JPH0679978B2 - ホウ化チタンセラミックス焼結体 - Google Patents
ホウ化チタンセラミックス焼結体Info
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- JPH0679978B2 JPH0679978B2 JP62328627A JP32862787A JPH0679978B2 JP H0679978 B2 JPH0679978 B2 JP H0679978B2 JP 62328627 A JP62328627 A JP 62328627A JP 32862787 A JP32862787 A JP 32862787A JP H0679978 B2 JPH0679978 B2 JP H0679978B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ホウ化チタンセラミックス焼結体に関し、特
に遷移金属から選ばれた少なくとも１種の金属たとえば
クロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶した結合層
すなわちマトリックス層がホウ化チタン粒子間に配設さ
れたホウ化チタンセラミックス焼結体に関するものであ
る。
に遷移金属から選ばれた少なくとも１種の金属たとえば
クロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶した結合層
すなわちマトリックス層がホウ化チタン粒子間に配設さ
れたホウ化チタンセラミックス焼結体に関するものであ
る。
［従来の技術］ 従来この種のホウ化チタンセラミックス焼結体として
は、ホウ化チタン粒子間に遷移金属（たとえばクロムCr
あるいはニッケルNiなど）もしくは遷移金属のホウ化物
（たとえばホウ化コバルトCoBあるいはホウ化マンガンM
nBなど）が配設されたものが提案されていた。
は、ホウ化チタン粒子間に遷移金属（たとえばクロムCr
あるいはニッケルNiなど）もしくは遷移金属のホウ化物
（たとえばホウ化コバルトCoBあるいはホウ化マンガンM
nBなど）が配設されたものが提案されていた。
［解決すべき問題点］ しかしながら従来のホウ化チタンセラミックス焼結体で
は、ホウ化チタンTiB2の粒界近傍に形成された粒界相が
連続しておらず、ホウ化チタンTiB2粒子とその粒界近傍
に形成された粒界相（結晶粒界相あるいはガラス粒界
相）との間の反応が不均一でホウ化チタンTiB2粒子の成
長を抑制することも少ないので、ホウ化チタン粒子間に
空孔が発生し易い欠点があり、ひいては高密度および高
強度とでき難い欠点があった。
は、ホウ化チタンTiB2の粒界近傍に形成された粒界相が
連続しておらず、ホウ化チタンTiB2粒子とその粒界近傍
に形成された粒界相（結晶粒界相あるいはガラス粒界
相）との間の反応が不均一でホウ化チタンTiB2粒子の成
長を抑制することも少ないので、ホウ化チタン粒子間に
空孔が発生し易い欠点があり、ひいては高密度および高
強度とでき難い欠点があった。
そこで本発明は、これらの欠点を除去するため、ホウ化
チタン粒子間に空孔の発生が十分に抑制された結合層す
なわちマトリックス層を配設してなる高密度で高強度の
ホウ化チタンセラミックス焼結体を提供せんとするもの
である。
チタン粒子間に空孔の発生が十分に抑制された結合層す
なわちマトリックス層を配設してなる高密度で高強度の
ホウ化チタンセラミックス焼結体を提供せんとするもの
である。
（２）発明の構成 ［問題点の解決手段］ 本発明により提供される問題点の解決手段は、 「クロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマト
リックス層が、ホウ化チタン粒子の間に配置されてなる
ことを特徴とするホウ化チタンセラミックス焼結体」 である。
リックス層が、ホウ化チタン粒子の間に配置されてなる
ことを特徴とするホウ化チタンセラミックス焼結体」 である。
［作用］ 本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結体は、ク
ロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリッ
クス層がホウ化チタン粒子の間に配設されているので、
ホウ化チタン粒子間のマトリックス層に空孔が発生する
ことを十分に抑制する作用をなし、ひいては高密度およ
び高強度とする作用をなす。
ロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリッ
クス層がホウ化チタン粒子の間に配設されているので、
ホウ化チタン粒子間のマトリックス層に空孔が発生する
ことを十分に抑制する作用をなし、ひいては高密度およ
び高強度とする作用をなす。
［実施例］ 次に本発明について、添付図面を参照しつつ具体的に説
明する。
明する。
第１図は、本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼
結体の一実施例を示す拡大断面図である。
結体の一実施例を示す拡大断面図である。
第２図は、第１図実施例の研磨処理した外表面の組織を
示す光学顕微鏡写真であって、実施例４の場合を示して
いる。
示す光学顕微鏡写真であって、実施例４の場合を示して
いる。
第３図は、第１図実施例の破断面の組織を示す走査型電
子顕微鏡写真であって、実施例４の場合を示している。
子顕微鏡写真であって、実施例４の場合を示している。
第４図は、第１図実施例のエッチング処理した外表面の
組織を示す光学顕微鏡写真であって、実施例４の場合を
示している。
組織を示す光学顕微鏡写真であって、実施例４の場合を
示している。
第５図は、第１図実施例のエッチング処理した外表面の
組織を示す走査型電子顕微鏡写真であって、実施例４の
場合を示している。
組織を示す走査型電子顕微鏡写真であって、実施例４の
場合を示している。
第６図は、第１図実施例の研磨処理した外表面の組織を
示す走査型電子顕微鏡写真であって、実施例４の場合を
示しており、研磨処理時の粒子の脱落部分が黒色で示さ
れている。
示す走査型電子顕微鏡写真であって、実施例４の場合を
示しており、研磨処理時の粒子の脱落部分が黒色で示さ
れている。
第７図は、第６図の模写図であって、研磨処理時の粒子
の脱落部分が黒色で示されている。
の脱落部分が黒色で示されている。
第８図は、第１図実施例の研磨処理した外表面の組織の
EPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を示すＸ
線強度分布図であって、第７図の直線Ａ−Ａ′にそって
実行された場合を示している。
EPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を示すＸ
線強度分布図であって、第７図の直線Ａ−Ａ′にそって
実行された場合を示している。
第９図（ａ）は、第１図実施例の研磨処理した外表面の
組織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を
示すＸ線強度分布写真であって、第６図および第７図の
ほぼ全体について実行された場合を示しており、クロム
に対応する部分が黒色で示されている。
組織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を
示すＸ線強度分布写真であって、第６図および第７図の
ほぼ全体について実行された場合を示しており、クロム
に対応する部分が黒色で示されている。
第９図（ｂ）は、第１図実施例の研磨処理した外表面の
