JPH07267734A - 粒子分散窒化珪素質焼結体及びその製造方法 - Google Patents
粒子分散窒化珪素質焼結体及びその製造方法Info
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- JPH07267734A JPH07267734A JP6062527A JP6252794A JPH07267734A JP H07267734 A JPH07267734 A JP H07267734A JP 6062527 A JP6062527 A JP 6062527A JP 6252794 A JP6252794 A JP 6252794A JP H07267734 A JPH07267734 A JP H07267734A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高密度で、高い機械的強度及び高い靭性を有
する粒子分散窒化珪素質焼結体、及びその安価な製造方
法を提供する。 【構成】 １種類以上の希土類酸化物、酸化マグネシウ
ム、窒化クロム、炭化珪素、及び、残部が窒化珪素と窒
化珪素中に不可避的に含まれる酸化珪素からなる。その
製造方法は、１種類以上の希土類酸化物、酸化マグネシ
ウム、窒化クロム、炭化珪素、及び残部が窒化珪素と窒
化珪素中に不可避的に含まれる酸化珪素からなる混合粉
末を成形し、該成形体を窒素ガスを含む雰囲気中１４５
０〜１６５０℃の温度範囲で焼結する。
する粒子分散窒化珪素質焼結体、及びその安価な製造方
法を提供する。 【構成】 １種類以上の希土類酸化物、酸化マグネシウ
ム、窒化クロム、炭化珪素、及び、残部が窒化珪素と窒
化珪素中に不可避的に含まれる酸化珪素からなる。その
製造方法は、１種類以上の希土類酸化物、酸化マグネシ
ウム、窒化クロム、炭化珪素、及び残部が窒化珪素と窒
化珪素中に不可避的に含まれる酸化珪素からなる混合粉
末を成形し、該成形体を窒素ガスを含む雰囲気中１４５
０〜１６５０℃の温度範囲で焼結する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械的強度及び靭性の
優れた粒子分散窒化珪素質焼結体及びその製造方法に関
するものである。
優れた粒子分散窒化珪素質焼結体及びその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）は共有結合性の
強い物質であり、単味では焼結が困難であるため、種々
の添加物を加えて、一般に１７００℃以上の高温にて焼
結されている。例えば酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）と
酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3）を添加した系では、耐
熱衝撃性においては優れたものが得られているが、耐熱
性、機械的強度、靭性に劣っている場合があった。耐熱
性を向上させることを目的として、特開昭６２−２０７
７６６号公報に開示されているＹ2 Ｏ3 ＋Ａｌ2Ｏ3 ＋
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を添加した系、特開昭６２
−２０７７６５号公報に開示されているＹ2 Ｏ3 ＋酸化
セリウム（ＣｅＯ2 ）＋ＭｇＯを添加した系等が試みら
れており、耐熱性の向上等に効果が認められることが知
られている。また特開昭５７−５１１７５号公報では、
ＭｇＯ＋ＳｉＯ2 の焼結助剤に加えて、Ｔｉ，Ｖ，Ｃ
ｒ，Ｚｒ等の炭化物、窒化物を添加した系が試みられて
おり、耐摩耗性の向上が知られている。さらに、特開昭
６３−３０９８２４号公報では、希土類酸化物＋ＭｇＯ
に珪化チタンまたは／及び珪化ジルコニウムを加えた系
が試みられており、比較的高い強度と靭性が得られるこ
とが知られている。
強い物質であり、単味では焼結が困難であるため、種々
の添加物を加えて、一般に１７００℃以上の高温にて焼
