JPH0251471A - 窒化ホウ素成形体の製造方法 - 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】 り果上夏■几分立 本発明は、加圧軸に対して垂直方向と平行方向とにおい
て曲げ強度、熱伝導率、熱膨張率等の物性の差異がほと
んどない等方性窒化ホウ素成形体を製造し得る熱間加圧
成形法を利用した窒化ホウ素成形体の製造法に関する。

の　　　び　　が　　しようとする 周知のように、窒化ホウ素は六方晶のリン片状の結晶で
あるため、熱間−軸加圧成形法で焼結。

成型すると、加圧軸方向と平行に結晶のＣ軸が並び易い
。それ故、生成した窒化ホウ素成形体は。

その加圧軸方向に対して垂直方向と平行方向との物性、
例えば曲げ強度、熱伝導率、熱膨張係数などに差異が生
じ、異方性を有することが多い。

しかしながら、このような異方性のある窒化ホウ素成形
体は工業的に不都合であり、このため、従来より、異方
性のほとんどない窒化ホウ素成形体を製造し得る方法の
開発が望まれたいた。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、加圧軸方向
に対して垂直方向と平行方向との物性にほとんど差異が
ない等方性窒化ホウ素成形体を得ることができる窒化ホ
ウ素成形体の製造方法を提供することを目的とする。

Ｕ七−するための　　　び　用 本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、平均粒径が３−以下の窒化ホウ素粉末原料を６６ｘ
＋６０＜ｙ＜６６ｘ＋３００　〔ｘ　：窒化ホウ素粉末
の平均粒径（ｐ）　、　ｙ　：静水圧加圧力（ゲージ圧
、　ｋｇ／ｌ）　）の圧力条件下で静水圧加圧処理して
圧密体とするという物理的な前処理工程を行なった後、
この圧密体を熱間加圧成形法により焼結、成型すること
により、通常の熱間加圧成形法で製造した場合に生じる
成形体の加圧軸に対して垂直方向と平行方向とにおける
曲げ強度、熱伝導率、熱膨張率等の物性の差異をほとん
どなくすことができ、成形体に異方性が生じることを可
及的に防止し得ること、従って、熱間加圧成形法を利用
して等方性の窒化ホウ素成形体を製造することができる
ことを知見し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は、平均粒径が３−以下の窒化ホウ素粉
末原料を６６　ｘ　＋　６０　＜　ｙ＜　６６　ｘ　＋
３００〔ｘ：窒化ホウ素粉末の平均粒径（戸）、ｙ：静
水圧加圧力（ゲージ圧、　ｋｇ／ａｌｔ）　）の圧力条
件下で静水圧加圧処理して圧密体とした後、熱間加圧成
形法により焼結成形することを特徴とする窒化ホウ素成
形体の製造方法を提供する。

以下４本発明につき更に詳しく説明する。

本発明の窒化ホウ素成形体の製造方法では、上述の通り
、まず原料の窒化ホウ素粉末を特定の圧力で静水圧加圧
処理して圧密体を得るという前処理を行なうものである
が、ここで、原料の窒化ホウ素粉末としては、平均粒径
が３ｐ以下、好ましくは１ｐ以下のものを使用する。平
均粒径が３Ｐより大きい窒化ホウ素粉末を使用すると、
熱間加圧成形法で焼結しても十分な密度や強度が得られ
ず、成形体として利用することができない。

なお、窒化ホウ素粉末の平均粒径は遠心沈降式％式％ 作所社製）で回転数１５０Ｏｒｐｍ、試料レベル３の条
件で粒径を測定することにより算出した値である。

更に、原料窒化ホウ素粉末の静水圧加圧処理は、下記式 ％式％ 〔ｘ：窒化ホウ素粉末の平均粒径（ｐｎ）　、　ｙ　：
静水圧加圧力（ゲージ圧、　ｋｇ／、ｆｆ１）　）を満
足する静水圧加圧力（ｙ）で行なう。本発明では、熱間
加圧成形処理前に上記式の範囲内の比較的低圧の静水圧
加圧力で窒化ホウ素粉末を押し固めて圧密体を形成する
ことにより、本発明の目的を達成し得るものであり、窒
化ホウ素粉末を上記範囲に満たない低圧で処理すると、
熱間加圧成形時に加圧軸に対して垂直方向と平行方向と
の曲げ強度、熱伝導率、熱膨張率等の物性の差異を十分
に補正し得す、また、上記式の範囲を越えた圧力では、
得られる圧密体が熱間加圧成形時に十分に流動せず、成
形体の外観に圧密体による境界が現われて外観不良が生
じてしまう。

