JP4642971B2

JP4642971B2 - 窒化ケイ素セラミックス焼結体およびそれを用いた耐摩耗性部材

Info

Publication number: JP4642971B2
Application number: JP2000150870A
Authority: JP
Inventors: 悦幸福田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2020-05-23
Also published as: JP2001335369A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱伝導性に優れかつ耐摩耗性に優れた窒化ケイ素セラミックス焼結体およびそれを用いた耐摩耗性部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
窒化ケイ素セラミックス焼結体は酸化アルミニウムなどの酸化物系のセラミックスと比較し機械的強度が高く、耐摩耗性に優れ、高信頼性が要求されるベアリングボール、カムローラなどの自動車部品、ローラなどの各種耐摩耗性部材に使用されている。
耐摩耗性部材の一種として、ハードディスクドライブ（HDD）等を回転駆動させるスピンドルモータの軸受部を構成するベアリングボールにも適用されるようになっている。
このようなスピンドルモータにおいても窒化ケイ素セラミックス焼結体からなるベアリングボールは優れた耐摩耗性を示していた。
しかしながら、近年、このハードディスクドライブ等の電子機器の高容量化に伴いスピンドルモータを５０００ｒｐｍ、さらには８０００ｒｐｍ以上と高速回転せねばならなくなっていた。このような高速回転となった場合、従来の窒化ケイ素セラミックス焼結体は熱伝導率が１０〜３０W/m・ｋ程度であったためモータの回転駆動に伴い発生する摩擦熱を効率よく発散することができずにいた。熱の発散が十分でないとベアリング部材が必要以上に熱を有してしまい電子回路の誤動作等の不具合の原因となってしまう。
【０００３】
また、ハードディスクドライブ等の電子機器に用いるベアリングボールは直径が３ｍｍ以下と小さく、窒化ケイ素セラミックス焼結体でこのような小さな部材を作製した場合、耐摩耗性にバラツキが生じることが多かった。通常、窒化ケイ素結晶粒子は所定のアスペクト比を持つ構造を有しているが、従来の窒化ケイ素セラミックス焼結体はこの結晶粒子のサイズにバラツキが大きく異常粒成長がみられ、これが耐摩耗性のバラツキの原因になっていた。
一方、熱伝導率が60W/m・k以上と高い窒化ケイ素焼結体として例えば特開平７−１４９５８８号公報のような粒界相を結晶化させたものが開発されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−１４９５８８号公報に開示された高熱伝導性窒化ケイ素焼結体はあくまで半導体回路基板に用いることを主体としたものであるため、例えばベアリングボールなどの各種耐摩耗性部材に用いた場合、必ずしも耐摩耗性が十分ではなかった。
また、前述の通り、電子機器用耐摩耗性部材で用いられる場合、従来の熱伝導率が１０〜３０W/m・k程度の窒化ケイ素では、熱伝導率が低く、電子機器内での放熱性を妨げ、電子回路の誤動作の原因になり、信頼性を妨げていた。
さらに、従来の熱伝導率が１０〜３０W/m・k程度の窒化ケイ素では窒化ケイ素結晶粒子サイズのばらつきが大きく、耐摩耗特性のバラツキの原因となっていた。
従って、現状では耐摩耗性及び熱伝導性の両方の特性に優れた窒化ケイ素セラミックス焼結体の開発は十分であるとは言えなかった。特に、電子機器用耐摩耗性部材であるハードディスクドライブ等の電子機器用ベアリング部材の分野においては、耐摩耗性および熱伝導性の良い窒化ケイ素セラミックス焼結体の要望は強かった。
そこで本発明では、熱伝導性および耐摩耗性の両方の特性に優れた窒化ケイ素セラミックス焼結体およびそれを用いた耐摩耗性部材の提供を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体は、焼結体の結晶粒子の成長のバラツキを低減し、耐摩耗性を向上させるだけでなく、高熱伝導率により、電子機器用耐摩耗性部材に用いた場合の放熱性を向上させることを可能とするものである。
