JPH04124065A - 炭素繊維複合炭化珪素焼結体およびその製造方法 - Google Patents
炭素繊維複合炭化珪素焼結体およびその製造方法Info
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- JPH04124065A JPH04124065A JP2244688A JP24468890A JPH04124065A JP H04124065 A JPH04124065 A JP H04124065A JP 2244688 A JP2244688 A JP 2244688A JP 24468890 A JP24468890 A JP 24468890A JP H04124065 A JPH04124065 A JP H04124065A
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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】
〔産業上の利用分野］
本発明は、摺動特性に優れた自己潤滑性の炭化珪素焼結
体およびそれを安定し、容易に製造しつる方法に関する
。
体およびそれを安定し、容易に製造しつる方法に関する
。
〔従来の技術１
従来は、炭化珪素微粉末に、焼結助剤と成形用バインダ
ーと水とを加え、均一に分散混合してスラリー化し、更
に顆粒化した後、成形、焼結する方法が取られている。
ーと水とを加え、均一に分散混合してスラリー化し、更
に顆粒化した後、成形、焼結する方法が取られている。
ｒ発明が解決しようとする課題〕
近年、セラミックスの優れた特性に着目され、各種の分
野にセラミックス部品が使用されている。
野にセラミックス部品が使用されている。
例えば、炭化珪素焼結体を使用した軸受、メカニカルシ
ール、釣具、ポンプ部品等の実用化が盛んに行われてお
り、これらについては特に摺動特性の良好な炭化珪素焼
結体が要求されている。
ール、釣具、ポンプ部品等の実用化が盛んに行われてお
り、これらについては特に摺動特性の良好な炭化珪素焼
結体が要求されている。
しかし、従来の焼結体の製造方法では、自己潤滑性が不
十分であり、満足するものとは言えない焼結体しか得ら
れていない。
十分であり、満足するものとは言えない焼結体しか得ら
れていない。
〔課題を解決するための手段］
本発明者は、従来の成形、焼結法では何故摺動特性の良
好な炭化珪素焼結体が造れないかを種々検討した結果、
自己潤滑性を有する炭素繊維に注目し、炭化珪素微粉末
１００重量部に対し、アスペクト比５〜２０の炭素繊維
を０，５〜１．８重量部添加し、焼結助剤、成形用バイ
ンダーを更に加え、均一に分散混合した後、成形、焼結
することを特徴とする炭素繊維複合炭化珪素焼結体の製
造方法により、炭化珪素１００重量部に対し、焼結助剤
を１．０〜３．０ 重量ｆｌ、オヨび炭素ｍ維ヲ０．５
〜１．８重量部含有することを特徴とする炭素繊維複合
炭化珪素焼結体を見出した。
好な炭化珪素焼結体が造れないかを種々検討した結果、
自己潤滑性を有する炭素繊維に注目し、炭化珪素微粉末
１００重量部に対し、アスペクト比５〜２０の炭素繊維
を０，５〜１．８重量部添加し、焼結助剤、成形用バイ
ンダーを更に加え、均一に分散混合した後、成形、焼結
することを特徴とする炭素繊維複合炭化珪素焼結体の製
造方法により、炭化珪素１００重量部に対し、焼結助剤
を１．０〜３．０ 重量ｆｌ、オヨび炭素ｍ維ヲ０．５
〜１．８重量部含有することを特徴とする炭素繊維複合
炭化珪素焼結体を見出した。
次に本発明につき詳説する。
炭化珪素原料微粉末に、炭素繊維（本発明においては黒
鉛繊維をも含む）、成形用バインダーおよび焼結助剤を
それぞれ所定量添加混合する。この混合の際、更に分散
剤、消泡剤および水を所定量加えて、ボールミル等で湿
式混合すると混合性も向上し、そのスラリーをスプレー
ドライヤー等により顆粒化した方が成形に望ましいもの
になる。
鉛繊維をも含む）、成形用バインダーおよび焼結助剤を
それぞれ所定量添加混合する。この混合の際、更に分散
剤、消泡剤および水を所定量加えて、ボールミル等で湿
式混合すると混合性も向上し、そのスラリーをスプレー
ドライヤー等により顆粒化した方が成形に望ましいもの
になる。
本発明で使用する炭素繊維のアスペクト比は５〜２０の
ものが好ましい。アスペクト比が５未満では、摺動材と
しての効果が失われ、自己潤滑性が劣り、カジリを生じ
易（なり、２０を超えると混合性が問題となる。
ものが好ましい。アスペクト比が５未満では、摺動材と
しての効果が失われ、自己潤滑性が劣り、カジリを生じ
易（なり、２０を超えると混合性が問題となる。
また、炭素繊維の添加量は炭化珪素微粉末１００重量部
に対し、 ０．５〜１．８重量部が好ましい。
に対し、 ０．５〜１．８重量部が好ましい。
０．５重量部未満では摺動材としての効果が失われ、自
