JP3412206B2 - 多孔質セラミックスの製造方法 - Google Patents
多孔質セラミックスの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，非酸化物セラミ
ックスを母相する多孔質セラミックスの製造方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来，炭化ケイ素ＳｉＣ，窒化硼素ＢＮ
を窒化ケイ素Ｓｉ3 Ｎ4 中に分散させて摩擦係数を低減
するものは，例えば，特開昭５９−３０７６９号公報に
開示されている。また，焼結助剤として，Ｆｅ3 Ｏ4 等
の鉄Ｆｅの酸化物を添加した窒化ケイ素Ｓｉ3 Ｎ4 は，
例えば，特開昭５８−６４２６８号公報，特開昭５９−
８８３７４号公報，特開昭６１−７２６８５号公報等に
開示されている。 【０００３】また，焼結多孔質セラミックスは，樹脂等
の多孔材を中子にして，多孔材の空隙にセラミックスを
充填させて成形を行い，多孔材を加熱除去して空隙とし
た後，焼成を行って焼結多孔質体を作製したり，原料粒
子径の調整によって焼結多孔質体に作製したり，或いは
反応焼結法によって焼結多孔質体を作製している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら，中子を
用いて焼結多孔質セラミックスを作製する場合には，中
子を加熱除去する際に中子が膨脹し，割れ，クラックが
生じ易く，また，加熱時に分解したＣ，Ｏが焼結を阻害
することがある。また，従来の焼結多孔質セラミックス
を作製する方法では，φ５０μｍ以上の孔を有する多孔
体を得ることは困難であり，気孔率５０％以上の多孔体
を作製することは困難であった。更に，作製できるＳｉ
3 Ｎ4 はβ−Ｓｉ3 Ｎ4 になり難く，緻密質の焼結体の
組織にならず，しかも焼結時間も長時間を要した。 【０００５】ところで，窒化ケイ素のセラミックスにつ
いては，低い摩擦係数を持つものが望まれている。一般
に，Ｓｉ3 Ｎ4 中に，炭化ケイ素，窒化ホウ素或いは酸
化物の粒子を分散させた場合には，結合界面での反応性
に乏しく，材料自体の強度が低下する。また，窒化ホウ
素を複合した材料では高温中その部分が酸化され結晶構
造が変化し，摩擦係数が上昇することがある。上記公報
に開示されているように，焼結助剤として，Ｆｅ3 Ｏ4
等の金属酸化物を添加したものでは，該添加量が少な
く，また低摩擦の特性を得ることができない。 【０００６】また，Ｓｉ3 Ｎ4 と鉄Ｆｅの酸化物との複
合では，焼成時に還元反応が起こり，ＦｅＯ，Ｆｅ2 Ｏ
3 ，Ｆｅ3 Ｏ4 の形で混合段階で添加しても，焼成後に
は，Ｆｅ−Ｓｉ系の化合物に変化する。このような化合
物も潤滑油との吸着性に優れるが，更に一層吸着性を高
め，低摩擦化するためには，酸化物の状態で残すことが
望ましいものである。 【０００７】そこで，この発明の目的は，上記の課題を
解決することであり，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ等の非酸化物
セラミックスを母相とし，母相中にＦｅ酸化物が点在
し，大きな開気孔の空隙部を有すると共に空隙部以外は
緻密質を有し，強度を有すると共に，オイルとの吸着性
に優れ，気孔がオイル溜りの機能を果たすことによって
低摩擦化する多孔質セラミックスの製造方法を提供する
ことである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明は，非酸化物セ
ラミックス及び焼結助剤に，前記非酸化物セラミックス
の焼結温度以下で発泡するＦｅ酸化物を３０〜４５ｖｏ
ｌ％添加して焼成することを特徴とする多孔質セラミッ
クスの製造方法に関する。 【０００９】この発明による多孔質セラミックスの製造
方法は，上記のように構成されており，次のように作用
する。即ち，この多孔質セラミックスは，非酸化物セラ
ミックスを母相として，開気孔の空隙部を有し，母相中
にＦｅ化合物が点在しているものであり，前記非酸化物
セラミックス及び焼結助剤にセラミックスの焼結温度以
下で発泡するＦｅ酸化物を添加して焼成することによっ
