JPH0450167A - 分散強化型複合セラミックス及び分散強化型複合セラミックス製造用複合粒子の製造方法 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、窒化けい素、炭化けい素もしくはサイアロン
を主成分とする分散強化型複合セラミックス及びかかる
複合セラミックスを得るための複合粒子の製造方法に関
する。

（従来の技術） 窒化けい素、炭化けい素、サイアロンは構造用セラミッ
クスとしてガスタービン、自動車用エンジンなど種々の
用途が期待されている。しかしながら、それぞれ解決し
なくてはならない課題を抱えている。例えば、窒化けい
素では室温から工０００℃付近まで強度が高く、かつ靭
性も優れているが、１２００℃以上になると強度が低下
する。炭化けい素やサイアロンは強度、破壊靭性は低い
が、高温での強度低下が少なく　、１４００〜１５００
℃まで強度が保持され、耐酸化性にも優れている。

そこで、これらの欠点を補うために他のセラミックスと
複合化するという研究か精力的に進められている。即ち
、窒化けい素、炭化けい素又はサイアロンを母相（マト
リックス）とし、焼結過程で高温に曝されてもマトリッ
クスと反応せず、また変質しないような高融点の異種セ
ラミックスを分散させ、それにより強化しようというも
のである。

しかしながら、上述した複合セラミックスでは分散様と
母相の原料粉末を混合して焼結するという従来からのセ
ラミックス製造プロセスと同じ手法か用いられるため、
第２図に示すようにマトリックスを構成するセラミック
ス粒子１間の粒界にのみ分散相２が存在する。そのため
、マトリックス粒子を横切る亀裂（粒内破壊）を防止す
ることが困難となる。即ち、セラミックスの破壊は一般
には粒界破壊と粒内破壊の混合モードで起こるが、特に
室温のような低温域では粒内破壊が支配的になることが
多い。分散粒子が粒界にのみ存在している分散強化型複
合セラミックスは、前記混合モードの破壊に対して分散
強化手法による本来期待されるべき性能を十分に達成で
きない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、炭化けい素、窒化けい素及びサイアロンの少な
くとも１種を母相とし、強度、靭性などを改善した分散
強化型複合セラミックス及びかかる複合セラミックスの
製造に用いられる複合粒子の製造方法を提供しようとす
るものである。

Ｃ発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明に係わる分散強化型複合セラミックスは、炭化け
い素、窒化けい素及びサイアロンを母相とし、Ｔｉ５Ｚ
ｒ、Ｈｆ５Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、
ＣｒＳＭｏ、Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物
、Ｓｒ、Ｌａの硼化物の中の少なくとも１種を分散相と
する複合セラミックスにおいて、前記分散相が母相粒子
内に取込まれた形でセラミックス全体に均一に分散して
いることを特徴とするものである。

上記母相中の分散相の平均粒径は、２．０μｍ以下にす
ることが望ましい。この理由は、その平均粒径が２．０
μｍを越えると、母相である炭化けい素、窒化けい素も
しくはサイアロンの粒径が大きくなることを意味し、焼
結性が低下すると共に、焼結体を構成するマトリックス
粒子が粗大化して、特性低下を招く恐れがある。

上記母相中での分散相の含有量は、２〜３５重量％とす
ることが望ましい。この理由は、分散相の含有量を２重
量％未満にすると分散相による分散強化を十分に改善す
ることが困難となり、一方その含有量が３５重量％を越
えると焼結性が低下し、それに伴って、強度などの特性
を低下させる恐れがある。

本発明に係わる分散強化型複合セラミックスは、分散相
が取込まれた母相粒子のみならず、該母相粒子の粒界に
前記分散相が存在する場合も包含される。この場合、前
記粒界に存在する分散相はセラミックス全体に均一に分
散しているいることか必要である。また、前記粒界に存
在する分散相のセラミックス中の許容限界量は、２５重
量％以下とすることが望ましい。

本発明に係わる分散強化型複合セラミックスは、炭化け
い素繊維を更に５〜４０重量％複合して強化されるもの
も包含される。かかる炭化けい素繊維としでは、例えば
炭化けい素の連続繊維、ウィスカーを挙げることができ
る。前記炭化けい素繊維量を限定【７た理由は、その量
を５重量％未満にすると炭化けい素繊維による分散強化
を改善することができず、一方その量が４０重量％を越
えると、焼結性がかなり低下し、それに伴って強度など
の特性を低下させる。

本発明に係わる分散強化型複合セラミックスの製造方法
を以下に説明する。

まず、分散相であるＴｉ１Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ。

Ｎｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ
の炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの
硼化物の中の少なくとも１種を種子粉末として炭化けい
素又は窒化けい素の粒子内に取り込むことにより複合セ
ラミックス原料とじての複合粒子を製造する。これら複
合粒子の製造は、次式（ａ）　、（ｂ）で表されるシリ
カ還元法による炭化けい素、窒化けい素の合成が利用さ
れる。

Ｓ　１０２　＋　３　Ｃ→ＳｉＣ＋２ＣＯ・・・（１〉
３Ｓ　ｉＯ２＋６Ｃ＋Ｎ２→Ｓｉ３Ｎ４＋６ＣＯ・・・
（２） 上記反応（１）　　（２）において、ＳｉＣ。

Ｓ　１３　Ｎ４　、Ｓ　１２　Ｎ２０といったＳｉを陽
イオンとする炭化けい素、窒化けい素そのものもしくは
それらの類似化合物を種子粉末として加えることにより
、粒子成長の核として働き、粒径、粒形などを制御でき
る。このような反応及び種子粉末を加えて結晶成長の核
とするという考え方から、種子粉末として利用し得る化
合物について検討した結果、前記Ｔｉ５Ｚｒ、Ｈｆ５Ｖ
、Ｎｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、ＣｒＳＭｏ、
Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａ
の硼化物の中の少なくとも１種の化合物でも種子として
の機能を果すことから、これらを前記反応（１）　、（
２）の粉末粒子成長の核（種子粉末）として用いること
によって、炭化けい素、窒化けい素の粒子内に異種粒子
が種子粉末とした取込まれた複合粒子を製造できること
を見い出した。かかる複合粒子の製造において、粒径が
比較的大きなものと小さなものを混合した種子粉末を用
いると、成形密度、焼結性の向上に寄与する粒径分布が
制御された複合粒子を得ることが可能となる。なお、シ
リカ還元法においては原料５ｉｎ２に限らず、その前駆
体でもよく、反応過程でＳｉＯ□となればよい。

次いで、前記種子粉末を取り込んだ炭化けい素の複合粒
子及び窒化けい素の複合粒子のいずれか一方又は両者を
原料として焼結することにより分散強化型複合セラミッ
クスを製造する。この場合、Ｔｉ、Ｚｒ５Ｈｆ、Ｖ、Ｎ
ｂ５Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、（ｒＳＭｏ、Ｗの
炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼
化物の中の少なくとも１種を前記原料と共に焼結しても
よく、更に５〜４０重量％の炭化けい素繊維を配合して
焼結してもよい。

本発明に係わる別の分散強化型複合セラミックスは、炭
化けい素、窒化けい素及びサイアロンの少なくとも１種
を母相とし、ＳｉＣウィスカーで強化した複合セラミッ
クスにおいて、前記ＳｉＣウィスカーが母相粒子内に取
込まれた形でセラミックス全体に均一に分散しているこ
とを特徴とするものである。

上記母相中のＳｉＣウィスカーは、平均直径１μｍ以下
、平均長さ５μｍ以下のものを用いることが望ましい。

この理由は、その平均直径が１μｍを越え、平均長さが
５μｍを越えると、母相である炭化けい素、窒化けい素
もしくはサイアロンの粒径が大きくなることを意味し、
焼結性が低下すると共に、焼結体を構成するマトリック
ス粒子が粗大化して、特性低下を招く恐れがあるからで
ある。

