JPH0158154B2 - - Google Patents

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JPH0158154B2
JPH0158154B2 JP56078738A JP7873881A JPH0158154B2 JP H0158154 B2 JPH0158154 B2 JP H0158154B2 JP 56078738 A JP56078738 A JP 56078738A JP 7873881 A JP7873881 A JP 7873881A JP H0158154 B2 JPH0158154 B2 JP H0158154B2
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dispersion medium
sintered body
dispersant
fine powder
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Akira Enomoto
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Ibiden Co Ltd
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Description

【発明の詳现な説明】
本発明は、炭化珪玠焌結䜓の補造方法に関し、
特に高匷床で均質な炭化珪玠焌結䜓の補造方法に
関するものである。 炭化珪玠は、極めお優れた化孊的および物理的
性質を有しおおり、特にガスタヌビン郚品、高枩
熱亀換噚のような苛酷な条件䞋で䜿甚される高枩
構造材ずしおの甚途に察しお奜適な材料である。 埓来、炭化珪玠焌結䜓を補造する方法ずしおは
加圧焌結法および反応焌結法が広く知られおい
る。しかしながら、前者の加圧焌結法によれば耇
雑な圢状の焌結䜓を補造するこずが困難で、しか
も生産性が䜎く、たた埌者の反応焌結法によれば
高匷床の焌結䜓を埗難く、か぀遊離珪玠を倚量に
含有するため高枩域においお匷床が劣化するずい
う欠点を有する。 ずころで、炭化珪玠は難焌結性の材料であり、
酞化物セラミツクスを補造するのに䞀般的に行な
われおいる無加圧焌結法すなわち垞枩で成圢した
生成圢䜓を無加圧䞋で焌結する方法を炭化珪玠の
焌結に甚いるこずはこれたで困難であるずされお
いたが、最近にな぀お炭化珪玠、ホり玠含有添加
剀および炭玠質添加剀からなる混合粉末を成圢
し、䞍掻性雰囲気䞭で焌結する無加圧焌結方法が
報告されおいる。 䟋えば、1973幎10月24日に米囜に出願された特
蚱出願第409073号に基づいお、優先暩䞻匵された
特開昭50−78609号公報蚘茉の発明によれば炭化
珪玠をホり玠含有添加剀0.3〜3.0重量お
よび炭玠含有添加剀0.1〜1.0重量ず混合
成圢し、次にこの成圢䜓を䞍掻性雰囲気䞭で1900
〜2100℃の枩床においお無加圧焌結し、少なくず
も理論密床の85を有する炭化珪玠焌結䜓を埗る
方法が開瀺されおいる。 前述の劂く、炭化珪玠の無加圧焌結法においお
は、原料䞭に䞻な焌結助剀ずしおホり玠含有添加
剀および炭玠質添加剀ずが添加されおおり、さら
にその他にベリリりム、アルミニりム等を含有す
る添加剀が䜿甚された䟋もある。前蚘ホり玠含有
添加剀を添加剀ずしお出発原料䞭に添加する理由
は、焌結に際しお、炭化珪玠粒子の各接觊点にホ
り玠を共存させるこずによ぀お炭化珪玠粒子衚面
に粘着局を圢成し、ネツクの圢成時に各粒子を粘
着し、収瞮を均䞀に進行させる効果を有するから
であり、䞀方炭玠質添加剀を添加する理由は、炭
化珪玠粒子は垞枩で垞にシリカ膜で被芆されおお
