JPH05262568A - サイアロン基焼結体 - Google Patents
サイアロン基焼結体Info
- Publication number
- JPH05262568A JPH05262568A JP4091834A JP9183492A JPH05262568A JP H05262568 A JPH05262568 A JP H05262568A JP 4091834 A JP4091834 A JP 4091834A JP 9183492 A JP9183492 A JP 9183492A JP H05262568 A JPH05262568 A JP H05262568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare earth
- sialon
- sintered body
- earth element
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 室温〜１１００℃において高強度を示すと共
に耐酸化性に優れるサイアロン基焼結体を提供する。 【構成】 焼結助剤として、Ａｌ又はＡｌ化合物、及び
希土類元素又は希土類元素化合物を添加し焼結したサイ
アロン基焼結体において、Ａｌ化合物等をＡｌ換算で１
〜５重量％、希土類元素化合物等を酸化物換算で５〜１
２重量％含有し、（但し、希土類元素中にＹｂを酸化物
換算で８０重量％以上含有し、）、主として焼結助剤成
分から成る偏析部の最大長さが３μｍ以下であることを
特徴とする。また、サイアロン基焼結体の相対密度を９
９重量％以上とするのが好ましい。以上により、１１０
０℃の抗折強度を９２０〜１１００ＭＰａ、１０００℃
に於ける酸化増量を０．１ｍｇ以下と少なくできる。
に耐酸化性に優れるサイアロン基焼結体を提供する。 【構成】 焼結助剤として、Ａｌ又はＡｌ化合物、及び
希土類元素又は希土類元素化合物を添加し焼結したサイ
アロン基焼結体において、Ａｌ化合物等をＡｌ換算で１
〜５重量％、希土類元素化合物等を酸化物換算で５〜１
２重量％含有し、（但し、希土類元素中にＹｂを酸化物
換算で８０重量％以上含有し、）、主として焼結助剤成
分から成る偏析部の最大長さが３μｍ以下であることを
特徴とする。また、サイアロン基焼結体の相対密度を９
９重量％以上とするのが好ましい。以上により、１１０
０℃の抗折強度を９２０〜１１００ＭＰａ、１０００℃
に於ける酸化増量を０．１ｍｇ以下と少なくできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サイアロン基焼結体に
関し、特に８００℃〜１１００℃の温度域における耐熱
性、耐酸化性等に優れたサイアロン基焼結体に関する。
本発明は、ガスタービン部品、ディーゼルエンジン部
品、自動車エンジン部品等の構造材料の他、耐磨耗性部
材、耐食部材、切削工具等として利用される。
関し、特に８００℃〜１１００℃の温度域における耐熱
性、耐酸化性等に優れたサイアロン基焼結体に関する。
本発明は、ガスタービン部品、ディーゼルエンジン部
品、自動車エンジン部品等の構造材料の他、耐磨耗性部
材、耐食部材、切削工具等として利用される。
【０００２】
【従来の技術】窒化珪素質（Ｓｉ3 Ｎ4 の他、サイアロ
ンを包含する概念を言う。）焼結体は高温においても高
い機械的強度を有するため自動車用エンジン部品やガス
タービンエンジン等の高温構造材料への応用が試みられ
ている。かかる窒化珪素質焼結体の製造に際しては、窒
化珪素の単独での焼結が困難である為、希土類酸化物、
Ａｌ2 Ｏ3 等の焼結助剤を添加して焼結を行うことが好
ましい。また、窒化珪素質焼結体をガスタービン用部品
等の熱機関に応用する場合には、高温強度及び耐酸化性
等の特性が、特に重要となる。この為、従来より、特
開昭６２−７８１５７号公報、特開昭６２−２０７７６
６号公報等に示す様に、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ及びＡｌ2
Ｏ3 と、少なくとも１種の希土類酸化物からなる混合物
を用い、窒化珪素焼結体を製造する方法が提案されてい
る。また、より一層、高温強度、耐酸化性を向上せんと
して、焼結助剤として希土類元素酸化物中のＹｂ2 Ｏ3
を用いた窒化珪素焼結体（特開平２−１５７１６１号
公報）及び窒化珪素焼結体の製造方法（特開平３−１
６４４７３号公報）も提案されている。
ンを包含する概念を言う。）焼結体は高温においても高
