体を加熱する際に発生するガスの量が少なくな
るのでＡｌの拡散が不十分となり、表面に２〜１０ｍｍ
の濃縮層を形成しにくくなる。このため成形体の厚さは
８ｍｍ以上が好ましい。
【００４０】次に、この態様の材料を製造する方法につ
いて述べる。上述したように、この態様においては、１
０〜７０ｗｔ％のＢ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１
０〜６０ｗｔ％のＳｉまたはＳｉＯ2 を含む混合粉末を
窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃にまで加熱する
ことにより、上述の窒化ホウ素含有材料を得る。
いて述べる。上述したように、この態様においては、１
０〜７０ｗｔ％のＢ4 Ｃ、３０〜９０ｗｔ％のＡｌ、１
０〜６０ｗｔ％のＳｉまたはＳｉＯ2 を含む混合粉末を
窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃にまで加熱する
ことにより、上述の窒化ホウ素含有材料を得る。
【００４１】ここで、加熱の際の窒化性雰囲気は特に制
約はないが、窒素、アンモニア、アンモニア分解ガス、
これらを含むガス等を適用することができる。このよう
な雰囲気下で以下の反応を生じさせる。
約はないが、窒素、アンモニア、アンモニア分解ガス、
これらを含むガス等を適用することができる。このよう
な雰囲気下で以下の反応を生じさせる。
【００４２】Ａｌ＋（１／２）Ｎ2 → ＡｌＮ Ｂ4 Ｃ＋２Ｎ2 ＋Ｓｉ → ４ＢＮ＋ＳｉＣ および／
または Ｂ4 Ｃ＋２Ｎ2 ＋ＳｉＯ2 → ４ＢＮ＋ＳｉＣ＋（２
／３）Ａｌ2 Ｏ3 まず、出発物質のＡｌを窒化させるのであるが、Ａｌの
窒化には雰囲気温度で６５０℃以上とすることが好まし
い。これは６５０℃未満では反応が遅く窒化時間が過大
になるからである。一方このＡｌの窒化は２３００℃以
下で終了することが好ましい。なぜならば、Ａｌの窒化
は大きな発熱を伴うので、処理物の温度が雰囲気温度よ
り高くなり、雰囲気温度が２３００℃を超えると揮散損
失が大きくなるからである。これらの反応が生じる温度
サイクルのなかで最高到達温度は１３００℃以上にする
ことが必要であり、好ましくは１４００℃以上である。
この温度が１３００℃未満の場合には、Ａｌの一部はＢ
4 Ｃと反応してＡｌＢ2 とＣまたはＡｌ4 Ｃ3 を生成
し、Ｓｉの一部はＳｉ3 Ｎ4 になり、目的とするＢＮ、
ＡｌＮ、ＳｉＣの生成が不十分となるからである。Ａｌ
ＮとＡｌ2 Ｏ3 の一部が固溶してＡｌＯＮに転化しても
よい。ＡｌＯＮの組成については、特に限定されるもの
ではなく、いかなる組成であってもよい。また、ＡｌＯ
ＮのＡｌの一部がＳｉで置換されていてもよい。ただ
し、Ｓｉ／Ａｌのモル比で１．０以下であることが耐食
性の観点から好ましい。これが１．０を超えると溶融
物、特に溶鋼、溶融スラグに対する耐食性が低下するか
らである。このようなＡｌＯＮの例としては、Ａｌ11Ｏ
15Ｎ、ＡｌＯＮ、Ａｌ198 Ｏ288 Ｎ4 、Ａｌ27Ｏ39Ｎ、
Ａｌ10Ｎ8 Ｏ3 、Ａｌ9 Ｏ3 Ｎ7 、ＳｉＡｌ7 Ｏ2 Ｎ
7 、Ｓｉ3 Ａｌ3 Ｏ45Ｎ5 等が挙げられる。
または Ｂ4 Ｃ＋２Ｎ2 ＋ＳｉＯ2 → ４ＢＮ＋ＳｉＣ＋（２
／３）Ａｌ2 Ｏ3 まず、出発物質のＡｌを窒化させるのであるが、Ａｌの
窒化には雰囲気温度で６５０℃以上とすることが好まし
い。これは６５０℃未満では反応が遅く窒化時間が過大
になるからである。一方このＡｌの窒化は２３００℃以
下で終了することが好ましい。なぜならば、Ａｌの窒化
は大きな発熱を伴うので、処理物の温度が雰囲気温度よ
り高くなり、雰囲気温度が２３００℃を超えると揮散損
失が大きくなるからである。これらの反応が生じる温度
サイクルのなかで最高到達温度は１３００℃以上にする
ことが必要であり、好ましくは１４００℃以上である。
この温度が１３００℃未満の場合には、Ａｌの一部はＢ
4 Ｃと反応してＡｌＢ2 とＣまたはＡｌ4 Ｃ3 を生成
し、Ｓｉの一部はＳｉ3 Ｎ4 になり、目的とするＢＮ、
ＡｌＮ、ＳｉＣの生成が不十分となるからである。Ａｌ
ＮとＡｌ2 Ｏ3 の一部が固溶してＡｌＯＮに転化しても
よい。ＡｌＯＮの組成については、特に限定されるもの
ではなく、いかなる組成であってもよい。また、ＡｌＯ
ＮのＡｌの一部がＳｉで置換されていてもよい。ただ
し、Ｓｉ／Ａｌのモル比で１．０以下であることが耐食
性の観点から好ましい。これが１．０を超えると溶融
物、特に溶鋼、溶融スラグに対する耐食性が低下するか
らである。このようなＡｌＯＮの例としては、Ａｌ11Ｏ
15Ｎ、ＡｌＯＮ、Ａｌ198 Ｏ288 Ｎ4 、Ａｌ27Ｏ39Ｎ、
Ａｌ10Ｎ8 Ｏ3 、Ａｌ9 Ｏ3 Ｎ7 、ＳｉＡｌ7 Ｏ2 Ｎ
7 、Ｓｉ3 Ａｌ3 Ｏ45Ｎ5 等が挙げられる。
【００４３】成形体を加熱すると、その成形体を構成す
る粉末の表面に吸着した湿分の蒸発、あるいは６００℃
を超えるとＢ2 Ｏ3 の分圧が上昇する等によりガスが発
生し、成形体表面へ拡散し、外部へ散逸する。このた
め、Ａｌは６５０℃以上では溶融して液相となるためガ
スの移動に伴って表面へ移動する。このＡｌの表面への
移動現象を利用して、表面にＡｌを濃縮させる。そし
て、表面に濃縮されたＡｌを窒化させることによりＡｌ
Ｎとし、またＡｌとＳｉＯ2 とを反応させてＡｌ2Ｏ3
とする。条件によっては、これらがＡｌＯＮに転化す
る。このようにして、ＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの
濃縮層を材料表面に形成するのである。
る粉末の表面に吸着した湿分の蒸発、あるいは６００℃
を超えるとＢ2 Ｏ3 の分圧が上昇する等によりガスが発
生し、成形体表面へ拡散し、外部へ散逸する。このた
め、Ａｌは６５０℃以上では溶融して液相となるためガ
スの移動に伴って表面へ移動する。このＡｌの表面への
移動現象を利用して、表面にＡｌを濃縮させる。そし
て、表面に濃縮されたＡｌを窒化させることによりＡｌ
Ｎとし、またＡｌとＳｉＯ2 とを反応させてＡｌ2Ｏ3
とする。条件によっては、これらがＡｌＯＮに転化す
る。このようにして、ＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの
濃縮層を材料表面に形成するのである。
【００４４】なお、上記いずれの態様においても、本発
明で規定された組成を満足する範囲内で、ＡｌＢ2 、
Ｃ、Ｓｉ3 Ｎ4 が含有されていてもよいし、また、Ｔｉ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 の
中から選択された１種または２種以上の酸化物、または
これらの酸化物の少なくとも１種を含む複合酸化物が含
有されていてもよい。また、ＭｇＢ2 、ＣａＢ6 、Ｔｉ
Ｂ2 、ＺｒＢ2 、ＣｒＢ2 、ＣｒＢの中から選択された
１種または２種以上のホウ化物が含有されていてもよ
い。さらに、ＴｉＣ、ＺｒＣ、Ｃｒ3 Ｃ2 、Ａｌ4 Ｃ3
の中から選択された１種または２種以上の炭化物が含有
されていてもよい。さらにまたＴｉＮ、ＺｒＮ、Ｃｒ2
Ｎの中から選択された１種または２種以上の窒化物が含
有されていてもよい。
明で規定された組成を満足する範囲内で、ＡｌＢ2 、
Ｃ、Ｓｉ3 Ｎ4 が含有されていてもよいし、また、Ｔｉ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 の
中から選択された１種または２種以上の酸化物、または
これらの酸化物の少なくとも１種を含む複合酸化物が含
有されていてもよい。また、ＭｇＢ2 、ＣａＢ6 、Ｔｉ
Ｂ2 、ＺｒＢ2 、ＣｒＢ2 、ＣｒＢの中から選択された
１種または２種以上のホウ化物が含有されていてもよ
い。さらに、ＴｉＣ、ＺｒＣ、Ｃｒ3 Ｃ2 、Ａｌ4 Ｃ3
の中から選択された１種または２種以上の炭化物が含有
されていてもよい。さらにまたＴｉＮ、ＺｒＮ、Ｃｒ2
Ｎの中から選択された１種または２種以上の窒化物が含
有されていてもよい。
【００４５】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。 （実施例１）３２５メッシュの篩目通過（粒径４４μｍ
以下）のＢ4 Ｃ、２００メッシュの篩目通過（粒径７４
μｍ以下）のＡｌ、３２５メッシュの篩目通過（粒径４
４μｍ以下）のＳｉをそれぞれ２８．９ｗｔ％、５６．
４ｗｔ％、１４．７ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍ
ｍ、高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００
ｇ充填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して
面圧１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度
１．４３ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒ
ーター炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導
入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速
度１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再
び昇温速度１５℃／min で１５００℃まで加熱し３時間
保持後放冷した。
以下）のＢ4 Ｃ、２００メッシュの篩目通過（粒径７４
μｍ以下）のＡｌ、３２５メッシュの篩目通過（粒径４
４μｍ以下）のＳｉをそれぞれ２８．９ｗｔ％、５６．
４ｗｔ％、１４．７ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍ
ｍ、高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００
ｇ充填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して
面圧１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度
１．４３ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒ
ーター炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導