上記母相中でのＳｉＣウィスカーの含有量は、２〜４０
重量％とすることが望ましい。この理由は、ＳｉＣウィ
スカーの含有量を２重量％未満にすると分散相による分
散強化を十分に改善することが困難となり、一方その含
有量が４０重量％を越えると焼結性が低下し、それに伴
って、強度などの特性を低下させる恐れがある。

本発明に係わる分散強化型複合セラミックスは、ＳｉＣ
ウィスカーが取込まれた母相粒子のみならず、該母相粒
子の粒界に前記ＳｉＣウィスカー又はＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
％ＶＳＮｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、
Ｌａの硼化物の中の少なくとも１種の分散相が存在する
場合も包含される。この場合、前記粒界に存在するＳｉ
Ｃウィスカー又は分散相はセラミックス全体に均一に分
散しているいることが必要である。また、前記粒界に存
在するＳｉＣウィスカー又は分散相のセラミックス中の
許容限界量は、３０重量％以下とすることが望ましい。

本発明に係わる別の分散強化型複合セラミックスの製造
方法を以下に説明する。

まず、ＳｉＣウィスカーを種子として前述したシリカ還
元法により炭化けい素又は窒化けい素粒子内に取り込ん
で複合セラミックスの原料としての複合粒子を製造する
。

次いで、前記ＳｉＣウィスカーを取り込んだ炭化けい素
の複合粒子及び窒化けい素の複合粒子のいずれか一方又
は両者を原料として焼結することにより分散強化型複合
セラミックスを製造する。

この場合、ＳｉＣウィスカー、及びＴｉ、Ｚｒ。

Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ
　ｓ　Ｍ　ｏ　−、Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、
窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物の中の少なくとも］種を前
記原料と共に焼結して分散強化型複合セラミックスを製
造してもよい。

（作用） 本発明によれば、第１図に示すように炭化けい素、窒化
けい素及びサイアロンの母相粒子Ｉｌ内に、Ｔ１、Ｚｒ
、Ｈｆ、ＶＳＮｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、
Ｓｒ、Ｌａの硼化物の中の少なくとも１種の分散相１２
が取込まれた形で分散した構成とすることによって、前
記母相粒内に取り込まれた分散相が粒内破壊モードの亀
裂進展の抵抗として働くため、破壊靭性と強度が向上さ
れた分散強化型複合セラミックスを得ることかできる。

また、高温においては前記母相粒内に取り込まれた分散
相が該母相粒子の変形を防止できため、高温特性の改善
にも寄与される。この場合、前記分散相を母相粒内だけ
でなく、粒界部分にも存在させることも包含され、前述
したのと同様な特性を有する分散強化型複合セラミック
スを得ることができる。

また、炭化けい素繊維（連続繊維又はウィスカー）を複
合させることによって、母相粒子内に異種粒子が存在し
ていることから繊維／母相界面に残留応力が発生し、こ
れが繊維と相互作用するため、母相粒内に分散相が存在
していない場合より強化機構がより顕著に働き、高強度
の複合セラミックスを得ることができる。

更に、分散相であるＴｉｓ　Ｚｒ５ＨｆＳＶ％Ｎｂ、Ｔ
ａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物
、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物の
中の少なくとも１種を種子粉末としてシリカ還元法によ
り炭化けい素又は窒化けい素の粒子内に取り込んで複合
粒子を製造し、この複合粒子を原料として焼結すること
によって、分散相が炭化物、硼化物、窒化物から選ばれ
る特定の材料からなるため、該分散相が母相と反応した
り、変質したりすることなく、母相である炭化けい素、
窒化けい素、サイアロンに対して分散強化作用がなされ
、かつ母相と共に全体に均一に分散される。その結果、
既述した破壊靭性、強度、更に高温特性か向上された分
散強化型複合セラミックスを製造できる。

一方、炭化けい素、窒化けい素及びサイアロンの母相粒
子内にＳｉＣウィスカーが取込まれた形で分散した構成
とすることによって、前記母相粒内に取り込まれたＳｉ
Ｃウィスカーが粒内破壊モードの亀裂進展の抵抗として
働くため、破壊靭性と強度が向上された分散強化型複合
セラミックスを得ることができる。また、高温において
は前記母相粒内に取り込まれたＳｉＣウィスカーが該母
相粒子の変形を防止できため、高温特性の改善にも寄与
される。この場合、前記ＳｉＣウィスカーは母相粒内だ
けでなく、粒界部分にも存在させることも包含され、更
に前述した炭化物、硼化物、窒化物から選ばれる分散相
を該粒界部分に存在させることも包含され、母相粒内に
ＳｉＣウィスカーを取り込ませた場合と同様な特性を有
する分散強化型複合セラミックスを得ることができる。

また、ＳｉＣウィスカーを種子としてシリカ還元法によ
り炭化けい素又は窒化けい素の粒子内に取り込んで複合
粒子を製造し、この複合粒子を原料として焼結すること
によって、母相と反応したり、変質したりすることなく
、母相である炭化けい素、窒化けい素、サイアロンに対
してＳｉＣウィスカーによる分散強化作用がなされ、か
つ母相と共に全体に均一に分散される。その結果、既述
した破壊靭性、強度、更に高温特性か向上された分散強
化型複合セラミックスを製造できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

実施例１−１〜１−２５ まず、平均粒径０．０１３μｍの微粒５ｉｎ２微粒子１
重量部と、平均粒径０．０３μｍの炭素微粒子０．５重
量部と、種子結晶としての平均粒径０．５μｍのＴｉ、
Ｚｒｓ　Ｈｆ５ＶＳＮｂＳＴａの炭化物、硼化物、窒化
物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒
化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物０，１重量部とをポリエチレ
ン製ポットに入れ、石英ボールとともにボールミルによ
り混合粉末を調整した。この混合粉末をカーボントレー
に充填し、窒素ガス中１４５０℃、５時間焼成する、前
述した　（２）式のシリカ還元法により反応させること
により反応終了後に石英ボートに移し変えて、空気中７
００℃、３時間の条件で脱炭処理することにより、窒化
けい素を主成分とし、Ｔｉ５Ｚｒ。

Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ
ＳＭｏ、Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓ
ｒ、Ｌａの硼化物の中の１種を分散種として粒内に取込
んだ２５種の窒化けい素複合粒子を合成した得た。

次いで、前記Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ。

Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化
物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物
の中の１種を分散種として粒内に取込んだ窒化けい素複
合粒子に、Ｙ２Ｏ３５重量％、Ａｌ２０３２重量％を焼
結助剤とし′て加え、ｎ−ブタノールの溶媒中の存在下
、アルミナ製ボールミルで４８時間粉砕混合することに
より２５種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、こ
れら原料粉末をカーボン製モールドに入れ、１７８０℃
、４００ｋｇ／ｃＩ１１２の条件で６０分間ホットプレ
ス焼結することにより下記第１表に示す組成の２５種の
窒化けい素糸分散強化型複合セラミックスを製造した。

実施例２−１〜２−２５ 前記実施例１−１−１−２５と同様なＴｉ５Ｚｒ。

Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ
、Ｍｏ、Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓ
ｒ、Ｌａの硼化物の中の１種を分散種として粒内に取込
んだ窒化けい素複合粒子にＹ２Ｏ３５重量％、Ａｉ）２
０３５重量％を焼結助剤として加え、ｎ−ブタノールの
溶媒中の存在下、アルミナ製ボールミルで４８時間粉砕
混合することにより２５種の焼結用原料粉末を調製した
。つづいて、これら原料粉末にパラフィン（バインダー
）を７重量％添加配合し、７００ｋｇ／　ｃａｒ２の成
形圧力で冷間プレスすることにより、長さ６０＋ｎｍ、
幅４０ｍ５、厚さ１０ｍｍの板状成形体を得た。次いで
、これら成形体を窒素雰囲気下、７００℃で加熱処理を
施し、バインダーを揮発除去させた後、カーボン製の容
器に入れ、窒素ガス雰囲気下１８００℃の温度で１２０
分間常圧焼結を行なうことにより下記第１表に示す組成
の２５種の窒化けい素糸分散強化型複合セラミックスを
製造した。

