JPH0224783B2 - - Google Patents
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- JPH0224783B2 JPH0224783B2 JP57004627A JP462782A JPH0224783B2 JP H0224783 B2 JPH0224783 B2 JP H0224783B2 JP 57004627 A JP57004627 A JP 57004627A JP 462782 A JP462782 A JP 462782A JP H0224783 B2 JPH0224783 B2 JP H0224783B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
本発明は組織が均一でかつ緻密な炭化珪素の焼
結体及びその製造法に関するものである。 炭化珪素（SiC）は、耐熱性で高い硬度を有す
るため、従来耐火材、研削材として広く使用され
ている。 近年SiCの焼結体は構造材料としての分野に利
用することが研究されている。しかし、SiCの純
粋なものは焼結しにくく、これを焼結するために
は焼結助剤が必要となる。SiCを焼結する場合、
加圧焼結或いは無加圧焼結にかかわらず、焼結助
剤としてホウ素およびホウ化物が有効であること
は周知である。 上記ホウ素およびホウ化物として金属ホウ素、
無定形ホウ素、窒化ホウ素、ホウ化アルミニウム
等が知られている。しかし、ホウ素およびホウ素
化合物中には、SiCの焼結を促進する物質が多い
がホウ素を含むものすべてにその効果があるわけ
ではない。 本発明者は、上記の事情に鑑み、広範囲にわた
つてホウ化物、その他の物質をSiCに添加し、
SiC焼結に及ぼす効果について鋭意研究をした。 上記研究の結果、TiB2は全く効果のないこ
と、CrB2、MoB2はむしろ焼結を阻害するこ
と、AlB2は焼結に対してAl2O3と同じような挙
動を示しホウ化物による効果と云うよりAlによ
る効果と思料されること、ホウ化イツトリウム
（YB6）、ホウ化ランタン（LaB6）がSiCの焼結促
進に対し、他のホウ化物、その他の物質に比して
格段に優れた効果を有すること、を見出した。 本発明は、上記研究に基づいて完成されたもの
である。 YB6，LaB6以外の焼結添加剤は、原料SiCの結
晶形、粒度、不純物の量などによつて焼結に対す
る効果が大きく変化し、殆どの場合付加的に炭素
を添加する必要がある。また、焼結の初期には大
きな効果をもたらすが、ある程度で頭うちとなる
場合が多い。例えば加圧焼結において密度が理論
密度（T.D）に対して90〜95％程度で止まりそれ
以上の緻密化は困難であつた。 これに対し、本願発明に係るYB6，LaB6はと
もに耐熱性の大きい物質で、原料SiCに対する緻
密化効果が他の添加剤に比して極めて大きい。ま
た、原料SiCが不純物（主として金属酸化物）を
多く含有している場合を除いて付加的な炭素を必
要としない。また、YB6，LaB6の添加量は、他
の添加剤の添加量より少なくてすむので、純度の
高いSiC焼結体の製造が可能となる。即ちYB6，
LaB6を添加剤として使用することにより、理論
密度に対し90〜99％の密度の焼結SiCを比較的低
温、低圧の焼結条件によつて容易に製造すること
ができる。さらに上記製品は、組織の均一性がよ
くかつ物性的バラつきがない。 また、本発明におけるYB6，LaB6の添加量は、
0.1〜５重量（wt）％が好ましい。0.1wt％より少
ないと密度が上らず、強度が弱い。また5wt％を
越えるとSiC本来の特性を損ね、熱間強度が低下
する。 原料SiCの粒度は、SiC焼結体の製造を目的と
するため、細かく粒径の揃つたものが良く、平均
粒径1μ以下、最大径8μ以下が望ましい。また、
原料SiC中の不純物は少ない程良いが、不純物の
総計が0.5wt％以下であれば差支えない。 また、添加剤YB6、LaB6の粒度は原料SiCと同
様細い程よいが、44μF程度であれば支障なく使
用出来る。 次に本発明の焼結体の製造方法について説明す
る。 焼結はアルゴン、N2等或いは真空による非酸
化性雰囲気において行なわれる。圧力は加圧、無
加圧いずれにおいてもSiC焼結体を製造すること
ができる。加圧する場合、使用する圧力は最高
400Kg／cm2程度あれば充分である。加熱温度は加
圧するか或いは無加圧で行なうかによつて多少異
る。加圧を行なう時は1800〜2300℃、無加圧のと
きは1900〜2400℃が適当である。 本願で製造する焼結体の主原料SiCの種類につ
いては、α−SiC、β−SiC両方用いることがで
きるが理論密度に近い密度の焼結体を製造するに
