JPH01317169A - Ceramic compact and production thereof - Google Patents

Ceramic compact and production thereof

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JPH01317169A
JPH01317169A JP1045113A JP4511389A JPH01317169A JP H01317169 A JPH01317169 A JP H01317169A JP 1045113 A JP1045113 A JP 1045113A JP 4511389 A JP4511389 A JP 4511389A JP H01317169 A JPH01317169 A JP H01317169A
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JP
Japan
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ceramic
binder
molded body
polysilazane
ceramic molded
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Application number
JP1045113A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sunao Suzuki
直 鈴木
Kazuyoshi Kine
甲子 一良
Masaaki Ichiyama
一山 昌章
Tomohiro Kato
智浩 加藤
Hiroshi Kaya
茅 博司
Takeshi Isoda
磯田 武志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Publication date
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Publication of JPH01317169A publication Critical patent/JPH01317169A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve high-temperature strength, corrosion and oxidation resistance and mechanical workability by calcining a ceramic compact containing a binder which is a specific polysilazane. CONSTITUTION:(a) A binder which is a polysilazane having units expressed by the formula as main recurring units and 100-50000 molecular weight, preferably chain inorganic polysilazane having 600-1400 number-average molecular weight is dissolved in (b) a solvent (e.g., xylene) to provide (B) a solution of the binder, which is then mixed with (A) ceramic powder. The resultant mixture is subsequently formed to afford a ceramic compact, which is then calcined at 400-1500 deg.C to convert the binder into ceramics. Thereby, integration is carried out.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はセラミックス成形体とその製造方法に係り、よ
り詳しく述べると、特定のポリシラザン系ブレセラミッ
クスポリマーを含むバインダーを用いて得られるセラミ
ックス成形体、特にセラミックス成形焼結体と、その製
造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a ceramic molded body and a method for producing the same, and more specifically, a ceramic molded body obtained using a binder containing a specific polysilazane-based brace ceramics polymer. In particular, the present invention relates to a ceramic molded sintered body and a method for manufacturing the same.

(従来の技4)F・テ〕 従来、セラミックス成形体は、セラミックスの機械加工
が難しいごとから、通常、セラミックスの粉末又はスラ
リーを用いて成形し、それを焼結して製造されている。
(Conventional Technique 4) F. Te] Conventionally, ceramic molded bodies are usually manufactured by molding using ceramic powder or slurry and sintering the molded product, since machining of ceramics is difficult.

その成形用バインダーとしてはポリヒニルブチラールそ
の他の各種の有機高分子系バインダーが用いられている
As the molding binder, polyhinyl butyral and various other organic polymer binders are used.

また、窒化ケイ素、炭化ケイ素など多くのセラミックス
ば難焼結性であるので、適当な焼結助剤(焼結用バイン
ダー)を用いて緻密化を図ることが行なわれている。例
えば、窒化ケイ素の焼結にはアルミナ、イントリア、マ
グネシアなどの焼結助剤が、また炭化ケイ素の焼結には
ホウ素、炭素などの焼結助剤が用いられている。
Furthermore, since many ceramics such as silicon nitride and silicon carbide are difficult to sinter, densification is attempted using an appropriate sintering aid (sintering binder). For example, sintering aids such as alumina, intoria, and magnesia are used for sintering silicon nitride, and sintering aids such as boron and carbon are used for sintering silicon carbide.

一方、焼成後セラミックス化するプリセラミックポリマ
ーが知られており、例えばポリカルポジラン、ポリチタ
ノカルボシラン、ポリメチルシラザンなどの有機ケイ素
化合物が開発され、バインダーとして用いることも提案
されている。
On the other hand, preceramic polymers that form ceramics after firing are known, and organosilicon compounds such as polycarpodilane, polytitanocarbosilane, and polymethylsilazane have been developed, and their use as binders has also been proposed.

〔発明が解決しようとする課題] 有機高分子系バインダーを用いてセラミックス成形体を
製造する場合には、セラミックスの焼結前に有機高分子
系バインダーを除去する工程(いわゆる脱脂工程あるい
は脱ハインダー工程)が必要になり、η°産性を低下さ
せるのめならず、有機高分子系バインダー自体はセラミ
ックスの焼結を促進する作用は全く有していない。
[Problems to be Solved by the Invention] When producing a ceramic molded body using an organic polymer binder, a process of removing the organic polymer binder (so-called degreasing process or dehindering process) is required before sintering the ceramic. ), which inevitably reduces η° productivity, and the organic polymer binder itself has no effect of promoting sintering of ceramics.

一方、従来より用いられている焼結助剤はガラス相を形
成することによってセラミックスの低温焼結を可能にす
るものであるため、ガラス相に起因する高温強度、耐酸
化性、耐食性等の低下が遊心Jられない。また、焼結助
剤を用いてもその焼結温度はかなり高いために、焼結過
程で粒成長が起きて焼結体の強度が低下するとともに、
高温焼結の生産性の低さは否定できない。また、こうし
て得られたセラミックス成形焼結体は難加工性である。
On the other hand, conventionally used sintering aids enable low-temperature sintering of ceramics by forming a glass phase. But I can't play around with it. In addition, even if a sintering aid is used, the sintering temperature is quite high, so grain growth occurs during the sintering process, reducing the strength of the sintered body.
The low productivity of high-temperature sintering cannot be denied. Moreover, the ceramic molded sintered body thus obtained is difficult to process.

一方、プリセラミックポリマーをハ・インダーとして用
いる場合には、脱脂工程が不要である、低温焼成が可能
である、などの利点があるが、従来提案されているプリ
セラミ・ツクポリマーはいずれも熱分解収率が低いため
に得られるセラミックス成形体の密度及び強度に限界が
ある。また、特にポリカルボンラン、ポリチタノカルボ
シランなどでは炭素が過剰に残留してセラミックス成形
体の構造欠陥の原因になるという不都合がある。さらに
は、提案されているポリカルボランなどは融解性が高い
ために多量に添加できないという不都合がある。
On the other hand, when using a preceramic polymer as a binder, there are advantages such as no degreasing process is required and low temperature firing is possible. Due to the low yield, there is a limit to the density and strength of the ceramic molded body that can be obtained. Further, in particular, polycarbonane, polytitanocarbosilane, and the like have the disadvantage that excessive carbon remains, causing structural defects in the ceramic molded body. Furthermore, the proposed polycarborane and the like have a disadvantage that they cannot be added in large amounts because of their high melting properties.

[課題を解決するだめの手段] 本発明者らは、上記の如き従来技術の現状に鑑み、脱脂
工程の不要なプリセラミックスポリマーをバインダーと
して用いる方法において、熱分解収率を高める、残留炭
素量を低減する、融解性を改善する、など工人すること
によって、高温強度を有し、耐食性、耐酸化性に優れ、
また機械加工性も兼ねO;;1えたセラミックス成形体
が得られるのでばないかとの考えの下で、鋭意研究を進
めた結果、本発明を完成したものである。
[Means for Solving the Problem] In view of the current state of the prior art as described above, the present inventors have developed a method that uses a preceramic polymer as a binder that does not require a degreasing step, and has developed a method that increases the amount of residual carbon and increases the pyrolysis yield. It has high temperature strength, excellent corrosion resistance and oxidation resistance,
The present invention was completed as a result of intensive research based on the idea that it would be possible to obtain a ceramic molded body with excellent machinability.

すなわち、本発明によれば、第1に、主たる繰り返し単
位か−(SiH2Nl+−)−で表わされ、約100〜
50.000の範囲内の分子量を有するポリシラザンか
らなるバインダーを含むセラミックス成形体を焼成して
該バインダーをセラミックス化し、一体化して得られる
ことを特徴とするセラミックス成形体が提供される。
That is, according to the present invention, firstly, the main repeating unit is represented by -(SiH2Nl+-)-, and is about 100 to
A ceramic molded body is provided, which is obtained by firing a ceramic molded body containing a binder made of polysilazane having a molecular weight within the range of 50,000 to convert the binder into a ceramic and integrating the binder.

第2に、主たる繰り返し単位か−(SiH2N11)−
で表わされ、数平均分子量が200〜500000であ
り、1分子中の31シ基とS i fl □法の比(S
 i I+ 2基/ S i It 3% )が2.5
〜8,4てあって、しかも元素比率がSi:50重量%
〜70重■%、N:20重量%〜34重量%、旧5重量
%〜9重量%であるポリシラザンからなるバインダーを
含むセラミックス成形体を焼成して該バインダーをセラ
ミックス化し、一体化して得られることを特徴とするセ
ラミックス成形体が提供される。
Second, the main repeating unit -(SiH2N11)-
The number average molecular weight is 200 to 500,000, and the ratio of 31 groups in one molecule to
i I+ 2 groups/S i It 3%) is 2.5
~8.4, and the element ratio is Si:50% by weight
-70% by weight, N: 20% - 34% by weight, N: 20% - 34% by weight, former 5% - 9% by weight, obtained by firing a ceramic molded body containing a binder made of polysilazane, converting the binder into a ceramic, and integrating it. A ceramic molded body characterized by the following is provided.

第3に、主たる繰り返し単位が((SiHz)−(N0
汗と−(−(sillz) ro−)(これらの式中、
n、m、rはそれぞれ1,2または3である。)で表わ
され、約500〜50,000の範囲内の分子量を有す
るポリシロキサンからなるバインダーを含むセラミック
ス成形体を焼成して該バインダーをセラミックス化し、
一体化して得られることを特徴とするセラミックス成形
体が提供される。
Third, the main repeating unit is ((SiHz)-(N0
sweat and -(-(sillz) ro-) (in these formulas,
n, m and r are each 1, 2 or 3. ) and having a molecular weight in the range of about 500 to 50,000, a ceramic molded body containing a binder made of polysiloxane is fired to form the binder into a ceramic,
A ceramic molded body characterized in that it is obtained in an integrated manner is provided.

第4に、組成式(R3il−INH)X((R3iH)
 l sN) I−x(但し、式中、Rは独立してアル
キル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基
、またはこれらの基以外で81に直結する原子が炭素で
ある基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アルコ
キシ基を表わし、そしてQ、 4 < x < 1であ
る)。
Fourth, the composition formula (R3il-INH)X((R3iH)
l sN) I-x (wherein R is independently an alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, aryl group, or a group other than these groups in which the atom directly connected to 81 is carbon, an alkylsilyl group , represents an alkylamino group, an alkoxy group, and Q, 4 < x < 1).

で表わされ、約200′〜100.000の範囲内の分
子量を有するポリオルガノヒドロシラザンからなるバイ
ンダーを含むセラミックス成形体を焼成して該バインダ
ーをセラミックス化し、一体化して得られるごとを特徴
とするセラミックス成形体が提供される。
It is characterized by being obtained by firing a ceramic molded body containing a binder made of polyorganohydrosilazane having a molecular weight within the range of about 200' to 100.000, converting the binder into a ceramic, and integrating the binder. A ceramic molded body is provided.

第5に、主たる繰り返し単位が一5iR111NIlz
−(式中、RI )  R2はそれぞれ独立して水素原
子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、ア
ル4−ルアミノ基、アリール基、アルキルシリル基から
選ばれる)で表わされる主骨格と、−(N11′)−i
−(式中、nは1又は2である)で表わされる架橋結合
を有し、ゲイ素原子に結合する窒素と球素との原子比(
N/Si)が少なくとも0.80である数平均分子量が
約200〜500,000の改質ポリシラザン高重合体
からなるバインダーを含むセラミックス成形体を焼成し
て該バインダーをセラミックス化し、一体化して得られ
ることを特徴とするセラミックス成形体が提供される。
Fifth, the main repeating unit is 15iR111NIlz
- (in the formula, RI) R2 is each independently selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aru-4-lamino group, an aryl group, and an alkylsilyl group); (N11')-i
- (in the formula, n is 1 or 2), the atomic ratio of nitrogen and spherical atoms bonded to the gay element atoms (
A ceramic molded body containing a binder made of a modified polysilazane high polymer having a number average molecular weight of about 200 to 500,000 and a N/Si) of at least 0.80 is fired to form the binder into a ceramic and then integrated. A ceramic molded body is provided.

第6に、ポリシラザンと金属ア月ど1キシドとの反応生
成物であるポリメタロシラザンからなるバインダーを含
むセラミックス成形体を焼成して該バインダーをセラミ
ックス化し、一体化して14Bられるごとを特徴とする
セラミックス成形体が提供される。
Sixthly, a ceramic molded body containing a binder made of polymetallosilazane, which is a reaction product of polysilazane and metal acetate, is fired to form the binder into a ceramic, which is then integrated into 14B. A ceramic molded body is provided.

同様に、本発明によれば、上記の各セラミックス成形体
を製造する方法が提供される。
Similarly, according to the present invention, a method for manufacturing each of the above ceramic molded bodies is provided.

すなわち、第1に、土たる繰り返し単位が(S i I
I。N11)で表わされ、約100〜50.000の範
囲内の分子量を有するポリシラザンからなるバインダー
を含むセラミックス成形体を焼成して該バインダーをセ
ラミックス化し、一体化したセラミックス成形体を得る
ことを特徴とするセラミックス成形体の製造方法が提供
される。
That is, first, the repeating unit of soil is (S i I
I. A ceramic molded body containing a binder made of polysilazane represented by N11) and having a molecular weight within the range of about 100 to 50,000 is fired to convert the binder into a ceramic, thereby obtaining an integrated ceramic molded body. A method for manufacturing a ceramic molded body is provided.

第2に、主たる繰り返し単位が(Sit12NIl+−
で表わされ、数平均分子量が約200〜500000で
あり、1分子中のSiH3基と5ill□基の比(Si
llz基/5ilh基)が2.5〜8.4であって、し
かも元素比率がSi:50重量%〜70重量%、N:2
0重量%〜34重量%、H:5重量%〜9重量%である
ポリシラザンからなるバインダーを含むセラミックス成
形体を焼成して該バインダーをセラミックス化し、一体
化したセラミックス成形体を得ることを特徴とするセラ
ミックス成形体の製造方法が提供される。
Second, the main repeating unit is (Sit12NIl+-
It is expressed as
llz group/5ilh group) is 2.5 to 8.4, and the element ratio is Si: 50% to 70% by weight, N: 2
A ceramic molded body containing a binder made of polysilazane having a content of 0% to 34% by weight and H: 5% to 9% by weight is fired to convert the binder into a ceramic, thereby obtaining an integrated ceramic molded body. A method for manufacturing a ceramic molded body is provided.

第3に、主たる繰り返し単位が−(−(sioz)n(
No)=3−と−H5i II z) rOう−(これ
らの式中、n 、m、rはそれぞれ1.2または3であ
る。)で表わされ、約500〜50.000の範囲内の
分子量を有するボリシ「1キザンからなるバインダーを
含むセラミックス成形体を焼成して該バインダーをセラ
ミックス化し、一体化したセラミックス成形体を得るこ
とを特徴とするセラミックス成形体の製造方法が提供さ
れる。
Third, the main repeating unit is -(-(sioz)n(
No) = 3- and -H5i II z) rOu- (in these formulas, n, m, r are each 1.2 or 3), and is within the range of about 500 to 50,000. Provided is a method for producing a ceramic molded body, which comprises firing a ceramic molded body containing a binder made of 100% oxide having a molecular weight of 100% to form a ceramic, thereby obtaining an integrated ceramic molded body.

第4に、組成式(R5i11NII)X((R5ill
)1.sN) +−に(但し、式中、Rは独立してアル
キル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基
、また6;1これらの基以外で31に直結する原子が炭
素である基、アルキルシリルW1アルキルアミノ基、ア
ルコ;1−シ基を表わし、そし°ζ0.4 < x <
 ]である)。
Fourth, the compositional formula (R5i11NII)X((R5ill
)1. sN) +- (wherein R is independently an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or 6;1 a group in which the atom directly connected to 31 other than these groups is carbon, an alkyl Silyl W1 represents an alkylamino group, alco;1-cy group, and °ζ0.4 < x <
).

で表わされ、約200〜100.000の範囲内の分子
量を有するボリオルガノピドロシラリ′ンからなるバイ
ンダーを含むセラミックス成形体を焼成して該バインダ
ーをセラミックス化し、−・体化したセラミックス成形
体を得ることを’IM徴とするセフミ。
A ceramic molded body containing a binder made of polyorganopidrosilarin represented by Sefumi whose 'IM sign is to get a body.

クス成形体の製造方法が提供される。A method for manufacturing a cookie cutter is provided.

第5に、主たる繰り返し単位が〜SiR+HNRz−(
式中、R1,R2はそれぞれ独立して水素原子、アルキ
ル基、アルケニル基、ンクロアルキル基、アルキルアミ
ノ法、アリール基、アルキルシリル鰭から選ばれる)で
表わされる主骨格と、−(Nllf(式中、nは1又は
2である)で表わされる架橋結合を有し、ケイ素原子に
結合する窒素と珪素との原子比(N/Si)が少なくと
も0.80である数平均分子量が約200〜500.0
00の改質ポリシラザン高重合体からなるバインダーを
含むセラミックス成形体を焼成して該バインダーをセラ
ミックス化し、一体化したセラミックス成形体を得るこ
とを特徴とするセラミックス成形体の製造方法が提供さ
れる。
Fifth, the main repeating unit is ~SiR+HNRz-(
In the formula, R1 and R2 are each independently selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an cycloalkyl group, an alkylamino group, an aryl group, and an alkylsilyl fin. wherein n is 1 or 2), the atomic ratio of nitrogen bonded to silicon atoms and silicon (N/Si) is at least 0.80, and the number average molecular weight is about 200 to 500.0
A method for producing a ceramic molded body is provided, which comprises firing a ceramic molded body containing a binder made of a modified polysilazane high polymer No. 00 to convert the binder into a ceramic to obtain an integrated ceramic molded body.

第6に、ポリシラザンと金属アルコキシ1′との反応生
成物であるポリメタロノラザンからなるバインダーを含
むセラミックス成形体を焼成して該バインダーをセラミ
ックス化し、一体化したセラミックス成形体を得ること
を特徴とするセラミ・ンクス成形体の製造方法が提供さ
れる。
Sixthly, a ceramic molded body containing a binder made of polymetalonolazane, which is a reaction product of polysilazane and metal alkoxy 1', is fired to convert the binder into a ceramic, thereby obtaining an integrated ceramic molded body. A method for manufacturing a ceramic inx molded body is provided.

」二記第1の発明でバインダーに使用する主たる繰り返
し単位が(SillzNll)で表わされるポリシラザ
ン(以下、無機ポリシラザンと称する。)は、100〜
50,000の数平均分子量を有するもので、環状無機
ポリシラザン、鎖状無機ポリシラザンあるいはそれらの
混合物から構成される。本発明において好ましく用いら
れる無機ポリシラザンは、数平均分子量300〜200
0好ましくは600〜1400の1jli状無機ポリシ
ラザンである。
2. The polysilazane (hereinafter referred to as inorganic polysilazane) whose main repeating unit is represented by (SillzNll) used in the binder in the first invention is 100 to
It has a number average molecular weight of 50,000 and is composed of a cyclic inorganic polysilazane, a linear inorganic polysilazane, or a mixture thereof. The inorganic polysilazane preferably used in the present invention has a number average molecular weight of 300 to 200.
It is preferably a 1jli-like inorganic polysilazane having a molecular weight of 600 to 1,400.

前記で示した無機ボリシラリ′ンは、下記に示す如き方
法で合成することができる。
The inorganic borisilaline shown above can be synthesized by the method shown below.

