JPH04209764A - 窒化珪素質焼結体およびその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温構造用材料等として用いることかできる
、高強度で、かつ高靭性な窒化珪素質焼結体およびその
製造方法に関するものである。

〔従来技術〕

窒化珪素（Ｓｉ２Ｎ４）の焼結体は、高温強度、耐熱衝
撃性、耐食性が優れているために、ガスタービン部材、
熱交換器材料、高温用ベアリングあるいは製鋼用高温ロ
ール材等の耐熱構造用材料に使用されている。

しかしながら、Ｓ　Ｌ２Ｎ４は単独では焼結か困難なた
めに、通常ＭｇＯ，ＭｇＡｌ！ｚＯ４、Ａｌｔｏｓ、Ｙ
２Ｏ，等の酸化物を焼結助剤として添加し、焼結してい
る。これらの焼結助剤を用いた焼結は、焼結時に生ずる
液相を媒介とした液相焼結によるものと考えられている
。多くの場合、焼結後液相はガラス相として焼結体中に
残存し、高温強度、耐クリープ性などの高温特性を低下
させる。

一方、５ｉｚＮ４に種々の元素が固溶したもの（一般に
サイアロンと呼ばれるもの）は、高温特性に優れ、高温
構造用材料として注目されている。

例えば、α−３ｉ　２　Ｎ４構造で、Ｓｉ位置にＡＩ！
が、Ｎ位置に０か置換し、更に格子間位置に他の元素（
Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ等）か侵入型として固溶した、−
数式Ｍｙ（Ｓ　ｉ、　ＡＩり＋ｚ（０，Ｎ）　ｒｅ（０
くＸ≦２、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ等のうちの少なく
とも１種）で表されるα’　−３ｉ２Ｎ＜（一般にα−
サイアロンと呼ばれる）、あるいはβ−５ｉ２Ｎ４構造
で、Ｓｉ位置にＡＩが、Ｎ位置に０が固溶し、−数式５
ｉｓ−□Ａｆ、Ｏ，Ｎ、−。

（０くｚ≦４．２）で表されるβ−５ｉ２Ｎ４構造般に
β−サイアロンと呼ばれる）か注目されている。

しかしながら、これらの５ｉｓＮｎは、α′−３ｉ３Ｎ
４またはβ　　Ｓ　１２　Ｎ＜のみからなる場合には、
室温強度か他のＳｉ３Ｎ４質焼結体よりも劣り、また靭
性も低いという欠点を有している。また、α’　　　５
１３Ｎ４　とβ’　−Ｓ　ｌ　３　Ｎ４とを混合した焼
結体も以下のように開発されている。

Ｊ、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉ、　１４　（１９７９
）Ｐ、　ｌ　７４９では、Ｓ　Ｌ　Ｎ４−Ｙｔ　Ｏｓ　
−ＡｆＮの混合粉末を焼結することによって、α’　　
３１２Ｎ４の単相あるいはα’　　５１ｚＮａとβ’−
３ｉｉＮ＜との混合相からなる焼結体か得られることを
報告している。また、特開昭５８−１８５４８４号では
、α’−３ｉ、Ｎ４とβ’　　５ｉｓＮａ粉末を原料と
して、α’　　５１２Ｎ４とβ’　−３ｉ２Ｎａとの混
合相からなる焼結体を得ている。しかし、この２例の焼
結体とも、室温強度、高温強度か低い。

更に、特開昭５９−１８２２７６号では、５ｉ−Ｎ４−
ＡＩ！Ｎ−Ｙ２Ｏ３−１，Ｃｈ系の混合粉末を焼結する
ことによりα’　　５ｌｚＮ４とβ−３ｉ　３Ｎ　＜と
からなる焼結体を得ている。この例では、α′−３ｉｚ
Ｎ４の存在比率か０．０５〜０．７、その結晶粒の大き
さが長径方向で４０μｍ以下からなる焼結体は高温強度
か改善されるとしているが、なお強度は不充分である。