は焼結温度は2000℃以上となり、β−SiCを用い
ると一部がα−SiCに変り、密度低下の原因とな
るので結晶形はα形が望ましい。原料としてβ−
SiC粉末を使用すると、一部α形に転換するもの
があるが大部分がβ−SiCの焼結体が得られる。 以上のように本発明に係るSiC焼結体およびそ
の製法は添加剤量が少なくかつ比較的、圧力、温
度が低いので、SiC含有量の高い製品が容易に製
造できる。 以下実施例により本発明をさらに説明する。 使用したYB6、LaBaはいずれも44μFとした。
また原料SiCは、第１表に示すものを用いた。
結体及びその製造法に関するものである。 炭化珪素（SiC）は、耐熱性で高い硬度を有す
るため、従来耐火材、研削材として広く使用され
ている。 近年SiCの焼結体は構造材料としての分野に利
用することが研究されている。しかし、SiCの純
粋なものは焼結しにくく、これを焼結するために
は焼結助剤が必要となる。SiCを焼結する場合、
加圧焼結或いは無加圧焼結にかかわらず、焼結助
剤としてホウ素およびホウ化物が有効であること
は周知である。 上記ホウ素およびホウ化物として金属ホウ素、
無定形ホウ素、窒化ホウ素、ホウ化アルミニウム
等が知られている。しかし、ホウ素およびホウ素
化合物中には、SiCの焼結を促進する物質が多い
がホウ素を含むものすべてにその効果があるわけ
ではない。 本発明者は、上記の事情に鑑み、広範囲にわた
つてホウ化物、その他の物質をSiCに添加し、
SiC焼結に及ぼす効果について鋭意研究をした。 上記研究の結果、TiB2は全く効果のないこ
と、CrB2、MoB2はむしろ焼結を阻害するこ
と、AlB2は焼結に対してAl2O3と同じような挙
動を示しホウ化物による効果と云うよりAlによ
る効果と思料されること、ホウ化イツトリウム
（YB6）、ホウ化ランタン（LaB6）がSiCの焼結促
進に対し、他のホウ化物、その他の物質に比して
格段に優れた効果を有すること、を見出した。 本発明は、上記研究に基づいて完成されたもの
である。 YB6，LaB6以外の焼結添加剤は、原料SiCの結
晶形、粒度、不純物の量などによつて焼結に対す
る効果が大きく変化し、殆どの場合付加的に炭素
を添加する必要がある。また、焼結の初期には大
きな効果をもたらすが、ある程度で頭うちとなる
場合が多い。例えば加圧焼結において密度が理論
密度（T.D）に対して90〜95％程度で止まりそれ
以上の緻密化は困難であつた。 これに対し、本願発明に係るYB6，LaB6はと
もに耐熱性の大きい物質で、原料SiCに対する緻
密化効果が他の添加剤に比して極めて大きい。ま
た、原料SiCが不純物（主として金属酸化物）を
多く含有している場合を除いて付加的な炭素を必
要としない。また、YB6，LaB6の添加量は、他
の添加剤の添加量より少なくてすむので、純度の
高いSiC焼結体の製造が可能となる。即ちYB6，
LaB6を添加剤として使用することにより、理論
密度に対し90〜99％の密度の焼結SiCを比較的低
温、低圧の焼結条件によつて容易に製造すること
ができる。さらに上記製品は、組織の均一性がよ
くかつ物性的バラつきがない。 また、本発明におけるYB6，LaB6の添加量は、
0.1〜５重量（wt）％が好ましい。0.1wt％より少
ないと密度が上らず、強度が弱い。また5wt％を
越えるとSiC本来の特性を損ね、熱間強度が低下
する。 原料SiCの粒度は、SiC焼結体の製造を目的と
するため、細かく粒径の揃つたものが良く、平均
粒径1μ以下、最大径8μ以下が望ましい。また、
原料SiC中の不純物は少ない程良いが、不純物の
総計が0.5wt％以下であれば差支えない。 また、添加剤YB6、LaB6の粒度は原料SiCと同
様細い程よいが、44μF程度であれば支障なく使
用出来る。 次に本発明の焼結体の製造方法について説明す
る。 焼結はアルゴン、N2等或いは真空による非酸
化性雰囲気において行なわれる。圧力は加圧、無
加圧いずれにおいてもSiC焼結体を製造すること
ができる。加圧する場合、使用する圧力は最高
400Kg／cm2程度あれば充分である。加熱温度は加
圧するか或いは無加圧で行なうかによつて多少異
る。加圧を行なう時は1800〜2300℃、無加圧のと
きは1900〜2400℃が適当である。 本願で製造する焼結体の主原料SiCの種類につ
いては、α−SiC、β−SiC両方用いることがで
きるが理論密度に近い密度の焼結体を製造するに
は焼結温度は2000℃以上となり、β−SiCを用い
ると一部がα−SiCに変り、密度低下の原因とな
るので結晶形はα形が望ましい。原料としてβ−
SiC粉末を使用すると、一部α形に転換するもの
があるが大部分がβ−SiCの焼結体が得られる。 以上のように本発明に係るSiC焼結体およびそ