■ 本発明者特許出願(特願6O−145903)−5
ilhCffi2+2Py −> 5il12Cp、2
・2Py adduct・S+1hCff 2 ・2P
y adduct +3Nl13−→−イ5ilhNl
l)。l−2NllaC1,−+−2Py■ D、5e
yferLhら([lSP 4,397,828)■ 
 W、M、5canLlinら、  lnorg、ch
em、  1972. 11このような無機ポリシラザ
ンは、重合度の程度により、オイル状物質あるいは粉末
として得ることができる。そして、いずれの場合にも、
キシレン等の溶剤に容易に可溶である。したがって、こ
のような溶剤中に、各種セラミックス粉末と無機ポリシ
ラザンとを添加し、混合することによって、容易にセラ
ミックス粉体中に、バインダーとして均一に分布させる
ことが可能である。ここで、無機ポリシラザンは、解こ
ろ剤(分散剤)としても作用するため、本スラリーは造
粒用あるいはスラリー成形用に適した均質なスラリーと
なる。故に、成形法としては、金型プレス法、ラバープ
レス法などのプレス成形法、押出し法、シート法、鋳込
み法なとのスラリー成形法を適用することができる。
■ Inventor patent application (patent application 6O-145903)-5
ilhCffi2+2Py -> 5il12Cp, 2
・2Py adduct・S+1hCff 2 ・2P
y adduct +3Nl13-→-i5ilhNl
l). l-2NllaC1, -+-2Py■ D, 5e
yferLh et al. ([lSP 4,397,828)■
W, M, 5canLlin et al., lnorg, ch.
em, 1972. 11 Such inorganic polysilazane can be obtained as an oil-like substance or a powder depending on the degree of polymerization. And in any case,
Easily soluble in solvents such as xylene. Therefore, by adding various ceramic powders and inorganic polysilazane to such a solvent and mixing them, it is possible to easily distribute them uniformly as a binder in the ceramic powder. Here, since the inorganic polysilazane also acts as a deflating agent (dispersing agent), the present slurry becomes a homogeneous slurry suitable for granulation or slurry molding. Therefore, as a molding method, a press molding method such as a mold press method or a rubber press method, or a slurry molding method such as an extrusion method, a sheet method, or a casting method can be applied.

以上のようにして得られた成形体を焼結すると、無機ポ
リシラザンは、熱分解し、水素が揮散し、活性度の高い
SlとNがセラミックス粒子と反応し、焼結用バインダ
ーとして作用し、粒子間を強固に結合する。これは、従
来の5iJ4セラミツク粉末を用いて焼結する場合と木
質的に異なる。
When the molded body obtained as described above is sintered, the inorganic polysilazane is thermally decomposed, hydrogen is volatilized, highly active Sl and N react with the ceramic particles, and act as a sintering binder. Strongly bonds between particles. This differs in wood quality from the case of sintering using conventional 5iJ4 ceramic powder.

5i3Nn粉末の場合にはSi −N間の結合が強く、
難焼結性である。そこで、5i3Naを焼結するために
ば1lj2203やMgOの焼結助剤を添加している。
In the case of 5i3Nn powder, the bond between Si and N is strong,
It is difficult to sinter. Therefore, in order to sinter 5i3Na, sintering aids such as 1lj2203 and MgO are added.

これに対し、本発明で用いるプレセラミックポリマーか
らは比較的低温でSiやNがラジカルの形で、すなわち
、非常に高活性な状態で発生し、セラミック粒子(又存
在すれば強化繊維)と強固な結合を形成する。また、プ
レセラミックポリマーがセラミックス化するとき、セラ
ミックス原料と基本的に反応しない場合と、反応する場
合とがあるが、反応する場合には、もちろん、上記の高
活性ゆえに反応性も高い。セラミックス原料と反応しな
い場合、本発明で用いるブレセラミックスポリマーはは
基本的にSi3N4になるか、このSi:+N+は13
00〜1500°C程度で生成し、それは非晶質又は微
結晶質である。このため、比較的低密度であるが機械的
特性に優れたセラミックス成形焼結体である。また、よ
り高温熱処理(焼成)で結晶化する場合にも、上記高活
性及び非晶質状態を介して結晶化するため、従来の5i
Jaの焼結とは異なるメカユスムでセラミックス化し、
より緻密でより機械的特性に優れたセラミックス成形焼
結体が得られる。また、セラミックス原料と反応する場
合も、同様の理由から、より緻密で、より機械的特性に
優れたセラミックス成形焼結体が得られる。
On the other hand, from the preceramic polymer used in the present invention, Si and N are generated in the form of radicals at relatively low temperatures, that is, in a very highly active state, and form strong bonds with ceramic particles (and reinforcing fibers if present). form a bond. Furthermore, when a preceramic polymer is turned into a ceramic, there are cases in which it basically does not react with the ceramic raw material, and cases in which it reacts with the ceramic raw material, but when it does react, of course, the reactivity is also high due to the above-mentioned high activity. If it does not react with the ceramic raw material, the ceramic polymer used in the present invention basically becomes Si3N4, or this Si:+N+ is 13
It is produced at about 00 to 1500°C and is amorphous or microcrystalline. Therefore, it is a ceramic molded sintered body with relatively low density but excellent mechanical properties. In addition, even when crystallized by higher temperature heat treatment (calcination), the crystallization occurs through the above-mentioned highly active and amorphous state, so the conventional 5i
Made into ceramics using a different mechanism than Ja sintering,
A ceramic molded sintered body that is denser and has better mechanical properties can be obtained. Furthermore, when reacting with ceramic raw materials, a ceramic molded sintered body that is denser and has better mechanical properties can be obtained for the same reason.

すなわち、本発明のセラミックス成形体焼結体の組織は
従来のセラミックス(S is N a )の焼結によ
り得られる焼結体の組織とは異なる。プリセラミックス
ポリマーがセラミックス化して非晶質や微結晶質になる
場合には、明らかに従来の結晶質とは異なるが、ブレセ
ラミックスポリマーが結晶化する場合にも、従来法の焼
結体のように5iJa結晶粒の粒界を焼結助剤との反応
に起因する粒界相で結合する組織を必要としない点で従
来法による焼結体と組織が異なる。本発明でもセラミッ
クス粒子としてA P 203などを添加することがで
き、そのような場合にはAz20.と5IJaとの反応
生成物と同様の相が生成する可能性はあるか、その生成
メカユスムの相違に起因して得られる焼結体の内部組織
には相違が残る。
That is, the structure of the ceramic molded sintered body of the present invention is different from the structure of the sintered body obtained by conventional sintering of ceramics (S is Na ). When a preceramic polymer becomes ceramic and becomes amorphous or microcrystalline, it is clearly different from conventional crystalline materials, but even when preceramic polymers crystallize, they are not as sintered as conventional methods. The structure differs from that of the conventional sintered body in that it does not require a structure in which the grain boundaries of the 5iJa crystal grains are bonded by a grain boundary phase caused by a reaction with a sintering aid. Also in the present invention, A P 203 or the like can be added as ceramic particles, and in such a case, Az20. Is there a possibility that a phase similar to the reaction product of 5IJa and 5IJa is generated?Due to the difference in the mechanism of formation, differences remain in the internal structure of the obtained sintered body.

このように、ポリシラザンの熱分解により生成した窒化
珪素質セラミックス粒子と任意のセラミックスとが反応
するケースも当然あるわけで、この場合には、ポリシラ
ザンとセラミックスとが成形時にポリマー系バインダー
という利点を生かした均一混合が容易であること、及び
熱分解によって生成した活性度の高い珪素、窒素または
非晶質窒化珪素の存在により、反応が活発に起こるため
、市販の窒化珪素粉末を用いるよりも低温で緻密化する
、あるいは強固な焼結体が作製できるとい・)利点があ
る。このケースの代表例は、任意のセラミックスとして
A P−203,SiO□等の酸化物を用いた場合で、
それぞれ、ポリシラザンを用いるとサイアロン、酸窒化
珪素なとの珪素、窒素を含む化合物の生成反応が活発に
起こるため、結果的に焼結が促進され、強固な焼結体と
なる。
Naturally, there are cases where the silicon nitride ceramic particles produced by the thermal decomposition of polysilazane react with any ceramic. It is easy to mix homogeneously, and the reaction occurs actively due to the presence of highly active silicon, nitrogen, or amorphous silicon nitride produced by thermal decomposition, so it can be used at lower temperatures than using commercially available silicon nitride powder. It has the advantage that it can be densified or a strong sintered body can be produced. A typical example of this case is when an oxide such as AP-203 or SiO□ is used as the arbitrary ceramic.
When polysilazane is used, a reaction to form a compound containing silicon and nitrogen with sialon, silicon oxynitride, etc. occurs actively, resulting in accelerated sintering and a strong sintered body.

なお、前述したように、ポリシラザンの熱分解によって
生成した非晶質あるいは微結晶窒化珪素質セラミックス
粒子が任意のセラミックス粒子間を強固に結合し充填す
る、つまり反応しないケースの代表例としては、主とし
て、酸化物等の焼結助剤を添加しない窒化珪素、炭化珪
素等の非酸化物セラミックスを用いた場合である。しか
し、反応の有無は、焼結温度と時間、セラミックスの種
類と混合比などによるため、最終的には、A、ポリシラ
ザンの熱分解によって生成した非晶質あるいは微結晶窒
化珪素質セラミックス粒子、B、ポリシラザンの熱分解
により生成した窒化珪素質セラミックス粒子と任意のセ
ラミックスとの反応により生成した珪素、窒素を含む化
合物(一種類とは限らない)、 の二種類の組織のうちの少なくとも一種を含むセラミッ
クス成形体となる。
As mentioned above, as a typical example of a case where amorphous or microcrystalline silicon nitride ceramic particles generated by thermal decomposition of polysilazane firmly bond and fill any ceramic particles, that is, they do not react, This is a case where non-oxide ceramics such as silicon nitride and silicon carbide to which no sintering aids such as oxides are added are used. However, the presence or absence of a reaction depends on the sintering temperature and time, the type of ceramic and the mixing ratio, etc., so in the end, A, amorphous or microcrystalline silicon nitride ceramic particles produced by thermal decomposition of polysilazane, B , a compound containing silicon and nitrogen (not limited to one type) produced by the reaction between silicon nitride ceramic particles produced by thermal decomposition of polysilazane and any ceramic, and at least one of the following two types of structures: It becomes a ceramic molded body.

このように反応した場合の組織においても、従来の組織
と比較して、同一化学組成条件で比較すると、より均質
な組織が得られる。すなわち、異常粒成長が起こらない
。そのため、機械的性質か向上する効果がある。
Even in the structure when reacting in this way, a more homogeneous structure can be obtained when compared with the conventional structure under the same chemical composition conditions. That is, abnormal grain growth does not occur. Therefore, it has the effect of improving mechanical properties.

また、ブレセラミックスポリマーが熱処理によりSi、
Nを発生し、セラミックス化する場合、その結合力は、
熱分解収率の高いプレセラミンクポリマーを用いる程、
さらに、結合に関与しない過剰の炭素を残存させないプ
レセラミンクポリマーを用いる程強固であるため、木質
的に有機基を有することなく、熱分解後、高純度な5L
Na組成となる無機ポリシラザンは、焼結用バインダー
として適したプレセラミックポリマーと言える。残留炭
素量としては、熱分解後、30wt%以下、より望まし
くは15wL%以下、さらに望ましくは5iyt%以下
であることが望ましいが、本発明で用いるポリシラザン
によれば、このような炭素量はもちろん、さらには実質
的に炭素分を残さないことが可能である。また、この5
IJN4の形態は、通常、非晶質あるいは3000Å以
下、1000Å以下という極めて小さな結晶粒子という
形でセラミックス粒子間を充てんするため、粒成長抑制
剤としての役割をも果す。
In addition, by heat treatment, Bureceramics polymer can be made into Si,
When generating N and making it into ceramics, the bonding force is
The higher the thermal decomposition yield of preceramic polymer, the more
Furthermore, since it is strong enough to use pre-ceramink polymer that does not leave excess carbon that is not involved in bonding, it does not have organic groups in the wood, and after thermal decomposition, it produces high-purity 5L.
Inorganic polysilazane having a Na composition can be said to be a preceramic polymer suitable as a binder for sintering. The amount of residual carbon after thermal decomposition is preferably 30wt% or less, more preferably 15wL% or less, and even more preferably 5iyt% or less, but according to the polysilazane used in the present invention, such a carbon amount is of course Furthermore, it is possible to substantially leave no carbon content. Also, this 5
The form of IJN4 is usually in the form of amorphous or very small crystal grains of 3000 Å or less, 1000 Å or less, which fill the space between ceramic particles, and therefore also serves as a grain growth inhibitor.

なお、ブレセラミックスポリマーが活性なSl。Note that the breceramic polymer is active in Sl.

Nを生成してセラミ・7クス化する反応は、約400°
Cより始まり、約1500°Cで完了する。
The reaction that generates N and turns into ceramic/7x is approximately 400°
It starts at 1500°C and ends at about 1500°C.

また、無機ポリシラザンの添加量は、目的とする焼結体
の特性、例えば、強度、密度、加工性などに応し、制限
なく増減することが可能である。
Further, the amount of the inorganic polysilazane added can be increased or decreased without any restriction depending on the properties of the intended sintered body, such as strength, density, workability, etc.

これは、従来のプレセラミックポリマーと異なり、重合
度をコンI・ロールするごとにより、融解の度合いを低
減し、多量添加時においても成形体の軟化を防止するこ
とができるためである。
This is because, unlike conventional preceramic polymers, by controlling the degree of polymerization, the degree of melting can be reduced and softening of the molded body can be prevented even when a large amount is added.

従って、本発明によれば、実質的な部分がセラミックス
粒子からなり、これらを結合するバインダー(すなわち
ブレセラミックスポリマーがセラミックス化した部分)
がセラミックス粒子間を結合するのに必要な程度に極め
て少量存在する系から、実質的にバインダーがセラミッ
クス化した部分がマトリックスをなし、その中にセラミ
ックス粒子が分散したような系まで、いろいろな系が存
在しうる。しかも、これらの系において組織が特異であ
ることは、先に述べた通りである。
Therefore, according to the present invention, the substantial portion is made of ceramic particles, and the binder that binds them together (i.e., the portion in which the ceramic polymer is made into ceramic)
There are various types of systems, ranging from systems in which a very small amount of binder is present to form a bond between ceramic particles, to systems in which the binder is essentially made into a ceramic, forming a matrix in which ceramic particles are dispersed. can exist. Moreover, as mentioned above, the organization of these systems is unique.

また、同様にして、セラミックス粒子と共に、又はセラ
ミックス粒子に代えて、金属又はセラミックスのウィス
カ、短繊維、連続繊維を含むようにしてもよい。
Similarly, metal or ceramic whiskers, short fibers, or continuous fibers may be included together with or in place of ceramic particles.

本発明で用いる無機ポリシラザンは側鎖に有機基を木質
的に有しないポリシラザンであって、分子量(重合度)
が約100〜50.,000 (約2〜1ooo)の範
囲内にあるポリシラザンである。このようt(無機ポリ
シラザンは、例えば、ジハロシランと塩基を反応させて
ジハロシランのアククツを生成させた後、このアダクツ
とアンモニアを反応させて製造することができる(特開
昭60−、1/15903号公報参照)。
The inorganic polysilazane used in the present invention is a polysilazane that does not have an organic group in the side chain in a woody manner, and has a molecular weight (degree of polymerization) of
is about 100~50. ,000 (approximately 2 to 1 ooo). Such inorganic polysilazane can be produced, for example, by reacting dihalosilane with a base to produce a dihalosilane adduct, and then reacting this adduct with ammonia (JP-A-60-1/15903). (see official bulletin).

本発明で用いる無機ポリシラザンの分子量が100より
小さいと溶剤と一緒に蒸発するためバインダーとしての
効果が薄れ、50,000より大きいと溶剤に不溶のた
め混合が不均一となり、セラミックス強度が低下する。
If the molecular weight of the inorganic polysilazane used in the present invention is less than 100, it will evaporate together with the solvent, reducing its effectiveness as a binder, while if it is more than 50,000, it will be insoluble in the solvent, resulting in uneven mixing and a decrease in ceramic strength.

このようなバインダーを用いてセラミックスを成形する
には、前記の如(、溶剤中にセラミックス粉末と無機ポ
リシラザンを添加し混合してスラリーを作成してスラリ
ー成形するか、あるいはこのスラリーから溶剤を蒸発さ
せて造粒粉を作成してプレス成形すればよい。
In order to mold ceramics using such a binder, it is necessary to add ceramic powder and inorganic polysilazane to a solvent and mix them to form a slurry, or to evaporate the solvent from this slurry. Granulated powder may be prepared by press molding.

一例として、プレス法を適用するためには、スプレード
ライヤーにより、スラリー中の溶剤を蒸発させ、造粒粉
とすればよい。このとき、無機ポリシラザンは、造粒の
ための成形用バインダーとして働くと同時に、焼結用バ
インダー(焼結助剤)として、セラミックス粉体中に均
一に混合されたことになる。このようにして得られた造
粒粉をプレス成形することにより、所定の形状の成形体
を得ることができる。また、スラリー成形法によれば、
造粒粉を経ずに直接成形用かつ焼結用バインダーが均一
に混合された成形体を得ることができる。
For example, in order to apply the press method, the solvent in the slurry may be evaporated using a spray dryer to form granulated powder. At this time, the inorganic polysilazane acts as a molding binder for granulation and at the same time is uniformly mixed into the ceramic powder as a sintering binder (sintering aid). By press-molding the granulated powder obtained in this way, a molded article having a predetermined shape can be obtained. Also, according to the slurry molding method,
A molded body in which binder for molding and sintering is uniformly mixed can be obtained directly without using granulated powder.

なお、本発明では、無機ポリシラザンを溶剤に溶解した
溶液にセラミックス成形体(焼結体)を浸漬して、成形
体(焼結体)中に無機ポリシラザンを含浸したセラミッ
クス成形体を焼成することによっ一ζ、セラミックス成
形体(焼結体)を緻密化することも可能である。
In addition, in the present invention, the ceramic molded body (sintered body) is immersed in a solution in which inorganic polysilazane is dissolved in a solvent, and the ceramic molded body in which the molded body (sintered body) is impregnated with the inorganic polysilazane is fired. Therefore, it is also possible to densify a ceramic molded body (sintered body).

溶剤としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香
族炭化水素の炭化水素溶媒、ハロゲン化メタン、ハロゲ
ン化エタン、ハロゲン化ヘンゼン等のハロケン化炭化水
素、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類な
どが使用できる。好ましい溶媒は、塩化メチレン、り1
:Jロポルム、四塩化炭素、ブロモホルム、塩化エチレ
ン、塩化エチリデン、トリクロロエタン、テトラクロロ
エタン等のハロゲン化炭化水素、エチルエーテル、イソ
プロピルエーテル、エチルブチルエーテル、ブチルエー
テル、1.2−ジオキンエタン、ジオキサン、ジメチル
ジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン
等のエーテル類、ペンタンヘ:1−ナン、イソヘキサン
、メチルペンクン、へブタン、イソー\プクン、オクタ
ン、イソオクタン、シクロペンクン、メチルシクロペン
クン、シクロヘキザン、メチルシクロヘキサン、ヘンゼ
ン、トルエン、キシレン、エチルヘンゼン等の炭化水素
等である。
Examples of solvents include hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as halogenated methane, halogenated ethane, and halogenated Hensen, aliphatic ethers, and alicyclic ethers. Ethers such as can be used. The preferred solvent is methylene chloride,
: Jroporum, carbon tetrachloride, bromoform, ethylene chloride, ethylidene chloride, halogenated hydrocarbons such as trichloroethane, tetrachloroethane, ethyl ether, isopropyl ether, ethyl butyl ether, butyl ether, 1,2-dioquinethane, dioxane, dimethyldioxane, tetrahydrofuran , ethers such as tetrahydropyran, pentane: 1-nan, isohexane, methylpenkune, hebutane, iso\pukun, octane, isooctane, cyclopenkune, methylcyclopenkune, cyclohexane, methylcyclohexane, hensen, toluene, xylene, ethylhensen, etc. hydrocarbons, etc.