て大きな気孔で気孔率の大きい多孔質焼結体に形成させ
ることができる。 【００１０】この発明の製造方法で作製された多孔質セ
ラミックスは，Ｆｅ化合物が点在した非酸化物セラミッ
クスの母相は緻密質の組織即ち前記空隙部以外の組織は
組織針状粒子が絡み合う緻密質で構成されており，従来
の多孔質セラミックスに比較して高い強度を有してい
る。従って，この多孔質セラミックスの製造方法では，
焼結工程において，中子，原料の粒度調整を行う必要が
なく，容易に確実に多孔質焼結体に作製することができ
る。 【００１１】また，この発明の製造方法で作製された多
孔質セラミックスは，Ｆｅ化合物を添加原料としてセラ
ミックスの母相中に所定量点在させることによって，オ
イルとの吸着性を良好にして低い摩擦係数で且つ高い強
度を維持したセラミックスと鉄化合物との複合セラミッ
クス材を得ることができる。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による製造方法で作製された多孔質セラミックスについ
て説明する。この発明による製造方法で作製された多孔
質セラミックスは，非酸化物セラミックスを母相とし
て，開気孔の空隙部を有し，母相中にＦｅ化合物が点在
し，前記空隙部以外の組織は組織針状粒子が絡み合う緻
密質であることを特徴としている。しかも，この多孔質
セラミックスの表面は，緻密質の皮膜で覆われ，その皮
膜が母相即ち母材の構成元素とＦｅ化合物の混合物で形
成されているものである。また，非酸化物セラミックス
としては，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ，あるいはＳｉＡｌX Ｏ
Y ＮZ （Ｘ≧０，Ｙ≧０，Ｚ＞０）で構成されているも
のである。この多孔質セラミックスにおいて，Ｆｅ化合
物は，Ｆｅの酸化物 である。しかも，この多孔質セラミ
ックスは，気孔率が５０％以上であり，その気孔率の８
０％の容積を気孔径がφ０．１〜φ１ｍｍの気孔で占め
られているものである。 【００１３】特に，この多孔質セラミックスは，非酸化
物セラミックス及び焼結助剤にセラミックスの焼結温度
以下で揮発即ち発泡するＦｅ酸化物である発泡物質を添
加して焼成することによって容易に且つ確実に作製でき
る。発泡物質としては，母材中にＦｅ化合物を点在させ
ていることから，Ｆｅ酸化物であることが好ましく，そ
れによって摩擦係数を低減することができる。 【００１４】次に，この発明の製造方法による多孔質セ
ラミックスについて説明する。 〔実施例１〕 この多孔質セラミックスの製造方法において，まず，Ｓ
ｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3及びＹ2 Ｏ3 を次の比率で配合す
る。Ｓｉ3 Ｎ4 ：Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2 Ｏ3 ＝９０：５：５
の比率で配合する。この総量に対して，粒径１μｍ以下
の揮発性即ち発泡性のＦｅ酸化物を所定量加え，メタノ
ール，バインダと共に，ボールミルにて約２４時間混合
して混合物を作った後，該混合物をスプレードライヤに
よって造粒処理を行なって粒状物を作った。 【００１５】次いで，造粒処理したこれらの粒状物を，
２５×２０×１００ｍｍの内寸とした金型内で予備成形
した後，予備成形体をＣＩＰによって約２０００ｋｇｆ
／ｃｍ2 のプレス圧によって直方体の種々の成形体を得
た。これらの成形体を脱脂した後に，これらの脱脂成形
体を３．０ＭＰａのＮ2 雰囲気中で，最高温度１８５０
℃まで加熱焼成して焼結体即ち多孔質セラミックスを作
製した。 【００１６】上記工程により作製した焼結体即ち多孔質
セラミックスより，４点曲げ強度評価用テストピースを
切り出し，テストピースの密度測定，強度測定を行っ
た。その結果を図１及び図２に示す。図から分かるよう
に，Ｆｅ酸化物の添加量が増加するに従って，相対密度
及び強度も低下する傾向であることが分かる。 【００１７】また，この焼結体について，Ｆｅ酸化物の
添加量が３０ｖｏｌ％以上になると，焼結体表面に膨れ
が認められた。この焼結体の組織を電子顕微鏡で観察し
