JPH03208864A - 窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法 - Google Patents
窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法Info
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- JPH03208864A JPH03208864A JP2002776A JP277690A JPH03208864A JP H03208864 A JPH03208864 A JP H03208864A JP 2002776 A JP2002776 A JP 2002776A JP 277690 A JP277690 A JP 277690A JP H03208864 A JPH03208864 A JP H03208864A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
皇呈上少剋尻分団
本発明は、窒化ホウ素−窒化アルミニウム系混合セラミ
ックス成形体の製造原料として好適に用いられる窒化ホ
ウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法に関する
。
ックス成形体の製造原料として好適に用いられる窒化ホ
ウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法に関する
。
の び ゛ しよ゛と る
従来、窒化ホウ素−窒化アルミニウム系の混合焼結成形
体を得る方法としては、それぞれ個別に合成した窒化ホ
ウ素粉末と窒化アルミニウム粉末とからなる混合粉末に
Ｙ２Ｏ１等の酸化物助剤を０．５〜５重量重量％撚加し
、ボールミル等で混合した後、ホットプレス等の加圧焼
結装置を用いて成形・焼結し、混合焼結成形体を得る方
法が採用されている。
体を得る方法としては、それぞれ個別に合成した窒化ホ
ウ素粉末と窒化アルミニウム粉末とからなる混合粉末に
Ｙ２Ｏ１等の酸化物助剤を０．５〜５重量重量％撚加し
、ボールミル等で混合した後、ホットプレス等の加圧焼
結装置を用いて成形・焼結し、混合焼結成形体を得る方
法が採用されている。
しかしながら、このような方法によって得られた焼結成
形体は、使用した混合粉末の混合ロフト間でその物性に
バラツキが生じたり、単独材の物性値及びその配合比か
ら期待される物性値が得られない等の問題があった。
形体は、使用した混合粉末の混合ロフト間でその物性に
バラツキが生じたり、単独材の物性値及びその配合比か
ら期待される物性値が得られない等の問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、窒化ホウ素
と窒化アルミニウムとの混合粉末を窒化段階において混
合状態で合成し得、物性のバラツキを生じることなく密
度、強度等の諸物性に優れた窒化ホウ素・窒化アルミニ
ウム系混合焼結成形体を製造することができる窒化ホウ
素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法を提供する
ことを目的とする。
と窒化アルミニウムとの混合粉末を窒化段階において混
合状態で合成し得、物性のバラツキを生じることなく密
度、強度等の諸物性に優れた窒化ホウ素・窒化アルミニ
ウム系混合焼結成形体を製造することができる窒化ホウ
素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法を提供する
ことを目的とする。
を °するための び
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行なっ
た結果、酸化ホウ素粉末及び／又はホウ酸粉末、特には
酸化ホウ素粉末１モル％以上と、酸化アルミニウム粉末
及び／又は水酸化アルミニウム粉末、特には酸化アルミ
ニウム粉末１モル％以上と、炭素粉末及び／又はカーボ
ンブラ、り、オイルコークス、グラファイト等の炭素質
物質粉末、特に炭素換算で７６モル％以上とからなる粉
末混合物を窒素又は含窒素化合物雰囲気中において９０
０℃以上の温度で加熱し、還元窒化することにより、窒
化ホウ素及び窒化アルミニウムを窒化段階で同時に混合
状態として合成することができ、しかも得られた窒化ホ
ウ素・窒化アルミニウム混合粉末はこれを成形焼結する
ことにより、密度、強度等の諸物性に優れた焼結成形体
をロフト間のバラツキを可及的に少なくして安定に製造
し得ることを見い出し、本発明を完成するに至ったもの
である。
た結果、酸化ホウ素粉末及び／又はホウ酸粉末、特には
酸化ホウ素粉末１モル％以上と、酸化アルミニウム粉末
及び／又は水酸化アルミニウム粉末、特には酸化アルミ
ニウム粉末１モル％以上と、炭素粉末及び／又はカーボ
ンブラ、り、オイルコークス、グラファイト等の炭素質
物質粉末、特に炭素換算で７６モル％以上とからなる粉
末混合物を窒素又は含窒素化合物雰囲気中において９０
０℃以上の温度で加熱し、還元窒化することにより、窒
化ホウ素及び窒化アルミニウムを窒化段階で同時に混合
状態として合成することができ、しかも得られた窒化ホ
ウ素・窒化アルミニウム混合粉末はこれを成形焼結する
ことにより、密度、強度等の諸物性に優れた焼結成形体