実施例３−１〜３−２５ まず、平均粒径０．０１３μｍの微粒ＳｉＯ２微粒子１
重量部と、平均粒径０．０３μｍの炭素微粒子０．５重
量部と、種子結晶としての平均粒径０．５μｍのＴｉ５
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎ　ｂ　、、Ｔ　ａの炭化物、硼化物
、窒化物、Ｃｒ５Ｍ０１Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化
物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物０．１重量部とをポリ
エチレン製ポットに入れ、石英ボールとともにボールミ
ルにより混合粉末を調整した。この混合粉末をカーボン
トレーに充填し、非酸化性雰囲気下で、１５５０℃、５
時間焼成する、前述した（１）式のシリカ還元法により
反応させることにより炭化けい素を主成分とし、Ｔ１、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ５Ｔａの炭化物、硼化物、窒７化
物、Ｃｒ　、、Ｍ　ｏ、Ｗの炭化物、硼化物、窒化物、
Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物の中の１種を
分散種として粒内に取込んだ２５種の炭化けい素複合粒
子を合成した。

次いで、前記のＴ　ｌ　％　Ｚ　ｒ　ＳＨｆ　ｓ　Ｖ、
Ｎｂ。

Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ　ｓ　Ｍ　ｏ　ｓ
　Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌ
ａの硼化物の中の１種を分散種として粒内に取込んだ炭
化けい素複合粒子に、アモルファス硼素（Ｂ）０．５重
量％、カーボン（Ｃ）１．０重量％を焼結助剤として加
え、エタノール溶媒の存在下、プラスティック製ボール
ミルで４８時間混合することにより２５種の焼結用原料
粉末を調製した。つづいて、これら原料粉末にステアリ
ン酸（バインダー）を１０重量％添加配合し、１０００
ｋｇ／　ｃ＋ｎ２の成形圧力で冷間プレスすることによ
り、長さ６０ｍｍ、幅４０■、厚さｉ０ｍ＋ｎの板状成
形体を得た。これら成形体を窒素雰囲気下、８００℃で
加熱処理を施し、バインダーを揮発除去させた後、カー
ボン製の容器に入れ、アルゴンガス雰囲気下、２０５０
℃の温度で１２０分間常圧焼結を行なうことにより下記
第１表に示す組成の２５種の炭化けい素糸分散強化型複
合セラミックスを製造した。

実施例４−１〜４−２５ サイアロンは、β型窒化ケイ素のＳｉ及びＮの一部がそ
れぞれＡＩＩ及びＯで置換された固溶体であるβ型サイ
アロンと、α型窒化ケイ素のＳｉおよびＮの一部がそれ
ぞれＡ、Ｑ及びＯで置換された固溶体であって、かっＳ
　ｉ　−Ｎの単位格子中に存在する格子間空隙にＹなど
の金属が侵入、固溶したα型サイアロンとが知られてい
る。即ち、α型サイアロンは Ｍｘ　　（Ｓ　　ｌ　％　　ＡＩ　　）　　＋□（０、
Ｎ）１６　　　・・・（３）（Ｍ　；　Ｙ、Ｍｇ、Ｌ　
ｉなど） で表されるものである。また、β型サイアロンはＳ　ｉ
　ｂ−ｚ　Ａｉ）　２０２　Ｎ８−２　　　　　　−（
４）（Ｚ−０〜４．２） で表される。

本発明による分散強化はα、βのどちらのサイアロンに
も、またαとβの両者が存在する場合にも同じような効
果があるが、本実施例ではβ型サイアロンについて詳細
に述べることにする。

まず、実施例１−１〜ｌ−２５で合成したＴｉ、Ｚｒ。

ＩｆＳＶＳＮｂＳＴａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ
ＳＭｏ５Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓ
ｒ、Ｌａの硼化物の中の１種を分散種として粒内に取込
んだ窒化けい素複合粒子に前記（４）式の２の値が１と
なるようにＡｌＩ２Ｏ３とＡ、ＱＮを秤量添加し、ｎ−
ブタノールの溶媒の存在下、プラスティック製ボールミ
ルで４８時間混合することにより２５種の焼結用原料粉
末を調製した。

次いで、前記各原料粉末をカーボン製のモールドに入れ
、１８００℃、４００ｋｇ／　ｃｇ＋２の条件で６０分
間ホットプレス焼結することにより下記第１表に示す組
成の２５種のサイアロン系分散強化型複合セラミックス
を製造した。

実施例５−１〜５−２５ 前記実施例４−１〜４−２５と同様な焼結用原料粉末に
、ステアリン酸（バインダー）を７重量％添加配合し、
７００ｋｇ／　ｃｍ２の成形圧力で冷間プレスすること
により、長さ６０ｍｎ＋、幅４０ａ＋ｍ、厚さ１ｏａｖ
（７）板状成形体を得た。これら成形体を窒素雰囲気下
、７Ｈ℃で加熱処理を施し、バインダーを揮発除去させ
た後、カーボン製の容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、１
８２５℃の温度で１２０分間常圧焼結を行なうことによ
り下記第１表に示す組成の２５種のサイアロン系分散強
化型複合セラミックスを製造した。

比較例１−１〜１−２５ 窒化けい素粉束に、Ｔ　ｉｓ　Ｚ　ｒ　ｓ　Ｈｆ　ｓ　
ＶｓＮｂＳＴａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ、Ｍｏ
５Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓ「、Ｌ
ａの硼化物の中の１種を前記実施例１−１〜１−２５に
示した窒化けい素複合粒子に含まれる分散種と同じ量に
なるように換算して添加し、更にＹ２Ｏ３５重量％、Ａ
［２０ｉ　　２重量％を焼結助剤として加え、ｎ−ブタ
ノールの溶媒中の存在下、プラスティック製ボールミル
で４８時間粉砕混合することにより２５種の焼結用原料
粉末を調製した。

次いで、前記各原料粉末をカーボン製モールドに入れ、
１７８０℃、４００ｋｇ／ｃａｍ２の条件で６０分間ホ
ットプレス焼結することにより下記第１表に示す組成の
２５種の窒化けい素糸分散強化型複合セラミックスを製
造した。

比較例２−１〜２−２５ 窒化けい素粉末に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ
の炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物、
硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物の中
の１種を前記実施例１−１〜１−２５に示した窒化けい
素複合粒子に含まれる分散種と同じ量になるように換算
して添加し、更にＹ２Ｏ３５重量％、Ａｇ２Ｏ，５重量
％を焼結助剤として加え、ｎ−ブタノールの溶媒中の存
在下、アルミナ製ボールミルで４８時間粉砕混合するこ
とにより２５種の焼結用原料粉末を調製した。

次いて、前記各原料粉末にパラフィン（バインダー）を
７重量％添加配合し、７００ｋｇ／ｃｍ２の成形圧力で
冷間プレスすることにより、長さ６０ＩＩＩＩ１１、幅
４１１ｍ＋ｎ、厚さ１０ｍｍの板状成形体を得た。次い
で、これら成形体を窒素雰囲気下、７００℃で加熱処理
を施し、バインダーを揮発除去させた後、カーボン製の
容器に入れ、窒素ガス雰囲気下１８００℃の温度で１２
０分間常圧焼結を行なうことにより下記第１表に示す組
成の２５種の窒化けい素糸分散強化型複合セラミックス
を製造した。

比較例３−１〜３−２５ 炭化けい素粉末にＴ　ｉ、Ｚ　ｒＳＨｆＳＶＳＮｂ。

Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃ「、Ｍｏ５Ｗの炭化
物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ。

