JPH0769757A - セラミック部品 - Google Patents
セラミック部品Info
- Publication number
- JPH0769757A JPH0769757A JP21263893A JP21263893A JPH0769757A JP H0769757 A JPH0769757 A JP H0769757A JP 21263893 A JP21263893 A JP 21263893A JP 21263893 A JP21263893 A JP 21263893A JP H0769757 A JPH0769757 A JP H0769757A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- nitride
- ceramic
- corrosion
- carbide layer
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
- C04B41/5057—Carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的強度と耐食性の双方にすぐれたセラミ
ック部品を提供すること、さらに製造工程における製品
表記能力の点で有利なセラミック製品を提供すること。 【構成】 窒化物系セラミック母材の表面の少なくとも
一部分に、耐食性炭化物層が形成されてなることを特徴
とするセラミック部品。
ック部品を提供すること、さらに製造工程における製品
表記能力の点で有利なセラミック製品を提供すること。 【構成】 窒化物系セラミック母材の表面の少なくとも
一部分に、耐食性炭化物層が形成されてなることを特徴
とするセラミック部品。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック材料に関
し、特にセラミック母材の表面に耐食性炭化物層が形成
されたセラミック部品に関する。
し、特にセラミック母材の表面に耐食性炭化物層が形成
されたセラミック部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、セラミック材料としては様々な組
成、物性のものが知られており、その応用範囲も飛躍的
に増大している。
成、物性のものが知られており、その応用範囲も飛躍的
に増大している。
【０００３】このようなセラミック部品としては、従
来、Ｓｉ３Ｎ４，ＴｉＮなどの窒化物系セラミックス、
Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２などの酸化物系セラミックス、Ｓ
ｉＣ，Ｂ４Ｃなどの炭化物系セラミックスなど種々の材
料からなるものが既に知られている。この内でもＳｉ３
Ｎ４などの窒化物系セラミックス材料は機械的特性、特
に機械的強度にすぐれることからタービン翼やエンジン
部材用の材料としてその応用範囲が拡大されつつある。
来、Ｓｉ３Ｎ４，ＴｉＮなどの窒化物系セラミックス、
Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２などの酸化物系セラミックス、Ｓ
ｉＣ，Ｂ４Ｃなどの炭化物系セラミックスなど種々の材
料からなるものが既に知られている。この内でもＳｉ３
Ｎ４などの窒化物系セラミックス材料は機械的特性、特
に機械的強度にすぐれることからタービン翼やエンジン
部材用の材料としてその応用範囲が拡大されつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、窒化
物系セラミックスは一般に機械的強度にすぐれている
が、酸その他の外部環境に対する耐食性については必ず
しも充分満足のいくものではないという問題がある。
物系セラミックスは一般に機械的強度にすぐれている
が、酸その他の外部環境に対する耐食性については必ず
しも充分満足のいくものではないという問題がある。
【０００５】また、各種セラミック部品の製造過程にお
いては処理対象となる各製品の製品番号などを当該セラ
ミック部品の表面に適宜表記することが通常行われてい
るが、熱処理や酸処理などにおいてこれらの表記が消去
されることを防止するため、製品の表面に微細な溝ない
し線描で表記することが行われている。しかしながら、
このような部品表面の微細な傷は製品の加工過程におけ
る亀裂や劣化の要因ともなるので好ましいものではな
い。
いては処理対象となる各製品の製品番号などを当該セラ
ミック部品の表面に適宜表記することが通常行われてい
るが、熱処理や酸処理などにおいてこれらの表記が消去
されることを防止するため、製品の表面に微細な溝ない
し線描で表記することが行われている。しかしながら、
このような部品表面の微細な傷は製品の加工過程におけ
る亀裂や劣化の要因ともなるので好ましいものではな
い。
【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、機械的強度と耐食性の双方にすぐれたセラミック
部品を提供することを目的とし、さらに製造工程におけ
る製品表記能力の点で有利なセラミック部品を提供する
ことを目的としている。
あり、機械的強度と耐食性の双方にすぐれたセラミック
部品を提供することを目的とし、さらに製造工程におけ
る製品表記能力の点で有利なセラミック部品を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【問題点を解決するための手段および作用】本発明のセ