〔第１発明の説明〕 本第１発明（請求項（１）に記載の発明）は、上記従来
技術の欠点に鑑みなされたものであり、高い強度を有し
、しかも高い靭性を有する窒化珪素質焼結体を提供する
ことを目的とする。

本第１発明は、Ｍｘ　（Ｓ　１　、Ａ　ｆ　）　ｒ□（
ｏ、　Ｎ）、。

（ＭはＬｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙのうちの少な（とも一種、
０＜ｘ≦２）で表されるα′−窒化珪素と、ｓ　ｉ＊−
ｔ　ＡＩ！ｔ　Ｏ！　Ｎ１−ｇ　　（ｏ　＜　ｚ≦４．
２）で表されるβ′−窒化珪素とからなる窒化珪素質焼
結体であって、上記α′−窒化珪素のＸ又はβ′−窒化
珪素の２のうちの少なくともいずれかは複数の値が存在
することを特徴とする窒化珪素質焼結体である。

本第１発明によれば、高い強度を有し、かつ高い靭性を
有する窒化珪素質焼結体を提供することかできる。

本第１発明の窒化珪素質焼結体が上記の特性を有するの
は以下の理由によると考えられる。

本第１発明の窒化珪素質焼結体は、α′−窒化珪素にお
けるＸの値、すなわちＬｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙのうちの少
なくとも１種よりなる金属元素の固溶量、あるいはβ′
−窒化珪素におけるＺの値、すなわちＡＩ！の固溶量の
うちの少なくともいずれかが相違するものが複数（２種
以上）存在するため、α′−窒化珪素あるいはβ′−窒
化珪素のうちの少なくともいずれかにおいて熱膨張係数
が相違するものが２種類以上存在する。これにより、窒
化珪素質焼結体内には、残留応力か発生し、クラックの
屈曲等により靭性か向上する。

また強度については、その向上の理由については明らか
ではないが、上述したように、靭性の向上が寄与してい
るものと思われる。

〔第１発明のその他の発明の説明〕 以下、本第１発明をより具体的にしたその他の発明につ
いて説明する。

本発明の窒化珪素（３ｉ　２　Ｎ４　）質焼結体は、Ｍ
ｘ　（Ｓ　ｉ　、　Ａ　ｌ　）＋２（０，Ｎ）＋ｅ　（
ＭはＬｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙのうちの少なくとも１種、０
＜ｘ≦２）で表されるα′−窒化珪素と、ＳＬ−＊　Ａ
ｆｔＣＬＮｓ−ｚ（０〈Ｚ≦４．２）で表されるβ′−
窒化珪素とからなり、α′−窒化珪素またはβ′−窒化
珪素のうちの少なくともいずれかは、上記組成式のＸ、
Ｚの値か相違するものか２種以上存在するものである。

本発崩において、α′−窒化珪素（Ｓ　ｉ　２Ｎ４）と
は、α−３ｉ３Ｎ４構造で、Ｓｉ位置にＡｆが、Ｎ位置
に０が置換し、更に格子間位置に他の元素（Ｌ　ｉ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｙ等）が侵入型に固溶した、−数式ＭＸ（Ｓ
　ｉ、　Ａ　Ａ’　）＋２（０，Ｎ）１６（０＜　Ｘ≦
２、ＭはＬ　ｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙ等のうちの少なくとも
１種）で示されるものであり、α−サイアロンと呼ばれ
るものである。

また、β’−３ｉｉＮｉとは、β−３ｔ２Ｎ４構造で、
Ｓｉ位置にＡｆか、Ｎ位置に０か固溶したもので、−数
式Ｓ　ｌ　ｓ−ｇＡ　ｌ　−ＯｔＮ　ｍ−ｚ（０＜　Ｚ
≦４．２）で示されるものであり、β−サイアロンと呼
ばれるものである。