たところ，φ１００μｍ〜φ１ｍｍの連続気孔即ち開気
孔を有する多孔質体であった。また，気孔率は６０％で
あり，従来のＳｉ3 Ｎ4 に比較して大きい値を示した。
気孔率中には，φ１００μｍ〜φ１ｍｍの気孔が占める
割合は，８０％以上であった。また，この焼結体の組織
は，組織針状粒子が絡み合う組織であり，緻密質のＳｉ
3 Ｎ4 組織と同様であった。ＸＲＤ分析（Ｘ線回折）で
は，Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ，Ｓｉ−Ｏ−Ｎ，Ｆｅ，Ｆｅ−
Ｓｉ等で構成されていることが確認できた。この焼結体
は，作製された多孔体の表面のみに緻密質の皮膜で覆わ
れており，その皮膜にもＦｅ元素が検出された。また，
図１に示すように，Ｆｅ酸化物の添加量が４５ｖｏｌ％
以上になると，保形性が無くなることが認められた。従
って，Ｆｅ酸化物の添加量は，３０〜４５ｖｏｌ％の範
囲である。 【００１８】この多孔質セラミックスを比較するため，
比較例１の焼結体を作製した。 〔比較例１〕 比較例１の焼結体の製造方法では，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2
Ｏ3 及びＹ2 Ｏ3 を次の比率で配合する。Ｓｉ3 Ｎ4 ：
Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2 Ｏ3 ＝９０：５：５の比率で配合す
る。この混合物にメタノール，バインダと共に，ボール
ミルにて約２４時間混合して混合物を作った後，該混合
物をスプレードライヤによって造粒処理を行なって粒状
物を作った。 【００１９】次いで，造粒処理したこれらの粒状物を，
２５×２０×１００ｍｍの内寸とした金型内で予備成形
した後，予備成形体をＣＩＰによって約２０００ｋｇｆ
／ｃｍ2 のプレス圧によって直方体の種々の成形体を得
た。これらの成形体を脱脂した後に，これらの脱脂成形
体を３．０ＭＰａのＮ2 雰囲気中で，最高温度１９００
℃まで加熱焼成して焼結体を作製した。上記工程により
作製した比較例１の焼結体より，４点曲げ強度評価用テ
ストピースを切り出し，該テストピースの密度測定，強
度測定を行った。その結果，比較例１の焼結体は，相対
密度９５％で，４点曲げ強度は５２０ＭＰａであった。
また，比較例１の焼結体の表面に膨れが見られるが，そ
の組織の断面は僅かの気泡，クラックの存在が認められ
るに過ぎず，組織は多孔質になっていなかった。 【００２０】この多孔質セラミックスを比較するため，
更に比較例２の焼結体を作製した。 〔比較例２〕 比較例２の焼結体の製造方法では，Ｓｉ粉末の圧粉体を
１４００℃のＮ2 ガス雰囲気中で４０時間加熱し，焼結
体を作製した。比較例２の焼結体より，４点曲げ強度評
価用テストピースを切り出し，該テストピースの密度測
定，強度測定を行った。その結果は，比較例２の焼結体
について，相対密度２５％で４点曲げ強度は２００ＭＰ
ａであり，相対密度３２％で４点曲げ強度は１３０ＭＰ
ａであり，更に相対密度４０％で４点曲げ強度は９５Ｍ
Ｐａであった。比較例２の焼結体では，相対密度４０％
までの気孔率を有する焼結体は作製できたが，相対密度
４０％以上の気孔率を有する焼結体は強度が低く，ハン
ドリング時に割れてしまった。また，比較例２の焼結体
は，気孔サイズはほとんどが４０μｍ以下であり，しか
も連続気孔にはならなかった。 【００２１】 【発明の効果】この発明による多孔質セラミックスの製
造方法は，上記のように構成されており，次のような効
果を有する。即ち，この発明の製造方法による多孔質セ
ラミックスは，非酸化物セラミックスを母相として，開
気孔の空隙部を有し，前記母相中にＦｅ酸化物が点在
し，前記空隙部以外の組織は組織針状粒子が絡み合う緻
密質で構成されており，気孔率が５０％以上の大きい気
孔率であり，しかも気孔径がφ１００μｍ〜φ１ｍｍの
大きいサイズのものである。特に，この多孔質セラミッ
クスの製造方法は，前記非酸化物セラミックスとしてＳ
ｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ等のセラミックスを使用し，焼結助剤
とは別に焼結温度以下で揮発するＦｅ酸化物を３０〜４
