JPH0747508B2 - High-density oxide sintering method - Google Patents

High-density oxide sintering method

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JPH0747508B2
JPH0747508B2 JP61173198A JP17319886A JPH0747508B2 JP H0747508 B2 JPH0747508 B2 JP H0747508B2 JP 61173198 A JP61173198 A JP 61173198A JP 17319886 A JP17319886 A JP 17319886A JP H0747508 B2 JPH0747508 B2 JP H0747508B2
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sintering
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holding
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征夫 柿崎
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Description

【発明の詳細な説明】 I 発明の背景 技術分野 本発明は、酸化物の高密度焼結方法、特に熱間静水圧焼
結方法の改良に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved method for high density sintering of oxides, in particular hot isostatic pressing.

先行技術とその問題点 近年、金型プレスによる成型方法に代わって、粉末をゴ
ム、プラスチックのような柔軟な袋に入れて密封し、周
囲から均等に圧力を加えて成型する、いわゆるラバープ
レス法が広く利用されるようになってきた。しかし、ラ
バープレス法は常温で粉末を加圧成形するだけで、焼結
体を作成するためには、成形体をさらに焼結する工程が
必要となる。
Prior art and its problems In recent years, the so-called rubber press method, in which powder is placed in a flexible bag such as rubber or plastic, sealed and molded by uniformly applying pressure from the surroundings, instead of the molding method by a die press Has become widely used. However, in the rubber pressing method, the powder is simply compacted at room temperature, and a step of further sintering the compact is required to form the sintered compact.

この2段階の作業を同時に行う方法として、ラバープレ
ス法に加熱処理を導入した熱間静水圧焼結法(以下、HI
Pと略称)が開発され、最近ではセラミックス材料製造
へのHIPの利用も急速に進んでいる。
As a method of performing these two steps at the same time, a hot isostatic pressing method (hereinafter referred to as HI
The abbreviation "P" was developed, and recently, the use of HIP for the production of ceramic materials has been rapidly progressing.

一方、各種フェライト等酸化物系セラミックス材料の中
には、酸化性雰囲気での焼結の必要なもの、あるいは、
焼結時の雰囲気中酸素濃度によって特性が変化するもの
が多い。
On the other hand, among various oxide-based ceramic materials such as ferrite, those requiring sintering in an oxidizing atmosphere, or
In many cases, the characteristics change depending on the oxygen concentration in the atmosphere during sintering.

これに対処する手段として、従来より酸化物セラミック
ス材料の予備焼結体を同一材料粉末中に埋込むことによ
り必要な酸素濃度を調整してHIP処理を行う方法がとら
れてきた(特開昭48-70717号、同53-51217号等)。
As a means for coping with this, a method has conventionally been adopted in which a pre-sintered body of an oxide ceramics material is embedded in the same material powder to adjust the necessary oxygen concentration and HIP treatment is performed (Japanese Patent Laid-Open No. Sho. 48-70717, 53-51217, etc.).

しかし、このような方法では、粉末そのもののコスト
が無視し得ない、粉末への埋込み、粉末からの取り出
しに時間がかかる、圧力媒体ガスの送り込み、回収の
際に粉末が飛散し、発熱体、炉材等を損傷する等の問題
がある。
However, in such a method, the cost of the powder itself is not negligible, embedding in the powder, it takes time to take out from the powder, the feeding of the pressure medium gas, the powder is scattered at the time of recovery, the heating element, There are problems such as damage to furnace materials.

これを解決する手段として一部酸素を含む不活性ガス中
でHIP処理を行う方法が種々検討されているが、いずれ
も未だ成功していない。
Various methods for HIP treatment in an inert gas partially containing oxygen have been studied as means for solving this, but none of them have been successful.

例えば、Mn-Znフェライトの焼結においては、目的物で
あるスピネル構造以外に、ヘマタイト構造等の変質層の
発生、あるいは焼結体にクラックの発生が生じ、実用に
耐えないからである。
This is because, for example, in the sintering of Mn-Zn ferrite, in addition to the target spinel structure, an altered layer such as a hematite structure is generated, or a crack is generated in the sintered body, which is not practical.