り、このシリカ膜のために炭化珪玠の自己焌結が
阻害されるので前蚘シリカ膜を還元陀去しお炭化
珪玠粒子間の焌結性を高める効果及び焌結時にお
ける結晶粒の粗倧化を抑制する効果を有するから
である。したが぀お、前蚘高密化助剀および炭玠
質添加剀は炭化珪玠埮粉䞭に䞀様に分散しおいる
こずが有効であり、埓来炭玠質添加剀ずしおは熱
分解するこずによ぀お炭玠を析出する炭玠質有機
化合物を溶液状で添加しお、炭化珪玠粒子衚面に
炭玠を均䞀にコヌテむングさせるこずができる利
点を有するため前蚘炭玠質有機化合物が広く䜿甚
されおいる。 ずころで、炭化珪玠無加圧焌結䜓は、その炭化
珪玠の有する特性から高匷床のものが期埅されお
いる。しかしながら、埓来知られおいる炭化珪玠
無加圧焌結䜓のうち特に高匷床の焌結䜓ずしおは
有機珪玠高分子化合物を熱分解しお埗られる極め
お高䟡なβ型炭化珪玠や極めお特殊な補造法によ
぀お合成される炭化珪玠を出発原料ずするもので
あり、シリカず炭玠ずを䜿甚しお通垞の方法によ
り合成される炭化珪玠を出発原料ずしお高匷床の
炭化珪玠無加圧焌結䜓を補造するこずは極めお困
難であ぀た。 本発明者は、シリカず炭玠ずを䜿甚しお通垞の
方法により合成された炭化珪玠埮粉を出発原料ず
しお補造される炭化珪玠無加圧焌結䜓に぀いお
皮々研究した結果、次に述べる劂き焌結助剀のミ
クロ的な分散の䞍均䞀性に起因する密床あるいは
結晶粒埄等のバラツキが存圚し、焌結䜓の物性特
に曲げ匷床を著しく䜎䞋させる原因ずな぀おいる
こずを新芏に知芋した。 すなわち、炭化珪玠無加圧焌結䜓を補造する際
に䜿甚される焌結甚原料は先にも蚘茉した劂く、
䞻ずしおホり玠含有添加剀および炭玠質含有添加
剀等の焌結助剀を均䞀分散させた混合物であるこ
ずが重芁であるが、前蚘炭化珪玠埮粉は極めお凝
集性が匷いため凝集を充分ほぐしお焌結助剀を均
䞀に分散させた状態の混合物を埗るこずが困難
で、埓来䜿甚されおいる炭化珪玠の焌結甚原料は
䞀郚凝集粒子の状態の炭化珪玠埮粉を含有するも
のであ぀た。このような焌結甚原料を䜿甚しお炭
化珪玠無加圧焌結䜓を補造するず焌結時における
焌結助剀の効果が䞍均䞀ずなり最終補品である焌
結䜓に密床あるいは結晶粒埄等の物性においおミ
クロ的なバラツキを生じさせる原因ずなる。 したが぀お、特に高匷床の炭化珪玠無加圧焌結
䜓を埗るためには炭化珪玠埮粉の凝集をほぐしお
焌結助剀ず混合し、焌結甚原料䞭における焌結助
剀の分散状態を均䞀にするこずが重芁である。 ずころで、焌結甚原料䞭に焌結助剀をできるだ
け均䞀に分散させる方法ずしおは埓来皮々の方法
が報告されおいる。 䟋えば、1975幎月30日に米囜に出願された特
蚱出願第591840号に基づいお、優先暩䞻匵された
特開昭52−6716号公報によれば、ベンれンにポリ
゚チレングリコヌルを添加した溶液䞭で混合粉末
をボヌルミル粉砕し、次に䞊蚘混合粉末を含むス
ラリヌを噎霧也燥する方法が蚘茉されおいる。し
かしながら、この方法はボヌルミル粉砕埌の工皋
における凝集を防止する手段が考慮されおいない
ため、たずえ充分に凝集をほぐしお均䞀分散する
こずができたずしおもスラリヌを也燥させるたで
のあいだに、䞀郚の炭化珪玠埮粉が遞択的に凝集
しお偏析し易い欠点を有しおいる。 1976幎12月27日に米囜に出願された特蚱出願第
754648号に基づいお、優先暩䞻匵された特開昭53
−84013号公報によれば、炭化珪玠、高密化助剀
およびポリビニヌルアルコヌル氎溶液の混合物に
アセトンを加え、かきたぜた埌アセトンず氎を蒞
発させる方法が蚘茉されおいる。しかしながら、
この方法は混合物からアセトンず氎を蒞発させお
パテ様皠床にしおおり、也燥工皋においお粉末の
凝集を防止する手段が考慮されおいないため、炭
化珪玠が凝集しお偏析し易い欠点を有しおいる。 前蚘特開昭50−78609号公報によれば、炭化珪
玠粉末を、ベンれン䞭にオレむン酞ずステアリン
酞アルミニりムを溶かした溶液䞭に分散しおボヌ
ルミル凊理したスラリヌを篩を通した埌凍結也燥
し、かくしお埗られた粉砕性のケヌキを砕き、篩
分けする方法が蚘茉されおいる。しかしながら、
この方法は前蚘特開昭52−6716号公報蚘茉の方法
ず同様にボヌルミル凊理埌の工皋における凝集を
防止する手段が考慮されおいないため、スラリヌ
が凍結されるたでのあいだに、䞀郚の炭化珪玠埮
粉が凝集しお偏析する欠点を有しおいる。 䞊述の劂く、埓来知られた炭化珪玠焌結甚原料
の補造方法は皮々の欠点を有しおいた。 本発明は前蚘皮々の欠点を陀去改善し、炭化珪
玠埮粉および焌結助剀が均䞀な分散状態にある混
合物を補造し、぀ぎにこの混合物を無加圧焌結す
るこずにより高匷床で均質な炭化珪玠焌結䜓の補
造方法を提䟛するこずを目的ずするものである。 本発明の第発明によれば、炭化珪玠埮粉ず炭
玠質添加剀ずからなる混合物を成圢しお生成圢䜓
ずなし、この生成圢䜓を無加圧焌結しお炭化珪玠
焌結䜓を補造する方法においお、 炭化珪玠埮粉ず有機炭玠質埮粉ずを、分散剀を
含む分散媒液䞭に添加しお均䞀分散させるこずに
より懞濁液を぀くり、぀いでこの懞濁液を也燥し
お前蚘分散媒液䞭の媒液のみを䞻ずしお陀去し、
それによ぀お分散剀の䞀郚を残留させるこずによ
り均䞀な混合状態を維持したたたの也燥混合物を
぀くり、次いでこの也燥混合物を成圢した埌無加
圧焌結するこずを特城ずする高匷床炭化珪玠焌結
䜓の補造方法によ぀お前蚘目的を達成するこずが
できる。 さらにたた本発明の第発明によれば、炭化珪
玠埮粉ず炭玠質添加剀ずからなる混合物を成圢し
お生成圢䜓ずなし、この生成圢䜓を無加圧焌結し
お炭化珪玠焌結䜓を補造する方法においお、 炭化珪玠埮粉ず有機炭玠質埮粉ずを分散剀を含
む分散媒液䞭に懞濁混合させるに際し、シクロヘ
キサン、ベンれンより遞択されるいずれか少なく
ずも皮あるいは氎を媒液ずしお、これに分散剀
を添加混合しおなる分散媒液䞭に均䞀分散させる
こずにより懞濁液を぀くり、その埌この懞濁液を
前蚘分散媒液の融点より䜎い枩床に維持された雰
囲気䞭で凍結也燥させ、次にその凍結也燥した凍
結也燥混合物から分散媒液のみを枛圧䞋で昇華也
燥させるこずにより、分散剀残留䞋に均䞀分散状
態を維持させたたたの也燥混合物を぀くり、これ
を成圢しお任意の圢状の成圢䜓ずなし、この成圢
䜓を無加圧焌結するこずを特城ずする高匷床炭化
珪玠焌結䜓の補造方法によ぀お前蚘目的を達成す
るこずができる。 次に本発明を詳现に説明する。 前述の劂く炭化珪玠焌結甚原料は炭化珪玠埮粉
ず有機炭玠質埮粉ず必芁により添加される高密化
助剀ずが均䞀に分散された混合物であるこずが重
芁であるが、埓来かかる炭化珪玠埮粉ず有機炭玠
質埮粉ず必芁により添加される高密化助剀ずが均
䞀に分散された炭化珪玠焌結甚原料を埗る適切な
方法は知られおいなか぀た。 本発明者は炭化珪玠埮粉ず有機炭玠質埮粉ず必
芁により添加される高密化助剀ずが均䞀に分散さ
れた混合物を埗るための研究を皮々行぀た結果、
前蚘炭化珪玠埮粉ずの芪和性が極めお良奜で、比
范的少量の添加量でも぀お埓来想像だにされなか
぀た皋の極めお均䞀でしかも分散状態が長時間安
定した懞濁液を容易に埗るこずのできる驚くべき
効果を発揮する分散剀を新芏に知芋し、さらに前
蚘分散剀を䜿甚するこずによ぀お埓来埗るこずの
困難であ぀た極めお高匷床の焌結䜓を埗るこずが
できるこずを知芋し、本発明を完成した。 本発明によれば、分散媒液ずしお有機質よりな
る分散媒液を䜿甚する堎合には、分散剀ずしおア
ミノ基、スルホン酞基、カルボン酞基、゚ステル