入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速
度１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再
び昇温速度１５℃／min で１５００℃まで加熱し３時間
保持後放冷した。
【００４６】このようにして得られた焼結体の重量は１
４２ｇ、嵩密度は２．２７ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣが同定された。計算に
よる推定組成は、ＢＮ：３２．７ｗｔ％、ＡｌＮ：５
４．１ｗｔ％、ＳｉＣ：１３．２ｗｔ％であった。
４２ｇ、嵩密度は２．２７ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣが同定された。計算に
よる推定組成は、ＢＮ：３２．７ｗｔ％、ＡｌＮ：５
４．１ｗｔ％、ＳｉＣ：１３．２ｗｔ％であった。
【００４７】この焼結体を大気炉に設置し、１５００℃
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．１２％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．１２％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
【００４８】耐食試験片の一方に一辺５ｍｍの立方体の
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９６度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は８
０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベル
にあることが確認された。
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９６度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は８
０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベル
にあることが確認された。
【００４９】（実施例２）３２５メッシュパスの粒径
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、３２５
メッシュパスの粒径（粒径４４μｍ以下）を有するＳ
ｉ、粒径１０μｍ以下のＡｌ2 Ｏ3 をそれぞれ２２．８
ｗｔ％、４４．６ｗｔ％、１１．６ｗｔ％、２１．０ｗ
ｔ％の割合で混合し、直径６０ｍｍ、高さ５０ｍｍのキ
ャビティを持つ黒鉛容器に１００ｇ充填し、直径６０ｍ
ｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して面圧１０ＭＰａをかけ
て圧密した。このようにして密度１．６２ｇ／ｃｍ3 の
成形体が得られた。これを黒鉛ヒーター炉に配設し、真
空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒素圧力０．１
４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃／min で７０
０℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速度１５℃／mi
n で１５００℃まで加熱し３時間保持後放冷した。
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、３２５
メッシュパスの粒径（粒径４４μｍ以下）を有するＳ
ｉ、粒径１０μｍ以下のＡｌ2 Ｏ3 をそれぞれ２２．８
ｗｔ％、４４．６ｗｔ％、１１．６ｗｔ％、２１．０ｗ
ｔ％の割合で混合し、直径６０ｍｍ、高さ５０ｍｍのキ
ャビティを持つ黒鉛容器に１００ｇ充填し、直径６０ｍ
ｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して面圧１０ＭＰａをかけ
て圧密した。このようにして密度１．６２ｇ／ｃｍ3 の
成形体が得られた。これを黒鉛ヒーター炉に配設し、真
空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒素圧力０．１
４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃／min で７０
０℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速度１５℃／mi
n で１５００℃まで加熱し３時間保持後放冷した。
【００５０】このようにして得られた焼結体の重量は１
４６ｇ、嵩密度は２．３７ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 が同定さ
れた。計算による推定組成は、ＢＮ：２８．０ｗｔ％、
ＡｌＮ：４６．３ｗｔ％、ＳｉＣ：１１．３ｗｔ％、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：１４．４ｗｔ％であった。
４６ｇ、嵩密度は２．３７ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 が同定さ
れた。計算による推定組成は、ＢＮ：２８．０ｗｔ％、
ＡｌＮ：４６．３ｗｔ％、ＳｉＣ：１１．３ｗｔ％、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：１４．４ｗｔ％であった。
【００５１】この焼結体を大気炉に設置し、１５００℃
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０５％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０５％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
【００５２】耐食試験片の一方に一辺５ｍｍの立方体の
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９２度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
１０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９２度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
１０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
【００５３】（実施例３）３２５メッシュパスの粒径
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、３２５
メッシュパスの粒径（粒径４４μｍ以下）を有するＳ
ｉ、粒径１０μｍ以下のＡｌ2 Ｏ3 をそれぞれ２２．８
ｗｔ％、４４．６ｗｔ％、１１．６ｗｔ％、２１．０ｗ
ｔ％の割合で混合し、直径６０ｍｍ、高さ５０ｍｍのキ
ャビティを持つ黒鉛容器に１００ｇ充填し、直径６０ｍ
ｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して面圧１０ＭＰａをかけ
て圧密した。このようにして密度１．６２ｇ／ｃｍ3 の
成形体が得られた。これを黒鉛ヒーター炉に配設し、真
空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒素圧力０．１
４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃／min で７０
０℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速度１５℃／mi
n で１９００℃まで加熱し６時間保持後放冷した。
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、３２５
メッシュパスの粒径（粒径４４μｍ以下）を有するＳ
ｉ、粒径１０μｍ以下のＡｌ2 Ｏ3 をそれぞれ２２．８
ｗｔ％、４４．６ｗｔ％、１１．６ｗｔ％、２１．０ｗ
ｔ％の割合で混合し、直径６０ｍｍ、高さ５０ｍｍのキ
ャビティを持つ黒鉛容器に１００ｇ充填し、直径６０ｍ
ｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して面圧１０ＭＰａをかけ
て圧密した。このようにして密度１．６２ｇ／ｃｍ3 の
成形体が得られた。これを黒鉛ヒーター炉に配設し、真
空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒素圧力０．１
４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃／min で７０
０℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速度１５℃／mi
n で１９００℃まで加熱し６時間保持後放冷した。
【００５４】このようにして得られた焼結体の重量は１
４５ｇ、嵩密度は２．３７ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ
3 が同定された。
４５ｇ、嵩密度は２．３７ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ
3 が同定された。
【００５５】この焼結体を大気炉に設置し、１５００℃
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０３％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０３％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
【００５６】耐食試験片の一方に一辺５ｍｍの立方体の
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９５度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
２０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９５度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
