JPH0424308B2 - - Google Patents
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- JPH0424308B2 JPH0424308B2 JP61208956A JP20895686A JPH0424308B2 JP H0424308 B2 JPH0424308 B2 JP H0424308B2 JP 61208956 A JP61208956 A JP 61208956A JP 20895686 A JP20895686 A JP 20895686A JP H0424308 B2 JPH0424308 B2 JP H0424308B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、サイアロン焼結体の製造方法に関す
るものであり、特にβサイアロン相とTiN相を
主体とする導電性サイアロン焼結体の製造方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 βサイアロン焼結体は、高温強度および耐酸化
性に優れ、熱膨張係数が小さく耐熱衝撃性が非常
に大きい等の利点があるため、近年種々の分野に
おいて利用されている。このβサイアロン焼結体
は、例えば特公昭58−14391号公報または特公昭
58−52949号公報などにより知られているように、
窒化ケイ素、窒化アルミニウムおよびアルミナか
らなる第１成分と、イツトリウム、スカンジウ
ム、セリウム、ランタンおよびランタニド系諸金
属のうちの少なくとも１つの元素の酸化物からな
る第２成分とからなる粉末混合物を成形し、この
成形体を加圧下または非加圧下において保護雰囲
気内で焼結することにより得られている。 しかし、βサイアロン焼結体は加工性に難点が
あり、通常、ダイヤモンド砥石を用いて加工が行
なわれているものの、加工時間及びコストが非常
に大きくなるという問題点がある。 このため、最近、一般式Si6-ZAlZOZN8-Zで表わ
されるβサイアロンのうち、特にｚが１ないし
4.2である組成物に、容量比にして15〜50％の
ａ、Va、ａ族元素の酸化物、窒化物、炭化物、
硼化物のうち１種以上の化合物および／または
SiC、Al4C3より選ばれた１種以上を添加するこ
とにより導電性を付与し、放電加工を可能とした
サイアロン焼結体を得ることが提案されている
（特開昭59−207881号公報）。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者は上記公知事実に従い、導電性を有す
るサイアロン焼結体を作製し、放電加工して複雑
形状の製品を得るべく種々実験検討を行なつた結
果、実用的にはより一層放電加工性を改善し、さ
らに加工性に優れた焼結体を得ることが必要であ
ることが判明した。 すなわち、上記提案による導電性サイアロン
は、実施例１、２、３に見られるように電気抵抗
率がいずれの場合とも10-1（Ω・cm）以上であり、
放電加工は可能であるものの加工速度が遅いと
か、一定以上の厚さの焼結体のワイヤーカツトは
不可能になる等の問題点があることが明らかとな
つた。また、上記提案によるサイアロンは実施例
に見られるようにホツトプレス焼結を行なうこと
が主体となつており、製品の形状が極めて限定さ
れることも問題点として浮び上がつてきた。 本発明は、上記事情に鑑み、より放電加工性に
優れ、かつ本来βサイアロンが持つ耐酸化性、耐
熱衝撃性等の劣化を最小限に抑制した導電性サイ
アロン焼結体の製造方法を提供とすることを目的
とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、TiO2を還元、窒化することにより
得られたTiN粉末を導電相として25〜70容量％
添加することを特徴とする導電性サイアロン焼結
体の製造方法である。 上記目的を達成するために好ましくは、主とし
てSi3N4粉末、Al2O3粉末、AlNポリタイプ粉末
（AlNを含む）、SiO2粉末および１種以上のａ
族元素の酸化物または窒化物粉末およびこれらに
対し、TiO2を還元、窒化して得られたTiN粉末
を導電相として25〜70容量％添加し、混合、成形
の後、この成形体を1600〜2000℃において常圧ま
たは加圧窒素中で焼結することにより、βサイア
ロン相およびTiN相を主体として残部が、Si、
Al、１種以上のａ族元素、Ｏ、Ｎからなる粒
界相で構成される導電性サイアロン焼結体を製造
する。
るものであり、特にβサイアロン相とTiN相を
主体とする導電性サイアロン焼結体の製造方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 βサイアロン焼結体は、高温強度および耐酸化
性に優れ、熱膨張係数が小さく耐熱衝撃性が非常