得られたセラミックス成形体を焼成して無機ポリシラザ
ンをセラミックス化し、セラミックス成形焼結体を得る
ことができる。焼成条件は真空中、不活性ガス、還元性
ガス、炭化水素ガスのうちから選ばれる少なくとも1種
からなる雰囲気中で600〜2300°Cの温度範囲内
で加熱焼結する。
The obtained ceramic molded body is fired to turn the inorganic polysilazane into a ceramic, thereby obtaining a ceramic molded sintered body. The firing conditions include heating and sintering in a temperature range of 600 to 2300° C. in a vacuum, in an atmosphere consisting of at least one selected from inert gas, reducing gas, and hydrocarbon gas.

こうして得られる焼結体は、用いたセラミックス粒子あ
るいはウィスカーの間をポリシラザンが加熱分解して生
成した非晶質または3000Å以下あるいは1000Å
以下の極めて微細な粒子によってうめられた組織となる
The sintered body thus obtained is an amorphous body formed by thermal decomposition of polysilazane between the ceramic particles or whiskers used, or a sintered body with a diameter of 3000 Å or less or 1000 Å.
The structure is filled with the following extremely fine particles.

こうして、本発明によれば、プレセラミックポリマーと
してポリシラザンを選択し、かつ側鎖に有機基を有しな
いポリシラザンを選択することによって、低温焼成で機
械的性質及び化学的性質に優れたセラミックス成形焼結
体が得られる。
Thus, according to the present invention, by selecting polysilazane as the preceramic polymer and selecting polysilazane having no organic group in the side chain, ceramic forming and sintering with excellent mechanical and chemical properties can be achieved by firing at a low temperature. You get a body.

上記無機ポリシラザンに代えて、又はそれと共に、主た
る繰り返し単位が(S i II□Nllう−で表わさ
れ、数平均分子量が約200〜500000であり、1
分子中の5iHz基とSiH2基の比(S i H2基
/Si++、基)が2.5〜8.4であって、しかも元
素比率がSi:50重量%〜70重量%、N:20重量
%〜34重量%、I]:5重量%〜9重量%であるポリ
シラザン(無機ポリンラザン高重合体)を用いることが
−(きる。このような無機ポリシラザン高重合体を用い
ることによっても、第1の発明と同様の効果を得ること
ができる(第2の発明)。
Instead of or together with the above inorganic polysilazane, the main repeating unit is represented by (S i II□Nll-), the number average molecular weight is about 200 to 500,000, and
The ratio of 5iHz group to SiH2 group in the molecule (S i H2 group/Si++, group) is 2.5 to 8.4, and the element ratio is Si: 50% to 70% by weight, N: 20% by weight % to 34% by weight, I]: 5% to 9% by weight. The same effect as the invention can be obtained (second invention).

このような無機ポリシラザン高重合体は、無機ポリシラ
ザンを塩基性溶媒中又は塩基性化合物を含む溶媒中で加
熱するごとによって製造される(特願昭6.3−7/1
918号明細書参照)。
Such an inorganic polysilazane high polymer is produced by heating an inorganic polysilazane in a basic solvent or a solvent containing a basic compound (Japanese Patent Application No. 6.3-7/1)
(See specification No. 918).

出発無機ポリシラザンーンは、前記第1の発明で用いた
無機ポリシラザンであることができる。
The starting inorganic polysilazane may be the inorganic polysilazane used in the first invention.

前記出発原料である無機シラザンを塩基性溶媒又は塩基
性化合物を添加した溶媒中で加熱し、脱水素重縮合反応
(以下、単に重縮合反応とも言う)させる。この場合、
塩基性化合物としては、窒素やリンの如き塩基性元素を
含有する化合物、例えば、第3級アミン類や、立体障害
性の基を有する2級アミン類、フォスフイン等を用いる
ことができる。用いる反応溶媒は、非塩基性溶媒にこの
ような塩基性化合物を添加した溶媒あるいは塩基性化合
物自体からなる溶媒である。非塩基性溶媒に塩基性化合
物を添加する場合、塩基性化合物の添加量は、非塩基性
溶媒100重量部に対し少なくとも5重量部、好ましく
は20重量部以上である。塩基性化合物の添加量がこれ
より少なくなると、重縮合反応が円滑に促進されない。
The inorganic silazane, which is the starting material, is heated in a basic solvent or a solvent to which a basic compound has been added to cause a dehydrogenation polycondensation reaction (hereinafter also simply referred to as a polycondensation reaction). in this case,
As the basic compound, compounds containing basic elements such as nitrogen and phosphorus, such as tertiary amines, secondary amines having a sterically hindered group, and phosphine can be used. The reaction solvent used is a solvent prepared by adding such a basic compound to a non-basic solvent, or a solvent consisting of the basic compound itself. When adding a basic compound to a non-basic solvent, the amount of the basic compound added is at least 5 parts by weight, preferably 20 parts by weight or more, per 100 parts by weight of the non-basic solvent. If the amount of the basic compound added is less than this, the polycondensation reaction will not be smoothly promoted.

重縮合反応においては、無機ポリシラザン高重合体、即
ち、高分子量化された無機ポリシラザンを含む溶媒溶液
が得られるが、この場合、その溶液組成を調整して、塩
基性化合物又は塩基性溶媒含量を、全溶媒中30重量%
以下、好ましくは5重量%以下にするのがよい。
In the polycondensation reaction, a solvent solution containing an inorganic polysilazane high polymer, that is, a high molecular weight inorganic polysilazane, is obtained, but in this case, the solution composition is adjusted to reduce the basic compound or basic solvent content. , 30% by weight in total solvent
The content is preferably 5% by weight or less.

無機ポリシラザンの重縮合反応は、次の如き素反応を含
んでいるものと考えられる。
The polycondensation reaction of inorganic polysilazane is considered to include the following elementary reactions.

(1)前記一般弐N)において、 +        1 2−5i−N−→−3i−N−+II□II     
11 HIf     If −3i−N −I H この無機ポリシラザン高重合体は、前記の、1ン)に原
料無機ポリシラザンの重縮合反応によってηミ成された
重合体であり、無機ポリシラザン分子中に新しい架橋結
合が生じて高分子量化されたものである。即ち、この無
機ポリシラザン高重合体は、前記のように数平均分子量
100〜50.000の無機ポリシラザンを原料として
用い、これを架橋高分子化することによって形成される
ことから、その分子量は、当然のことながら、原料無機
ポリシラザンの分子量よりも増加されたものとなる。−
膜面には、無機ポリシラザン高重合体は、数平均分子量
200〜500,000 、好ましくは、1,500〜
10.000を有する。
(1) In the above general 2N), + 1 2-5i-N-→-3i-N-+II□II
11 HIf If -3i-N -IH This inorganic polysilazane high polymer is a polymer obtained by polycondensation reaction of the raw material inorganic polysilazane to the above-mentioned 1), and new crosslinks are created in the inorganic polysilazane molecule. It has a high molecular weight due to bonding. That is, since this inorganic polysilazane high polymer is formed by crosslinking and polymerizing inorganic polysilazane having a number average molecular weight of 100 to 50,000 as a raw material as described above, its molecular weight is naturally However, the molecular weight is greater than that of the raw material inorganic polysilazane. −
On the membrane surface, the inorganic polysilazane high polymer has a number average molecular weight of 200 to 500,000, preferably 1,500 to 500,000.
It has 10.000.

無機ポリシラザン高重合体は、分子構造的には前記の如
き特徴を有し、原料無機ポリシラザンと区別されるもの
であるが、その他、多くの枝分れ構造を有する点もその
特徴の1つである。この枝分れ構造のために、無機ポリ
シラザン高重合体は、原料無機ポリシラザンに比して高
分子量化されたものでありながら、むしろ溶媒可溶性に
おいて改善された結果を与える。例えば、5eyfer
th等が先に提案した無機シラザンは、−S i −I
f / N −Itのプロトン比か約3.3のオイル状
液体であるが、約200°Cで加熱するか室温で3〜5
日放置することにより固化するものであった。これに対
し、この無機ポリシラザン高重合体は、200〜500
,000の分子量を持ち、1分子中のS i II 3
基の数は、通常、原料無機ポリシラザンの2倍以上に増
加し、溶媒再可溶性を有する。無機ポリシラザン高重合
体が原料無機ポリシラザンに比してより多くの枝分れ構
造を有する理由は、重縮合反応で、重縮合反応以外に、
例えば、次のような反応が起ることによるものと考えら
れる。
Inorganic polysilazane polymers have the above-mentioned characteristics in terms of molecular structure, which distinguishes them from the raw material inorganic polysilazane, but one of their other characteristics is that they have many branched structures. be. Due to this branched structure, the inorganic polysilazane high polymer has a higher molecular weight than the raw material inorganic polysilazane, but rather provides improved solvent solubility. For example, 5eyfer
The inorganic silazane previously proposed by th et al.
It is an oily liquid with a proton ratio of f/N-It of about 3.3, but it can be heated at about 200 °C or 3-5 at room temperature.
It solidified when left in the sun. On the other hand, this inorganic polysilazane high polymer has a molecular weight of 200 to 500
,000, and S i II 3 in one molecule
The number of groups is usually twice or more greater than that of the raw material inorganic polysilazane, and it has solvent resolubility. The reason why the inorganic polysilazane high polymer has a more branched structure than the raw material inorganic polysilazane is due to the polycondensation reaction.
For example, this is thought to be due to the following reactions occurring.

□ 1I   II   H 1II    1 ++   11  11   H この無機ポリシラザン高重合体の枝分れ構造は、例えば
、”HNMRスペクトル測定により得られる(SiH2
)/ (SiJ) ((Sillz) :δ4.8にお
レノる5i−H共鳴の面積の1/2 、(Silla)
 :δ4.4における5i−H共鳴面積の173〕比に
よって評価することができる。原料無機ポリシラザンの
場合、(Sillz) / (Si11:+)比は、5
.0〜19.0の範囲であるが、無機ポリシラザン高重
合体の場合、それぞれ、2.5〜8.4の低められた値
となる。無機ポリシラザン高重合体のS i ++ 2
 / S i H3比が上記範囲でない場合、成因性、
賦形性等が劣り、所期の目的を達成することができない
□ 1I II H 1II 1 ++ 11 11 H The branched structure of this inorganic polysilazane high polymer can be obtained by, for example, "HNMR spectrum measurement (SiH2
)/(SiJ) ((Silla): 1/2 of the area of 5i-H resonance at δ4.8, (Silla)
:173] ratio of the 5i-H resonance area at δ4.4. In the case of raw material inorganic polysilazane, the (Sillz) / (Si11:+) ratio is 5
.. The range is from 0 to 19.0, but in the case of inorganic polysilazane high polymers, the values are lowered from 2.5 to 8.4, respectively. S i ++ 2 of inorganic polysilazane high polymer
/S i H3 ratio is not within the above range, pathogenic,
The excipient properties are poor and the intended purpose cannot be achieved.

無機ポリシラザン化重合体は、前記の如き分子構造的特
徴を有するとともに、物性的には、架橋結合を有しなが
ら、有機溶媒に可溶であり、特に溶液から溶媒を除去し
て得られた固体重合体は、溶媒に対して再可溶性を有す
るという大きな特徴を示す。従来の無機ポリシラザンの
場合、安定性が悪く、その溶液から溶媒を除去すると樹
脂状固体を生成し、このものは溶媒に不溶であったが、
無機ポリシラザン高重合体はこのような傾向を示さない
。従って、従来の無機ポリシラザンの場合、固体重合体
としての取扱いが不可能ないし著しく困難であったのに
対し、無機ポリシラザン高重合体は固体重合体として容
易に取扱うことができる。
Inorganic polysilazane polymers have the above-mentioned molecular structural characteristics, and in terms of physical properties, they are soluble in organic solvents while having cross-linked bonds, and are particularly solids obtained by removing the solvent from a solution. Polymers exhibit a major characteristic of being re-soluble in solvents. Conventional inorganic polysilazane has poor stability, and when the solvent is removed from its solution, it produces a resinous solid, which is insoluble in the solvent.
Inorganic polysilazane polymers do not exhibit this tendency. Therefore, while conventional inorganic polysilazane is impossible or extremely difficult to handle as a solid polymer, inorganic polysilazane high polymers can be easily handled as a solid polymer.

更に無機ポリシラザン高重合体は元素比率がSi:59
重量%〜70重量%、N:20重量%〜34重量%、1
(=5重量%〜9重量%であることを特徴とする。
Furthermore, the inorganic polysilazane high polymer has an elemental ratio of Si:59.
Weight% to 70% by weight, N: 20% to 34% by weight, 1
(=5% to 9% by weight).

無機ポリシラザン高重合体の好ましい元素比;(はSi
:61重量%〜68重足%、N:25重量%〜33 i
t<景%、1]:5重量%〜8重計%であり、更に好ま
しい元素比率はSi:644重量%〜6重量%、N:2
77重量%〜3重量%、I];5重量%〜7重量%であ
る。
Preferred elemental ratio of the inorganic polysilazane high polymer; (Si
: 61% to 68% by weight, N: 25% to 33% by weight
t < weight%, 1]: 5% to 8% by weight, and more preferable element ratios are Si: 644% to 6% by weight, N: 2
77% to 3% by weight, I]; 5% to 7% by weight.

無機ポリシラザン高重合体の元素比率が上記範囲を満た
さないと固体重合体として容易に取り扱うことが困難と
なって所期の目的を達成することができない。
If the element ratio of the inorganic polysilazane high polymer does not satisfy the above range, it will be difficult to easily handle it as a solid polymer, and the intended purpose will not be achieved.

セラミックス成形体(焼結体)の製造用バインダーとし
てポリシラリ′ン系プレセラミックポリマーが優れてい
ることは前記の通りであるが、セラミックスの種類やセ
ラミックスに複合する強化材の種類によってはケイ素と
窒素以外の元素、例えば酸素、炭素、金属元素などがバ
インダー中に含有されていることが望ましい場合がある
。例えば、酸化物、炭化物、酸窒化物、炭窒化物系のセ
ラミックス用バインダーとしては酸素や炭素が含まれて
いることが望まれる。また、金属繊維で強化したセラミ
ックス焼結体ではバインダーが金属元素を含むことによ
って金属繊維との密着力を向上させることが可能である
。また特定の金属等は焼結助剤として働き有効であると
考えられる。このような観点から、セラミックス成形体
(焼結体)製造用バインダーについて検討を進めた結果
、有機基を有しないポリシラザンを基本としてこれに酸
素を導入したポリシロキサザン、炭素を導入したポリオ
ルガノヒドロシラザン、金属を導入したポリメタロシラ
ザンは、それぞれ特有の有用性があり、これらのバイン
ダーを用いて製造したセラミックス成形体(焼結体)は
固有に優れた機械的及び化学的特性を有するものである
ことを見い出した。こうして、前記第3ないし第6発明
を完成した。これらのバインダーにおいては、各ポリマ
ーがそれぞれ有機基を有する量が少ないほど、セラミン
ク収率が高く、より緻密な組織を提供する利点が保有さ
れろ。
As mentioned above, polysilarin-based preceramic polymers are excellent as binders for producing ceramic molded bodies (sintered bodies), but depending on the type of ceramic and the type of reinforcing material composited with the ceramic, silicon and nitrogen It may be desirable for the binder to contain other elements such as oxygen, carbon, metal elements, etc. For example, it is desirable that the binder for oxide, carbide, oxynitride, and carbonitride-based ceramics contains oxygen and carbon. Furthermore, in a ceramic sintered body reinforced with metal fibers, it is possible to improve the adhesion with the metal fibers by including a metal element in the binder. In addition, certain metals are considered to be effective as sintering aids. From this point of view, we investigated binders for producing ceramic molded bodies (sintered bodies) and found that polysiloxane, which is based on polysilazane without organic groups, has oxygen introduced into it, and polyorganohydro, which has carbon introduced therein. Silazane and metal-incorporated polymetallosilazane each have their own unique usefulness, and ceramic molded bodies (sintered bodies) manufactured using these binders have uniquely excellent mechanical and chemical properties. I discovered something. In this way, the third to sixth inventions were completed. In these binders, the smaller the amount of organic groups each polymer has, the higher the ceramic yield and the advantage of providing a denser structure.

これらのポリマーからなるバインダーにおいて、セラミ
ックス成形体の作製方法、焼成方法は、前記無機ポリシ
ラザンからなるバインダーについて説明したのと同様で
ある。
In the binder made of these polymers, the method for producing the ceramic molded body and the method for firing are the same as those described for the binder made of the inorganic polysilazane.

本発明で用いるボリシ[Iキザザンは、例えば、ジハロ
シランまたはジハロシランとルイス塩基のアダクトに、
アンモニアと水または酸素とを反応させて製造すること
ができる(特開昭62−195024号公報参照)。
The borish[Ikizazan used in the present invention is, for example, a dihalosilane or an adduct of a dihalosilane and a Lewis base,
It can be produced by reacting ammonia with water or oxygen (see JP-A-62-195024).

本発明で用いるポリオルガノ上1−ロシラザンは、例え
ば、オルガノヒドロシバ[Iシランとルイス塩基との錯
体に乾燥アンモニアを反応させて製造することができる
(特開昭61−89230号公報、米国特許4,659
,850号明細書参照)。
The polyorgano-1-rosilazane used in the present invention can be produced, for example, by reacting a complex of organohydrosilane and a Lewis base with dry ammonia (JP-A-61-89230, U.S. Pat. ,659
, No. 850).

本発明で用いる改質ポリシラザン高重合体は、一般式−
5iR,HNI12  (式中、R1,Rzはそれぞれ
独立して水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロ
アルキル基、アルキルアミノ基、アリール基、アルキル
シリル基から選ばれる)で表わされる骨格を有し、数平
均分子量が100〜so、oooのポリシラザンとアン
モニア又はヒドラジンとを塩基性条件下で脱水素重縮合
反応させることによって製造できる(特願昭63−74
919号明細書参照)。
The modified polysilazane polymer used in the present invention has the general formula -
5iR, HNI12 (wherein R1 and Rz are each independently selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an alkylamino group, an aryl group, and an alkylsilyl group), It can be produced by dehydrogenation polycondensation reaction of polysilazane with a number average molecular weight of 100 to so, ooo and ammonia or hydrazine under basic conditions (Japanese Patent Application No. 63-74
(See specification No. 919).

この改質ポリシラザン高重合体はSiに対するNのモル
比が高められることによって、N / S i比がSi
3N4のそれに近ずくため、ブレセラミックスポリマー
としてより理想的である。
By increasing the molar ratio of N to Si, this modified polysilazane high polymer has a N/Si ratio of Si
Since it is close to that of 3N4, it is more ideal as a breatheramic polymer.

改質ポリシラザン高重合体を製造するために用いる原料
ポリシラザンは、一般式−5iR+llNR2−で表わ
される骨格を有するものである。
The raw material polysilazane used to produce the modified polysilazane high polymer has a skeleton represented by the general formula -5iR+11NR2-.

前記式中R1及びR2は、水素原子、アルキル基、アル
ケニル基、シクロアルキル基、アルキルアミノ基、アリ
ール基又はアルキルシリル基を示す。
In the above formula, R1 and R2 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an alkylamino group, an aryl group, or an alkylsilyl group.