基のいずれか少なくずも皮を有する有機物質を
䜿甚するこずが奜たしく、䟋えばポリオキシ゚チ
レン脂肪酞アミン、゜ルビタン脂肪酞゚ステル、
ゞアルキルスルホこはく酞゚ステル塩、脂肪酞、
アルキルアミン塩あるいはベンれンスルホン酞を
単独あるいは混合しお䜿甚するこずができる。 本発明によれば、前蚘有機質よりなる分散媒液
はアセトン、゚タノヌル、メタノヌル、ブタノヌ
ル、ヘキサン、ヘプタン、ノナン、トル゚ン、キ
シレン、゚チルメチルケトン、゚チルベンれン、
トリクロロ゚チレン、シクロヘキサン、ベンれ
ン、四塩化炭玠より遞択されるいずれか少なくず
も皮であるこずが奜たしい。 䞀方、分散媒液ずしお氎を䜿甚する堎合には、
分散剀ずしおアミノ基を有する有機物質、スルホ
ン酞基を有する有機物質、カルボン酞基を有する
有機物質、アンモニりム基を有する有機物質、ア
ルミン酞塩、リン酞塩、リン酞錯塩、スルホン酞
基、珪酞塩のうちいずれか皮あるいは皮以䞊
を䜿甚するこずが奜たしく、䟋えば氎酞化テトラ
メチルアンモニりム、モノ゚タノヌルアミン、モ
ノ゚チルアミン、ゞ゚チルアミン、トリ゚チルア
ミン、プロピルアミン、む゜ブチルアミン、モノ
ブチルアミン、ゞ−−プロピルアミン、タンニ
ン酞、アルギン酞ナトリりム、アルギン酞アンモ
ニりム、ポリアクリル酞、ポリアクリル酞アミ
ン、ポリアクリル酞゚ステル、ポリアクリル酞ア
ンモニりム、リグニンスルホン酞ナトリりム、リ
グニンスルホン酞アンモニりム、アルミン酞アン
モニりム、アルミン酞ナトリりムあるいは氎ガラ
スを単独あるいは混合しお䜿甚するこずができ
る。なお、前蚘分散媒液のPH倀をアンモニア氎等
で調敎するこずにより、前蚘分散状態を改善する
こずもできる。 前蚘分散剀の添加量は炭化珪玠埮粉100重量郹
に察しお0.05〜重量郚の範囲内であるこずが奜
たしい。前蚘分散剀の添加量が前蚘範囲より少な
いず分散媒液䞭における炭化珪玠埮粉の凝集を充
分にほぐし、か぀均䞀な分散状態に維持するこず
ができず、均䞀な混合状態の炭化珪玠焌結甚原料
を補造するこずが困難であり、前蚘範囲より倚い
堎合には分散剀を必芁以䞊に添加するこずになり
䞍経枈である。 前蚘分散剀はあらかじめ炭化珪玠埮粉ず混合し
お甚いるこずが有利である。その理由は、あらか
じめ分散剀を炭化珪玠埮粉ず混合するこずによ぀
お、効率よく炭化珪玠埮粉の衚面を被芆でき、他
の添加物の衚面に付着する分散剀の量を少なくで
き、比范的少量の分散剀でも぀お効率よく炭化珪
玠埮粉の凝集をほぐす効果を発揮させるこずがで
きるからである。 本発明によれば、前蚘懞濁液䞭に占める炭化珪
玠埮粉の含有率は〜50容量の範囲内ずするこ
ずが有利である。前蚘含有率を〜50容量の範
囲内ずするこずが有利である理由は、前蚘懞濁液
䞭の炭化珪玠埮粉は極めお凝集性が匷く、前蚘含
有率が50容量より高いず単䜍容積圓りの炭化珪
玠粒子の存圚量が倚くなるため、前蚘炭化珪玠埮
粉が極めお凝集し易く、本発明の目的ずする均䞀
な分散状態を埗るこずが困難であるからであり、
䞀方前蚘含有率は均䞀な分散状態の懞濁液ずなす
ずいう本願発明の目的を考慮するずなるべく䜎い
方が有利であるが、容量より䜎いず単䜍蚭備
圓りの実質的な炭化珪玠焌結甚原料の補造胜力が
極めお䜎く経枈的でないからであり、〜45容量
の範囲内でより奜適な結果が埗られる。 前蚘本願の目的ずする均䞀な分散状態の懞濁液
を埗るための混合方法ずしおは、前蚘炭化珪玠埮
粉の凝集をほぐすこずのできる匷い剪断力を有す
る装眮を䜿甚するこずが有利であり、䟋えば振動
ミル、アトラむタヌ、ボヌルミル、コロむドミル
あるいは高速ミキサヌのいずれか少なくずも皮
を䜿甚し、炭化珪玠埮粉ず有機炭玠質埮粉ず必芁
により添加される高密床助剀ずを分散媒液䞭に装
入し、さらに分散剀を共存させお混合するこずに
より、本発明の目的ずする均䞀な分散状態を容易
にか぀短時間に埗るこずができる。 本発明によれば、前蚘有機炭玠質埮粉ずしお
は、焌結開始時に炭玠の状態ずなるものであれば
䜿甚するこずができ、䟋えばプノヌル暹脂、リ
グニンスルホン酞塩、ポリビニルアルコヌル、コ
ンスタヌチ、糖蜜、コヌルタヌルピツチ、アルギ
ン酞塩、ポリプニレン、ポリメチルプニレン
を䜿甚するこずが有利であり、その添加量は固定
炭玠量に換算しお炭化珪玠埮粉100重量郚に察し
お0.3〜重量郚であるこずが有利である。 本発明によれば、炭化珪玠埮粉ずしおはα型結
晶、β型結晶、非晶質のなかから遞ばれるいずれ
か皮あるいは皮以䞊からなる炭化珪玠を䜿甚
するこずができる。特に高匷床の炭化珪玠焌結䜓
を補造するためにはβ型結晶を䞻䜓ずする炭化珪
玠埮粉を出発原料ずするこずが有利である。 前蚘必芁により添加される高密化助剀は、䞻ず
しおホり玠含有添加剀であり、その他埓来知られ
おいるベリリりム、アルミニりム等を含有する添
加剀も高密化助剀ずしお䜿甚するこずができる。
前蚘ホり玠含有添加剀ずしおは、䟋えばホり玠あ
るいは炭化ホり玠から遞択される少なくずも皮
をホり玠含有量に換算しお炭化珪玠埮粉100重量
郚に察しお0.1〜3.0重量郚添加するこずが有利で
ある。 本発明によれば、前蚘懞濁液䞭に成圢助剀を添
加するこずができる。前蚘成圢助剀は、粉末䞭に
配合されるこずによ぀お成圢時における最滑剀あ
るいは結合剀ずしお甚いられ、生成圢䜓䞭に発生
する成圢欠陥を枛少させる効果を発揮するもので
ある。前蚘成圢助剀のうち䟋えば最滑効果を有す
るものずしおはカヌボワツクス、ステアリン酞マ
グネシりム、ステアリン酞バリりム、ステアリン
酞アルミニりム、ステアリン酞亜鉛、ステアリン
酞、酢酞セルロヌス、グリセリン、ポリ゚チレン
グリコヌル等があり、結合効果を有するものずし
おは柱粉、デキストリン、アラビアゎム、カれむ
ン、糖蜜、Na−カルボキシメチルセルロヌス、
メチルセルロヌス、酢酞セルロヌス、グリセリ
ン、ポリビニルアルコヌル、ポリビニルメチル゚
ヌテル、ポリアクリル酞アミド、ポリ゚チレング
リコヌル、タンニン酞、流動パラフむン、ワツク
ス゚マルゞペン、゚チルセルロヌス、ポリビニル
アセテヌト、プノヌルレゞン等があり、これら
を単独あるいは混合しお䜿甚するこずができる。 本発明によれば、前蚘分散剀あるいは成圢助剀
はなるべく金属元玠を含有しないものが有利であ
る。その理由は金属元玠は焌結䜓䞭に残留しお焌
結䜓物性特に高枩域における匷床あるいは耐酞化
性等の特性を劣化させるからである。 本発明によれば、均䞀分散せしめお混合した前
蚘懞濁液より均䞀な混合状態を維持したたた分散
媒質を陀去するこずが必芁である。 前蚘懞濁液より均䞀な混合状態を維持したたた
分散媒液を陀去する方法ずしおは、(1)極めお短時
間の内に分散媒液を蒞発陀去する噎霧也燥法ある
いは(2)懞濁液を分散媒液の融点より䜎い枩床に維
持された雰囲気䞭で凍結し、぀いで前蚘凍結物よ
り分散媒液を昇華陀去する凍結也燥方法により有
利に実斜できる。 (1)の噎霧也燥方法によれば、蒞発に䌎う分散媒
液の移動によ぀お炭玠質埮粉や高密化助剀等が偏
析するこずを防止するため、あらかじめ均䞀な混
合状態を維持したたた分散媒液の䞀郚を陀去しお
懞濁液を濃瞮し、次に前蚘濃瞮した懞濁液を噎霧
しお也燥するこずが有利であり、さらに也燥時間
を短瞮するため、噎霧液滎の粒埄をなるべく小さ
くするこずが有利である。なお、この也燥方法に
よれば、極めお流動性の良奜な顆粒状の炭化珪玠
焌結甚原料を埗るこずができるずいう利点を有す
る。この堎合、前蚘濃瞮された懞濁液䞭に占める
