JPH01286968A - 高靭性焼結体及びその製造方法 - Google Patents
高靭性焼結体及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
(a) 産業上の利用分野
この発明は耐薬品性耐ガヌ注パルプ、コック、容器、パ
イプ、切削バイト及び高温構造材料としてのバーナー、
炉内耐火物部品、炉芯管、線引ダイス等に好適に使用可
能で、特に非酸化性雰囲気で安定な材料であり、高温で
は成る程度塑性を示し、変形に対して柔軟であシ、また
金属と同程度の電気伝導度を持つため放電加工が可能で
、且つ高強度、高靭性、高硬度である炭化珪素繊維強化
IV及びV族遷移金属ホウ化物及び炭化物複合焼結体の
製造法に関するものである。
イプ、切削バイト及び高温構造材料としてのバーナー、
炉内耐火物部品、炉芯管、線引ダイス等に好適に使用可
能で、特に非酸化性雰囲気で安定な材料であり、高温で
は成る程度塑性を示し、変形に対して柔軟であシ、また
金属と同程度の電気伝導度を持つため放電加工が可能で
、且つ高強度、高靭性、高硬度である炭化珪素繊維強化
IV及びV族遷移金属ホウ化物及び炭化物複合焼結体の
製造法に関するものである。
(1))従来の技術
周知のようにセラミックスは耐熱性、耐酸化性に優れ、
高温での強度も大きいため溝上材料として注目されてい
るが、最近は繊維を導入して複合化することにより高強
度化、高靭性化する研究が行なわれている。繊維複合化
には連続繊維による場合とウィスカーのような短繊維に
よる場合とがある。短繊維を用いる場合、複雑形状に対
する成形性の容易さ及び通常のセラミックス製造技術が
適用できる利点がある。今までにSiCウィスカーを添
加しだSi3N4焼結体〔王制 信幸、小倉 透、木下
実、樋端 保夫:大阪工業技術試験所季報88 (1
982) 129.1及びSiCウィスカーを添加した
ムライト焼結体〔木材 桁上、安1)栄−1田辺 端博
、中野 端゛窯業協会 昭和60年度講演予稿集 P、
687(19s5)、) の例が報告されている。
高温での強度も大きいため溝上材料として注目されてい
るが、最近は繊維を導入して複合化することにより高強
度化、高靭性化する研究が行なわれている。繊維複合化
には連続繊維による場合とウィスカーのような短繊維に
よる場合とがある。短繊維を用いる場合、複雑形状に対
する成形性の容易さ及び通常のセラミックス製造技術が
適用できる利点がある。今までにSiCウィスカーを添
加しだSi3N4焼結体〔王制 信幸、小倉 透、木下
実、樋端 保夫:大阪工業技術試験所季報88 (1
982) 129.1及びSiCウィスカーを添加した
ムライト焼結体〔木材 桁上、安1)栄−1田辺 端博
、中野 端゛窯業協会 昭和60年度講演予稿集 P、
687(19s5)、) の例が報告されている。
しかしながら、SiCウィスカーを添加したSi3N4
焼結体は高靭性化するが、強度はむしろ低下することが
報告されている。このように従来の技術では、強度と靭
性をともに向上することは困難である。また短繊維を用
いる場合は成形が容易であるとはいっても、依然として
複雑形状に精密に加工することは困難である。
焼結体は高靭性化するが、強度はむしろ低下することが
報告されている。このように従来の技術では、強度と靭
性をともに向上することは困難である。また短繊維を用
いる場合は成形が容易であるとはいっても、依然として
複雑形状に精密に加工することは困難である。
(c) 発明が解決しようとする問題点SiCウィス
カーを添加したSi3N4焼結体は高靭性化することが
報告されている。SiCウィスカーを焼結体に添加した
場合に強度上昇と高靭性化がどの程度期待できるかは、
ウィスカーとマトリックスの相互作用によって定まる。
カーを添加したSi3N4焼結体は高靭性化することが
報告されている。SiCウィスカーを焼結体に添加した
場合に強度上昇と高靭性化がどの程度期待できるかは、
ウィスカーとマトリックスの相互作用によって定まる。
相互作用としては、化学反応性のものと、熱膨張係数差
に起因する残留熱応力による力学性のものとがあり、こ
の両者のかねあいによって焼結体の性質が定まる。
に起因する残留熱応力による力学性のものとがあり、こ
の両者のかねあいによって焼結体の性質が定まる。
たとえばウィスカーとマトリックスとの化学反応うな場
合にはその有効性はあまり期待できない。
合にはその有効性はあまり期待できない。
そこで、これらの複雑な相互作用が最適に働き、SiC
繊維を導入して複合化することによυ高強度化、高靭性
化のできるようなセラミックスをみつけなければならな
い。また、難加工性も解決すべき問題である。
繊維を導入して複合化することによυ高強度化、高靭性
化のできるようなセラミックスをみつけなければならな
い。また、難加工性も解決すべき問題である。
(d) 問題を解決するための手段
ウィスカーとマトリックスとの相互作用性からみて、周
期律表IV及びV族遷移金属ホウ化物及び炭化物を用い
ると高強度化、高靭性化を行なうことができる。まだこ
れらは電気伝導度が金属と同程度であるため、放電加工
が可能となり難加工性も解決する。
期律表IV及びV族遷移金属ホウ化物及び炭化物を用い
ると高強度化、高靭性化を行なうことができる。まだこ
れらは電気伝導度が金属と同程度であるため、放電加工
が可能となり難加工性も解決する。
(、) 作用
本法は周期律表IV及びV族遷移金属ホウ化物及び炭化
物粉末に10〜70容量%のSiCウィスカーを混ぜ、
全体が均質になるように混合した後、非酸化性雰囲気中
で成形焼結して炭化珪素繊維強化■及びV族遷移金属ホ
ウ化物及び炭化物複合焼結体を製造する。かくして得ら
れた炭化珪素繊維強化■及びV族遷移金属ホウ化物及び
炭化物複合焼結体は、IV及びV族遷移金属ホウ化物及
び炭化物単味の焼結体に比較して強度及び破壊靭性値、
硬度の増加がみられ、構造材料及び超硬材料として最適
である。
物粉末に10〜70容量%のSiCウィスカーを混ぜ、
全体が均質になるように混合した後、非酸化性雰囲気中
で成形焼結して炭化珪素繊維強化■及びV族遷移金属ホ
ウ化物及び炭化物複合焼結体を製造する。かくして得ら
れた炭化珪素繊維強化■及びV族遷移金属ホウ化物及び
炭化物複合焼結体は、IV及びV族遷移金属ホウ化物及
び炭化物単味の焼結体に比較して強度及び破壊靭性値、
硬度の増加がみられ、構造材料及び超硬材料として最適
である。
(f) 実施例
ホウ化チタン(T i B 2 )粉末にSiCウィス
カーを容積比で10%混ぜ、有機溶媒としてエタノール
を、ウィスカー分散剤として界面活性剤を入れたものを
湿式混合してスラリーを作製する。スラリーを赤外線ラ
ンプで加熱乾燥して、エタノールを除去し、60メツシ
ユのふるいを通した後、アルゴン雰囲気下200℃に加
熱して分散剤を除去して原料粉末を作製する。次にこの
粉末を非酸化性雰囲気中で温度1850〜1900℃1
圧力370Kg/adで1〜1,5hr焼結させて試料
を作製した。
カーを容積比で10%混ぜ、有機溶媒としてエタノール
を、ウィスカー分散剤として界面活性剤を入れたものを
湿式混合してスラリーを作製する。スラリーを赤外線ラ
ンプで加熱乾燥して、エタノールを除去し、60メツシ
ユのふるいを通した後、アルゴン雰囲気下200℃に加
熱して分散剤を除去して原料粉末を作製する。次にこの
粉末を非酸化性雰囲気中で温度1850〜1900℃1
圧力370Kg/adで1〜1,5hr焼結させて試料
を作製した。
この試料の粉末X線回折を表1に示す。
表I T i B 2複合焼結体のX線回折T:Ti
B2. S:β−3iC 次にこの焼結体試料の常温における物性値を表2に示す
。比較のために同様の焼結法で作製したホウ化チタン単
味の値も合わせて示す。
B2. S:β−3iC 次にこの焼結体試料の常温における物性値を表2に示す
。比較のために同様の焼結法で作製したホウ化チタン単
味の値も合わせて示す。
表2T i B2複合焼結体の物性
その他の実施例を表3に示す。
表3 実施例
Z r B 2複合焼結体の粉末X線回折を表4に、N
bC複合焼結体の粉末X線回折を表5に示す。
bC複合焼結体の粉末X線回折を表5に示す。
またTiB2以外の複合焼結体の物性値を表6に示す。
表4 ZrB2複合焼結体のX線回折
※Z : ZrB2 、 S : a S iCC
50NbC複合焼結体のX線回折 ※N:NbC,S:β−8iC 表5 T + B 2以外の複合焼結体の物性これら
の表の値にみられるように、SiCウイス省を添加した
複合焼結体は単味に比<(高強度・高靭性、高硬度が期
待できる。
50NbC複合焼結体のX線回折 ※N:NbC,S:β−8iC 表5 T + B 2以外の複合焼結体の物性これら
の表の値にみられるように、SiCウイス省を添加した
複合焼結体は単味に比<(高強度・高靭性、高硬度が期
待できる。
(g) 発明の効果
本発明は以上説明したように、従来からあるホウ化物及
び炭化物よりも高強度、高靭性、高硬度であり、耐薬品
性、耐ガス性バルブ、コック、容器、パイプ、切削バイ
ト及び高温構造材料として、バーナー、炉内耐火物部品
、炉芯管、線引ダイス等に最適である。
び炭化物よりも高強度、高靭性、高硬度であり、耐薬品
性、耐ガス性バルブ、コック、容器、パイプ、切削バイ
ト及び高温構造材料として、バーナー、炉内耐火物部品
、炉芯管、線引ダイス等に最適である。
指定代理人
工業技術院名古屋工業技術試験所長
磯谷三男
Claims (1)
- 周期律表IV及びV族の遷移金属ホウ化物及び炭化物
粉末に10〜70容量%の炭化珪素短繊維単味又は焼結
助剤を混ぜ、全体が均質になるように混合した後、非酸
化性雰囲気中で、1300℃以上の温度で、常圧又は圧
力100kg/cm^2以上で焼結させ炭化珪素繊維強
化IV及びV族遷移金属ホウ化物及び炭化物複合焼結体
を製造することを特徴とする製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63114399A JPH01286968A (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | 高靭性焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63114399A JPH01286968A (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | 高靭性焼結体及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01286968A true JPH01286968A (ja) | 1989-11-17 |
JPH0585509B2 JPH0585509B2 (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=14636707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63114399A Granted JPH01286968A (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | 高靭性焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01286968A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10101433A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan | TiB2 −SiC系複合セラミックス |
JP2012201566A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Ube Industries Ltd | 無機繊維結合セラミックス部品及びその製造方法 |
JP2015521150A (ja) * | 2012-05-01 | 2015-07-27 | アメリカ合衆国 | 耐熱金属ホウ化物セラミック、及びそれを生産する方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62230675A (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-09 | 黒崎窯業株式会社 | 高靭性ZrB2焼結体 |
JPS63225578A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-20 | 株式会社リケン | 高硬度、高靭性且つ高強度の炭化チタン(Tic)/炭化珪素(Sic)ウイスカ−複合焼結体及びその製造方法 |
JPS6433069A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-02 | Kobe Steel Ltd | Shaft shaped ceramic cutting tool |
-
1988
- 1988-05-11 JP JP63114399A patent/JPH01286968A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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JPS62230675A (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-09 | 黒崎窯業株式会社 | 高靭性ZrB2焼結体 |
JPS63225578A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-20 | 株式会社リケン | 高硬度、高靭性且つ高強度の炭化チタン(Tic)/炭化珪素(Sic)ウイスカ−複合焼結体及びその製造方法 |
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JP2012201566A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Ube Industries Ltd | 無機繊維結合セラミックス部品及びその製造方法 |
JP2015521150A (ja) * | 2012-05-01 | 2015-07-27 | アメリカ合衆国 | 耐熱金属ホウ化物セラミック、及びそれを生産する方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0585509B2 (ja) | 1993-12-07 |
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