JPH08325666A - Ｎｂ−Ａｌ系焼結体およびその製造方法 - Google Patents
Ｎｂ−Ａｌ系焼結体およびその製造方法Info
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- JPH08325666A JPH08325666A JP7132325A JP13232595A JPH08325666A JP H08325666 A JPH08325666 A JP H08325666A JP 7132325 A JP7132325 A JP 7132325A JP 13232595 A JP13232595 A JP 13232595A JP H08325666 A JPH08325666 A JP H08325666A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温での結晶粒粗大化が防止されることによ
り、高温での強度をより一層向上させることができるＮ
ｂ−Ａｌ系焼結体を提供する。 【構成】 Ａｌを１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａｌ系粉
末を７５〜９９重量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２
Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，Ｔｉ
Ｎ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２種以上の
セラミックス系粉末を１〜２５重量％とを混合した粉末
を焼成することによって、Ａｌを１０〜２５原子％含む
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａ
ｌ２Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，Ｔ
ｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２種以上
のセラミックスが１〜２５重量％分散している組成を有
する高温強度に優れたＮｂ−Ａｌ系焼結体を得る。
り、高温での強度をより一層向上させることができるＮ
ｂ−Ａｌ系焼結体を提供する。 【構成】 Ａｌを１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａｌ系粉
末を７５〜９９重量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２
Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，Ｔｉ
Ｎ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２種以上の
セラミックス系粉末を１〜２５重量％とを混合した粉末
を焼成することによって、Ａｌを１０〜２５原子％含む
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａ
ｌ２Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，Ｔ
ｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２種以上
のセラミックスが１〜２５重量％分散している組成を有
する高温強度に優れたＮｂ−Ａｌ系焼結体を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超高温構造用材料とし
て宇宙航空機器，化学装置，タービン機関等々の高温強
度に優れていることが要求される用途に適したＮｂ−Ａ
ｌ系焼結体およびその製造方法に関するものである。
て宇宙航空機器，化学装置，タービン機関等々の高温強
度に優れていることが要求される用途に適したＮｂ−Ａ
ｌ系焼結体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、超高温構造用材料として、融点の
高い金属間化合物が取り上げられており、最近注目され
ている金属間化合物のなかで、Ｎｂ−Ａｌ系金属間化合
物、とくにＮｂ３Ａｌ金属間化合物は融点が約１９６０
℃と高く、高温強度に優れ、比重も比較的小さいため、
この特性を活かした用途、例えば航空機用エンジン部材
としての利用が期待されている。
高い金属間化合物が取り上げられており、最近注目され
ている金属間化合物のなかで、Ｎｂ−Ａｌ系金属間化合
物、とくにＮｂ３Ａｌ金属間化合物は融点が約１９６０
℃と高く、高温強度に優れ、比重も比較的小さいため、
この特性を活かした用途、例えば航空機用エンジン部材
としての利用が期待されている。
【０００３】ところが、このようなＮｂ３Ａｌ金属間化
合物は、Ａ１５型の結晶構造を有するものであって、脆
く、難加工材料であることから、加工性は極めて悪く、
通常の鋳造−熱間加工により製品を作ることができない
ので、精密鋳造や粉末冶金等の手法によって最終形状ま
たはそれに近い形状に作ることが考えられる。
合物は、Ａ１５型の結晶構造を有するものであって、脆
く、難加工材料であることから、加工性は極めて悪く、
通常の鋳造−熱間加工により製品を作ることができない
ので、精密鋳造や粉末冶金等の手法によって最終形状ま
たはそれに近い形状に作ることが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＮ
ｂ３Ａｌ金属間化合物は、例えば、１７００〜１８００
℃といった超高温下では結晶粒の粗大化が進み、期待し
ていた強度を得ることができないという問題点があり、
高温での強度をより一層向上させたＮｂ−Ａｌ系焼結体
の開発が望まれているという課題があった。
ｂ３Ａｌ金属間化合物は、例えば、１７００〜１８００
℃といった超高温下では結晶粒の粗大化が進み、期待し
ていた強度を得ることができないという問題点があり、
高温での強度をより一層向上させたＮｂ−Ａｌ系焼結体
の開発が望まれているという課題があった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、高温での強度をより一層
向上させたＮｂ−Ａｌ系焼結体を提供することを目的と
している。
がみてなされたものであって、高温での強度をより一層
向上させたＮｂ−Ａｌ系焼結体を提供することを目的と
している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるＮｂ−Ａ
ｌ系焼結体は、請求項１に記載しているように、Ａｌを
１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ
２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化物，Ｔｉ
Ｃ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ば
れる１種または２種以上のセラミックスが１〜２５重量
％分散している組成を有していることを特徴としてい
る。
ｌ系焼結体は、請求項１に記載しているように、Ａｌを
１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ
２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化物，Ｔｉ
Ｃ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ば
れる１種または２種以上のセラミックスが１〜２５重量
％分散している組成を有していることを特徴としてい
る。
【０００７】そして、本発明に係わるＮｂ−Ａｌ系焼結
体の実施態様においては、請求項２に記載しているよう
に、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスは、Ａｌを２０〜２５原
子％含むものとすることができる。
体の実施態様においては、請求項２に記載しているよう
に、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスは、Ａｌを２０〜２５原
子％含むものとすることができる。
【０００８】また、本発明に係わるＮｂ−Ａｌ系焼結体
の製造方法は、請求項３に記載しているように、Ａｌを
１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａ■系粉末を７５〜９９重
量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化
物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうち
から選ばれる１種または２種以上のセラミックス系粉末
を１〜２５重量％とを混合した粉末を焼成するようにし
たことを特徴としている。
の製造方法は、請求項３に記載しているように、Ａｌを
１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａ■系粉末を７５〜９９重
量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化
物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうち
から選ばれる１種または２種以上のセラミックス系粉末
を１〜２５重量％とを混合した粉末を焼成するようにし
たことを特徴としている。
【０００９】そして、本発明に係わるＮｂ−Ａｌ系焼結
体の製造方法の実施態様においては、請求項４に記載し
ているように、Ｎｂ−Ａｌ系粉末はＡｌを２０〜２５原
子％含むものとすることができ、また、請求項５に記載
しているように、Ｎｂ−Ａｌ系粉末とセラミックス系粉
末との混合をボールミルおよびアトライターの少なくと
も一方を用いて適宜時間行うようにすることができる。
体の製造方法の実施態様においては、請求項４に記載し
ているように、Ｎｂ−Ａｌ系粉末はＡｌを２０〜２５原
子％含むものとすることができ、また、請求項５に記載
しているように、Ｎｂ−Ａｌ系粉末とセラミックス系粉
末との混合をボールミルおよびアトライターの少なくと
も一方を用いて適宜時間行うようにすることができる。
【００１０】
【発明の作用】本発明に係わるＮｂ−Ａｌ系焼結体は、
請求項１に記載しているように、Ａｌを１０〜２５原子
％含むＮｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ２Ｏ３，ＺｒＯ
２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｎｂ
Ｃ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２
種以上のセラミックスが１〜２５重量％分散している組
成を有するものとしているので、Ｎｂ中にＡｌを１０〜