Ｌａの硼化物の中の１種を、前記実施例３−１〜３−２
５に示した炭化けい素複合粒子に含まれる分散種と同じ
量になるように換算して添加し、更にアモルファス硼素
（Ｂ）０．５重量％、カーボン（Ｃ）１．０重量％を焼
結助剤として加え、エタノール溶媒の存在下、プラステ
ィック製ボールミルで４８時間混合することにより２５
種の焼結用原料粉末を調製した。

次いで、各原料粉末にステアリン酸（バインダー）を１
０重量％添加配合し、１０００ｋｇ／　ｃｍ２の成形圧
力で冷間プレスすることにより、長さ６０１１１１１％
幅４０ｍｍ、厚さ１０ＩＩＩＩａの板状成形体を得た。

これら成形体を窒素雰囲気下、８００℃で加熱処理を施
し、バインダーを揮発除去させた後、カーボン製の容器
に入れ、アルゴンガス雰囲気下、２０５０℃の温度で１
２０分間常圧焼結を行なうことにより下記第１表に示す
組成の２５種の炭化けい素糸分散強化型複合セラミック
スを製造した。

比較例４−１〜４−２５ 窒化けい素粉末に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ５Ｖ。

Ｎｂ、Ｔａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ。

Ｍｏ５Ｗの炭化物、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓ　
ｒ　％　Ｌ　ａの硼化物の中の１種を前記実施例４−１
〜４−２５に示したサイアロン系複合粒子に含まれる分
散種と同じ量になるように換算して添加し、更に前記（
４）式の２の値が１となるようにＡｇ２０ｓとＡｆＩＮ
を秤量添加し、ｎ−ブタノールの溶媒の存在下、プラス
ティック製ボールミルで４８時間混合することにより２
５種の焼結用原料粉末を調製した。

次いで、前記各原料粉末をカーボン製のモールドに入れ
、１８００℃、４００ｋｇ／　ｃ＋ａ２の条件で６０分
間ホットプレス焼結することにより下記第１表に示す組
成の２５種のサイアロン系分散強化型複合セラミックス
を製造した。

比較例５−１〜５−２５ 前記比較例４−１〜４−２５と同様な焼結用原料粉末に
、ステアリン酸（バインダー）を７重量％添加配合し、
７００ｋｇ／　ｃｏ＋２の成形圧力で冷間プレスするこ
とにより、長さ８０ｍｍ、幅４ｈｍ、厚さｉｏｍｇ＋の
板状成形体を得た。これら成形体を窒素雰囲気下、７０
０℃で加熱処理を施し、バインダーを揮発除去させた後
、カーボン製の容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、１８２
５℃の温度で１２０分間常圧焼結を行なうことにより下
記第１表に示す組成の２５種のサイアロン系分散強化型
複合セラミックスを製造した。

得られた本実施例１−１〜１−２５．２−１〜２５．３
−１〜３−２５．４−１〜４−２５．５−１〜５−２５
比較例１−１〜１−２５、２−１〜２−２５、３−１〜
３−２５、４〜１〜４−２５．５−１〜５−２５の分散
強化型複合セラミックスを４ｓｖ×３１１ＩＩ１１×４
０１１ＩＩ１１の大きさの試験片に加工し、ＪＩＳに基
づく３点曲げ試験によって、室温と、高温強度を求めた
。なお、窒化けい素糸分散強化型複合セラミックスの場
合は１３００℃での高温曲げ強度、炭化けい素糸及びサ
イアロン系の分散強化型複合セラミックス場合は１５０
０℃での高温曲げ強度を求めた。

また、前記各試験片について破壊靭性を求めた。

この破壊靭性はＪＩＳＲ１１３０１に基づき、前記試験
片にダイヤモンドカッターにて試料面中央部に幅０．１
１１１深さ０．７５＋＋ｖのＵ字形のノツチを入れ、ス
パン２０ａｖ、クロスヘツドスピード０．５ｗｍ／ｗｉ
ｎの条件で、３点曲げ試験を行なう（ＳＥＮＢ法）こと
により求めた。試験は常温で行ない、破壊靭性（Ｋ＋ｃ
）の値は、次式に従って算出した。

Ｋ　Ｉｃ−Ｙ　ａ　ａ　””　　　　　　　　　　、、
べ５）Ｙ：形状因子 σ：曲げ強度 ａ：亀裂長さ これらの結果を、下記第１表にまとめて併記した。

実施例１−２６〜１−３１．参照例１−１〜１−３実施
例１−１と同様の方法で複合粒子を作製する際、種子と
して加える分散種の粒径と添加量を変えて複合粒子を作
製し、これら複合粒子を用いて実施例１−１と同様な方
法により　９種の窒化けい素糸分散強化型複合セラミッ
クスを製造した。

得られた実施例１−２６〜１−３１．参照例１−１〜１
−３の分散強化型複合セラミックスについて、前述した
のと同様な試験方法により曲げ強度と破壊靭性を測定し
た。その結果を下記第２表に示す。

実施例６−１〜６−３ 実施例１−１、ｌ−４，１−２１と同様のＴｉＮ。

ＺｒＣ，ＷＢを粒内に分散種として取込んだ窒化けい素
複合粒子に、それぞれ粒内に取込まれている分散種と同
じものを１１．７５重量％添加し、更にＹ２Ｏ，５重量
％、ＡＮ２０３２重量％を焼結助剤として加え、ｎ−ブ
タノールの溶媒中の存在下、プラスティク製ボールミル
で４８時間粉砕混合することにより　３種の焼結用原料
粉末を調製した。つづいて、これら原料粉末を用いて実
施例１−１と同様なホットプレス焼結することにより下
記第３表に示す組成の３種の窒化けい素系分散強化型複
合セラミックスを製造した。

実施例７−１〜７−３ 実施例３−１．３−４．３−２１と同様のＴｉＮ。

ＺｒＣ５ＷＢを粒内に分散種として取込んだ炭化けい素
複合粒子に、それぞれ粒内に取込まれている分散種と同
じものを９．０重量％添加し、更にアモルファス硼素（
Ｂ）０．５重量％、カーボン（Ｃ）１．０重量％を焼結
助剤として加え、エタノール溶媒の存在下、プラスティ
ック製ボールミルで４８時間混合することにより　３種
の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、これら原料粉
末を用いて実施例３−１の同様な常圧焼結を行なうこと
により下記第３表に示す組成の３種の炭化けい素系分散
強化型複合セラミックスを製造した。

実施例８−１〜８−３ 実施例１−１、■−４，１−２１と同様のＴｉＮ。

ＺｒＣ，ＷＢを粒内に分散種として取込んだ窒化けい素
複合粒子に、それぞれ粒内に取込まれている分散種と同
じものを１０．７５重量％添加し、更に前記（４）式の
Ｚの値が１となるようにＡＮ２０ｉとＡＩＮを秤量添加
し、ｎ−ブタノールの溶媒の存在下、プラスティック製
ボールミルで４８時間混合することにより　３種の焼結
用原料粉末を調製した。つづいて、これら原料粉末を用
いて実施例４−１と同様なホットプレス焼結を行なうこ
とにより下記第３表に示す組成の３種のサイアロン系分
散強化型複合セラミックスを製造した。

比較例６−１〜６−３ 窒化けい素粉床に、ＴｉＮ、ＺｒＣ，ＷＢをそれぞれ前
記実施例６−１〜６−３の分散種と同じ量の２０重量添
加し、更にＹ　２０３　５重量％、ＡＮ２０ｉ２重量％
を焼結助剤として加え、ｎブタノールの溶媒中の存在下
、プラスティク製ボールミルで４８時間粉砕混合するこ
とにより　３種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて
、これら原料粉末を用いて実施例１−１と同様なホット
プレス焼結することにより下記第３表に示す組成の３種
の窒化けい素系分散強化型複合セラミックスを製造した
。

