JPH02192468A - 高強度β―サイアロン・炭化ケイ素複合体の製造方法 - Google Patents
高強度β―サイアロン・炭化ケイ素複合体の製造方法Info
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- JPH02192468A JPH02192468A JP1325390A JP32539089A JPH02192468A JP H02192468 A JPH02192468 A JP H02192468A JP 1325390 A JP1325390 A JP 1325390A JP 32539089 A JP32539089 A JP 32539089A JP H02192468 A JPH02192468 A JP H02192468A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、高強度耐熱セラミックスの製造方法、更に詳
しく言えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素及び可溶性アルミ
ニウム塩を出発原料として用いた高強度β−サイアロン
・炭化ケイ素複合体の製造方法に関するものである。
しく言えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素及び可溶性アルミ
ニウム塩を出発原料として用いた高強度β−サイアロン
・炭化ケイ素複合体の製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉
β−サイアロン焼結体は一般に窒化ケイ素粉末及びアル
ミナ粉末又は、窒化ケイ素粉末、アルミナ粉末及び窒化
アルミニウム粉末を混合し、ホットプレス又は雰囲気加
圧下で１７００〜２０００℃で焼き固めることにより製
造される。しかし、粉末同志の混合では完全に均一な原
料混合粉末が得られず、焼結体中に空孔、粗大粒子ある
いは未焼結部分等の混合不均一に起因する欠陥が存在し
、高強度の焼結体が得られない。又、β−サイアロンと
炭化ケイ素を複合させる場合、上記のβ−サイアロンの
出発原料にさらに炭化ケイ素粉末を加えることになり、
混合の不均一はさらに著しくなる。本発明者らはさきに
窒化ケイ素系焼結体に炭化ケイ素を複合させることによ
り、焼結体の強度を増加させうろことを示したく特願昭
５９−２７９２３７ ）が、これとても、混合の不均一
による強度の低下はさけられず、炭化ケイ素の複合化に
よる強度の増加の効果を充分に引き出しているとはいえ
ない。
ミナ粉末又は、窒化ケイ素粉末、アルミナ粉末及び窒化
アルミニウム粉末を混合し、ホットプレス又は雰囲気加
圧下で１７００〜２０００℃で焼き固めることにより製
造される。しかし、粉末同志の混合では完全に均一な原
料混合粉末が得られず、焼結体中に空孔、粗大粒子ある
いは未焼結部分等の混合不均一に起因する欠陥が存在し
、高強度の焼結体が得られない。又、β−サイアロンと
炭化ケイ素を複合させる場合、上記のβ−サイアロンの
出発原料にさらに炭化ケイ素粉末を加えることになり、
混合の不均一はさらに著しくなる。本発明者らはさきに
窒化ケイ素系焼結体に炭化ケイ素を複合させることによ
り、焼結体の強度を増加させうろことを示したく特願昭
５９−２７９２３７ ）が、これとても、混合の不均一
による強度の低下はさけられず、炭化ケイ素の複合化に
よる強度の増加の効果を充分に引き出しているとはいえ
ない。
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明では以上の様な従来法の欠点を解消し、均一な原
料混合粉末を製造して、高強度で高い耐酸化性をもつβ
−サイアロン・炭化ケイ素複合体を製造しようとするも
のである。
料混合粉末を製造して、高強度で高い耐酸化性をもつβ
−サイアロン・炭化ケイ素複合体を製造しようとするも
のである。
く課題を解決するための手段〉
本発明者らは、この問題に関して鋭意研究を行った結果
、窒化ケイ素及び炭化ケイ素の粉末又は、窒化ケイ素及
び炭化ケイ素の複合粉末を可溶性アルミニウム塩の溶液
中で混合後乾燥することにより、均一な原料混合粉末が
得られ、高強度のβサイアロン・炭化ケイ素複合体を製
造し得ることを見いだした。
、窒化ケイ素及び炭化ケイ素の粉末又は、窒化ケイ素及
び炭化ケイ素の複合粉末を可溶性アルミニウム塩の溶液
中で混合後乾燥することにより、均一な原料混合粉末が
得られ、高強度のβサイアロン・炭化ケイ素複合体を製
造し得ることを見いだした。
く作 用〉
可溶性アルミニウム塩の溶液中で窒化ケイ素及び炭化ケ
イ素粉末を混合することは次の様な作用を有する。アル
ミニウム塩溶液中に前記２者の粉末をけんだくさせた状
態から乾燥すると、この粉末がアルミニウム塩の析出に
際して核の役割を果し、その結果窒化ケイ素及び炭化ケ
イ素粉末の表面をアルミニウム塩で被った状態となり、
粒子個々のレベルで均一な混合状態が得られる。窒化ケ
イ素及び炭化ケイ素の真比重は両者とも３．２ｇ／ｃｍ
２であるので、この両者が混合や乾燥の過程で比重分離
することはない、β−サイアロンに炭化ケイ素を複合さ
せることは次の様な作用を有する。β−サイアロンの熱
膨張係数は２．９〜３．４Ｘ １０−６Ｘ℃であり、炭
化ケイ素は４．３ Ｘ １０−６／”Ｃである。
イ素粉末を混合することは次の様な作用を有する。アル
ミニウム塩溶液中に前記２者の粉末をけんだくさせた状
態から乾燥すると、この粉末がアルミニウム塩の析出に
際して核の役割を果し、その結果窒化ケイ素及び炭化ケ
イ素粉末の表面をアルミニウム塩で被った状態となり、
粒子個々のレベルで均一な混合状態が得られる。窒化ケ
イ素及び炭化ケイ素の真比重は両者とも３．２ｇ／ｃｍ
２であるので、この両者が混合や乾燥の過程で比重分離
することはない、β−サイアロンに炭化ケイ素を複合さ
せることは次の様な作用を有する。β−サイアロンの熱
膨張係数は２．９〜３．４Ｘ １０−６Ｘ℃であり、炭
化ケイ素は４．３ Ｘ １０−６／”Ｃである。
β−サイアロン・炭化ケイ素複合体ではこの様に熱膨張
係数に差があるため、冷却の過程で炭化ケイ素がβ−サ
イアロンを引っ張り、焼結体全体に圧縮応力が作用する
。そのなめ焼結体を外部応力で破断させるなめには、焼