２０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
【００５７】（実施例４）３２５メッシュパスの粒径
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、３２５
メッシュパスの粒径（粒径４４μｍ以下）を有するＳ
ｉ、粒径１０μｍ以下のＡｌ2 Ｏ3 をそれぞれ２２．８
ｗｔ％、４４．６ｗｔ％、１１．６ｗｔ％、２１．０ｗ
ｔ％の割合で混合し、直径６０ｍｍ、高さ５０ｍｍのキ
ャビティを持つ黒鉛容器に１００ｇ充填し、直径６０ｍ
ｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して面圧１０ＭＰａをかけ
て圧密した。このようにして密度１．６２ｇ／ｃｍ3 の
成形体が得られた。これを黒鉛ヒーター炉に配設し、真
空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒素圧力０．１
４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃／min で７０
０℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速度１５℃／mi
n で２２００℃まで加熱し５時間保持後放冷した。
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、３２５
メッシュパスの粒径（粒径４４μｍ以下）を有するＳ
ｉ、粒径１０μｍ以下のＡｌ2 Ｏ3 をそれぞれ２２．８
ｗｔ％、４４．６ｗｔ％、１１．６ｗｔ％、２１．０ｗ
ｔ％の割合で混合し、直径６０ｍｍ、高さ５０ｍｍのキ
ャビティを持つ黒鉛容器に１００ｇ充填し、直径６０ｍ
ｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して面圧１０ＭＰａをかけ
て圧密した。このようにして密度１．６２ｇ／ｃｍ3 の
成形体が得られた。これを黒鉛ヒーター炉に配設し、真
空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒素圧力０．１
４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃／min で７０
０℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速度１５℃／mi
n で２２００℃まで加熱し５時間保持後放冷した。
【００５８】このようにして得られた焼結体の重量は１
４２ｇ、嵩密度は２．４１ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＣが同定された。計算
による推定組成は、ＢＮ：２８．０ｗｔ％、ＡｌＯＮ：
６０．７ｗｔ％、ＳｉＣ：１１．３ｗｔ％であった。
４２ｇ、嵩密度は２．４１ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＣが同定された。計算
による推定組成は、ＢＮ：２８．０ｗｔ％、ＡｌＯＮ：
６０．７ｗｔ％、ＳｉＣ：１１．３ｗｔ％であった。
【００５９】この焼結体を大気炉に設置し、１５００℃
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０３％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０３％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
【００６０】耐食試験片の一方に一辺５ｍｍの立方体の
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９２度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
７０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９２度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
７０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
【００６１】（実施例５）３２５メッシュパスの粒径
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、平均粒
径５μｍのＳｉＯ2をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．
３ｗｔ％、２５．９ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍ
ｍ、高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００
ｇ充填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して
面圧１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度
１．４６ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒ
ーター炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導
入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速
度１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再
び昇温速度１５℃／min で１５００℃まで加熱し３時間
保持後放冷した。
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、平均粒
径５μｍのＳｉＯ2をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．
３ｗｔ％、２５．９ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍ
ｍ、高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００
ｇ充填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して
面圧１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度
１．４６ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒ
ーター炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導
入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速
度１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再
び昇温速度１５℃／min で１５００℃まで加熱し３時間
保持後放冷した。
【００６２】このようにして得られた焼結体の重量は１
４２ｇ、嵩密度は２．０８ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 が同定さ
れた。計算による推定組成は、ＢＮ：３０．１ｗｔ％、
ＡｌＮ：３７．２ｗｔ％、ＳｉＣ：１２．１ｗｔ％、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：２０．６ｗｔ％であった。
４２ｇ、嵩密度は２．０８ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 が同定さ
れた。計算による推定組成は、ＢＮ：３０．１ｗｔ％、
ＡｌＮ：３７．２ｗｔ％、ＳｉＣ：１２．１ｗｔ％、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：２０．６ｗｔ％であった。
【００６３】この焼結体を大気炉に設置し、１５００℃
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．１７％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．１７％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
【００６４】耐食試験片の一方に一辺５ｍｍの立方体の
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９５度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は７
２ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベル
にあることが確認された。
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９５度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は７
２ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベル
にあることが確認された。
【００６５】（実施例６）３２５メッシュパスの粒径
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、平均粒
径５μｍのＳｉＯ2をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．
３ｗｔ％、２５．９ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍ
ｍ、高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００
ｇ充填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して
面圧１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度
１．４６ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒ
ーター炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導
入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速
度１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再
び昇温速度１５℃／min で１９００℃まで加熱し６時間
保持後放冷した。
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、平均粒
径５μｍのＳｉＯ2をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．
３ｗｔ％、２５．９ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍ
ｍ、高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００
ｇ充填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して
面圧１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度
１．４６ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒ
ーター炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導
入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速
度１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再
び昇温速度１５℃／min で１９００℃まで加熱し６時間
保持後放冷した。
【００６６】このようにして得られた焼結体の重量は１
４０ｇ、嵩密度は２．１８ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ
3 が同定された。
４０ｇ、嵩密度は２．１８ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ
3 が同定された。
【００６７】この焼結体を大気炉に設置し、１５００℃
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０５％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０５％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
【００６８】耐食試験片の一方に一辺５ｍｍの立方体の
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９５度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
００ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９５度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
００ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
【００６９】（実施例７）３２５メッシュパスの粒径
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、平均粒
径５μｍのＳｉＯ2をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．
３ｗｔ％、２５．９ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍ
ｍ、高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００
ｇ充填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して
面圧１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度
１．４６ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒ
ーター炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導
入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速
度１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再
び昇温速度１５℃／min で２２００℃まで加熱し５時間
保持後放冷した。
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、平均粒
径５μｍのＳｉＯ2をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．
３ｗｔ％、２５．９ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍ
ｍ、高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００
ｇ充填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して
面圧１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度
１．４６ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒ
ーター炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導
入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速
度１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再
び昇温速度１５℃／min で２２００℃まで加熱し５時間
保持後放冷した。
【００７０】このようにして得られた焼結体の重量は１
３９ｇ、嵩密度は２．２１ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＣが同定された。計算
による推定組成はＢＮ：３０．１ｗｔ％、ＡｌＯＮ：５
７．８ｗｔ％、ＳｉＣ：１２．１ｗｔ％であった。
３９ｇ、嵩密度は２．２１ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＯＮ、ＳｉＣが同定された。計算
による推定組成はＢＮ：３０．１ｗｔ％、ＡｌＯＮ：５
７．８ｗｔ％、ＳｉＣ：１２．１ｗｔ％であった。
【００７１】この焼結体を大気炉に設置し、１５００℃
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０３％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．０３％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
【００７２】耐食試験片の一方に一辺５ｍｍの立方体の
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９８度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
９０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が９８度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶融
スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなかっ
た。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は１
９０ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
【００７３】（実施例８）３２５メッシュパスの粒径
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、平均粒
径５μｍのＳｉＯ2、平均粒径３．５μｍのＺｒＯ2 を
それぞれ２２．８ｗｔ％、４４．６ｗｔ％、１１．６ｗ
ｔ％、２１．０ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍｍ、
高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００ｇ充
填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して面圧
１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度１．
７１ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒータ
ー炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導入
し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度
１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再び
昇温速度１５℃／min １５００℃まで加熱し３時間保持
後放冷した。
（粒径４４μｍ以下）を有するＢ4 Ｃ、２００メッシュ
パスの粒径（粒径７４μｍ以下）を有するＡｌ、平均粒
径５μｍのＳｉＯ2、平均粒径３．５μｍのＺｒＯ2 を
それぞれ２２．８ｗｔ％、４４．６ｗｔ％、１１．６ｗ
ｔ％、２１．０ｗｔ％の割合で混合し、直径６０ｍｍ、
高さ５０ｍｍのキャビティを持つ黒鉛容器に１００ｇ充
填し、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの黒鉛板を介して面圧
１０ＭＰａをかけて圧密した。このようにして密度１．
７１ｇ／ｃｍ3 の成形体が得られた。これを黒鉛ヒータ
ー炉に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導入