をロフト間のバラツキを可及的に少なくして安定に製造
し得ることを見い出し、本発明を完成するに至ったもの
である。
従って、本発明は、酸化ホウ素粉末及び／又はホウ酸粉
末と、酸化アルミニウム粉末及び／又は水酸化アルミニ
ウム粉末と、炭素粉末及び／又は炭素質物質粉末とから
なる原料混合粉末を窒素又は含窒素化合物雰囲気中にお
いて９００℃以上の温度で加熱し、還元窒化することを
特徴とする窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の
製造方法を提供する。
末と、酸化アルミニウム粉末及び／又は水酸化アルミニ
ウム粉末と、炭素粉末及び／又は炭素質物質粉末とから
なる原料混合粉末を窒素又は含窒素化合物雰囲気中にお
いて９００℃以上の温度で加熱し、還元窒化することを
特徴とする窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の
製造方法を提供する。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製
造方法は、上述したように酸化ホウ素粉末及び／又はホ
ウ酸粉末と、酸化アルミニウム粉末及び／又は水酸化ア
ルミニウム粉末と、炭素粉末及び／又は炭素質物質粉末
とからなる粉末混合物を加熱還元窒化して、窒化ホウ素
粉末と窒化アルミニウム粉末とを混合物の状態で直接合
成するものである。
造方法は、上述したように酸化ホウ素粉末及び／又はホ
ウ酸粉末と、酸化アルミニウム粉末及び／又は水酸化ア
ルミニウム粉末と、炭素粉末及び／又は炭素質物質粉末
とからなる粉末混合物を加熱還元窒化して、窒化ホウ素
粉末と窒化アルミニウム粉末とを混合物の状態で直接合
成するものである。
ここで、原料混合物中のホウ素源としては、酸化ホウ素
粉末、ホウ酸粉末又はこれらの粉末混合物が用いられる
が、特に酸化ホウ素粉末を単独で用いることが好適であ
り、この場合原料混合物中に１モル％以上、特に１〜２
３モル％配合することが好ましい。
粉末、ホウ酸粉末又はこれらの粉末混合物が用いられる
が、特に酸化ホウ素粉末を単独で用いることが好適であ
り、この場合原料混合物中に１モル％以上、特に１〜２
３モル％配合することが好ましい。
また、アルミニウム源としては、酸化アルミニウム粉末
、水酸化アルミニウム粉末又はこれらの混合物が用いら
れるが、特に酸化アルミニウム粉末を単独で用いること
が好ましく、この場合原料混合物中に１モル％以上、特
に１〜２３モル％配合することが好適である。
、水酸化アルミニウム粉末又はこれらの混合物が用いら
れるが、特に酸化アルミニウム粉末を単独で用いること
が好ましく、この場合原料混合物中に１モル％以上、特
に１〜２３モル％配合することが好適である。
本発明製造方法に用いられる原料混合物は、上記ホウ素
源及びアルミニウム源に炭素粉末及び／又は炭素質物質
粉末を混合したものであるが、その配合量は炭素に換算
して７６モル％以上とすることが好ましい、なお、炭素
や炭素質物質としては、カーボンブラック、オイルコー
クス、グラファイト粉末等を挙げることができる。
源及びアルミニウム源に炭素粉末及び／又は炭素質物質
粉末を混合したものであるが、その配合量は炭素に換算
して７６モル％以上とすることが好ましい、なお、炭素
や炭素質物質としては、カーボンブラック、オイルコー
クス、グラファイト粉末等を挙げることができる。
なお、上記各原料粉末の粒度等に特に制限はないが、好
ましくはそれぞれ平均粒子径０．１〜１０００μｍ、特
に０．１〜１００μｍのものを使用することが望まれる
。
ましくはそれぞれ平均粒子径０．１〜１０００μｍ、特
に０．１〜１００μｍのものを使用することが望まれる
。
本発明の窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製
造方法は、上記原料混合物を窒素及び／又は含窒素化合
物（例えば窒素ガス、アンモニアガス等）雰囲気中で加
熱し、還元窒化するものであるが、この場合加熱温度は
９００℃以上、好ましくは１５００〜２０００℃とされ
る。なお、加熱時間は通常１〜５時間である。また、そ
の他の条件は通常の窒化条件とすることができる。
造方法は、上記原料混合物を窒素及び／又は含窒素化合
物（例えば窒素ガス、アンモニアガス等）雰囲気中で加
熱し、還元窒化するものであるが、この場合加熱温度は
９００℃以上、好ましくは１５００〜２０００℃とされ
る。なお、加熱時間は通常１〜５時間である。また、そ
の他の条件は通常の窒化条件とすることができる。
ここで、上記加熱処理によって窒化された混合粉末中に
は、未反応の炭素や炭素質物質が残留する場合があるの
で、上記加熱処理した後、これら残留炭素や炭素質物質
を酸化除去するため、得られた混合粉末を大気中等の酸
化性雰囲気下で３５０〜８００℃の温度で再加熱するこ
とが好ましい。
は、未反応の炭素や炭素質物質が残留する場合があるの
で、上記加熱処理した後、これら残留炭素や炭素質物質
を酸化除去するため、得られた混合粉末を大気中等の酸
化性雰囲気下で３５０〜８００℃の温度で再加熱するこ
とが好ましい。
この場合、再加熱温度が３′５０℃未満であると残留炭
素や炭素質物質を十分に除去し得ない場合があり、一方
８００℃を超えると酸素濃度が著しく増加し、焼結体原
料等として使用し得なくなる場合がある。