己潤滑性が劣りカジリを生じ易くなる。
己潤滑性が劣りカジリを生じ易くなる。
１．８重量部を超えると焼結体密度が低下し、強度の点
で劣る。
で劣る。
成形用バインダーとしては、ＰＶＡ、ＰＥＧ、フェノー
ル樹脂等を使用し、その添加量は炭化珪素微粉末１００
重量部に対し、２〜８重量部が望ましい。
ル樹脂等を使用し、その添加量は炭化珪素微粉末１００
重量部に対し、２〜８重量部が望ましい。
また、使用される焼結助剤は、Ｂ、 Ｂ、Ｃ，ＡＩ、
Ａｌ２Ｏ３，Ｃ等の公知のものが本発明でも適し、その
添加量は１．０〜３．０重量部が好ましい。１．０重量
部未満では焼結密度が上がらず、強度も劣る。
Ａｌ２Ｏ３，Ｃ等の公知のものが本発明でも適し、その
添加量は１．０〜３．０重量部が好ましい。１．０重量
部未満では焼結密度が上がらず、強度も劣る。
また、３．０重量部を超えても密度が上がらず、強度的
にも問題がでる。
にも問題がでる。
また、使用する分散剤は、イオン性界面活性剤でも非イ
オン性界面活性剤でもよく、特に炭化珪素微粉末の分散
にはカルボン酸塩の界面活性剤がよく効く。分散剤の添
加量は、炭化珪素微粉末１００重量部に対し０．０５〜
０．５重量部が望ましい。
オン性界面活性剤でもよく、特に炭化珪素微粉末の分散
にはカルボン酸塩の界面活性剤がよく効く。分散剤の添
加量は、炭化珪素微粉末１００重量部に対し０．０５〜
０．５重量部が望ましい。
界面活性剤を添加し、十分に湿式混合するとスラリーが
泡立つ場合が多く、スプレードライ等の後工程の作業性
改善のため消泡剤を添加した方がよい。消泡剤としては
、脂肪酸ナトリウム、長鎖アルコール等が適し、普通０
，０５〜０．５重量部（炭化珪素微粉末１００重量部に
対し）添加される。
泡立つ場合が多く、スプレードライ等の後工程の作業性
改善のため消泡剤を添加した方がよい。消泡剤としては
、脂肪酸ナトリウム、長鎖アルコール等が適し、普通０
，０５〜０．５重量部（炭化珪素微粉末１００重量部に
対し）添加される。
次に、上記の種々の添加を混合したスラリーをスプレー
ドライヤー等により乾燥処理して平均粒径５０〜１２０
μ■に顆粒化し、その顆粒をラバープレスまたは金型ブ
レス成形して軸受やメカニカルシール用の生成形体を造
る。
ドライヤー等により乾燥処理して平均粒径５０〜１２０
μ■に顆粒化し、その顆粒をラバープレスまたは金型ブ
レス成形して軸受やメカニカルシール用の生成形体を造
る。
この成形体を脱脂後、１７５０〜２１００’Ｃで３時間
程度アルゴン雰囲気中で焼結し、炭化珪素焼結体を得る
。
程度アルゴン雰囲気中で焼結し、炭化珪素焼結体を得る
。
この様にして造られた焼結体は、摺動特性の良好なもの
である。
である。
本発明で使用できる炭化珪素微粉末原料は、β型でも、
β型でも、またそれらの混合でもよく、微粉末の粒度は
平均粒径３μｍ以下で、純度は炭化珪素分が９５ｖｔ％
以上のものが適する。
β型でも、またそれらの混合でもよく、微粉末の粒度は
平均粒径３μｍ以下で、純度は炭化珪素分が９５ｖｔ％
以上のものが適する。
本発明を実施例にて詳細に説明する。
実施例１〜４
平均粒子径０．４５μ−の炭化珪素微粉末１００重量部
に対し、分子量２４．０００（７） Ｐ Ｖ Ａを１．
０重量部、分子量５０１口圓のＰＥＧを２．０重量部、
炭化ホウ素粉末を０．１８重量部、カーボンブラック粉
末を２．０重量部、表・１に示す炭素繊維等を所定重量
部添加し、更に水を添加して、ボールミル中で２０時間
混合して３５％濃度のスラリーをつくり、スプレードラ
イヤーにて平均粒径７０ｕ＋＋＋の顆粒を製造した。
に対し、分子量２４．０００（７） Ｐ Ｖ Ａを１．
０重量部、分子量５０１口圓のＰＥＧを２．０重量部、
炭化ホウ素粉末を０．１８重量部、カーボンブラック粉
末を２．０重量部、表・１に示す炭素繊維等を所定重量
部添加し、更に水を添加して、ボールミル中で２０時間
混合して３５％濃度のスラリーをつくり、スプレードラ
イヤーにて平均粒径７０ｕ＋＋＋の顆粒を製造した。
これらの各顆粒をそれぞれ金型に充填し、２ｔｏｎ ／
ｃ ｒｒｉ″の圧力で加圧成形し、約外径５（１＋＋
ｍφ、厚さＦ５ｎ＋ｍｔの密度１．９５〜１．９８ｇ／
ｃｒｎ’の生成形体を得た。
ｃ ｒｒｉ″の圧力で加圧成形し、約外径５（１＋＋
ｍφ、厚さＦ５ｎ＋ｍｔの密度１．９５〜１．９８ｇ／
ｃｒｎ’の生成形体を得た。
これらの成形体をＮ２雰囲気中で
８００℃で脱脂
し、
更にＡｒ雰囲気中で２１００℃で５時間焼結した。
表・１
得られた焼結体の密度および４点曲げ強度の値を示す。
表・２
比較例１〜２
表・３に示す炭素繊維等を実施例１〜４と同様に添加し
焼結体を造った。
焼結体を造った。
表・３
得られた焼結体の密度および強度の値を示す。
表・４
［発明の効果］
本発明により、炭素繊維を添加したにもかかわらず焼結
密度、曲げ強度ともに十分に実用に供せられる炭化珪素
焼結体を得ることができ、しかも、所定の炭素繊維を添