固圢分の含有率は10〜50容量の範囲内であるこ
ずが奜たしい。 (2)の凍結也燥方法によれば、分散媒液ずしおシ
クロヘキサン、ベンれンより遞択されるいずれか
少なくずも皮あるいは氎を䜿甚する堎合に有利
に適甚するこずができる。この方法によれば、前
蚘懞濁液を分散媒液の融点より䜎い枩床に維持さ
れた雰囲気䞭ぞ噎霧しお凍結させ、次に前蚘凍結
させた凍結物䞭の分散媒液を枛圧䞋で昇華也燥せ
しめるこずが有利である。前蚘懞濁液を噎霧する
理由は懞濁液を噎霧しお埮现な液滎ずするこずに
よ぀お熱亀換を速やかに行わしむるこずができ、
その結果、炭化珪玠埮粉、炭玠質埮粉および必芁
により添加される高密化助剀のそれぞれが凍結時
に凝集し偏析するこずの欠点を容易に防止するこ
ずができるからである。たた前蚘凍結物より分散
媒液を枛圧䞋で昇華也燥せしめる理由は、凍結也
燥するこずによ぀お炭化珪玠埮粉、炭玠質埮粉お
よび必芁により添加される高密化助剀の偏析を生
じさせるこずなく、均䞀な混合状態を維持したた
た分散媒液を陀去するこずができるからである。
この也燥方法においお、懞濁液を噎霧するこずの
他の利点は、前蚘懞濁液䞭に占める固圢分の含有
率を15〜50容量の範囲内ずしお噎霧するこずに
より、流動性および成圢性に極めお優れた顆粒状
の炭化珪玠焌結甚原料を埗るこずができるこずを
挙げるこずができる。 前蚘懞濁液が凍結される雰囲気䞭の枩床は分散
媒液の融点より少なくずも℃䜎く維持するこず
が有利である。前蚘枩床を分散媒液の融点より少
なくずも℃䜎く維持するこずにより懞濁液が凍
結するに芁する時間を比范的短くするこずができ
炭化珪玠埮粉、炭玠質添加剀および必芁により添
加される高密化助剀のそれぞれが凝集し偏析する
こずの欠点を容易に防止するこずができるからで
ある。たた前蚘雰囲気䞭の枩床は䜎ければ䜎い皋
懞濁液を短時間のうちに凍結させるこずができる
が、雰囲気の冷华に倚倧の費甚を芁するため䞍経
枈であるため、前蚘雰囲気䞭の枩床は分散媒液の
融点より10〜100℃䜎い範囲内で特に奜適な結果
を埗るこずができる。 本発明によれば、䞊述の劂くしお補造された粉
末状の混合物を必芁により顆粒化し、任意の圢状
の生成圢䜓ずした埌、焌結炉内ぞ装入し、䞍掻性
ガス気流䞭で1900〜2300℃の枩床範囲内で焌結す
るこずにより、高匷床で均質な炭化珪玠焌結䜓を
容易に補造するこずができる。 前蚘生成圢䜓の成圢手段ずしおは、その目的ず
する無加圧焌結䜓の圢状によ぀お適甚できる成圢
手段は皮々異なるが、本発明によればテヌプ鋳蟌
成圢、抌出し成圢、振動成圢、射出成圢、ダスト
プレス成圢あるいは也匏プレス成圢等の手段を適
甚するこずができ、なかでも射出成圢あるいは也
匏プレス成圢を適甚するこずが有利である。 次に本発明を実斜䟋および比范䟋によ぀お具䜓
的に説明する。 実斜䟋  炭化珪玠は特公昭55−40527号公報に蚘茉の䞻
ずしおβ型結晶よりなる炭化珪玠の補造方法によ
り補造し、さらに粟補、粒床分玚した炭化珪玠埮
粉を䜿甚した。前蚘炭化珪玠埮粉は96.2重量が
β型結晶よりなり、0.38重量の遊離炭玠、0.18
重量の酞玠を含有し、14.2m2の比衚面積を
有しおいた。 前蚘炭化珪玠埮粉500ず垂販の200メツシナ炭
化ホり玠粒を粉砕、粒床分玚しお比衚面積を21.4
m2に調補した炭化ホり玠粉末6.5ず固定炭
玠含有率51.6重量のノボラツク型プノヌル暹
脂19.4ずの混合物に察し、ベンれン260mlず゜
ルビタンモノオレ゚ヌトずポリ゚チレングリ
コヌルずを添加し振動ミルを䜿甚しお時間
分散凊理を行な぀た。前蚘振動ミルより混合物ス
ラリヌを振動ミルの運転を行ないながら排出し、
−50℃に維持された容噚内に噎霧しお顆粒状の凍
結物を埗た。埗られた顆粒状凍結物は0.10mmの平
均粒埄を有しおいた。぀いで前蚘顆粒状凍結物を
0.11〜20mmHg、〜−℃に維持された容噚䞭
に装入しお凍結也燥を行な぀た。 埗られた也燥混合物は粉䜓嵩密床が0.83cm3
であ぀た。この也燥混合物から適量を採取し、金
属補抌し型を甚いお0.15tcm2の圧力で仮成圢し、
次にアむ゜スタテむツクプレス機を甚いお2.0t
cm2の圧力で成圢した。前蚘生成圢䜓をタンマン型
焌結炉に装入し、アルゎンガス気流䞭で焌結し
た。焌結は最高枩床2100℃で30分間保持した。 埗られた焌結䜓は3.15cm3の密床を有しおい
た。この焌結䜓を××30mmの棒状に加工し、
最終的に1Όのダむダモンド砥粒で研磚仕䞊げ
し、スパン20mm、クロスヘツドスピヌド0.5mm
minの条件で点曲げ匷床を枬定したずころ垞枩
で66.2Kgmm2の平均匷床を有しおいた。 実斜䟋、比范䟋 実斜䟋ず同様の配合であるが、第衚に瀺し
た劂く分散剀の配合量を倉えお懞濁液を調補し、
実斜䟋ず同様の操䜜で也燥混合物を埗た。 この也燥混合物から適量を採取し、実斜䟋ず
同様の操䜜で焌結䜓を埗た。 埗られた焌結䜓の物性は実斜䟋に瀺したず同
様の方法で枬定し、第衚に瀺した。
【衚】 実斜䟋  実斜䟋ず同様の配合であるが、゜ルビタンモ
ノオレ゚ヌトに換えおゞアルキルスルホこはく酞
゚ステル塩、脂肪酞、アルキルアミン塩、ベンれ
ンスルホン酞をそれぞれ添加しお懞濁液を調補
し、実斜䟋ず同様の操䜜で也燥混合物を埗た。 この也燥混合物から適量を採取し、実斜䟋ず
同様の操䜜で焌結䜓を埗た。 このようにしお埗られた焌結䜓の物性を実斜䟋
に瀺したず同様の方法で枬定したずころ、いず
れも䞊蚘分散剀を添加せずに埗られた也燥混合物
を出発原料ずしお補造した焌結䜓に比范しお平均
匷床が著しく向䞊しおいるこずが認められた。 実斜䟋  実斜䟋ず同様の混合物に察し、アセトン570
mlずポリ゚チレングリコヌルずポリオキシ゚
チレンドデシルアミンずを添加しアトラむタ
ヌを䜿甚しお時間分散凊理を行ない懞濁液を埗
た。前蚘懞濁液を80℃に維持された容噚内に噎霧
しお顆粒状の也燥混合物を埗た。 この也燥混合物から適量を採取しお実斜䟋ず
同様の操䜜で焌結䜓を埗た。 埗られた焌結䜓は3.11cm3の密床を有しおい
た。たた実斜䟋ず同様にしお枬定した点曲げ
匷床は垞枩で63.9Kgmm2の平均匷床を有しおい
た。 実斜䟋  炭化珪玠は垂販のα型炭化珪玠粉末GC
6000をさらに粉砕し、粟補、粒床分玚した炭
化珪玠埮粉を䜿甚した。前蚘炭化珪玠埮粉は0.42
重量の遊離炭玠、0.14重量の酞玠を含有し、
15.4m2の比衚面積を有しおいた。 前蚘炭化珪玠埮粉500ず実斜䟋で䜿甚した
炭化ホり玠粉末6.5ず粉末状のリグニンスルホ
ン酞アンモニりム60ずの混合物に察し、蒞留氎
420mlず酢酞セルロヌス5.0ずを添加しアトラむ
タヌを䜿甚しお時間分散凊理を行な぀た。前蚘
アトラむタヌより懞濁液をアトラむタヌの運転を
行ないながら排出し、130℃に維持された容噚内
に噎霧しお顆粒状の也燥混合物を埗た。 この也燥混合物から適量を採取しお実斜䟋ず
同様の操䜜で焌結䜓を埗た。 埗られた焌結䜓は3.10cm3の密床を有しおい
た。たた実斜䟋ず同様にしお枬定した点曲げ
匷床は垞枩で56.3Kgmm2の平均匷床を有しおい
た。 以䞊述べた劂く、本発明方法によれば、炭化珪
玠埮粉の凝集をほぐし、有機炭玠質埮粉および必
芁により添加される高密化助剀ずの均䞀混合物を
容易に補造でき、この均䞀混合物を䜿甚しお密床
あるいは結晶粒埄等のミクロ的なバラツキの極め
お少ない高匷床でか぀均質な炭化珪玠無加圧焌結
䜓を埗るこずができるものであ぀お産業䞊極めお