２５原子％含むものとしていることによってＮｂ−Ａｌ
系マトリックスの高温強度が大きいものとなり、また、
Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化物，Ｔｉ
Ｃ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２はＮｂ−Ａｌ系
マトリックスとの反応が小さいため、超高温条件下にお
いてもＮｂ−Ａｌ系マトリックス間にそのまま存在し、
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスの結晶粗大化を防ぐ障害壁の
ような役割をするため、超高温下での強度低下を防止し
て高温強度がより一層向上したものとなる。
請求項１に記載しているように、Ａｌを１０〜２５原子
％含むＮｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ２Ｏ３，ＺｒＯ
２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｎｂ
Ｃ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２
種以上のセラミックスが１〜２５重量％分散している組
成を有するものとしているので、Ｎｂ中にＡｌを１０〜
２５原子％含むものとしていることによってＮｂ−Ａｌ
系マトリックスの高温強度が大きいものとなり、また、
Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化物，Ｔｉ
Ｃ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２はＮｂ−Ａｌ系
マトリックスとの反応が小さいため、超高温条件下にお
いてもＮｂ−Ａｌ系マトリックス間にそのまま存在し、
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスの結晶粗大化を防ぐ障害壁の
ような役割をするため、超高温下での強度低下を防止し
て高温強度がより一層向上したものとなる。
【００１１】ここで、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス間にお
けるセラミックスの分散量が少なすぎると、Ｎｂ−Ａｌ
系マトリックス間におけるセラミックスの存在比が小さ
すぎることとなって、超高温下において結晶粒の粗大化
を防ぐ障害壁としての役割を果たすことが困難となるの
で、１重量％以上とする必要があり、逆に、セラミック
スの分散量が多くなりすぎるとＮｂ−Ａｌ系マトリック
スの高温での延性が失われ、金属間化合物としての特徴
が活かせなくなるので、２５重量％以下とする必要があ
る。そして、これらのセラミックスのうち、炭化物，硼
化物，窒化物を配合した場合には、Ｎｂ−Ａｌ系マトリ
ックスとの若干の反応がみられるものもあるが、酸化物
の場合に反応はほとんどみられないので、セラミックス
のうち酸化物が最も好ましいといえる。
けるセラミックスの分散量が少なすぎると、Ｎｂ−Ａｌ
系マトリックス間におけるセラミックスの存在比が小さ
すぎることとなって、超高温下において結晶粒の粗大化
を防ぐ障害壁としての役割を果たすことが困難となるの
で、１重量％以上とする必要があり、逆に、セラミック
スの分散量が多くなりすぎるとＮｂ−Ａｌ系マトリック
スの高温での延性が失われ、金属間化合物としての特徴
が活かせなくなるので、２５重量％以下とする必要があ
る。そして、これらのセラミックスのうち、炭化物，硼
化物，窒化物を配合した場合には、Ｎｂ−Ａｌ系マトリ
ックスとの若干の反応がみられるものもあるが、酸化物
の場合に反応はほとんどみられないので、セラミックス
のうち酸化物が最も好ましいといえる。
【００１２】また、高温強度に関してはセラミックスを
配合することによって複合化による強度の向上をも期待
することができる。
配合することによって複合化による強度の向上をも期待
することができる。
【００１３】そして、本発明でいうＮｂ−Ａｌ系マトリ
ックスは、単にＮｂ−Ａｌ２元金属間化合物のみを意味
するものではなく、Ｎｂ−Ａｌに他の元素を適宜含有さ
せている三元系ないしはそれ以上の合金（例えば、Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｔａ等の元素を含有させた合金）も含まれるも
のである。
ックスは、単にＮｂ−Ａｌ２元金属間化合物のみを意味
するものではなく、Ｎｂ−Ａｌに他の元素を適宜含有さ
せている三元系ないしはそれ以上の合金（例えば、Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｔａ等の元素を含有させた合金）も含まれるも
のである。
【００１４】そして、請求項２に記載しているように、
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスは、Ａｌを２０〜２５原子％
含むものとすることによって、高温強度はより確実に向
上したものが得られることとなる。
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスは、Ａｌを２０〜２５原子％
含むものとすることによって、高温強度はより確実に向
上したものが得られることとなる。
【００１５】また、本発明に係わるＮｂ−Ａｌ系焼結体
の製造方法は、請求項３に記載しているように、Ａｌを
