JPH01188473A - Silicon carbide-based sintered body - Google Patents

Silicon carbide-based sintered body

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Publication number
JPH01188473A
JPH01188473A JP63013376A JP1337688A JPH01188473A JP H01188473 A JPH01188473 A JP H01188473A JP 63013376 A JP63013376 A JP 63013376A JP 1337688 A JP1337688 A JP 1337688A JP H01188473 A JPH01188473 A JP H01188473A
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JP
Japan
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powder
silicon carbide
sintered body
weight
bending strength
Prior art date
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Application number
JP63013376A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tashiro
広志 田代
Yoshio Nakamura
好男 中村
Masatoshi Onishi
正俊 大西
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Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication of JPH01188473A publication Critical patent/JPH01188473A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject sintered body having high strength and reduced electric specific resistance and easily undergoing electric spark machining by blending SiC powder with specified amts. of TiB2 powder and Al2O3 powder and sintering the blend in an inert gaseous atmosphere. CONSTITUTION:25-60 pts.wt. SiC powder is blended with 30-70 pts.wt. TiB2 powder and 3-15 pts.wt. Al2O3 powder or a precursor giving 3-15 pts.wt. Al2O3, e.g., aluminum alkoxide, and <=4 pts.wt. C, e.g., phenol resin convertible into carbide giving <=4 pts.wt. C is further added to the blend as required. The blend is then sintered at 1,700-2,000 deg.C in an inert gaseous atmosphere to obtain the title sintered body having >=500 MPa bending strength and <=10<-2>OMEGAcm electric specific resistance.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、炭化珪素質焼結体に関し、特に電気比抵抗が
低下されることにより導電性か確保され放電加工か容易
とされており、併せて機械的強度か確保されることによ
り構造材料としての利用も可能とされた炭化珪素質焼結
体に関するものである。
Detailed Description of the Invention (1) Purpose of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a silicon carbide sintered body, and particularly relates to a silicon carbide sintered body that has low electrical resistivity to ensure conductivity and is suitable for electric discharge machining. The present invention relates to a silicon carbide sintered body that is easy to use and also has mechanical strength so that it can be used as a structural material.

[従来の技術] 従来この種の炭化珪素質焼結体としては、ホウ化チタン
TiB2粉末を炭化珪素SiC粉末に添加配合して焼結
により作成するものが提案されており、その機械的強度
および耐熱特性などが確保されていたため機械部品など
の材料として利用されていた(特開昭57−27975
参照)。
[Prior Art] Conventionally, this type of silicon carbide sintered body has been proposed to be made by adding titanium boride TiB2 powder to silicon carbide SiC powder and sintering it. Because it had heat resistance properties, it was used as a material for mechanical parts (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-27975
reference).

[解決すべき問題点] しかしながら従来の炭化珪素質焼結体は、ホウ化チタン
TiB2粉末を炭化珪素SiC粉末に添加配合していた
ので、(i)ホウ化チタンTiB2の配合量が増加する
につれ炭化珪素SiCの配合量が相対的に低下してしま
う欠点があり、ひいては焼結性か悪化し加圧焼結により
焼結体を作成してもその機械的強度が著しく低下してし
まう欠点があり、そのため(ii)焼結体の形状を複雑
化できない欠点、ならびに(iii)構造材料としての
利用範囲が大幅に制限されてしまう欠点があり、加えて
(iv)酸化アルミニウムAIto3粉末を添加配合す
れば導電性を阻害するものと考えられていた(特開昭5
7−196770参照)。
[Problems to be solved] However, in conventional silicon carbide sintered bodies, titanium boride TiB2 powder was added to silicon carbide SiC powder, so (i) as the amount of titanium boride TiB2 increased, It has the disadvantage that the amount of silicon carbide (SiC) blended is relatively reduced, which in turn deteriorates the sinterability, and even if a sintered body is produced by pressure sintering, its mechanical strength is significantly reduced. Therefore, (ii) the shape of the sintered body cannot be complicated, and (iii) the range of use as a structural material is greatly limited.In addition, (iv) aluminum oxide AIto3 powder is added to the formulation. It was thought that this would impede conductivity (Japanese Patent Laid-Open No.
7-196770).

そこて本発明は、これらの欠点を除去し、電気比抵抗を
低下せしめて導電性を確保し併せて機械的強度も確保す
ることにより放電加工を容易とされかつ構造材料として
も利用できる炭化珪素質焼結体を提供せんとするもので
ある。
Therefore, the present invention aims to eliminate these drawbacks, reduce specific resistance, ensure conductivity, and ensure mechanical strength, thereby making silicon carbide easy to perform electric discharge machining and also usable as a structural material. The purpose is to provide a quality sintered body.

(2)発明の構成 [問題点の解決手段] そのために本発明により提供される解決手段は。(2) Structure of the invention [Means for solving problems] To that end, the solution provided by the present invention is.

「炭化珪素粉末25〜90重量部に対し、ホウ化チタン
粉末が5〜70重量部だけ配合され、かつ酸化アルミニ
ウム粉末が3〜15重量部だけ配合されており、不活性
ガス雰囲気下で1700〜2000℃の温度により焼結
されてなることを特徴とする炭化珪素質焼結体」である
"To 25 to 90 parts by weight of silicon carbide powder, 5 to 70 parts by weight of titanium boride powder and 3 to 15 parts by weight of aluminum oxide powder are blended, and the "silicon carbide sintered body" characterized by being sintered at a temperature of 2000°C.

[作用] 本発明にかかる炭化珪素質焼結体は、炭化珪素粉末25
〜90重量部に対し、ホウ化チタン粉末か5〜70重量
部だけ配合され、かつ酸化アルミニウム粉末が3〜15
重量部だけ配合されており、不活性ガス雰囲気下で17
00〜2000℃の温度により焼結されてなるので、(
i)電気比抵抗を低減せしめて導電性を確保する作用を
なし、ひいては放電加工を容易とする作用をなしており
、また(ir)m械的強度たとえば曲げ強さを確保する
作用をなしている。
[Function] The silicon carbide sintered body according to the present invention contains silicon carbide powder 25
~90 parts by weight, 5 to 70 parts by weight of titanium boride powder, and 3 to 15 parts by weight of aluminum oxide powder
Only part by weight is blended, and 17% in an inert gas atmosphere.
Since it is sintered at a temperature of 00 to 2000℃, (
i) It acts to reduce electrical resistivity and ensure conductivity, which in turn makes electrical discharge machining easier, and (ir) it acts to ensure mechanical strength, such as bending strength. There is.

[実施例] 次に本発明の実施例について説明する。[Example] Next, examples of the present invention will be described.

先ず本発明にかかる炭化珪素質焼結体の一実施例につい
て、その詳細を説明する。
First, the details of one embodiment of the silicon carbide sintered body according to the present invention will be explained.