結されている。例えば酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）と
酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3）を添加した系では、耐
熱衝撃性においては優れたものが得られているが、耐熱
性、機械的強度、靭性に劣っている場合があった。耐熱
性を向上させることを目的として、特開昭６２−２０７
７６６号公報に開示されているＹ2 Ｏ3 ＋Ａｌ2Ｏ3 ＋
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を添加した系、特開昭６２
−２０７７６５号公報に開示されているＹ2 Ｏ3 ＋酸化
セリウム（ＣｅＯ2 ）＋ＭｇＯを添加した系等が試みら
れており、耐熱性の向上等に効果が認められることが知
られている。また特開昭５７−５１１７５号公報では、
ＭｇＯ＋ＳｉＯ2 の焼結助剤に加えて、Ｔｉ，Ｖ，Ｃ
ｒ，Ｚｒ等の炭化物、窒化物を添加した系が試みられて
おり、耐摩耗性の向上が知られている。さらに、特開昭
６３−３０９８２４号公報では、希土類酸化物＋ＭｇＯ
に珪化チタンまたは／及び珪化ジルコニウムを加えた系
が試みられており、比較的高い強度と靭性が得られるこ
とが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記材料で
は、耐熱衝撃性、耐熱性は優れるものの、機械的強度及
び靭性を飛躍的に改善するには至っていないため、より
厳しい使用環境下、特に高応力の生じる自動車エンジン
部材等の構造部材へ適用するに当たっては信頼性に欠け
る等の問題点があった。従って、耐熱性の向上に加え
て、機械的強度及び靭性のさらに向上したものが望まれ
る。また、製品の製造に関しては、窒化珪素焼結体の焼
結温度が一般に１７００℃以上と高く、炉の短寿命化、
高い運転コスト等が操業上の問題となっている場合が多
い。
は、耐熱衝撃性、耐熱性は優れるものの、機械的強度及
び靭性を飛躍的に改善するには至っていないため、より
厳しい使用環境下、特に高応力の生じる自動車エンジン
部材等の構造部材へ適用するに当たっては信頼性に欠け
る等の問題点があった。従って、耐熱性の向上に加え
て、機械的強度及び靭性のさらに向上したものが望まれ
る。また、製品の製造に関しては、窒化珪素焼結体の焼
結温度が一般に１７００℃以上と高く、炉の短寿命化、
高い運転コスト等が操業上の問題となっている場合が多
い。
【０００４】本発明は上記の如き課題を解決するために
行なわれたものである。すなわち、本発明の目的は、高
密度で、高い機械的強度及び高い靭性を有する粒子分散
窒化珪素質焼結体、及びその安価な製造方法を提供する
ことにある。
行なわれたものである。すなわち、本発明の目的は、高
密度で、高い機械的強度及び高い靭性を有する粒子分散
窒化珪素質焼結体、及びその安価な製造方法を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の粒子分散窒化珪
素質焼結体は、１種類以上の希土類酸化物１〜８重量
％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１〜８重量％、窒化ク
ロム（Ｃｒ2 Ｎ）１〜８重量％、炭化珪素（ＳｉＣ）
０．１〜３重量％、及び、残部が窒化珪素（Ｓｉ
3Ｎ4 ）とＳｉ3 Ｎ4 中に不可避的に含まれる酸化珪素
（ＳｉＯ2 ）からなることを特徴とするものである。
素質焼結体は、１種類以上の希土類酸化物１〜８重量
％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１〜８重量％、窒化ク
ロム（Ｃｒ2 Ｎ）１〜８重量％、炭化珪素（ＳｉＣ）
０．１〜３重量％、及び、残部が窒化珪素（Ｓｉ
3Ｎ4 ）とＳｉ3 Ｎ4 中に不可避的に含まれる酸化珪素
（ＳｉＯ2 ）からなることを特徴とするものである。
【０００６】本発明の焼結体は、希土類酸化物が少なく
とも１種類以上含まれるが、本発明の希土類酸化物とし