原料ポリシラザンは、100〜50,000の数平均分
子量を有するもので、環状ポリシラザン、鎖状ポリシラ
ザンあるいはそれらの混合物から構成される。本発明に
おいて好ましく用いられる原料ポリシラザンは、数平均
分子量300〜2000好ましくは600〜1400の
鎖状ポリシラザンである。
The raw material polysilazane has a number average molecular weight of 100 to 50,000 and is composed of cyclic polysilazane, chain polysilazane, or a mixture thereof. The raw material polysilazane preferably used in the present invention is a chain polysilazane having a number average molecular weight of 300 to 2,000, preferably 600 to 1,400.

このようなポリシラザンは、前記無機ポリシラザンのほ
か、次のような製法で製造できる。
In addition to the above-mentioned inorganic polysilazane, such polysilazane can be produced by the following method.

■ B、J、AyJetl(USP 3,318.82
3)・5itlzCj2 z+MezNH−)lIzs
i (NMez) 2 + Me2Ntl ・IICl
■ B, J, AyJetl (USP 3,318.82
3)・5itlzCj2 z+MezNH-)lIzs
i (NMez) 2 + Me2Ntl ・IICl
.

−HzSi (NMez) 2 +MeNIIz −+
 −(11zSiNMc)−i +Me2NII −+
−1h■ D、5eyferthら(USP 4..1
82,669)■ 本発明者特許出願(時開61−89
230)・MeSiHCffiz +2Py  □ M
eSiHCffiz・2Py adducL出発原料で
あるポリシラザンは塩基性条件下でアンモニア又はヒド
ラジンと脱水素重縮合反応(以下、単に重縮合反応とも
甑う)させる。この場合、塩基性条件とは、反応系に塩
基性化合物、例えば、第3級アミン類や、立体障害性の
基を有する2級アミン類、フォスフイン等を共存させる
ことを意味する。このような塩基性条件は、反応溶媒中
に塩基性化合物を添加することによって形成し得る他、
反応溶媒として塩基性溶媒又は塩基性溶媒と非塩基性溶
媒との混合物を用いることによって形成することができ
る。塩基性化合物の添加量は、反応溶媒100重量部に
対し少なくとも5重量部、好ましくは20重量部以上で
ある。塩基性化合物の添加量がこれより少なくなると、
重縮合反応が円滑に促進されない。
−HzSi (NMez) 2 +MeNIIz −+
−(11zSiNMc)−i +Me2NII −+
-1h■ D, 5eyferth et al. (USP 4..1
82,669) ■ Inventor patent application (JKAI 61-89)
230)・MeSiHCffiz +2Py □ M
eSiHCffiz·2Py adducL Polysilazane, which is a starting material, is subjected to a dehydrogenation polycondensation reaction (hereinafter also simply referred to as polycondensation reaction) with ammonia or hydrazine under basic conditions. In this case, basic conditions mean that a basic compound such as tertiary amines, secondary amines having a sterically hindered group, phosphine, etc. are allowed to coexist in the reaction system. Such basic conditions can be created by adding a basic compound to the reaction solvent, and
It can be formed by using a basic solvent or a mixture of a basic solvent and a non-basic solvent as the reaction solvent. The amount of the basic compound added is at least 5 parts by weight, preferably 20 parts by weight or more, per 100 parts by weight of the reaction solvent. If the amount of basic compound added is less than this,
Polycondensation reaction is not promoted smoothly.

重縮合反応は、前記した如き溶媒中で好ましくは実施さ
れるが、この場合、原料ポリシラザンの溶媒中濃度は0
.1〜50重量%、好ましくは1〜12重量%である。
The polycondensation reaction is preferably carried out in a solvent as described above, but in this case, the concentration of the raw material polysilazane in the solvent is 0.
.. It is 1 to 50% by weight, preferably 1 to 12% by weight.

ポリシラザンの濃度がこれより低いと分子間重縮合反応
が十分進行せず、またそれより高いと分子間重縮合反応
が進みすぎてゲルを生成するようになる。反応温度は、
−78〜300°C1好ましくは一40〜180°Cで
あり、それより低い温度では重縮合反応が十分進行せず
、それより高い濃度でば重縮合反応が進めすぎてゲルを
生成する。
If the concentration of polysilazane is lower than this, the intermolecular polycondensation reaction will not proceed sufficiently, and if it is higher than this, the intermolecular polycondensation reaction will proceed too much and a gel will be produced. The reaction temperature is
The temperature is -78 to 300°C, preferably -40 to 180°C; at lower temperatures, the polycondensation reaction does not proceed sufficiently, and at higher concentrations, the polycondensation reaction proceeds too much and forms a gel.

また、重縮合反応剤として用いるアンモニア又はヒドラ
ジンの使用量は、ポリシラザン1モル(平均モル)に対
するモル比で、0.01〜5.0、好ましく39) くは0.5〜3.0の範囲であり、それより低いと重縮
合反応が十分進行せず、それより高いと重縮合反応が進
めすぎてゲルを生成する。反応雰囲気としては、大気の
使用が可能であるが、好ましくは、アンモニア、ヒドラ
ジン又はその他のアミン等からなる塩基性雰囲気や、乾
燥窒素、乾燥アルコン等の不活性カス雰囲気あるいはそ
れらの混合雰囲気が使用される。
Further, the amount of ammonia or hydrazine used as a polycondensation reactant is in the range of 0.01 to 5.0, preferably 39) or 0.5 to 3.0, as a molar ratio to 1 mole (average mole) of polysilazane. If it is lower than that, the polycondensation reaction will not proceed sufficiently, and if it is higher than that, the polycondensation reaction will proceed too much and a gel will be produced. As the reaction atmosphere, air can be used, but preferably a basic atmosphere consisting of ammonia, hydrazine or other amines, an inert gas atmosphere such as dry nitrogen or dry alcon, or a mixed atmosphere thereof is used. be done.

ポリシラザンとアンモニア又はヒドラジンとの重縮合反
応は、次の如き素反応を含んでいるものと考えられる。
The polycondensation reaction between polysilazane and ammonia or hydrazine is considered to include the following elementary reactions.

(1) jfiJ記−船人(1)において、■ン1.R
2か共に有機基である場合 5i−N− R,11゜ (2)前記−船人(1)においてR1,17,の・方が
水素原子で他方が有機基である場合、(i)R+か水素
の場合 1;2 (N−11)、1 5i−N− 昔 (ii)R2が水素の場合 R,l( □ 5i−N− R,H (3)前記−船人(+)おいてR1,R2が共に水素原
子の場合、 「 改質ポリシラザン高重合体は、前記のように原料ポリシ
ラザンとアンモニア又はヒlラシンとを重縮合反応させ
ることによって生成された重合体であり、ポリシラザン
分子中に新しい架橋結合(Nll)n(n = 1また
は2)が導入され、高分子量化されたものである。改質
ポリシラザン高重合体は、原料ポリシラザンに対して、
分子構造的には次の点を1)徴とする。
(1) In JFIJ-Sailor (1), ■n1. R
If both of 2 are organic groups, 5i-N- R, 11° (2) In the above - Saito (1), if one of R1, 17, is a hydrogen atom and the other is an organic group, (i) R + If R2 is hydrogen, then 1; 2 (N-11), 1 5i-N- Formerly (ii) If R2 is hydrogen, R, l ( □ 5i-N- R,H (3) Said -Sailor (+) When both R1 and R2 are hydrogen atoms, "Modified polysilazane high polymer is a polymer produced by polycondensation reaction of raw material polysilazane and ammonia or hylacine as described above, and polysilazane molecules A new cross-linking bond (Nll)n (n = 1 or 2) is introduced into the polymer to increase the molecular weight.Modified polysilazane high polymer has a higher molecular weight than the raw material polysilazane.
In terms of molecular structure, the following points are 1) characteristics.

(1)珪素原子に結合する窒素原子の割合が増加する。(1) The proportion of nitrogen atoms bonded to silicon atoms increases.

改質ポリシラザン高重合体は、前記のように架橋基とし
て、−(NHh  (n=1又は2)を新しく42) く含むものであり、この架橋基に基づく窒素原子の割合
が増加する。原料ポリシラザンの場合、珪素原子に結合
する窒素原子と珪素原子との比(N/Si)は、例えば
、無機ポリシラザンでは0.60〜0.75、メチルヒ
ドロシラザンでは0.90〜0.97、N−メチルシラ
ザンでは0.67〜1.50、N−(トリエチルシリル
)アリルシラザンでは0.55〜0.70およびN−(
ジメチルアミノ)シクロヘキシルシラザンでは1.1〜
2.0、フェニルポリシラザンでは0.85〜0.96
の範囲であるが、改質ポリシラザン高重合体の場合、そ
のN / S i比は、それぞれ、0.80以上、0.
98以上、1.6以上、0.87以上、2.2以上およ
び0.98以上となり、高められたものとなる。この珪
素原子に結合する窒素原子と珪素原子との比(N/Si
)の上限は、改質ポリンラザン高重合体のゲル化が起ら
ない範囲、換言すれば、溶媒可溶性を示す範囲内に規定
されるが、通常は2.5以下、好ましくは2.0以下で
ある。
As mentioned above, the modified polysilazane polymer newly contains -(NHh (n=1 or 2)) as a crosslinking group, and the proportion of nitrogen atoms based on this crosslinking group increases. In the case of raw material polysilazane, the ratio of nitrogen atoms bonded to silicon atoms to silicon atoms (N/Si) is, for example, 0.60 to 0.75 for inorganic polysilazane, 0.90 to 0.97 for methylhydrosilazane, 0.67-1.50 for N-methylsilazane, 0.55-0.70 for N-(triethylsilyl)allylsilazane and N-(
1.1~ for dimethylamino)cyclohexylsilazane
2.0, 0.85 to 0.96 for phenylpolysilazane
However, in the case of a modified polysilazane high polymer, its N/Si ratio is in the range of 0.80 or more and 0.80 or more, respectively.
They are 98 or more, 1.6 or more, 0.87 or more, 2.2 or more, and 0.98 or more, and are enhanced. The ratio of nitrogen atoms bonded to silicon atoms and silicon atoms (N/Si
) is defined within a range in which gelation of the modified polylazan high polymer does not occur, in other words, within a range that shows solvent solubility, but is usually 2.5 or less, preferably 2.0 or less. be.

(2)数平均分子量範囲は、200〜500.000で
ある。改質ポリシラザン高重合体は、前記のように数平
均分子N100〜50.000のポリシラザンを原1″
Fとして用い、これを −(NHh結合によって架橋高
分子化するごとによって形成されることがら、その分子
量は、当然のことながら、原料ポリシラザンの分子量よ
りも増加されたものとなる。−膜面には、目的とする改
質ポリシラザン高重合体は、数平均分子量200〜50
0,000 、好ましくは、1500〜10000を有
する。
(2) The number average molecular weight range is 200 to 500.000. The modified polysilazane high polymer is made of polysilazane having a number average molecular weight of N100 to 50,000 as described above.
This is used as F and is formed by cross-linking polymerization through -(NHh bonds, so its molecular weight is naturally greater than the molecular weight of the raw material polysilazane. -On the membrane surface. The target modified polysilazane high polymer has a number average molecular weight of 200 to 50.
0,000, preferably 1,500 to 10,000.

改質ポリシラヂン高重合体は、分子構造的には前記の如
き特徴を有し、原料ポリシラザンと区別されるものであ
るが、その他、多くの枝分れ構造を有する点もその特徴
を1つである。この枝分れ構造のために、改質ポリンラ
ザン高重合体は、原料ポリシラザンに比して高分子量化
されたちの°Cありながら、むしろ溶媒可溶性において
改許された結果を与える。5oyforth等が提案し
た無機シラザンは、S 1−If / N −IIのプ
ロiヘン比が約3.3のオイル状液体であり、約200
°Cで加熱するが、室温で3〜50放置するごとにより
同化するものである。これに対し、改質ポリシラザン高
重合体は、200〜500000分子量を持ち、架橋基
として (N)l−)−。
Modified polysilazine polymers have the above-mentioned characteristics in terms of molecular structure, which distinguishes them from the raw material polysilazane, but one of their other characteristics is that they have many branched structures. be. Due to this branched structure, the modified porinlasane high polymer has a higher molecular weight than the raw material polysilazane, but has improved solvent solubility. The inorganic silazane proposed by Oyforth et al. is an oily liquid with an S 1-If/N-II propene ratio of about 3.3, and about 200
It is heated at 0.degree. C., but it is more assimilated every 3 to 50 minutes at room temperature. On the other hand, modified polysilazane polymers have a molecular weight of 200 to 500,000 and have (N)l-)- as a crosslinking group.

(n−1または2)を新しく含み、窒素原子と珪素原子
との比(N/Si)は0.8以上であり、また1分子中
のS i It z基の数は、通常、原料ポリシラザン
の2倍以上に増加し、溶媒再可溶性を有する。
(n-1 or 2), the ratio of nitrogen atoms to silicon atoms (N/Si) is 0.8 or more, and the number of S i It z groups in one molecule is usually It has solvent re-solubility.

改質ポリシラザン高重合体の枝分れ構造は、例えば、 
’ HN)IRスペクトル測定により得られる(SiL
)/ (SiHz) ((Sill。);δ4.8にお
けるSi −H共鳴の面積XI/2 、(Sith) 
:δ4.4におけるSi −H共鳴の面積×1/3〕比
によって評価することができる。原料ポリシラザンの場
合、(S i Il。)/(SiHz)比は、末法では
5.0〜8.2.5eyferth法では8.5〜13
.0およびS tock法では14.0〜19.0の範
囲であり、1分子中のS i tl xの個数はそれぞ
れ3〜10,0〜1および0〜1個であるが、これ等に
本発明の改質を施した場合、 (Silh/ 5iH3
)比ばそれぞれ、2.5〜4.8.4.5〜7.0及び
5.5〜10.0と低められた値となり、更には1分子
中の5iHaの個数は倍加される。
The branched structure of the modified polysilazane high polymer is, for example,
'HN) Obtained by IR spectrum measurement (SiL
)/(SiHz) ((Sill.); Area of Si-H resonance at δ4.8 XI/2, (Sith)
: area of Si-H resonance at δ4.4×1/3] ratio. In the case of raw material polysilazane, the (S i Il.)/(SiHz) ratio is 5.0 to 8.2.5 in the powder method and 8.5 to 13 in the eyferth method.
.. 0 and S stock method, the range is 14.0 to 19.0, and the number of S itl x in one molecule is 3 to 10, 0 to 1, and 0 to 1, respectively. When the invention is modified, (Silh/5iH3
), the values are reduced to 2.5 to 4.8, 4.5 to 7.0, and 5.5 to 10.0, respectively, and furthermore, the number of 5iHa in one molecule is doubled.

改質ポリシラザン高重合体は、前記の如き分子−Aら 構造的特徴を有するとともに、物性的には、架橋結合−
(Nll)−n(n = lまたは2)を有しながら、
多くの場合有機溶媒に可溶であり、特に改質ポリシラザ
ン高重合体溶液から溶媒を除去した固体重合体は、溶媒
に対して再可溶性を有するという大きな特徴を示す。従
来のポリシラザンの場合、安定性が悪く、その溶液から
溶媒を除去すると樹脂状固体を生成し、このものは溶媒
に不溶であったが、改質ポリシラザン高重合体はこのよ
うな傾向を示さない。従って、従来のポリシラザンの場
合、固体重合体としての取扱いが不可能ないし著しく困
難であったのに対し、改質ポリシラザン高重合体は固体
重合体として容易に取扱うことができる。
The modified polysilazane polymer has the above-mentioned structural characteristics such as molecule -A, and physical properties include crosslinking -
(Nll)-n (n = l or 2),
In many cases, the solid polymer is soluble in organic solvents, and in particular, the solid polymer obtained by removing the solvent from the modified polysilazane high polymer solution exhibits a significant characteristic of being re-soluble in the solvent. Conventional polysilazane has poor stability, and when the solvent is removed from its solution, it produces a resinous solid that is insoluble in solvents, but modified polysilazane polymers do not exhibit this tendency. . Therefore, while conventional polysilazane is impossible or extremely difficult to handle as a solid polymer, the modified polysilazane high polymer can be easily handled as a solid polymer.

本発明で用いるポリメタロシラザンは、例えば、ポリシ
ラザンと金属アルコキシドを反応させて製造することか
できる。本発明者らはポリシラザンとチタンアルコキシ
ド及びアルミニウムアルコキシドとを反応させてポリチ
タノシラザンとポリアルミノシラザンを製造する方法を
先に開示したが(特願昭61−223790号及び同6
1−226270号明細書)、その後の研究で同様の方
法でポリジルコノシラザンその他のポリメタロシラザン
が一般的に製造可能であることを見い出した。
The polymetallosilazane used in the present invention can be produced, for example, by reacting polysilazane with a metal alkoxide. The present inventors have previously disclosed a method for producing polytitanosilazane and polyaluminosilazane by reacting polysilazane with titanium alkoxide and aluminum alkoxide (Japanese Patent Application Nos. 61-223790 and 1986).
1-226270), and in subsequent research it was discovered that polyzirconosilazane and other polymetallosilazanes can generally be produced by a similar method.

この方法によると、主として−i式(■):lンI □ →−5i−N+         (1)1   ] R2173 (R’ 、R2,R3はそれぞれ独立に水素原子、アル
キル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基
、またはこれらの基以外でケイ素に直結する基が炭素で
ある基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アルコ
キシ基を表わす。但し、R’、R2,R3の少なくとも
1個は水素原子である。)で表わされる単位からなる主
骨格を有するポリシラザンと、−船人(■): M(OR’)。         (II)(式中、M
ば金属アルコキシドを形成可能な金属であり、R4は、
同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素原子数1
〜20個を有するアルキル基またはアリール基を表わし
、少なくとも1個のR4は上記アルキル基またはアリー
ル基であり:nはMの原子価である。)で表わされる金
属アルコキシドを反応さゼで、ポリメタロシラザンが製
造される。
According to this method, -i formula (■): lnI □ → -5i-N+ (1)1] R2173 (R', R2, R3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group) group, aryl group, or a group other than these groups in which the group directly bonded to silicon is carbon, an alkylsilyl group, an alkylamino group, or an alkoxy group.However, at least one of R', R2, and R3 is a hydrogen atom. ) and a polysilazane having a main skeleton consisting of units represented by -Funenin (■): M (OR'). (II) (wherein, M
is a metal capable of forming a metal alkoxide, and R4 is a metal that can form a metal alkoxide;
May be the same or different, hydrogen atom, carbon atom number 1
represents an alkyl group or aryl group having ~20 atoms, at least one R4 is the above alkyl group or aryl group; n is the valence of M; Polymetallosilazane is produced by reacting metal alkoxides represented by ).

このポリメタロシラリンは、ポリシラザンの全骨格中の
少なくとも一部のケイ素原子に結合した水素原子および
/または窒素原子に結合した水素原子と金属アルコキシ
ドとが反応して、そのケイ素原子および/または窒素原
子が金属アルコキシドと縮合した側鎖基あるいは環状、
架橋構造を有することを特徴とする化合物である。
This polymetallosillarin is produced by the reaction between hydrogen atoms bonded to at least some of the silicon atoms and/or hydrogen atoms bonded to nitrogen atoms in the entire skeleton of polysilazane, and the metal alkoxide. Side chain group or cyclic atom fused with metal alkoxide,
This compound is characterized by having a crosslinked structure.

ポリシラザンのSi −H結合と金属アルコキシドとの
反応では、金属アルコキシF (M(OR’)、、)の
有機基(R4)がSi −H結合の水素原子を引き抜い
てR’Hを牛して脱離することにより、Si−0−M結
合が形成される。
In the reaction between the Si-H bond of polysilazane and the metal alkoxide, the organic group (R4) of the metal alkoxy F (M(OR'), ) pulls out the hydrogen atom of the Si-H bond and replaces R'H. By desorption, a Si-0-M bond is formed.