し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度
１５℃／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再び
昇温速度１５℃／min １５００℃まで加熱し３時間保持
後放冷した。
【００７４】このようにして得られた焼結体の重量は１
４５ｇ、嵩密度は２．５１ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＺｒＯ2 、ＺｒＮが
同定された。
４５ｇ、嵩密度は２．５１ｇ／ｃｍ3 であった。Ｘ線回
折により、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＺｒＯ2 、ＺｒＮが
同定された。
【００７５】この焼結体を大気炉に設置し、１５００℃
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．２９％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
に加熱して１時間保持後放冷し、重量増加を測定した。
その結果、重量増加は０．２９％とわずかであった。こ
の焼結体から１／４に分割した試料２個と、１／２分割
した試料１個を用意し、前者を耐食性試験に供し、後者
から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの曲げ試験用試験片を切
り出した。
【００７６】耐食試験片の一方に一辺５ｍｍの立方体の
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が１０５度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶
融スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなか
った。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は
６５ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
１３Ｃｒ鋼（Ｃｒ：１３．０重量％、Ｃ：０．２０重量
％、Ｓｉ：０．８重量％を含む鋼）を、もう一方に直径
５ｍｍ高さ５ｍｍのタブレット状の粉末成形体（ＳｉＯ
2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、ＣａＯ２
７．５ｗｔ％）を載せてアルゴン雰囲気で１５５０℃ま
で加熱し、１５５０℃で２時間保持後放冷した。そし
て、凝固後の１３Ｃｒ鋼の接触角およびタブレット状の
粉末成形体から生成されたスラグの接触角を測定した。
その結果、１３Ｃｒ鋼の接触角が１１０度、スラグの接
触角が１０５度であり、このＢＮ含有材料は溶鋼にも溶
融スラグにも濡れにくく、接触界面に反応は見られなか
った。また、スパン長３０ｍｍの３点曲げ試験の結果は
６５ＭＰａであり、鋳造用耐火物として使用可能なレベ
ルにあることが確認された。
【００７７】（実施例９）３２５メッシュの篩目通過
（粒径４４μｍ以下）のＢ4 Ｃ、２００メッシュの篩目
通過（粒径７４μｍ以下）のＡｌ、３２５メッシュの篩
目通過（粒径４４μｍ以下）のＳｉをそれぞれ２８．９
ｗｔ％、５６．４ｗｔ％、１４．７ｗｔ％の割合で混合
し、ウレタンゴム製容器に充填して封入し、５０ＭＰａ
の水圧をかけて圧密した。このようにして密度１．６３
ｇ／ｃｍ3 の３本の成形体が得られた。これらより３０
ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの直方体試料を３本切り出し
た。これらを黒鉛ヒーター炉に配設し、真空ポンプで排
気後、窒素ガスを導入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶
対圧）とし、昇温速度１５℃／min で７００℃まで加熱
し３時間保持後、再び昇温速度１５℃／min で１５００
℃まで加熱し３時間保持後放冷した。このようにして３
本の焼結体を得た。
（粒径４４μｍ以下）のＢ4 Ｃ、２００メッシュの篩目
通過（粒径７４μｍ以下）のＡｌ、３２５メッシュの篩
目通過（粒径４４μｍ以下）のＳｉをそれぞれ２８．９
ｗｔ％、５６．４ｗｔ％、１４．７ｗｔ％の割合で混合
し、ウレタンゴム製容器に充填して封入し、５０ＭＰａ
の水圧をかけて圧密した。このようにして密度１．６３
ｇ／ｃｍ3 の３本の成形体が得られた。これらより３０
ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの直方体試料を３本切り出し
た。これらを黒鉛ヒーター炉に配設し、真空ポンプで排
気後、窒素ガスを導入し、窒素圧力０．１４ＭＰａ（絶
対圧）とし、昇温速度１５℃／min で７００℃まで加熱
し３時間保持後、再び昇温速度１５℃／min で１５００
℃まで加熱し３時間保持後放冷した。このようにして３
本の焼結体を得た。
【００７８】３本の焼結体のうち１本の一端を回転軸に
固定してアルミナるつぼに上部より挿入し、周囲に１３
Ｃｒ鋼チップを充填した。このるつぼをＡｒガスでシー
ルし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒｐｍで試料
を回転させながら１５５０℃に２０時間保持し、その後
放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先端より１０
ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求めた。その結
果０．２ｍｍの減少が認められ、変化が僅少であること
が確認された。
固定してアルミナるつぼに上部より挿入し、周囲に１３
Ｃｒ鋼チップを充填した。このるつぼをＡｒガスでシー
ルし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒｐｍで試料
を回転させながら１５５０℃に２０時間保持し、その後
放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先端より１０
ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求めた。その結
果０．２ｍｍの減少が認められ、変化が僅少であること
が確認された。
【００７９】次に、２本目の焼結体試料を回転軸に固定
して黒鉛るつぼに上部より挿入し、周囲にスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を充填した。このるつぼをＡｒ
ガスでシールし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒ
ｐｍで試料を回転させながら１５５０℃に２０時間保持
し、その後放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先
端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求め
た。その結果０．４ｍｍの減少が認められ、変化が僅少
であることが確認された。
して黒鉛るつぼに上部より挿入し、周囲にスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を充填した。このるつぼをＡｒ
ガスでシールし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒ
ｐｍで試料を回転させながら１５５０℃に２０時間保持
し、その後放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先
端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求め
た。その結果０．４ｍｍの減少が認められ、変化が僅少
であることが確認された。
【００８０】さらに、３本目の試料をその一端より１０
ｍｍの位置で切断し、表面から２ｍｍまでの範囲と表面
から１０ｍｍより内部の２箇所から電動ドリルで粉末を
削り出してＸ線回折に供した。その結果、ＢＮ、Ａｌ
Ｎ、ＳｉＣが同定された。計算による推定平均組成はＢ
Ｎ３２．７ｗｔ％、ＡｌＮ５４．１ｗｔ％、ＳｉＣ１
３．２ｗｔ％であるが、ＡｌＮとＢＮのＸ線回折強度比
は表面と内部とで差が認められた。Ｘ線回折の最大ピー
ク比ＡｌＮ／ＢＮの値で比較すると、表面ではこの値が
７．８であったのに対し内部では４．０であり、両者の
比は１．９５であった。ちなみに電動ドリルの触診によ
り、表面から８ｍｍ内側で急激に硬度が減少することが
確認された。
ｍｍの位置で切断し、表面から２ｍｍまでの範囲と表面
から１０ｍｍより内部の２箇所から電動ドリルで粉末を
削り出してＸ線回折に供した。その結果、ＢＮ、Ａｌ
Ｎ、ＳｉＣが同定された。計算による推定平均組成はＢ
Ｎ３２．７ｗｔ％、ＡｌＮ５４．１ｗｔ％、ＳｉＣ１
３．２ｗｔ％であるが、ＡｌＮとＢＮのＸ線回折強度比
は表面と内部とで差が認められた。Ｘ線回折の最大ピー
ク比ＡｌＮ／ＢＮの値で比較すると、表面ではこの値が
７．８であったのに対し内部では４．０であり、両者の
比は１．９５であった。ちなみに電動ドリルの触診によ
り、表面から８ｍｍ内側で急激に硬度が減少することが
確認された。
【００８１】比較のため、上記試料と同一の原料を用
い、同一条件で成形を行って３本の成形体を得、これら
を切り出すことなく上記条件と同一条件で焼結を行って
３本の焼結体を作製した後、これらの表面を１０〜１３
ｍｍの厚さで削って３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの３
本の直方体試料を得た。
い、同一条件で成形を行って３本の成形体を得、これら
を切り出すことなく上記条件と同一条件で焼結を行って
３本の焼結体を作製した後、これらの表面を１０〜１３
ｍｍの厚さで削って３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの３
本の直方体試料を得た。
【００８２】これらのうち２本について上記試料と同一
条件で、それぞれ１３Ｃｒ鋼チップおよびスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を用いて同様の試験を行い、浸
漬先端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離の