なお、この場合、静水圧加圧処理は、上記範囲内の圧力
条件下で行なう以外は通常の静水圧加圧法と同様にして
行なうことができる。

次いで１本発明においては、静水圧加圧処理で押し固め
られた窒化ホウ素粉末の圧密体を熱間加圧成形法によっ
て焼結成形する。

ここで、熱間加圧成形法としては、通常の方法を採用す
ることができ、処理条件も別に制限されないが、特に１
６００〜２１００℃かつ９０〜２１０ｋｇ／ｃｄの加圧
下で０．５〜１時間という処理条件でかかる圧密体を処
理し、焼結、成形させることが好適である。

見尻立麦求 本発明の窒化ホウ素成形体の製造方法によれば、熱間加
圧成形法を利用して、加圧軸に対して垂直方向と平行方
向との曲げ強度、熱伝導率、熱膨張率等の物性の差異が
ほとんどなく、それ故、異方性が見られない工業的に有
利な等方性の窒化ホウ素成形体を製造することができる
。

以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない
。

なお、窒化ホウ素の平均粒径は遠心沈降式粒度分布測定
袋Ｗ（島津５Ａ−ＣＰ−２．島津製作所社製）で回転数
１５００ｒｐａ＋、試料レベル３０条件で測定した。

〔実施例１，２〕 平均粒径０．６．の窒化ホウ素粉末３ｋｇに助剤として
Ｇａｏｌ、５重量％とＢ、０，３．５重量％とを添加し
、静水圧加圧プレスにより２００ｋｇ／ｄの圧力条件で
圧密体を作った。次いで、この圧密体を熱間加圧成形法
にて１９００℃で０．５時間、圧力１７０ｋｇ／ａｉｌ
の条件で焼結し、窒化ホウ素成形体（密度１．９５）を
得た（実施例１）。

また、平均粒径２．９ＰＭの窒化ホウ素粉末を使用し、
静水圧加圧条件を２６０　ｋｇ／（ｄとした以外は実施
例１と同様にして、窒化ホウ素成形体（密度１．８０）
を得た（実施例２）。

得られた窒化ホウ素成形体の加圧軸に対して平行方向と
垂直方向の３点曲げ強度、熱伝導率、熱膨張率を測定し
た。結果を第１表に示す。

第 表 第１表の結果より、本発明に係る窒化ホウ素成形体は、
加圧軸に対し垂直方向と平行方向での物性の差異が少な
いことが確認された。

〔実施例３〜５、比較例１〜５〕 窒化ホウ素粉末の平均粒径及び静水圧加圧条件を第２表
に示す通りにした以外は、実施例１と同様にして窒化ホ
ウ素成形体（実施例３〜５、比較例１〜５）を得た。

得られた窒化ホウ素成形体の密度、加圧軸に対して平行
方向及び垂直方向の熱伝導率の測定結果、更には下記基
準に基いた判定結果を第２表に示す。

Ｏ：異方性がほとんどなく、外観も良好である。

×；異方性、あるいは外観不良が見られる。

なお、この場合、実施例１，２からもわかるように成形
体の加圧軸に対して平行方向及び垂直方向の熱伝導率、
３点曲げ強度、熱膨張率等の物性の差異には相関性が見
られるので、各側の成形物の加圧軸に対し、平行、垂直
での物性の差異を示す尺度として、熱伝導率を測定した
。

第２表の結果より、窒化ホウ素粉末の平均粒径〔ｘ）と
静水圧加圧条件（ｙ）とが６６ｘ＋６０＜　ｙ　＜　６
６　ｘ　＋　３００の範囲外である場合（比較例１〜４
）、成形体に異方性や外観不良が見ら九、また、平均粒
径が３７１１１１より大きい窒化ホウ素粉末を用いると
（比較例５）、成形体の密度が低く、使用不可能であっ
た。これらに対し、窒化ホウ素粉末の平均粒径と静水圧
加圧条件とが上記範囲内であると（実施例３〜５）、加
圧軸に対し平行方向及び垂直方向の熱伝導率の差がわず
かであり、異方性がほとんど生じない上、外観の良好な
成形体が得られることが確認された。

出願人　　信越化学工業株式会社 代理人　　弁理士　小　島　隆　司

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．平均粒径が３μｍ以下の窒化ホウ素粉末原料を６６
   ｘ＋６０＜ｙ＜６６ｘ＋３００〔ｘ：窒化ホウ素粉末の
   平均粒径（μｍ）、ｙ：静水圧加圧力（ゲージ圧，ｋｇ
   ／ｃｍ＾２）〕の圧力条件下で静水圧加圧処理して圧密
   体とした後、熱間加圧成形法により焼結成形することを
   特徴とする窒化ホウ素成形体の製造方法。