組織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を
示すＸ線強度分布写真であって、第６図および第７図の
ほぼ全体について実行された場合を示しており、チタン
に対応する部分が黒色で示されている。
組織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を
示すＸ線強度分布写真であって、第６図および第７図の
ほぼ全体について実行された場合を示しており、チタン
に対応する部分が黒色で示されている。
第９図（ｃ）は、第９図（ａ）（ｂ）を重ね合わせて作
成した模写図であって、クロムが破線で示され、かつチ
タンが実線で示されている。
成した模写図であって、クロムが破線で示され、かつチ
タンが実線で示されている。
第10図は、第１図実施例のＸ線回折分析の結果を示すグ
ラフ図であって、実施例４の場合を示しており、横軸に
Ｘ線の回折角度がとられかつ縦軸にＸ線の回折強度がと
られている。
ラフ図であって、実施例４の場合を示しており、横軸に
Ｘ線の回折角度がとられかつ縦軸にＸ線の回折強度がと
られている。
第11図は、比較例１として示したホウ化チタンセラミッ
クス焼結体の破断面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真
である。
クス焼結体の破断面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真
である。
まず本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結体の
一実施例について、その構成を詳細に説明する。10 は、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結体（以
下、“セラミックス焼結体”と称することもある）で、
ホウ化チタンTiB2粒子20と、ホウ化チタンTiB2粒子20を
結合するための網目状の結合層30とを包有している。
一実施例について、その構成を詳細に説明する。10 は、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結体（以
下、“セラミックス焼結体”と称することもある）で、
ホウ化チタンTiB2粒子20と、ホウ化チタンTiB2粒子20を
結合するための網目状の結合層30とを包有している。
ホウ化チタンTiB2粒子20は、平均粒径が0.5〜８μｍで
かつ最大粒径が12μｍであり、特に平均粒径が0.5〜３
μｍでかつ最大粒径が６μｍであれば好ましい。ここで
ホウ化チタンTiB2粒子20の平均粒径を0.5〜８μｍとす
る根拠は、（ｉ）平均粒径が0.5μｍ未満となれば、ホ
ウ化チタンTiB2粒子20の表面酸化が顕著化し、かつホウ
化チタンTiB2粒子20間の凝集が顕著となって、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の焼結を著しく阻害
することとなり、また（ii）平均粒径が８μｍを超えれ
ば、焼結の駆動力が小さくなって、本発明のホウ化チタ
ンセラミックス焼結体10を緻密化せしめることが困難化
し、ホウ化チタンTiB2粒子20に既存の亀裂が拡大され本
発明のホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度を低下
せしめることにある。加えてホウ化チタンTiB2粒子20の
最大粒径が12μｍとされている根拠は、最大粒径が12μ
ｍを超えれば、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結
体10中に粗大粒子として存在することとなり、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の高密度化ないし高
強度化を阻害することにある。
かつ最大粒径が12μｍであり、特に平均粒径が0.5〜３
μｍでかつ最大粒径が６μｍであれば好ましい。ここで
ホウ化チタンTiB2粒子20の平均粒径を0.5〜８μｍとす
る根拠は、（ｉ）平均粒径が0.5μｍ未満となれば、ホ
ウ化チタンTiB2粒子20の表面酸化が顕著化し、かつホウ
化チタンTiB2粒子20間の凝集が顕著となって、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の焼結を著しく阻害
することとなり、また（ii）平均粒径が８μｍを超えれ
ば、焼結の駆動力が小さくなって、本発明のホウ化チタ
ンセラミックス焼結体10を緻密化せしめることが困難化
し、ホウ化チタンTiB2粒子20に既存の亀裂が拡大され本
発明のホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度を低下
せしめることにある。加えてホウ化チタンTiB2粒子20の
最大粒径が12μｍとされている根拠は、最大粒径が12μ
ｍを超えれば、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結
体10中に粗大粒子として存在することとなり、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の高密度化ないし高
強度化を阻害することにある。
ホウ化チタンTiB2粒子20の粒界近傍には、ホウ化チタン
TiB2と後述の金属Ｍのホウ化物MB,MB2あるいはM3Bなど
との混合固溶相からなる粒界相21が形成されている。こ
れによりホウ化チタンTiB2粒子20と結合層30との間の結
合力が、十分の大きさとされており、結果的に本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度を確保してい
る。
TiB2と後述の金属Ｍのホウ化物MB,MB2あるいはM3Bなど
との混合固溶相からなる粒界相21が形成されている。こ
れによりホウ化チタンTiB2粒子20と結合層30との間の結
合力が、十分の大きさとされており、結果的に本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度を確保してい
る。
結合層30は、遷移金属であるクロムCr（以下、金属Ｍと
いう）とホウ化チタンTiB2と炭素Ｃとの間の TiB2＋2M＋Ｃ→2MB＋TiC あるいは TiB2＋Ｍ＋Ｃ→MB2＋TiC あるいは TiB2＋6M＋Ｃ→2M3B＋TiC などの反応によって生成されたホウ化金属すなわち金属
Ｍのホウ化物MB,MB2あるいはM3Bなどと炭化チタンTiCと
が混合固溶したマトリックス層であって、空孔が十分に
除去されている。これによりホウ化チタンTiB2粒子20間
の結合力が、十分の大きさとされており、またセラミッ
クス焼結体10の相対密度（すなわち全体積から空孔体積
を差し引いた体積を全体積で除した値）が95％以上とな
っているので、結果的に本発明のホウ化チタンセラミッ
クス焼結体10の密度および強度が確保されている。ここ
で結合層すなわちマトリックス層30から空孔が実質的に
除去されている根拠は、金属Ｍのホウ化物すなわちホウ
化金属MB,MB2あるいはM3Bなどの粒径と炭化チタンTiCの
粒径とがほぼ一致しており、互いに均質に混合固溶して
いることにある。
いう）とホウ化チタンTiB2と炭素Ｃとの間の TiB2＋2M＋Ｃ→2MB＋TiC あるいは TiB2＋Ｍ＋Ｃ→MB2＋TiC あるいは TiB2＋6M＋Ｃ→2M3B＋TiC などの反応によって生成されたホウ化金属すなわち金属
Ｍのホウ化物MB,MB2あるいはM3Bなどと炭化チタンTiCと