変化を求めた。その結果、それぞれ２．４ｍｍおよび
２．９ｍｍの減少が認められ、上記試料よりも摩耗量が
大きかった。
条件で、それぞれ１３Ｃｒ鋼チップおよびスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を用いて同様の試験を行い、浸
漬先端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離の
変化を求めた。その結果、それぞれ２．４ｍｍおよび
２．９ｍｍの減少が認められ、上記試料よりも摩耗量が
大きかった。
【００８３】さらに、３本目の試料について同様にＸ線
回折を行った結果、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣが同定された
が、表面と内部とで最大ピーク比ＡｌＮ／ＢＮの値に有
意な差は認められなかった。ちなみに電動ドリルによる
触診によっても、表面と内部とで硬度に差が認められな
かった。
回折を行った結果、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣが同定された
が、表面と内部とで最大ピーク比ＡｌＮ／ＢＮの値に有
意な差は認められなかった。ちなみに電動ドリルによる
触診によっても、表面と内部とで硬度に差が認められな
かった。
【００８４】（実施例１０）３２５メッシュの篩目通過
（粒径４４μｍ以下）のＢ4 Ｃ、２００メッシュの篩目
通過（粒径７４μｍ以下）のＡｌ、平均粒径５μｍのＳ
ｉＯ2 をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．３ｗｔ％、２
５．９ｗｔ％の割合で混合し、ウレタンゴム製容器に充
填して封入し、５０ＭＰａの水圧をかけて圧密した。こ
のようにして密度１．６６ｇ／ｃｍ3 の３本の成形体が
得られた。これらより３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの
直方体試料を３本切り出した。これらを黒鉛ヒーター炉
に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒
素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃
／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速
度１５℃／min で１５００℃まで加熱し３時間保持後放
冷した。このようにして３本の焼結体を得た。
（粒径４４μｍ以下）のＢ4 Ｃ、２００メッシュの篩目
通過（粒径７４μｍ以下）のＡｌ、平均粒径５μｍのＳ
ｉＯ2 をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．３ｗｔ％、２
５．９ｗｔ％の割合で混合し、ウレタンゴム製容器に充
填して封入し、５０ＭＰａの水圧をかけて圧密した。こ
のようにして密度１．６６ｇ／ｃｍ3 の３本の成形体が
得られた。これらより３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの
直方体試料を３本切り出した。これらを黒鉛ヒーター炉
に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒
素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃
／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速
度１５℃／min で１５００℃まで加熱し３時間保持後放
冷した。このようにして３本の焼結体を得た。
【００８５】３本の焼結体のうち１本の一端を回転軸に
固定してアルミナるつぼに上部より挿入し、周囲に１３
Ｃｒ鋼チップを充填した。このるつぼをＡｒガスでシー
ルし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒｐｍで試料
を回転させながら１５５０℃に２０時間保持し、その後
放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先端より１０
ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求めた。その結
果０．３ｍｍの減少が認められ、変化が僅少であること
が確認された。
固定してアルミナるつぼに上部より挿入し、周囲に１３
Ｃｒ鋼チップを充填した。このるつぼをＡｒガスでシー
ルし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒｐｍで試料
を回転させながら１５５０℃に２０時間保持し、その後
放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先端より１０
ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求めた。その結
果０．３ｍｍの減少が認められ、変化が僅少であること
が確認された。
【００８６】次に、２本目の焼結体試料を回転軸に固定
して黒鉛るつぼに上部より挿入し、周囲にスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を充填した。このるつぼをＡｒ
ガスでシールし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒ
ｐｍで試料を回転させながら１５５０℃に２０時間保持
し、その後放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先
端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求め
た。その結果０．４ｍｍの減少が認められ、変化が僅少
であることが確認された。
して黒鉛るつぼに上部より挿入し、周囲にスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を充填した。このるつぼをＡｒ
ガスでシールし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒ
ｐｍで試料を回転させながら１５５０℃に２０時間保持
し、その後放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先
端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求め
た。その結果０．４ｍｍの減少が認められ、変化が僅少
であることが確認された。
【００８７】さらに、３本目の試料をその一端より１０
ｍｍの位置で切断し、表面から２ｍｍまでの範囲と表面
から１０ｍｍより内部の２箇所から電動ドリルで粉末を
削り出してＸ線回折に供した。その結果、ＢＮ、Ａｌ
Ｎ、ＳｉＣが同定された。計算による推定平均組成はＢ
Ｎ３０．１ｗｔ％、ＡｌＮ３７．２ｗｔ％、ＳｉＣ１
２．１ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ２０．６ｗｔ％であるが、Ａ
ｌＮとＢＮのＸ線回折強度比は表面と内部とで差が認め
られた。Ｘ線回折の最大ピーク比ＡｌＮ／ＢＮの値で比
較すると、表面ではこの値が８．０であったのに対し内
部では４．７であり、両者の比は１．７０であった。ち
なみに電動ドリルの触診により、表面から７ｍｍ内側で
急激に硬度が減少することが確認された。
ｍｍの位置で切断し、表面から２ｍｍまでの範囲と表面
から１０ｍｍより内部の２箇所から電動ドリルで粉末を
削り出してＸ線回折に供した。その結果、ＢＮ、Ａｌ
Ｎ、ＳｉＣが同定された。計算による推定平均組成はＢ
Ｎ３０．１ｗｔ％、ＡｌＮ３７．２ｗｔ％、ＳｉＣ１
２．１ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ２０．６ｗｔ％であるが、Ａ
ｌＮとＢＮのＸ線回折強度比は表面と内部とで差が認め
られた。Ｘ線回折の最大ピーク比ＡｌＮ／ＢＮの値で比
較すると、表面ではこの値が８．０であったのに対し内
部では４．７であり、両者の比は１．７０であった。ち
なみに電動ドリルの触診により、表面から７ｍｍ内側で
急激に硬度が減少することが確認された。
【００８８】比較のため、上記試料と同一の原料を用
い、同一条件で成形を行って３本の成形体を得、これら
を切り出すことなく上記条件と同一条件で焼結を行って
３本の焼結体を作製した後、これらの表面を１０〜１３
ｍｍの厚さで削って３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの３
本の直方体試料を得た。
い、同一条件で成形を行って３本の成形体を得、これら
を切り出すことなく上記条件と同一条件で焼結を行って
３本の焼結体を作製した後、これらの表面を１０〜１３
ｍｍの厚さで削って３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの３
本の直方体試料を得た。
【００８９】これらのうち２本について上記試料と同一
条件で、それぞれ１３Ｃｒ鋼チップおよびスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を用いて同様の試験を行い、浸
漬先端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離の
変化を求めた。その結果、それぞれ３．２ｍｍおよび
３．９ｍｍの減少が認められ、上記試料よりも摩耗量が
大きかった。
条件で、それぞれ１３Ｃｒ鋼チップおよびスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を用いて同様の試験を行い、浸
漬先端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離の
変化を求めた。その結果、それぞれ３．２ｍｍおよび
３．９ｍｍの減少が認められ、上記試料よりも摩耗量が
大きかった。
【００９０】さらに、３本目の試料について同様にＸ線
回折を行った結果、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3
が同定されたが、表面と内部とで最大ピーク比ＡｌＮ／
ＢＮの値に有意な差は認められなかった。ちなみに電動
ドリルによる触診によっても、表面と内部とで硬度に差
が認められなかった。