の製法は添加剤量が少なくかつ比較的、圧力、温
度が低いので、SiC含有量の高い製品が容易に製
造できる。 以下実施例により本発明をさらに説明する。 使用したYB6、LaBaはいずれも44μFとした。
また原料SiCは、第１表に示すものを用いた。
第２表の組成の原料粉末をPVA／wt％を加え
て予備成形し、Ar中で加熱焼結した。試験片の
大きさは20mm（径）×約５mm（厚さ）であつた。 結果を第２表に示す。
て予備成形し、Ar中で加熱焼結した。試験片の
大きさは20mm（径）×約５mm（厚さ）であつた。 結果を第２表に示す。
YB6、LaB6以外の添加物を使用し実施例１と
同じ測定を行なつた。結果を第３表に示す。
同じ測定を行なつた。結果を第３表に示す。
【表】
実施例 ２
原料混合粉末を黒鉛型に充填して加圧焼結し
た。密度の試験片は、20mm×20mm×10mm（厚さ）、
強度測定は、20mm×40mm×５mm（厚さ）の片から
４mm（角）×40mm（長）を室温用、３mm（角）×20
mm（長）を高温用として測定に供した。結果を第
４表に示す。
た。密度の試験片は、20mm×20mm×10mm（厚さ）、
強度測定は、20mm×40mm×５mm（厚さ）の片から
４mm（角）×40mm（長）を室温用、３mm（角）×20
mm（長）を高温用として測定に供した。結果を第
４表に示す。
加圧焼結により添加剤を変て焼結した他は実施
例２と同じ測定を行なつた。結果を第５表に示
す。
例２と同じ測定を行なつた。結果を第５表に示
す。
【表】
以上の結果よりYB6、LaB6を添加剤として焼
結したSiC焼結体の物性が優れていることがわか
る。
結したSiC焼結体の物性が優れていることがわか
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ホウ化イツトリウム又はホウ化ランタンを単
独又は複合で0.1〜５重量％含む炭化珪素焼結体。 ２ 炭化珪素にホウ化イツトリウム又はホウ化ラ
ンタンを単独又は複合で0.1〜５重量％添加成形
し、非酸化性雰囲気中で1800〜2400℃に加熱して
焼結することを特徴とする炭化珪素焼結体の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57004627A JPS58125666A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 炭化珪素焼結体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57004627A JPS58125666A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 炭化珪素焼結体及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125666A JPS58125666A (ja) | 1983-07-26 |
| JPH0224783B2 true JPH0224783B2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=11589267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57004627A Granted JPS58125666A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 炭化珪素焼結体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58125666A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2639343B1 (fr) * | 1988-11-21 | 1991-02-15 | Eyquem | Composition en ceramique semi-conductrice et son application dans la fabrication des bougies d'allumage |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP57004627A patent/JPS58125666A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58125666A (ja) | 1983-07-26 |
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