上記α’−３ｉｓＮ４の組成式におけるＸの値は、Ｍの
固溶量を示すものであり、０．０７≦Ｘ≦０．０３の範
囲が望ましい。また、β’　　Ｓｉ３Ｎ４の組成式にお
けるＺの値は、ｌｊ７の固溶量を示すものであり、Ｏ＜
ｚ≦２．０の範囲か望ましい。Ｘ、Ｚの値が上記範囲よ
りずれると、焼結体の高温強度が低下する恐れがある。

本発明においては、α’−３ｉｚＮ４のＭの固溶量また
はβ’−３ｉ２Ｎ４のＡｆの固溶量のうちの少なくとも
いずれかが異なるものが２種以上存在する。上記の固溶
量を表すＸまたはＺの値か相違するものの最大の差異は
、両者とも０．０５以上とするのが望ましい。この範囲
よりも小さいと焼結体の熱膨張係数の差か小さ（、靭性
向上等の効果か小さくなる。

焼結体中におけるα’　−８ｉ２Ｎ４とβ’　　５ｔｓ
Ｎ４との存在比率は、Ｘ線回折ピークの強度比による割
合で、ａ’　−３Ｌ　Ｎ４が０．０５〜０．５０、残部
（０，９５〜０．５０）がβ’　　３１３Ｎ４となるよ
うにするのか望ましい。α’　−３ｉｚＮ４の存在比率
か０゜０５未満あるいは０．５０を越える場合には、焼
結体の靭性が低下し、また十分な強度向上が達成できな
い。なお、更に望ましくは、α′−３ｔｚＮｉの存在比
率か０．０７〜０．３５であれば、より高い強度が得ら
れる。本発明では、存在比率をＸ線回折ピークの強度比
より求めており、回折ピークの最大強度と次に大きい強
度とを合計してα′、β′のそれぞれの合計を比較した
。

α’−３ｉ２Ｎ４の結晶粒の大きさは、その平均粒径が
２．０μｍ以下とするのが望ましい。また、β’−３ｉ
ｓＮ４の結晶粒の大きさは、その平均粒径が、長径方向
において５．０μｍ以下、短径方向において１．０μｍ
以下とするのが望ましい。これは、ａ’　　Ｓ　ｉ　ｓ
　Ｎ４とβ’　　Ｓ　ｔ　ｓ　Ｎａ　（７）結晶粒の両
方あるいはいずれか一方の結晶粒が上記範囲を越えると
、強度の向上が得られないためである。なお、より高い
強度か得られるのは、α′−３ｉ３Ｎ４の結晶粒の平均
粒径か１．０μｍ以下、β’　−３ｉ３Ｎ４の結晶粒の
平均粒径が長径方向において２．５μｍ以下、短径方向
において０．５μｍ以下の範囲である。また、長径方向
は短径方向に対して２以上とするのかよい。２未満の場
合には、結晶粒か等軸状になり、強度及び靭性か低下し
やすくなる。

本発明の窒化珪素質焼結体には、用途に応じて各種耐熱
性物質、例えば酸化物、窒化物、炭化物、ケイ素化物、
ホウ素化物、硫化物などを第３成分として添加してもよ
く、更に製造工程で使用した焼結助剤か含まれていても
よい。

本発明の窒化珪素質焼結体は、上記の特性により高温機
械部材、化学プラント部材、ベアリング等の耐摩耗部材
、ガスタービン部材、熱交換器材料等として利用するこ
とができる。