回折を行った結果、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3
が同定されたが、表面と内部とで最大ピーク比ＡｌＮ／
ＢＮの値に有意な差は認められなかった。ちなみに電動
ドリルによる触診によっても、表面と内部とで硬度に差
が認められなかった。
【００９１】（実施例１１）３２５メッシュの篩目通過
（粒径４４μｍ以下）のＢ4 Ｃ、２００メッシュの篩目
通過（粒径７４μｍ以下）のＡｌ、平均粒径５μｍのＳ
ｉＯ2 をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．３ｗｔ％、２
５．９ｗｔ％の割合で混合し、ウレタンゴム製容器に充
填して封入し、５０ＭＰａの水圧をかけて圧密した。こ
のようにして密度１．６６ｇ／ｃｍ3 の３本の成形体が
得られた。これらより３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの
直方体試料を３本切り出した。これらを黒鉛ヒーター炉
に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒
素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃
／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速
度１５℃／min で１９００℃まで加熱し６時間保持後放
冷した。このようにして３本の焼結体を得た。
（粒径４４μｍ以下）のＢ4 Ｃ、２００メッシュの篩目
通過（粒径７４μｍ以下）のＡｌ、平均粒径５μｍのＳ
ｉＯ2 をそれぞれ２３．８ｗｔ％、５０．３ｗｔ％、２
５．９ｗｔ％の割合で混合し、ウレタンゴム製容器に充
填して封入し、５０ＭＰａの水圧をかけて圧密した。こ
のようにして密度１．６６ｇ／ｃｍ3 の３本の成形体が
得られた。これらより３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの
直方体試料を３本切り出した。これらを黒鉛ヒーター炉
に配設し、真空ポンプで排気後、窒素ガスを導入し、窒
素圧力０．１４ＭＰａ（絶対圧）とし、昇温速度１５℃
／min で７００℃まで加熱し３時間保持後、再び昇温速
度１５℃／min で１９００℃まで加熱し６時間保持後放
冷した。このようにして３本の焼結体を得た。
【００９２】３本の焼結体のうち１本の一端を回転軸に
固定してアルミナるつぼに上部より挿入し、周囲に１３
Ｃｒ鋼チップを充填した。このるつぼをＡｒガスでシー
ルし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒｐｍで試料
を回転させながら１５５０℃に２０時間保持し、その後
放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先端より１０
ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求めた。その結
果０．２ｍｍの減少が認められ、変化が僅少であること
が確認された。
固定してアルミナるつぼに上部より挿入し、周囲に１３
Ｃｒ鋼チップを充填した。このるつぼをＡｒガスでシー
ルし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒｐｍで試料
を回転させながら１５５０℃に２０時間保持し、その後
放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先端より１０
ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求めた。その結
果０．２ｍｍの減少が認められ、変化が僅少であること
が確認された。
【００９３】次に、２本目の焼結体試料を回転軸に固定
して黒鉛るつぼに上部より挿入し、周囲にスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を充填した。このるつぼをＡｒ
ガスでシールし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒ
ｐｍで試料を回転させながら１５５０℃に２０時間保持
し、その後放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先
端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求め
た。その結果０．５ｍｍの減少が認められ、変化が僅少
であることが確認された。
して黒鉛るつぼに上部より挿入し、周囲にスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を充填した。このるつぼをＡｒ
ガスでシールし、１５５０℃まで加熱後、回転数６０ｒ
ｐｍで試料を回転させながら１５５０℃に２０時間保持
し、その後放冷した。その後るつぼごと切断して浸漬先
端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離を求め
た。その結果０．５ｍｍの減少が認められ、変化が僅少
であることが確認された。
【００９４】さらに、３本目の試料をその一端より１０
ｍｍの位置で切断し、表面から２ｍｍまでの範囲と表面
から１０ｍｍより内部の２箇所から電動ドリルで粉末を
削り出してＸ線回折に供した。その結果、ＢＮ、Ａｌ
Ｎ、ＳｉＡｌ7 Ｏ2 Ｎ7 、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 が同定さ
れた。ＡｌＮおよびＡｌＯＮ（ここではＳｉＡｌ7 Ｏ2
Ｎ7 ）とＢＮのＸ線回折強度比は表面と内部とで差が認
められた。Ｘ線回折の最大ピーク比（ＡｌＮ＋ＡｌＯ
Ｎ）／ＢＮの値で比較すると、表面ではこの値が７．０
であったのに対し内部では３．７であり、両者の比は
１．８９であった。
ｍｍの位置で切断し、表面から２ｍｍまでの範囲と表面
から１０ｍｍより内部の２箇所から電動ドリルで粉末を
削り出してＸ線回折に供した。その結果、ＢＮ、Ａｌ
Ｎ、ＳｉＡｌ7 Ｏ2 Ｎ7 、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 が同定さ
れた。ＡｌＮおよびＡｌＯＮ（ここではＳｉＡｌ7 Ｏ2
Ｎ7 ）とＢＮのＸ線回折強度比は表面と内部とで差が認
められた。Ｘ線回折の最大ピーク比（ＡｌＮ＋ＡｌＯ
Ｎ）／ＢＮの値で比較すると、表面ではこの値が７．０
であったのに対し内部では３．７であり、両者の比は
１．８９であった。
【００９５】比較のため、上記試料と同一の原料を用
い、同一条件で成形を行って３本の成形体を得、これら
を切り出すことなく上記条件と同一条件で焼結を行って
３本の焼結体を作製した後、これらの表面を１０〜１３
ｍｍの厚さで削って３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの３
本の直方体試料を得た。
い、同一条件で成形を行って３本の成形体を得、これら
を切り出すことなく上記条件と同一条件で焼結を行って
３本の焼結体を作製した後、これらの表面を１０〜１３
ｍｍの厚さで削って３０ｍｍ×３０ｍｍ×９０ｍｍの３
本の直方体試料を得た。
【００９６】これらのうち２本について上記試料と同一
条件で、それぞれ１３Ｃｒ鋼チップおよびスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を用いて同様の試験を行い、浸
漬先端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離の
変化を求めた。その結果、それぞれ３．７ｍｍおよび
４．４ｍｍの減少が認められ、上記試料よりも摩耗量が
大きかった。
条件で、それぞれ１３Ｃｒ鋼チップおよびスラグ粉末
（ＳｉＯ2 ３５．２ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．１ｗｔ％、
ＣａＯ２７．５ｗｔ％）を用いて同様の試験を行い、浸
漬先端より１０ｍｍ上の位置の試料断面の対角線距離の
変化を求めた。その結果、それぞれ３．７ｍｍおよび
４．４ｍｍの減少が認められ、上記試料よりも摩耗量が
大きかった。
【００９７】さらに、３本目の試料について同様にＸ線
回折を行った結果、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＡｌ7 Ｏ2 Ｎ
7 、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 が同定されたが、表面と内部と
で最大ピーク比（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値に有意
な差は認められなかった。なお、上記実施例１〜１１ま
でのデータをまとめて表１、表２、表３に示す。
回折を行った結果、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＡｌ7 Ｏ2 Ｎ
7 、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 が同定されたが、表面と内部と
で最大ピーク比（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値に有意
な差は認められなかった。なお、上記実施例１〜１１ま
でのデータをまとめて表１、表２、表３に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
【表２】
【０１００】
【表３】
【０１０１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高価な
ＢＮおよびＡｌＮ粉末を使用することなく安価なＢ4
Ｃ、Ａｌを出発原料として、溶融金属、溶融スラグに対
する耐食性に極めて優れた窒化ホウ素含有材料およびそ
の製造方法が提供される。また、本発明に従って表面に
ＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を形成すること
により、さらに溶融金属、溶融スラグに対する耐摩耗性
に優れた窒化ホウ素含有材料およびその製造方法が提供
される。本発明の材料は、溶融金属、溶融スラグに対す
る耐食性および耐摩耗性に極めて優れており、しかも安
価に製造することができるので極めて適用範囲が広い。
ＢＮおよびＡｌＮ粉末を使用することなく安価なＢ4
Ｃ、Ａｌを出発原料として、溶融金属、溶融スラグに対