ラミック部品は、窒化物系セラミック母材の表面の少な
くとも一部分に、耐食性炭化物層が形成されてなること
を特徴としている。
ラミック部品は、窒化物系セラミック母材の表面の少な
くとも一部分に、耐食性炭化物層が形成されてなること
を特徴としている。
【０００８】このように本発明のセラミック部品におい
ては母材の表面に耐食性炭化物層が形成されているの
で、窒化物系セラミックスが本来的に有する機械的特性
を損なうことなく更にその耐食性を向上させることがで
きる点ですぐれている。
ては母材の表面に耐食性炭化物層が形成されているの
で、窒化物系セラミックスが本来的に有する機械的特性
を損なうことなく更にその耐食性を向上させることがで
きる点ですぐれている。
【０００９】窒化物系セラミック母材としては、ＳｉＮ
系セラミックスが好ましく用いられ得るが、特にＳｉ３
Ｎ４が望ましい。また、これらの窒化物系セラミック母
材中には上記の主要成分の他に、Ｙ２Ｏ３，Ａｌ
２Ｏ３，ＡｌＮ，Ｍｏ２Ｃなどの他の酸化物系、炭化物
系、窒化物系のセラミック成分が配合されていてもよ
い。
系セラミックスが好ましく用いられ得るが、特にＳｉ３
Ｎ４が望ましい。また、これらの窒化物系セラミック母
材中には上記の主要成分の他に、Ｙ２Ｏ３，Ａｌ
２Ｏ３，ＡｌＮ，Ｍｏ２Ｃなどの他の酸化物系、炭化物
系、窒化物系のセラミック成分が配合されていてもよ
い。
【００１０】本発明のセラミック部品は、上記のような
窒化物系セラミック母材の表面に、Ｓｉ，ＴｉまたはＣ
ｒの炭化物の少なくとも一種からなる耐食性炭化物層が
形成されていることを特徴としている。
窒化物系セラミック母材の表面に、Ｓｉ，ＴｉまたはＣ
ｒの炭化物の少なくとも一種からなる耐食性炭化物層が
形成されていることを特徴としている。
【００１１】上記の耐食性炭化物層は、窒化物系セラミ
ック母材の表面の少なくとも一部分に、炭素含有組成物
を付着させたのち、窒素ガス、水素ガスあるいはフォー
ミングガス（窒素と水素の混合ガス）などの非酸化性雰
囲気中において熱処理することによって形成することが
できる。具体的には、窒化物系セラミック母材の表面に
鉛筆の芯などの炭素含有組成物を付着させて、非酸化性
雰囲気中において熱処理することが好ましい。この場合
の熱処理は、１０００〜１７００℃の温度で行うことが
好ましい。
ック母材の表面の少なくとも一部分に、炭素含有組成物
を付着させたのち、窒素ガス、水素ガスあるいはフォー
ミングガス（窒素と水素の混合ガス）などの非酸化性雰
囲気中において熱処理することによって形成することが
できる。具体的には、窒化物系セラミック母材の表面に
鉛筆の芯などの炭素含有組成物を付着させて、非酸化性
雰囲気中において熱処理することが好ましい。この場合
の熱処理は、１０００〜１７００℃の温度で行うことが
好ましい。
【００１２】従来、セラミック部材を大量に製造する場
合、製品番号など、各製品を識別するために当該セラミ
ック部材の表面に適当な印（微細な溝ないし線描）を付
けることが行われている。しかしながら、セラミック母
材表面に表記を行うことは、たとえそれが微細な溝であ
ったとしても、加工時の亀裂や劣化を引起こす原因とも
なりかねない。
合、製品番号など、各製品を識別するために当該セラミ
ック部材の表面に適当な印（微細な溝ないし線描）を付
けることが行われている。しかしながら、セラミック母
材表面に表記を行うことは、たとえそれが微細な溝であ
ったとしても、加工時の亀裂や劣化を引起こす原因とも
なりかねない。
【００１３】上述した本発明の方法によれば、たとえ
ば、窒化物系セラミック母材の表面に鉛筆で筆記するこ
とによって、母材表面への前記炭素含有組成物の付着を
行うことができ、熱処理によって、この表記部分は良好
な耐食性炭化物層となり、極めて安定で母材を傷付ける
ことなく所望の製品表記が可能となる。
ば、窒化物系セラミック母材の表面に鉛筆で筆記するこ
とによって、母材表面への前記炭素含有組成物の付着を
行うことができ、熱処理によって、この表記部分は良好
な耐食性炭化物層となり、極めて安定で母材を傷付ける
ことなく所望の製品表記が可能となる。
【００１４】このような本発明の態様で用いられる鉛筆
は従来一般に使用されているものを用いることができ
る。このような鉛筆の芯材は、通常、黒鉛、白色粘土な
らびに顔料を主成分としてなるものであり、これを母材
表面に付着させて熱処理することによって、母材表面の
表示部分が反応して耐食性にすぐれた炭化物層が形成さ
れる。このようにして形成される炭化物層は、ＳｉＣあ
るいは、ＴｉまたはＣｒの炭化物の他、ＭｏＳｉ２など
のから構成されていると推定される。また、この炭化物
層の形成に際しては、母材中の含有成分もその反応に関
与しているものと推定される。
は従来一般に使用されているものを用いることができ
る。このような鉛筆の芯材は、通常、黒鉛、白色粘土な
らびに顔料を主成分としてなるものであり、これを母材
表面に付着させて熱処理することによって、母材表面の
表示部分が反応して耐食性にすぐれた炭化物層が形成さ
れる。このようにして形成される炭化物層は、ＳｉＣあ
るいは、ＴｉまたはＣｒの炭化物の他、ＭｏＳｉ２など
のから構成されていると推定される。また、この炭化物
層の形成に際しては、母材中の含有成分もその反応に関
与しているものと推定される。
【００１５】このようにして形成された耐食性炭化物層
は、通常の無機酸（たとえばＨＮＯ３，ＨＣｌ，Ｈ２Ｓ