このような窒化ケイ素セラミックス焼結体を為し得るために、本発明では、３ａ族元素の酸化物または窒化物を少なくとも１種類以上を５〜１５重量部、２a族及び４a族の酸化物または窒化物の少なくとも１種以上を0.5〜3.0重量部、炭化物を１〜５重量部含有し、窒化ケイ素結晶および粒界相からなる構成を具備することにより熱伝導率が５０W/m・K以上為し得た。また、炭化物が炭化珪素であることが好ましい。
また、（３ａ族元素の酸化物または窒化物の量／２a族及び４a族の酸化物または窒化物の量）の含有量比率、粒界相中における結晶化合物層の粒界相全体に対する割合が２０％以上であること、さらには窒化ケイ素セラミックス焼結体における窒化ケイ素結晶粒子の最大径が１０μｍ以下、最小径が３μｍ以下と様々な項目を制御することにより熱伝導率の向上だけではなく、強度および耐摩耗性の向上をも為し得ることを可能にしている。
【０００６】
本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体は熱伝導性および耐摩耗性に優れることから、例えばハードディスクドライブ用ベアリングボールのような電子機器用耐摩耗性部材に用いた場合に耐摩耗性のバラツキを低減すると共に放熱性に優れることから摩擦熱による電子機器への不具合を低減することを実現するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体およびそれを用いた耐摩耗性部材の実施の形態について説明する。
本発明によれば、窒化ケイ素に、炭化物、好ましくは炭化ケイ素を１〜５重量部を加えることにより、熱伝導率50W/m・k以上を達成することが可能となる。
炭化物としては、炭化ケイ素の他に、周期律表４ａ族、５ａ族、６ａ族、７ａ族元素の炭化物、例えばニオブ、タングステン、クロム、タンタル、ジルコニウム、マンガン、ハフニウム、チタン、モリブデンが適用可能であり、さらには炭化ホウ素も適用可能である。
【０００８】
また、これら炭化物は１種のみであっても良いし、２種以上を組合せて使用してもよい。本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体は主として耐摩耗性部材に用いるものであることから、そこに添加する炭化物としても耐摩耗性のある材料が好ましく、耐摩耗性を考慮すると前述の炭化物、好ましくは炭化ケイ素となる。
【０００９】
炭化物粒子のサイズは特に限定されるものではないが、好ましくは最大径１μｍ以下である。前述の通り本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体は主として耐摩耗性部材に用いるものであるため、炭化物粒子の一部は窒化ケイ素セラミックス焼結体の摺動表面にも存在する状態となる。このとき表面に存在する炭化物粒子が１μｍを超えると窒化ケイ素セラミックス焼結体の摩耗面において該炭化物粒子が主として摺動する個所ができてしまうことから摺動特性にバラツキができてしまう。また、あまり炭化物粒子のサイズが大きいと後述する３ａ族元素化合物等からなる粒界相に悪影響を与え、焼結性の阻害および機械的強度を低下させる原因となってしまう。
【００１０】
また、炭化物粒子の形態としては、ウイスカや繊維状のものではなく粉末粒子であることが好ましい。例えば、ベアリングボールのような耐摩耗性部材に適用する場合、添加した炭化物が繊維であると摩耗面に炭化物繊維が存在する状態になってしまい相手部材への攻撃性を高めてしまうため好ましくない。
【００１１】
炭化物の含有量は１〜５重量部、好ましくは３〜５重量部である。含有量が１重量部未満である場合、含有させる効果がなく、逆に５重量部を超えると添加の効果が飽和状態になるだけでなく、窒化ケイ素セラミックス焼結体の強度ばらつきの原因となる。
また、これら炭化物は熱伝導性を向上させる効果だけではなく、窒化ケイ素焼結体の窒化ケイ素結晶粒子の異常粒成長を抑制する効果も有している。従来の窒化ケイ素結晶粒子はアスペクト比が１〜２０程度の長楕円形状の粒子がランダムに存在していたため、結果として耐摩耗性にバラツキが生じ易かった。それに対し本発明では前述のように炭化物を１〜５重量部含有させることにより、窒化ケイ素結晶粒子の最大径を１０μｍ以下、好ましくは３〜１０μｍ、最小径を３μｍ以下の均一な結晶粒子のみに制御することが可能となる。
【００１２】
なお、本発明の最大径とはアスペクト比の長軸ものであり、最小径とはアスペクト比の短軸を示すものである。
【００１３】
このように窒化ケイ素結晶粒子サイズを制御することにより耐摩耗性のバラツキを抑制することが可能となる。例えば、最大径１０μｍを超えた異常粒成長を無くすことにより、相手部材との摩擦係数を低減させることができる。特に、電子機器用耐摩耗性部材であるハードディスクドライブ等のベアリングボールのように直径が３ｍｍ以下と小さな耐摩耗性部材においてその効果は顕著である。これは直径が３ｍｍ以下と小さくなることにより、窒化ケイ素セラミックス焼結体の摩耗面に存在する個々の窒化ケイ素結晶粒子の影響が大きくなるためであると考えられる。このような観点からするとベアリングボールの直径は小さい程本発明の効果を得易く、ベアリングボールの直径は３ｍｍ以下、さらには２ｍｍ以下と小さいものほど好ましいこととなる。
【００１４】
また、相手部材との摩擦係数を低減させることが可能となることから、ハードディスクドライブの駆動に伴うノイズ発生量を低減することが可能となるため、結果的にハードディスクドライブの寿命を長くする効果も有する。さらに、高熱伝導であるため、電子機器内での放熱性にも優れ、回路の誤動作を防ぐことも可能となる。
【００１５】
次に、その他の含有成分について説明する。
本発明の窒化ケイ素窒化ケイ素セラミックス焼結体においては焼結助剤として、周期表３ａ族元素の酸化物または窒化物の少なくとも１種類以上を５〜１５重量部含み、かつ２ａ及び４ａ族元素の酸化物または窒化物を0.5〜3.0重量部含有するものである。
これら３ａ族元素の酸化物または窒化物は、焼結促進剤として機能するものであり、Ｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌａ，Ｓｃ，Ｐｒ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｄｙ，Ｓｍ，Ｇｄなどの酸化物または窒化物の少なくとも１種が好ましく、２種以上を組合せることも可能である。含有量は５〜１５重量部が好ましく、５重量部未満では焼結性が劣化するため窒化ケイ素のα→β転移が不十分になり、アスペクト比のばらつきがでやすく、結果として熱伝導性及び強度の低い焼結体しか得られなくなる。
一方、１５重量部を超えると、粒成長し過ぎ異常粒成長を招き、また粒界相量が多くなりすぎるため、こちらも結果として熱伝導性、摩耗特性及び強度が低い焼結体しか得られなくなる。
【００１６】
また、２ａ族または４ａ族の酸化物または窒化物は、上記３ａ族元素化合物の焼結促進剤としての効果をさらに促進させると共に低温での緻密化を可能にする。したがって、窒化ケイ素結晶粒子の粒成長を抑制することが可能となる。つまり、本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体は、前述の炭化物および２ａ族または４ａ族の酸化物または窒化物の両方を添加含有させることにより、相乗的に窒化ケイ素結晶粒子の異常粒成長を無くすことを可能にしたものである。
【００１７】
２ａ族または４ａ族の酸化物または窒化物としては、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆの酸化物または窒化物が好ましく、含有量は0.5〜3.0重量部が好ましい。0.5重量部未満では添加の効果がなく、3.0重量部を超えると添加の効果が飽和するだけでなく、粒界相量が多くなりすぎ、結果として熱伝導性、摩耗特性及び強度が低い焼結体しか得られなくなる。
さらに、３ａ族元素の酸化物または窒化物の合計量を合計量（１）、２ａ族または４ａ族の酸化物または窒化物の合計量を合計量（２）とした場合、［合計量（１）／合計量（２）］の比率が少なくとも２以上、さらには３以上であることが好ましい。前述の通り、３ａ族並びに２ａ族または４ａ族元素の化合物は、粒界相を形成するものであるが、［合計量（１）／合計量（２）］の比率が２未満であると、後述する粒界相の結晶化を行い難いため好ましい形態とは言えない。
【００１８】
以上のように本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体は、３ａ族元素の酸化物または窒化物の少なくとも１種類以上を５〜１５重量部、２a族及び４a族の酸化物または窒化物の少なくとも１種以上を0.5〜3.0重量部、炭化物を１〜５重量部含有し、窒化けい素結晶および粒界相からなる構成を有することにより、熱伝導率が５０W/m・K以上を為し得るものである。
【００１９】
さらに熱伝導率を向上させる方法として、粒界相の結晶化がある。窒化ケイ素セラミックス焼結体中の全粒界相量に対して２０％以上を結晶化させることにより熱伝導率を確実に70W/m・k以上さらには90W/m・k以上とすることができる。従って、耐摩耗性部材の用途に応じて、より高い熱伝導率が必要な場合は粒界相の結晶化を行うことが望ましい。
なお、粒界相の結晶化については必ずしも必須構成ではなく要求特性に応じ適宜選択可能である。
【００２０】
粒界相の結晶化を行うと粒界相のヤング率が小さくなるため、繰り返し疲労特性が低下し、窒化ケイ素セラミックス焼結体の耐摩耗性が低下することが考えられるが、例えばハードディスクドライブ等の電子機器用耐摩耗性部材においては、通常の一般工作機械の耐摩耗性部材と比較して耐摩耗性部材にかかる荷重が小さいこと、さらには一般工作機械のような激しい振動を伴う環境で使用されるものではないことから粒界相の結晶化に伴う若干の繰り返し疲労特性低下は特に問題とはならない。むしろ、熱伝導性の向上により摺動摩擦熱による電子機器への悪影響を低減できることから電子機器の長寿命化を為し得ることも可能である。例えば、ハードディスクドライブ等の電子機器に用いられる小型モータは、コンパクトに設計されているため摺動に伴う熱を効率よく放熱するための放熱部材をさらに追加で設けることは難しい。そのため本発明のように放熱性のよい材料を用いることにより放熱効果を上げることは重要なことである。
【００２１】
従って、本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体であれば熱伝導率50W/m・k以上と優れた熱伝導率を有するだけでなく、窒化ケイ素結晶粒子の異常粒成長を抑制していることから４点曲げ強度が600MPa以上かつ無潤滑下での摩擦係数が0.3以下と優れた強度並びに耐摩耗性をも具備することが可能となる。
【００２２】
さらには、本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体を耐摩耗性部材、例えばベアリングボールに適用した場合、その圧砕強度が２００MPa以上と優れた特性をも示す。そのため直径が３ｍｍ以下、さらには２ｍｍ以下と小型のベアリングボールに用いた場合に、特に有効である。
なお、本発明の耐摩耗性部材として主にベアリングボールについて説明しているが、本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体を他の耐摩耗性部材に適用してもよいことは言うまでもない。他の耐摩耗性部材としては、ころベアリング、動圧軸受、カムローラなどの自動車部品、圧延ローラなどの各種耐摩耗性部材が挙げられる。また、本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体を一般工作機械のベアリング部材として用いてもよいことは言うまでもない。
【００２３】
次に製造方法について説明する。製造方法は特に限定されるものではないが、例えば以下のような方法がある。
【００２４】
まず、原料粉として、窒化ケイ素粉末、周期律表３ａ族元素の酸化物或いは窒化物の粉末、２ａ族及び４ａ族元素の酸化物或いは窒化物の粉末、炭化物粉末を所定量添加混合し、原料混合体を調製する。
【００２５】
次いで、得られた原料混合体を金型プレス等の汎用の成形法によって、所定の形状の成形体（セラミックス混合物成形体）とした後、この成形体を窒素ガスあるいはアルゴンガス等の非酸化雰囲気中で、１４００〜１９００℃の温度で所定時間焼結する。
焼結条件としては１４００〜１７００℃の間の加熱時間が１時間以上かつ１７００〜１９００℃までの加熱時間が３時間以上の２段階焼結が好ましい。
１４００℃〜１７００℃の範囲で窒化ケイ素はα→βへ転移するため、ある一定時間以上加熱することにより、均一な組織を形成できる。また、１７００℃〜１９００℃での加熱時間を最初の加熱時間より長く設けることにより、緻密化が促進されるだけでなく、アスペクト比のバラツキを小さくできる。
【００２６】
なお、上記焼結操作は、常圧焼結法によっても、あるいはその他の焼結法、例えば、ホットプレス法、雰囲気加圧焼結法、熱間静水圧焼結法（ＨＩＰ）等を適用して実施してもよい。特に、ボールベアリング用では、上記のいずれかの焼結法により得られた焼結体をさらに雰囲気加圧焼結法或いは熱間静水圧焼結法を再び適用することが好ましい。
【００２７】
また、粒界相の結晶化を行う場合は、焼結後に主として焼結助剤からなる液相が凝固する温度までに至る焼結体の冷却速度を毎時１００℃以下に徐冷することにより粒界相の結晶化を促進することが可能となる。
【００２８】
【実施例】
（実施例１〜１３及び比較例１〜５）
窒化ケイ素粉末及び焼結助剤を表１に示した割合で混合し、窒化ケイ素製の容器とボールからなるボールミルで９０時間混合した。その後スラリーを適当な容器に移し数時間乾燥させた。その後、ＰＶＡ水溶液を加え、攪拌後、５００μｍの篩で通篩することにより混合原料粉末を調整した。
得られた混合原料粉末は９８ＭＰａで金型プレスし、次いで３００ＭＰａの静水圧成形を行ない、成形体を得た。得られた成形体を脱脂した後、その後窒素雰囲気中で表１に示す焼結温度にて２時間焼結を行なうことにより各実施例となる窒化ケイ素セラミックス焼結体を得た。
【００２９】
なお、各実施例の試験片は各JISで指定されたサイズを用いた。また添加した炭化ケイ素の最大径は１μｍ以下とした。
【００３０】
得られた窒化ケイ素セラミックス焼結体に対し、室温４点曲げ強度（ＪＩＳＲ１６０１）にて測定を行なった。また、熱伝導率は、熱拡散率測定（ＪＩＳＲ１６１１）により測定を行なった。摩耗試験はボールオンディスク法による摩耗試験（ＪＩＳＲ１６１３）に準じた方法で測定した。
また、窒化ケイ素結晶粒子の最大径および最小径を測定するために各実施例の試験片の単位面積１００μｍ×１００μｍについて任意の内部２ヶ所、表面２ヶ所を測定し、その範囲における窒化ケイ素結晶粒子の最大径および最小径を測定した。
【００３１】
比較のために、本発明の範囲外である組成を具備する窒化ケイ素セラミックス焼結体を用意し、実施例と同様の測定を行った。
【００３２】
【表１】

【００３３】
表１から分かる通り、本発明の実施例の窒化ケイ素セラミックス焼結体においては、４点曲げ強度が６００MPa以上、摩耗係数0.3以下、熱伝導率が50W/m・k以上と優れた特性を示すことが分かった。
それに対し、比較例の４点曲げ強度、摩耗係数、熱伝導率のすべてを満たすものはなかった。
また、表中には示さないが各実施例の窒化ケイ素セラミックス焼結体において窒化ケイ素結晶粒子の最大径は３〜１０μｍ、最小径は３μｍ以下となっており異常粒成長は確認されなかった。それに対し、炭化ケイ素の添加されていない比較例１および比較例２については最大径１８μｍの異常粒成長した粗大粒子が確認されており、これが摩耗係数の原因になったものと考えられる。
【００３４】
（実施例１４〜２６及び比較例６〜１０）
次に、実施例１〜１３および比較例１〜５と同様の組成を用い、焼結条件を窒素雰囲気中１６００℃×２時間の常圧焼結を行った後、熱間静水圧プレスを1850℃×５時間行うことにより直径２ｍｍのベアリングボールを作製した。
このベアリングボールに対し、圧砕試験を行った結果を表２に示す。なお、各ベアリングボールの表面はグレード３に相当する表面研磨を施したものとする。また、圧砕荷重については、「旧ＪＩＳ−Ｂ１５０１」の測定法に準じ、インストロン型試験機で荷重をかけ、破壊時の荷重を記録して圧砕荷重とした。
【００３５】
【表２】

【００３６】
表２から分かる通り、本発明の耐摩耗性部材であるベアリングボールは圧砕荷重２００MPa以上と優れていることが判明した。このように本発明のベアリングボールは圧砕荷重についても優れた特性を示すことが判明した。
なお、念のため窒化ケイ素結晶粒子の最大径および最小径を測定したところ、いずれも最大径３〜１０μｍ、最小径３μｍ以下であった。
【００３７】
（実施例２７〜３０）