加することにより、自己潤滑性の良好のものとなる。
密度、曲げ強度ともに十分に実用に供せられる炭化珪素
焼結体を得ることができ、しかも、所定の炭素繊維を添
加することにより、自己潤滑性の良好のものとなる。
Claims (2)
- （１）炭化珪素１００重量部に対し、焼結助剤を１．０
〜３．０重量部、および炭素繊維を０．５〜１．８重量
部含有することを特徴とする炭素繊維複合炭化珪素焼結
体。 - （２）炭化珪素微粉末１００重量部に対し、アスペクト
比５〜２０の炭素繊維を０．５〜１．８重量部添加し、
焼結助剤、成形用バインダーを更に加え、均一に分散混
合した後、成形、焼結することを特徴とする炭素繊維複
合炭化珪素焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2244688A JPH04124065A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 炭素繊維複合炭化珪素焼結体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2244688A JPH04124065A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 炭素繊維複合炭化珪素焼結体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04124065A true JPH04124065A (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=17122464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2244688A Pending JPH04124065A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 炭素繊維複合炭化珪素焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04124065A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000351672A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-12-19 | Ngk Insulators Ltd | ＳｉＣ−Ｃ／Ｃコンポジット複合材料、その用途、およびその製造方法 |
| JP2006240957A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Showa Denko Kk | 導電性炭化ケイ素セラミックス及びその製造方法 |
| CN107200584A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-09-26 | 安徽东迅密封科技有限公司 | 一种碳化硅密封材料及其烧结方法 |
| US20190249059A1 (en) * | 2016-06-13 | 2019-08-15 | Teijin Limited | Silicon carbide production method and silicon carbide composite material |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2244688A patent/JPH04124065A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000351672A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-12-19 | Ngk Insulators Ltd | ＳｉＣ−Ｃ／Ｃコンポジット複合材料、その用途、およびその製造方法 |
| JP2006240957A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Showa Denko Kk | 導電性炭化ケイ素セラミックス及びその製造方法 |
| US20190249059A1 (en) * | 2016-06-13 | 2019-08-15 | Teijin Limited | Silicon carbide production method and silicon carbide composite material |
| CN107200584A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-09-26 | 安徽东迅密封科技有限公司 | 一种碳化硅密封材料及其烧结方法 |
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