キシドとの反応では金属アルコキシドにより、N−H結
合の水素原子が引き抜かれ、下記のN−0−M結合又は
N−M結合(以下、これらをN−Y−M結合として表わ
す)が形成される。
In the reaction with oxide, the hydrogen atom of the N-H bond is extracted by the metal alkoxide, and the following N-0-M bond or N-M bond (hereinafter referred to as N-Y-M bond) is formed. Ru.

Si  N  ll+M(OR’)、 −+  Si 
 N−OM(OR’)fi−+1  1       
        l   1金属アルコキシドは最大n
官能性であることができるので、出発金属アルコキシド
の種類あるいは反応条件に応して、生成するポリメタロ
シラザンは金属に関して1〜n官能性の重合体であるこ
とができる。■官能性重合体はポリシラザンの主鎖のS
iおよび/またはNにペンダント基が導入された構造を
有する。
Si Nll+M(OR'), -+Si
N-OM(OR')fi-+1 1
l 1 metal alkoxide has a maximum of n
Depending on the type of starting metal alkoxide or the reaction conditions, the resulting polymetallosilazanes can be polymers with 1 to n functionality with respect to the metal. ■The functional polymer is S in the main chain of polysilazane.
It has a structure in which a pendant group is introduced into i and/or N.

R’  tl      R1 ]11 □ M(OR’)、l−+      M(OR’)11−
+2〜(n−1)官能性重合体ではポリシラザン骨格に
M原子を介し′ζ環状、架橋構造が形成される。環状構
造には金属アルコキシド1分子内の2個の官能基かポリ
シラザンの隣り合うゲイ素原子及び窒素原子と縮合した
構造が含まれる。架橋構造は金属アルコキシドの2個以
上の官能基が、2分子以上のポリシラザンと縮合した場
合に生じる。
R' tl R1 ]11 □ M(OR'), l-+ M(OR')11-
In the +2 to (n-1) functional polymer, a 'ζ cyclic, crosslinked structure is formed in the polysilazane skeleton via the M atom. The cyclic structure includes a structure in which two functional groups in one molecule of metal alkoxide are condensed with adjacent gay atoms and nitrogen atoms of polysilazane. A crosslinked structure occurs when two or more functional groups of a metal alkoxide are condensed with two or more molecules of polysilazane.

R’   HR’ 一5i−N−−5i   N− 0II   Y l1 M(011’)、、−21(OR’)、l−2OR’ 
 Y 一3i−N−−−5i −N − 一3i−N −−5i   N − 00Y l        \/ M(OR’)ゎ−2,M(OR’)、l−2Y   I
I ]   1 N−3i− また、3官能性以上の重合体の中には上記の環状構造と
架橋構造を同時に有するものもある。通常、ポリシラザ
ンと金属アルコキシドとの反応により、(III)又は
(IV)で示した重合体が得られる。
R'HR' -5i-N--5i N- 0II Y l1 M(011'), -21(OR'), l-2OR'
Y 13i-N--5i -N-13i-N--5i N-00Y l \/ M(OR') ゎ-2, M(OR'), l-2Y I
I ] 1 N-3i- Also, some trifunctional or higher functional polymers have the above-mentioned cyclic structure and crosslinked structure at the same time. Usually, the polymer represented by (III) or (IV) is obtained by reacting polysilazane with a metal alkoxide.

以上の様にポリシラザンからポリメタロシラザンへの構
造上の変化は、ポリシラザンの骨格を基本に新たにペン
ダント基、あるいは環状、架橋構造が形成されることで
ある。
As described above, the structural change from polysilazane to polymetallosilazane is that a new pendant group or cyclic or crosslinked structure is formed based on the skeleton of polysilazane.

本発明によれば、金属Mは金属アルコキシドの生成可能
な金属であり、元素周期律表第1族〜第8族の金属の群
から選択される少なくとも一種であるが、本発明の目的
を達成するために好ましい金属は、元素長周期律表第2
A族及び第3族〜第8族の金属の群から選択される少な
くとも一種である。特に好ましい金属は、チタン、アル
ミニウム、ジルコニウム等である。
According to the present invention, the metal M is a metal capable of producing a metal alkoxide, and is at least one selected from the group of metals of Groups 1 to 8 of the Periodic Table of the Elements, which achieves the object of the present invention. Preferred metals for
It is at least one selected from the group of metals of Group A and Groups 3 to 8. Particularly preferred metals are titanium, aluminum, zirconium and the like.

本発明で用いるポリメタロシラザンの数平均分子量は2
00〜50万の範囲内である。
The number average molecular weight of the polymetallosilazane used in the present invention is 2
It is within the range of 000,000 to 500,000.

本発明に用いるポリメタロシラザンを製造する方法は、
ボリシラリ2ンと金属アルコキットをjjiE 7容媒
または溶媒中で、かつ反応に対して不活性な雰囲気下で
反応さ一已ることからなる。
The method for producing polymetallosilazane used in the present invention is as follows:
The process consists of reacting vorisillarin and metal alkoxyl in a JJIE7 medium or solvent and under an atmosphere inert to the reaction.

用いるポリシラザンは、分子内に少なくとも5i−H結
合、あるいしjN−何1結合を有するポリシラザンであ
ればよく、ポリシラザン単独は勿論のこと、ボリシラリ
′ンと他のポリマーとの共重合体やポリシラザンと他の
化合物との混合物でも利用できる。
The polysilazane to be used may be any polysilazane having at least 5i-H bonds or jN-bonds in the molecule, and polysilazane alone, copolymers of vorisilaryne and other polymers, and polysilazane may be used. It can also be used in mixtures with other compounds.

用いるポリシラザンには、鎖状、環状、あるいは架橋構
造を有するもの、あるいは分子内にこれら複数の構造を
同時に有するものがあり、これら単独でもあるいは混合
物でも利用できる。
The polysilazane used includes those having a chain, cyclic, or crosslinked structure, or those having a plurality of these structures simultaneously in the molecule, and these can be used alone or in a mixture.

用いるポリシラザンの代表例としては下記のようなもの
があるが、これらに限定されるものではない。
Typical examples of polysilazane to be used include the following, but are not limited to these.

一般式(1)でR’、R2、及びR3に水素原子を有す
るものは、ベルヒドロポリシラザンであり、その製造法
は例えば特開昭60−145903号公報、D、5ey
ferthらCommuication of Am、
Cer、Soc、、 C−13、 、January 
1983.に報告されている。これらの方法で得られる
ものは、種々の構造を有するポリマーの混合物であるが
、基本的には分子内に鎖状部分と環状部分を含み、 −(SiH2NHh (SillzNh (SiH3)
、 (a + b 十c = 1 )の化学式で表わす
ことができる。ベルヒドロポリシラザンの構造の一例を
示すと下記の如くである。
In the general formula (1), a compound having hydrogen atoms in R', R2, and R3 is perhydropolysilazane, and its production method is described, for example, in JP-A-60-145903, D, 5ey
Communication of Am, ferth et al.
Cer, Soc, , C-13, , January
1983. has been reported. What is obtained by these methods is a mixture of polymers having various structures, but basically contains a chain part and a cyclic part in the molecule, and -(SiH2NHh (SillzNh (SiH3)
, (a + b + c = 1). An example of the structure of perhydropolysilazane is shown below.

1   ] 一般式(1)でR1及びR2に水素原子、R3にメチル
基を有するポリシラザンの製造法は、D、5eyfer
thらPolym、Prepr、、  Am、Chem
、Soc、、  Div。
1] The method for producing polysilazane having a hydrogen atom in R1 and R2 and a methyl group in R3 in general formula (1) is D, 5eyfer
th et al. Polym, Prepr, Am, Chem
,Soc,, Div.

Polym、Chem、、35.10(1984)に報
告されている。この方法により得られるポリシラザンは
、繰り返し単位が!5iHzNCII3)−の鎖状ポリ
マーと環状ポリマーであり、いずれも架橋構造をもたな
い。
Polym, Chem, 35.10 (1984). The polysilazane obtained by this method has repeating units! 5iHzNCII3)-, a chain polymer and a cyclic polymer, neither of which has a crosslinked structure.

−能代(1)でR1及びR3に水素原子、R2に有機基
を有するポリオルガノ(ヒドロ)シラザンの製造法は、
D、5eyferthらPolym、Prepr、、 
Am。
- A method for producing polyorgano(hydro)silazane having hydrogen atoms in R1 and R3 and an organic group in R2 in Noshiro (1),
D, 5eyferth et al. Polym, Prepr.
Am.

Chem、Soc、 Div、Polym、Chem、
、25.10(1984)、特開昭61−89230号
公報に報告されている。これらの方法により得られるポ
リシラザンは、−(R2SillNII)−を繰り返し
単位として、主として重合度が3〜5の環状構造を有す
るものや (R2Si11NIl)X((I12SiH)1.r、
N) 1−X(0,4< x < 1 )の化学式で示
せる分子内に鎖状構造と環状構造を同時に有するものが
ある。
Chem, Soc, Div, Polym, Chem,
, 25.10 (1984), and JP-A-61-89230. Polysilazane obtained by these methods mainly has a cyclic structure with -(R2SillNII)- as a repeating unit and a degree of polymerization of 3 to 5, (R2Si11NII)X((I12SiH)1.r,
N) Some molecules have a chain structure and a cyclic structure at the same time, which can be represented by the chemical formula 1-X (0,4<x<1).

一般式(1)でR1に水素原子、R2及びR3に有機基
を有するポリシラザン、またR1及びR2に有機基、R
3に水素原子を有するものは、べR’R25iNR3)
を繰り返し単位として、主に重合度が3〜5の環状構造
を有している。
In general formula (1), R1 has a hydrogen atom, R2 and R3 have an organic group, and R1 and R2 have an organic group, R
3 has a hydrogen atom, beR'R25iNR3)
It has a cyclic structure mainly having a degree of polymerization of 3 to 5 as a repeating unit.

次に用いるポリシラザンの内、−能代(1)以外のもの
の代表例をあげる。
Next, among the polysilazane used, representative examples of polysilazane other than -Noshiro (1) will be given.

ポリオルガノ (ヒドロ)シラザンの中には、D、5e
yferLhらCommuication of Am
、Cer、Soc、、  C−132,July 19
84.が報告している様な分子内に架橋構造を有するも
のもある。−例を示すと下記の如くである。
Among polyorgano(hydro)silazane, D, 5e
Communication of Am
,Cer,Soc,,C-132,July 19
84. Some have a cross-linked structure within the molecule, as reported by. - Examples are as follows.

また、特開昭/19−G9717に報告されている様な
R’5iX3(X :ハロゲン)のアンモニア分解によ
って11)られる架橋構造を有するポリシラザン(R’
S+ (Nil) x ) 、あルイはR’5iX3及
びR25iXz(7)共アンモニア分解によって得られ
る下記の構造ををするポリシラザンも出発利料として用
いることができる。
In addition, polysilazane (R'
A polysilazane having the following structure obtained by co-ammonia decomposition of S+ (Nil)

R2HR’  It 暑 用いるポリシラザンは、上記の如く一般式(1)で表わ
される単位からなる主骨格を有するが、−船人(I)で
表わされる単位は、」−記にも明らかな如く環状化する
ことがあり、その場合にはその環状部分が末端基となり
、このような環状化がされない場合には、主骨格の末端
はR’ 、R2,R”と同様の基又は水素であることか
できる。
R2HR' It The polysilazane used in hot weather has a main skeleton consisting of units represented by the general formula (1) as described above, but the unit represented by -Funenin (I) is cyclized as is clear from the following. In that case, the cyclic portion becomes the terminal group, and if such cyclization is not performed, the terminal of the main skeleton must be a group similar to R', R2, R'' or hydrogen. can.

用いるポリシラザンの分子量に特に制約はなく、入手可
能なものを用いることができるが、金属アルコキシドと
の反応性の点で、式(1)におけるR’、R2、及びR
3ば立体障害の小さい基がIt−fましい。即ち、R’
 、R2及びR′としては水素原子及び01〜.のアル
キル基が好ましく、水素原子及びC1〜2のアルキル基
がさらに好ましい。
There is no particular restriction on the molecular weight of the polysilazane to be used, and any available one can be used. However, in terms of reactivity with metal alkoxide, R', R2, and R in formula (1)
3) It-f is preferably a group with little steric hindrance. That is, R'
, R2 and R' are hydrogen atoms and 01-. An alkyl group of is preferred, and a hydrogen atom and a C1-2 alkyl group are more preferred.

用いる金属アルコキシドに特に制約はないが、反応性の
点で、式(+)おけるR’はC1〜2oのアルキル基が
好ましく、C1〜、0のアルキル基がより好ましく、C
7〜4のアルキル基が最も好ましい。
There are no particular restrictions on the metal alkoxide used, but from the viewpoint of reactivity, R' in formula (+) is preferably a C1-2o alkyl group, more preferably a C1-,0 alkyl group,
7 to 4 alkyl groups are most preferred.

ポリシラザンと金属アルコキシドとの混合比は、M /
 S i原子比が0.001から60になるように、好
ましくは0.01から5になるように、さらに好ましく
は0.05から2.5になる様に加える。金属アルコキ
シドの添加量をこれより増やすと金属アルコキシドが未
反応のまま回収され、また、少ないと顕著な高分子量化
が起こらない。
The mixing ratio of polysilazane and metal alkoxide is M/
It is added so that the Si atomic ratio is from 0.001 to 60, preferably from 0.01 to 5, and more preferably from 0.05 to 2.5. If the amount of metal alkoxide added is greater than this, the metal alkoxide will be recovered unreacted, and if it is less, no significant increase in molecular weight will occur.

本発明においてバインダーとして用いる輸)ポリシロキ
サザン、(11)ポリオルガノヒドロシラザン、及び(
iii )ポリメタロシラザンの重合度(分子N)は、
それぞれ、(i)5〜500(約500〜50,000
) 、好ましくは10〜100(約1 、000〜10
.000)、(ii)4〜1700 (約200〜1.
00,000)、好ましくは10〜200(約500〜
20,000) 、(市)分子量で約200〜soo、
ooo 、好ましくは1000〜10,000の範囲内
である。これらの重合度又は分子量が上記の範囲より小
さい場合には溶剤と一緒に蒸発するため、バインダーと
しての効果が薄れ、また上記の範囲より大きい場合には
溶剤に不溶のため混合が不均一となり、セラミックス強
度が低下する。
(11) polysiloxazane, (11) polyorganohydrosilazane, and (11) polysiloxazane used as a binder in the present invention;
iii) The degree of polymerization (molecule N) of polymetallosilazane is
(i) 5 to 500 (approximately 500 to 50,000
), preferably 10 to 100 (approximately 1,000 to 10
.. 000), (ii) 4-1700 (approximately 200-1.
00,000), preferably 10-200 (about 500-
20,000), (city) molecular weight of about 200~soo,
ooo, preferably within the range of 1000 to 10,000. If their degree of polymerization or molecular weight is smaller than the above range, they will evaporate together with the solvent, reducing their effectiveness as a binder, while if larger than the above range, they will be insoluble in the solvent, resulting in non-uniform mixing. Ceramic strength decreases.

また、本ポリシラザン系バインダーは、前にも述べた如
く、任意の炭素繊維、グラファイト繊維、炭化珪素繊維
、Si −Ti  CO糸繊維、アルミナ繊維、シリカ
繊維、窒化珪素繊維、タングステン繊維等のセラミック
スまたは金属の連続繊維やウィスカー、短繊維で強化あ
るいは副化された繊維強化セラミックス成形体作製用バ
インダーとしても有用である。成形法としては、公知の
スラリー法、プレス法が適用できる。例えば、各種セラ
ミックス連続繊維を前述したポリシラザンとセラミック
ス粉末と溶剤との混合スラリー中に含浸し、ドラムに巻
きつり乾燥して作製したプリプレグシートを重ねて加圧
焼結するトラムワインディング法やセラミックス繊維束
にスラリーを含浸させる鋳込み成形法に代表されるスラ
リー法や、セラミックス連続繊維を一方向に並べた層と
ポリシラザンとセラミックスとの混合粉末からなる層と
を交互に積層して加圧焼結するプレス法をあげることが
できるか、基本的には、長繊維を用いない前述した系と
全く同様にしてバインダーとしてのポリシラザンの利点
を生かして繊維強化セラミックス成形体を作製すること
ができる。
In addition, as mentioned above, the present polysilazane binder can be applied to any ceramic material such as carbon fiber, graphite fiber, silicon carbide fiber, Si-Ti CO thread fiber, alumina fiber, silica fiber, silicon nitride fiber, or tungsten fiber. It is also useful as a binder for producing fiber-reinforced ceramic molded bodies reinforced or supplemented with continuous metal fibers, whiskers, or short fibers. As a molding method, a known slurry method or press method can be applied. For example, examples include the tram winding method, in which various types of ceramic continuous fibers are impregnated into the aforementioned mixed slurry of polysilazane, ceramic powder, and solvent, and prepreg sheets are layered and pressure sintered by winding and drying the mixture around a drum, and ceramic fiber bundles. Slurry method, typified by cast molding method, in which the fibers are impregnated with slurry, and press, in which layers of continuous ceramic fibers arranged in one direction and layers of mixed powder of polysilazane and ceramics are alternately laminated and sintered under pressure. Basically, a fiber-reinforced ceramic molded body can be produced by utilizing the advantages of polysilazane as a binder in exactly the same manner as the above-mentioned system without using long fibers.

〔発明の効果] 本発明によれば、特定のポリシラザン系プリセラミック
スポリマーをバインダーとして用いたことによって、比
較的低温で焼成して高温強度、耐酸化性・耐食性が高く
、かつ加工性に優れたセラミックス焼結体を得ることが
できる。特に、有機基を実質的に含まないポリシラザン
系ポリマーを用いることによってより緻密な焼結体を得
ることができる。また、ポリシラザン、ポリシロキサザ
ン、ポリオルガノヒドロシラザン、ポリメタロシラザン
を用いることによってそれぞれ特定のセラミックス焼結
体において特に優れた性質を有することができる。ポリ
シラザンは純5iJ4焼結体製造用バインダーに、ポリ
シロキサザンはアルミナ、酸窒化ケイ素等酸化物系焼結
体製造用バインダーに、ポリオルガノヒドロシラザンは
SiC又は5iJ4−SiC複合焼結体用バインダーに
、ポリメタロシラザンはサイアロン、金属酸化物等の焼
結体用バインダーに好適であり、またポリメタロシラザ
ンは金属強化複合焼結体製造用バインダーに好適である
ほか、八1. 、 Y 、Ga、?Lgなとの金属を含
有して焼結助剤の代りをなす効果があり、この場合には
均一に分散して存在するので外添する焼結助剤よりも少
量で足りる利点もある。
[Effects of the Invention] According to the present invention, by using a specific polysilazane-based preceramic polymer as a binder, it can be fired at a relatively low temperature to have high high-temperature strength, high oxidation resistance and corrosion resistance, and excellent workability. A ceramic sintered body can be obtained. In particular, a denser sintered body can be obtained by using a polysilazane-based polymer that does not substantially contain organic groups. Furthermore, by using polysilazane, polysiloxazane, polyorganohydrosilazane, and polymetallosilazane, each of the ceramic sintered bodies can have particularly excellent properties. Polysilazane is used as a binder for producing pure 5iJ4 sintered bodies, polysiloxazane is used as a binder for producing oxide-based sintered bodies such as alumina and silicon oxynitride, and polyorganohydrosilazane is used as a binder for SiC or 5iJ4-SiC composite sintered bodies. , polymetallosilazane is suitable as a binder for sintered bodies such as sialon and metal oxides, and polymetallosilazane is suitable as a binder for manufacturing metal-reinforced composite sintered bodies. ,Y,Ga,? It has the effect of substituting for a sintering aid by containing metals such as Lg, and in this case, it has the advantage that it is present in a uniformly dispersed manner, so it can be used in a smaller amount than the externally added sintering aid.