い機械的強度を有するため自動車用エンジン部品やガス
タービンエンジン等の高温構造材料への応用が試みられ
ている。かかる窒化珪素質焼結体の製造に際しては、窒
化珪素の単独での焼結が困難である為、希土類酸化物、
Ａｌ2 Ｏ3 等の焼結助剤を添加して焼結を行うことが好
ましい。また、窒化珪素質焼結体をガスタービン用部品
等の熱機関に応用する場合には、高温強度及び耐酸化性
等の特性が、特に重要となる。この為、従来より、特
開昭６２−７８１５７号公報、特開昭６２−２０７７６
６号公報等に示す様に、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ及びＡｌ2
Ｏ3 と、少なくとも１種の希土類酸化物からなる混合物
を用い、窒化珪素焼結体を製造する方法が提案されてい
る。また、より一層、高温強度、耐酸化性を向上せんと
して、焼結助剤として希土類元素酸化物中のＹｂ2 Ｏ3
を用いた窒化珪素焼結体（特開平２−１５７１６１号
公報）及び窒化珪素焼結体の製造方法（特開平３−１
６４４７３号公報）も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現在では、
セラミックガスタービン等において実用的には１１００
℃程度で用いられる部材が多い為、室温から１１００℃
程度の温度域（特に１１００℃付近）で高強度である窒
化珪素質焼結体が必要とされている。しかしながら、上
記各公報に掲げる焼結体及び焼結体の製造方法を用い製
造される焼結体の当該温度域での高温強度は、未だ十分
とはいえない。また、上記及びに示す様に焼結助剤
としてＹｂ2 Ｏ3 を用いた場合には、高温時（例えば、
１４００℃）の強度低下を、比較的小さく抑えられるも
のの、その強度は必ずしも十分とはいえない。
セラミックガスタービン等において実用的には１１００
℃程度で用いられる部材が多い為、室温から１１００℃
程度の温度域（特に１１００℃付近）で高強度である窒
化珪素質焼結体が必要とされている。しかしながら、上
記各公報に掲げる焼結体及び焼結体の製造方法を用い製
造される焼結体の当該温度域での高温強度は、未だ十分
とはいえない。また、上記及びに示す様に焼結助剤
としてＹｂ2 Ｏ3 を用いた場合には、高温時（例えば、
１４００℃）の強度低下を、比較的小さく抑えられるも
のの、その強度は必ずしも十分とはいえない。
【０００４】本発明は、上記観点に鑑みなされたもので
あり、焼結助剤成分に所定量のＡｌ、Ｙｂ元素等を含有
し、焼結体中の助剤成分からなる偏析部の最大長が３μ
ｍ以下とすることにより、特に室温〜１１００℃におい
て高強度を示すと共に耐酸化性に優れるサイアロン基焼
結体を提供することを目的とする。
あり、焼結助剤成分に所定量のＡｌ、Ｙｂ元素等を含有
し、焼結体中の助剤成分からなる偏析部の最大長が３μ
ｍ以下とすることにより、特に室温〜１１００℃におい
て高強度を示すと共に耐酸化性に優れるサイアロン基焼
結体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本第１発明のサイアロン
基焼結体は、焼結助剤成分として、Ａｌ又はＡｌ化合
物、及び、希土類元素又は希土類元素化合物を添加し焼
結したサイアロン基焼結体において、Ａｌ又はＡｌ化合
物をＡｌ換算で１〜５重量％（以下、「％」とい
う。）、希土類元素又は希土類元素化合物を酸化物換算
で５〜１２％含有し、（但し、希土類酸化物中Ｙｂを酸
化物換算で８０％以上含有し、）、主として焼結助剤成
分から成る偏析部の最大長さが３μｍ以下であることを
特徴とする。上記の如く、「Ａｌ又はＡｌ化合物」（以
下、「Ａｌ化合物等」という。）を焼結助剤成分とする
のは、これらには、焼結可能な温度を低下させる効果が
あるためである。即ち、緻密な焼結体が焼成温度１７０
０℃以下で得ることができれば、サイアロン粒子の成長
が抑制され、高強度焼結体を得ることができるからであ
る。また、上記の如く、Ａｌ化合物等の含有量を定める
のは、Ａｌ換算で１％未満であると焼結助剤として十分
に作用せず、緻密な焼結体が得られない。一方、５％を
越えると耐熱性が低下し、高温強度が低下するからであ
る。
基焼結体は、焼結助剤成分として、Ａｌ又はＡｌ化合
物、及び、希土類元素又は希土類元素化合物を添加し焼
結したサイアロン基焼結体において、Ａｌ又はＡｌ化合
物をＡｌ換算で１〜５重量％（以下、「％」とい
う。）、希土類元素又は希土類元素化合物を酸化物換算