比較例７−１〜７−３ 炭化けい素粉床に、ＴｉＮ、ＺｒＣ，ＷＢをそれぞれ実
施例７−１．７−２．７−３の分散種と同じ量の２０重
量添加し、更にアモルファス硼素（Ｂ）０．５重量％、
カーボン（Ｃ）１．０重量％を焼結助剤として加え、エ
タノール溶媒の存在下、プラスティック製ボールミルで
４８時間混合することにより　３種の焼結用原料粉末を
調製した。つづいて、これら原料粉末を用いて実施例３
−１の同様な常圧焼結を行なうことにより下記第３表に
示す組成の３種の炭化けい素系分散強化型複合セラミッ
クスを製造した。

比較例８−１〜８−３ 窒化けい素粉床に、ＴｉＮ、ＺｒＣ，ＷＢをそれぞれ実
施例８−１〜８−３の分散種と同じ量の２０重量添加し
、更に前記（４）式の２の値が１となるようにＡｌ１２
０３とＡｐＮを秤量添加し、ｎ−ブタノールの溶媒の存
在下、プラスティック製ボールミルで４８時間混合する
ことにより　３種の焼結用原料粉末を調製した。つづい
て、これら原料粉末を用いて実施例４−１と同様なホッ
トプレス焼結を行なうことにより下記第３表に示す組成
の３種のサイアロン系分散強化型複合セラミックスを製
造した。

得られた本実施例６−１〜６−３．７−１〜７−３．８
−１〜８−３、比較例６−１〜６−３．７−１〜７−３
．８−１〜８−３の分散強化型複合セラミックスについ
て、前述したのと同様な試験方法により曲げ強度と破壊
靭性を測定した。

その結果を下記第３表に併記 した。

実施例９−１．９−２ 実施例１−１．１−２］と同様のＴｉＮ、ＷＢを粒内に
分散種として取込んだ窒化けい素複合粒子に、ＺｒＣ，
ＴｉＮをそれぞれを１１．７５重量％添加し、更にＹ２
Ｏ３５重量％、ｐ、Ｄ２０ａ２重量％を焼結助剤として
加え、ｎ−ブタノールの溶媒中の存在下、プラスティク
製ボールミルで４８時間粉砕混合することにより　３種
の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、これら原料粉
末を用いて実施例１−１と同様なホットプレス焼結する
ことにより下記第４表に示す組成の２種の窒化けい素系
分散強化型複合セラミックスを製造した。

実施例１０−１．１０−２ 実施例３−１．３−２１と同様のＴｉＮ、ＷＢを粒内に
分散種として取込んだ炭化けい素複合粒子に、ＺｒＣ，
ＴｉＮをそれぞれ９．０重量％添加し、更にアモルファ
ス硼素（Ｂ）０．５重量％、カーボン（Ｃ）１．０重量
％を焼結助剤として加え、エタノール溶媒の存在下、プ
ラスティック製ボールミルで４８時間混合することによ
り　２種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、これ
ら原料粉末を用いて実施例３−１の同様な常圧焼結を行
なうことにより下記第４表に示す組成の２種の炭化けい
素系分散強化型複合セラミックスを製造した。

実施例１１−Ｌ　１１２ 実施例１−１．１−２１と同様のＴｉＮ、ＷＢを粒内に
分散種として取込んだ窒化けい素複合粒子に、ＺｒＣ，
ＴｉＮをそれぞれ１０．７５重量％添加し、更に前記（
４）式のＺの値が１となるようにＡｇ２Ｏ３とＡｐＮを
秤量添加し、ｎ−ブタノールの溶媒の存在下、プラステ
ィック製ボールミルで４８時間混合することにより　３
種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、これら原料
粉末を用いて実施例４−１と同様なホットプレス焼結を
行なうことにより下記第４表に示す組成の２種のサイア
ロン系分散強化型複合セラミックスを製造した。

比較例９−１．９−２ 窒化けい素粉末に、ＴｉＮとＺｒＣ，ＷＢとＴｉＮをそ
れぞれ前記実施例９−１．９−２の分散種と同じ量の２
０重量添加し、更にＹ２Ｏ３５重量％、Ａｉ）２０．２
重量％を焼結助剤として加え、ｎブタノールの溶媒中の
存在下、プラスティク製ボールミルで４８時間粉砕混合
することにより　２種の焼結用原料粉末を調製した。つ
づいて、これら原料粉末を用いて実施例１−１と同様な
ホットプレス焼結することにより下記第４表に示す組成
の２種の窒化けい素系分散強化型複合セラミックスを製
造した。

比較例１０−１．１０−２ 炭化けい素に、ＴｉＮとＺｒＣ，ＷＢとＴｉＮをそれぞ
れ実施例１０−１、■ロー２の分散種と同じ量の２０重
量添加し、更にアモルファス硼素（Ｂ）０．５重量％、
カーボン（Ｃ）１．０重量％を焼結助剤として加え、エ
タノール溶媒の存在下、プラスティック製ボールミルで
４８時間混合することにより　２種の焼結用原料粉末を
調製した。つづいて、これら原料粉末を用いて実施例３
−１の同様な常圧焼結を行なうことにより下記第４表に
示す組成の２種の炭化けい素系分散強化型複合セラミッ
クスを製造した。

比較例１１−１．１１−２ 窒化けい素粉末に、ＴｉＮとＺｒＣ，ＷＢとＴｉＮをそ
れぞれ実施例１１−１．１１−２の分散種と同じ量の２
０重量添加し、更に前記（４）式のＺの値が１となるよ
うにＡｉ）２０ｓとＡＩＮを秤量添加し、ｎ−ブタノー
ルの溶媒の存在下、プラスティック製ボールミルで４８
時間混合することにより　２種の焼結用原料粉末を調製
した。つづいて、これら原料粉末を用いて実施例４−１
と同様なホットプレス焼結を行なうことにより下記第４
表に示す組成の２種のサイアロン系分散強化型複合セラ
ミックスを製造した。

得られた本実施例９−１．９−２．１０−１．１Ｏ−２
，１１−１，１１−２、比較例９−１．９−２、■ロー
１．１Ｏ−２，１１−１，１１−２の分散強化型複合セ
ラミックスについて、前述したのと同様な試験方法によ
り曲げ強度と破壊靭性を測定した。その結果を下記第４
表に併記した。

実施例１２−１〜１２−３ 実施例　１−１．１−４．１−２１と同様のＴ　ｉ　Ｎ
。

ＺｒＣ５ＷＢを粒内に分散種として取込んだ窒化けい素
複合粒子に、ＳｉＣウィスカーをそれぞれ２０重量％添
加し、更にＹ２Ｏ３５重量％、八ρ２０３２重量％を焼
結助剤として加え、ｎ−ブタノールの溶媒中の存在下、
プラスティク製ボールミルで４８時間粉砕混合すること
により　３種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、
これら原料粉末を用いて実施例１−１と同様なホットプ
レス焼結することにより下記第５表に示す組成の３種の
窒化けい素系分散強化型複合セラミックスを製造した。

実施例１３−１〜１３−３ 実施例　３−１．　３−４．３−２１と同様のＴｉＮ。

ＺｒＣ５ＷＢを粒内に分散種として取込んだ炭化けい素
複合粒子に、ＳｉＣウィスカーをそれぞれ２０重量％添
加し、更にアモルファス硼素（Ｂ）０．５重量％、カー
ボン（Ｃ）１．０重量％を焼結助剤として加え、エタノ
ール溶媒の存在下、プラスティック製ボールミルで４８
時間混合することにより　３種の焼結用原料粉末を調製
した。つづいて、これら原料粉末を用いて実施例３−１
の同様な常圧焼結を行なうことにより下記第５表に示す
組成の３種の炭化けい素系分散強化型複合セラミックス
を製造した。