５ｖｏｌ％添加して，焼結することにより，製造工程に
おいて従来のような中子を必要とせず，また，原料の粒
度調整を行うことなく，上記の構造を有する多孔質セラ
ミックスを作製できる。特に，この発明の製造方法によ
る多孔質セラミックスは，Ｆｅ酸化物が点在しているの
で，Ｆｅ化合物がオイルとの吸着性にすぐれるため，低
摩擦化となり，前記空隙部以外の組織は組織針状粒子が
絡み合う緻密質で構成されているので，高い強度を有す
るようになる。
ックスを母相する多孔質セラミックスの製造方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来，炭化ケイ素ＳｉＣ，窒化硼素ＢＮ
を窒化ケイ素Ｓｉ3 Ｎ4 中に分散させて摩擦係数を低減
するものは，例えば，特開昭５９−３０７６９号公報に
開示されている。また，焼結助剤として，Ｆｅ3 Ｏ4 等
の鉄Ｆｅの酸化物を添加した窒化ケイ素Ｓｉ3 Ｎ4 は，
例えば，特開昭５８−６４２６８号公報，特開昭５９−
８８３７４号公報，特開昭６１−７２６８５号公報等に
開示されている。 【０００３】また，焼結多孔質セラミックスは，樹脂等
の多孔材を中子にして，多孔材の空隙にセラミックスを
充填させて成形を行い，多孔材を加熱除去して空隙とし
た後，焼成を行って焼結多孔質体を作製したり，原料粒
子径の調整によって焼結多孔質体に作製したり，或いは
反応焼結法によって焼結多孔質体を作製している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら，中子を
用いて焼結多孔質セラミックスを作製する場合には，中
子を加熱除去する際に中子が膨脹し，割れ，クラックが
生じ易く，また，加熱時に分解したＣ，Ｏが焼結を阻害
することがある。また，従来の焼結多孔質セラミックス
を作製する方法では，φ５０μｍ以上の孔を有する多孔
体を得ることは困難であり，気孔率５０％以上の多孔体
を作製することは困難であった。更に，作製できるＳｉ
3 Ｎ4 はβ−Ｓｉ3 Ｎ4 になり難く，緻密質の焼結体の
組織にならず，しかも焼結時間も長時間を要した。 【０００５】ところで，窒化ケイ素のセラミックスにつ
いては，低い摩擦係数を持つものが望まれている。一般
に，Ｓｉ3 Ｎ4 中に，炭化ケイ素，窒化ホウ素或いは酸
化物の粒子を分散させた場合には，結合界面での反応性
に乏しく，材料自体の強度が低下する。また，窒化ホウ
素を複合した材料では高温中その部分が酸化され結晶構
造が変化し，摩擦係数が上昇することがある。上記公報
に開示されているように，焼結助剤として，Ｆｅ3 Ｏ4
等の金属酸化物を添加したものでは，該添加量が少な
く，また低摩擦の特性を得ることができない。 【０００６】また，Ｓｉ3 Ｎ4 と鉄Ｆｅの酸化物との複
合では，焼成時に還元反応が起こり，ＦｅＯ，Ｆｅ2 Ｏ
3 ，Ｆｅ3 Ｏ4 の形で混合段階で添加しても，焼成後に
は，Ｆｅ−Ｓｉ系の化合物に変化する。このような化合
物も潤滑油との吸着性に優れるが，更に一層吸着性を高
め，低摩擦化するためには，酸化物の状態で残すことが
望ましいものである。 【０００７】そこで，この発明の目的は，上記の課題を
解決することであり，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ等の非酸化物
セラミックスを母相とし，母相中にＦｅ酸化物が点在
し，大きな開気孔の空隙部を有すると共に空隙部以外は
緻密質を有し，強度を有すると共に，オイルとの吸着性
に優れ，気孔がオイル溜りの機能を果たすことによって
低摩擦化する多孔質セラミックスの製造方法を提供する
ことである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明は，非酸化物セ
ラミックス及び焼結助剤に，前記非酸化物セラミックス
の焼結温度以下で発泡するＦｅ酸化物を３０〜４５ｖｏ
ｌ％添加して焼成することを特徴とする多孔質セラミッ
クスの製造方法に関する。 【０００９】この発明による多孔質セラミックスの製造
方法は，上記のように構成されており，次のように作用
する。即ち，この多孔質セラミックスは，非酸化物セラ