で５〜１２％含有し、（但し、希土類酸化物中Ｙｂを酸
化物換算で８０％以上含有し、）、主として焼結助剤成
分から成る偏析部の最大長さが３μｍ以下であることを
特徴とする。上記の如く、「Ａｌ又はＡｌ化合物」（以
下、「Ａｌ化合物等」という。）を焼結助剤成分とする
のは、これらには、焼結可能な温度を低下させる効果が
あるためである。即ち、緻密な焼結体が焼成温度１７０
０℃以下で得ることができれば、サイアロン粒子の成長
が抑制され、高強度焼結体を得ることができるからであ
る。また、上記の如く、Ａｌ化合物等の含有量を定める
のは、Ａｌ換算で１％未満であると焼結助剤として十分
に作用せず、緻密な焼結体が得られない。一方、５％を
越えると耐熱性が低下し、高温強度が低下するからであ
る。
【０００６】上記の如く、「希土類元素又は希土類元素
化合物」（以下、「希土類元素化合物等」という。）の
含有量を定めたのは、５％未満では焼結助剤として効果
がなく、１２％を越えると高温強度、耐酸化性が低下す
るからである。また、上記の如く、「希土類元素中にＹ
ｂを酸化物換算で８０％以上」とするのは、Ｙｂ2 Ｏ3
以外の希土類酸化物等が２０％を超える量だけ用いられ
た場合には、強度レベルを向上させるために焼結温度を
１７００℃以下に下げると、助剤の偏析〔Ｓｉ3 Ｎ4 ・
ＲＥ2 Ｏ3 （ＲＥ：希土類元素）：メリライト型化合
物、ＲＥ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ化合物等から成る〕を生
成する。また、８００〜１１００℃の中温域において耐
酸化性を劣化させるＳｉ3 Ｎ4 ・ＲＥ2 Ｏ3 のメリライ
ト型化合物を生成し易くなるからである。
化合物」（以下、「希土類元素化合物等」という。）の
含有量を定めたのは、５％未満では焼結助剤として効果
がなく、１２％を越えると高温強度、耐酸化性が低下す
るからである。また、上記の如く、「希土類元素中にＹ
ｂを酸化物換算で８０％以上」とするのは、Ｙｂ2 Ｏ3
以外の希土類酸化物等が２０％を超える量だけ用いられ
た場合には、強度レベルを向上させるために焼結温度を
１７００℃以下に下げると、助剤の偏析〔Ｓｉ3 Ｎ4 ・
ＲＥ2 Ｏ3 （ＲＥ：希土類元素）：メリライト型化合
物、ＲＥ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ化合物等から成る〕を生
成する。また、８００〜１１００℃の中温域において耐
酸化性を劣化させるＳｉ3 Ｎ4 ・ＲＥ2 Ｏ3 のメリライ
ト型化合物を生成し易くなるからである。
【０００７】上記の如く、「偏析部の最大長さを３μｍ
以下」とするのは、３μｍを越える場合、これらの凝集
部が破壊起源となって強度が低下し、特に高温強度が著
しく影響を受けるからである。尚、この最大長さを３μ
ｍを越える偏析部は、上記の様なＹｂ2 Ｏ3 以外の希土
類酸化物等を２０％を越えて用いた場合の他、焼成条件
が適していない場合、例えば、適正温度よりも高いか、
或いは低い温度で焼成した場合にも生じる。また、上記
「主として焼結助剤成分から成る偏析部」とは、焼結助
剤成分のみから成る偏析部であっても、焼結助剤成分と
Ｓｉ3 Ｎ4 の化合物からなる偏析部であってもよい意で
ある。
以下」とするのは、３μｍを越える場合、これらの凝集
部が破壊起源となって強度が低下し、特に高温強度が著
しく影響を受けるからである。尚、この最大長さを３μ
ｍを越える偏析部は、上記の様なＹｂ2 Ｏ3 以外の希土
類酸化物等を２０％を越えて用いた場合の他、焼成条件
が適していない場合、例えば、適正温度よりも高いか、
或いは低い温度で焼成した場合にも生じる。また、上記
「主として焼結助剤成分から成る偏析部」とは、焼結助
剤成分のみから成る偏析部であっても、焼結助剤成分と
Ｓｉ3 Ｎ4 の化合物からなる偏析部であってもよい意で
ある。
【０００８】更に、本第２発明に示す様に、上記サイア
ロン基焼結体の相対密度を９９％以上とするのが好まし
い。これは、焼結体密度が高い方が強度が高くなるため
である。ここで、この相対密度９９％以上の焼結体を得
るためには、通常の常圧焼結のみでは困難であるので、
通常、ガス圧焼結及びＨＩＰ（ｈｏｔ ｉｓｏｓｔａｔ
ｉｃ ｐｒｅｓｓ）焼結を組み合わせる。特にＨＩＰ焼
結による場合は、圧力の効果により焼結温度を下げるこ
とができ、強度レベルの向上を、更に期待できる。
ロン基焼結体の相対密度を９９％以上とするのが好まし
い。これは、焼結体密度が高い方が強度が高くなるため