１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａｌ系粉末を７５〜９９重
量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化
物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうち
から選ばれる１種または２種以上のセラミックス系粉末
を１〜２５重量％とを混合した粉末を焼成するようにし
たから、請求項１に記載の高温強度に優れたＮｂ−Ａｌ
系焼結体が製造されることとなる。
の製造方法は、請求項３に記載しているように、Ａｌを
１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａｌ系粉末を７５〜９９重
量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化
物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうち
から選ばれる１種または２種以上のセラミックス系粉末
を１〜２５重量％とを混合した粉末を焼成するようにし
たから、請求項１に記載の高温強度に優れたＮｂ−Ａｌ
系焼結体が製造されることとなる。
【００１６】そして、請求項４に記載しているように、
Ｎｂ−Ａｌ系粉末はＡｌを２０〜２５原子％含むものと
することによって、高温強度はより確実に向上したもの
が製造されることとなる。
Ｎｂ−Ａｌ系粉末はＡｌを２０〜２５原子％含むものと
することによって、高温強度はより確実に向上したもの
が製造されることとなる。
【００１７】また、請求項５に記載しているように、Ｎ
ｂ−Ａｌ系粉末とセラミックス系粉末との混合をボール
ミルおよびアトライターの少なくとも一方を用いて長時
間行うようになすことによって、セラミックス系粉末は
Ｎｂ−Ａｌ系粉末の間に取り込まれるようにしてより微
細に分散し、結晶粒の粗大化がより微細な時点で防止さ
れることとなって、超高温下においても期待した強度が
得やすいものとなる。
ｂ−Ａｌ系粉末とセラミックス系粉末との混合をボール
ミルおよびアトライターの少なくとも一方を用いて長時
間行うようになすことによって、セラミックス系粉末は
Ｎｂ−Ａｌ系粉末の間に取り込まれるようにしてより微
細に分散し、結晶粒の粗大化がより微細な時点で防止さ
れることとなって、超高温下においても期待した強度が
得やすいものとなる。
【００１８】
【実施例】実施例１ 平均粒径が１１０μｍであるＮｂ−２２．８原子％Ａｌ
のＮｂ−Ａｌ系粉末に、粒径が１〜５μｍのＺｒＯ２セ
ラミックス系粉末を１０重量％配合し、ボールミル処理
を１００時間行って混合粉末を得た。
のＮｂ−Ａｌ系粉末に、粒径が１〜５μｍのＺｒＯ２セ
ラミックス系粉末を１０重量％配合し、ボールミル処理
を１００時間行って混合粉末を得た。
【００１９】続いて、この混合粉末をＴｉ製のＨＩＰ
（熱間等方圧圧縮）用缶体に収容して、温度：１３００
℃，圧力：２０００ｋｇｆ／ｃｍ２，時間：２ｈｒの条
件でＨＩＰ処理し、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス間にＺｒ
Ｏ２セラミックスが分散したＮｂ−Ａｌ系焼結体を得
た。
（熱間等方圧圧縮）用缶体に収容して、温度：１３００
℃，圧力：２０００ｋｇｆ／ｃｍ２，時間：２ｈｒの条
件でＨＩＰ処理し、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス間にＺｒ
Ｏ２セラミックスが分散したＮｂ−Ａｌ系焼結体を得
た。
【００２０】次いで、この焼結体から一辺が１０ｍｍの
直方体を切り出し、温度：１８００℃，時間：１ｈｒの
条件で加熱を行った。
直方体を切り出し、温度：１８００℃，時間：１ｈｒの
条件で加熱を行った。
【００２１】そして、この加熱後におけるＮｂ−Ａｌ系
焼結体の組織観察を行った結果、図１の模写図に示すよ
うに、黒色で表わされるＺｒＯ２セラミックスとほぼ白
色で表わされるＮｂ−Ａｌ系合金との反応はほとんど認
められず、また、１８００℃での加熱によっても巨大な
結晶粒の形成が認められず、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス
間にＺｒＯ２セラミックスが分散したＮｂ−Ａｌ系焼結
体が得られていることが認められた。
焼結体の組織観察を行った結果、図１の模写図に示すよ
うに、黒色で表わされるＺｒＯ２セラミックスとほぼ白
色で表わされるＮｂ−Ａｌ系合金との反応はほとんど認
められず、また、１８００℃での加熱によっても巨大な
結晶粒の形成が認められず、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス
間にＺｒＯ２セラミックスが分散したＮｂ−Ａｌ系焼結
体が得られていることが認められた。
【００２２】実施例２ 平均粒径が１１０μｍであるＮｂ−２２．８原子％Ａｌ
のＮｂ−Ａｌ系粉末に、粒径が１〜５μｍのＺｒＯ２，
Ｙ２Ｏ３，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２セラミッ
クス粉末をそれぞれ個別に１０重量％配合し、それぞれ
にボールミル処理を１００時間行って６種類の混合粉末
を得た。
のＮｂ−Ａｌ系粉末に、粒径が１〜５μｍのＺｒＯ２，
Ｙ２Ｏ３，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２セラミッ