II 発明の目的 本発明の目的は、焼結時の雰囲気酸素濃度に敏感に影響
を受け易い酸化物セラミックス材料のHIPを行う際に、
きわめて良好な物性をもつ焼結体が得られる高密度焼結
方法を提供することにある。
II Object of the Invention The object of the present invention is to carry out HIP of an oxide ceramic material that is sensitive to the atmospheric oxygen concentration during sintering.
It is an object of the present invention to provide a high-density sintering method capable of obtaining a sintered body having extremely good physical properties.

III 発明の開示 このような目的は、下記の本発明によって達成される。III DISCLOSURE OF THE INVENTION Such an object is achieved by the present invention described below.

すなわち本発明は、予備焼結体を容器内に収納して、雰
囲気ガスにて加圧下焼結を行う酸化物の高密度焼結方法
において、焼結の際の温度保持段階の雰囲気ガス中の酸
素分圧(%)を、常圧下における保持温度での平衡酸素
分圧(%)よりも小とし、しかも昇温段階および降温段
階での雰囲気ガス中の酸素濃度を、温度保持段階の雰囲
気ガス中の酸素濃度以下としたことを特徴とする酸化物
の高密度焼結方法である。
That is, the present invention is a high-density oxide sintering method in which a pre-sintered body is housed in a container and is sintered under pressure in an atmosphere gas. The oxygen partial pressure (%) is set to be smaller than the equilibrium oxygen partial pressure (%) at the holding temperature under normal pressure, and the oxygen concentration in the atmosphere gas at the temperature raising and lowering stages is set to the atmospheric gas at the temperature holding stage. This is a method for high-density sintering of oxides, which is characterized in that the oxygen concentration is not more than the inside.

IV 発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。IV Specific Structure of the Invention Hereinafter, the specific structure of the present invention will be described in detail.

本発明の高密度焼結方法は、例えば第1図に示されるよ
うな熱間静水圧焼結装置(以下、HIP装置と略称)1を
用いて行われる。
The high-density sintering method of the present invention is carried out using a hot isostatic pressing apparatus (hereinafter abbreviated as HIP apparatus) 1 as shown in FIG. 1, for example.

この場合、高圧容器2内に粉末を所定の形状に成型し予
備焼結した予備焼結体3を担持し発熱体4にて加熱し、
加熱温度を熱電対5にて検知して制御するものである。
In this case, the powder is molded into a predetermined shape in the high-pressure container 2 and the pre-sintered body 3 pre-sintered is carried and heated by the heating element 4,
The heating temperature is detected and controlled by the thermocouple 5.

そして、高圧ガス圧入口6および高圧ガス放出口7によ
って高圧容器2内に所定の雰囲気ガスを圧入あるいは高
圧容器2内からガスを放出して焼結時の雰囲気を制御す
るものである。
Then, a high pressure gas pressure inlet 6 and a high pressure gas discharge port 7 are used to press a predetermined atmosphere gas into the high pressure container 2 or discharge the gas from the high pressure container 2 to control the atmosphere during sintering.

本発明の高密度焼結方法は、第2図に示されるように、
一連の焼結操作を3段階に区分して雰囲気温度および雰
囲気ガスを調整するものである。
The high-density sintering method of the present invention, as shown in FIG.
A series of sintering operations are divided into three stages to adjust the ambient temperature and the ambient gas.

第1段階は昇温段階である。ここでは高圧容器2内の温
度が室温から従来の保持温度近傍までの昇温を行う。そ
して雰囲気ガスは、不活性ガス単独など後述の温度保持
段階の酸素濃度以下のものとする。
The first stage is a temperature raising stage. Here, the temperature inside the high-pressure container 2 is raised from room temperature to near the conventional holding temperature. The atmosphere gas is an inert gas or the like, and has an oxygen concentration equal to or lower than the oxygen concentration in the temperature holding step described later.

不活性ガスは、Ar、He、N2等の1種または2種以上から
なるものであってよく、好ましくはAr単独であるものが
好ましい。
The inert gas may be composed of one kind or two or more kinds of Ar, He, N 2 and the like, and is preferably Ar alone.

そして、酸素分圧は0.005vol%以下、特にMn-Zn系等の
フェライトの場合は0.001vol%以下が好適である。
The oxygen partial pressure is preferably 0.005 vol% or less, and particularly 0.001 vol% or less in the case of Mn-Zn type ferrite.