〔第２発明の説明〕 本第２発明（請求項（２）に記載の発明）は、本第１発
明の窒化珪素質焼結体を製造する方法を提出することを
目的とする。

本第２発明は、Ｍｘ　（Ｓ　ｉ、　ＡＡ）＋２（０，Ｎ
）１６（ＭはＬ　ｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙのうちの少なくと
も１種、０＜ｘ≦２）で表されるα′−窒化珪素を生成
する出発原料と、Ｓｌ　＠−ｇ　Ａ　Ｉ！ｔ○ｚＮｉ−
ｚ（０くＺ≦４．２）て表されるβ′−窒化珪素を生成
する出発原料とよりなり、上記α′−窒化珪素を生成す
る出発原料またはβ′−窒化珪素を生成する出発原料の
うちの少なくともいずれかは平均粒径か異なる２種以上
の窒化珪素粉末を含有する原料組成物を調製する第１工
程と、該原料組成物を焼成する第２工程とからなること
を特徴とする窒化珪素質焼結体の製造方法である。

本第２発明によれば、原料組成物中に含有する窒化珪素
粉末が平均粒径の異なる２種類以上のものが存在するた
め、該窒化珪素粉末へ固溶するＬｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙ、
あるいはＡＩの量が相違するものが２種類以上存在する
焼結体が得られる。

すなわち、平均粒径か小さい窒化珪素粉末の方か、平均
粒径が大きい窒化珪素粉末よりもＬｉ等の元素の固溶か
少ない。

そのため、α′−窒化珪素またはβ′−窒化珪素のうち
の少なくともいずれかの上記組成式中のＸ、Ｚが異なる
２種以上のものか存在する焼結体か得られる。

〔第２発明のその他の発明の説明〕 以下、本第２発明をより具体的にしたその他の発明を説
明する。

本発明は、α′−窒化珪素（ＳｉｆｆＮ４）の出発原料
とβ’　　５ｌｚｌ’Ｌの出発原料とよりなり、再出発
原料のうちの少なくともいずれか中のＳ　ｉｓ　Ｎａ粉
末は平均粒径が異なる２種以上のものからなる原料組成
物を調製しく第１工程）、該原料組成物を焼成する（第
２工程）。

第１工程においては、α’−３ｉｓＮ４の出発原料およ
びβ’−５ｉ２１’Ｊ４の出発原料は、それぞれ焼成に
よりα’　−３ｉｉＮｉおよびβ’−３ｉｚＮａを形成
するものである。

α’　　５ｉｘＮａの出発原料にはα’　−３ｉｉＮｉ
自体及び加熱焼結時の反応によりα’−３ｉｓＮ４を生
成する混合物かある。それ故、α’　　５Ｌ２Ｎ４原料
としては、この一方または双方を用いる。反応してα’
　　５ｉｚＮａを形成する混合物としては、例えば、Ｙ
を固溶したα’−３ｉｓＮ４を形成する場合、Ｓ　１３
　Ｎ　４　　Ａ　ｊ’　Ｎ　　Ｙ　２０２．５ａＮ４Ａ
ＩＮ　　Ａｌｘ　Ｏｘ　　Ｙ２０ｓ　、Ｓｊｓ　Ｎａ−
ＡｆｘＣｈ　　ＹｚＯｓ　　ＹＮ等の混合物が挙げられ
る。

また、β’　　５１ｘＮ＜の出発原料には、β′５ｉａ
Ｎｔ自体及び加熱焼結時の反応によりβ′−３ｉｚＮｉ
を生成する混合物がある。それ故、β’−８ｉｓＮａ原
料としては、この一方または双方を用いる。反応してβ
’−３ｉｓＮａを形成する混合物としては、Ｓ　ｉｓ　
Ｎａ　　ＡＩ！ｔ　Ｏｘ、Ｓ　ｉｓ　Ｎａ　　ＡＩＮ　
　Ａｌｔ　Ｏｓ　、Ｓ　ｊｓ　Ｎａ−ＡｆｚＯｓ　　Ｓ
ｉｎｇ等の混合物が挙げられる。