クス粉末をそれぞれ個別に１０重量％配合し、それぞれ
にボールミル処理を１００時間行って６種類の混合粉末
を得た。
【００２３】続いて、各混合粉末をＴｉ製のＨＩＰ用缶
体に収容して、温度：１５５０℃，圧力：２０００ｋｇ
ｆ／ｃｍ２，時間：２ｈｒの条件でＨＩＰ処理し、Ｎｂ
−Ａｌ系マトリックス間に上記したそれぞれのセラミッ
クスが分散したＮｂ−Ａｌ系焼結体を得た。
体に収容して、温度：１５５０℃，圧力：２０００ｋｇ
ｆ／ｃｍ２，時間：２ｈｒの条件でＨＩＰ処理し、Ｎｂ
−Ａｌ系マトリックス間に上記したそれぞれのセラミッ
クスが分散したＮｂ−Ａｌ系焼結体を得た。
【００２４】そして、各Ｎｂ−Ａｌ系焼結体に対して１
６００℃，１７００℃で引張強度試験を行ったところ、
表１に示す結果が得られた。
６００℃，１７００℃で引張強度試験を行ったところ、
表１に示す結果が得られた。
【００２５】また、比較例として、セラミックスを含ま
ないＮｂ−２２．８原子％ＡｌよりなるＮｂ−Ａｌ系焼
結体を上記と同様に作製して引張強度試験に供した。こ
の結果も表１に併せて示す。
ないＮｂ−２２．８原子％ＡｌよりなるＮｂ−Ａｌ系焼
結体を上記と同様に作製して引張強度試験に供した。こ
の結果も表１に併せて示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１に示した結果より明らかなように、セ
ラミックスを配合した本発明実施例の各Ｎｂ−Ａｌ系焼
結体は、セラミックスを配合しない比較例のＮｂ−Ａｌ
系焼結体に比べて、１６００℃および１７００℃のいず
れにおいても、より大きな高温引張強度を有しているこ
とが認められた。
ラミックスを配合した本発明実施例の各Ｎｂ−Ａｌ系焼
結体は、セラミックスを配合しない比較例のＮｂ−Ａｌ
系焼結体に比べて、１６００℃および１７００℃のいず
れにおいても、より大きな高温引張強度を有しているこ
とが認められた。
【００２８】実施例３ 平均粒径が１１０μｍであるＮｂ−２２．８原子％Ａｌ
のＮｂ−Ａｌ系粉末に、粒径が１〜５μｍのＹ２Ｏ３セ
ラミックス粉末を３０重量％までの範囲で配合量を異な
らせてそれぞれ個別に配合し、それぞれボールミル処理
を１００時間行って混合粉末を得た。
のＮｂ−Ａｌ系粉末に、粒径が１〜５μｍのＹ２Ｏ３セ
ラミックス粉末を３０重量％までの範囲で配合量を異な
らせてそれぞれ個別に配合し、それぞれボールミル処理
を１００時間行って混合粉末を得た。
【００２９】続いて、各混合粉末をＴｉ製のＨＩＰ処理
用缶体に収容して、温度：１５５０℃，圧力：２０００
ｋｇｆ／ｃｍ２，時間：２時間の条件でＨＩＰ処理し、
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ２Ｏ３セラミックスが
分散したＮｂ−Ａｌ系焼結体を得た。
用缶体に収容して、温度：１５５０℃，圧力：２０００
ｋｇｆ／ｃｍ２，時間：２時間の条件でＨＩＰ処理し、
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ２Ｏ３セラミックスが
分散したＮｂ−Ａｌ系焼結体を得た。
【００３０】そして、各焼結体に対して１６００℃で引
張試験を行い、それぞれの場合の伸びを調べたところ、
表２に示す結果が得られた。
張試験を行い、それぞれの場合の伸びを調べたところ、
表２に示す結果が得られた。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２に示す結果より明らかなように、Ｙ２
Ｏ３を配合していない比較例の場合は、伸びの値は大き
いが、実施例２で明らかなように、高温強度はかなり低
いものとなる。そして、セラミックスの配合量が多くな
れば、引張強度は大きくなるのに対して表２に示すよう
に伸びは減少することとなり、セラミックスの配合量が
２５重量％を超えると伸びはさらに小さくなり、高温で
の延性が損われることとなるので、２５重量％以下とす
るのが良いことが認められた。
Ｏ３を配合していない比較例の場合は、伸びの値は大き
いが、実施例２で明らかなように、高温強度はかなり低
いものとなる。そして、セラミックスの配合量が多くな
れば、引張強度は大きくなるのに対して表２に示すよう
に伸びは減少することとなり、セラミックスの配合量が
２５重量％を超えると伸びはさらに小さくなり、高温で
の延性が損われることとなるので、２５重量％以下とす
るのが良いことが認められた。
【００３３】
【発明の効果】本発明に係わるＮｂ−Ａｌ系焼結体は、
請求項１に記載しているように、Ａｌを１０〜２５原子
％含むＮｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ２Ｏ３，ＺｒＯ
２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｎｂ
Ｃ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２
種以上のセラミックスが１〜２５重量％分散している組
成を有するものとしているので、Ｎｂ中にＡｌを１０〜
２５原子％含むものとしていることによってＮｂ−Ａｌ
系マトリックスの高温強度を大きなものとすることが可
能であり、また、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希
土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ
２はＮｂ−Ａｌ系マトリックスとの反応が小さいため、