これは0.005vol%をこえると予備焼結体の酸化が生じる
からである。
This is because if it exceeds 0.005 vol%, the pre-sintered body is oxidized.

この第1段階における高圧容器2内の昇温速度は2〜7
℃/分程度であり、特にMn-Zn系等のフェライトの場合
は3〜5℃/分程度である。この場合昇温は図示のよう
に直線的であっても、そうでなくてもよい。
The temperature rising rate in the high-pressure vessel 2 in this first stage is 2 to 7
C./min., Especially in the case of Mn-Zn type ferrite, etc., about 3-5.degree. C./min. In this case, the temperature rise may or may not be linear as shown.

また、ここでの圧力は、後述の温度保持段階の圧力以下
でよい。より具体的には、一般に昇温開始時は常圧ない
し300Kgf/cm2以下とし、第1段階から第2段階に移る際
に、後に詳述する所定の酸素濃度の雰囲気ガスを圧入し
て所定の圧力にすることになる。
Further, the pressure here may be equal to or lower than the pressure at the temperature holding stage described later. More specifically, generally, the temperature is started to be normal pressure or 300 Kgf / cm 2 or less, and at the time of shifting from the first step to the second step, an atmospheric gas having a predetermined oxygen concentration, which will be described in detail later, is pressed in to a predetermined value. Will be the pressure of.

なお、第1段階での圧力が300Kgh/cm2をこえるとクラッ
ク発生の原因となる。
If the pressure in the first stage exceeds 300 Kgh / cm 2 , cracking will occur.

このような場合、圧力上昇速度は3Kgf/cm2・分程度とす
ればよい。
In such a case, the rate of pressure increase may be about 3 Kgf / cm 2 · min.

なお、第1段階の終了温度は一般に800〜1000℃程度で
あり、Mn-Zn系等のフェライトの場合にも800〜1000℃程
度とする。
The end temperature of the first stage is generally about 800 to 1000 ° C, and is about 800 to 1000 ° C for Mn-Zn type ferrite.

次いで第2段階として温度保持段階に移る。Then, as a second step, the temperature holding step is performed.

ここでは、先述のように、所定の酸素濃度とした雰囲気
にて加圧する。
Here, as described above, the pressure is applied in the atmosphere having a predetermined oxygen concentration.

加圧圧力は一般に300〜1500Kgf/cm2程度、特に500〜100
0kgf/cm2程度とする。
Pressurization pressure is generally about 300-1500 Kgf / cm 2 , especially 500-100.
It should be about 0 kgf / cm 2 .

第2段階における温度プロファイルは、第1段階の終了
温度から昇温して温度保持を行い、そして降温する。
In the temperature profile in the second stage, the temperature is raised from the end temperature of the first stage to maintain the temperature, and then the temperature is lowered.

昇温速度は一般に2〜5℃/分程度とする。The rate of temperature rise is generally about 2 to 5 ° C./minute.

保持温度すなわち焼結温度は、材料や用途によって適宜
決定すればよいが、一般に1100〜1300℃程度、特にフェ
ライトでは11000〜1250℃、このうちMn-Zn系フェライト
では1150〜1200℃程度である。
The holding temperature, that is, the sintering temperature may be appropriately determined depending on the material and application, but is generally about 1100 to 1300 ° C, particularly 11000 to 1250 ° C for ferrite, and about 1150 to 1200 ° C for Mn-Zn ferrite.

保持時間は一般に1〜4時間、特にフェライトでは2〜
3時間である。
The holding time is generally 1 to 4 hours, especially 2 to 2 for ferrite.
3 hours.

さらに、降温速度は一般に2〜5℃/分程度とする。Further, the temperature lowering rate is generally about 2 to 5 ° C./minute.

第2段階での雰囲気は上述した不活性ガスとし、その酸
素分圧(%)は常圧(1atm)での保持温度における平衡
酸素分圧(%)以下とする。
The atmosphere in the second stage is the above-mentioned inert gas, and the oxygen partial pressure (%) is equal to or less than the equilibrium oxygen partial pressure (%) at the holding temperature at normal pressure (1 atm).

保持温度ごとの1atmでの平衡酸素濃度については材料お
よび組成ごとに広く研究が行われていおり、各種文献に
記載されている。
The equilibrium oxygen concentration at 1 atm for each holding temperature has been extensively studied for each material and composition, and is described in various documents.

例えば、マグネタイト、Mn-フェライト、Mn-Znフェライ
ト、Ni-フェライト、Ni-Znフェライト等のスピネル構造
を有するフェライトについては、量論組成およびそれか
ら所定量偏倚した組成について、多岐にわたって種々の
文献に記載されている。
For example, regarding ferrite having a spinel structure such as magnetite, Mn-ferrite, Mn-Zn ferrite, Ni-ferrite, and Ni-Zn ferrite, the stoichiometric composition and the composition deviated by a predetermined amount from it are described in various documents in various documents. Has been done.

例えば、米国特許第3027327号、IEEE Transactoins on
Magnetics,vol.Mag-11 No.5 September 1975 P1312〜13
14、Joernal of the American Ceramic Society vol.64
No.7 P419〜421等である。
For example, US Patent No. 3027327, IEEE Transactoins on
Magnetics, vol.Mag-11 No.5 September 1975 P1312 ~ 13
14, Joernal of the American Ceramic Society vol.64
No. 7 P419-421 etc.

そして、平衡酸素分圧は、これら文献に直接記載された
数値を用い、あるいはこれらに記載の値から計算によ
り、あるいはこれらに記載された方法に従い実験によ
り、容易に決定することができる。
The equilibrium oxygen partial pressure can be easily determined by using the numerical values directly described in these documents, by calculation from the values described therein, or by the experiment according to the method described therein.

第2段階中は、このような平衡酸素分圧よりも低い酸素
分圧で酸素を含有する不活性ガスの雰囲気ガスにて加圧
を行う。このような場合、焼結に際し酸素が消費される
ので、酸素量を一定とするため雰囲気ガスの置換を行う
ことが好ましい。
During the second stage, pressurization is performed with an atmosphere gas of an inert gas containing oxygen at an oxygen partial pressure lower than the equilibrium oxygen partial pressure. In such a case, since oxygen is consumed during sintering, it is preferable to replace the atmospheric gas in order to keep the amount of oxygen constant.

ガス置換の方法としては、第2段階での加圧圧力の例え
ば10〜20%までガス抜きをして減圧し、その後当初の酸
素濃度近傍の酸素を含有する不活性ガスを当初の加圧圧
力まで圧入すればよい。
As a method of gas replacement, depressurize by degassing to, for example, 10 to 20% of the pressurization pressure in the second step, and then depressurize the inert gas containing oxygen near the initial oxygen concentration to the initial pressurization pressure. Just press down.

この場合、ガス置換の回数は、容器容量、焼結体量、圧
力、温度保持時間等によって適宜決定すればよく、通常
1〜5回程度である。
In this case, the number of times of gas replacement may be appropriately determined depending on the container capacity, the amount of sintered body, the pressure, the temperature holding time, etc., and is usually about 1 to 5 times.

なお、ガス置換に際しては、容器内の酸素量をモニター
しながら管理すればよい。そして第2段階の酸素分圧に
は、変動巾±30%程度以内に制御することが好ましい。
When replacing the gas, the amount of oxygen in the container may be monitored and controlled. The oxygen partial pressure in the second stage is preferably controlled within a fluctuation range of about ± 30%.

また、酸素ガス分圧の制御のためには、いわゆる酸素ポ
ンプとして用いられる固体電解質セルを容器内に配置し
てもよい。
Further, in order to control the oxygen gas partial pressure, a solid electrolyte cell used as a so-called oxygen pump may be arranged in the container.

そとて、このような場合、第2段階における酸素分圧は
上述した常圧下での平衡酸素分圧の0.3〜5%、より好
ましくは1%〜4%とすることが好ましい。
Therefore, in such a case, the oxygen partial pressure in the second stage is preferably 0.3 to 5%, more preferably 1% to 4% of the equilibrium oxygen partial pressure under normal pressure described above.

この値が5%をこえると予備焼結体の酸化が生じ、また
0.3%未満となると還元される。
If this value exceeds 5%, oxidation of the pre-sintered body occurs, and
If less than 0.3%, it is reduced.