ては、例えばＹ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2 ，酸化ネオジウム（Ｎ
ｄ2Ｏ3 ）等が挙げられる。希土類元素の酸化物は窒化
珪素の焼結時にα相からβ相への結晶相転移をその融液
中で促進させる機能を持ち、さらに窒化珪素の柱状相を
生成することにより強度靭性を向上させる。これらの成
分の合計が、８重量％を超えると得られた焼結体の高温
での機械的強度が低下するので、８重量％以下であるこ
とが好ましい。また１重量％より少ないと融液が不十分
で十分な緻密化がなされないため好ましくない。従って
その添加量としては１〜８重量％の範囲であることが望
ましい。
とも１種類以上含まれるが、本発明の希土類酸化物とし
ては、例えばＹ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2 ，酸化ネオジウム（Ｎ
ｄ2Ｏ3 ）等が挙げられる。希土類元素の酸化物は窒化
珪素の焼結時にα相からβ相への結晶相転移をその融液
中で促進させる機能を持ち、さらに窒化珪素の柱状相を
生成することにより強度靭性を向上させる。これらの成
分の合計が、８重量％を超えると得られた焼結体の高温
での機械的強度が低下するので、８重量％以下であるこ
とが好ましい。また１重量％より少ないと融液が不十分
で十分な緻密化がなされないため好ましくない。従って
その添加量としては１〜８重量％の範囲であることが望
ましい。
【０００７】ＭｇＯは上記希土類酸化物と共に焼結時に
液相を形成するが、その融点を希土類酸化物単味の場合
に比べて低下させる効果を持ち、より焼結相転移を促進
し、ひいては低温にての緻密化を助長する作用を持つ。
また、ＭｇＯを添加すると焼結過程で生成する柱状相の
アスペクト比（長軸と短軸の比）が大きくなり、かつ短
軸の径が大きくなる性質を有するため靭性の向上が図ら
れる。本発明の焼結体は、１〜８重量％のＭｇＯからな
るが、８重量％より多いと組織の均質性が損なわれ、ま
た１重量％より少ないと十分なアスペクト比が得られな
い。
液相を形成するが、その融点を希土類酸化物単味の場合
に比べて低下させる効果を持ち、より焼結相転移を促進
し、ひいては低温にての緻密化を助長する作用を持つ。
また、ＭｇＯを添加すると焼結過程で生成する柱状相の
アスペクト比（長軸と短軸の比）が大きくなり、かつ短
軸の径が大きくなる性質を有するため靭性の向上が図ら
れる。本発明の焼結体は、１〜８重量％のＭｇＯからな
るが、８重量％より多いと組織の均質性が損なわれ、ま
た１重量％より少ないと十分なアスペクト比が得られな
い。
【０００８】Ｃｒ2 Ｎは、焼結後に焼結体中に分散粒子
として残留し、Ｓｉ3 Ｎ4 相、粒界相との熱膨張係数
差、ヤング率の相異等により、分散粒子近傍に残留応力
を発生させ、破壊の際の破壊エネルギーを向上させる効
果を持ち、靭性を著しく向上させる作用を持つ。本発明
の焼結体ではＣｒ2 Ｎを１〜８重量％含むが、８重量％
より多く添加すると高温での耐酸化性が低下し、また１
重量％より少ないと靭性の向上に十分寄与が認められな
い。また、分散させるＣｒ2 Ｎの粒子径としては、平均
結晶粒径の範囲が、０．５〜１０μｍであることが好ま
しい。０．５μｍより小さいと靭性への寄与が得られ難
く、また、１０μｍより大きいと強度の低下を招く。
として残留し、Ｓｉ3 Ｎ4 相、粒界相との熱膨張係数
差、ヤング率の相異等により、分散粒子近傍に残留応力
を発生させ、破壊の際の破壊エネルギーを向上させる効
果を持ち、靭性を著しく向上させる作用を持つ。本発明
の焼結体ではＣｒ2 Ｎを１〜８重量％含むが、８重量％
より多く添加すると高温での耐酸化性が低下し、また１
重量％より少ないと靭性の向上に十分寄与が認められな
い。また、分散させるＣｒ2 Ｎの粒子径としては、平均
結晶粒径の範囲が、０．５〜１０μｍであることが好ま
しい。０．５μｍより小さいと靭性への寄与が得られ難
く、また、１０μｍより大きいと強度の低下を招く。
【０００９】ＳｉＣは、焼結過程にて分散粒子として焼
結体中に残留し、β−Ｓｉ3 Ｎ4 粒の粗大化を抑制する
効果を持ち、高い強度を得ると共に低温での緻密化を促