である。ここで、この相対密度９９％以上の焼結体を得
るためには、通常の常圧焼結のみでは困難であるので、
通常、ガス圧焼結及びＨＩＰ（ｈｏｔ ｉｓｏｓｔａｔ
ｉｃ ｐｒｅｓｓ）焼結を組み合わせる。特にＨＩＰ焼
結による場合は、圧力の効果により焼結温度を下げるこ
とができ、強度レベルの向上を、更に期待できる。
【０００９】
【作用】本発明のサイアロン基焼結体においては、１１
００℃での耐熱性を有するＹｂ及び他の希土類元素を助
剤成分に含有するので、高温強度及び耐酸化性の低下の
防止を図ることができる。また、このＹｂ等の希土類元
素と共にＡｌ化合物等も助剤成分に含有するので、低温
（１５００〜１７００℃）焼結を可能にすることがで
き、そのためサイアロン粒子の粒成長を抑制でき、強度
レベルを向上させることができる。更に、希土類元素中
にＹｂを所定量以上とすることにより、焼結助剤成分の
偏析及び耐酸化性に悪影響を及ぼす結晶相の析出を無く
することができるので、高温強度・耐酸化性の向上を図
ることができる。また、本焼結体では焼結助剤成分等か
ら成る偏析部の最大長さを規制するので、高温強度の劣
化の温床となるこれら偏析部の凝集部の発生を抑制する
ことができる。
００℃での耐熱性を有するＹｂ及び他の希土類元素を助
剤成分に含有するので、高温強度及び耐酸化性の低下の
防止を図ることができる。また、このＹｂ等の希土類元
素と共にＡｌ化合物等も助剤成分に含有するので、低温
（１５００〜１７００℃）焼結を可能にすることがで
き、そのためサイアロン粒子の粒成長を抑制でき、強度
レベルを向上させることができる。更に、希土類元素中
にＹｂを所定量以上とすることにより、焼結助剤成分の
偏析及び耐酸化性に悪影響を及ぼす結晶相の析出を無く
することができるので、高温強度・耐酸化性の向上を図
ることができる。また、本焼結体では焼結助剤成分等か
ら成る偏析部の最大長さを規制するので、高温強度の劣
化の温床となるこれら偏析部の凝集部の発生を抑制する
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例１ 本実施例では、本発明に係わるサイアロン基焼結体の特
性（偏析部最大長、相対密度、抗折強度及び酸化増量）
の評価を行った。 （１）試験品の作製 平均粒径０．７μｍ、α化率９５％のＳｉ3 Ｎ4 粉末
に、平均粒径２μｍ、純度９９．９％のＹｂ2 Ｏ3 、Ｙ
2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 及び平均粒径１μｍのＡｌ2Ｏ3 、
平均粒径０．７μｍのＡｌＮの各粉末を表１及び２に示
す割合で配合した。
る。 実施例１ 本実施例では、本発明に係わるサイアロン基焼結体の特
性（偏析部最大長、相対密度、抗折強度及び酸化増量）
の評価を行った。 （１）試験品の作製 平均粒径０．７μｍ、α化率９５％のＳｉ3 Ｎ4 粉末
に、平均粒径２μｍ、純度９９．９％のＹｂ2 Ｏ3 、Ｙ
2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 及び平均粒径１μｍのＡｌ2Ｏ3 、
平均粒径０．７μｍのＡｌＮの各粉末を表１及び２に示
す割合で配合した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】尚、各表中の「Ａｌ量」とは、焼結助剤成
分中のＡｌ又はＡｌ化合物の量をＡｌ換算で示した量
（重量％）である。その後、ボールミルにて、２０時間
日間湿式混合し、乾燥した配合粉末を、２ｔｆ／ｃｍ2
の圧力で、矩形状（１０×５０×５０ｍｍ）に静水圧プ
レスで成形し、次いで一次焼成（常圧焼成）と二次焼成
（ＨＩＰ焼成）を行い、試験品Ｎｏ．１〜１４に係わる
サイアロン基焼結体を得た。ここで、一次焼成は、窒素
雰囲気中、１気圧の下、１６００〜１７００℃の温度に
て、４時間掛けてなされた。また、二次焼成は、窒素雰
囲気中、２０００気圧の下、１７００℃の温度を保持し
つつ、２時間掛けてなされた。
分中のＡｌ又はＡｌ化合物の量をＡｌ換算で示した量
（重量％）である。その後、ボールミルにて、２０時間
日間湿式混合し、乾燥した配合粉末を、２ｔｆ／ｃｍ2
の圧力で、矩形状（１０×５０×５０ｍｍ）に静水圧プ
レスで成形し、次いで一次焼成（常圧焼成）と二次焼成
（ＨＩＰ焼成）を行い、試験品Ｎｏ．１〜１４に係わる
サイアロン基焼結体を得た。ここで、一次焼成は、窒素
雰囲気中、１気圧の下、１６００〜１７００℃の温度に
て、４時間掛けてなされた。また、二次焼成は、窒素雰
囲気中、２０００気圧の下、１７００℃の温度を保持し
つつ、２時間掛けてなされた。
【００１４】（２）特性の評価 焼結体の特性を以下の方法により測定し、結果を表３に
示す。
示す。
【００１５】
【表３】
【００１６】尚、表１〜３の試験品は、Ｎｏ．１〜８が
実施品、Ｎｏ．９〜１４が比較品を示す。 偏析部最大長 焼結体断面を鏡面研磨し、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、日
本電子株式会社製））により、観察し、偏析部最大長
（μｍ）の測定を行った。 相対密度 先ず、アルキメデス法により焼結体密度を測定し、次い
で、以下に示す式を用い相対密度（％）を算出した。 相対密度（％）＝（焼結体密度／同組成の完全緻密焼結
体密度）×１００ 尚、上記「完全緻密焼結体密度」は、ホットプレス法に
より完全緻密焼結体を作製し、この焼結体密度から算出
した。 抗析強度 室温及び１１００℃にてＪＩＳ−Ｒ１６０１及びＪＩＳ
−Ｒ１６０４に従う４点曲げ試験を行い、抗析強度（Ｍ
Ｐａ）を測定をした。 酸化増量 各試験品から、矩形状（３×４×３５ｍｍ）の試験片を
切り出し、次いで、大気中温度１０００℃の雰囲気中
で、１００時間放置し、酸化した後、重量増加分（ｍｇ
／ｃｍ2 ）を測定することにより行った。
実施品、Ｎｏ．９〜１４が比較品を示す。 偏析部最大長 焼結体断面を鏡面研磨し、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、日
本電子株式会社製））により、観察し、偏析部最大長
（μｍ）の測定を行った。 相対密度 先ず、アルキメデス法により焼結体密度を測定し、次い
で、以下に示す式を用い相対密度（％）を算出した。 相対密度（％）＝（焼結体密度／同組成の完全緻密焼結
体密度）×１００ 尚、上記「完全緻密焼結体密度」は、ホットプレス法に
より完全緻密焼結体を作製し、この焼結体密度から算出
した。 抗析強度 室温及び１１００℃にてＪＩＳ−Ｒ１６０１及びＪＩＳ
−Ｒ１６０４に従う４点曲げ試験を行い、抗析強度（Ｍ
Ｐａ）を測定をした。 酸化増量 各試験品から、矩形状（３×４×３５ｍｍ）の試験片を
切り出し、次いで、大気中温度１０００℃の雰囲気中
で、１００時間放置し、酸化した後、重量増加分（ｍｇ
／ｃｍ2 ）を測定することにより行った。
【００１７】表３に示す様に、比較例として示したＮ
ｏ．９、１０は希土類酸化物中のＹｂ2 Ｏ3 の割合が低
いため、助剤の偏析部最大長が３μｍ以上となり、室温
及び１１００℃において強度が低い。また、Ｎｏ．１１
は「Ａｌ2 Ｏ3 ＋ＡｌＮ」（Ａｌ量）が過剰であるた
め、耐熱性が低下して高温強度、耐酸化性が劣る。更
に、Ｎｏ．１２、１３はＡｌ化合物等又はＹｂ2 Ｏ3 の
量が少なく、焼結助剤量が不十分であるため十分緻密化
せず、強度、耐酸化性が劣る。また、Ｎｏ．１４はＹｂ
2 Ｏ3 が過剰であるため、耐熱性、耐酸化性が低下し、
室温での強度は高いものの、１１００℃での強度は低下
する。これに対して、本発明により得られた焼結体（試
験品Ｎｏ．１〜８）は室温及び１１００℃の強度が極め
て高く、１１００℃においても９００ＭＰａ以上の高強
度を示す。また酸化特性においても、酸化増量が１００
０℃で０．１ｍｇ／ｃｍ2 以下と非常に小さく耐酸化性
にも優れている。
ｏ．９、１０は希土類酸化物中のＹｂ2 Ｏ3 の割合が低
いため、助剤の偏析部最大長が３μｍ以上となり、室温
及び１１００℃において強度が低い。また、Ｎｏ．１１
は「Ａｌ2 Ｏ3 ＋ＡｌＮ」（Ａｌ量）が過剰であるた
め、耐熱性が低下して高温強度、耐酸化性が劣る。更
に、Ｎｏ．１２、１３はＡｌ化合物等又はＹｂ2 Ｏ3 の
量が少なく、焼結助剤量が不十分であるため十分緻密化
せず、強度、耐酸化性が劣る。また、Ｎｏ．１４はＹｂ
2 Ｏ3 が過剰であるため、耐熱性、耐酸化性が低下し、
室温での強度は高いものの、１１００℃での強度は低下
する。これに対して、本発明により得られた焼結体（試
験品Ｎｏ．１〜８）は室温及び１１００℃の強度が極め
て高く、１１００℃においても９００ＭＰａ以上の高強
度を示す。また酸化特性においても、酸化増量が１００
０℃で０．１ｍｇ／ｃｍ2 以下と非常に小さく耐酸化性
にも優れている。
【００１８】実施例２ 本実施例では、本発明に係わるサイアロン基焼結体の組
織観察を行った。前記実施例１で作製した、試験品Ｎ
ｏ．２の焼結体（以下、「実施品」という。）と、試験
品Ｎｏ．９の焼結体（以下、「比較品」という。）を用
意した。そして、実施品及び比較品の各断面を鏡面研磨
し、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、日本電子株式会社製））
により、観察した。ここで、図１は実施品の結晶構造を
示す写真（倍率；×２０００）であり、図２は比較品の
結晶構造を示す写真（倍率；×２０００）である。これ
ら図１及び２における黒灰色の粒子はサイアロンで、そ
の周りを埋めている白色部は図１ではＹｂ、図２ではＥ
ｒ元素を含む粒界相である。また、図２に見られる白い
輝点部は焼結助剤の偏析部であり、この主成分はＳｉ3
Ｎ4 ・Ｅｒ2 Ｏ3 のメリライト型化合物であることがＸ
線回折より確認されている。そして、上記実施例１の結
果と併せて考察すれば、図２に示す様な最大長３μｍを
越える助剤偏析部は高温強度を低下させ、更にメリライ
ト型化合物を生成すると耐酸化性が低下することが判
る。
織観察を行った。前記実施例１で作製した、試験品Ｎ
ｏ．２の焼結体（以下、「実施品」という。）と、試験
品Ｎｏ．９の焼結体（以下、「比較品」という。）を用
意した。そして、実施品及び比較品の各断面を鏡面研磨
し、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、日本電子株式会社製））
により、観察した。ここで、図１は実施品の結晶構造を
示す写真（倍率；×２０００）であり、図２は比較品の
結晶構造を示す写真（倍率；×２０００）である。これ
ら図１及び２における黒灰色の粒子はサイアロンで、そ
の周りを埋めている白色部は図１ではＹｂ、図２ではＥ
ｒ元素を含む粒界相である。また、図２に見られる白い
輝点部は焼結助剤の偏析部であり、この主成分はＳｉ3
Ｎ4 ・Ｅｒ2 Ｏ3 のメリライト型化合物であることがＸ
線回折より確認されている。そして、上記実施例１の結
果と併せて考察すれば、図２に示す様な最大長３μｍを
越える助剤偏析部は高温強度を低下させ、更にメリライ
ト型化合物を生成すると耐酸化性が低下することが判
る。
【００１９】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上の様に、本発明のサイアロン基焼結
体は、室温〜１１００℃において高強度であると共に、
耐酸化性にも優れる。
体は、室温〜１１００℃において高強度であると共に、
耐酸化性にも優れる。
【図１】実施品（試験品Ｎｏ．２）に係わる焼結体の結
晶構造を示す写真である。
晶構造を示す写真である。
【図２】比較品（試験品Ｎｏ．９）に係わる焼結体の結
晶構造を示す写真である。
晶構造を示す写真である。
Claims (2)
- 【請求項１】 焼結助剤成分として、Ａｌ又はＡｌ化合
物、及び、希土類元素又は希土類元素化合物を添加し焼
結したサイアロン基焼結体において、 Ａｌ又はＡｌ化合物をＡｌ換算で１〜５重量％、希土類
元素又は希土類元素化合物を酸化物換算で５〜１２重量
％含有し、（但し、希土類元素中にＹｂを酸化物換算で
８０重量％以上含有し、）、主として焼結助剤成分から
成る偏析部の最大長さが３μｍ以下であることを特徴と
するサイアロン基焼結体。 - 【請求項２】 サイアロン基焼結体の相対密度が９９％
以上である請求項１記載のサイアロン基焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091834A JP3029221B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | サイアロン基焼結体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091834A JP3029221B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | サイアロン基焼結体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05262568A true JPH05262568A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3029221B2 JP3029221B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=14037629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091834A Expired - Fee Related JP3029221B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | サイアロン基焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3029221B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090329A1 (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | 株式会社Ihi | サイアロンセラミックス焼結品の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4091834A patent/JP3029221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090329A1 (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | 株式会社Ihi | サイアロンセラミックス焼結品の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3029221B2 (ja) | 2000-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4869070B2 (ja) | 高熱伝導性窒化ケイ素焼結体及び窒化ケイ素構造部材 | |
| JPH0680470A (ja) | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 | |
| JP2829229B2 (ja) | 窒化ケイ素系セラミックス焼結体 | |
| JP2855243B2 (ja) | 耐摩耗性の優れた窒化珪素質焼結体 | |
| JPH05262568A (ja) | サイアロン基焼結体 | |
| JP3231944B2 (ja) | 窒化珪素質耐熱部材の製造方法 | |
| JP4651144B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体 | |
| JP3208181B2 (ja) | 窒化ケイ素系焼結体 | |
| JP3550420B2 (ja) | 耐摩耗性窒化珪素質焼結体及びその製造方法、並びに切削工具 | |
| JP3454994B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体およびその製造方法 | |
| JP3426823B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体およびその製造方法 | |
| US5643842A (en) | Low-friction ceramics | |
| JP3290685B2 (ja) | 窒化ケイ素系焼結体 | |
| JP2980342B2 (ja) | セラミックス焼結体 | |
| JP3488350B2 (ja) | アルミナ質焼結体及びその製造方法 | |
| JP3212450B2 (ja) | 窒化珪素焼結体 | |
| JPH1081568A (ja) | 窒化珪素−炭化珪素複合焼結体及びその製造方法 | |
| JP2700786B2 (ja) | 高温高強度窒化珪素質焼結体及びその製造方法 | |
| JP3216973B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体及びその製造方法 | |
| JP2720201B2 (ja) | 窒化珪素焼結体の製造方法 | |
| JP2592267B2 (ja) | 炭化珪素ウィスカー強化サイアロン | |
| JPS5969477A (ja) | サイアロン基セラミツク焼結材料の製造法 | |
| JP2671539B2 (ja) | 窒化珪素焼結体の製造方法 | |
| JP3236733B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体 | |
| JP2687633B2 (ja) | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |