JPH0226869A - 窒化ケイ素質焼結体の表面改質方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶融金属の付着を防止するための窒化ケイ素
質焼結体の表面改質方法に関するものである。

（従来技術およびその問題点） アルミニウム製品の成形におけるダイキャストマシンの
周辺部品として、溶融アルミニウム（温度７００〜８０
０°Ｃ）をすくい計量するための各種容量のラドルや、
溶融アルミニウムの温度を測定する熱電対用保護管等が
用いられている。これらは、いずれも鋳鉄製のものが主
に使用されているが、鋳鉄は溶融アルミニウムとの濡れ
性が良いために、溶融アルミニウムが付着し、アルミニ
ウムによって浸食され、短時間で使用出来なくなる。

そのため、金属溶湯用コーティング剤等を塗布する方法
が各方面で試みられているが、使用時に摩耗あるいは剥
離して、長期間連続使用に耐えうるちのはなく、その都
度塗布を繰り返して使用しているのが現状である。

上記問題点を解決するために、高強度であり、耐熱性、
耐衝撃性、耐蝕性、耐摩耗性等に優れた特性を有してい
るファインセラミックスに注目し、特にその中で窒化ケ
イ素質製ラドル、保護管等が検討されているが、溶融ア
ルミニウムとの濡れ性が良くアルミニウムが付着し計量
できなくなり、連続使用ができな（なることが判明した
。

また、日本セラミック協会６３年度年会講演予稿集には
、溶融金属に対する耐蝕性を改善するために、窒化ケイ
素粉末に窒化ホウ素粉末を混合して焼結したものが開示
されている。しかしながら、窒化ホウ素粉末の添加量を
多くすると強度が低下してしまうという欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、前記問題点を解決し、溶融金属の付着
を防止するための窒化ケイ素質焼結体の表面改質方法を
提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、窒化ケイ素質生成形体の表面に窒化ホウ素粉
末を付着させ、焼結することを特徴とする窒化ケイ素質
焼結体の表面改質方法に関する。

本発明における窒化ケイ素質生成形体は、窒化ケイ素粉
末を主成分とし、これに酸化物を含む焼結助剤を加えて
混合したものを所望の形状に成形することにより得られ
る、いわゆるグリーン成形体である。成形法としては、
特に制限はなく、公知の金型成形、ラバープレス成形、
鋳込み成形、射出成形、押出成形等の方法がある。また
、成形法によっては、前記混合物にさらに成形助剤とし
て有機系バインダーや他の添加剤を加えてから成形して
もよい。

この窒化ケイ素質生成形体の表面に窒化ホウ素粉末を付
着する方法としては、窒化ホウ素粉末を表面に均一に付
着出来ればいかなる方法を用いてもよく、例えば、ディ
ッピング法により、窒化ホウ素粉末を分散させたアルコ
ール等の溶液中に窒化ケイ素質生成形体を浸漬して表面
に付着させてもよいし、スプレー等で吹付けてもよい。

また、窒化ホウ素粉末を付着しやすくするために、窒化
ホウ素粉末に有機系の接着性物質等を混合したものを用
いてもよい。

窒化ホウ素粉末の付着量としては、窒化ケイ素質生成形
体表面を均一に覆っていればよく、被覆層の厚みが０．
５０以下が好ましい。付着量を多くしても多くしたこと
による利点はなく経済的でない。

次いで、表面に窒化ホウ素粉末が付着した窒化ケイ素質
生成形体を乾燥後、窒素雰囲気中、１６００〜１９００
°Ｃで焼結することにより、表面が窒化ホウ素で均一に
覆われた窒化ケイ素質焼結体が得られる。

本発明によれば、窒化ケイ素質焼結体の強度、耐熱性、
耐熱衝撃性、耐蝕性を損なうことな（、溶融アルミニウ
ムとの濡れ性を悪くして付着を防止することができる。

焼結時の窒化ホウ素粉末と窒化ケイ素質生成形体の界面
での作用機構はまだ明確ではないが、窒化ケイ素質生成
形体表面の粒界中に窒化ホウ素粉末が入り込むことによ
り、強固に付着しているものと推測される。

（実施例） 以下、実施例及び比較例を示し、本発明の詳細な説明す
る。

実施例１ 市販の窒化ケイ素粉末及び焼結助剤を用い、これに解膠
剤とバインダーを添加し、７０％泥漿になるようにイオ
ン交換水を加え、ボールミル混合解砕を行い、鋳込用泥
漿を製造した。ラドル型及び保護管用石膏型を用い、鋳
込成形にてラドル及び保護管を成形した。

これらの生成形体を乾燥、グリーン加工後、市販の窒化
ホウ素粉末を５％程度分散させたエタノール溶液中に浸
漬して、生成形体表面に均一に窒化ホウ素粉末を付着さ
せた。

次いで、乾燥後、窒素雰囲気中で１７５０　”Ｃで焼結
を行なった。

得られたラドルをアルミニウム成形用ダイキャストマシ
ンに取付け、７００〜８００°Ｃの溶融アルミニウム中
に６０ｓｅｃ　／　１回で連続繰り返し浸漬した。また
、保護管についても繰り返し浸漬し、アルミニウムの付
着程度を観察した。結果を第１表に示す。

比較例１ 実施例１において、生成形体に窒化ホウ素粉末を付着せ
ずにそのまま焼結したほかは、実施例１と同様にしてラ
ドル及び保護管を製造し、浸漬テストを行った。結果を
第１表に示す。

比較例２ 比較例１と同様にして製造したラドル及び保護管に市販
の窒化ホウ素スプレーにて表面にコーティングし、乾燥
後、浸漬テストを行った。結果を第１表に示す。

また、実施例１及び比較例１で得られた焼結体の相対密
度はいずれも９８．７％であり、また常温 での３点曲げ強度は９０ｋｇ／ｍｍ” で差は見られな かった。

第１表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 窒化ケイ素質生成形体の表面に窒化ホウ素粉末を付着さ
   せ、焼結することを特徴とする窒化ケイ素質焼結体の表
   面改質方法。