また、本発明のセラミックス焼結体は脱脂]二程を必要
としないセラミックス成形が可能になる特徴を有する。
Furthermore, the ceramic sintered body of the present invention has the feature that ceramic molding can be performed without requiring two steps of degreasing.

〔実施例〕〔Example〕

以下の各実施例で用いたポリシラザンの調製は下記の如
くして行なった。
The polysilazane used in each of the following Examples was prepared as follows.

豊考刊1一 実施例1〜7,8.18及び19の無機ポリシラザン(
粉末状)の調製。
Toyokokan 11 Examples 1 to 7, 8. Inorganic polysilazane of 18 and 19 (
(powder) preparation.

内容積10p、の四つ1」フラスコにガス吹きごの管、
メカニカルスターラー、ジュワーコンデンサーを装置し
た。反応器内部を脱酸素した乾燥窒素で置換した後、四
つロフラスコに脱気した乾燥ピリジン4.91を入れ、
これを氷冷した。次にシフ1ノ1.zシラン516gを
加えると白色固体状のアダクト(SillzCn 2 
 ・2C5)lsN)が生成した。反応混合物を氷冷し
、撹拌しながら、水酸化ナトリウム管及び活性炭管を通
して精製したアンモニア510gを吹き込んだ。
Four 1" flasks with an internal volume of 10p, gas blower tubes,
Equipped with mechanical stirrer and dewar condenser. After purging the inside of the reactor with deoxygenated dry nitrogen, 4.91 g of degassed dry pyridine was placed in a four-bottle flask.
This was chilled on ice. Next, Schiff 1 no 1. When 516 g of Zsilane is added, a white solid adduct (SillzCn 2
・2C5)lsN) was generated. The reaction mixture was ice-cooled, and while stirring, 510 g of purified ammonia was blown into the reaction mixture through a sodium hydroxide tube and an activated carbon tube.

反応終了後、反応混合物を遠心分離し、乾燥ピリジンを
用いて洗浄した後、更に窒素雰囲気下でろ過して、ろ液
8.5 j2を得た。ろ液から溶媒を減圧留去すると樹
脂固体無機ポリシラザン173gが得られた。
After the reaction was completed, the reaction mixture was centrifuged, washed with dry pyridine, and then filtered under a nitrogen atmosphere to obtain filtrate 8.5 j2. When the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure, 173 g of resin solid inorganic polysilazane was obtained.

得られたポリマーの数平均分子量はGPCにより測定し
たところ、980であった。
The number average molecular weight of the obtained polymer was 980 as measured by GPC.

上記樹脂固体無機ポリシラザンを乳鉢で粉砕し、バイン
ダーとして用いた。
The above resin solid inorganic polysilazane was ground in a mortar and used as a binder.

1考±1 実施例8.17で使用した無機ポリシラザン(オイル状
)の調製。
1 Consideration ±1 Preparation of inorganic polysilazane (oil form) used in Example 8.17.

内容積1!の四つロフラスコにガス吹きこみ管、メカニ
カルスターラー、ジュワーコンデンサーを装置した。反
応器内部を脱酸素した乾燥窒素で置換した後、四つロフ
ラスコに脱気した乾燥ジクロロメタン500mRを入れ
、これを水冷した。次にジクロロシラン48.6gを加
えた。この溶液を氷冷し、攪拌しながら水酸化すI−I
Jウム管及び活性炭管を通して精製したアンモニア42
.5 gを窒素との混合ガスとして吹き込んだ。反応中
ガス流路に松籟が生成したので、ガス流路を時々たたい
て閉塞を防いだ。
Inner volume 1! A four-round flask was equipped with a gas injection tube, mechanical stirrer, and dewar condenser. After purging the inside of the reactor with deoxygenated dry nitrogen, 500 mR of degassed dry dichloromethane was placed in a four-bottle flask and cooled with water. Next, 48.6 g of dichlorosilane was added. This solution was cooled on ice and hydroxylated with stirring.I-I
Ammonia 42 purified through Jum tube and activated carbon tube
.. 5 g was blown in as a mixed gas with nitrogen. During the reaction, pine cones were generated in the gas flow path, so the gas flow path was occasionally tapped to prevent clogging.

反応終了後、反応混合物を遠心分離し、乾燥ピリジンを
用いて洗浄した後、更に窒素雰囲気下でろ過して、ろ液
から溶媒を減圧留去すると、粘性油状無機ポリシラザン
が9.6g得られた。得られたポリマーの数平均分子量
はGPCにより測定したところ640であった。
After the reaction was completed, the reaction mixture was centrifuged, washed with dry pyridine, filtered under a nitrogen atmosphere, and the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure to obtain 9.6 g of viscous oily inorganic polysilazane. . The number average molecular weight of the obtained polymer was 640 as measured by GPC.

奮考貫↓ 実施例10で使用したポリシロキサザンの調製。Work hard↓ Preparation of polysiloxazane used in Example 10.

内容積300mRの四つ目フラスコにガス吹き込み管、
メカニカルスターラー、ジュワーコンデンサーを装置し
た。四つ目フラスコに乾燥ピリジン150mfiを入れ
、これを氷冷した。次にジクロロシラン15.8 g 
(0,156mo 42 )を約1時間かげて加えると
白色固体状のアダクl□ (Sil12C1z  ・2
CSIl、N)が生成した。この反応混合物を氷冷し、
攪拌しながら、アンモニア15.7 g  (0,92
mo f2 ) 、水0.33 g(0,018mo 
e )を窒素ガスに混合して、約1.5時間かけて吹き
込んだ。反応終了後、反応混合物を窒素雰囲気下で遠心
分離し、乾燥塩化メチレンを用いて残分を洗浄し、更に
洗液と遠心分離液とを合わせて窒素雰囲気下で濾過した
A gas blowing tube is placed in a fourth flask with an internal volume of 300 mR.
Equipped with mechanical stirrer and dewar condenser. 150 mfi of dry pyridine was placed in a fourth flask and cooled on ice. Next, 15.8 g of dichlorosilane
(0,156mo 42 ) was added for about 1 hour to form a white solid Adakl□ (Sil12C1z ・2
CSIl, N) was produced. This reaction mixture was cooled on ice,
While stirring, add 15.7 g of ammonia (0,92
mo f2 ), water 0.33 g (0,018 mo
e) was mixed with nitrogen gas and blown in for about 1.5 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was centrifuged under a nitrogen atmosphere, the residue was washed with dry methylene chloride, and the washing liquid and centrifuged liquid were combined and filtered under a nitrogen atmosphere.

ろ液には下記に示すようなポリシロキサザンが2.01
 (g / mfl )%ン容解していた。
The filtrate contains 2.01% polysiloxazane as shown below.
(g/mfl)%.

濾液150 mlをとり、溶剤を減圧留去して3.01
 gの白色のポリシロキサザン粉末を得た。得られた粉
末の数平均分子量はGPCにより測定したところ、78
5であった。
Take 150 ml of the filtrate and distill off the solvent under reduced pressure to give a solution of 3.01 ml.
g of white polysiloxane powder was obtained. The number average molecular weight of the obtained powder was determined by GPC to be 78.
It was 5.

参考拠土 実施例11で使用したポリオルガノヒドロシラザンの8
周製。
8 of the polyorganohydrosilazane used in Reference Example 11
Made by Zhou.

内容積200滅の四つ目フラスコにガス吹込管、メカニ
カルスターシー、ジュワーコンデンサー及び滴下ロート
を装着した装置を用い、反応系内を窒素ガスで置換した
。この装置を水浴で冷却し、コhニJ−f−ルシクo 
t、i シラ7(CH3SillCffz)6.01g
(52,2mmo p、)  と乾燥ジクロロメタン7
0 mlとを入れた。次に滴下ロートを通して、乾燥ピ
リジン16.〔iJE  (210mmo 12 )を
滴下しながら加えて錯体を形成させ、無色の溶液を得た
。その後、この溶液を攪拌しながら、これを乾燥アンモ
ニア4.10g  (240mmo p、)を窒素カス
とともに吹き込んで加安分解を行なった。アンモニアの
添加によって反応’G?&。
The inside of the reaction system was purged with nitrogen gas using a device equipped with a four-eye flask having an internal volume of 200 ml and equipped with a gas blowing tube, a mechanical starch, a dewar condenser, and a dropping funnel. The apparatus was cooled in a water bath and
t, i Shill7 (CH3SillCffz) 6.01g
(52,2 mmop,) and dry dichloromethane 7
0 ml was added. Then pass through the dropping funnel 16. [iJE (210 mmo 12 ) was added dropwise to form a complex, resulting in a colorless solution. Thereafter, while stirring the solution, 4.10 g (240 mmop) of dry ammonia was blown into the solution along with nitrogen scum to effect the analkaline decomposition. The reaction 'G?' by the addition of ammonia? &.

は白色のスラリー状となった。反応終了後、反応混合物
を遠心分離した後、濾過した。濾液がらン容媒を減圧除
去し、ポリメチル(ヒ1:口)シラザンを無色の粘性油
として2.80g得た。この粘性油を蒸気圧降下法で測
定したとごろ、平均分子量が1.77 X 103で、
平均重合度が30であることがわかった。
became a white slurry. After the reaction was completed, the reaction mixture was centrifuged and then filtered. The filtrate and the filtrate were removed under reduced pressure to obtain 2.80 g of polymethyl(1:1)silazane as a colorless viscous oil. When this viscous oil was measured using the vapor pressure drop method, the average molecular weight was 1.77 x 103,
It was found that the average degree of polymerization was 30.

実施例12で使用したポリアルミノシラザンの調製 内容積11の四つl」フラスコにガス吹きこみ管、メカ
ニカルスターシー、ジュワーコンデンサーを装置した。
Preparation of polyaluminosilazane used in Example 12 A four-liter flask with an internal volume of 11 was equipped with a gas inlet tube, a mechanical starch, and a dewar condenser.

反応器内部を脱酸素した乾燥窒素で置換した後、四つ目
フラスコに脱気した乾燥ピリジン490戚を入れ、これ
を氷冷した。次にジクロロシラン51.6gを加えると
白色固体状のアダクト(Sil12Cj22  ・2C
5HJ)が生成した。反応混合物を氷冷し、攪拌しなが
ら、水酸化ナトリウム管及び活性炭管を通して精製した
アンモニア51.0gを吹き込んだ。
After the interior of the reactor was replaced with deoxygenated dry nitrogen, degassed dry pyridine 490 was placed in a fourth flask and cooled on ice. Next, when 51.6 g of dichlorosilane is added, a white solid adduct (Sil12Cj22 ・2C
5HJ) was produced. The reaction mixture was ice-cooled, and while stirring, 51.0 g of purified ammonia was blown into the reaction mixture through a sodium hydroxide tube and an activated carbon tube.

反応終了後、反応混合物を遠心分離し、乾燥ピリジンを
用いて洗浄した後、更に窒素雰囲気下でろ過してろ液8
50mRを得た。ろ液5 mflから溶媒を減圧留去す
ると樹脂状固体無機ポリシラザン0.102gが得られ
た。
After the reaction is completed, the reaction mixture is centrifuged, washed with dry pyridine, and then filtered under nitrogen atmosphere to obtain filtrate 8.
50mR was obtained. When the solvent was distilled off under reduced pressure from 5 mfl of the filtrate, 0.102 g of resinous solid inorganic polysilazane was obtained.

得られたポリマーの数平均分子量は、凝固点降下法(溶
媒:乾燥ヘンゼン)により測定したところ、1120で
あった。
The number average molecular weight of the obtained polymer was determined to be 1120 by the freezing point depression method (solvent: dry Hensen).

内容積200mRの四つロフラスコにコンデンサー、シ
ーラムキャップ、及びマグネチックスクーラーを装置し
た。反応器内部を乾燥アルゴンで置換しく65) た後、四つ目フラスコにアルミニウムトリイソプロポキ
シド1.50 g (7,34mmo n )を入れ、
参考例1で得られたベルヒドロポリシラザンのヘンゼン
溶液(ベルヒドロポリシラザンの濃度40.72g/f
f)83雁を注射器を用いて攪拌しながら加え、均−和
からなる混合溶液とした。この溶液をアルゴン雰囲気下
で80°Cで2時間攪拌しながら還流反応を行なった。
A four-loop flask with an internal volume of 200 mR was equipped with a condenser, a serum cap, and a magnetic cooler. After purging the inside of the reactor with dry argon (65), 1.50 g (7.34 mm) of aluminum triisopropoxide was placed in a fourth flask.
Hensen's solution of perhydropolysilazane obtained in Reference Example 1 (concentration of perhydropolysilazane 40.72 g/f
f) 83 geese were added with stirring using a syringe to form a mixed solution. A reflux reaction was carried out while stirring this solution at 80° C. for 2 hours under an argon atmosphere.

反応溶液は無色から淡黄色へと変化した。The reaction solution changed from colorless to pale yellow.

生成したポリマーの数平均分子量は、凝固点降下法(溶
媒:乾燥ヘンゼン)により測定したところ1710であ
った。
The number average molecular weight of the produced polymer was determined to be 1710 by the freezing point depression method (solvent: dry Hensen).

還流反応終了後、溶媒を減圧留去するとポリアルミノシ
ラザンが淡黄色樹脂状固体として得られた。
After the reflux reaction was completed, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain polyaluminosilazane as a pale yellow resinous solid.

上記樹脂状固体ポリアルミノシラザンを乳鉢にて粉砕し
、バインダーとして用いた。
The resinous solid polyaluminosilazane was ground in a mortar and used as a binder.

奎考拠旦 実施例13 、14で使用した無機ポリシラザン重合体
の調製。
Preparation of the inorganic polysilazane polymer used in Examples 13 and 14.

内容積500m1の四つ目フラスコにガス吹きこの管、
メカニカルスターシー、ジュワーコンデンサ−を装置し
た。反応器内部を脱酸素した乾燥窒素で置換した後、四
つロフラスコに脱気した乾燥ピリジン280mj!を入
れ、これを氷冷した。次にジクロロシラン51.6gを
加えると白色固体状のアダクト(SiH2cL  ・2
CsHsN)が生成した。反応混合物を氷冷し、攪拌し
ながら、水酸化ナトリウム管及び活性炭管を通して精製
したアンモニア30.0gを吹き込んだ。
This tube blows gas into a four-eyed flask with an internal volume of 500 m1,
Mechanical star sea and dewar condenser were installed. After purging the inside of the reactor with deoxygenated dry nitrogen, 280mj of degassed dry pyridine was placed in a four-bottle flask! and cooled it on ice. Next, when 51.6 g of dichlorosilane was added, a white solid adduct (SiH2cL 2
CsHsN) was generated. The reaction mixture was ice-cooled, and while stirring, 30.0 g of purified ammonia was blown into the reaction mixture through a sodium hydroxide tube and an activated carbon tube.

反応終了後、反応混合物を遠心分離し、乾燥ピリジンを
用いて洗浄した後、更に窒素雰囲気下で濾過して、濾液
520戚を得た。濾液5mβから溶媒を減圧留去すると
樹脂状固体無機シラザン0.98gが得られた。
After the reaction was completed, the reaction mixture was centrifuged, washed with dry pyridine, and further filtered under a nitrogen atmosphere to obtain filtrate 520. The solvent was distilled off from 5 mβ of the filtrate under reduced pressure to obtain 0.98 g of resinous solid inorganic silazane.

得られたポリマーの数平均分子量はGPCにより測定し
たところ、1020であった。
The number average molecular weight of the obtained polymer was 1020 as measured by GPC.

上記無機シラザンのピリジン溶液(無機シラザンの濃度
、5.24重量%)100mNを内容積300m1の耐
圧反応容器に入れ、窒素雰囲気密閉系で150°Cで3
時間攪拌しながら反応を行なった。この間大量の気体が
発生した。反応前後で圧力は1.0 kg / cf+
」−昇した。室温に冷却後、乾燥エチルヘンセン200
雁を加え、圧力3〜5 mmtlg、温度50〜70°
Cて溶媒を除いたところ、4.68gの白色粉末が得ら
れた。この粉末は、トルエン、テトラビトロフラン、ク
ロ「1ボルムおよびその他の有a溶媒に可溶であった。
100 mN of the pyridine solution of the above inorganic silazane (concentration of inorganic silazane, 5.24% by weight) was placed in a pressure-resistant reaction vessel with an internal volume of 300 m1, and heated at 150°C in a closed system with a nitrogen atmosphere for 3 hours.
The reaction was carried out with stirring for hours. During this time, a large amount of gas was generated. The pressure before and after the reaction is 1.0 kg/cf+
”- rose. After cooling to room temperature, dry ethyl Hensen 200
Add geese, pressure 3-5 mmtlg, temperature 50-70°
When the solvent was removed at C. 4.68 g of white powder was obtained. This powder was soluble in toluene, tetrabitrofuran, chlorine 1 vol and other aqueous solvents.

前記重合体粉末の故平均分子足は、GPCにより測定し
たところ2470であった。
The average molecular weight of the polymer powder was 2470 as measured by GPC.

釡考尉ユ 実施例15 、16で使用した改質ポリシラザン高重合
体の調製。
Preparation of the modified polysilazane polymer used in Examples 15 and 16.

内容積11の四つ目フラスコにガス吹きこみ管、メカニ
カルスターラー、ジュワーコンデンサーを装置した。反
応器内部を脱酸素L7た乾燥窒素で置換した後、四つロ
フラスコに脱気した乾燥ピリジン490滅を入れ、これ
を氷冷した。次にシフ111:1シラン51.6gを加
えると白色固体状のアダクト(Si11zCffi2 
 ・2C1,I+、、N)が生成した。反応混合物を氷
冷し、攪拌しながら、水酸化ナトリウム管及び活性炭管
を通して精製したアンモニア51.0 gを吹き込んだ
A fourth flask with an internal volume of 11 was equipped with a gas blowing tube, a mechanical stirrer, and a dewar condenser. After replacing the inside of the reactor with deoxygenated dry nitrogen, 490% of degassed dry pyridine was placed in a four-neck flask and cooled on ice. Next, 51.6 g of Schiff 111:1 silane was added to form a white solid adduct (Si11zCffi2
・2C1,I+,,N) was generated. The reaction mixture was ice-cooled, and while stirring, 51.0 g of purified ammonia was blown into the reaction mixture through a sodium hydroxide tube and an activated carbon tube.

反応終了後、反応混合物を遠心分離し、乾燥ピリジンを
用いて洗浄した後、更に窒素雰囲気下でろ過して、ろ液
850戚を得た。濾液5 mlから溶媒を減圧留去する
と樹脂固体無機0.102 gが得られた。
After the reaction was completed, the reaction mixture was centrifuged, washed with dry pyridine, and further filtered under a nitrogen atmosphere to obtain filtrate 850. The solvent was distilled off from 5 ml of the filtrate under reduced pressure to obtain 0.102 g of a resin solid inorganic.

得られたポリマーの数平均分子量はGPCにより測定し
たところ、980であった。
The number average molecular weight of the obtained polymer was 980 as measured by GPC.