に大きい等の利点があるため、近年種々の分野に
おいて利用されている。このβサイアロン焼結体
は、例えば特公昭58−14391号公報または特公昭
58−52949号公報などにより知られているように、
窒化ケイ素、窒化アルミニウムおよびアルミナか
らなる第１成分と、イツトリウム、スカンジウ
ム、セリウム、ランタンおよびランタニド系諸金
属のうちの少なくとも１つの元素の酸化物からな
る第２成分とからなる粉末混合物を成形し、この
成形体を加圧下または非加圧下において保護雰囲
気内で焼結することにより得られている。 しかし、βサイアロン焼結体は加工性に難点が
あり、通常、ダイヤモンド砥石を用いて加工が行
なわれているものの、加工時間及びコストが非常
に大きくなるという問題点がある。 このため、最近、一般式Si6-ZAlZOZN8-Zで表わ
されるβサイアロンのうち、特にｚが１ないし
4.2である組成物に、容量比にして15〜50％の
ａ、Va、ａ族元素の酸化物、窒化物、炭化物、
硼化物のうち１種以上の化合物および／または
SiC、Al4C3より選ばれた１種以上を添加するこ
とにより導電性を付与し、放電加工を可能とした
サイアロン焼結体を得ることが提案されている
（特開昭59−207881号公報）。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者は上記公知事実に従い、導電性を有す
るサイアロン焼結体を作製し、放電加工して複雑
形状の製品を得るべく種々実験検討を行なつた結
果、実用的にはより一層放電加工性を改善し、さ
らに加工性に優れた焼結体を得ることが必要であ
ることが判明した。 すなわち、上記提案による導電性サイアロン
は、実施例１、２、３に見られるように電気抵抗
率がいずれの場合とも10-1（Ω・cm）以上であり、
放電加工は可能であるものの加工速度が遅いと
か、一定以上の厚さの焼結体のワイヤーカツトは
不可能になる等の問題点があることが明らかとな
つた。また、上記提案によるサイアロンは実施例
に見られるようにホツトプレス焼結を行なうこと
が主体となつており、製品の形状が極めて限定さ
れることも問題点として浮び上がつてきた。 本発明は、上記事情に鑑み、より放電加工性に
優れ、かつ本来βサイアロンが持つ耐酸化性、耐
熱衝撃性等の劣化を最小限に抑制した導電性サイ
アロン焼結体の製造方法を提供とすることを目的
とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、TiO2を還元、窒化することにより
得られたTiN粉末を導電相として25〜70容量％
添加することを特徴とする導電性サイアロン焼結
体の製造方法である。 上記目的を達成するために好ましくは、主とし
てSi3N4粉末、Al2O3粉末、AlNポリタイプ粉末
（AlNを含む）、SiO2粉末および１種以上のａ
族元素の酸化物または窒化物粉末およびこれらに
対し、TiO2を還元、窒化して得られたTiN粉末
を導電相として25〜70容量％添加し、混合、成形
の後、この成形体を1600〜2000℃において常圧ま
たは加圧窒素中で焼結することにより、βサイア
ロン相およびTiN相を主体として残部が、Si、
Al、１種以上のａ族元素、Ｏ、Ｎからなる粒
界相で構成される導電性サイアロン焼結体を製造
する。
実施例 １
Si3N4粉末（粒径0.7μｍ、α化率93％）、AlNポ
リタイプ粉末（結晶型21R、粒径2μｍ、98.8％）、
Al2O3粉末（粒度0.5μｍ、99.5％）、Y2O3粉末
（粒径1μｍ、99.99％）を用い、βサイアロンにお
いてｚ＝0.5となるように配合した（Y2O3量は７
％）。これに対し、製造プロセスの異なる３種類
の TiNを35容量％添加し、これら混合、成形後、
1750℃、４時間、１気圧窒素雰囲気中で焼結し
た。得られた焼結体の電気抵抗率、密度、常温強
度を表２に示す。
リタイプ粉末（結晶型21R、粒径2μｍ、98.8％）、
Al2O3粉末（粒度0.5μｍ、99.5％）、Y2O3粉末
（粒径1μｍ、99.99％）を用い、βサイアロンにお
いてｚ＝0.5となるように配合した（Y2O3量は７
％）。これに対し、製造プロセスの異なる３種類
の TiNを35容量％添加し、これら混合、成形後、
1750℃、４時間、１気圧窒素雰囲気中で焼結し
た。得られた焼結体の電気抵抗率、密度、常温強
度を表２に示す。
【表】
これらよりTiO2還元窒化によるTiNを用いる
と同量のTiNを添加した場合でも電気抵抗が大
きく低下することがわかる。 実施例 ２ 実施例１と同様の粉末を用い、ｚ＝0.4のβサ
イアロン組成になるよう配合し、これに31容量％
の実施例１で用いたTiNを添加した。これを混
合、成形後、1780℃、４時間、５気圧の窒素雰囲
気中で焼結した。得られた焼結体の組織を第２図