が混合固溶したマトリックス層であって、空孔が十分に
除去されている。これによりホウ化チタンTiB2粒子20間
の結合力が、十分の大きさとされており、またセラミッ
クス焼結体10の相対密度（すなわち全体積から空孔体積
を差し引いた体積を全体積で除した値）が95％以上とな
っているので、結果的に本発明のホウ化チタンセラミッ
クス焼結体10の密度および強度が確保されている。ここ
で結合層すなわちマトリックス層30から空孔が実質的に
除去されている根拠は、金属Ｍのホウ化物すなわちホウ
化金属MB,MB2あるいはM3Bなどの粒径と炭化チタンTiCの
粒径とがほぼ一致しており、互いに均質に混合固溶して
いることにある。
更に本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結体の
一実施例について、その製造要領を説明する。
一実施例について、その製造要領を説明する。
第１工程において、ホウ化チタンTiB2粉末と金属Ｍ粉末
および炭素Ｃ粉末あるいは金属炭化物MC粉末とを適宜の
配合比で互いに配合することにより、セラミックス配合
物を作成する。
および炭素Ｃ粉末あるいは金属炭化物MC粉末とを適宜の
配合比で互いに配合することにより、セラミックス配合
物を作成する。
すなわち（ｉ）平均粒径が0.5〜８μｍ（好ましくは0.5
〜３μｍ）で最大粒径が12μｍ（好ましくは６μｍ）で
あり純度が99重量％以上のホウ化チタンTiB2と、（ii）
平均粒径が１〜５μｍ（好ましくは１〜３μｍ）で最大
粒径が12μｍ（好ましくは６μｍ）の金属Ｍと、（ii
i）比表面積が50〜150m2/g（好ましくは80〜150m2/g）
で純度が99.9重量％以上であり平均粒径が10〜100nm
（好ましくは10〜50nm）で最大粒径が150nm（好ましく
は100nm）の炭素（たとえばカーボンブラックなど）Ｃ
とを、互いに配合し、第１のセラミックス配合物を作成
する。第１のセラミック配合物においては、金属Ｍおよ
び炭素Ｃの混合物１〜25重量％に対しホウ化チタンTiB2
が75〜99重量％だけ配合されている。また金属Ｍと炭素
Ｃとの配合比は、重量比で7:0.1〜10である。
〜３μｍ）で最大粒径が12μｍ（好ましくは６μｍ）で
あり純度が99重量％以上のホウ化チタンTiB2と、（ii）
平均粒径が１〜５μｍ（好ましくは１〜３μｍ）で最大
粒径が12μｍ（好ましくは６μｍ）の金属Ｍと、（ii
i）比表面積が50〜150m2/g（好ましくは80〜150m2/g）
で純度が99.9重量％以上であり平均粒径が10〜100nm
（好ましくは10〜50nm）で最大粒径が150nm（好ましく
は100nm）の炭素（たとえばカーボンブラックなど）Ｃ
とを、互いに配合し、第１のセラミックス配合物を作成
する。第１のセラミック配合物においては、金属Ｍおよ
び炭素Ｃの混合物１〜25重量％に対しホウ化チタンTiB2
が75〜99重量％だけ配合されている。また金属Ｍと炭素
Ｃとの配合比は、重量比で7:0.1〜10である。
あるいは（ｉ）平均粒径が0.5〜８μｍ（好ましくは0.5
〜３μｍ）で最大粒径が12μｍ（好ましくは６μｍ）で
あり純度が99重量％以上のホウ化チタンTiB2と、（ii）
平均粒径が１〜10μｍ（好ましくは１〜３μｍ）で最大
粒径が15μｍ（好ましくは６μｍ）の金属炭化物MCと
を、それぞれ11〜99.9重量％と0.1〜89重量％との割合
で互いに配合し、第２のセラミックス配合物を作成す
る。
〜３μｍ）で最大粒径が12μｍ（好ましくは６μｍ）で
あり純度が99重量％以上のホウ化チタンTiB2と、（ii）
平均粒径が１〜10μｍ（好ましくは１〜３μｍ）で最大
粒径が15μｍ（好ましくは６μｍ）の金属炭化物MCと
を、それぞれ11〜99.9重量％と0.1〜89重量％との割合
で互いに配合し、第２のセラミックス配合物を作成す
る。
ここでホウ化チタンTiB2の純度が99重量％以上とされて
いる根拠は、焼結時に不純物が悪影響を及ぼすことを回
避することにある。
いる根拠は、焼結時に不純物が悪影響を及ぼすことを回
避することにある。
金属Ｍの平均粒径が１〜５μｍとされている根拠は、
（ｉ）平均粒径が１μｍ未満となれば、金属Ｍ粒子の表
面酸化が顕著化し、かつ金属Ｍ粒子間の凝集もしくは金
属Ｍ粒子とホウ化チタンTiB2粒子あるいは炭素Ｃ粒子と
の間の凝集が顕著となって、本発明のホウ化チタンセラ
ミックス焼結体10の焼結を著しく阻害することとなり、
また（ii）平均粒径が５μｍを超えれば、本発明のホウ
化チタンセラミックス焼結体10のマトリックス層30ある
いはホウ化チタンTiB2粒子20の粒界近傍に形成された粒
界相21中に粗大粒子となって存在し、本発明のホウ化チ
タンセラミックス焼結体10の強度を低下せしめることと
なることにある。金属Ｍの最大粒径が12μｍとされてい
る根拠は、最大粒径が12μｍを超えれば、金属Ｍ粒子に
既存の亀裂が拡大され、本発明のホウ化チタンセラミッ
クス焼結体10の強度が低下されることにある。
（ｉ）平均粒径が１μｍ未満となれば、金属Ｍ粒子の表
面酸化が顕著化し、かつ金属Ｍ粒子間の凝集もしくは金
属Ｍ粒子とホウ化チタンTiB2粒子あるいは炭素Ｃ粒子と
の間の凝集が顕著となって、本発明のホウ化チタンセラ
ミックス焼結体10の焼結を著しく阻害することとなり、
また（ii）平均粒径が５μｍを超えれば、本発明のホウ
化チタンセラミックス焼結体10のマトリックス層30ある
いはホウ化チタンTiB2粒子20の粒界近傍に形成された粒
界相21中に粗大粒子となって存在し、本発明のホウ化チ
タンセラミックス焼結体10の強度を低下せしめることと
なることにある。金属Ｍの最大粒径が12μｍとされてい
る根拠は、最大粒径が12μｍを超えれば、金属Ｍ粒子に
既存の亀裂が拡大され、本発明のホウ化チタンセラミッ
クス焼結体10の強度が低下されることにある。
また炭素Ｃの平均粒径が10〜100nmとされている根拠
は、（ｉ）平均粒径が10nm未満となれば、炭素Ｃ粒子の
表面酸化が顕著化し、かつ炭素Ｃ粒子間の凝集が顕著と
なって、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結体10の
焼結を著しく阻害することとなり、また（ii）平均粒径
が100nmを超えれば、マトリックス層30中に粗大粒子と
して存在することとなって、本発明のホウ化チタンセラ
ミックス焼結体10の強度を低下せしめることにある。炭
素Ｃの最大粒径が150nmとされている根拠は、最大粒径
が150nmを超えれば、炭素Ｃ粒子に既存の亀裂あるいは
ホウ化チタンTiB2との間の反応によって生じた炭化チタ
ンTiC粒子に既存の亀裂が拡大され、本発明のホウ化チ
タンセラミックス焼結体10の強度を低下せしめることに
ある。
は、（ｉ）平均粒径が10nm未満となれば、炭素Ｃ粒子の
表面酸化が顕著化し、かつ炭素Ｃ粒子間の凝集が顕著と
なって、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結体10の
焼結を著しく阻害することとなり、また（ii）平均粒径
が100nmを超えれば、マトリックス層30中に粗大粒子と
して存在することとなって、本発明のホウ化チタンセラ
ミックス焼結体10の強度を低下せしめることにある。炭
素Ｃの最大粒径が150nmとされている根拠は、最大粒径
が150nmを超えれば、炭素Ｃ粒子に既存の亀裂あるいは
ホウ化チタンTiB2との間の反応によって生じた炭化チタ
ンTiC粒子に既存の亀裂が拡大され、本発明のホウ化チ
タンセラミックス焼結体10の強度を低下せしめることに