超高温条件下においてもＮｂ−Ａｌ系マトリックス間に
そのまま存在し、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスの結晶粗大
化を防ぐ障害壁の役割を果たすことが可能となるため、
超高温下での強度低下を防止して高温強度をより一層向
上したものとすることが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。
請求項１に記載しているように、Ａｌを１０〜２５原子
％含むＮｂ−Ａｌ系マトリックス間にＹ２Ｏ３，ＺｒＯ
２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｎｂ
Ｃ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２
種以上のセラミックスが１〜２５重量％分散している組
成を有するものとしているので、Ｎｂ中にＡｌを１０〜
２５原子％含むものとしていることによってＮｂ−Ａｌ
系マトリックスの高温強度を大きなものとすることが可
能であり、また、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希
土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ
２はＮｂ−Ａｌ系マトリックスとの反応が小さいため、
超高温条件下においてもＮｂ−Ａｌ系マトリックス間に
そのまま存在し、Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスの結晶粗大
化を防ぐ障害壁の役割を果たすことが可能となるため、
超高温下での強度低下を防止して高温強度をより一層向
上したものとすることが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。
【００３４】そして、請求項２に記載しているように、
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスは、Ａｌを２０〜２５原子％
含むものとすることによって、高温強度をより一層確実
に向上したものにすることが可能であるという著しく優
れた効果がもたらされる。
Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスは、Ａｌを２０〜２５原子％
含むものとすることによって、高温強度をより一層確実
に向上したものにすることが可能であるという著しく優
れた効果がもたらされる。
【００３５】また、本発明に係わるＮｂ−Ａｌ系焼結体
の製造方法は、請求項３に記載しているように、Ａｌを
１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａ■系粉末を７５〜９９重
量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化
物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうち
から選ばれる１種または２種以上のセラミックス系粉末
を１〜２５重量％とを混合した粉末を焼成するようにし
たから、請求項１に記載の高温強度に優れたＮｂ−Ａｌ
系焼結体を製造することが可能であるという顕著な効果
がもたらされる。
の製造方法は、請求項３に記載しているように、Ａｌを
１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａ■系粉末を７５〜９９重
量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，希土類酸化
物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ２のうち
から選ばれる１種または２種以上のセラミックス系粉末
を１〜２５重量％とを混合した粉末を焼成するようにし
たから、請求項１に記載の高温強度に優れたＮｂ−Ａｌ
系焼結体を製造することが可能であるという顕著な効果
がもたらされる。
【００３６】そして、請求項４に記載しているように、
Ｎｂ−Ａｌ系粉末はＡｌを２０〜２５原子％含むものと
することによって、高温強度がより確実に向上したもの
を製造することが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされ、請求項５に記載しているように、Ｎｂ−Ａ
ｌ系粉末とセラミックス系粉末との混合をボールミルお
よびアトライターの少なくとも一方を用いて長時間行う
ようになすことによって、セラミックス系粉末をＮｂ−
Ａｌ系粉末の間に均一に取り込むようにしてより微細に
分散させ、結晶粒の粗大化をより微細な時点で防止する
ことが可能となって、超高温下においても期待した強度
を得ることができるようになるという著しく優れた効果
がもたらされる。
Ｎｂ−Ａｌ系粉末はＡｌを２０〜２５原子％含むものと
することによって、高温強度がより確実に向上したもの
を製造することが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされ、請求項５に記載しているように、Ｎｂ−Ａ
ｌ系粉末とセラミックス系粉末との混合をボールミルお
よびアトライターの少なくとも一方を用いて長時間行う
ようになすことによって、セラミックス系粉末をＮｂ−
Ａｌ系粉末の間に均一に取り込むようにしてより微細に
分散させ、結晶粒の粗大化をより微細な時点で防止する