本発明にかかる炭化珪素質焼結体は、炭化珪素SiC粉
末25〜90重量部に対し、ホウ化チタンTiB。
The silicon carbide sintered body according to the present invention contains 25 to 90 parts by weight of silicon carbide SiC powder and titanium boride TiB.

粉末が5〜70重量部だけ配合され、かつ酸化アルミニ
ウムAl2O,粉末が3〜15重量部だけ配合されたの
ち、不活性ガス雰囲気下で1700〜2000℃の温度
により焼結されることによって作成されている。
After 5 to 70 parts by weight of powder is blended and 3 to 15 parts by weight of aluminum oxide Al2O powder is blended, the product is sintered at a temperature of 1700 to 2000°C in an inert gas atmosphere. ing.

ここでホウ化チタンTiB2粉末の配合量は、5〜70
重量部であることが好ましい、すなわちこの配合量が、
5重量部未満となると結果物たる炭化珪素焼結体の導電
性が極端に阻害されてしまい、また70重量部を超える
と焼結性が悪化しその機械的強度が低下してしまうため
である。
Here, the blending amount of titanium boride TiB2 powder is 5 to 70
It is preferable that it is in parts by weight, that is, this amount is
If it is less than 5 parts by weight, the electrical conductivity of the resulting silicon carbide sintered body will be extremely impaired, and if it exceeds 70 parts by weight, the sinterability will deteriorate and its mechanical strength will decrease. .

また酸化アルミニウムA1.O,粉末の配合量は。Also aluminum oxide A1. O. What is the amount of powder mixed?

3〜15重量部であることが好ましい、すなわちこの配
合量が、3重量部未満となると焼結性が悪化し結果物た
る炭化珪素焼結体の機械的強度が低下してしまい、また
15重量部を超えるとその機械的強度ならびに導電性が
阻害されてしまうためである。酸化アルミニウムAlz
Oz粉末は、必ずしもA1.0.粉末として添加する必
要はなく、アルミニウムアルコキシド、有機酸塩、無機
酸塩の形て添加し焼結までの間に適宜の処理を施しA1
.0.に変換してもよい。
It is preferable that the amount is from 3 to 15 parts by weight; in other words, if this amount is less than 3 parts by weight, the sinterability will deteriorate and the mechanical strength of the resulting silicon carbide sintered body will decrease; This is because if the thickness exceeds 100 mm, the mechanical strength and conductivity will be impaired. Aluminum oxide Alz
Oz powder does not necessarily have A1.0. It is not necessary to add it as a powder, but it can be added in the form of aluminum alkoxide, organic acid salt, or inorganic acid salt and subjected to appropriate treatment before sintering.
.. 0. It may be converted to

加えて焼結性を改善して機械的強度を向上せしめるため
に、4重量部以下の炭素を配合してもよい。炭素の配合
量を4重量部以下に制限する根拠は、4重量部を超える
と炭化珪素質焼結体の機械的強度が低下してしまうこと
にある。
In addition, 4 parts by weight or less of carbon may be added to improve sinterability and mechanical strength. The reason why the amount of carbon is limited to 4 parts by weight or less is that if it exceeds 4 parts by weight, the mechanical strength of the silicon carbide sintered body will decrease.

更に上述した本発明にかかる炭化珪素質焼結体の一実施
例の理解を深めるために、数値などを挙げて具体的に説
明する。
Furthermore, in order to deepen the understanding of one embodiment of the silicon carbide sintered body according to the present invention described above, a specific explanation will be given using numerical values and the like.

工X惠輿1上 平均粒径0.54mの炭化珪素SiC粉末87gは、平
均粒径1.5ILmのホウ化チタンTi8.粉末5gと
平均粒径0.5#Lmの酸化アルミニウム八1□03粉
末8gとか添加されたのち、更に溶媒としてアセトン1
201が添加され、プラスチック製のボットミルすなわ
ちポリポットおよびモノボールを用いて100時間にわ
たって攪拌混合された。
87 g of silicon carbide SiC powder with an average particle size of 0.54 m was mixed with titanium boride Ti8. After adding 5g of powder and 8g of aluminum oxide 81□03 powder with an average particle size of 0.5#Lm, 11g of acetone was added as a solvent.
201 was added and mixed with stirring for 100 hours using a plastic bot mill or polypot and monoball.

次いで攪拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち
造粒され、造粒混合物とされた。
Next, the stirred mixture was dried to remove the solvent and then granulated to obtain a granulated mixture.

造粒混合物は、金型プレスおよびラバープレスによって
成型され、5禦濡×5■I×60■■の成形体とされた
。成型体は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰
囲気下において1900℃の温度で焼結され、炭化珪素
質焼結体とされた。
The granulated mixture was molded using a mold press and a rubber press to form a molded body of 5 mm x 5 mm x 60 mm. The molded body was placed in a graphite container and sintered at a temperature of 1900° C. in an argon atmosphere to form a silicon carbide sintered body.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果か第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

工衷施勇又工 炭化珪素SiC粉末およびホウ化チタンTi1t粉末の
配合量がそれぞれ82gおよび10gとされたことを除
き、実施例1が反復された。
Example 1 was repeated except that the amounts of engineered silicon carbide SiC powder and titanium boride Tilt powder were 82 g and 10 g, respectively.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果が第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

工叉惠輿l上 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTiB2粉末および
酸化アルミニウムAl*03粉末の配合量がそれぞれ7
0g、25gおよび5gとされたことを除き、実施例1
が反復された。
The blending amounts of silicon carbide SiC powder, titanium boride TiB2 powder, and aluminum oxide Al*03 powder are 7 each.
Example 1 except that 0g, 25g and 5g
was repeated.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果が第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

工X施豊土1 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTi1t粉末および
酸化アルミニウム八1□03粉末の配合量がそれぞれ5
5g、40gj5よび5gとされたことを除き、実施例
1が反復された。
Construction
Example 1 was repeated except that 5g, 40gj5 and 5g.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
5いて測定され、その測定結果が第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

工叉惠輿二上 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTiBa粉末および
酸化アルミニウムAIJ:+粉末の配合量がそれぞれS
ag、40gおよび5gとされ、かつ焼結温度が185
0℃とされたことを除き、実施例1が反復された。
The blending amount of silicon carbide SiC powder, titanium boride TiBa powder and aluminum oxide AIJ: + powder is S
ag, 40 g and 5 g, and the sintering temperature is 185
Example 1 was repeated except that the temperature was 0°C.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果が第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

−Cυ11り一 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTie、粉末および
酸化アルミニウムAl20i粉末の配合量がそれぞれ4
5g、50gおよび5gとされたことを除き、実施例1
か反復された。
-Cυ11 monosilicon carbide SiC powder, titanium boride Tie powder, and aluminum oxide Al20i powder each have a compounding amount of 4
Example 1 except that 5g, 50g and 5g
or repeated.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果が第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

(実施例7) 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTie、粉末および
酸化アルミニウムA1.0.粉末の配合量がそれぞれ3
5g、60gおよび5gとされたことを除き、実施例1
か反復された。
(Example 7) Silicon carbide SiC powder, titanium boride Tie, powder and aluminum oxide A1.0. The amount of powder mixed is 3 each.
Example 1 except that 5g, 60g and 5g
or repeated.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果か第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

(実施例日) 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTi8□粉末および
酸化アルミニウムA1.0.粉末の配合量がそれぞれ2
5g、70gおよび5gとされたことを除き、実施例1
が反復された。
(Example day) Silicon carbide SiC powder, titanium boride Ti8□ powder, and aluminum oxide A1.0. The blending amount of powder is 2 each.
Example 1 except that 5g, 70g and 5g
was repeated.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果が第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

工里施曹旦上 平均粒径0.5pmの炭化珪素SiC粉末51gは。Kuri Sesodanjo 51 g of silicon carbide SiC powder with an average particle size of 0.5 pm.

平均粒径1.5#Lmのホウ化チタンτiB2粉末4(
Igと平均粒径0.5gmの酸化アルミニウムA1.0
.粉末5gとが添加されたのち、更に溶媒として炭化度
50重量%のフェノールレジン8gを含むアセトン溶液
120■■か添加され、プラスチック製のボットミルす
なわちポリポットおよびモノボールを用いて100時間
にわたって攪拌混合された。
Titanium boride τiB2 powder 4 (
Ig and aluminum oxide A1.0 with an average particle size of 0.5 gm
.. After 5 g of powder was added, 120 cm of an acetone solution containing 8 g of phenol resin with a degree of carbonization of 50% by weight was added as a solvent, and the mixture was stirred and mixed for 100 hours using a plastic bot mill, that is, a polypot and a monoball. Ta.

次いで攪拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち
造粒され、造粒混合物とされた。
Next, the stirred mixture was dried to remove the solvent and then granulated to obtain a granulated mixture.

造粒混合物は、金型プレスおよびラバープレスによって
成型され、5嘗−x5■■×60■腸の成形体とされた
。成型体は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰
囲気下において2000℃の温度で焼結され、炭化珪素
質焼結体とされた。
The granulated mixture was molded using a mold press and a rubber press to form a molded body of 5 cm x 5 cm x 60 cm. The molded body was placed in a graphite container and sintered at a temperature of 2000° C. in an argon atmosphere to form a silicon carbide sintered body.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果が第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

(比較例1) 平均粒径057zmの炭化珪素SiC粉末90gは、平
均粒径1.5μmのホウ化チタンTiB2粉末2gと平
均粒径0.5gmの酸化アルミニウムA12(1+粉末
8gとか添加されたのち、更に溶媒としてアセトン12
(1mlか添加され、プラスチック製のボットミ゛ルす
なわちポリポットおよびモノボールを用いて100時間
にわたって攪拌混合された。
(Comparative Example 1) 90 g of silicon carbide SiC powder with an average particle size of 057 zm was mixed with 2 g of titanium boride TiB2 powder with an average particle size of 1.5 μm and 8 g of aluminum oxide A12 (1+ powder) with an average particle size of 0.5 gm. , and acetone 12 as a solvent
(1 ml was added and stirred and mixed for 100 hours using a plastic pot mill or monoball.

次いて攪拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち
造粒され、造粒混合物とされた。
Next, the stirred mixture was dried to remove the solvent and then granulated to obtain a granulated mixture.

造粒混合物は、金型プレスおよびラバープレスによって
成型され、5曹−×5−重×60■鳳の成形体とされた
。成型体は1グラフアイト容器に収容され、アルゴン雰
囲気下に3いて19(1(1℃の温度で焼結され、炭化
珪素質焼結体とされた。
The granulated mixture was molded using a die press and a rubber press to form a 5-carbon, 5-weight, 60-inch molded product. The molded body was placed in a graphite container and sintered under an argon atmosphere at a temperature of 1°C to form a silicon carbide sintered body.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果か第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

工止艶舛スと 炭化珪素SiC粉末およびホウ化チタンTiB2粉末の
配合量かそれぞれ80〜84gおよび16〜20gとさ
れたことを除き、実施例1か反復された。
Example 1 was repeated except that the amounts of the polishing finish, silicon carbide SiC powder, and titanium boride TiB2 powder were 80-84 g and 16-20 g, respectively.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果か第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

エル艷糎ユと 炭化珪素SiC粉末およびホウ化チタンTiBt粉末の
配合量がそれぞれ60gおよび40gとされたことを除
き、実施例1が反復された。
Example 1 was repeated, except that the amounts of L. acetate, silicon carbide SiC powder, and titanium boride TiBt powder were 60 g and 40 g, respectively.

炭化珪素質焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲げ
強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)に
ついて測定され、その測定結果が第1表に示されている
The silicon carbide sintered body was measured for relative density, electrical resistivity, and bending strength (three-point bending strength at room temperature), and the measurement results are shown in Table 1.

第1表を参照すれば明らかなように本発明によれば、炭
化珪素質焼結体の電気比抵抗を102Ωc履以下と比較
例に比し小さくできる。また本発明によれば、常圧焼結
でもlo−2Ωam以下の電気比抵抗および95%以上
の理論相対密度を達成でき、ひいては機械的強度たとえ
ば曲げ強さを500MPa以上と比較例に比し大きくで
きる。このため本発明によれば、炭化珪素質焼結体の放
電加工を容易化でき、深度の大きな形状てあっても短時
間で加工でき、ひいては高強度および高靭性を確保でき
る。
As is clear from Table 1, according to the present invention, the electrical resistivity of the silicon carbide sintered body can be reduced to 102 Ωc or less, compared to the comparative example. Further, according to the present invention, even under pressureless sintering, it is possible to achieve an electrical resistivity of less than lo-2 Ωam and a theoretical relative density of more than 95%, and as a result, the mechanical strength, such as bending strength, is greater than 500 MPa, which is greater than that of the comparative example. can. Therefore, according to the present invention, electrical discharge machining of a silicon carbide sintered body can be facilitated, even a deep shape can be machined in a short time, and high strength and toughness can be ensured.

なお上述の実施例においては、炭化珪素SiC粉末の粒
径か0.5.Bmとされているが、これに限定されるも
のてはない。しかしながら炭化珪素質焼結体の機械的強
度などを考慮すると、炭化珪素SiC粉末の粒径は、特
にlpm以下であることか好ましい。
In the above-mentioned example, the particle size of the silicon carbide SiC powder was 0.5. Bm, but is not limited to this. However, in consideration of the mechanical strength of the silicon carbide sintered body, it is particularly preferable that the particle size of the silicon carbide SiC powder is 1pm or less.