ミックスを母相として，開気孔の空隙部を有し，母相中
にＦｅ化合物が点在しているものであり，前記非酸化物
セラミックス及び焼結助剤にセラミックスの焼結温度以
下で発泡するＦｅ酸化物を添加して焼成することによっ
て大きな気孔で気孔率の大きい多孔質焼結体に形成させ
ることができる。 【００１０】この発明の製造方法で作製された多孔質セ
ラミックスは，Ｆｅ化合物が点在した非酸化物セラミッ
クスの母相は緻密質の組織即ち前記空隙部以外の組織は
組織針状粒子が絡み合う緻密質で構成されており，従来
の多孔質セラミックスに比較して高い強度を有してい
る。従って，この多孔質セラミックスの製造方法では，
焼結工程において，中子，原料の粒度調整を行う必要が
なく，容易に確実に多孔質焼結体に作製することができ
る。 【００１１】また，この発明の製造方法で作製された多
孔質セラミックスは，Ｆｅ化合物を添加原料としてセラ
ミックスの母相中に所定量点在させることによって，オ
イルとの吸着性を良好にして低い摩擦係数で且つ高い強
度を維持したセラミックスと鉄化合物との複合セラミッ
クス材を得ることができる。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による製造方法で作製された多孔質セラミックスについ
て説明する。この発明による製造方法で作製された多孔
質セラミックスは，非酸化物セラミックスを母相とし
て，開気孔の空隙部を有し，母相中にＦｅ化合物が点在
し，前記空隙部以外の組織は組織針状粒子が絡み合う緻
密質であることを特徴としている。しかも，この多孔質
セラミックスの表面は，緻密質の皮膜で覆われ，その皮
膜が母相即ち母材の構成元素とＦｅ化合物の混合物で形
成されているものである。また，非酸化物セラミックス
としては，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ，あるいはＳｉＡｌX Ｏ
Y ＮZ （Ｘ≧０，Ｙ≧０，Ｚ＞０）で構成されているも
のである。この多孔質セラミックスにおいて，Ｆｅ化合
物は，Ｆｅの酸化物 である。しかも，この多孔質セラミ
ックスは，気孔率が５０％以上であり，その気孔率の８
０％の容積を気孔径がφ０．１〜φ１ｍｍの気孔で占め
られているものである。 【００１３】特に，この多孔質セラミックスは，非酸化
物セラミックス及び焼結助剤にセラミックスの焼結温度
以下で揮発即ち発泡するＦｅ酸化物である発泡物質を添
加して焼成することによって容易に且つ確実に作製でき
る。発泡物質としては，母材中にＦｅ化合物を点在させ
ていることから，Ｆｅ酸化物であることが好ましく，そ
れによって摩擦係数を低減することができる。 【００１４】次に，この発明の製造方法による多孔質セ
ラミックスについて説明する。 〔実施例１〕 この多孔質セラミックスの製造方法において，まず，Ｓ
ｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2 Ｏ3及びＹ2 Ｏ3 を次の比率で配合す
る。Ｓｉ3 Ｎ4 ：Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2 Ｏ3 ＝９０：５：５
の比率で配合する。この総量に対して，粒径１μｍ以下
の揮発性即ち発泡性のＦｅ酸化物を所定量加え，メタノ
ール，バインダと共に，ボールミルにて約２４時間混合
して混合物を作った後，該混合物をスプレードライヤに
よって造粒処理を行なって粒状物を作った。 【００１５】次いで，造粒処理したこれらの粒状物を，
２５×２０×１００ｍｍの内寸とした金型内で予備成形
した後，予備成形体をＣＩＰによって約２０００ｋｇｆ
／ｃｍ2 のプレス圧によって直方体の種々の成形体を得
た。これらの成形体を脱脂した後に，これらの脱脂成形
体を３．０ＭＰａのＮ2 雰囲気中で，最高温度１８５０
℃まで加熱焼成して焼結体即ち多孔質セラミックスを作
製した。 【００１６】上記工程により作製した焼結体即ち多孔質
セラミックスより，４点曲げ強度評価用テストピースを
切り出し，テストピースの密度測定，強度測定を行っ
た。その結果を図１及び図２に示す。図から分かるよう
に，Ｆｅ酸化物の添加量が増加するに従って，相対密度