ことが可能となって、超高温下においても期待した強度
を得ることができるようになるという著しく優れた効果
がもたらされる。
【図１】本発明に係わるＮｂ−Ａｌ系焼結体（Ｎｂ３Ａ
ｌ−１０重量％ＺｒＯ２）の金属顕微鏡組織を示す模写
図である。
ｌ−１０重量％ＺｒＯ２）の金属顕微鏡組織を示す模写
図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 Ａｌを１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａｌ
系マトリックス間にＹ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，
希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，ＴｉＮ，Ｚｒ
Ｂ２のうちから選ばれる１種または２種以上のセラミッ
クスが１〜２５重量％分散していることを特徴とするＮ
ｂ−Ａｌ系焼結体。 - 【請求項２】 Ｎｂ−Ａｌ系マトリックスは、Ａｌを２
０〜２５原子％含む請求項１に記載のＮｂ−Ａｌ系焼結
体。 - 【請求項３】 Ａｌを１０〜２５原子％含むＮｂ−Ａｌ
系粉末を７５〜９９重量％と、Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ａ
ｌ２Ｏ３，希土類酸化物，ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ，Ｔ
ｉＮ，ＺｒＢ２のうちから選ばれる１種または２種以上
のセラミックス系粉末を１〜２５重量％とを混合した粉
末を焼成することを特徴とするＮｂ−Ａｌ系焼結体の製
造方法 - 【請求項４】 Ｎｂ−Ａｌ系粉末はＡｌを２０〜２５原
子％含む請求項３に記載のＮｂ−Ａｌ系焼結体の製造方
法。 - 【請求項５】 Ｎｂ−Ａｌ系粉末とセラミックス系粉末
との混合をボールミルおよびアトライターの少なくとも
一方を用いて行う請求項３または４に記載のＮｂ−Ａｌ
系焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7132325A JPH08325666A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Ｎｂ−Ａｌ系焼結体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7132325A JPH08325666A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Ｎｂ−Ａｌ系焼結体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08325666A true JPH08325666A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15078686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7132325A Pending JPH08325666A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Ｎｂ−Ａｌ系焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08325666A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104789843A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-07-22 | 西峡县中嘉合金材料有限公司 | 推板窑法制备钒氮合金的方法 |
| CN106086564A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-09 | 西北有色金属研究院 | Nb‑Si‑Ti‑Hf‑ZrC复合材料及其制备方法 |
| CN111057892A (zh) * | 2018-10-16 | 2020-04-24 | 南京理工大学 | 颗粒增强α-Al2O3/ZrB2增强铝基复合材料的原位合成方法 |
| WO2021088608A1 (zh) * | 2019-11-05 | 2021-05-14 | 青岛理工大学 | 一种制备细晶纯铌锭的熔炼方法 |
| CN113652585A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-16 | 长安大学 | TiC增强低密度铌合金及其组织可控的激光立体成形方法 |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP7132325A patent/JPH08325666A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104789843A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-07-22 | 西峡县中嘉合金材料有限公司 | 推板窑法制备钒氮合金的方法 |
| CN104789843B (zh) * | 2015-03-12 | 2017-04-12 | 西峡县中嘉合金材料有限公司 | 推板窑法制备钒氮合金的方法 |
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