進する作用を持つ。本発明の焼結体では、ＳｉＣを０．
１〜３重量％含むが、０．１重量％未満では、β−Ｓｉ
3 Ｎ4 結晶粒の粗大化抑制に十分寄与することができ
ず、また３重量％を超えると靭性が損なわれる。ＳｉＣ
の平均結晶粒径の範囲としては、０．０１〜０．２μｍ
であることが望ましい。０．０１μｍより小さいと焼結
過程で酸化されてＳｉＯ2 となってしまい、０．２μｍ
より大きいとβ−Ｓｉ3 Ｎ4 粒の微細化に十分な効果を
示さない。
結体中に残留し、β−Ｓｉ3 Ｎ4 粒の粗大化を抑制する
効果を持ち、高い強度を得ると共に低温での緻密化を促
進する作用を持つ。本発明の焼結体では、ＳｉＣを０．
１〜３重量％含むが、０．１重量％未満では、β−Ｓｉ
3 Ｎ4 結晶粒の粗大化抑制に十分寄与することができ
ず、また３重量％を超えると靭性が損なわれる。ＳｉＣ
の平均結晶粒径の範囲としては、０．０１〜０．２μｍ
であることが望ましい。０．０１μｍより小さいと焼結
過程で酸化されてＳｉＯ2 となってしまい、０．２μｍ
より大きいとβ−Ｓｉ3 Ｎ4 粒の微細化に十分な効果を
示さない。
【００１０】本発明の粒子分散窒化珪素質焼結体には、
１種類以上の希土類酸化物１〜８重量％、ＭｇＯ１〜８
重量％、Ｃｒ2 Ｎ１〜８重量％、ＳｉＣ０．１〜３重量
％、Ｓｉ3 Ｎ4 中に不可避的に含まれるＳｉＯ2 が含ま
れるが、これら組成の組み合わせにより高い強度と高い
靭性を得るという本課題が達成された。
１種類以上の希土類酸化物１〜８重量％、ＭｇＯ１〜８
重量％、Ｃｒ2 Ｎ１〜８重量％、ＳｉＣ０．１〜３重量
％、Ｓｉ3 Ｎ4 中に不可避的に含まれるＳｉＯ2 が含ま
れるが、これら組成の組み合わせにより高い強度と高い
靭性を得るという本課題が達成された。
【００１１】本発明の粒子分散窒化珪素質焼結体の製造
方法は、１種類以上の希土類酸化物１〜８重量％、Ｍｇ
Ｏ１〜８重量％、Ｃｒ2 Ｎ１〜８重量％、ＳｉＣ０．１
〜３重量％、及び残部がＳｉ3 Ｎ4 とＳｉ3 Ｎ4 中に不
可避的に含まれるＳｉＯ2 からなる混合粉末を成形し、
該成形体を窒素ガスを含む雰囲気中１４５０〜１６５０
℃の温度範囲で焼結するものである。
方法は、１種類以上の希土類酸化物１〜８重量％、Ｍｇ
Ｏ１〜８重量％、Ｃｒ2 Ｎ１〜８重量％、ＳｉＣ０．１
〜３重量％、及び残部がＳｉ3 Ｎ4 とＳｉ3 Ｎ4 中に不
可避的に含まれるＳｉＯ2 からなる混合粉末を成形し、
該成形体を窒素ガスを含む雰囲気中１４５０〜１６５０
℃の温度範囲で焼結するものである。
【００１２】本発明において使用される窒化珪素粉末は
α型もしくはβ型の結晶構造を持つ窒化珪素粉末で焼結
時に十分に高い嵩密度とするためには、平均粒径２μｍ
以下の微粒子であることが望ましい。焼結助剤として添
加する希土類酸化物、ＭｇＯも均質かつ高密度の焼結体
を得るためには平均粒径が２μｍ以下の微粒子であるこ
とが好ましい。
α型もしくはβ型の結晶構造を持つ窒化珪素粉末で焼結
時に十分に高い嵩密度とするためには、平均粒径２μｍ
以下の微粒子であることが望ましい。焼結助剤として添
加する希土類酸化物、ＭｇＯも均質かつ高密度の焼結体
を得るためには平均粒径が２μｍ以下の微粒子であるこ
とが好ましい。
【００１３】本発明方法においては、これらの各成分の
混合は、水、アセトンもしくはｎ−ヘキサン等の溶媒を
用い、窒化珪素もしくは炭化珪素のポット及びボールを
用いて遊星型混合機で行なう。このように調整された混
合粉末を加圧成形し所定の形状の成形体とする。成形法
しては、公知の成形法により行なう。例えば、板状体で
は１軸成形圧１０〜１００MPa 、２次静水圧成形圧１０
０〜７００MPa で成形する。
混合は、水、アセトンもしくはｎ−ヘキサン等の溶媒を
用い、窒化珪素もしくは炭化珪素のポット及びボールを
用いて遊星型混合機で行なう。このように調整された混
合粉末を加圧成形し所定の形状の成形体とする。成形法
しては、公知の成形法により行なう。例えば、板状体で
は１軸成形圧１０〜１００MPa 、２次静水圧成形圧１０
０〜７００MPa で成形する。