また、α’　　５ｌｓＮ４原料のうちの加熱焼結時の反
応によりα’−３ｉｓＮａを生成する混合物において、
混合物の配合割合を制御することによりα’−３ｉｓＮ
ａを生成させると同時にβ′５ｉａＮｔ　も生成させる
ことかできる。例えば、Ｙが固溶したα’−３ｉ、Ｎａ
とβ’　−３ｔｓＮ４とを同時に形成させようとする場
合、５ｒｘＮａに対するＹ２　Ｃｈ　　ＡｆＮ、Ｙ２０
ｓ　　ＡｌｌＮ−ＡｌｘＯ２、あるいはＹＮ　　ＡＩ！
ｔ　０３の配合割合を制御することにより、α　　５ｊ
ｓＮａとβ′−３ｉ＝Ｎ、とを同時に生成させることが
できる。

、ｍｉｌは、Ｙ、Ａｆ、Ｏが５ｉｚＮｄ：固溶し’ＣＳ
　ｔ　ｓ　Ｎ　ａを形成すると同時にｌ、０がＳ　ｉ　
２　Ｎａに固溶してβ’　　３１２Ｎ４を形成するため
である。この場合、同じ混合物であっても焼結温度、焼
結時間によってα’　　５ｉｓＮ＊とβ′５ｉａＮｔと
の生成割合か異なるため、焼結条件を制御することによ
り所望の生成割合の焼結体を得ることができる。

本発明において、上記α’−３ｉｓＮ４の出発原料また
はβ’−８ｔｓＮ４の出発原料のうちの少なくともいず
れかは、５ｉ２Ｎａ粉末を含有し、かつ該Ｓ　１ｉＮ４
粉末は、平均粒径が異なる２種以上のものよりなるもの
を使用する。平均粒径が異なる２種以上の５ｉｓＮ４粉
末を使用することにより、生成するα’　−３ｉ３Ｎ４
またはβ’−３ｉｓＮｔは、固溶量が異なる２種以上の
組成のものとなる。

上記Ｓｉ２Ｎ４粉末において平均粒径の差異の最大値は
、０．３μｍ以上とするのか望ましい。これにより、Ｘ
あるいはＺの異なるα′あるいはβ′−５ｉｆｆＮ４が
容易に生成する。更に望ましくは、上記平均粒径の差異
の最大値は、０．５μｍ以上とするのが良い。

また、５ｉｓＮ＋粉末の平均粒径の最大値は、１．２μ
ｍ以下とするのが望ましい。それ未満であると、焼結体
の強度か低下する恐れがある。

なお、α’−３ｉｚＮ４の出発原料としてα′−８ｉｘ
Ｎａ粉末そのもの、β’−５ｉ２Ｎ４の出発原料として
β’　−３ｉｓＮ４粉末そのものを使用し、この再出発
原料においてＬｉ５Ｃａ、Ｍｇ、Ｙｌまたはｌの固溶量
が異なる２種以上のものを用いることにより、本発明の
焼結体を製造することもできる。この場合、固溶量の差
異の最大値は、α’−３ｉｚＮｉでは上記組成式のＸの
値で０．０５以上、β’　　５１３Ｎ４では上記組成式
のＺの値で０．０５以上となる粉末を使用するのか良い
。

これよりも固溶量の差異の最大値が小さいと、焼結体の
靭性向上の効果か小さくなる恐れかある。

しかし、このα　　Ｓ　１　ａ　Ｎ＜粉末そのもの、β
’　　５ｉｚＮ４粉末そのものを使用する方法に較べて
、本発明の方法の方か、より高温強度の優れた焼結体を
得ることができる。

また、上記原料組成物には、Ｙ２０３　、ＡＩＮ等の焼
結助剤を添加しても良い。該焼結助剤粉末は、その平均
粒径が０．５μｍ以下であることが望ましい。

上記原料組成物は、第２工程の焼成の前に成形するのが
良い。この原料組成物の成形は、金型プレス、ラバープ
レス、押し出し、スリップキャスト、射出成形等の方法
により行う。