素や炭素質物質を十分に除去し得ない場合があり、一方
８００℃を超えると酸素濃度が著しく増加し、焼結体原
料等として使用し得なくなる場合がある。
本発明の製造方法で製造した窒化ホウ素・窒化アルミニ
ウム混合粉末体は、焼結体社料として好通に使用される
ものであるが、この場合焼結成形方法としては、加熱圧
縮成形等の通常の方法を採用することができ、また焼結
条件も通常の条件、具体的には１５００℃〜２０００℃
程度の温度、１００〜２００ ｋｇ／ａａ”の圧力で０
．５〜５時間焼結するといった条件を好適に採用し得る
。
ウム混合粉末体は、焼結体社料として好通に使用される
ものであるが、この場合焼結成形方法としては、加熱圧
縮成形等の通常の方法を採用することができ、また焼結
条件も通常の条件、具体的には１５００℃〜２０００℃
程度の温度、１００〜２００ ｋｇ／ａａ”の圧力で０
．５〜５時間焼結するといった条件を好適に採用し得る
。
主里■殖果
以上説明したように、本発明の製造方法によれば窒化ホ
ウ素と窒化アルミニウムとを混合状態で同時に合成する
ことができ、このため得られた混合粉末体を用いて焼結
成形体を形成する場合、原料の混合工程を必要とせず、
経済的に有利となるばかりでなく、混合ロフト間で組成
等に細かなバラツキを生じるようなこともない、また、
得られた混合粉末体を用いて成形した焼結成形体は、そ
の密度、強度等の緒特性に優れるものである。
ウ素と窒化アルミニウムとを混合状態で同時に合成する
ことができ、このため得られた混合粉末体を用いて焼結
成形体を形成する場合、原料の混合工程を必要とせず、
経済的に有利となるばかりでなく、混合ロフト間で組成
等に細かなバラツキを生じるようなこともない、また、
得られた混合粉末体を用いて成形した焼結成形体は、そ
の密度、強度等の緒特性に優れるものである。
以下、実施例、比較例を示し、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。
るが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
〔実施例１〕
酸化ホウ素８３０ｇ、酸化アルミニウム１２００ ｇ、
ファーネスカーボン９２０ ｇをダブルコーン型混合機
を用いて１０分間混合し、原料混合体を得た。
ファーネスカーボン９２０ ｇをダブルコーン型混合機
を用いて１０分間混合し、原料混合体を得た。
得られた混合体をＰＢＮ製ルツルツボれ、１６００℃、
Ｎ！雰囲気中で３時間加熱した後、空気中５５０℃で２
時間再加熱を行い、窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合
粉末体（ＢＮ Ｓ Ａｍ！Ｎ （モル比、以下同様）
＝ １ ： １） １４５０ｇを得た。
Ｎ！雰囲気中で３時間加熱した後、空気中５５０℃で２
時間再加熱を行い、窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合
粉末体（ＢＮ Ｓ Ａｍ！Ｎ （モル比、以下同様）
＝ １ ： １） １４５０ｇを得た。
得られた粉末１５０ｇをホットプレスにて１８００℃、
３時間、１５０ ｋｇ／ｃｍ”の条件により外径４０鶴
の焼結成形体を作成し、得られた成形体について密度、
３点曲げ強度を測定した。その結果を第１表に示す。
３時間、１５０ ｋｇ／ｃｍ”の条件により外径４０鶴
の焼結成形体を作成し、得られた成形体について密度、
３点曲げ強度を測定した。その結果を第１表に示す。
〔比較例１〕
窒化ホウ素５９６ｇ、窒化アルミニウム９８３ｇ （Ｂ
Ｎ 、ＡＩＮ＝１：１）をボールミルにて６時間乾式混
合し、窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体１３９
０ ｇを得た。得られた粉末を用い、実施例１と同様の
条件で成形体を作成し、密度及び強度を測定した。その
結果を第１表に併記する。
Ｎ 、ＡＩＮ＝１：１）をボールミルにて６時間乾式混
合し、窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体１３９
０ ｇを得た。得られた粉末を用い、実施例１と同様の
条件で成形体を作成し、密度及び強度を測定した。その
結果を第１表に併記する。
〔実施例２〕
酸化ホウ素１６００ ｇ、酸化アルミニウム１００ｇ、
グラファイト粉末９２０ｇを用い、実施例１と同様にし
て窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体（ＢＮ Ｓ
ＡＩＮ ＝２３ ： １） １４５０ｇを得た。また
実施例１と同様の条件で焼結成形体を作成し、密度及び
強度を測定した。その結果を第１表に示す。
グラファイト粉末９２０ｇを用い、実施例１と同様にし
て窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体（ＢＮ Ｓ
ＡＩＮ ＝２３ ： １） １４５０ｇを得た。また
実施例１と同様の条件で焼結成形体を作成し、密度及び
強度を測定した。その結果を第１表に示す。
〔比較例２〕
窒化ホウ素１０６０ ｇ、窒化アルミニウム７８ｇ（Ｂ
Ｎ ： ＡＪＮ ＝２３ ： １）を比較例１と同様の
条件で混合し、窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末