【００１４】この成形体を１４５０〜１６５０℃で加熱
焼結し、焼結体を得る。焼結方法としては、窒素ガスを
含む雰囲気にて、常圧焼結法、ガス圧焼結法、熱間静水
圧プラス焼結法、ホットプレス法の何れの方法も用いる
ことが可能であり、さらに１種もしくは複数の焼結法を
組み合わせることも可能である。窒素ガスを含む雰囲気
で焼結するのは、焼結中でのＳｉ3 Ｎ4 の分解を抑制す
るためである。１４５０℃未満では十分高い密度が得ら
れずＣｒ2 Ｎ粒子近傍に高い残留応力を発生させること
が困難であり、高い靭性が得られない。また、１６５０
℃より高い温度では、β−Ｓｉ3 Ｎ4 結晶粒が粗大化
し、高い強度が得られない。
焼結し、焼結体を得る。焼結方法としては、窒素ガスを
含む雰囲気にて、常圧焼結法、ガス圧焼結法、熱間静水
圧プラス焼結法、ホットプレス法の何れの方法も用いる
ことが可能であり、さらに１種もしくは複数の焼結法を
組み合わせることも可能である。窒素ガスを含む雰囲気
で焼結するのは、焼結中でのＳｉ3 Ｎ4 の分解を抑制す
るためである。１４５０℃未満では十分高い密度が得ら
れずＣｒ2 Ｎ粒子近傍に高い残留応力を発生させること
が困難であり、高い靭性が得られない。また、１６５０
℃より高い温度では、β−Ｓｉ3 Ｎ4 結晶粒が粗大化
し、高い強度が得られない。
【００１５】焼結の際には希土類酸化物，ＭｇＯ，Ｓｉ
3 Ｎ4 中に不可避的に含まれるＳｉＯ2 からなる液相を
均一に分布させるために３０分以上保持することが好ま
しい。
3 Ｎ4 中に不可避的に含まれるＳｉＯ2 からなる液相を
均一に分布させるために３０分以上保持することが好ま
しい。
【００１６】
【作用】本発明の粒子分散窒化珪素質焼結体には、１種
類以上の希土類酸化物、ＭｇＯ、そして分散粒子として
Ｃｒ2 ＮとＳｉＣが含まれるが、これら組成の組み合わ
せにより、得られた焼結体は、実質的にＳｉ3 Ｎ4 粒か
らなる母相にある程度大きなＣｒ2 Ｎ粒子と極微細なＳ
ｉＣが共存する組織を呈し、抗折強さが室温で１２００
MPa 以上の高強度、靭性が６．４MPam1/2 以上の高靭性
を有し、構造材料としての信頼性が高い。また低融点助
剤及び低温での緻密化を促進する微細ＳｉＣ粒の組み合
わせ添加により通常の焼結温度より１００〜２００℃低
い１４５０〜１６５０℃の温度範囲にて焼結が可能であ
る。
類以上の希土類酸化物、ＭｇＯ、そして分散粒子として
Ｃｒ2 ＮとＳｉＣが含まれるが、これら組成の組み合わ
せにより、得られた焼結体は、実質的にＳｉ3 Ｎ4 粒か
らなる母相にある程度大きなＣｒ2 Ｎ粒子と極微細なＳ
ｉＣが共存する組織を呈し、抗折強さが室温で１２００
MPa 以上の高強度、靭性が６．４MPam1/2 以上の高靭性
を有し、構造材料としての信頼性が高い。また低融点助
剤及び低温での緻密化を促進する微細ＳｉＣ粒の組み合
わせ添加により通常の焼結温度より１００〜２００℃低
い１４５０〜１６５０℃の温度範囲にて焼結が可能であ
る。
【００１７】高信頼性でかつ複雑な形状の焼結体を安価
に得るためには、常圧焼結法を用いることが好ましい
が、特に、高い靭性を有する焼結体を得るためには、ガ
ス圧焼結法もしくは熱間静水圧プレス焼結法を用いるこ
とが望ましい。後述する実施例に示されているように、
熱間静水圧プレス焼結を施したもので、靭性値ＫICが９
MPam1/2 と極めて高い焼結体が得られている。
に得るためには、常圧焼結法を用いることが好ましい
が、特に、高い靭性を有する焼結体を得るためには、ガ
ス圧焼結法もしくは熱間静水圧プレス焼結法を用いるこ
とが望ましい。後述する実施例に示されているように、
熱間静水圧プレス焼結を施したもので、靭性値ＫICが９
MPam1/2 と極めて高い焼結体が得られている。
【００１８】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例と共に説明す
る。Ｓｉ3 Ｎ4 粉末（平均粒径０．５μｍ）に希土類酸
化物粉末、ＭｇＯ粉末（平均粒径０．３μｍ）、Ｃｒ2
Ｎ粉末及びＳｉＣ粉末を表１に示す所定量（重量％）添