実施例１４−１〜１４−３ 実施例１−１、■−４、■−２１と同様のＴ　ｉ　Ｎ。

ＺｒＣ，ＷＢを粒内に分散種として取込んだ窒化けい素
粒子に、ＳｉＣウィスカーをそれぞれ２０重量％添加し
、更に前記（４）式のＺの値が１となるようにＡｊｌ１
２０３とＡｆｉＮを秤量添加し、ｎ−ブタノールの溶媒
の存在下、プラスティック製ボールミルで４８時間混合
することにより　３種の焼結用原料粉末を調製した。つ
づいて、これら原料粉末を用いて実施例４−１と同様な
ホットプレス焼結を行なうことにより下記節５に示す組
成の３種のサイアロン系分散強化型複合セラミックスを
製造した。

比較例１２−１〜１２−３ 窒化けい素粉末に、ＴｉＮ、ＺｒＣ，ＷＢをそれぞれ前
記実施例１２−１〜１２−３の分散種と同じ量添加し、
更にＳｉＣウィスカーをそれぞれ２０重量９６添加する
と共にＹ２Ｏ３５重量％、Ａｇ２Ｏ３２重量％を焼結助
剤として加え、ｎ−ブタノールの溶媒中の存在下、プラ
スティク製ボールミルで４８時間粉砕混合することによ
り　３種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、これ
ら原料粉末を用いて実施例１−１と同様なホットプレス
焼結することにより下記第５表に示す組成の３種の窒化
けい素系分散強化型複合セラミックスを製造した。

比較例１３−１〜１３−３ 炭化けい素に、ＴｉＮ、ＺｒＣ１ＷＢをソレソれ実施例
１３−１〜１３−３の分散種と同じ量添加し、更にＳｉ
Ｃウィスカーをそれぞれ２０重量％添加すると共にアモ
ルファス硼素（Ｂ）ロ、５重量％、カーボン（Ｃ）１．
０重量％を焼結助剤として加え、エタノール溶媒の存在
下、プラスティック製ボールミルで４８時間混合するこ
とにより　３種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて
、これら原料粉末を用いて実施例３−１の同様な常圧焼
結を行なうことにより下記第５表に示す組成の３種の炭
化けい素系分散強化型複合セラミックスを製造した。

比較例１４−１〜１４−３ 窒化けい素粉末に、Ｔ　ｉ　Ｎ、Ｚ　ｒＣ，ＷＢをそれ
ぞれ実施例１４−１〜Ｊ４−３の分散種と同じ量添加し
、更にＳｉＣウィスカーをそれぞれ２０重量％添加する
と共に前記（４）式のＺの値が１となるようにＡｇ２Ｏ
，とＡｐＮを秤量添加し、ｎ−ブタノールの溶媒の存在
下、プラスティック製ボールミルで４８時間混合するこ
とにより　３種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて
、これら原料粉末を用いて実施例４−１と同様なホット
プレス焼結を行なうことにより下記第３表に示す組成の
３種のサイアロン系分散強化型複合セラミックスを製造
した。

得られた本実施例１２−１〜１２−３．１３−１〜１３
−３．１４−１〜１４−３、比較例１２−１〜１２−３
．１３−１〜１３−３．１４−１〜１４−３の分散強化
型複合セラミックスについて、前述したのと同様な試験
方法により曲げ強度と破壊靭性を測定した。その結果を
下記第５表に併記した。

実施例１５−１〜１５−６ 実施例１−１と同様のＴｉＮを粒内に分散種として取込
んだ窒化けい素複合粒子に、ＳｉＣウィスカーをそれぞ
れ３重量％、５重量％、１０重量％、３０重量％、４０
重量％、４５重量％添加し、更にＹ２Ｏ，５重量％、Ａ
ｎ）２０３２重量％を焼結助剤として加え、ｎ−ブタノ
ールの溶媒中の存在下、プラスティク製ボールミルで４
８時間粉砕混合することにより　６種の焼結用原料粉末
を調製した。つづいて、これら原料粉末を用いて実施例
１−１と同様なホットプレス焼結することにより下記第
６表に示す組成の６種の窒化けい素系分散強化型複合セ
ラミックスを製造した。

実施例１６−１〜１６−６ 実施例３−４と同様のＺｒＣを粒内に分散種として取込
んだ炭化けい素複合粒子に、ＳｉＣウィスカーをそれぞ
れ３重量％、５重量％、１０重量％、３０重量％、４０
重量％、４５重量％添加し、更にアモルファス硼素（Ｂ
）０．５重量％、カーボン（Ｃ）１．０重量％を焼結助
剤として加え、エタノール溶媒の存在下、プラスティッ
ク製ボールミルで４８時間混合することにより　６種の
焼結用原料粉末を調製した。つづいて、これら原料粉末
を用いて実施例３−１の同様な常圧焼結を行なうことに
より下記第６表に示す組成の６種の炭化けい素系分散強
化型複合セラミックスを製造した。

得られた本実施例１５−１〜１５−６．１６−１〜１６
−６の分散強化型複合セラミックスについて、前述した
のと同様な試験方法により曲げ強度と破壊靭性を測定し
た。その結果を下記第６表に併記した。

実施例１７−１〜１７−３ 実施例　１−１．１−４．１−２１と同様のＴ　ｉ　Ｎ
。

ＺｒＣ，ＷＢを粒内に分散種として取込んだ窒化けい素
複合粒子に、ＳｉＣ連続繊維をそれぞれ２０重量％添加
し、更にＹ　２０３　５重量％、Ａｇ２Ｏ３２重量％を
焼結助剤として加え、ｎ−ブタノールの溶媒中の存在下
、プラスティク製ポルミルで４８時間粉砕混合すること
により　３種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、
これら原料粉末を用いて実施例１−１と同様なホットプ
レス焼結することにより下記第７表に示す組成の３種の
窒化けい素糸分散強化型複合セラミックスを製造した。

実施例１８−１〜１８−３ 実施例３−１．３−４．３−２１と同様のＴｉＮ、Ｚｒ
Ｃ，ＷＢを粒内に分散種として取込んだ炭化けい素複合
粒子に、ＳｉＣ連続繊維をそれぞれ２０重量％添加し、
更にアモルファス硼素（Ｂ）０．５重量％、カーボン（
Ｃ）１．０重量％を焼結助剤として加え、エタノール溶
媒の存在下、プラスティック製ボールミルで４８時間混
合することにより　３種の焼結用原料粉末を調製した。

つづいて、これら原料粉末を用いて実施例３−１の同様
な常圧焼結を行なうことにより下記第７表に示す組成の
３種の炭化けい素糸分散強化型複合セラミックスを製造
した。

実施例１９−１〜１９−３ 実施例　１−１．１−４．１−２１と同様のＴ　ｉ　Ｎ
。

ＺｒＣ，ＷＢを粒内に分散種として取込んだ窒化けい素
粒子に、ＳｉＣ連続繊維をそれぞれ２０重量％添加し、
更に前記（４）式のＺの値が１となるようにＡＮ２０ｉ
とＡ、Ｉ；ＩＮを秤量添加し、ｎ−ブタノールの溶゛媒
の存在下、プラスティック製ボールミルで４８時間混合
することにより　３種の焼結用原料粉末を調製した。つ
づいて、これら原料粉末を用いて実施例４−１と同様な
ホットプレス焼結を行なうことにより下記節７に示す組
成の３種のサイアロン系分散強化型複合セラミックスを
製造した。

比較例１７−１〜１７−３ 窒化けい素粉束に、ＴｉＮ、ＺｒＣ，ＷＢをそれぞれ前
記実施例１７−１〜１７−３の分散種と同じ量添加し、
更にＳｉＣ連続繊維をそれぞれ２０重量％添加すると共
にＹ２Ｏ３５重量％、ＡＮ２０３２重量％を焼結助剤と
して加え、ｎ−ブタノールの溶媒中の存在下、プラステ
ィク製ボールミルで４８時間粉砕混合することにより　
３種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、これら原
料粉末を用いて実施例１−１と同様なホットプレス焼結
することにより下記第７表に示す組成の３種の窒化けい
素糸分散強化型複合セラミックスを製造した。