(3)発明の効果 上述より明らかなように、本発明にかかる炭化珪素質焼
結体は、 炭化珪素粉末25〜90重量部に対し、ホウ化チタン粉
末か5〜70重量部だけ配合され、かつ酸化アルミニウ
ム粉末か3〜15重量部だけ配合されており、不活性ガ
ス雰囲気下で1700〜2000℃の温度により焼結さ
れてなるのて、 (a)電気比抵抗を102ΩC■以下に低減することが
できる効果 を有し、ひいては (b)放電加工を容易とてきる効果 を有し、併せて (C)常圧焼結ても1O−2ΩC1以下の電気比抵抗て
かつ95%以上の理論相対密度 を達成でき、ひいては機械的強度た とえば曲げ強さを500MPa以上に大きくてき、高強
度および高靭性とてき る効果 も有する。
(3) Effects of the invention As is clear from the above, the silicon carbide sintered body according to the present invention contains 5 to 70 parts by weight of titanium boride powder to 25 to 90 parts by weight of silicon carbide powder, It also contains 3 to 15 parts by weight of aluminum oxide powder and is sintered at a temperature of 1,700 to 2,000°C in an inert gas atmosphere to (a) reduce the electrical resistivity to 102 ΩC or less; In addition, (b) it has the effect of facilitating electrical discharge machining, and (C) it has an electrical resistivity of 1O-2ΩC1 or less even when sintered under pressure, and a theoretical value of 95% or more. It is possible to achieve a relative density, and as a result, the mechanical strength, for example, the bending strength, can be increased to 500 MPa or more, and it also has the effect of providing high strength and high toughness.

特許出願人 東芝セラミックス株式会社代理人  弁理
士  工 藤    隆 夫手続補正書(睦) 昭和63年 4月14日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿          
 順。
Patent Applicant Toshiba Ceramics Co., Ltd. Agent Patent Attorney Takao Kudo Procedural Amendment (Mutsu) April 14, 1988 Commissioner of the Patent Office Kunio Ogawa
order.

1、事件の表示 昭和63年 特許願 第13376号 2、発明の名称 セラミックス焼結体 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都新宿区西新宿−丁目26番2号名 称
  東芝セラミックス株式会社 代表者 日 吉  淳 − 4、代理人     〒160    電話 03−3
56−3016−−−二゛ 5、補正の対象 明細書全文 6、補正の内容 別紙のとおり 訂正明細書 1、発明の名称 セラミックス焼結体 2、特許請求の範囲 (1) 炭化珪素粉末25〜60重量部に対し、ホウ化
チタン粉末が30〜70重量部だけ配合され、かつ酸化
アルミニウム粉末が3〜15重量部だけ配合されており
、不活性ガス雰囲気下で1700〜2000℃の温度に
より焼結されてなることを特徴とするセラミックス焼結
体。
1. Indication of the case 1986 Patent Application No. 13376 2. Name of the invention Ceramic sintered body 3. Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant address 26-2 Nishi-Shinjuku-chome, Shinjuku-ku, Tokyo Name: Toshiba Ceramics Corporation Representative Atsushi Hiyoshi - 4, Agent 160 Phone: 03-3
56-3016---25, Full text of the specification to be amended 6, Contents of the amendment as shown in the attached sheet Amended specification 1, Title of the invention Ceramic sintered body 2, Claims (1) Silicon carbide powder 25~ 60 parts by weight, 30 to 70 parts by weight of titanium boride powder and 3 to 15 parts by weight of aluminum oxide powder are mixed, and the mixture is sintered at a temperature of 1700 to 2000°C in an inert gas atmosphere. A ceramic sintered body characterized by being fused.

(2)4重量部以下の炭素が添加されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第(1)項記載のセラミックス焼
結体。
(2) The ceramic sintered body according to claim (1), wherein 4 parts by weight or less of carbon is added.

(3)曲げ強さが、室温下で500MPa以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項もしくは第(
2)項記載のセラミックス焼結体。
(3) The bending strength is 500 MPa or more at room temperature.
2) Ceramic sintered body described in section 2).

(4)電気比抵抗が、室温下で10−2ΩC■以下でな
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第
(3)項のいずれか一項記載のセラミックス焼結体。
(4) The ceramic sintered body according to any one of claims (1) to (3), wherein the ceramic sintered body has an electrical resistivity of 10 -2 ΩC or less at room temperature.

3、発明の詳細な説明 (1)発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、セラミックス焼結体に関し、特に電気比抵抗
が低下されることにより導電性か確保され放電加工が容
易とされており、併せて機械的強度が確保されることに
より構造材料としての利用も可能とされたセラミックス
焼結体に関するものである。
3. Detailed Description of the Invention (1) Purpose of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a ceramic sintered body, and in particular, the present invention relates to a ceramic sintered body that has a lower electrical resistivity, thereby ensuring conductivity and facilitating electrical discharge machining. The present invention relates to a ceramic sintered body that can also be used as a structural material by ensuring mechanical strength.

[従来の技術] 従来この種のセラミックス焼結体としては、ホウ化チタ
ンTi1t粉末を炭化珪素SiC粉末に添加配合して焼
結するものか提案されており、その機械的強度、耐熱特
性および耐蝕性などが確保されていたため機械部品など
の材料として利用されていた(特開昭57−27975
および特開昭62−3072など参照)。
[Prior Art] Conventionally, this type of ceramic sintered body has been proposed in which titanium boride Ti1t powder is added to silicon carbide SiC powder and sintered. Because of its properties, it was used as a material for mechanical parts (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-27975
and Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-3072, etc.).

[解決すべき問題点] しかしながら従来のセラミックス焼結体は、ホウ化チタ
ンTiB*粉末を炭化珪素SiC粉末に添加配合してい
たので、(i)ホウ化チタンTie、の配合量が増加す
るにつれ炭化珪素SiCの配合量が相対的に低下してし
まう欠点があり、ひいては焼結性が悪化し加圧焼結によ
り焼結してもその機械的強度か著しく低下してしまう欠
点(特開昭62−3072参照)かあり、そのため(i
i)形状を複雑化できない欠点、ならびに(iii)構
造材料としての利用範囲が大幅に制限されてしまう欠点
があり、加えて(iv)酸化アルミニウムAIJ:+粉
末を添加配合すれば導電性を阻害するものと考えられて
いた(特開昭57−196770参照)。
[Problems to be solved] However, in conventional ceramic sintered bodies, titanium boride TiB* powder was added to silicon carbide SiC powder, so as the amount of (i) titanium boride Tie increases, There is a drawback that the blending amount of silicon carbide (SiC) is relatively reduced, which in turn deteriorates sinterability, and even if sintered by pressure sintering, its mechanical strength is significantly reduced (Unexamined Japanese Patent Publication No. 62-3072), and therefore (i
It has the disadvantages of i) not being able to complicate its shape, and (iii) greatly limiting its range of use as a structural material.In addition, (iv) addition of aluminum oxide AIJ:+ powder inhibits conductivity. (Refer to Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-196770).