及び強度も低下する傾向であることが分かる。 【００１７】また，この焼結体について，Ｆｅ酸化物の
添加量が３０ｖｏｌ％以上になると，焼結体表面に膨れ
が認められた。この焼結体の組織を電子顕微鏡で観察し
たところ，φ１００μｍ〜φ１ｍｍの連続気孔即ち開気
孔を有する多孔質体であった。また，気孔率は６０％で
あり，従来のＳｉ3 Ｎ4 に比較して大きい値を示した。
気孔率中には，φ１００μｍ〜φ１ｍｍの気孔が占める
割合は，８０％以上であった。また，この焼結体の組織
は，組織針状粒子が絡み合う組織であり，緻密質のＳｉ
3 Ｎ4 組織と同様であった。ＸＲＤ分析（Ｘ線回折）で
は，Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ，Ｓｉ−Ｏ−Ｎ，Ｆｅ，Ｆｅ−
Ｓｉ等で構成されていることが確認できた。この焼結体
は，作製された多孔体の表面のみに緻密質の皮膜で覆わ
れており，その皮膜にもＦｅ元素が検出された。また，
図１に示すように，Ｆｅ酸化物の添加量が４５ｖｏｌ％
以上になると，保形性が無くなることが認められた。従
って，Ｆｅ酸化物の添加量は，３０〜４５ｖｏｌ％の範
囲である。 【００１８】この多孔質セラミックスを比較するため，
比較例１の焼結体を作製した。 〔比較例１〕 比較例１の焼結体の製造方法では，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａｌ2
Ｏ3 及びＹ2 Ｏ3 を次の比率で配合する。Ｓｉ3 Ｎ4 ：
Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｙ2 Ｏ3 ＝９０：５：５の比率で配合す
る。この混合物にメタノール，バインダと共に，ボール
ミルにて約２４時間混合して混合物を作った後，該混合
物をスプレードライヤによって造粒処理を行なって粒状
物を作った。 【００１９】次いで，造粒処理したこれらの粒状物を，
２５×２０×１００ｍｍの内寸とした金型内で予備成形
した後，予備成形体をＣＩＰによって約２０００ｋｇｆ
／ｃｍ2 のプレス圧によって直方体の種々の成形体を得
た。これらの成形体を脱脂した後に，これらの脱脂成形
体を３．０ＭＰａのＮ2 雰囲気中で，最高温度１９００
℃まで加熱焼成して焼結体を作製した。上記工程により
作製した比較例１の焼結体より，４点曲げ強度評価用テ
ストピースを切り出し，該テストピースの密度測定，強
度測定を行った。その結果，比較例１の焼結体は，相対
密度９５％で，４点曲げ強度は５２０ＭＰａであった。
また，比較例１の焼結体の表面に膨れが見られるが，そ
の組織の断面は僅かの気泡，クラックの存在が認められ
るに過ぎず，組織は多孔質になっていなかった。 【００２０】この多孔質セラミックスを比較するため，
更に比較例２の焼結体を作製した。 〔比較例２〕 比較例２の焼結体の製造方法では，Ｓｉ粉末の圧粉体を
１４００℃のＮ2 ガス雰囲気中で４０時間加熱し，焼結
体を作製した。比較例２の焼結体より，４点曲げ強度評
価用テストピースを切り出し，該テストピースの密度測
定，強度測定を行った。その結果は，比較例２の焼結体
について，相対密度２５％で４点曲げ強度は２００ＭＰ
ａであり，相対密度３２％で４点曲げ強度は１３０ＭＰ
ａであり，更に相対密度４０％で４点曲げ強度は９５Ｍ
Ｐａであった。比較例２の焼結体では，相対密度４０％
までの気孔率を有する焼結体は作製できたが，相対密度
４０％以上の気孔率を有する焼結体は強度が低く，ハン
ドリング時に割れてしまった。また，比較例２の焼結体
は，気孔サイズはほとんどが４０μｍ以下であり，しか
も連続気孔にはならなかった。 【００２１】 【発明の効果】この発明による多孔質セラミックスの製
造方法は，上記のように構成されており，次のような効
果を有する。即ち，この発明の製造方法による多孔質セ
ラミックスは，非酸化物セラミックスを母相として，開
気孔の空隙部を有し，前記母相中にＦｅ酸化物が点在
し，前記空隙部以外の組織は組織針状粒子が絡み合う緻
密質で構成されており，気孔率が５０％以上の大きい気
孔率であり，しかも気孔径がφ１００μｍ〜φ１ｍｍの
大きいサイズのものである。特に，この多孔質セラミッ