比較例１８−１〜１８−３ 炭化けい素に、ＴｉＮ５ＺｒＣＳＷＢをそれぞれ実施例
１８−１〜１８−３の分散種と同じ量添加し、更にＳｉ
Ｃ連続繊維をそれぞれ２０重量％添加すると共にアモル
ファス硼素（Ｂ）０．５重量％、カーボン（Ｃ）１．０
重量％を焼結助剤として加え、エタノール溶媒の存在下
、プラスティック製ボールミルで４８時間混合すること
により　３種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、
これら原料粉末を用いて実施例３−１の同様な常圧焼結
を行なうことにより下記第７表に示す組成の３種の炭化
けい素糸分散強化型複合セラミックスを製造した。

比較例１９−１〜１９−３ 窒化けい素粉末に、Ｔ　ｉＮ　ｓ　Ｚ　ｒ　Ｃ％　Ｗ　
Ｂをそれぞれ実施例１９−１〜１９−３の分散種と同じ
量添加し、更にＳｉＣ連続繊維をそれぞれ２０重量％添
加すると共に前記（４）式のＺの値が１となるようにＡ
Ｘ）２０ｇとＡρＮを秤量添加し、ｎ−ブタノールの溶
媒の存在下、プラスティック製ボールミルで４８時間混
合することにより　３種の焼結用原料粉末を調製した。

つづいて、これら原料粉末を用いて実施例４−１と同様
なホットプレス焼結を行なうことにより下記第７表に示
す組成の３種のサイアロン系分散強化型複合セラミック
スを製造した。

得られた本実施例１７−１〜１７−３．１８−１〜１８
−３．１９−１〜１９−３、比較例１７−１〜１７−３
．１８−１〜１８−３．１９−１〜１９−３の分散強化
型複合セラミックスについて、前述したのと同様な試験
方法により曲げ強度と破壊靭性を測定した。その結果を
下記第７表に併記した。

実施例２０−１〜２０−６ 実施例１１と同様のＴｉＮを粒内に分散種として取込ん
だ窒化けい素複合粒子に、ＳｉＣ連続繊維をそれぞれ３
重量％、５重量％、１０重量％、３０重量％、４０重量
％、４５重量９６添加し、更にＹ２Ｏ３５重量％、Ａｇ
２Ｏ３２重量％を焼結助剤として加え、ｎ−ブタノール
の溶媒中の存在下、プラスティク製ボールミルで４８時
間粉砕混合することにより　６種の焼結用原料粉末を調
製した。つづいて、これら原料粉末を用いて実施例１−
１と同様なホットプレス焼結することにより下記第８表
に示す組成の６種の窒化けい素系分散強化型複合セラミ
ックスを製造した。

実施例２１−１〜２１−６ 実施例３−４と同様のＺｒＣを粒内に分散種として取込
んだ炭化けい素複合粒子に、ＳｉＣ連続繊維をそれぞれ
３重量％、５重量％、１０重量％、３０重量％、４０重
量％、４５重量％添加し、更にアモルファス硼素（Ｂ）
０．５重量％、カーボン（Ｃ）１０重量％を焼結助剤と
して加え、エタノール溶媒の存在下、プラスティック製
ボールミルで４８時間混合することにより　６種の焼結
用原料粉末を調製した。つづいて、これら原料粉末を用
いて実施例３−１の同様な常圧焼結を行なうことにより
下記第８表に示す組成の６種の炭化けい素系分散強化型
複合セラミックスを製造した。

得られた本実施例２０−１〜２０〜６．２１−１〜２１
−６の分散強化型複合セラミックスについて、前述した
のと同様な試験方法により曲げ強度と破壊靭性を測定し
た。その結果を下記第８表に併記した。

実施例２２−１〜２２−５ まず、平均粒径０．０１３μｍの微粒ＳｉＯ２微粒子と
、平均粒径０．０３μｍの炭素微粒子とを、種子結晶と
しての下記第９表に示す直径、長さのＳｉＣウィスカー
と共に同第９表に示すＳｉＣウィスカー量となるように
ポリエチレン製ポットに入れ、石英ボールとともにボー
ルミルにより混合粉末を調整した。この混合粉末をカー
ボントレーに充填し、窒素ガス中１４５０℃、５時間焼
成する、前述した（２）式のシリカ還元法により反応さ
せることにより反応終了後に石英ボートに移し変えて、
空気中７００℃、３時間の条件で脱炭処理することによ
り、窒化けい素を主成分とし、ＳｉＣウィスカーを分散
種として粒内に取込んだ５種の窒化けい素複合粒子を合
成した得た。

次いで、前記ＳｉＣウィスカーを分散種として粒内に取
込んだ窒化けい素複合粒子に、Ｙ２Ｏ３５重量％、ＡＮ
２０ｉ２重量％を焼結助剤として加え、ｎ−ブタノール
の溶媒中の存在下、アルミナ製ボールミルで４８時間粉
砕混合することにより２５種の焼結用原料粉末を調製し
た。つづいて、これら原料粉末をカーボン製モールドに
入れ、１７８０℃、４００ｋｇ／ｃｍ２の条件で６０分
間ホットプレス焼結することにより下記第９表に示す組
成の５種の窒化けい素糸分散強化型複合セラミックスを
製造した。

実施例２２−６ 前記実施例２２−３と同様なＳｉＣウィスカーを分散種
として粒内に取込んだ窒化けい素複合粒子に、Ｙ２Ｏ３
５重量％、ＡＮ　２０３　５重量％を焼結助剤として加
え、ｎ−ブタノールの溶媒中の存在下、アルミナ製ボー
ルミルで４８時間粉砕混合することにより焼結用原料粉
末を調製した。つづいて、この原料粉末にパラフィン（
バインダー）を７重量％添加配合し、７００ｋｇ／ｃｍ
２の成形圧力て冷間プレスすることにより、長さ６０Ｉ
ＩＩＩｆｌ、幅４０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの板状成形体を
得た。次いで、これら成形体を窒素雰囲気下、７００℃
で加熱処理を施し、バインダーを揮発除去させた後、カ
ーボン製の容器に入れ、窒素ガス雰囲気下１８００℃の
温度で１２０分間常圧焼結を行なうことにより下記第９
表に示す組成の窒化けい素糸分散強化型複合セラミック
スを製造した。

実施例２３−１〜２３−５ まず、平均粒径０．０１３μｍの微粒５ｉｎ２微粒子と
、平均粒径０．０３μｍの炭素微粒子とを、種子結晶と
しての下記第９表に示す直径、長さのＳｉＣウィスカー
と共に同第９表に示すＳｉＣウィスカー量となるように
ポリエチレン製ポットに入れ、石英ボールとともにボー
ルミルにより混合粉末を調整した。これら混合粉末をカ
ーホントレーに充填し、非酸化性雰囲気下で、１５５０
℃、５時間焼成する、前述した（１）式のシリカ還元法
により反応させることにより炭化けい素を主成分とし、
ＳｉＣウィスカーを分散種として粒内に取込んだ５種の
炭化けい素複合粒子を合成した。

次いで、前記ＳｉＣウィスカーを分散種として粒内に取
込んだ炭化けい素複合粒子に、アモルファス硼素（Ｂ）
０．５重量％、カーボン（Ｃ）［０重量％を焼結助剤と
して加え、エタノール溶媒の存在下、プラスティック製
ボールミルで４８時間混合することにより　５種の焼結
用原料粉末を調製した。つづいて、これら原料粉末にス
テアリン酸（バインダー）をｌＯ重量％添加配合し、１
０００ｋｇ／ｃｍ２の成形圧力で冷間プレスすることに
より、長さ６０ｍｍ、幅４０ｔｘｍ、厚さ１０ｍｍの板
状成形体を得た。

これら成形体を窒素雰囲気下、８００℃で加熱処理を施
し、バインダーを揮発除去させた後、カーボン製の容器
に入れ、アルゴンガス雰囲気下、２０５０℃の温度で１
２０分間常圧焼結を行なうことにより下記第９表に示す
組成の５種の炭化けい素糸分散強化型複合セラミックス
を製造した。

実施例２４−１ 実施例２２−３と同様のＳｉＣウィスカーを粒内に分散
種として取込んだ窒化けい素複合粒子に、前記（４）式
のＺの値が１となるようにＡｇ２Ｏ３とＡｐＮを秤量添
加し、ｎ−ブタノールの溶媒の存在下、プラスティック
製ボールミルで４８時間混合することにより焼結用原料
粉末を調製した。つづいて、この原料粉末にステアリン
酸（バインダー）を７重量％添加配合し、７００ｋｇ／
ｃｍ２の成形圧力て冷間プレスすることにより、長さ６
０ＩＩｌｌｌ＋１幅４０ｍｍ。

厚さ１ＯＩｎＩ１１の板状成形体を得た。これら成形体
を窒素雰囲気下、７００℃で加熱処理を施し、バインダ
ーを揮発除去させた後、カーボン製の容器に入れ、窒素
ガス雰囲気下、１８２５℃の温度で１２０分間常圧焼結
を行なうことにより下記第９表に示す組成のサイアロン
系分散強化型複合セラミックスを製造した。

実施例２４−２．２４−３ 実施例２２−２と同様のＳｉＣウィスカーを粒内に分散
種として取込んだ窒化けい素複合粒子に、下記第９表に
示す直径、長さ、量のＳｉＣウィスカーを別途添加し、
更に前記（４）式のＺの値か１となるようにＡｇ２Ｏ３
とＡｐＮを秤量添加し、ｎ−ブタノールの溶媒の存在下
、プラスティック製ボールミルで４８時間混合すること
により　２種の焼結用原料粉末を調製した。つづいて、
これら原料をカーボン製のモールドに入れ、１８００℃
、４００ｋｇ／ｃｒｒ１２の条件で６０分間ホットプレ
ス焼結することにより下記第９表に示す組成の２種のサ
イアロン系分散強化型複合セラミックスを製造した。

参照例２−１〜２−３ ます、平均粒径０．０１３μｍの微粒５ＩＯ２微粒子と
、平均粒径り、０３μｍの炭素微粒子とを、種子結晶と
しての下記第９表に示す直径、長さのＳｉＣウィスカー
と共に同第９表に示すＳｉＣウィスカー量となるように
ポリエチレン製ポットに入れ、石英ボールとともにボー
ルミルにより混合粉末を調整した。この混合粉末をカー
ボントレに充填し、窒素ガス中１４５０℃、５時間焼成
する、前述した（２）式のシリカ還元法により反応させ
ることにより反応終了後に石英ボートに移し変えて、空
気中７００℃、３時間の条件で脱炭処理することにより
、窒化けい素を主成分とし、ＳｉＣウィスカーを分散種
として粒内に取込んだ３種の窒化けい素複合粒子を合成
した得た。

次いて、前記ＳｉＣウィスカーを分散種として粒内に取
込んだ窒化けい素複合粒子に、Ｙ２Ｏ３５重世％、ＡＮ
２０３２重量％を焼結助剤として加え、ｎ−ブタノール
の溶媒中の存在下、アルミナ製ボールミルで４８時間粉
砕混合することにより３種の焼結用原料粉末を調製した
。つづいて、これら原料粉末を用いて実施例２２−１と
同様にホットプレス焼結することにより下記第９表に示
す組成の３種の窒化けい素系分散強化型複合セラミック
スを製造した。

比較例２０ 窒化けい素粉束に、下記第９表に示す直径、長さ、量の
ＳｉＣウィスカーを添加し、更にＹ２Ｏ３５重量％、Ａ
ｐ２０．２重量％を焼結助剤として加え、ｎ−ブタノー
ルの溶媒中の存在下、プラスティク製ボールミルで４８
時間粉砕混合することにより焼結用原料粉末を調製した
。つづいて、この原料粉末を用いて実施例２２−１と同
様なホットプレス焼結することにより下記第９表に示す
組成の窒化けい素系分散強化型複合セラミックスを製造
した。

比較例２１ 炭化けい素粉束に、下記第９表に示す直径、長さ、量の
ＳｉＣウィスカーを添加し、更にアモルファス硼素（Ｂ
）０．５重量％、カーボン（Ｃ）１．０重量９６を焼結
助剤として加え、エタノール溶媒の存在下、プラスティ
ック製ボールミルで４８時間混合することにより焼結用
原料粉末を調製した。

つづいて、これら原料粉末を用いて実施例２３−１の同
様な常圧焼結を行なうことにより下記第９表に示す組成
の炭化けい素系分散強化型複合セラミックスを製造した
。

比較例２２ 窒化けい素粉束に、下記第９表に示す直径、長さ、量の
ＳｉＣウィスカーを添加し、更に前記（４）式のＺの値
が１となるようにＡｊ）２０３とＡＩＪＮを秤量添加し
、ｎ−ブタノールの溶媒の存在下、プラスティック製ボ
ールミルで４８時間混合することにより焼結用原料粉末
を調製した。つづいて、この原料粉末を用いて実施例２
４−２と同様なホットプレス焼結を行なうことにより下
記第９表に示す組成のサイアロン系分散強化型複合セラ
ミックスを製造した。

得られた本実施例２２−１〜２２−６．２３−１〜２３
−５．２４−１〜２４−３、参照例２−１〜２−３及び
比較例２０．２Ｌ２２の分散強化型複合セラミックスに
ついて、前述したのと同様な試験方法により曲げ強度と
破壊靭性を測定した。その結果を下記第９表に併記した
。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば炭化けい素、窒化け
い素及びサイアロンを母相とし、室温から高温に至まで
の強度、靭性などが改善され、各種機能部材、構造部材
として有用な分散強化型複合セラミックス、及びかかる
複合セラミックスの製造に用いられる複合粒子の製造方
法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分散強化型複合セラミックスに粒及び
粒界構造を示す模式図、第２図は本発明の分散強化型複
合セラミックスに粒及び粒界構造を示す模式図である。 １１・・・分散相、１２・・・母相。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭化けい素、窒化けい素及びサイアロンの少なく
   とも１種を母相とし、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔ
   ａの炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物
   、硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物の
   中の少なくとも１種を分散相とする複合セラミックスに
   おいて、前記分散相が母相粒子内に取込まれた形でセラ
   ミックス全体に均一に分散していることを特徴とする分
   散強化型複合セラミックス。
2. （２）炭化けい素繊維を更に５〜４０重量％複合して強
   化したことを特徴とする請求項１記載の分散強化型複合
   セラミックス。
3. （３）分散相であるＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ
   の炭化物、硼化物、窒化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物、
   硼化物、Ｂの炭化物、窒化物、Ｓｒ、Ｌａの硼化物の中
   の少なくとも１種を種子粉末として炭化けい素又は窒化
   けい素の粒子内にシリカ還元法により取り込むことを特
   徴とする請求項１記載の分散強化型複合セラミックス製
   造用複合粒子の製造方法。
4. （４）炭化けい素、窒化けい素及びサイアロンの少なく
   とも１種を母相とし、ＳｉＣウィスカーで強化した複合
   セラミックスにおいて、前記ＳｉＣウィスカーが母相粒
   子内に取込まれた形でセラミックス全体に均一に分散し
   ていることを特徴とする分散強化型複合セラミックス。
5. （５）分散相であるＳｉＣウィスカーを種子として炭化
   けい素又は窒化けい素の粒子内にシリカ還元法により取
   り込むことを特徴とする請求項４記載の分散強化型複合
   セラミックス製造用複合粒子の製造方法。