次に実施例２および実施例１５の窒化ケイ素セラミックス焼結体並びにベアリングボールを用い焼結後の徐冷速度を変えることにより表３に示したように粒界相の結晶化率を変化させたものを作製し、実施例２および実施例１５と同様の測定を行った。その結果を表３に表示す。
【００３８】
【表３】

【００３９】
表３から分かる通り、粒界相の結晶化率を上げることにより熱伝導率は向上することが分かった。同様に摩耗係数および曲げ強度に関して若干の低下が確認されたが、いずれも摩耗係数0.3以下、かつ４点曲げ強度600MPa以上と優れた特性が確認された。
【００４０】
（実施例３１〜３３）
次に、実施例２および実施例１５の窒化ケイ素セラミックス焼結体並びにベアリングボールを用い、添加する炭化ケイ素粒子の最大径を表４に示すように変えたものを作製し、実施例２および実施例１５と同様の測定を行った。その結果を表４に示す。
【００４１】
【表４】

【００４２】
表４から分かる通り、炭化物粒子の最大径が１μｍ以下のものが優れた特性を示すことが判明した。
【００４３】
（実施例３４〜３５および比較例１１）
実施例１４、実施例２３、比較例９のベアリングボールを用い、回転軸およびボール受け部をSUJ2鋼からなるベアリング部材を作製し、高速回転させた場合の外輪の温度上昇を測定した。
測定条件は、グリース潤滑下で２０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍでそれぞれ回転させた場合の、最初の１時間における温度と、１０時間後の温度を比較し、［（１０時間後の外輪の温度）−（１時間後の外輪の温度）］の温度差を測定した。その結果を図１に示す。
【００４４】
図１から分かる通り、本発明の窒化ケイ素セラミックス焼結体を用いたベアリングボールは熱伝導性が良いことから放熱性に優れ、外輪の温度上昇を防ぐことが可能となる。
なお、実施例においてはベアリングボールについてのみ検討したが、例えば、ころや動圧軸受等の各種電子機器用ベアリング部材に用いても優れた特性を示すことは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のように炭化物を有した所定の組成を満たす窒化ケイ素セラミックス焼結体は、熱伝導率、曲げ強度、摩擦係数に優れることから耐摩耗性部材、例えばハードディスクドライブ用ベアリング部材に用いた場合に優れた耐摩耗性を示す。
また、熱伝導性に優れることから放熱性にも優れ、摩擦熱による影響を抑制しなければならない電子機器用耐摩耗性部材に用いた場合に摩擦熱による不具合を無くすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例３４、実施例３５および比較例１１のベアリングボールを用いた際の外輪の温度上昇の一例を示す図である。

Claims

３ａ族元素の酸化物または窒化物を少なくとも１種類以上を５〜１５重量部、２a族及び４a族の酸化物または窒化物の少なくとも１種以上を0.5〜3.0重量部、炭化珪素を１〜５重量部含有し、窒化けい素結晶および粒界相からなると共に、
窒化ケイ素セラミックス焼結体における窒化ケイ素結晶粒子の最大径が１０μｍ以下、最小径が３μｍ以下であり、炭化珪素の最大径が１μｍ以下、熱伝導率が５０W/m・K以上、４点曲げ強度が600MPa以上かつ無潤滑下での摩擦係数が0.3以下であることを特徴とする窒化ケイ素セラミックス焼結体。
（３ａ族元素の酸化物または窒化物の量／２a族及び４a族の酸化物または窒化物の量）の比が２以上であることを特徴とする請求項１に記載の窒化ケイ素セラミックス焼結体。
粒界相中における結晶化合物層の粒界相全体に対する割合が２０％以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の窒化ケイ素セラミックス焼結体。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の窒化ケイ素セラミックス焼結体を用いたことを特徴とする耐摩耗性部材。
耐摩耗性部材がベアリングボールであることを特徴とする請求項４記載の耐摩耗性部材。
ベアリングボールの圧砕強度が２００MPa以上であることを特徴とする請求項５記載の耐摩耗性部材。
ベアリングボールの直径が３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の耐摩耗性部材。