ある。
更に炭素Ｃの比表面積が50〜150m2/gとされている根拠
は、（ｉ）比表面積が50m2/g未満となれば、炭素Ｃ粒子
が大き過ぎることとなってホウ化チタンTiB2との間の反
応が短時間で進行できないこととなり、また（ii）比表
面積が150m2/gを超えれば、炭素Ｃ粒子が互いに凝集す
ることとなってホウ化チタンTiB2および金属Ｍとの混合
ができなくなることにある。
は、（ｉ）比表面積が50m2/g未満となれば、炭素Ｃ粒子
が大き過ぎることとなってホウ化チタンTiB2との間の反
応が短時間で進行できないこととなり、また（ii）比表
面積が150m2/gを超えれば、炭素Ｃ粒子が互いに凝集す
ることとなってホウ化チタンTiB2および金属Ｍとの混合
ができなくなることにある。
加えて金属炭化物MCの平均粒径が１〜10μｍとされてい
る根拠は、（ｉ）平均粒径が１μｍ未満となれば、金属
炭化物MC粒子の表面酸化が顕著化し、かつ金属炭化物MC
間の凝集が顕著となって、本発明のホウ化チタンセラミ
ックス焼結体10の焼結を著しく阻害することとなり、ま
た（ii）平均粒径が10μｍを超えれば、マトリックス層
30中に粗大粒子として存在することとなって、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度を低下せしめ
ることにある。金属炭化物MCの最大粒径が15μｍとされ
ている根拠は、最大粒径が15μｍを超えれば、金属炭化
物MC粒子に既存の亀裂あるいはホウ化チタンTiB2との間
の反応によって生じたホウ化金属MB,MB2あるいはM3Bな
どに既存の亀裂が拡大され、本発明のホウ化チタンセラ
ミックス焼結体10の強度を低下せしめることにある。
る根拠は、（ｉ）平均粒径が１μｍ未満となれば、金属
炭化物MC粒子の表面酸化が顕著化し、かつ金属炭化物MC
間の凝集が顕著となって、本発明のホウ化チタンセラミ
ックス焼結体10の焼結を著しく阻害することとなり、ま
た（ii）平均粒径が10μｍを超えれば、マトリックス層
30中に粗大粒子として存在することとなって、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度を低下せしめ
ることにある。金属炭化物MCの最大粒径が15μｍとされ
ている根拠は、最大粒径が15μｍを超えれば、金属炭化
物MC粒子に既存の亀裂あるいはホウ化チタンTiB2との間
の反応によって生じたホウ化金属MB,MB2あるいはM3Bな
どに既存の亀裂が拡大され、本発明のホウ化チタンセラ
ミックス焼結体10の強度を低下せしめることにある。
第２工程において、第１もしくは第２のセラミックス配
合物を、適宜の混合機によって均質に混合し、セラミッ
クス混合物を作成する。
合物を、適宜の混合機によって均質に混合し、セラミッ
クス混合物を作成する。
第３工程において、セラミックス混合物を、バインダ
（たとえばポリビニルアルコール）とともに適宜の金型
に収容したのち、適宜の圧力（たとえば100〜800kg/cm2
の圧力）を印加して一軸加圧し、セラミックス圧粉体を
作成する。
（たとえばポリビニルアルコール）とともに適宜の金型
に収容したのち、適宜の圧力（たとえば100〜800kg/cm2
の圧力）を印加して一軸加圧し、セラミックス圧粉体を
作成する。
第４工程において、セラミックス圧粉体を、適宜の圧力
（たとえば800〜3500kg/cm2の圧力）を印加してCIP処理
すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施し、セラミックス
成形体とする。
（たとえば800〜3500kg/cm2の圧力）を印加してCIP処理
すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施し、セラミックス
成形体とする。
第５工程において、セラミックス成形体を、真空雰囲気
（10-3Torr以下の気圧であることが好ましい），アルゴ
ン雰囲気あるいは水素ガス雰囲気などの非酸化性雰囲気
（すなわち中性ないし還元性の雰囲気）中において無加
圧状態もしくは加圧状態（100〜500kg/cm2の圧力を印
加）で1500〜2000℃（好ましくは1700〜1900℃）の温度
により適宜の時間をかけて焼結し、セラミックス焼結体
10とする。ここで非酸化性雰囲気とされる根拠は、チタ
ンTi,ホウ素B,金属Ｍもしくは炭素Ｃが酸化されないよ
うにすることにある。
（10-3Torr以下の気圧であることが好ましい），アルゴ
ン雰囲気あるいは水素ガス雰囲気などの非酸化性雰囲気
（すなわち中性ないし還元性の雰囲気）中において無加
圧状態もしくは加圧状態（100〜500kg/cm2の圧力を印
加）で1500〜2000℃（好ましくは1700〜1900℃）の温度
により適宜の時間をかけて焼結し、セラミックス焼結体
10とする。ここで非酸化性雰囲気とされる根拠は、チタ
ンTi,ホウ素B,金属Ｍもしくは炭素Ｃが酸化されないよ
うにすることにある。
以上により、本発明にかかるホウ化チタンセラミックス
焼結体10が製造される。
焼結体10が製造される。
加えて本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結体
の一実施例について、一層の理解を図るために、具体的
な数値などを挙げて説明する。
の一実施例について、一層の理解を図るために、具体的
な数値などを挙げて説明する。
（実施例１〜７） 平均粒径が１μｍであるクロムCrと、比表面積が135m2/
gで純度が99重量％であるカーボンブラックＣとの混合
比を変えて作成した混合物2.5重量％に対し、平均粒径
が３μｍでかつ最大粒径が６μｍであり純度が99重量％
であるホウ化チタンTiB2を97.5重量％だけ配合して作成
したセラミックス配合物100部を、プラスチック容器中
にウレタンボールおよび300部のエチレンアルコールと
ともに収容せしめ、24時間かけて湿式混合し、これによ
りセラミックス混合物を作成した。
gで純度が99重量％であるカーボンブラックＣとの混合
比を変えて作成した混合物2.5重量％に対し、平均粒径
が３μｍでかつ最大粒径が６μｍであり純度が99重量％
であるホウ化チタンTiB2を97.5重量％だけ配合して作成
したセラミックス配合物100部を、プラスチック容器中
にウレタンボールおよび300部のエチレンアルコールと
ともに収容せしめ、24時間かけて湿式混合し、これによ
りセラミックス混合物を作成した。
セラミックス混合物は、60℃の温度に10時間保持して十
分に乾燥した。そののちセラミックス混合物100部は、
バインダとしてのポリビニルアルコール２部とともに適
宜の金型に収容し、300kg/cm2の圧力を印加して一軸加
圧することにより、セラミックス圧粉体とした。
分に乾燥した。そののちセラミックス混合物100部は、
バインダとしてのポリビニルアルコール２部とともに適
宜の金型に収容し、300kg/cm2の圧力を印加して一軸加
圧することにより、セラミックス圧粉体とした。
セラミックス圧粉体は、3000kg/cm2の圧力を印加してCI
P処理すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施すことによ
り、セラミックス成形体とした。
P処理すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施すことによ
り、セラミックス成形体とした。
セラミックス成形体は、無加圧状態のアルゴン雰囲気中
において15℃／分の昇温速度で1900℃の温度まで加熱
し、かつ1900℃の温度に１時間にわたり維持することに
より、セラミックス焼結体10とした。
において15℃／分の昇温速度で1900℃の温度まで加熱
し、かつ1900℃の温度に１時間にわたり維持することに
より、セラミックス焼結体10とした。
セラミックス焼結体10は、外表面を研磨処理したのち、
たとえば実施例４の場合（以下同様）について光学顕微
鏡で写真観察したところ、第２図に示すとおりであっ
た。すなわちホウ化チタン粒子20の脱落により生じた陥
凹部が散点状に配置されており、また結合層30が空孔を
有さず緻密であることが判明した。
たとえば実施例４の場合（以下同様）について光学顕微
鏡で写真観察したところ、第２図に示すとおりであっ
た。すなわちホウ化チタン粒子20の脱落により生じた陥
凹部が散点状に配置されており、また結合層30が空孔を
有さず緻密であることが判明した。
セラミックス焼結体10は、適度な力を作用せしめて破断
し、その破断面を走査型電子顕微鏡で写真観察したとこ
ろ、第３図に示すとおりであった。すなわちホウ化チタ
ンTiB2粒子20において粒内破壊が生じており、ホウ化チ
タンTiB2粒子20が結合層30によって強固に結合されてい
ることが判明した。結合層30は、Ｘ線回折分析およびEP
MA分析により、ホウ化チタンTiB2とクロムCrとカーボン
ブラックＣとの間の反応 TiB2＋2Cr＋Ｃ→2CrB＋TiC によって生じたホウ化クロムCrBおよび炭化チタンTiCの
混合固溶したマトリックス層（第４図〜第10図参照）で
あることが判明した。
し、その破断面を走査型電子顕微鏡で写真観察したとこ
ろ、第３図に示すとおりであった。すなわちホウ化チタ
ンTiB2粒子20において粒内破壊が生じており、ホウ化チ
タンTiB2粒子20が結合層30によって強固に結合されてい
ることが判明した。結合層30は、Ｘ線回折分析およびEP
MA分析により、ホウ化チタンTiB2とクロムCrとカーボン
ブラックＣとの間の反応 TiB2＋2Cr＋Ｃ→2CrB＋TiC によって生じたホウ化クロムCrBおよび炭化チタンTiCの
混合固溶したマトリックス層（第４図〜第10図参照）で
あることが判明した。
セラミックス焼結体10は、60℃に加温された王水に３分
間浸漬することによってその外表面をエッチング処理し
たのち、光学顕微鏡によって写真観察したところ、第４
図に示すとおりであった。すなわちエッチング処理によ
りホウ化チタンTiB2粒子20が脱落して生じた陥凹部を測
定することにより、ホウ化チタンTiB2粒子20の平均粒径
が２〜４μｍに止まっていることが判明した。換言すれ
ばホウ化チタンTiB2粒子20は、当初に比しほとんど成長
していないことが判明した。これはクロムCrおよびカー
ボンブラックＣが、焼結に際し TiB2＋2Cr＋Ｃ→2CrB＋TiC の反応を生じており、ホウ化チタンTiB2粒子20の成長が
抑制されているためである。またホウ化チタンTiB2粒子
20の粒界近傍には、Ｘ線回折分析およびEPMA分析によ
り、ホウ化チタンTiB2とホウ化クロムCrBとの混合固溶
相からなる粒界相が形成されていることも判明した（第
６図〜第10図参照）。
間浸漬することによってその外表面をエッチング処理し
たのち、光学顕微鏡によって写真観察したところ、第４
図に示すとおりであった。すなわちエッチング処理によ
りホウ化チタンTiB2粒子20が脱落して生じた陥凹部を測
定することにより、ホウ化チタンTiB2粒子20の平均粒径
が２〜４μｍに止まっていることが判明した。換言すれ
ばホウ化チタンTiB2粒子20は、当初に比しほとんど成長
していないことが判明した。これはクロムCrおよびカー
ボンブラックＣが、焼結に際し TiB2＋2Cr＋Ｃ→2CrB＋TiC の反応を生じており、ホウ化チタンTiB2粒子20の成長が
抑制されているためである。またホウ化チタンTiB2粒子
20の粒界近傍には、Ｘ線回折分析およびEPMA分析によ
り、ホウ化チタンTiB2とホウ化クロムCrBとの混合固溶
相からなる粒界相が形成されていることも判明した（第
６図〜第10図参照）。
加えてセラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度
を測定したところ、それぞれ第１表に示すとおりであっ
た。
を測定したところ、それぞれ第１表に示すとおりであっ
た。
（実施例８〜14） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物5.0重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を95重量％だけ配合したことを
除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を95重量％だけ配合したことを
除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例15〜21） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物7.5重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を92.5重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を92.5重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例22〜28） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物10.0重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を90.0重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を90.0重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例29〜35） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物12.5重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を87.5重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を87.5重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例36〜42） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物15.0重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を85.0重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を85.0重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例43〜49） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物17.5重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を82.5重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を82.5重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例50〜56） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物20.0重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を80.0重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を80.0重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例57〜63） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物22.5重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を77.5重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を77.5重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例64〜70） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物25.0重量％に
対し、ホウ化チタンTiB2を75.0重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
対し、ホウ化チタンTiB2を75.0重量％だけ配合したこと
を除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（実施例71〜77） クロムCrとカーボンブラックＣとの混合物7.5重量％に
対してホウ化チタンTiB2を92.5重量％だけ配合し、かつ
焼結温度を1500℃としたことを除き、実施例１〜７を反
復した。
対してホウ化チタンTiB2を92.5重量％だけ配合し、かつ
焼結温度を1500℃としたことを除き、実施例１〜７を反
復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（実施例78〜84） 焼結温度を1600℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。
復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（実施例85〜91） 焼結温度を1700℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。
復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（実施例92〜98） 焼結温度を1800℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。
復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（実施例99〜105） 実施例15〜21を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（実施例106） 平均粒径が３μｍである炭化クロムCr3C2と、平均粒径
が３μｍでかつ最大粒径が６μｍであり純度が99重量％
であるホウ化チタンTiB2とを、それぞれ2.5重量％と97.
5重量％との割合で配合してセラミックス配合物を作成
し、かつ焼結温度を1800℃としたことを除き、実施例１
を反復した。
が３μｍでかつ最大粒径が６μｍであり純度が99重量％
であるホウ化チタンTiB2とを、それぞれ2.5重量％と97.
5重量％との割合で配合してセラミックス配合物を作成
し、かつ焼結温度を1800℃としたことを除き、実施例１
を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例107） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ5.0
重量％と95.0重量％との割合で配合してセラミックス配
合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
重量％と95.0重量％との割合で配合してセラミックス配
合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例108） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ7.5
重量％と92.5重量％との割合で配合してセラミックス配
合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
重量％と92.5重量％との割合で配合してセラミックス配
合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例109） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ10.
0重量％と90.0重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
0重量％と90.0重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例110） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ12.
5重量％と87.5重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
5重量％と87.5重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例111） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ15.
0重量％と85.0重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
0重量％と85.0重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例112） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ17.
5重量％と82.5重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
5重量％と82.5重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例113） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ20.
0重量％と80.0重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
0重量％と80.0重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例114） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ22.
5重量％と77.5重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
5重量％と77.5重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例115） 炭化クロムCr3C2とホウ化チタンTiB2とを、それぞれ25.
0重量％と75.0重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
0重量％と75.0重量％との割合で配合してセラミックス
配合物を作成したことを除き、実施例106を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（実施例116） 焼結温度を1500℃としたことを除き、実施例108を反復
した。
した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
（実施例117） 焼結温度を1600℃としたことを除き、実施例108を反復
した。
した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
（実施例118） 焼結温度を1700℃としたことを除き、実施例108を反復
した。
した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
（実施例119） 実施例108を反復した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強 度を測定したところ、それぞれ第４表に示すとおりであ
った。
った。
（実施例120） 焼結温度を1900℃としたことを除き、実施例108を反復
した。
した。
セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
したところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
（比較例１） セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クＣを除去したことを除き、実施例１〜70を反復した。
クＣを除去したことを除き、実施例１〜70を反復した。
すなわち平均粒径が３μｍで最大粒径が６μｍであり純
度が99重量％のホウ化チタンTiB2100部を、バインンダ
としてのポリビニルアルコール２部とともに適宜の金型
に収容し、300kg/cm2の圧力を印加して一軸加圧するこ
とにより、セラミックス圧粉体を作成した。
度が99重量％のホウ化チタンTiB2100部を、バインンダ
としてのポリビニルアルコール２部とともに適宜の金型
に収容し、300kg/cm2の圧力を印加して一軸加圧するこ
とにより、セラミックス圧粉体を作成した。
セラミックス圧粉体は、3000kg/cm2の圧力を印加してCI
P処理すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施すことによ
り、セラミックス成形体とした。
P処理すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施すことによ
り、セラミックス成形体とした。
セラミックス成形体は、無加圧状態のアルゴン雰囲気中
において15℃／分の昇温速度で1900℃の温度まで加熱
し、かつ1900℃の温度に１時間にわたり維持することに
より、セラミックス焼結体とした。
において15℃／分の昇温速度で1900℃の温度まで加熱
し、かつ1900℃の温度に１時間にわたり維持することに
より、セラミックス焼結体とした。
セラミックス焼結体は、適度な力を作用せしめて破断
し、その破断面を走査型電子顕微鏡で写真観察したとこ
ろ第11図に示すとおりであった。すなわちホウ化チタン
TiB2粒子の粒界破壊が支配的に生じており、ホウ化チタ
ンTiB2粒子間の結合があまり強固でないことが判明し
た。
し、その破断面を走査型電子顕微鏡で写真観察したとこ
ろ第11図に示すとおりであった。すなわちホウ化チタン
TiB2粒子の粒界破壊が支配的に生じており、ホウ化チタ
ンTiB2粒子間の結合があまり強固でないことが判明し
た。
加えてセラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を
測定したところ、それぞれ第１表に示すとおりであっ
た。
測定したところ、それぞれ第１表に示すとおりであっ
た。
（比較例２） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例１〜７を反復した。
ことを除き、実施例１〜７を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例３） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例８〜14を反復した。
ことを除き、実施例８〜14を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例４） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例15〜21を反復した。
ことを除き、実施例15〜21を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例５） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例22〜28を反復した。
ことを除き、実施例22〜28を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例６） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例29〜35を反復した。
ことを除き、実施例29〜35を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例７） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例36〜42を反復した。
ことを除き、実施例36〜42を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例８） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例43〜49を反復した。
ことを除き、実施例43〜49を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例９） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例50〜56を反復した。
ことを除き、実施例50〜56を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例10） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例57〜63を反復した。
ことを除き、実施例57〜63を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例11） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例64〜70を反復した。
ことを除き、実施例64〜70を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第１表に示すとおりであった。
（比較例12） セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クＣを除去したことを除き、実施例71〜77を反復した。
クＣを除去したことを除き、実施例71〜77を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例13） セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クＣを除去したことを除き、実施例78〜84を反復した。
クＣを除去したことを除き、実施例78〜84を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例14） セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クＣを除去したことを除き、実施例85〜91を反復した。
クＣを除去したことを除き、実施例85〜91を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例15） セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クＣを除去したことを除き、実施例92〜98を反復した。
クＣを除去したことを除き、実施例92〜98を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例16） セラミックス配合物からクロムCrおよびカーボンブラッ
クＣを除去したことを除き、実施例99〜105を反復し
た。
クＣを除去したことを除き、実施例99〜105を反復し
た。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例17） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例71〜77を反復した。
ことを除き、実施例71〜77を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例18） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例78〜84を反復した。
ことを除き、実施例78〜84を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例19） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例85〜91を反復した。
ことを除き、実施例85〜91を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例20） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例92〜98を反復した。
ことを除き、実施例92〜98を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例21） セラミックス配合物からカーボンブラックＣを除去した
ことを除き、実施例99〜105を反復した。
ことを除き、実施例99〜105を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第２表に示すとおりであった。
（比較例22） セラミックス配合物から炭化クロムCr3C2を除去したこ
とを除き、実施例106〜115を反復した。
とを除き、実施例106〜115を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第３表に示すとおりであった。
（比較例23〜27） セラミックス配合物から炭化クロムCr3C2を除去したこ
とを除き、それぞれ実施例116〜120を反復した。
とを除き、それぞれ実施例116〜120を反復した。
セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
たところ、それぞれ第４表に示すとおりであった。
なお上述の実施例１〜105は、クロムCrおよびカーボン
ブラックＣの混合物2.5〜25重量％に対しホウ化チタンT
iB2を75〜97.5重量％だけ配合し、かつクロムCrおよび
カーボンブラックＣとの配合比を重量比で7:0.2〜５と
して作成されたセラミックス配合物に関してのみ実行さ
れたが、クロムCrおよびカーボンブラックＣの混合物１
〜25重量％に対しホウ化チタンを75〜99重量％だけ配合
し、かつクロムCrおよびカーボンブラックＣとの配合比
を重量比で7:0.1〜10として作成されたセラミックス配
合物についても良好な結果が得られている。
ブラックＣの混合物2.5〜25重量％に対しホウ化チタンT
iB2を75〜97.5重量％だけ配合し、かつクロムCrおよび
カーボンブラックＣとの配合比を重量比で7:0.2〜５と
して作成されたセラミックス配合物に関してのみ実行さ
れたが、クロムCrおよびカーボンブラックＣの混合物１
〜25重量％に対しホウ化チタンを75〜99重量％だけ配合
し、かつクロムCrおよびカーボンブラックＣとの配合比
を重量比で7:0.1〜10として作成されたセラミックス配
合物についても良好な結果が得られている。
また上述の実施例106〜120は、2.5〜25重量％の炭化ク
ロムCr3C2に対し75〜97.5重量％だけのホウ化チタンTiB
2を配合して作成されたセラミックス配合物に関しての
み実行されたが、0.1〜89重量％の炭化クロムCr3C2に対
し11〜99.9重量％のホウ化チタンTiB2を配合して作成さ
れたセラミックス配合物についても良好な結果が得られ
ている。
ロムCr3C2に対し75〜97.5重量％だけのホウ化チタンTiB
2を配合して作成されたセラミックス配合物に関しての
み実行されたが、0.1〜89重量％の炭化クロムCr3C2に対
し11〜99.9重量％のホウ化チタンTiB2を配合して作成さ
れたセラミックス配合物についても良好な結果が得られ
ている。
（３）発明の効果 上述より明らかなように本発明にかかるホウ化チタンセ
ラミックス焼結体は、 クロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリ
ックス層が、ホウ化チタン粒子の間に配置され てなるので、 （ｉ）ホウ化チタンTiB2粒子間のマトリックス層に空孔
が発生することを十分に抑制できる効果 を有し、ひいては （ii）高密度および高強度とできる効果を有する。
ラミックス焼結体は、 クロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリ
ックス層が、ホウ化チタン粒子の間に配置され てなるので、 （ｉ）ホウ化チタンTiB2粒子間のマトリックス層に空孔
が発生することを十分に抑制できる効果 を有し、ひいては （ii）高密度および高強度とできる効果を有する。
第１図は本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結
体の一実施例を示す拡大断面図、第２図は第１図実施例
の研磨処理後した外表面の組織を示す光学顕微鏡写真、
第３図は第１図実施例の破断面の組織を示す走査型電子
顕微鏡写真、第４図は第１図実施例のエッチング処理し
た外表面の組織を示す光学顕微鏡写真、第５図は第１図
実施例のエッチング処理した外表面の組織を示す走査型
電子顕微鏡写真、第６図は第１図実施例の研磨処理した
外表面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真、第７図は第
６図の模写図、第８図は第１図実施例の研磨処理した外
表面の組織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の
結果を示すＸ線強度分布図、第９図（ａ）は第１図実施
例の研磨処理した外表面の組織のEPMA分析すなわち電子
プローブ微小分析の結果を示すＸ線強度分布写真、第９
図（ｂ）は第１図実施例の研磨処理した外表面の組織の
EPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を示すＸ
線強度分布写真、第９図（ｃ）は第９図（ａ）（ｂ）を
重ね合わせて作成した模写図、第10図は第１図実施例の
Ｘ線回折分析の結果を示すグラフ図、第11図は比較例１
として示したホウ化チタンセラミックス焼結体の破断面
の組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。10 ……ホウ化チタンセラミックス焼結体 20……ホウ化チタン粒子 21……粒界相 30……マトリックス層
体の一実施例を示す拡大断面図、第２図は第１図実施例
の研磨処理後した外表面の組織を示す光学顕微鏡写真、
第３図は第１図実施例の破断面の組織を示す走査型電子
顕微鏡写真、第４図は第１図実施例のエッチング処理し
た外表面の組織を示す光学顕微鏡写真、第５図は第１図
実施例のエッチング処理した外表面の組織を示す走査型
電子顕微鏡写真、第６図は第１図実施例の研磨処理した
外表面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真、第７図は第
６図の模写図、第８図は第１図実施例の研磨処理した外
表面の組織のEPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の
結果を示すＸ線強度分布図、第９図（ａ）は第１図実施
例の研磨処理した外表面の組織のEPMA分析すなわち電子
プローブ微小分析の結果を示すＸ線強度分布写真、第９
図（ｂ）は第１図実施例の研磨処理した外表面の組織の
EPMA分析すなわち電子プローブ微小分析の結果を示すＸ
線強度分布写真、第９図（ｃ）は第９図（ａ）（ｂ）を
重ね合わせて作成した模写図、第10図は第１図実施例の
Ｘ線回折分析の結果を示すグラフ図、第11図は比較例１
として示したホウ化チタンセラミックス焼結体の破断面
の組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。10 ……ホウ化チタンセラミックス焼結体 20……ホウ化チタン粒子 21……粒界相 30……マトリックス層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長島 秀夫 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社中央研究所内 (72)発明者 松下 純一 愛知県名古屋市港区築三町１丁目11番地 株式会社エス・ティー・ケー・セラミック ス研究所内 (72)発明者 林 真輔 愛知県名古屋市天白区久方２丁目12番１号 豊田工業大学内 (56)参考文献 特開 昭63−206361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−206362（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】クロムのホウ化物と炭化チタンとの混合固
溶したマトリックス層が、ホウ化チタン粒子の間に配置
され、該ホウ化チタン粒子が平均粒径0.5〜８μｍ、最
大粒径12μｍ以下であり、ホウ化チタン粒子が実質的に
隣合うホウ化チタン粒子と接触しないことを特徴とする
ホウ化チタンセラミックス焼結体。 - 【請求項２】95％以上の相対密度を有していることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のホウ化チタン
セラミックス焼結体。 - 【請求項３】無加圧状態で焼結してなることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項もしくは第（２）項記載の
ホウ化チタンセラミックス焼結体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328627A JPH0679978B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ホウ化チタンセラミックス焼結体 |
| US07/285,571 US5185112A (en) | 1987-12-25 | 1988-12-16 | Titanium boride ceramic material |
| DE3843712A DE3843712C2 (de) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Titanborid-Keramikmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328627A JPH0679978B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ホウ化チタンセラミックス焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01172273A JPH01172273A (ja) | 1989-07-07 |
| JPH0679978B2 true JPH0679978B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=18212378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328627A Expired - Lifetime JPH0679978B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ホウ化チタンセラミックス焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679978B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0684266B2 (ja) * | 1988-01-14 | 1994-10-26 | 東芝セラミックス株式会社 | ホウ化チタンセラミックス焼結体 |
| CN113416078B (zh) * | 2021-08-09 | 2022-09-27 | 燕山大学 | 一种非化学计量比硼化钛及利用该非化学计量比硼化钛制备的高熵硼化物陶瓷 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4985115A (ja) * | 1972-12-13 | 1974-08-15 | ||
| JPS6144768A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-04 | 旭硝子株式会社 | 高強度硼化物焼結体 |
| JPS62260775A (ja) * | 1986-05-01 | 1987-11-13 | 工業技術院長 | 炭化チタニウム・ハフニウム―ホウ化金属基セラミックス材料 |
| JPH0742167B2 (ja) * | 1986-08-18 | 1995-05-10 | 日本鋼管株式会社 | 二硼化チタン焼結体の製造方法 |
| JPS63206362A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | 株式会社エス・テイ−・ケ−・セラミツクス研究所 | 二硼化金属基セラミツクスの製造方法 |
| JPH07100626B2 (ja) * | 1987-02-20 | 1995-11-01 | 東芝セラミックス株式会社 | ＴｉＢ▲下２▼基セラミックスの製造方法 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62328627A patent/JPH0679978B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01172273A (ja) | 1989-07-07 |
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