第２工程における焼成は、加圧焼結、非加圧焼結のいず
れでもよい。雰囲気は、Ｎ２ガス、アルゴンガス等の不
活性ガス雰囲気、あるいは真空中等の非酸化性雰囲気が
望ましい。また、焼結方法としては、常圧焼結法、ガス
圧焼結法、熱間静水圧焼結（ＨＩ　Ｐ）法等を用いるこ
とができる。焼結温度は１６５０〜１９００°Ｃが望ま
しい。焼結温度か１６５０°Ｃより低いと十分に緻密化
か進行せず、１９００°Ｃを越えると粒成長か著しくな
り、十分な強度が得られない。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

（実施例１） 出発原料として、平均粒径０．５μｍの５ｉｓＮａ（α
率９５％以上）粉末、および平均粒径１．０μｍの５ｉ
２Ｎ４粉末（α率９５％以上）、平均粒径０．５μｍ以
下の高純度（９９，９％）ＹＩＯ−粉末、及び平均粒径
０．５μｍ以下の高純度（９９，９％）ＡｉＮ粉末を用
いて、これを成形し、ホットプレス法により焼成して第
１表に示すような構成相、結晶粒、固溶量を有するα’
−８ｉｘＮａとβ′−３１ｓＮｔとからなる焼結体を製
造した（第１表の試料魚１〜１３）。なお、ホットプレ
スは１６５゜〜１９００°Ｃ１圧力２００〜３００　ｋ
ｇ／ｃｎ、０．５〜５．０時間の条件で行った。

また、比較のために、上記Ｓ　ｉ　２　Ｎ４粉末を平均
粒径か１．０μｍのものを使用せずに、それ以外は上記
と同様にして固溶量一定のα’　−３ｉ３Ｎ４とβ’−
３ｉａＮ４とからなる焼結体を製造した（第１表の試料
ＮαＣ１〜Ｃ３）。

得られた各焼結体から３Ｘ４Ｘ４０ｍｍの曲げ試験片を
切り出し、ＪＩＳＲ−１６０１に準じた４点曲げ試験及
び圧痕法（ビッカース硬度計、荷重２０ｋｇ）により破
壊靭性（Ｋ　、、）の測定を実施した。

その結果を第１表に示す。なお、第１表中のα′−３ｉ
ｓＮ４の存在比率は、焼結体のＸ線回折ピークの強度比
より求めた値であり、α’　　５１２Ｎ４とβ’−８ｉ
ｚＮａとの存在比率の合計を１とした場合のα’−３ｉ
ｓＮａの存在比率である（以降の表についても同様であ
る。）。

なお、第１表中のＸ、Ｚはそれぞれα’　　Ｓｉ２Ｎ４
であるＹｘ　　（Ｓ　ｉ、　Ａｚ）　＋２　（０，Ｎ）
　ｒ＊のｘ１β’　　Ｓｉ＊Ｎ４であるＳ　ｊ＠−ｔ　
Ａｆ、ＯｔＮ５−ｚのＺである。また、２の値はＸ線回
折によって得られた回折図形から格子定数を計算し、Ｚ
値に換算して求めた。Ｘの値は、出発原料をホットプレ
スによって長時間焼結し、はぼ系を平衡に達成せしめた
後、急冷して得た試料の中からα′５ｉｓＮａとβ’−
５ＬＮ４との混合、およびα’　　５ｉｓＮ４のみから
なる試料を選び、Ｘ線回折法によってα’−８ｉｓＮｔ
の格子定数を求め、出発原料中のＺの量をＸに換算して
α′−３ｉｓＮ４の格子定数とＸの関係を求めて、検量
線を作り、これに従って、Ｘの値を求めた（以降の表に
ついても同様である）。