そこて本発明は、これらの欠点を除去し、電気比抵抗を
低下せしめて導電性を確保し併せて機械的強度も確保す
ることにより放電加工を容易とされかつ構造材料として
も利用できるセラミックス焼結体を提供せんとするもの
である。
Therefore, the present invention aims to eliminate these drawbacks and create a ceramic sintered material that can be easily processed by electric discharge machining and can also be used as a structural material by lowering the electrical resistivity to ensure conductivity and mechanical strength. It is intended to provide a structure.

(2)発明の構成 [問題点の解決手段] そのために本発明により提供される解決手段は、 「炭化珪素粉末25〜60重量部に対し、ホウ化チタン
粉末が30〜70重量部だけ配合され、かつ酸化アルミ
ニウム粉末が3〜15重量部だけ配合されており、不活
性ガス雰囲気下で1700〜2000℃の温度により焼
結されてなることを特徴とするセラミックス焼結体」で
ある。
(2) Structure of the invention [Means for solving the problem] To this end, the solution provided by the present invention is as follows: ``30 to 70 parts by weight of titanium boride powder is blended with 25 to 60 parts by weight of silicon carbide powder. , and contains 3 to 15 parts by weight of aluminum oxide powder, and is sintered at a temperature of 1700 to 2000° C. in an inert gas atmosphere.

[作用] 本発明にかかるセラミックス焼結体は、炭化珪素粉末2
5〜60重量部に対し、ホウ化チタン粉末が30〜70
重量部だけ配合され、かつ酸化アルミニウム粉末か3〜
15重量部だけ配合されており、不活性ガス雰囲気下で
1700〜2000℃の温度により焼結されてなるので
、O)電気比抵抗を低減せしめて導電性を確保する作用
をなし、ひいては放電加工を容易とする作用をなしてお
り、また(ii)機械的強度たとえば曲げ強さを確保す
る作用をなしている。
[Function] The ceramic sintered body according to the present invention contains silicon carbide powder 2
5 to 60 parts by weight, titanium boride powder is 30 to 70 parts by weight.
Aluminum oxide powder or aluminum oxide powder is added in only 3 parts by weight.
It contains only 15 parts by weight and is sintered at a temperature of 1,700 to 2,000°C in an inert gas atmosphere, so it has the effect of reducing electrical resistivity and ensuring conductivity, which in turn facilitates electrical discharge machining. (ii) It serves to ensure mechanical strength, such as bending strength.

[実施例] 次に本発明について、実施例を挙げて説明する。[Example] Next, the present invention will be explained by giving examples.

先ず本発明にかかるセラミックス焼結体の一実施例につ
いて、その詳細を説明する。
First, the details of one embodiment of the ceramic sintered body according to the present invention will be explained.

本発明にかかるセラミックス焼結体は、炭化珪素SiC
粉末25へ60重量部に対し、ホウ化チタンTie、粉
末か30〜70重量部だけ配合され、かつ酸化アルミニ
ウムAl2O:+粉末か3〜15重量部だけ配合された
のち、不活性ガス雰囲気下で1700〜2000℃の温
度により焼結されることによって作成されている。
The ceramic sintered body according to the present invention is made of silicon carbide SiC
After 60 parts by weight of powder 25, 30 to 70 parts by weight of titanium boride Tie powder and 3 to 15 parts by weight of aluminum oxide Al2O:+ powder were mixed, and then the mixture was heated under an inert gas atmosphere. It is created by sintering at a temperature of 1700 to 2000°C.

ここでホウ化チタンTi8□粉末の配合量は、30〜7
0重量部であることが好ましい、すなわちこの配合量が
、(i) 30重量部未満となると、結果物たるセラミ
ックス焼結体の導電性か極端に阻害されてしまい、結果
的に放電加工か困難となって効率良く加工できなくなる
欠点かあり、また(ii)70重量部を超えると、焼結
性が悪化しその機械的強度が低下してしまうためである
Here, the blending amount of titanium boride Ti8□ powder is 30 to 7
It is preferable that the amount is 0 parts by weight, that is, if this amount is less than (i) 30 parts by weight, the conductivity of the resulting ceramic sintered body will be extremely impaired, resulting in difficulty in electrical discharge machining. (ii) If the amount exceeds 70 parts by weight, the sinterability deteriorates and the mechanical strength decreases.

また酸化アルミニウムA1.03粉末の配合量は、3〜
15重量部であることが好ましい、すなわちこの配合量
か、(i)3重量部未満となると、焼結性が悪化し結果
物たるセラミックス焼結体の機械的強度が低下してしま
い、また(ii)15重量部を超えると、その機械的強
度ならびに導電性が阻害されてしまうためである。酸化
アルミニウムAl2O3粉末は、必ずしもA120i粉
末として添加する必要はなく、アルミニウムアルコキシ
ド、有機酸塩、無機酸塩の形で添加し焼結までの間に適
宜の処理を施しAIzOzに変換してもよい。
In addition, the blending amount of aluminum oxide A1.03 powder is 3~
It is preferable that the amount is 15 parts by weight, that is, if this amount is less than (i) 3 parts by weight, the sinterability will deteriorate and the mechanical strength of the resulting ceramic sintered body will decrease. ii) If it exceeds 15 parts by weight, its mechanical strength and conductivity will be impaired. Aluminum oxide Al2O3 powder does not necessarily have to be added as A120i powder, but may be added in the form of aluminum alkoxide, organic acid salt, or inorganic acid salt and converted into AIzOz by performing appropriate treatment before sintering.

加えて焼結性を改善して機械的強度を向上せしめるため
に、4重量部以下の炭素を配合してもよい。炭素の配合
量を4重量部以下に制限する根拠は、4重量部を超える
とセラミックス焼結体の機械的強度か低下してしまうこ
とにある。
In addition, 4 parts by weight or less of carbon may be added to improve sinterability and mechanical strength. The basis for limiting the amount of carbon added to 4 parts by weight or less is that if it exceeds 4 parts by weight, the mechanical strength of the ceramic sintered body will decrease.

更に上述した本発明にかかるセラミックス焼結体の一実
施例の理解を深めるために、数値などを挙げて具体的に
説明する。
Further, in order to deepen the understanding of one embodiment of the ceramic sintered body according to the present invention described above, a specific explanation will be given using numerical values and the like.