結体自身の強度に加えて熱膨張係数の差による圧縮応力
に打勝つ必要がある。即ち、焼結体の強度は増加する。
係数に差があるため、冷却の過程で炭化ケイ素がβ−サ
イアロンを引っ張り、焼結体全体に圧縮応力が作用する
。そのなめ焼結体を外部応力で破断させるなめには、焼
結体自身の強度に加えて熱膨張係数の差による圧縮応力
に打勝つ必要がある。即ち、焼結体の強度は増加する。
したがって炭化ケイ素の量が多いほど焼結体の強度は増
加し、またマトリックスとなるβ−サイアロンの強度が
高いほど焼結体の強度は増加する。また、炭化ケイ素と
してウィスカー又は繊維を用いることによって高強度化
とあわせて高靭性化を図ることができる。また、窒化ケ
イ素炭化ケイ素複合粉末を用いることによって、より一
層混合の均一化を図ることができる。
加し、またマトリックスとなるβ−サイアロンの強度が
高いほど焼結体の強度は増加する。また、炭化ケイ素と
してウィスカー又は繊維を用いることによって高強度化
とあわせて高靭性化を図ることができる。また、窒化ケ
イ素炭化ケイ素複合粉末を用いることによって、より一
層混合の均一化を図ることができる。
〈実施例〉
実施例１
硝酸アルミニウム（Ａｔ（ＮＯ３）３・９１１□Ｏｆ
５３．００ｇを蒸留本釣５００−に溶解し、これに窒化
ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）７２．７９ｇ及び炭化ケイ素（Ｓ
ｉＣ）ウィスカー２０．００ｇを加え、ボールミルを用
いて約６時間混合した。混合後のけん濁液を径約０．５
ｍｍの小球として凍結乾燥し、これを６００℃で２時間
空気中で仮焼した。
５３．００ｇを蒸留本釣５００−に溶解し、これに窒化
ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）７２．７９ｇ及び炭化ケイ素（Ｓ
ｉＣ）ウィスカー２０．００ｇを加え、ボールミルを用
いて約６時間混合した。混合後のけん濁液を径約０．５
ｍｍの小球として凍結乾燥し、これを６００℃で２時間
空気中で仮焼した。
仮焼後の粉末的２０ｇを内矩３０ｍｍ角のカーボンダイ
スを用いて１８５０℃、３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力下で
１時間ホットプレスして焼結体を得な。得られた焼結体
の特性を他の焼結体と比較して表１に示した。
スを用いて１８５０℃、３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力下で
１時間ホットプレスして焼結体を得な。得られた焼結体
の特性を他の焼結体と比較して表１に示した。
〈発明の効果〉
本発明は次の様な効果を有する。
（１）均一に分散した原料が得られ、それから得られる
焼結体の強度は飛躍的に増加する。
焼結体の強度は飛躍的に増加する。
（２）炭化ケイ素との複合化によって焼結体の硬度も増
加する。
加する。
（３）β−サイアロン及び炭化ケイ素が持つ耐酸化性、
高々温強度などの特性を低下させることはない。
高々温強度などの特性を低下させることはない。
（４）添加する炭化ケイ素の量によって電気伝導性、熱
伝導性、耐熱衝撃抵抗などの特性をコントロールできる
。
伝導性、耐熱衝撃抵抗などの特性をコントロールできる
。
（５）溶液を用いることによって炭化ケイ素ウィスカー
の混合分散が容易に行える。
の混合分散が容易に行える。
（６）炭化ケイ素としてウィスカー又は繊維を用いるこ
とにより焼結体の靭性が向上する。
とにより焼結体の靭性が向上する。
Claims (3)
- １．窒化ケイ素、炭化ケイ素及び可溶性アルミニウム塩
の溶液の混合物を出発原料とすることを特徴とする高強
度β−サイアロン・炭化ケイ素複合体の製造方法。 - ２．可溶性アルミニウム塩として、硝酸アルミニウム、
硫酸アルミニウム、ハロゲン化物及び有機カルボン酸塩
を用いる特許請求の範囲第１項記載の高強度β−サイア
ロン・炭化ケイ素複合体の製造方法。 - ３．炭化ケイ素としてウィスカー又は繊維を用いる特許
請求の範囲第１項若しくは第２項記載の高強度β−サイ
アロン・炭化ケイ素複合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325390A JPH02192468A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 高強度β―サイアロン・炭化ケイ素複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325390A JPH02192468A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 高強度β―サイアロン・炭化ケイ素複合体の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60027828A Division JPS61186268A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 高強度β−サイアロン・炭化ケイ素複合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192468A true JPH02192468A (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=18176301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325390A Pending JPH02192468A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 高強度β―サイアロン・炭化ケイ素複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02192468A (ja) |
-
1989
- 1989-12-14 JP JP1325390A patent/JPH02192468A/ja active Pending
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