クスの製造方法は，前記非酸化物セラミックスとしてＳ
ｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ等のセラミックスを使用し，焼結助剤
とは別に焼結温度以下で揮発するＦｅ酸化物を３０〜４
５ｖｏｌ％添加して，焼結することにより，製造工程に
おいて従来のような中子を必要とせず，また，原料の粒
度調整を行うことなく，上記の構造を有する多孔質セラ
ミックスを作製できる。特に，この発明の製造方法によ
る多孔質セラミックスは，Ｆｅ酸化物が点在しているの
で，Ｆｅ化合物がオイルとの吸着性にすぐれるため，低
摩擦化となり，前記空隙部以外の組織は組織針状粒子が
絡み合う緻密質で構成されているので，高い強度を有す
るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の製造方法による多孔質セラミックス
について，Ｆｅ酸化物の添加量に対する相対密度の関係
を示すグラフである。 【図２】この発明の製造方法による多孔質セラミックス
について，Ｆｅ酸化物の添加量に対する４点曲げ強度の
関係を示すグラフである。
について，Ｆｅ酸化物の添加量に対する相対密度の関係
を示すグラフである。 【図２】この発明の製造方法による多孔質セラミックス
について，Ｆｅ酸化物の添加量に対する４点曲げ強度の
関係を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−117056（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−163174（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−281082（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−91076（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 38/00 - 38/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 非酸化物セラミックス及び焼結助剤に，
前記非酸化物セラミックスの焼結温度以下で発泡するＦ
ｅ酸化物を３０〜４５ｖｏｌ％添加して焼成することを
特徴とする多孔質セラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26545593A JP3412206B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26545593A JP3412206B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07101788A JPH07101788A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3412206B2 true JP3412206B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=17417410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26545593A Expired - Fee Related JP3412206B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 多孔質セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3412206B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26545593A patent/JP3412206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07101788A (ja) | 1995-04-18 |
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