する耐食性に極めて優れた窒化ホウ素含有材料およびそ
の製造方法が提供される。また、本発明に従って表面に
ＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を形成すること
により、さらに溶融金属、溶融スラグに対する耐摩耗性
に優れた窒化ホウ素含有材料およびその製造方法が提供
される。本発明の材料は、溶融金属、溶融スラグに対す
る耐食性および耐摩耗性に極めて優れており、しかも安
価に製造することができるので極めて適用範囲が広い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−48105（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−44067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−136015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−67576（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−172270（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−108548（ＪＰ，Ｕ) 特許3175483（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/583 - 35/5835
Claims (9)
- 【請求項１】 １０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０〜９０
ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉを含む混合粉末
を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃にまで加熱
し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌ
Ｎ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを含む窒化ホウ素含有材料
を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の製造方
法。 - 【請求項２】 ２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ
％のＡｌＮおよびＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣ，
４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含むことを特徴とする耐溶
鋼性、耐スラグ性に優れた窒化ホウ素含有材料。 - 【請求項３】 １０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０〜９０
ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含む混合
粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃にまで加
熱して得られる材料であって、２２〜９０ｗｔ％のＢ
Ｎ，４〜４８ｗｔ％のＡｌＮおよびＡｌＯＮ，６〜３０
ｗｔ％のＳｉＣ，４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含むこと
を特徴とする耐溶鋼性、耐スラグ性に優れた窒化ホウ素
含有材料。 - 【請求項４】 １０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０〜９０
ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含む混合
粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００℃にまで加
熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌ
Ｎおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣ，
４〜３０ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3を含む窒化ホウ素含有材料を
得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の製造方法。 - 【請求項５】 １０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０〜９０
ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2を含む混合
粉末を窒化性雰囲気中で１７００〜２３００℃にまで加
熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌ
ＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣ含む窒化ホウ素含有材料
を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の製造方
法。 - 【請求項６】 ２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ
％のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％の
ＳｉＣを含む材料であって、表面に厚さ２〜１０ｍｍの
ＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を有することを
特徴とする窒化ホウ素含有材料。 - 【請求項７】 表面から２ｍｍまでの範囲のＢＮのＸ線
回折の最大ピークの回折強度に対するＡｌＮとＡｌＯＮ
のＸ線回折の最大ピークの回折強度の和の比（ＡｌＮ＋
ＡｌＯＮ）／ＢＮの値と、表面から１０ｍｍ以上内部の
（ＡｌＮ＋ＡｌＯＮ）／ＢＮの値との比が１．３以上で
あることを特徴とする請求項８に記載の窒化ホウ素含有
材料。 - 【請求項８】 １０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０〜９０
ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉまたはＳｉＯ2
を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００
℃にまで加熱して得られる材料であって、２２〜９０ｗ
ｔ％のＢＮ，４〜４８ｗｔ％のＡｌＮおよび／またはＡ
ｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％のＳｉＣを含み、表面に厚さ２
〜１０ｍｍのＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮの濃縮層を
有することを特徴とする窒化ホウ素含有材料。 - 【請求項９】 １０〜７０ｗｔ％のＢ4Ｃ，３０〜９０
ｗｔ％のＡｌ，１０〜６０ｗｔ％のＳｉまたはＳｉＯ2
を含む混合粉末を窒化性雰囲気中で１３００〜２３００
℃にまで加熱し、２２〜９０ｗｔ％のＢＮ，４〜４８ｗ
ｔ％のＡｌＮおよび／またはＡｌＯＮ，６〜３０ｗｔ％
のＳｉＣを含み、表面に厚さ２〜１０ｍｍのＡｌＮおよ
び／またはＡｌＯＮの濃縮層を有する窒化ホウ素含有材
料を得ることを特徴とする窒化ホウ素含有材料の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05933795A JP3194344B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 窒化ホウ素含有材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05933795A JP3194344B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 窒化ホウ素含有材料およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08259330A JPH08259330A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3194344B2 true JP3194344B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=13110415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05933795A Expired - Fee Related JP3194344B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 窒化ホウ素含有材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194344B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100972567B1 (ko) * | 2008-05-15 | 2010-07-28 | 인하대학교 산학협력단 | 내플라즈마 부재 및 그 제조방법 |
| JP5430449B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2014-02-26 | 電気化学工業株式会社 | 高熱伝導性フィラー |
| CN106626099B (zh) * | 2016-11-30 | 2018-09-07 | 宁波宫铁智能科技有限公司 | 一种适用于不同直径的管件切割装置 |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP05933795A patent/JP3194344B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08259330A (ja) | 1996-10-08 |
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