このため、一般に第2段階での酸素分圧は0.01〜0.05vo
l%程度である。より具体的には、例えばMn-Znフェライ
トでは酸素分圧はより好ましくは、0.03〜0.05vol%程
度であり、酸素圧力は0.3〜0.5Kgf/cm2程度とする。
Therefore, the oxygen partial pressure in the second stage is generally 0.01 to 0.05 vo
It is about l%. More specifically, for example, for Mn-Zn ferrite, the oxygen partial pressure is more preferably about 0.03 to 0.05 vol% and the oxygen pressure is about 0.3 to 0.5 Kgf / cm 2 .

この後、第3段階に移行する。After this, the process moves to the third stage.

第3段階では降温段階であり、第2段階の最終温度か
ら、一般に室温ないし300℃程度まで降温する。降温速
度は3〜10℃/分程度とする。
The third stage is a temperature lowering stage, and the temperature is generally lowered from the final temperature of the second stage to room temperature to about 300 ° C. The rate of temperature decrease is about 3 to 10 ° C / min.

第3段階での雰囲気ガスは不活性ガス単独等の温度保持
段階の酸素濃度以下のものとする。
The atmosphere gas in the third stage should be an inert gas alone or the like with an oxygen concentration equal to or lower than that in the temperature holding stage.

この場合の不活性ガスは、第1段階にて使用した不活性
ガスと同一のものであってよい。そして、酸素分圧は0.
005vol%以下、特にMn-Zn系等のフェライトの場合は0.0
01vol%以下が好適である。0.005vol%をこえると焼結
体の酸化が生じる。
The inert gas in this case may be the same as the inert gas used in the first stage. And the oxygen partial pressure is 0.
005vol% or less, especially 0.0 for Mn-Zn series ferrite
01 vol% or less is suitable. If it exceeds 0.005 vol%, oxidation of the sintered body occurs.

なお雰囲気圧力は温度保持段階の圧力以下とし、通常、
常圧ないし500Kgf/cm2以下とする。
The atmospheric pressure should be below the pressure of the temperature holding stage, and
Normal pressure to 500 Kgf / cm 2 or less.

500Kgf/cm2とこえるとクラック発生の原因となる。If it exceeds 500 Kgf / cm 2 , cracks may occur.

なお、圧力降下速度は4Kgf/cm2・分程度とする。The pressure drop rate is about 4 Kgf / cm 2 · min.

また、高圧容器2内の降温速度は2〜5℃/分程度であ
る。
The temperature lowering rate in the high-pressure container 2 is about 2 to 5 ° C / minute.

このように、特に、第2段階にて雰囲気中の酸素分圧を
常圧焼結の平衡酸素分圧よりも小さくすることにより、
例えば焼結時の雰囲気中の酸素含有量に敏感に影響され
るMn-Zn系等のフェライト等の酸化物の焼結において、
変質層、クラックの発生のない、きわめて良好なMn-Zn
フェライトが得られる。
Thus, in particular, by setting the oxygen partial pressure in the atmosphere to be smaller than the equilibrium oxygen partial pressure of atmospheric pressure sintering in the second step,
For example, in the sintering of oxides such as ferrite such as Mn-Zn system, which is sensitively affected by the oxygen content in the atmosphere during sintering,
Very good Mn-Zn with no altered layer or cracks
Ferrite is obtained.

本発明においては、このような焼結に先立ち、まず、常
法に従い粉末を加圧成型、泥焼成型等を行う。そして、
これを予備焼結する。成型に際しては、各材料に応じた
公知の各種予備処理を行う。
In the present invention, prior to such sintering, the powder is first subjected to pressure molding, mud firing, etc., according to a conventional method. And
This is pre-sintered. At the time of molding, various known pretreatments according to each material are performed.

予備焼成はHIP用セラミックの予備焼成法として一般に
行なわれている方法で行う。
The pre-baking is performed by a method generally used as a pre-baking method for HIP ceramics.

そして、本発明により焼結することのできる予備焼結体
は、酸化物等であり、各種フェライト、チタン酸系セラ
ミックス等がある。
The pre-sintered body that can be sintered according to the present invention is an oxide or the like, and various ferrites, titanic acid-based ceramics and the like are available.

フェライトとしては、Mn-Zn系、Ni-Zn系、等種々のもの
に適用可能である。
The ferrite can be applied to various materials such as Mn-Zn series and Ni-Zn series.