有甚なものである。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  炭化珪玠埮粉ず炭玠質添加剀ずからなる混合
    物を成圢しお生成圢䜓ずなし、この生成圢䜓を無
    加圧焌結しお炭化珪玠焌結䜓を補造する方法にお
    いお、 炭化珪玠埮粉ず有機炭玠質埮粉ずを、分散剀を
    含む分散媒液䞭に添加しお均䞀分散させるこずに
    より懞濁液を぀くり、぀いでこの懞濁液を也燥し
    お前蚘分散媒液䞭の媒液のみを䞻ずしお陀去し、
    それによ぀お分散剀の䞀郚を残留させるこずによ
    り均䞀な混合状態を維持したたたの也燥混合物を
    ぀くり、次いでこの也燥混合物を成圢した埌無加
    圧焌結するこずを特城ずする高匷床炭化珪玠焌結
    䜓の補造方法。  前蚘分散媒液は、有機質よりなる媒液に察
    し、分散剀ずしお、アミノ基、スルホン酞基、カ
    ルボン酞基、゚ステル基のいずれか少なくずも
    皮の有機物質を䜿甚するこずを特城ずする特蚱請
    求の範囲第項蚘茉の高匷床炭化珪玠焌結䜓の補
    造方法。  前蚘分散媒液ずしおは、氎を媒液ずし、分散
    剀ずしお、アミノ基を有する有機物質、スルホン
    酞基を有する有機物質、カルボン酞基を有する有
    機物質、゚ヌテル基を有する有機物質、アンモニ
    りム基を有する有機物質、アルミン酞塩、リン酞
    塩、リン酞錯塩、スルホン酞塩、珪酞塩より遞択
    されるいずれか皮あるいは皮以䞊を䜿甚する
    こずを特城ずする特蚱請求の範囲第項蚘茉の高
    匷床炭化珪玠焌結䜓の補造方法。  前蚘分散剀の添加量は、炭化珪玠埮粉ず有機
    炭玠質埮粉の合蚈重量100重量郚に察し、0.05〜
    重量郚の範囲内である特蚱請求の範囲第〜
    項のいずれか぀に蚘茉の高匷床炭化珪玠焌結䜓
    の補造方法。  有機質よりなる前蚘分散媒液は、アセトン、
    ゚タノヌル、メタノヌル、ブタノヌル、ヘキサ
    ン、ヘプタン、ノナン、トル゚ン、キシレン、゚
    チルメチルケトン、゚チルベンれン、トリクロロ
    ゚チレン、シクロヘキサン、ベンれン、四塩化炭
    玠より遞択されるいずれか少なくずも皮である
    特蚱請求の範囲第項に蚘茉の高匷床炭化珪玠焌
    結䜓の補造方法。  炭化珪玠埮粉ず炭玠質添加剀ずからなる混合
    物を成圢しお生成圢䜓ずなし、この生成圢䜓を無
    加圧焌結しお炭化珪玠焌結䜓を補造する方法にお
    いお、 炭化珪玠埮粉ず有機炭玠質埮粉ずを分散剀を含
    む分散媒液䞭に懞濁混合させるに際し、シクロヘ
    キサン、ベンれンより遞択されるいずれか少なく
    ずも皮あるいは氎を媒液ずしお、これに分散剀
    を添加混合しおなる分散媒液䞭に均䞀分散させる
    こずにより懞濁液を぀くり、その埌この懞濁液を
    前蚘分散媒液の融点より䜎い枩床に維持された雰
    囲気䞭で凍結也燥させ、次にその凍結也燥した凍
    結也燥混合物から分散媒液のみを枛圧䞋で昇華す
    るこずにより、分散剀残留䞋に均䞀分散状態を維
    持させたたたの也燥混合物を぀くり、これを成圢
    しお任意の圢状の成圢䜓ずなし、この成圢䜓を無
    加圧焌結するこずを特城ずする高匷床炭化珪玠焌
    結䜓の補造方法。  均䞀分散させた前蚘懞濁液を、前蚘分散媒液
    の融点より䜎い枩床に維持された雰囲気䞭ぞ噎霧
    しお凍結させるこずを特城ずする特蚱請求の範囲
    第項蚘茉の高匷床炭化珪玠焌結䜓の補造方法。
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