体９８０ｇを得た。また、この粉末体を用い実施例１と
同様の条件で成形体を作成し、密度及び強度を測定した
。結果を第１表に併記する。
Ｎ ： ＡＪＮ ＝２３ ： １）を比較例１と同様の
条件で混合し、窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末
体９８０ｇを得た。また、この粉末体を用い実施例１と
同様の条件で成形体を作成し、密度及び強度を測定した
。結果を第１表に併記する。
〔実施例３〕
酸化ホウ素７０ｇ１酸化アルミニウム２３４０ ｇ 。
オイルコークス１０５０ ｇを用い、実施例１と同様の
操作により窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体（
ＢＮ ： ＡＩＭ −１： ２３） １７８０ｇを得た
。また実施例１と同様の条件で焼結成形体を作成し、密
度及び強度を測定した。結果を第１表に示す。
操作により窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体（
ＢＮ ： ＡＩＭ −１： ２３） １７８０ｇを得た
。また実施例１と同様の条件で焼結成形体を作成し、密
度及び強度を測定した。結果を第１表に示す。
〔比較例３〕
窒化ホウ素４５ｇ、窒化アルミニウム１８００ ｇ（Ｂ
Ｎ ： ＡＲＭ ＝１ ： ２３）を比較例１と同様の
条件で混合し、窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末
体１７２０ｇを得た。また、この粉末体を用い、実施例
１と同様の条件で成形体を作成し、密度及び強度を測定
した。結果を第１表に併記する。
Ｎ ： ＡＲＭ ＝１ ： ２３）を比較例１と同様の
条件で混合し、窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末
体１７２０ｇを得た。また、この粉末体を用い、実施例
１と同様の条件で成形体を作成し、密度及び強度を測定
した。結果を第１表に併記する。
〔実施例４〕
窒化条件として９００℃、Ｈｚ雰囲気中で１５時間の加
熱を行ったほかは、実施例１と同様にして焼結成形体を
得た。この成形体について実施例１と同様に密度及び強
度を測定した。結果を第１表に示す。
熱を行ったほかは、実施例１と同様にして焼結成形体を
得た。この成形体について実施例１と同様に密度及び強
度を測定した。結果を第１表に示す。
Claims (1)
- １．酸化ホウ素粉末及び／又はホウ酸粉末と、酸化アル
ミニウム粉末及び／又は水酸化アルミニウム粉末と、炭
素粉末及び／又は炭素質物質粉末とからなる原料混合粉
末を窒素又は含窒素化合物雰囲気中において９００℃以
上の温度で加熱し、還元窒化することを特徴とする窒化
ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002776A JPH03208864A (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | 窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002776A JPH03208864A (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | 窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03208864A true JPH03208864A (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=11538745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002776A Pending JPH03208864A (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | 窒化ホウ素・窒化アルミニウム混合粉末体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03208864A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005029421A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Japan Science & Technology Agency | ＡｌＮ／ＢＮ複合粉末の製造方法及びＡｌＮ／ＢＮ複合焼結材料の製造方法 |
| JP2008001536A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Osaka Univ | 窒化アルミニウム・窒化ホウ素複合粉末およびその製造方法 |
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1990
- 1990-01-10 JP JP2002776A patent/JPH03208864A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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