工夫漣倒ユニ 平均粒径0.5JLmの炭化珪素SiC粉末[iogは
、平均粒径1.5gmのホウ化チタンTiBa粉末35
gが添加されたのち、更に溶媒としてアセトン12抛1
が添加され、アルミナ製のポットミルすなわちアルミナ
製のポットおよびボールを用いて100時間にわたって
攪拌混合された。
Silicon carbide SiC powder with an average particle size of 0.5 JLm [iog is titanium boride TiBa powder 35 with an average particle size of 1.5 gm]
After adding 12 g of acetone, 12 g of acetone was added as a solvent.
was added and mixed with stirring for 100 hours using an alumina pot mill, that is, an alumina pot and bowl.

次いで攪拌混合物は、乾燥により溶媒か除去されたのち
造粒され、造粒混合物とされた。造粒混合物には、ボッ
トミルかアルミナ製であったために、そのポット器壁お
よびボールから混入された酸化アルミニウムA1.O,
が5重量%(ここでは5g)だけ包有されていた。造粒
混合物に混入された酸化アルミニウムAl2Oユの平均
粒径は、10口鉢mであった。
Next, the stirred mixture was dried to remove the solvent and then granulated to obtain a granulated mixture. Since the granulated mixture was made of alumina, aluminum oxide A1. O,
was contained in an amount of 5% by weight (here, 5g). The average particle size of the aluminum oxide Al2O mixed into the granulation mixture was 10 m.

造粒混合物は、金型ブレスおよびラバープレスによって
成型され、5mmXSml×60鳳■の成形体とされた
。成型体は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰
囲気下において1900℃の温度で焼結され、セラミッ
クス焼結体とされた。
The granulated mixture was molded using a mold press and a rubber press to form a molded body of 5 mm x Sml x 60 mm. The molded body was placed in a graphite container and sintered at a temperature of 1900° C. in an argon atmosphere to form a ceramic sintered body.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1.

(実施例2) 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTiB2粉末および
酸化アルミニウムA1□0.粉末の配合量かそれぞれ5
5g、40gおよび5gとされたことを除き、実施例1
が反復された。
(Example 2) Silicon carbide SiC powder, titanium boride TiB2 powder, and aluminum oxide A1□0. The amount of powder mixed is 5 each.
Example 1 except that 5g, 40g and 5g
was repeated.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。電気比抵抗か4 X 10−’Ωcmであったのて
、セラミックス焼結体のワイヤ放電加工速度は、 12
0〜150曹■2/分と大きく、経済的に十分てあった
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1. Since the electrical resistivity was 4 x 10-'Ωcm, the wire electrical discharge machining speed of the ceramic sintered body was 12
It was large and economically sufficient at 0 to 150 sulfur/min.

(実施例3) 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTiBa粉末および
酸化アルミニウムA1□03粉末の配合量がそれぞれ5
5g、40gおよび5gとされ、かつ焼結温度が185
0℃とされたことを除き、実施例1が反復された。
(Example 3) The blending amounts of silicon carbide SiC powder, titanium boride TiBa powder, and aluminum oxide A1□03 powder were each 5
5g, 40g and 5g, and the sintering temperature is 185
Example 1 was repeated except that the temperature was 0°C.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1.

工丈旌輿4よ 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTiB2粉末および
酸化アルミニウムA1.O,粉末の配合量がそれぞれ4
5g、50gおよび5gとされたことを除き、実施例1
が反復された。
4. Silicon carbide SiC powder, titanium boride TiB2 powder and aluminum oxide A1. O, powder blending amount is 4 each
Example 1 except that 5g, 50g and 5g
was repeated.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1.

工丈施±5) 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTie、粉末および
酸化アルミニウムAl2O:l粉末の配合量がそれぞれ
35g、50gおよび5gとされたことを除き、実施例
1が反復された。
Example 1 was repeated except that the amounts of silicon carbide SiC powder, titanium boride Tie powder, and aluminum oxide Al2O:l powder were 35 g, 50 g, and 5 g, respectively.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1.

工丈惠輿旦上 炭化珪素SiC粉末、ホウ化チタンTiB、粉末および
酸化アルミニウムAlll0:I粉末の配合量がそれぞ
れ25g、70gおよび5gとされたことを除き、実施
例1か反復された。
Example 1 was repeated except that the amounts of silicon carbide SiC powder, titanium boride TiB powder, and aluminum oxide AllO:I powder were 25 g, 70 g, and 5 g, respectively.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果か第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
The results are shown in Table 1.

工叉施珂ユ上 平均粒径0.57zmの炭化珪素SiC粉末51gは、
平均粒径1.5JLmのホウ化チタンTiB、粉末40
gとが添加されたのち、更に溶媒としで炭化度50重量
%のフェノールレジン8gを含むアセトン溶液1201
が添加され、アルミナ製のポットミルすなわちアルミナ
製のポットおよびボールを用いて100時間にわたって
攪拌混合された。
51 g of silicon carbide SiC powder with an average particle diameter of 0.57 zm was
Titanium boride TiB with an average particle size of 1.5 JLm, powder 40
g was added, and then an acetone solution 1201 containing 8 g of phenol resin with a carbonization degree of 50% by weight was added as a solvent.
was added and mixed with stirring for 100 hours using an alumina pot mill, that is, an alumina pot and bowl.

次いで攪拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち
造粒され、造粒混合物とされた。造粒混合物には、ボッ
トミルがアルミナ製であったために、そのポット器壁お
よびボールから混入された酸化アルミニウムA1.0.
か5重量%(ここでは5g)だけ包有されていた。造粒
混合物に混入された酸化アルミニウムA1.O,の平均
粒径は、1.OILmであった。
Next, the stirred mixture was dried to remove the solvent and then granulated to obtain a granulated mixture. Because the bot mill was made of alumina, the granulated mixture contained aluminum oxide A1.0.0 mixed from the pot wall and ball.
It contained only 5% by weight (5g in this case). Aluminum oxide A1 mixed into the granulation mixture. The average particle size of O, is 1. It was OILm.

造粒混合物は、金型ブレスおよびラバープレスによって
成型され、5m■×5■■×60−一の成形体とされた
。成型体は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰
囲気下において2000’Cの温度で焼結され、セラミ
ックス焼結体とされた。
The granulated mixture was molded using a mold press and a rubber press to form a 5 m x 5 m x 60 m compact. The molded body was placed in a graphite container and sintered at a temperature of 2000'C in an argon atmosphere to form a ceramic sintered body.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1.