また、装置の発熱体4は通常、Moを使用するが、その
他、Fe-Cr-Al合金等であってもよい。
In addition, although Mo is usually used for the heating element 4 of the apparatus, Fe-Cr-Al alloy or the like may be used.

HIP法に用いる装置は公知のものを用いればよい。A known device may be used for the HIP method.

V 発明の具体的作用効果 本発明の高密度焼結方法は一連の焼結操作を3段階に区
分し、特に焼結温度に保持する第2段階において雰囲気
中の酸素分圧を常圧焼結における平衡酸素分圧よりも低
いものに規制するものである。
V Specific Actions and Effects of the Invention In the high-density sintering method of the present invention, a series of sintering operations is divided into three stages, and in particular, in the second stage in which the sintering temperature is maintained, the oxygen partial pressure in the atmosphere is sintered under normal pressure. It is regulated to be lower than the equilibrium oxygen partial pressure in.

この結果、焼結時の雰囲気中の酸素含有量に敏感に影響
される例えばMn-Znフェライトであっても、変質層、ク
ラックの発生のないきわめて良好な焼結体を得ることが
可能になるという予測できなかった効果が実現した。
As a result, it is possible to obtain a very good sintered body that does not have an altered layer or cracks even if it is, for example, Mn-Zn ferrite that is sensitively affected by the oxygen content in the atmosphere during sintering. The unexpected effect was realized.

また、焼結前後の工程として、従来のような粉末中への
予備焼結体の埋め込みおよび粉末中からの焼結体の取出
し工程が不要である。また、粉末の飛散による発熱体、
炉材の損傷等の発生がないものである。したがって、本
発明により高密度焼結をきわめて容易かつ低コストとす
ることができるものである。
Further, as a process before and after sintering, it is not necessary to embed the pre-sintered body in the powder and take out the sintered body from the powder as in the conventional process. In addition, a heating element due to the scattering of powder,
The furnace material is not damaged. Therefore, according to the present invention, high-density sintering can be made extremely easy and at low cost.

VI 発明の具体的実施例 以下、本発明の実施例を挙げ、本発明をより詳細に説明
する。
VI Specific Examples of the Invention Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples of the present invention.

実施例 粉末材料としてFe2O3換算54mol%、MnO換算30mol%、Zn
O換算16mol%のMn-Znフェライト粉末を用意した。この
粉末を静水圧成型により成型した後、通常の雰囲気予備
焼成法にて予備焼結を行った。
Example As a powder material, 54 mol% in terms of Fe 2 O 3 , 30 mol% in terms of MnO, Zn
16 mol% O-converted Mn-Zn ferrite powder was prepared. This powder was molded by isostatic pressing, and then pre-sintered by a normal atmosphere pre-baking method.

次いで、第1図に示されるような熱間静水圧焼結装置に
て第2図に示される温度プロファイルで焼結した。
Then, it was sintered in a hot isostatic pressing apparatus as shown in FIG. 1 according to the temperature profile shown in FIG.

この場合、第1段階の昇温速度4.5℃/分、第2段階の
昇温温度2.5℃/分、温度保持時間120分、第2段階降温
速度2.5℃/分、第3段階の降温速度4.5℃/分、終了温
度300℃であった。また、他の条件は表1に示す通りで
あった。なお、第1段階の初期圧力および第3段階の最
終圧力は250Kgf/cm2とした。
In this case, the first stage heating rate is 4.5 ° C / min, the second stage heating temperature is 2.5 ° C / min, the temperature holding time is 120 minutes, the second stage cooling rate is 2.5 ° C / min, and the third stage cooling rate is 4.5 ° C / min. ℃ / min, finish temperature 300 ℃. The other conditions were as shown in Table 1. The initial pressure in the first stage and the final pressure in the third stage were 250 Kgf / cm 2 .

また、試料No6〜10では第2段階での酸素分圧を±20%
以内に制御した。
For sample Nos. 6 to 10, the oxygen partial pressure in the second stage is ± 20%.
Controlled within.