Ｘの値は、上記方法によって求められた最大と最小の値
を示しており、この間で連続的に変化している場合もあ
る。

本実施例は、Ｚの値は、はぼ一定で固溶量の異なるβ’
　　５ｉｓＮ４は得られない。

第１表より明らかなように、強度はα′−８１゜Ｎ４の
存在比率により大きく影響されるが、同じα’−８ｉｚ
Ｎａの存在比率の場合、本実施例の焼結体は、比較例の
ものに較べて強度を低下させることなく、靭性が高いこ
とか分かる。

（実施例２） 実施例１と同様な出発原料を用いて、これを成形し、常
圧焼結法により第２表に示すような構成相、結晶粒、固
溶量を有するα’−３ｉ２Ｎｉとβ’−３ｉ２Ｎｉとか
らなる焼結体を製造した。

なお、常圧焼結は、Ｎ、中、１７５０−１９００°Ｃ１
１〜６時間の条件で行った。

また、比較のため、第２表中の比較例に示すように、α
’　　３１２Ｎ４の固溶量の差のないものも作成した。

この第２表より明らかなように、本実施例の焼結体は、
α’−３ｉ２Ｎ４の存在比率か同じ場合、比較例のもの
に較べて強度を低下させることな（、靭性が向上してい
ることが分かる。

（実施例３） Ｚの値が０．２および１．５のβ’　−３ｉ３Ｎ、粉末
（平均粒径０．５μｍ）および必要に応じて５ｉｓＮ４
粉末（α９５％以上、平均粒径０．５μｍ）、Ｙ２Ｏ２
粉末（平均粒径０．７μｍ以下）、ＡＡＮ粉末（平均粒
径０．７μｍ以下）の少なくとも１種を添加し、混合し
た粉末を形成し、ホットプレス法によって第３表に示す
ような構成相、結晶粒を有するα′−３ｉａＮ＜とβ’
−３ｉｓＮ４とからなる焼結体を製造した。なお、ホッ
トプレスは１６００〜１９００℃、圧力２００〜３００
ｋｇ／ｃｍ２．０．２５〜４６０時間の範囲で行った。

得られた焼結体について、実施例１と同様に４点曲げ試
験および破壊靭性の測定を行った。その結果を第３表に
示す。

この第３表から明らかなように、本実施例の焼結体は、
比較例のものに較べて強度を低下させることなく、靭性
値か向上していることが分かる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　Ｍ＿ｘ（Ｓｉ，Ａｌ）＿１＿２（Ｏ，Ｎ）＿１
   ＿６（ＭはＬｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙのうちの少なくとも１
   種、０＜ｘ≦２）で表されるα′−窒化珪素と、Ｓｉ＿
   ６＿−＿ｚＡｌ＿ｚＯ＿ｚＮ＿８＿−＿ｚ（０＜ｚ≦４
   ．２）で表されるβ′−窒化珪素とよりなる窒化珪素質
   焼結体であって、上記α′−窒化珪素のｘまたはβ′−
   窒化珪素のｚのうちの少なくともいずれかは複数の値が
   存在することを特徴とする窒化珪素質焼結体。
2. （２）　Ｍ＿ｘ（Ｓｉ，Ａｌ）＿１＿２（Ｏ，Ｎ）＿１
   ＿６（ＭはＬｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙのうちの少なくとも１
   種、０＜ｘ≦２）で表されるα′−窒化珪素を生成する
   出発原料と、Ｓｉ＿６＿−＿ｚＡｌ＿ｚＯ＿ｚＮ＿８＿
   −＿ｚ（０＜ｚ≦４．２）で表されるβ′−窒化珪素を
   生成する出発原料とよりなり、上記α′−窒化珪素を生
   成する出発原料またはβ′−窒化珪素を生成する出発原
   料のうちの少なくともいずれかは、平均粒径が異なる２
   種以上の窒化珪素粉末を含有する原料組成物を調製する
   第１工程と、該原料組成物を焼成する第２工程とからな
   ることを特徴とする窒化珪素質焼結体の製造方法。