に示す。また、原料粉末の比表面積、電気抵抗率
を表３に示す。
と同量のTiNを添加した場合でも電気抵抗が大
きく低下することがわかる。 実施例 ２ 実施例１と同様の粉末を用い、ｚ＝0.4のβサ
イアロン組成になるよう配合し、これに31容量％
の実施例１で用いたTiNを添加した。これを混
合、成形後、1780℃、４時間、５気圧の窒素雰囲
気中で焼結した。得られた焼結体の組織を第２図
に示す。また、原料粉末の比表面積、電気抵抗率
を表３に示す。
【表】
第２図より、TiN原料Ａより作製した焼結体
中のTiNの粒径は、Ｂ、Ｃより作製したものに
比べ、著しく細かいことがわかる。 そして、電気抵抗率もこれに対応して著しく低
くなる。 実施例 ３ 実施例１と同様の粉末を用い、ｚ＝0.5のβサ
イアロン組成となるように配合し、これに20〜75
容量％のTiN（Ａ粉末）を添加した。これを混
合、成形の後、1750℃、４時間、１気圧の窒素中
で焼結した。表４に焼結体の相対密度、電気抵抗
率、高温強度（1100℃）を示す。
中のTiNの粒径は、Ｂ、Ｃより作製したものに
比べ、著しく細かいことがわかる。 そして、電気抵抗率もこれに対応して著しく低
くなる。 実施例 ３ 実施例１と同様の粉末を用い、ｚ＝0.5のβサ
イアロン組成となるように配合し、これに20〜75
容量％のTiN（Ａ粉末）を添加した。これを混
合、成形の後、1750℃、４時間、１気圧の窒素中
で焼結した。表４に焼結体の相対密度、電気抵抗
率、高温強度（1100℃）を示す。
本発明により、放電加工性に優れ、かつ本来の
βサイアロンが持つ耐酸化性、耐熱衝撃性等の劣
化を最小限に抑制した導電性サイアロン焼結体の
製造が可能となる。これにより、従来のサイアロ
ンでは不可能であつた複雑形状の穴加工等が可能
となり、ダイス、構造用部材等としての応用範囲
が拡がる他、導電性を利用したヒーター等の分野
へサイアロンを適用することが可能となる。
βサイアロンが持つ耐酸化性、耐熱衝撃性等の劣
化を最小限に抑制した導電性サイアロン焼結体の
製造が可能となる。これにより、従来のサイアロ
ンでは不可能であつた複雑形状の穴加工等が可能
となり、ダイス、構造用部材等としての応用範囲
が拡がる他、導電性を利用したヒーター等の分野
へサイアロンを適用することが可能となる。
第１図は各種プロセスにより作られたTiN粉
末の粒子構造を示す顕微鏡写真、第２図はTiN
粉末Ａ、Ｂ、Ｃを原料として作られた焼結体のミ
クロ組織を示す顕微鏡写真である。
末の粒子構造を示す顕微鏡写真、第２図はTiN
粉末Ａ、Ｂ、Ｃを原料として作られた焼結体のミ
クロ組織を示す顕微鏡写真である。
Claims (1)
- １ TiO2を還元、窒化することにより得られた
TiN粉末を導電相として25〜70容量％添加する
ことを特徴とする導電性サイアロン焼結体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61208956A JPS6364974A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 導電性サイアロン焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61208956A JPS6364974A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 導電性サイアロン焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364974A JPS6364974A (ja) | 1988-03-23 |
| JPH0424308B2 true JPH0424308B2 (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=16564932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61208956A Granted JPS6364974A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 導電性サイアロン焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6364974A (ja) |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP61208956A patent/JPS6364974A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6364974A (ja) | 1988-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |