JPH0545555B2 - - Google Patents
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- JPH0545555B2 JPH0545555B2 JP61203131A JP20313186A JPH0545555B2 JP H0545555 B2 JPH0545555 B2 JP H0545555B2 JP 61203131 A JP61203131 A JP 61203131A JP 20313186 A JP20313186 A JP 20313186A JP H0545555 B2 JPH0545555 B2 JP H0545555B2
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- powder slurry
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Description
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、成形時に割れ、破損等の少ないフア
インセラミツクス成形体の製造方法に関する。 （従来の技術） フアインセラミツクス粉体を所定の形状に成形
し高温で焼成してなるフアインセラミツクス焼結
体は、耐熱性および耐摩耗性が特に優れた材料で
あり、近年この性質を利用して種々の製品に使用
されている。 従来より、フアインセラミツクス材料の成形方
法の１つとして、フアインセラミツクス粉体スラ
リーを用いたスリツプキヤステイング法が知られ
ている。この方法は、他の方法に比べ、金型が不
要で設備費が安く、作業が簡単なため、大型製品
や複雑な形状の製品の成形に特に適している。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、成形体の形状がＨ型のようにコ
ーナー部を持つているものや複雑な形状のもの
は、乾燥による収縮の際、内部応力が発生して、
成形体に割れ、破損等の欠点が生じやすいという
問題があり、その改善が望まれていた。 本発明は、このような従来の事情に対処してな
されたもので、焼結後のフアインセラミツクスの
特性を損うことなく、強度が高く、割れ、破損等
の少ないフアインセラミツクス成形体を製造する
方法を提供することを目的とする。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のフアインセラミツクス成形体の製造方
法は、フアインセラミツクス粉体スラリーを鋳型
に注入し脱水してフアインセラミツクス成形体を
製造する方法において、前記フアインセラミツク
ス粉体スラリー中に、焼成後のフアインセラミツ
クスの特性を損うことのないウイスカーを配合
し、かつ前記フアインセラミツクス粉体スラリー
中にほぼ均一に分散させることを特徴としてい
る。 本発明に使用するウイスカーとしては、フアイ
ンセラミツクス粉体と同組成のフアインセラミツ
クスウイスカーが好ましい。このようなウイスカ
ーを使用する場合の配合量は、フアインセラミツ
クス粉体100重量部に対して0.01〜40重量部の範
囲とすることが好ましく、さらに好ましくは0.05
〜10重量部の範囲である。0.01重量部未満ではウ
イスカーの効果が十分に得られず、また40重量部
を超えて配合しても、それ以上の効果が得られな
いばかりか経済的にも不利である。 ウイスカーの平均アスペクト比は、５以上が適
当であり、直径0.01〜10μm、長さ５〜1000μmの
範囲がよい。アスペクト比が５未満のものは、ウ
イスカーの効果が充分に得られない。またあまり
長尺の繊維状物質では、強度は上がるが焼成時に
変形を起こすことがある。 また、ウイスカーのアスペクト比は、成形体の
形状、大きさにより選定することが望ましく、例
えば成形体形状が薄肉かつ小型のものでは、アス
ペクト比70程度のもの、逆に成形体形状が厚肉で
長尺のものでは、同300程度のものが、耐割れ性
や焼結時の変形防止の点で比較的良好な結果が得
られる。 （作用） 本発明においては、成形体の製造段階における
乾燥の不均一等による内部応力が増大してもフア
インセラミツクス粉体中にほぼ均一に分散、配合
されたウイスカーが、成形体の強度を上げるの
で、割れ、破損等が生じることはない。 さらに、フアインセラミツクス粉体と同組成の
ウイスカーを用いた場合には、フアインセラミツ
クス粉体と同組成であるので焼成後のフアインセ
ラミツクスの特性を損うことはない。 （実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １〜５ フアインセラミツクス粉体はSi3N4粉末を使用
し、ウイスカーはSi3N4ウイスカーを使用した。
Si3N4ウイスカーは、長さ５〜20μmのものであ
る。上記粉体に上記ウイスカーを添加したもの
に、焼結助剤、バインダ、分散剤および水を加
え、樹脂製ポツトミルで分速60回転で15時間混合
し、脱泡処理をしてそれぞれほぼ均一なフアイン
セラミツクス粉体スラリーを形成した。第１表に
それぞれのフアインセラミツクス粉体スラリーの
組成を示す。 上記で得たフアインセラミツクス粉体スラリー
を用いて、図面に示す形状の試験片モデル（最大
径50mm）をスリツプキヤステイング法により成形
し、成形体の外観検査後乾燥、脱脂工程を経て、
1750℃で焼成した。成形体および焼成体の外観検
査としては、クラツクの有無および大小の検査を
行つた。その結果を第１表に示す。なお表中の比
較例１は、ウイスカーを配合していないフアイン
セラミツクス粉体スラリーを使用し、実施例と同
様にしてフアインセラミツクス成形体および焼成
体を作製したものであつて、本発明との比較のた
めに掲げたものである。
インセラミツクス成形体の製造方法に関する。 （従来の技術） フアインセラミツクス粉体を所定の形状に成形
し高温で焼成してなるフアインセラミツクス焼結
体は、耐熱性および耐摩耗性が特に優れた材料で
あり、近年この性質を利用して種々の製品に使用
されている。 従来より、フアインセラミツクス材料の成形方
法の１つとして、フアインセラミツクス粉体スラ
リーを用いたスリツプキヤステイング法が知られ
ている。この方法は、他の方法に比べ、金型が不
要で設備費が安く、作業が簡単なため、大型製品
や複雑な形状の製品の成形に特に適している。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、成形体の形状がＨ型のようにコ
ーナー部を持つているものや複雑な形状のもの
は、乾燥による収縮の際、内部応力が発生して、
成形体に割れ、破損等の欠点が生じやすいという
問題があり、その改善が望まれていた。 本発明は、このような従来の事情に対処してな
されたもので、焼結後のフアインセラミツクスの
特性を損うことなく、強度が高く、割れ、破損等
の少ないフアインセラミツクス成形体を製造する
方法を提供することを目的とする。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のフアインセラミツクス成形体の製造方
法は、フアインセラミツクス粉体スラリーを鋳型
に注入し脱水してフアインセラミツクス成形体を
製造する方法において、前記フアインセラミツク
ス粉体スラリー中に、焼成後のフアインセラミツ
クスの特性を損うことのないウイスカーを配合
し、かつ前記フアインセラミツクス粉体スラリー
中にほぼ均一に分散させることを特徴としてい
る。 本発明に使用するウイスカーとしては、フアイ
ンセラミツクス粉体と同組成のフアインセラミツ
クスウイスカーが好ましい。このようなウイスカ
ーを使用する場合の配合量は、フアインセラミツ
クス粉体100重量部に対して0.01〜40重量部の範
囲とすることが好ましく、さらに好ましくは0.05
〜10重量部の範囲である。0.01重量部未満ではウ
イスカーの効果が十分に得られず、また40重量部
を超えて配合しても、それ以上の効果が得られな
いばかりか経済的にも不利である。 ウイスカーの平均アスペクト比は、５以上が適
当であり、直径0.01〜10μm、長さ５〜1000μmの
範囲がよい。アスペクト比が５未満のものは、ウ
イスカーの効果が充分に得られない。またあまり
長尺の繊維状物質では、強度は上がるが焼成時に
変形を起こすことがある。 また、ウイスカーのアスペクト比は、成形体の
形状、大きさにより選定することが望ましく、例
えば成形体形状が薄肉かつ小型のものでは、アス
ペクト比70程度のもの、逆に成形体形状が厚肉で
長尺のものでは、同300程度のものが、耐割れ性
や焼結時の変形防止の点で比較的良好な結果が得
られる。 （作用） 本発明においては、成形体の製造段階における
乾燥の不均一等による内部応力が増大してもフア
インセラミツクス粉体中にほぼ均一に分散、配合
されたウイスカーが、成形体の強度を上げるの
で、割れ、破損等が生じることはない。 さらに、フアインセラミツクス粉体と同組成の
ウイスカーを用いた場合には、フアインセラミツ
クス粉体と同組成であるので焼成後のフアインセ
ラミツクスの特性を損うことはない。 （実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １〜５ フアインセラミツクス粉体はSi3N4粉末を使用
し、ウイスカーはSi3N4ウイスカーを使用した。
Si3N4ウイスカーは、長さ５〜20μmのものであ
る。上記粉体に上記ウイスカーを添加したもの
に、焼結助剤、バインダ、分散剤および水を加
え、樹脂製ポツトミルで分速60回転で15時間混合
し、脱泡処理をしてそれぞれほぼ均一なフアイン
セラミツクス粉体スラリーを形成した。第１表に
それぞれのフアインセラミツクス粉体スラリーの
組成を示す。 上記で得たフアインセラミツクス粉体スラリー
を用いて、図面に示す形状の試験片モデル（最大
径50mm）をスリツプキヤステイング法により成形
し、成形体の外観検査後乾燥、脱脂工程を経て、
1750℃で焼成した。成形体および焼成体の外観検
査としては、クラツクの有無および大小の検査を
行つた。その結果を第１表に示す。なお表中の比
較例１は、ウイスカーを配合していないフアイン
セラミツクス粉体スラリーを使用し、実施例と同
様にしてフアインセラミツクス成形体および焼成
体を作製したものであつて、本発明との比較のた
めに掲げたものである。
【表】
(注) クラツク検査：○無欠陥、△微小クラツク
有、×クラツク有
第１表に示すように、ウイスカーを配合した実
施例の成形体にはクラツクの発生は認められず、
また焼成体にも変形やクラツクは認められなかつ
た。 実施例 ６〜17 焼結助剤として所定量のY2O3，Al2O3を含む
Si3N4調合粉に対して、Si3N4ウイスカーＡ（直径
0.2〜0.5μm、長さ50〜300μm、アスペクト比100
〜1500、平均アスペクト比300）およびSi3N4ウ
イスカーＢ（直径0.1〜0.4μm、長さ５〜20μm、ア
スペクト比10〜200、平均アスペクト比70）を、
第２表および第３表に示すようにそれぞれ添加量
を変えて添加し、スリツプキヤステイング法によ
りテストピース（50×20×７mm）を成形した。得
られた成形体の強度と常圧焼結（1750℃）後の密
度および抗折強度を測定した。その結果を第２表
および第３表に示す。なお、表中の比較例２，３
は、Si3N4ウイスカーを添加していないものであ
る。
有、×クラツク有
第１表に示すように、ウイスカーを配合した実
施例の成形体にはクラツクの発生は認められず、
また焼成体にも変形やクラツクは認められなかつ
た。 実施例 ６〜17 焼結助剤として所定量のY2O3，Al2O3を含む
Si3N4調合粉に対して、Si3N4ウイスカーＡ（直径
0.2〜0.5μm、長さ50〜300μm、アスペクト比100
〜1500、平均アスペクト比300）およびSi3N4ウ
イスカーＢ（直径0.1〜0.4μm、長さ５〜20μm、ア
スペクト比10〜200、平均アスペクト比70）を、
第２表および第３表に示すようにそれぞれ添加量
を変えて添加し、スリツプキヤステイング法によ
りテストピース（50×20×７mm）を成形した。得
られた成形体の強度と常圧焼結（1750℃）後の密
度および抗折強度を測定した。その結果を第２表
および第３表に示す。なお、表中の比較例２，３
は、Si3N4ウイスカーを添加していないものであ
る。
【表】
【表】
【表】
第２表および第３表から明らかなように、ウイ
スカー添加量の増加に伴ない成形体強度は著しく
増加する。この効果は、ウイスカー添加量が0.5
重量％程度の少量でも大きい。また、ウイスカー
はアスペクト比の大きいもののほうが成形体強度
向上の効果は大きい。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば焼成後の
フアインセラミツクスの特性を損わずに、成形体
の強度を上げることができ、割れ、破損等の欠点
のないフアインセラミツクス成形体が得られ、特
に大型の製品や複雑形状の製品に適している。
スカー添加量の増加に伴ない成形体強度は著しく
増加する。この効果は、ウイスカー添加量が0.5
重量％程度の少量でも大きい。また、ウイスカー
はアスペクト比の大きいもののほうが成形体強度
向上の効果は大きい。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば焼成後の
フアインセラミツクスの特性を損わずに、成形体
の強度を上げることができ、割れ、破損等の欠点
のないフアインセラミツクス成形体が得られ、特
に大型の製品や複雑形状の製品に適している。
図面は本発明の方法により成形した試験片モデ
ルを示す斜視図である。
ルを示す斜視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フアインセラミツクス粉体スラリーを鋳型に
注入し脱水してフアインセラミツクス成形体を製
造する方法において、前記フアインセラミツクス
粉体スラリー中にウイスカーを配合し、かつ前記
フアインセラミツクス粉体スラリー中にほぼ均一
に分散させることを特徴とするフアインセラミツ
クス成形体の製造方法。 ２ ウイスカーがフアインセラミツクス成形体と
同組成である特許請求の範囲第１項記載のフアイ
ンセラミツクス成形体の製造方法。 ３ ウイスカーの平均アスペクト比が５以上であ
る特許請求の範囲第１項または第２項記載のフア
インセラミツクス成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203131A JPS6359527A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ファインセラミックス成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203131A JPS6359527A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ファインセラミックス成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6359527A JPS6359527A (ja) | 1988-03-15 |
| JPH0545555B2 true JPH0545555B2 (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=16468924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61203131A Granted JPS6359527A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ファインセラミックス成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6359527A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029777A (ja) * | 1988-03-02 | 1990-01-12 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化セラミック成形体及びその製造方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4980112A (ja) * | 1972-12-02 | 1974-08-02 | ||
| JPS5233906A (en) * | 1975-09-12 | 1977-03-15 | Fuoseko Japan Rimitetsudo Yuug | Manufacture of nonnburned magnesia refractory heattinsulating moldings |
| JPS5247803A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-16 | Sumitomo Chemical Co | High strength ceramic sintering body |
| JPS55123411A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-22 | Tokoname Nanahonmatsu Seitoush | Casting molding technique of ceramic product and magma for casting |
| JPS55136164A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-23 | Showa Denko Kk | Manufacture of fiber reinforced cement product |
| JPS5692180A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-25 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of silicon nitride whisker reinforced silicon nitride sintered body |
| JPS60149403A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-06 | イビデン株式会社 | セラミツク繊維成型体の製造方法 |
| JPS60200863A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 窒化珪素基セラミツクス |
| JPS62202872A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | 住友電気工業株式会社 | セラミツクス成形体およびその製造方法 |
| JPS6342807A (ja) * | 1986-08-11 | 1988-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | 繊維強化セラミツクス製部品の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61203131A patent/JPS6359527A/ja active Granted
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4980112A (ja) * | 1972-12-02 | 1974-08-02 | ||
| JPS5233906A (en) * | 1975-09-12 | 1977-03-15 | Fuoseko Japan Rimitetsudo Yuug | Manufacture of nonnburned magnesia refractory heattinsulating moldings |
| JPS5247803A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-16 | Sumitomo Chemical Co | High strength ceramic sintering body |
| JPS55123411A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-22 | Tokoname Nanahonmatsu Seitoush | Casting molding technique of ceramic product and magma for casting |
| JPS55136164A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-23 | Showa Denko Kk | Manufacture of fiber reinforced cement product |
| JPS5692180A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-25 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of silicon nitride whisker reinforced silicon nitride sintered body |
| JPS60149403A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-06 | イビデン株式会社 | セラミツク繊維成型体の製造方法 |
| JPS60200863A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 窒化珪素基セラミツクス |
| JPS62202872A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | 住友電気工業株式会社 | セラミツクス成形体およびその製造方法 |
| JPS6342807A (ja) * | 1986-08-11 | 1988-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | 繊維強化セラミツクス製部品の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6359527A (ja) | 1988-03-15 |
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