加し、溶媒として水を用いて窒化珪素製ボールミルで２
４時間混練した。
る。Ｓｉ3 Ｎ4 粉末（平均粒径０．５μｍ）に希土類酸
化物粉末、ＭｇＯ粉末（平均粒径０．３μｍ）、Ｃｒ2
Ｎ粉末及びＳｉＣ粉末を表１に示す所定量（重量％）添
加し、溶媒として水を用いて窒化珪素製ボールミルで２
４時間混練した。
【００１９】なお用いた希土類酸化物粉末は、Ｙ2 Ｏ3
粉末（平均粒径０．５μｍ）、ＣｅＯ2 粉末（平均粒径
０．８μｍ）、Ｎｄ2 Ｏ3 粉末（平均粒径１．０μｍ）
である。また、Ｃｒ2 Ｎ粉末、及びＳｉＣ粉末の平均粒
径は表１中に示す。
粉末（平均粒径０．５μｍ）、ＣｅＯ2 粉末（平均粒径
０．８μｍ）、Ｎｄ2 Ｏ3 粉末（平均粒径１．０μｍ）
である。また、Ｃｒ2 Ｎ粉末、及びＳｉＣ粉末の平均粒
径は表１中に示す。
【００２０】次いで得られた混合粉末を乾燥、成形後焼
結した。成形条件としては金型１軸成形圧５０MPa 、冷
間静水圧による加圧１５０MPa とし、６０mm×６０mm×
１０mmの板状体を得た。焼結としては、窒素ガス雰囲気
大気圧中にて、表１中に示す温度、圧力下にて行なっ
た。
結した。成形条件としては金型１軸成形圧５０MPa 、冷
間静水圧による加圧１５０MPa とし、６０mm×６０mm×
１０mmの板状体を得た。焼結としては、窒素ガス雰囲気
大気圧中にて、表１中に示す温度、圧力下にて行なっ
た。
【００２１】本発明により得られた各焼結体の特性を焼
結助剤の添加量、焼結条件と共に表１に示す。機械的強
度については、ＪＩＳ Ｒ１６０１に準拠し室温及び大
気雰囲気中１０００℃にて４点曲げ試験を行ない、抗折
強さとして測定した。靭性についてはＪＩＳ Ｒ１６０
７のＳＥＰＢ（Single Edge Pre-cracked Beam）法によ
り室温にて破壊靭性値ＫICを測定した。
結助剤の添加量、焼結条件と共に表１に示す。機械的強
度については、ＪＩＳ Ｒ１６０１に準拠し室温及び大
気雰囲気中１０００℃にて４点曲げ試験を行ない、抗折
強さとして測定した。靭性についてはＪＩＳ Ｒ１６０
７のＳＥＰＢ（Single Edge Pre-cracked Beam）法によ
り室温にて破壊靭性値ＫICを測定した。
【００２２】表１に示すように、本発明の実施例による
ものは抗折強さ、靭性共に優れるが、比較例に該当する
試料では本発明の実施例と比べて特に室温抗折強さ及び
靭性が劣ることが確認された。
ものは抗折強さ、靭性共に優れるが、比較例に該当する
試料では本発明の実施例と比べて特に室温抗折強さ及び
靭性が劣ることが確認された。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、上記の如く耐熱性を備
えた粒子分散窒化珪素質焼結体において、機械的強度、
靭性をより優れたものとすることが可能となった。この
ことにより信頼性の非常に優れた窒化珪素質焼結体の作
製が可能となり、１６５０℃未満の低温で製造可能なこ
とを併せてその工業的有用性は非常に大きい。
えた粒子分散窒化珪素質焼結体において、機械的強度、
靭性をより優れたものとすることが可能となった。この
ことにより信頼性の非常に優れた窒化珪素質焼結体の作
製が可能となり、１６５０℃未満の低温で製造可能なこ
とを併せてその工業的有用性は非常に大きい。
Claims (4)
- 【請求項１】 １種類以上の希土類酸化物１〜８重量
％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１〜８重量％、窒化ク
ロム（Ｃｒ2 Ｎ）１〜８重量％、炭化珪素（ＳｉＣ）
０．１〜３重量％、及び、残部が窒化珪素（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）とＳｉ3 Ｎ4 中に不可避的に含まれる酸化珪素
（ＳｉＯ2 ）からなることを特徴とする粒子分散窒化珪
素質焼結体。 - 【請求項２】 窒化クロム（Ｃｒ2 Ｎ）の平均結晶粒径
の範囲が、０．５〜１０μｍである請求項１記載の粒子
分散窒化珪素質焼結体。 - 【請求項３】 炭化珪素（ＳｉＣ）の平均結晶粒径の範
囲が、０．０１〜０．２μｍである請求項１あるいは２
記載の粒子分散窒化珪素質焼結体。 - 【請求項４】 １種類以上の希土類酸化物１〜８重量
％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１〜８重量％、窒化ク
ロム（Ｃｒ2 Ｎ）１〜８重量％、炭化珪素（ＳｉＣ）
０．１〜３重量％、及び、残部が窒化珪素（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）とＳｉ3 Ｎ4 中に不可避的に含まれる酸化珪素
（ＳｉＯ2 ）からなる混合粉末を成形し、該成形体を窒
素ガスを含む雰囲気中１４５０〜１６５０℃の温度範囲
で焼結することを特徴とする粒子分散窒化珪素質焼結体
の製造方法。
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| JP06252794A JP3152558B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 粒子分散窒化珪素質焼結体及びその製造方法 |
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| JP06252794A JP3152558B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 粒子分散窒化珪素質焼結体及びその製造方法 |
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| JPH07267734A true JPH07267734A (ja) | 1995-10-17 |
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| JP06252794A Expired - Fee Related JP3152558B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 粒子分散窒化珪素質焼結体及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152558B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002201074A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 窒化珪素質焼結体及びその製造方法 |
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-
1994
- 1994-03-31 JP JP06252794A patent/JP3152558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002201074A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 窒化珪素質焼結体及びその製造方法 |
| US6657166B2 (en) * | 2001-03-09 | 2003-12-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Silicon nitride sintered material and production process thereof |
| JP4685257B2 (ja) * | 2001-03-09 | 2011-05-18 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化珪素質焼結体及びその製造方法 |
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| JP3152558B2 (ja) | 2001-04-03 |
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