上記無機ポリシラザンのピリジン溶′a、(ベルヒドロ
ポリシラザンの濃度、5.04重量%)100mffi
を内容積300mNの耐圧反応容器に入れ、精製した無
水アンモニア2.8 g (0,165mof )を加
えて密閉系で100°Cで3時間攪拌しながら反応を行
なった。この間大量の気体が発生した。反応前後で圧力
は1、2 kg / c+f上昇した。室温に冷却後、
乾燥0−キシレン200mff1を加え、圧力3〜5 
mmHg、温度50〜70°Cで溶媒を除いたところ、
5.22gの白色粉末が得られた。この粉末は、トルエ
ン、テトラヒドロフラン、クロロホルムおよびその他の
有機溶媒に可ン容であった。
Pyridine solution of the above inorganic polysilazane a (concentration of perhydropolysilazane, 5.04% by weight) 100mffi
was placed in a pressure-resistant reaction vessel with an internal volume of 300 mN, 2.8 g (0,165 mof) of purified anhydrous ammonia was added, and the reaction was carried out in a closed system at 100°C with stirring for 3 hours. During this time, a large amount of gas was generated. The pressure increased by 1.2 kg/c+f before and after the reaction. After cooling to room temperature,
Add 200 mff1 of dry 0-xylene and apply pressure 3 to 5.
When the solvent was removed at mmHg and a temperature of 50 to 70°C,
5.22 g of white powder was obtained. This powder was compatible with toluene, tetrahydrofuran, chloroform and other organic solvents.

前記重合体粉末の数平均分子量は、GPCにより測定し
たところ3810であった。
The number average molecular weight of the polymer powder was 3810 as measured by GPC.

A、無機ポリシラザンの使用 実JL例」− 200メツシユ以下の5iJa扮末90重量%に対し7
.1200°c、N2中での焼成後の元素比がN/5i
=1.25.○/5i=0.05 、 C/5i=0.
06となる」−記無機ポリシラザンが10重量%となる
ように、Si、N。
A. Actual JL example of use of inorganic polysilazane - 7 for 90% by weight of 5iJa powder of 200 mesh or less
.. Element ratio after firing at 1200°C in N2 is N/5i
=1.25. ○/5i=0.05, C/5i=0.
06"-Si and N so that the inorganic polysilazane is 10% by weight.

粉末と無機ポリシラザンのオルトキシレン溶液とを混合
、乾燥後、乳鉢中で軽く解砕しメツシュ100のフルイ
で整粒した。この混合粉末を1500kg / (:l
にの成形圧で加圧成形して10mm X50n+m X
 5 mMlの圧粉成形体を得た。この圧粉成形体をN
2中200°C/hrの昇温速度で1200°Cまで加
熱焼結した。この結果、かさ密度2.60g/c+fl
、抗折強度13.5kg / mm ”の5iJ4焼結
体を得た。
The powder and an ortho-xylene solution of inorganic polysilazane were mixed, dried, and then lightly crushed in a mortar and sized using a mesh 100 sieve. 1500kg/(:l) of this mixed powder
Pressure molded with a molding pressure of 10mm x 50n+m
A 5mMl powder compact was obtained. This powder compact is
2, heating and sintering was carried out at a heating rate of 200°C/hr to 1200°C. As a result, the bulk density was 2.60g/c+fl
, a 5iJ4 sintered body with a bending strength of 13.5 kg/mm'' was obtained.

実差潰) 200メツシユ以下のSiC粉末90重量%に対し、無
機ポリシラザンが10重量%となるように、SiC粉末
と無機ポリシラザンのノルマルヘキサン溶液とを混合、
乾燥後、N2中100°C/hrの昇温速度で600°
Cで予備加熱して粉砕した。この粉末95重量%に対し
無機ポリシラザンが5重量%となるように、ノルマルヘ
キサン溶液を添加、混合、乾燥後、粉砕した。この混合
粉末を2000kg/cfflの成形圧で加圧成形して
10mm x 50mm x 5髄の圧粉成形体を得た
。この圧粉成形体をアルゴン中100°C/hrの昇温
速度で1400°Cまで加熱焼結した。この結果、かさ
密度2.66g/c+]抗折強度12.4kg/mm2
のSiC焼結体を得た。
Mix the SiC powder and a n-hexane solution of inorganic polysilazane so that the inorganic polysilazane is 10% by weight with respect to 90% by weight of SiC powder of 200 mesh or less,
After drying, heat to 600° in N2 at a heating rate of 100°C/hr.
The mixture was preheated at C and ground. A normal hexane solution was added, mixed, dried, and pulverized so that the inorganic polysilazane was 5% by weight based on 95% by weight of this powder. This mixed powder was pressure-molded at a molding pressure of 2000 kg/cffl to obtain a powder compact of 10 mm x 50 mm x 5 cores. This powder compact was heated and sintered in argon at a heating rate of 100°C/hr to 1400°C. As a result, the bulk density was 2.66 g/c+] the bending strength was 12.4 kg/mm2
A SiC sintered body was obtained.

実漏貨1 粉末状の無機ポリシラザン7重量%と200メソシユ以
下のα−A N 203粉末93重量%とを適量のヘン
ゼンとともに混合、乾燥後、粉砕した。この混合粉末を
3000kg/c+iの成形圧で加圧成形して10+n
m X 50 mm X 5 mmの圧粉成形体を得た
。この圧粉成形体を、N2中200’C/hrの昇温速
度で1000°Cまで加熱焼結した。この結果、かさ密
度3.12g/cIfl。
Actual Leakage 1 7% by weight of powdered inorganic polysilazane and 93% by weight of α-AN 203 powder of 200 mesosinus or less were mixed together with an appropriate amount of Hensen, dried, and pulverized. This mixed powder was pressure-molded at a molding pressure of 3000 kg/c+i to 10+n
A powder compact of m x 50 mm x 5 mm was obtained. This powder compact was heated and sintered in N2 at a heating rate of 200'C/hr to 1000°C. As a result, the bulk density was 3.12 g/cIfl.

抗折強度7.5kg/mm2のA ff 20:l焼結
体を得た。
An A ff 20:l sintered body with a bending strength of 7.5 kg/mm 2 was obtained.

実新I津( 粉末状の無機ポリシラザン15重量%と200メツシユ
以下のSi3N4粉末85重量%とを適量のオルトキシ
レンとともに混合乾燥後、N2中100°C/hrの昇
温速度で600°Cまで予備加熱しで粉砕した。
After mixing and drying 15% by weight of powdered inorganic polysilazane and 85% by weight of Si3N4 powder of 200 mesh or less with an appropriate amount of ortho-xylene, the mixture was heated to 600°C at a heating rate of 100°C/hr in N2. It was preheated and ground.

この粉末95重量%と、粉末状無機ポリシラザン5重量
%とをオルトキシレン溶液とともに混合し、粘度約20
0cpsのスラリーとした。本スラリーをスプレードラ
イヤーにて乾燥し、平均粒径80μの造粒粉とし、カー
ボンダイス中に七ットシてN2気流下1750°Cで1
時間ホットプレスした。この結果、かさ密度3.02g
/C1fl、抗折強度27.3kg/+nm2のSi3
N4焼結体を得た。
95% by weight of this powder and 5% by weight of powdered inorganic polysilazane were mixed together with an ortho-xylene solution, and the mixture had a viscosity of about 20%.
It was made into a slurry of 0 cps. This slurry was dried with a spray dryer to form a granulated powder with an average particle size of 80μ, and placed in a carbon die for 1 hour at 1750°C under a N2 stream.
Hot pressed for an hour. As a result, the bulk density was 3.02g.
/C1fl, Si3 with bending strength 27.3kg/+nm2
An N4 sintered body was obtained.

夫旌炎立 オイル状の無機ポリシラザン50重量%と200メツシ
ユ以下のSJ4粉末50重量%とを混合し、粘土状スラ
リーとした。ごのスラリーを押出し成形し、N2中10
0°C/hrの昇温速度で、1500°Cまで加熱焼結
した。この結果、かさ密度2.67g/cnJ、抗折強
度15.8kg/mm”のSi3N4焼結体を得た。
50% by weight of an inorganic polysilazane in the form of an oil-like inorganic polysilazane and 50% by weight of SJ4 powder of 200 mesh or less were mixed to form a clay-like slurry. The slurry was extruded and
The material was heated and sintered to 1500°C at a heating rate of 0°C/hr. As a result, a Si3N4 sintered body having a bulk density of 2.67 g/cnJ and a bending strength of 15.8 kg/mm'' was obtained.

実画I濁色 粉末状の無機ポリシラザン50重量%と200メツシユ
以下のS+ 3N4粉末50重量%とを、オルトキシレ
ン中で混合し、粘度約400cpsのスラリーとした。
Actual Picture I 50% by weight of an inorganic polysilazane in the form of a cloudy powder and 50% by weight of S+ 3N4 powder of 200 mesh or less were mixed in ortho-xylene to form a slurry with a viscosity of about 400 cps.

本スラリーをセラミックス製鋳型に流し込み、乾燥後N
2中100°C/hrの昇温速度で1500°Cまで加
熱焼結した。この結果、かさ密度2.63 g / c
+fl、抗折強度15.0kg/mm2の5iJ4焼結
体を得た。
Pour this slurry into a ceramic mold, dry it, and then
2, heating and sintering was carried out at a heating rate of 100°C/hr to 1500°C. This results in a bulk density of 2.63 g/c
+fl and a 5iJ4 sintered body having a bending strength of 15.0 kg/mm2 was obtained.

実茄七j− 実施例1と同様にして得られた5i3Na焼結体を濃度
が50wt%である無機ポリシラザンのキシレン溶液に
浸漬し、得られた含浸成形体を乾燥後、N2中200°
C/hrの昇温速度で1400°Cまで加熱焼結した。
5i3Na sintered body obtained in the same manner as in Example 1 was immersed in a xylene solution of inorganic polysilazane having a concentration of 50 wt%, and the obtained impregnated molded body was dried and then heated at 200° in N2.
It was heated and sintered to 1400°C at a heating rate of C/hr.

この含浸、乾燥、加熱焼結の一連の処理を2回施した結
果、かさ密度2.83g/cl、抗折強度22.2kg
 / mm 2の5iJ4焼結体を得た。
As a result of performing this series of impregnation, drying, and heating sintering twice, the bulk density was 2.83 g/cl, and the bending strength was 22.2 kg.
/ mm2 5iJ4 sintered body was obtained.

実差華i(ウィスカーの使用) 市販の5iJ4ウイス力−40重量%とオイル状の無機
ポリシラザン60重量%とを混合し、粘土状スラリーと
した。このスラリーを押出し成形し、N2中100°C
/lぼの昇温速度で1500°Cまで加熱焼結した。こ
の結果、かさ密度2゜6og/c+fl抗折強度25.
7kg/mm”、破壊靭性値8.5 kg / mm 
””の高靭性Si3N4焼結体を得た。
Real difference flower i (use of whiskers) 40% by weight of commercially available 5iJ4 whisker and 60% by weight of oily inorganic polysilazane were mixed to form a clay-like slurry. This slurry was extruded at 100°C in N2.
It was heated and sintered to 1500°C at a heating rate of 1/1. As a result, the bulk density was 2°6og/c+fl and the bending strength was 25.
7kg/mm”, fracture toughness value 8.5 kg/mm
A highly tough Si3N4 sintered body was obtained.

遺」1例」〜(従来の焼結用バインダーとの併用)粉末
状の無機ポリシラザン30重量%、325メツシユ以下
のSiJ、+粉末60重量%、0.3μのα−へI!、
203粉末5重量%、1μのY2O3粉末5重量%とを
オルトキシレンとともに混合し、粘度約200cpsの
スラリーとした。本スラリーをスプレードライヤーにて
乾燥し、平均粒径100μの造粒粉とし、2000kg
 / craの成形圧で加圧成形して10m+nX50
mm X 5 mmの圧粉成形体を得た。この成形体を
N2中200°C/hrの昇温速度で1500”Cまで
加熱焼結した。この結果、かさ密度2 、87 g /
 c+R1抗折強度33 、2 kg / mm 2の
Si3N4焼結体を得た。
Example 1 ~ (Used in combination with conventional sintering binder) 30% by weight of powdered inorganic polysilazane, SiJ of 325 mesh or less, + 60% by weight of powder, 0.3μ of α-I! ,
5% by weight of 203 powder and 5% by weight of 1μ Y2O3 powder were mixed with ortho-xylene to form a slurry with a viscosity of about 200 cps. This slurry was dried with a spray dryer to form granulated powder with an average particle size of 100μ, and 2000kg
10m+nX50 by pressure molding with a molding pressure of /cra
A powder compact of mm x 5 mm was obtained. This compact was heated and sintered in N2 at a heating rate of 200°C/hr to 1500"C. As a result, the bulk density was 2.87 g/hr.
A Si3N4 sintered body with a c+R1 bending strength of 33 and 2 kg/mm2 was obtained.

北本1D− 無機ポリシラザンを用いずに、市販のワックス系バイン
ダーを用い、実施例9と同様に平均粒径100μの造粒
粉を作製しく配合比;  5iJa扮末90、へ120
3粉末5、Y2O3粉末5重量%) 、2000kg/
c+flの成形圧で、同一形状の成形体を得た。本成形
体に長時間にわたる脱脂処理(10°C/hrで400
°Cまで昇温)を施した後、実施例9と同様な条件で焼
結したが、得られたSi3N4焼結体のかさ密度は1.
92g/c+fl、抗折強度は9−8kg/mm”であ
った。
Kitamoto 1D - Using a commercially available wax binder without using inorganic polysilazane, granulated powder with an average particle size of 100 μm was prepared in the same manner as in Example 9. Mixing ratio: 5iJa powder 90, 120
3 powder 5, Y2O3 powder 5% by weight), 2000kg/
A molded article having the same shape was obtained under a molding pressure of c+fl. This molded body was subjected to long-term degreasing treatment (400°C at 10°C/hr).
°C) and then sintered under the same conditions as in Example 9, but the bulk density of the Si3N4 sintered body obtained was 1.
92 g/c+fl, and the bending strength was 9-8 kg/mm''.

B、ポリシロキサザンの使用 夫茄貫刊 無機ポリシラザンを用いるかわりに、ポリシロキサザン
を用いるほかは、実施例3と全く同様な手法で1203
焼結体を得た。本焼結体のかさ密度は、3.50g/c
f、抗折強度は、12 、5 kg / mm 2であ
り、実施例3に比べ高密度、高強度の焼結体が得られた
B. Use of polysiloxazane 1203 was prepared in exactly the same manner as in Example 3, except that polysiloxazane was used instead of inorganic polysilazane.
A sintered body was obtained. The bulk density of this sintered body is 3.50g/c
f, the bending strength was 12.5 kg/mm 2 , and a sintered body with higher density and higher strength than in Example 3 was obtained.

C,ポリオルガノヒドロシラザンの使用実」1舛月。C. Uses of polyorganohydrosilazane” 1 Masuzuki.

無機ポリシラザンを用いるかわりに、ポリオルガノヒド
ロシラザンを用いるほかば、実施例2と全く同様な手法
で、SiC焼結体を得た。本焼結体のかさ密度は2.7
8g/C+fi、抗折強度は16.5kg/mmtであ
り、実施例2の結果を」二まわった。
A SiC sintered body was obtained in exactly the same manner as in Example 2, except that polyorganohydrosilazane was used instead of inorganic polysilazane. The bulk density of this sintered body is 2.7
8 g/C+fi, and the bending strength was 16.5 kg/mmt, which was twice the result of Example 2.

D、ポリメタロシラザンの使用 尖隻桝用 当モルのSi3N4粉末(平均粒径1μ)、A!203
粉末(平均粒径033μ)、へρ睨粉末(平均粒径0.
5μ)合計90呵%に対し、ポリアルミノシラザンが1
0wt%となるように、Si、N4.八N20z、A/
、N及びポリアルミノシラザン粉末とを適量のオルトキ
シレンとともに混合、乾燥後、乳鉢中で軽く解砕し、メ
ツシュ100のフルイで整粒した。この混合粉末を20
00kg / crRで加圧成形し、10mm X 5
0mm X5mmの圧粉成形体を得た。この成形体をN
2中200°C/hrの昇温速度で1550°Cまで加
熱したところ、かさ密度2.90g/mm’ 、抗折強
度35.8kg/mm2のサイアロン焼結体を得た。
D. Equimole of Si3N4 powder (average particle size 1μ) for use of polymetallosilazane, A! 203
Powder (average particle size: 033μ), hemp powder (average particle size: 0.
5μ) Polyaluminosilazane is 1% for the total 90%
Si, N4. 8N20z, A/
, N, and polyaluminosilazane powder were mixed together with an appropriate amount of ortho-xylene, dried, and then lightly crushed in a mortar and sized using a mesh 100 sieve. 20% of this mixed powder
Pressure molded at 00kg/crR, 10mm x 5
A powder compact of 0 mm x 5 mm was obtained. This molded body is
When heated to 1550°C at a heating rate of 200°C/hr in No. 2, a Sialon sintered body having a bulk density of 2.90 g/mm' and a bending strength of 35.8 kg/mm2 was obtained.

北較t2− ポリアルミノシラザンを用いないほかは、実施例12と
全く同様な手法でサイアロン焼結体を作製したが、かさ
密度は2.2 g /cl、であり実施例12の稙を下
まわった。
Northern Comparison t2- A sialon sintered body was produced in exactly the same manner as in Example 12 except that polyaluminosilazane was not used, but the bulk density was 2.2 g/cl, which was lower than that in Example 12. It turned.

D、無機ポリシラザン高重合体の使用 実1貫皿 無機ポリシラザンを用いるかわりに、無機ポリシラザン
高重合体を用いる他は、実施例1と全く同様な手法で5
iJ4焼結体を得た。本焼結体のかさ密度は2.75g
/c++L抗折強度は18.2kg / mm2であり
、実施例1に比べ高密度高強度の焼結体が得られた。
D. Use of inorganic polysilazane high polymer.5.
An iJ4 sintered body was obtained. The bulk density of this sintered body is 2.75g
/c++L bending strength was 18.2 kg/mm2, and compared to Example 1, a sintered body with higher density and higher strength was obtained.

災隻尉旦 無機ポリシラザンを用いるかわりに、無機ポリシラザン
高重合体を用いる他は、実施例2と全く同様な手法でS
iC焼結体を得た。本焼結体のかさ密度は2.75g/
cJ、抗折強度は16.4kg/mm2であり、実施例
2の結果を上まわった。
S was produced in exactly the same manner as in Example 2, except that an inorganic polysilazane high polymer was used instead of the inorganic polysilazane.
An iC sintered body was obtained. The bulk density of this sintered body is 2.75g/
cJ and bending strength were 16.4 kg/mm2, which exceeded the results of Example 2.

E、改質ポリシラザン高重合体の使用 1差11脹 無機ポリシラザンを用いるかわりに、改質ポリシラザン
高重合体を用いる他は実施例1と全く同様な手法で5i
Ja焼結体を得た。本焼結体のかさ密度は2.87g/
c/、抗折強度は24.3kg/cfflであり、実施
例1及び実施例13の結果を一トまわった。
E. Use of modified polysilazane high polymer.
A Ja sintered body was obtained. The bulk density of this sintered body is 2.87g/
c/, and the bending strength was 24.3 kg/cffl, which exceeded the results of Examples 1 and 13.

尖施孕皿 無機ポリシラザンを用いるかわりに、改質ポリシラザン
高重合体を用いる他は、実施例1と全く同様な手法でS
iC焼結体を得た。本焼結体のかさ密度は2.83g/
crR1抗折強度は21.9kg/mm2であり、実施
例2及び実施例14の結果を上まわった。
S was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that a modified polysilazane high polymer was used instead of the inorganic polysilazane.
An iC sintered body was obtained. The bulk density of this sintered body is 2.83g/
The crR1 bending strength was 21.9 kg/mm2, which exceeded the results of Examples 2 and 14.

F、連続繊維の使用 実施上■ 平均粒子径0.2 mnのα−A l 203扮末とオ
イル状の無機ポリシラザンとオルトキシレンとを重量比
で3=1:1の割合で混合したスラリーを、直径20m
mφのテフロン製容器に鋳込み、窒素中にて80°C1
24時間保持し、硬化させた。次に、この成形体を窒素
中、3°C/minの昇温速度で1600°C×1時間
常圧焼結した。得られた焼結体のかさ密度は、3.43
g/c/であった。また、本焼結体を粉砕し、粉末X線
回折法により、結晶相の同定を試めたところ、コランダ
ムとβ−ザイアロンからなる複合焼結体があることが判
明した。即ち、ボリシラザンの熱分解により生成した非
晶質窒化珪素は高活性なため、ずへζα−AN203と
反応し、β−4」イアロンに転換したことがわかる。
F. Use of continuous fiber ■ A slurry prepared by mixing α-Al 203 powder with an average particle size of 0.2 mm, oily inorganic polysilazane, and ortho-xylene in a weight ratio of 3 = 1:1. , diameter 20m
Cast in mφ Teflon container and heated at 80°C1 in nitrogen.
It was held for 24 hours to cure. Next, this compact was sintered under atmospheric pressure at 1600°C for 1 hour in nitrogen at a temperature increase rate of 3°C/min. The bulk density of the obtained sintered body was 3.43
g/c/. Further, when this sintered body was crushed and an attempt was made to identify the crystal phase by powder X-ray diffraction, it was found that there was a composite sintered body consisting of corundum and β-xialon. That is, it can be seen that since the amorphous silicon nitride produced by thermal decomposition of vorisilazane is highly active, it reacts with Zheζα-AN203 and is converted into β-4'' iron.

此M孕−工 無機ポリシラザンの代わりに、平均粒子径0.28mm
のα−5iJ4粉末を用いる以外は実施例17と全く同
様の手法で焼結体を作製したところ、かさ密度は、2 
、78 g / (:+flであった。また、本焼結体
を粉砕し、粉末X線回折法により、結晶相の同定を試の
だとごろ、:7ランダトとα−5i、N4からなること
が判明した。即ち、この焼結条件(1600’CX 1
時間)では、α−八へ203粉末とα−5IJa粉末と
は十分に反応しないため、反応による焼結作用が乏しく
、緻密化が進行しなかったものと推察される。
In place of this inorganic polysilazane, average particle size of 0.28 mm
A sintered body was produced in exactly the same manner as in Example 17 except for using α-5iJ4 powder, and the bulk density was 2.
, 78 g/(:+fl).The sintered body was crushed and the crystal phase was identified by powder X-ray diffraction. That is, this sintering condition (1600'CX 1
It is presumed that because the α-8He 203 powder and the α-5IJa powder did not react sufficiently at the time of 15 hours), the sintering effect due to the reaction was poor and densification did not proceed.

夫施貫」上 平均粒子径5μIllのSiO□粉末との粉末状の無機
ポリシラザンとオルトキシレンとを重量比で1.28:
■:lの割合で混合したスラリーを80°C1窒素中に
て脱媒して得た固形物を10°(’:/minの昇、!
l温度て800°C×1時間、窒素中にて仮焼した。こ
の仮焼物をホロンカーハイ1−製乳鉢で粉砕し、粉砕粉
を直径20 mmφに、200kgf/cMの圧力で金
型成形した。次に、本成形体を窒素中、5°(’:/m
inの讐メ、見速度で、1600’CX 1時間常圧焼
結した。得られた焼結体のかさ密度は、2.54g/a
Rであった。また、本焼結体を粉砕し、粉末X線回折法
により、結晶相の同定を試みたとごろ、クリストバライ
トSi3N4 とSi2N20からなる複合焼結体であ
ることが判明した。
The weight ratio of powdered inorganic polysilazane and ortho-xylene to SiO□ powder with an average particle diameter of 5μIll is 1.28:
■: The slurry mixed at the ratio of 1 was desolventized in nitrogen at 80°C.
It was calcined in nitrogen for 1 hour at 800°C. This calcined product was ground in a mortar manufactured by Holon Karhai 1, and the ground powder was molded into a mold with a diameter of 20 mm at a pressure of 200 kgf/cM. Next, this molded body was placed in nitrogen at 5° (':/m
Atmospheric pressure sintering was carried out at 1600'CX for 1 hour at the same speed as in. The bulk density of the obtained sintered body was 2.54 g/a
It was R. Furthermore, when this sintered body was crushed and an attempt was made to identify the crystal phase by powder X-ray diffraction, it was found that it was a composite sintered body consisting of cristobalite Si3N4 and Si2N20.

比較側1 無機ポリシラザンの代わりに、平均粒子径0.2μmの
αーSiJNー粉末を用いる以外は実施例18と全く同
様の手法で焼結体を作製したところ、かさ密度は、2 
、 13 g / c+(iであった。また、本焼結体
を↓’/)砕し、粉末X線回折法により、結晶相の同定
を試のだところ、クリストバライト なることが判明した。即し、この焼結条(’l(IGO
O°C×1時間)では5102粉末とαーSiJN,扮
末とはほとんど反応しないため、反応による焼結作用が
起こらず緻密化が進行しなかったものと推察される。
Comparison side 1 A sintered body was produced in exactly the same manner as in Example 18 except that α-SiJN powder with an average particle size of 0.2 μm was used instead of inorganic polysilazane, and the bulk density was 2.
, 13 g/c+ (i).The sintered body was crushed (↓'/) and the crystal phase was identified by powder X-ray diffraction, and it was found to be cristobalite. Therefore, this sintered strip ('l(IGO
Since there was almost no reaction between the 5102 powder and the α-SiJN powder at 0°C for 1 hour, it is presumed that no sintering action occurred due to the reaction and densification did not proceed.

実iJm−イ;j1]≦1□(1 平均粒子径03μmoのβ−SiO粉宋40gと無機ポ
リシラザンのオルトキシレン溶液(50%無機ポリシラ
ザン)80gとをよく混合し均質なスラリーを作製した
。このスラリーに、3000フイラメントの炭素繊維を
含浸させ、平板状マンドレルに巻きつけ、窒素中80°
Cて乾燥硬化させた後、切断して、70mm X 70
mm X 0. 8 mmのプリプレグシー1−を得た
40 g of β-SiO powder with an average particle size of 03 μmo and 80 g of an ortho-xylene solution of inorganic polysilazane (50% inorganic polysilazane) were mixed well to prepare a homogeneous slurry. The slurry was impregnated with 3000 filaments of carbon fiber and wound around a flat mandrel at 80° in nitrogen.
After drying and curing, cut into 70mm x 70
mm x 0. A prepreg sheet 1- of 8 mm was obtained.

次に、このプリプレグシートを7桟積層し、ホットプレ
スにて、窒素中、1600°C×1時間、500kgf
/cryの圧力下で焼結し、機械加工(切断、研削)を
施し、3I皿X 4 mm X 38mmの炭素繊維強
化セラミックス複合体を得た。本複合体の繊維含有量は
、45体積%であり、1400°Cでの高温抗折強度は
65kgf/mm2、室温での破壊靭性値はlO.2k
gf/mm3″であり、高温高強度、高破壊靭性を特徴
とした繊維強化セラミンクス複合焼結体が得られた。
Next, seven of these prepreg sheets were laminated and heated in a hot press at 1,600°C for 1 hour at 500 kgf.
The composite was sintered under a pressure of /cry and subjected to machining (cutting, grinding) to obtain a carbon fiber reinforced ceramic composite with a size of 3I plate x 4 mm x 38 mm. The fiber content of this composite is 45% by volume, the high temperature bending strength at 1400°C is 65kgf/mm2, and the fracture toughness value at room temperature is 1O. 2k
gf/mm3'', and a fiber-reinforced ceramic composite sintered body characterized by high strength at high temperatures and high fracture toughness was obtained.

また、本焼結体を粉砕し、粉末X線回折法により、結晶
相の同定を試みたところ、マトリックスは、β−SiC
と微結晶のα−Si3Nnからなることか1′11明し
、このα−S+H1N4(故結晶子の大きさし,1x斜
口111折」(埴111法(JONl!S法)により、
2800人と測定された。
In addition, when this sintered body was crushed and an attempt was made to identify the crystal phase by powder X-ray diffraction, it was found that the matrix was β-SiC
It is clear that it consists of microcrystalline α-Si3Nn, and by this α-S+H1N4 (the size of the crystallite, 1x diagonal 111 fold) (Hani 111 method (JONl!S method),
It was estimated that there were 2,800 people.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.主たる繰り返し単位が■SiH_2NH■で表わさ
れ、約100〜50,000の範囲内の分子量を有する
ポリシラザンからなるバインダーを含むセラミックス成
形体を焼成して該バインダーをセラミックス化し、一体
化して得られることを特徴とするセラミックス成形体。
1. Obtained by firing a ceramic molded body containing a binder made of polysilazane whose main repeating unit is represented by ■SiH_2NH■ and having a molecular weight within the range of about 100 to 50,000, converting the binder into a ceramic, and integrating it. A ceramic molded body characterized by:
2.主たる繰り返し単位が■SiH_2NH■で表わさ
れ、数平均分子量が約200〜500000であり、1
分子中のSiH_3基とSiH_2基の比(SiH_2
基/SiH_3基)が2.5〜8.4であって、しかも
元素比率がSi:50重量%〜70重量%、N:20重
量%〜34重量%、H:5重量%〜9重量%であるポリ
シラザンからなるバインダーを含むセラミックス成形体
を焼成して該バインダーをセラミックス化し、一体化し
て得られることを特徴とするセラミックス成形体。
2. The main repeating unit is represented by ■SiH_2NH■, the number average molecular weight is about 200 to 500,000, and 1
The ratio of SiH_3 groups to SiH_2 groups in the molecule (SiH_2
group/SiH_3 group) is 2.5 to 8.4, and the element ratios are Si: 50 weight % to 70 weight %, N: 20 weight % to 34 weight %, H: 5 weight % to 9 weight %. 1. A ceramic molded body, characterized in that it is obtained by firing a ceramic molded body containing a binder made of polysilazane to form the binder into a ceramic and integrating the binder.
3.主たる繰り返し単位が■SiH_2)_n(NH)
_m■と■SiH_2)_rO■(これらの式中、n,
m,rはそれぞれ1,2または3である。)で表わされ
、約500〜50,000の範囲内の分子量を有するポ
リシロキサンからなるバインダーを含むセラミックス成
形体を焼成して該バインダーをセラミックス化し、一体
化して得られることを特徴とするセラミックス成形体。
3. The main repeating unit is ■SiH_2)_n(NH)
___m■ and ■SiH_2)_rO■ (in these formulas, n,
m and r are 1, 2 or 3, respectively. ), characterized in that it is obtained by firing a ceramic molded body containing a binder made of polysiloxane having a molecular weight within the range of about 500 to 50,000, converting the binder into a ceramic, and integrating the binder. Molded object.
4.組成式(RSiHNH)_x〔(RSiH)_1_
._5N〕_1_−_x(但し、式中、Rは独立してア
ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール
基、またはこれらの基以外でSiに直結する原子が炭素
である基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アル
コキシ基を表わし、そして0.4<x<1である。)で
表わされ、約200〜100,000の範囲内の分子量
を有するポリオルガノヒドロシラザンからなるバインダ
ーを含むセラミックス成形体を焼成して該バインダーを
セラミックス化し、一体化して得られることを特徴とす
るセラミックス成形体。
4. Composition formula (RSiHNH)_x [(RSiH)_1_
.. _5N]_1_-_x (wherein R is independently an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a group other than these groups in which the atom directly connected to Si is carbon, an alkylsilyl group, a polyorganohydrosilazane having a molecular weight in the range of about 200 to 100,000. 1. A ceramic molded body, characterized in that it is obtained by firing the body, turning the binder into a ceramic, and integrating the binder into a ceramic.
5.主たる繰り返し単位が−SiR_1HNR_2−(
式中、R_1,R_2はそれぞれ独立して水素原子、ア
ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルキル
アミノ基、アリール基、アルキルシリル基から選ばれる
)で表わされる主骨格と、■NH■_n(式中、nは1
又は2である)で表わされる架橋結合を有し、ケイ素原
子に結合する窒素と珪素との原子比(N/Si)が少な
くとも0.80である数平均分子量が約200〜500
,000の改質ポリシラザン高重合体からなるバインダ
ーを含むセラミックス成形体を焼成して該バインダーを
セラミックス化し、一体化して得られることを特徴とす
るセラミックス成形体。
5. The main repeating unit is -SiR_1HNR_2-(
In the formula, R_1 and R_2 are each independently selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an alkylamino group, an aryl group, and an alkylsilyl group. In the formula, n is 1
or 2), the atomic ratio of nitrogen bonded to silicon atoms to silicon (N/Si) is at least 0.80, and the number average molecular weight is about 200 to 500.
1. A ceramic molded body, characterized in that it is obtained by firing a ceramic molded body containing a binder made of a modified polysilazane high polymer of 0.000 to convert the binder into a ceramic, and integrating the binder into a ceramic body.
6.ポリシラザンと金属アルコキシドとの反応生成物で
あるポリメタロシラザンからなるバインダーを含むセラ
ミックス成形体を焼成して該バインダーをセラミックス
化し、一体化して得られることを特徴とするセラミック
ス成形体。
6. 1. A ceramic molded article, characterized in that it is obtained by firing a ceramic molded article containing a binder made of polymetallosilazane, which is a reaction product of polysilazane and a metal alkoxide, to turn the binder into a ceramic and integrating the binder.
7.金属繊維又はセラミックス繊維で強化されている請
求項1〜6のいずれか1項に記載のセラミックス成形体
7. The ceramic molded article according to any one of claims 1 to 6, which is reinforced with metal fibers or ceramic fibers.
8.前記繊維が長繊維又はその織布である請求項7記載
のセラミックス成形体。
8. The ceramic molded article according to claim 7, wherein the fibers are long fibers or woven fabrics thereof.
9.主たる繰り返し単位が■SiH_2NH■で表わさ
れ、約100〜50,000の範囲内の分子量を有する
ポリシラザンからなるバインダーを含むセラミックス成
形体を焼成して該バインダーをセラミックス化し、一体
化したセラミックス成形体を得ることを特徴とするセラ
ミックス成形体の製造方法。
9. A ceramic molded body is produced by firing a ceramic molded body containing a binder made of polysilazane whose main repeating unit is represented by ■SiH_2NH■ and having a molecular weight within the range of about 100 to 50,000, and converting the binder into a ceramic. A method for producing a ceramic molded body, characterized in that it obtains a ceramic molded body.
10.主たる繰り返し単位が■SiH_2NH■で表わ
され、数平均分子量が約200〜500000であり、
1分子中のSiH_3基とSiH_2基の比(SiH_
2基/SiH_3基)が2.5〜8.4であって、しか
も元素比率がSi:50重量%〜70重量%、N:20
重量%〜34重量%、H:5重量%〜9重量%であるポ
リシラザンからなるバインダーを含むセラミックス成形
体を焼成して該バインダーをセラミックス化し、一体化
したセラミックス成形体を得ることを特徴とするセラミ
ックス成形体の製造方法。
10. The main repeating unit is represented by ■SiH_2NH■, and the number average molecular weight is about 200 to 500,000,
Ratio of SiH_3 groups to SiH_2 groups in one molecule (SiH_
2 groups/SiH_3 groups) is 2.5 to 8.4, and the element ratio is Si: 50 weight % to 70 weight %, N: 20
It is characterized by firing a ceramic molded body containing a binder made of polysilazane with a H content of 5% to 34% by weight and H: 5% to 9% by weight to convert the binder into a ceramic to obtain an integrated ceramic molded body. A method for manufacturing a ceramic molded body.
11.主たる繰り返し単位が■SiH_2)_n(NH
)_m■と■SiH_2)_rO■(これらの式中、n
,m,rはそれぞれ1,2または3である。)で表わさ
れ、約500〜50,000の範囲内の分子量を有する
ポリシロキザンからなるバインダーを含むセラミックス
成形体を焼成して該バインダーをセラミックス化し、一
体化したセラミックス成形体を得ることを特徴とするセ
ラミックス成形体の製造方法。
11. The main repeating unit is ■SiH_2)_n(NH
)_m■ and ■SiH_2)_rO■ (in these formulas, n
, m, r are 1, 2 or 3, respectively. ), the ceramic molded body containing a binder made of polysiloxane having a molecular weight within the range of about 500 to 50,000 is fired, the binder is turned into a ceramic, and an integrated ceramic molded body is obtained. A method for manufacturing a ceramic molded body.
12.組成式(RSiHNH)_x〔(RSiH)_1
_._5N〕_1_−_x(但し、式中、Rは独立して
アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリー
ル基、またはこれらの基以外でSiに直結する原子が炭
素である基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、ア
ルコキシ基を表わし、そして0.4<x<1である。)
で表わされ、約200〜100,000の範囲内の分子
量を有するポリオルガノヒトロシラザンからなるバイン
ダーを含むセラミックス成形体を焼成して該バインダー
をセラミックス化し、一体化したセラミックス成形体を
得ることを特徴とするセラミックス成形体の製造方法。
12. Composition formula (RSiHNH)_x [(RSiH)_1
_. _5N]_1_-_x (wherein R is independently an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a group other than these groups in which the atom directly connected to Si is carbon, an alkylsilyl group, It represents an alkylamino group or an alkoxy group, and 0.4<x<1.)
A ceramic molded body containing a binder made of polyorganohydrosilazane represented by A method for producing a characteristic ceramic molded body.
13.主たる繰り返し単位が−SiR_1HNR_2−
(式中、R_1,R_2はそれぞれ独立して水素原子、
アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルキ
ルアミノ基、アリール基、アルキルシリル基から選ばれ
る)で表わされる主骨格と、■NH■_n(式中、nは
1又は2である)で表わされる架橋結合を有し、ケイ素
原子に結合する窒素と珪素との原子比(N/Si)が少
なくとも0.80である数平均分子量が約200〜50
0,000の改質ポリシラザン高重合体からなるバイン
ダーを含むセラミックス成形体を焼成して該バインダー
をセラミックス化し、一体化したセラミックス成形体を
得ることを特徴とするセラミックス成形体の製造方法。
13. The main repeating unit is -SiR_1HNR_2-
(In the formula, R_1 and R_2 are each independently a hydrogen atom,
a main skeleton represented by an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an alkylamino group, an aryl group, and an alkylsilyl group), and a main skeleton represented by ■NH■_n (in the formula, n is 1 or 2). having a crosslinking bond, the atomic ratio of nitrogen bonded to silicon atoms to silicon (N/Si) is at least 0.80, and the number average molecular weight is about 200 to 50
1. A method for producing a ceramic molded body, which comprises firing a ceramic molded body containing a binder made of a modified polysilazane high polymer having a molecular weight of 0,000 to convert the binder into a ceramic to obtain an integrated ceramic molded body.
14.ポリシラザンと金属アルコキシドとの反応生成物
であるポリメタロシラザンからなるバインダーを含むセ
ラミックス成形体を焼成して該バインダーをセラミック
ス化し、一体化したセラミックス成形体を得ることを特
徴とするセラミックス成形体の製造方法。
14. Production of a ceramic molded body, characterized in that a ceramic molded body containing a binder made of polymetallosilazane, which is a reaction product of polysilazane and a metal alkoxide, is fired to convert the binder into a ceramic to obtain an integrated ceramic molded body. Method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0344405A (en) * 1989-07-10 1991-02-26 Nkk Corp Casting forming method for powder
JP2005527460A (en) * 2002-05-29 2005-09-15 ダウ・コ−ニング・コ−ポレ−ション Silicone composition
JP2021127399A (en) * 2020-02-14 2021-09-02 信越化学工業株式会社 Transparent low dielectric glass prepreg, transparent low dielectric glass film and transparent low dielectric glass substrate, and method for producing the same

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