このようにして焼結を行って得たMn-Znフェライト焼結
体試料No1〜10について磁気特性として残留磁束密度(B
r)、保磁力(Hc)、周波数500Hz、5MHzでの透磁率(μ
500、(μ5M)を測定した。また、物理特性として、み
かけ密度(S.D)、破壊靱性値(Kic)、抗折強度(F)
を測定した。また、焼結体のスピネル構造以外の変質層
の発生の有無およびクラックの発生の有無を調べた。
As for the magnetic characteristics of the Mn-Zn ferrite sintered compacts sample Nos. 1 to 10 obtained by sintering in this way, the residual magnetic flux density (B
r), coercive force (Hc), frequency 500Hz, permeability at 5MHz (μ
500 , (μ 5M ) was measured. Also, as physical properties, apparent density (SD), fracture toughness value ( Kic ), bending strength (F)
Was measured. In addition, the presence or absence of an altered layer other than the spinel structure of the sintered body and the occurrence of cracks were examined.

結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

表2に示される結果より本発明の効果は明らかである。 From the results shown in Table 2, the effect of the present invention is clear.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の高密度焼結方法にて使用する熱間静
水圧焼結装置の1例を示す断面図である。 第2図は、本発明の高密度焼結方法における雰囲気温度
の経時変化を示す線図である。 符号の説明 1……熱間静水圧焼結装置 2……高圧容器 3……予備焼結体 4……発熱体 5……熱電対 6……高圧ガス圧入口 7……高圧ガス放出口
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a hot isostatic pressing apparatus used in the high-density sintering method of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the change with time of the atmospheric temperature in the high-density sintering method of the present invention. Explanation of symbols 1 ... Hot isostatic pressing device 2 ... High pressure container 3 ... Preliminary sintered body 4 ... Heating element 5 ... Thermocouple 6 ... High pressure gas inlet 7 ... High pressure gas outlet

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】予備焼結体を容器内に収納して、雰囲気ガ
スにて加圧下焼結を行う酸化物の高密度焼結方法におい
て、焼結の際の温度保持段階の雰囲気ガス中の酸素分圧
(%)を、常圧下における保持温度での平衡酸素分圧
(%)よりも小とし、しかも昇温段階および降温段階で
の雰囲気ガス中の酸素濃度を、温度保持段階の雰囲気ガ
ス中の酸素濃度以下としたことを特徴とする酸化物の高
密度焼結方法。
1. A method for high-density sintering of an oxide in which a pre-sintered body is housed in a container and sintered under pressure with an atmospheric gas, wherein the temperature of the atmosphere during the temperature holding step during sintering is kept in the atmosphere gas. The oxygen partial pressure (%) is set to be smaller than the equilibrium oxygen partial pressure (%) at the holding temperature under normal pressure, and the oxygen concentration in the atmosphere gas at the temperature raising and lowering stages is set to the atmospheric gas at the temperature holding stage. A method for high-density sintering of oxides, characterized in that the oxygen concentration is not more than the inside.
【請求項2】温度保持階段の雰囲気中の酸素分圧(%)
が常圧下における保持温度での平衡酸素分圧の0.3〜5
%である特許請求の範囲第1項に記載の酸化物の高密度
焼結方法
2. The oxygen partial pressure (%) in the atmosphere of the temperature-holding stairs.
Is the equilibrium oxygen partial pressure of 0.3 to 5 at the holding temperature under normal pressure.
% High density sintering method of oxide according to claim 1.
【請求項3】酸化物がスピネル構造を有する特許請求の
範囲第1項または第2項に記載の酸化物の高密度焼結方
法。
3. The method for high-density sintering of oxide according to claim 1, wherein the oxide has a spinel structure.
【請求項4】温度保持段階にて、雰囲気ガスを所定の濃
度の酸素を含有する雰囲気ガスで置換する特許請求の範
囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の酸化物の高密
度焼結方法。
4. The high-density calcination of an oxide according to claim 1, wherein the atmosphere gas is replaced with an atmosphere gas containing oxygen at a predetermined concentration in the temperature holding step. How to tie.
【請求項5】温度保持段階の圧力が300〜1500kgf/cm2
ある特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記
載の酸化物の高密度焼結方法。
5. The method for high-density sintering of an oxide according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure in the temperature holding step is 300 to 1500 kgf / cm 2 .
【請求項6】温度保持段階の保持温度が1100〜1300℃で
ある特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記
載の酸化物の高密度焼結方法。
6. The method for high-density sintering of an oxide according to claim 1, wherein the holding temperature in the temperature holding step is 1100-1300 ° C.
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