Ｏ４）や有機酸には侵されることはなく、安定な層とな
る。
は、通常の無機酸（たとえばＨＮＯ３，ＨＣｌ，Ｈ２Ｓ
Ｏ４）や有機酸には侵されることはなく、安定な層とな
る。
【００１６】
【実施例】下記の（イ）および（ロ）の２種類の組成か
らなる窒化ケイ素系セラミック材料を用意し、これらを
母材とする直径３０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板状の成形品
を作製した。
らなる窒化ケイ素系セラミック材料を用意し、これらを
母材とする直径３０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板状の成形品
を作製した。
【００１７】（イ）Ｓｉ３Ｎ４−５Ｙ２Ｏ３−２Ａｌ２
Ｏ３ （ロ）Ｓｉ３Ｎ４−５Ｙ２Ｏ３−２Ａｌ２Ｏ３−
３ＡｌＮ−３Ｍｏ２Ｃ 得られた各成形品の表面に鉛筆で表記を行ったのち、焼
成炉中に装入し、フォーミングガス雰囲気中で熱処理を
行った。熱処理は、１２００℃で２時間の条件で行っ
た。得られた焼成品の表面には、焼成前に表示した表記
が残っていたが、この表記層は、手で擦っても消えなか
った。
Ｏ３ （ロ）Ｓｉ３Ｎ４−５Ｙ２Ｏ３−２Ａｌ２Ｏ３−
３ＡｌＮ−３Ｍｏ２Ｃ 得られた各成形品の表面に鉛筆で表記を行ったのち、焼
成炉中に装入し、フォーミングガス雰囲気中で熱処理を
行った。熱処理は、１２００℃で２時間の条件で行っ
た。得られた焼成品の表面には、焼成前に表示した表記
が残っていたが、この表記層は、手で擦っても消えなか
った。
【００１８】次いで、これを濃硝酸（６０℃）および濃
塩酸（６０℃）に浸漬してその耐食性を調べたが、母材
表面に形成された耐食性炭化物層はいずれも侵されなか
った。また、王水（２５℃）にも浸漬したが、１１４時
間の間は耐食性が保持されることが確認された。
塩酸（６０℃）に浸漬してその耐食性を調べたが、母材
表面に形成された耐食性炭化物層はいずれも侵されなか
った。また、王水（２５℃）にも浸漬したが、１１４時
間の間は耐食性が保持されることが確認された。
【００１９】母材表面の表記層は、研磨（１００μ以
下）によって消失した。
下）によって消失した。
【００２０】
【発明の効果】上記実施例の結果からも明らかなよう
に、本発明のセラミック部品は、機械的強度にすぐれた
母材の表面の少なくとも一部分に耐食性炭化物層が形成
されているので、機械的強度と耐食性の双方においてす
ぐれている。
に、本発明のセラミック部品は、機械的強度にすぐれた
母材の表面の少なくとも一部分に耐食性炭化物層が形成
されているので、機械的強度と耐食性の双方においてす
ぐれている。
Claims (6)
- 【請求項１】窒化物系セラミック母材の表面の少なくと
も一部分に、耐食性炭化物層が形成されてなることを特
徴とする、セラミック部品。 - 【請求項２】前記耐食性炭化物層が、Ｓｉ、Ｔｉまたは
Ｃｒの炭化物の少なくとも一種からなる、請求項１のセ
ラミック部品。 - 【請求項３】前記窒化物系セラミック母材がＳｉＮ系セ
ラミックスからなる、請求項１または２のセラミック部
品。 - 【請求項４】窒化物系セラミック母材の表面の少なくと
も一部分に、炭素含有組成物を付着させたのち、非酸化
性雰囲気中において熱処理することによって、前記窒化
物系セラミック母材の表面に耐食性炭化物層を形成させ
ることを特徴とする、セラミック部品の製造方法。 - 【請求項５】前記非酸化性雰囲気中における熱処理を、
１０００〜１７００℃の温度で行う、請求項４の方法。 - 【請求項６】窒化物系セラミック母材の表面に鉛筆で筆
記することによって、母材表面への前記炭素含有組成物
の付着が行われる、請求項４または５の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21263893A JPH0769757A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | セラミック部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21263893A JPH0769757A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | セラミック部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0769757A true JPH0769757A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=16625963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21263893A Pending JPH0769757A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | セラミック部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769757A (ja) |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP21263893A patent/JPH0769757A/ja active Pending
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