(比較例1) 平均粒径0.5ILmの炭化珪素SiC粉末90gは、
平均粒径1.5JLmのホウ化チタンTi1t粉末2g
と平均粒径0.5pLmの酸化アルミニウムA1.0!
粉末3gとが添加されたのち、更に溶媒としてアセトン
1201が添加され、アルミナ酸のポットミルすなわち
アルミナ酸のポットおよびボールを用いて100時間に
わたワて攪拌混合された。
(Comparative Example 1) 90 g of silicon carbide SiC powder with an average particle size of 0.5 ILm was
2g of titanium boride Ti1t powder with an average particle size of 1.5JLm
and aluminum oxide A1.0 with an average particle size of 0.5 pLm!
After adding 3 g of powder, acetone 1201 was further added as a solvent, and the mixture was stirred and mixed for 100 hours using an alumina acid pot mill, that is, an alumina acid pot and bowl.

次いで攪拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち
造粒され、造粒混合物とされた。造粒混合物には、ボッ
トミルがアルミナ酸てあつたために、そのポット器壁お
よびボールから混入された酸化アルミニウムA1.03
が5重量%(ここでは5g)だけ包有されており、全体
として酸化アルミニウムA1.O,が8重量%(ここで
は8g)だけ包有されていた。造粒混合物に対しボット
ミルから混入された酸化アルミニウムA1□0:Iの平
均粒径は、1.0終mであった。
Next, the stirred mixture was dried to remove the solvent and then granulated to obtain a granulated mixture. The granulated mixture contains aluminum oxide A1.03 mixed in from the pot wall and ball because the bot mill was heated with alumina acid.
is included in the aluminum oxide A1. Only 8% by weight (here, 8 g) of O, was included. The average particle size of the aluminum oxide A1□0:I mixed into the granulated mixture from the bot mill was 1.0 m.

造粒混合物は、金星プレスおよびラバープレスによって
成型され、5璽■X5msX60m園の成形体とされた
。成型体は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰
囲気下において1900℃の温度で焼結され、セラミッ
クス焼結体とされた。
The granulated mixture was molded using a Kinsei press and a rubber press to form a molded product measuring 5 cm x 5 ms x 60 m. The molded body was placed in a graphite container and sintered at a temperature of 1900° C. in an argon atmosphere to form a ceramic sintered body.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。電気比抵抗が1.0×103Ωcmであったので、
セラミックス焼結体のワイヤ放電加工は、実質的に不可
能であった。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1. Since the electrical specific resistance was 1.0 x 103 Ωcm,
Wire electrical discharge machining of ceramic sintered bodies has been virtually impossible.

(比較例2) 炭化珪素SiC粉末およびホウ化チタンTin2粉末の
配合量がそれぞれ87gおよび5gとされたことを除き
、比較例1が反復された。
Comparative Example 2 Comparative Example 1 was repeated except that the amounts of silicon carbide SiC powder and titanium boride Tin2 powder were 87 g and 5 g, respectively.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1.

(比較例3) 炭化珪素SiC粉末およびホウ化チタンTie2粉末の
配合量がそれぞれ82gおよび10gとされたことを除
き、比較例1が反復された。
Comparative Example 3 Comparative Example 1 was repeated except that the amounts of silicon carbide SiC powder and titanium boride Tie2 powder were 82 g and 10 g, respectively.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。電気比抵抗が5.0×10’Ωcmであったので、
セラミックス焼結体のワイヤ放電加工速度は、0.00
3龍21分と小さく、経済的に不十分であった。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1. Since the electrical specific resistance was 5.0 x 10'Ωcm,
Wire electrical discharge machining speed of ceramic sintered body is 0.00
It was small, 21 minutes long for 3 dragons, and economically insufficient.

(比較例4) 平均粒径0.51Lmの炭化珪素SiC粉末70gは、
平均粒径1.5pmのホウ化チタンTin、粉末25g
とか添加されたのち、更に溶媒としてアセトン120腸
lが添加され、アルミナ酸のボットミルすなわちアルミ
ナ酸のポットおよびボールを用いて100時間にわたっ
て攪拌混合された。
(Comparative Example 4) 70 g of silicon carbide SiC powder with an average particle size of 0.51 Lm was
Titanium boride Tin, powder 25g with an average particle size of 1.5pm
After that, 120 liters of acetone was further added as a solvent, and the mixture was stirred and mixed for 100 hours using an alumina acid bot mill, that is, an alumina acid pot and bowl.

次いで攪拌混合物は、乾燥により溶媒か除去されたのち
造粒され、造粒混合物とされた。造粒混合物には、ボッ
トミルがアルミナ酸であったために、そのポット器壁お
よびボールから混入された酸化アルミニウムAIJ+が
5重量%(ここでは5g)だけ包有されていた。造粒混
合物に対しボットミルから混入された酸化アルミニウム
AIJsの平均粒径は、1.0終mであった。
Next, the stirred mixture was dried to remove the solvent and then granulated to obtain a granulated mixture. The granulated mixture contained 5% by weight (here 5 g) of aluminum oxide AIJ+ mixed in from the pot wall and ball since the bot mill was alumina acid. The average particle size of the aluminum oxide AIJs mixed into the granulated mixture from the bot mill was 1.0 m.

造粒混合物は、金型プレスおよびラバープレスによって
成型され、5■履×5■■×60■朧の成形体とされた
。成型体は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰
囲気下において1900℃の温度で焼結され、セラミッ
クス焼結体とされた。
The granulated mixture was molded using a mold press and a rubber press to form a 5 inch x 5 inch x 60 inch molded body. The molded body was placed in a graphite container and sintered at a temperature of 1900° C. in an argon atmosphere to form a ceramic sintered body.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。電気比抵抗が5.0×10’Ωcmであったので、
セラミックス焼結体のワイヤ放電加工速度は、0.00
3mm”/分と小さく、経済的に不十分てあった。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1. Since the electrical specific resistance was 5.0 x 10'Ωcm,
Wire electrical discharge machining speed of ceramic sintered body is 0.00
The speed was as small as 3 mm''/min and was economically insufficient.

(比較例5) 平均粒径0.5gmの炭化珪素SiC粉末80〜84g
は、平均粒径1.5gmのホウ化チタンTie2粉末1
6〜20gが添加されたのち、更に溶媒としてアセトン
120■lか添加され、°プラスチック製のボットミル
すなわちポットおよびモノボールを用いて100時間に
わたって撹拌混合された。
(Comparative Example 5) 80 to 84 g of silicon carbide SiC powder with an average particle size of 0.5 gm
is titanium boride Tie2 powder 1 with an average particle size of 1.5 gm.
After 6 to 20 grams were added, 120 liters of acetone was added as a solvent, and the mixture was stirred and mixed for 100 hours using a plastic bot mill or pot and monoball.

次いで攪拌混合物は、乾燥により溶媒が除去されたのち
造粒され、造粒混合物とされた。
Next, the stirred mixture was dried to remove the solvent and then granulated to obtain a granulated mixture.

造粒混合物は、金型プレスおよびラバープレスによって
成型され、5腸脂×5■■×60■鳳の成形体とされた
。成型体は、グラファイト容器に収容され、アルゴン雰
囲気下において2000℃を超える温度て焼結され、セ
ラミックス焼結体とされた。
The granulated mixture was molded using a mold press and a rubber press to form a molded body of 5 intestine x 5 x 60 x 10 mm. The molded body was placed in a graphite container and sintered at a temperature exceeding 2000° C. in an argon atmosphere to form a ceramic sintered body.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果か第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
The results are shown in Table 1.

エル蚊舛且と 炭化珪素SiC粉末およびホウ化チタンTie、粉末の
配合量がそれぞれ60gおよび40gとされ、かつ炭化
度50重量%のフェノールレジンを1.0〜10.0g
だけ添加し、かつ焼結温度を1900〜2200℃とし
たことを除き、比較例5が反復された。
The blended amounts of silicon carbide SiC powder and titanium boride Tie powder were 60 g and 40 g, respectively, and 1.0 to 10.0 g of phenol resin with a carbonization degree of 50% by weight.
Comparative Example 5 was repeated, except that the sintering temperature was 1900-2200°C.

セラミツクル焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies are characterized by relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature).
were measured, and the measurement results are shown in Table 1.

(比較例7) 炭化珪素SiC粉末およびホウ化チタンTi1t粉末の
配合量がそれぞれ20gおよび70gとされ、かつ酸化
アルミニウムA1.Oユ粉末が直接に添加されなかった
ことを除き、比較例1が反復された。
(Comparative Example 7) The blending amounts of silicon carbide SiC powder and titanium boride Ti1t powder were 20 g and 70 g, respectively, and aluminum oxide A1. Comparative Example 1 was repeated except that Oyu powder was not added directly.

セラミックス焼結体は、相対密度、電気比抵抗および曲
げ強さ(常温すなわち室温下における3点曲げの強さ)
について測定され、その測定結果が第1表に示されてい
る。
Ceramic sintered bodies have relative density, electrical resistivity, and bending strength (3-point bending strength at room temperature)
were measured, and the measurement results are shown in Table 1.

第1表を参照すれば明らかなように本発明によれば、セ
ラミックス焼結体の電気比抵抗を10−2Ωcm以下と
比較例に比して小さくできる。また本発明によれば、常
圧焼結でも10−2Ωcm以下の電気比抵抗および95
%以上の理論相対密度を達成でき、ひいては機械的強度
たとえば曲げ強さを500MPa以上と比較例に比して
大きくできる。このため本発明によれば、セラミックス
焼結体の放電加工を容易化でき、深度の大きな形状であ
っても短時間で加工でき、ひいては高強度および高靭性
を確保できる。
As is clear from Table 1, according to the present invention, the electrical resistivity of the ceramic sintered body can be reduced to 10 -2 Ωcm or less, compared to the comparative example. Further, according to the present invention, even under normal pressure sintering, the electrical resistivity is 10-2 Ωcm or less and the electrical resistivity is 95
% or more of the theoretical relative density, and as a result, the mechanical strength, for example, the bending strength, can be increased to 500 MPa or more, compared to the comparative example. Therefore, according to the present invention, electrical discharge machining of a ceramic sintered body can be facilitated, even a shape with a large depth can be machined in a short time, and high strength and high toughness can be ensured.

なお上述の実施例においては、炭化珪素SiC粉末の粒
径か0.5g、mとされているが、これに限定されるも
のではない。しかしながらセラミックス焼結体の機械的
強度などを考慮すると、炭化珪素SiC粉末の粒径は、
特にlBm以下であることが好ましい。
In the above embodiment, the particle size of the silicon carbide SiC powder is 0.5 g, m, but the particle size is not limited to this. However, considering the mechanical strength of the ceramic sintered body, the particle size of the silicon carbide SiC powder is
In particular, it is preferably 1Bm or less.

(3)発明の効果 上述より明らかなように1本発明にかかるセラミックス
焼結体は、 炭化珪素粉末25〜60重量部に対し、ホウ化チタン粉
末が30〜70重量部だけ配合され、かつ酸化アルミニ
ウム粉末が3〜15重量部だけ配合されており、不活性
ガス雰囲気下で1700〜2000℃の温度により焼結
されてなるので、 (a)電気比抵抗を10−2ΩC■以下に低減すること
ができる効果 を有し、ひいては (b)放電加工を容易とできる効果 を有し、併せて (c)常圧焼結でも10−2Ω(J以下の電気比抵抗で
かつ95%以上の理論相対密度 を達成でき、ひいては機械的強度た とえば曲げ強さを500MPa以上に大きくでき、高強
度および高靭性とでき る効果 も有する。
(3) Effects of the Invention As is clear from the above, the ceramic sintered body according to the present invention contains 30 to 70 parts by weight of titanium boride powder to 25 to 60 parts by weight of silicon carbide powder, and Since it contains 3 to 15 parts by weight of aluminum powder and is sintered at a temperature of 1,700 to 2,000°C in an inert gas atmosphere, (a) the electrical resistivity can be reduced to 10-2ΩC or less; In addition, (b) it has the effect of facilitating electrical discharge machining, and (c) it has an electrical resistivity of 10-2 Ω or less (J or less and a theoretical relative resistance of 95% or more) even during pressureless sintering. It also has the effect of achieving high density, increasing mechanical strength, such as bending strength, to 500 MPa or more, and achieving high strength and toughness.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)炭化珪素粉末25〜90重量部に対し、ホウ化チ
タン粉末が5〜70重量部だけ配合され、かつ酸化アル
ミニウム粉末が3〜15重量部だけ配合されており、不
活性ガス雰囲気下で1700〜2000℃の温度により
焼結されてなることを特徴とする炭化珪素質焼結体。 (2)炭化珪素粉末に対して4重量部以下の炭素が添加
されてなることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の炭化珪素質焼結体。 (4)曲げ強さが、室温下で500MPa以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項もしくは第(
2)項記載の炭化珪素質焼結体。 (4)電気比抵抗が、室温下で10Ω^2cm以下でな
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし第
(3)項のいずれか一項記載の炭化珪素質焼結体。
[Scope of Claims] (1) 5 to 70 parts by weight of titanium boride powder and 3 to 15 parts by weight of aluminum oxide powder are blended to 25 to 90 parts by weight of silicon carbide powder, A silicon carbide sintered body characterized by being sintered at a temperature of 1700 to 2000°C in an inert gas atmosphere. (2) The silicon carbide sintered body according to claim (1), wherein 4 parts by weight or less of carbon is added to the silicon carbide powder. (4) The bending strength is 500 MPa or more at room temperature.
2) The silicon carbide sintered body described in item 2). (4) The silicon carbide sintered body according to any one of claims (1) to (3), characterized in that the electrical resistivity is 10Ω^2cm or less at room temperature. .
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