JPH0834672A - 窒化ケイ素質焼結体の製造方法 - Google Patents

窒化ケイ素質焼結体の製造方法

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JPH0834672A
JPH0834672A JP6174547A JP17454794A JPH0834672A JP H0834672 A JPH0834672 A JP H0834672A JP 6174547 A JP6174547 A JP 6174547A JP 17454794 A JP17454794 A JP 17454794A JP H0834672 A JPH0834672 A JP H0834672A
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JP
Japan
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silicon nitride
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less
sintered body
particle size
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JP6174547A
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English (en)
Inventor
Mamoru Mitomo
友 護 三
Naoto Hirosaki
崎 尚 登 広
Motohide Ando
藤 元 英 安
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Nissan Motor Co Ltd
National Institute for Research in Inorganic Material
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
National Institute for Research in Inorganic Material
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度と靭性が両立した機械的性質に優れた窒
化ケイ素質焼結体を提供する。 【構成】 平均粒径0.1μm以上1.2μm以下でか
つβ型Siの含有率が80重量%以上である窒化
ケイ素原料粉末、場合によってはさらに窒化ケイ素粉末
の粒度分布が、0.5μm以下の割合が70重量%以上
95重量%以下であり、0.5μm超過2.0μm以下
の割合が5重量%以上30重量%以下であるように粒度
分布を制御した窒化ケイ素原料粉末に、焼結助剤として
周期律表第IIIa族の酸化物,酸化アルミニウム,酸
化マグネシウム,酸化カルシウム,酸化ジルコニウム,
窒化アルミニウムのうちから選ばれる1種または2種以
上の酸化物あるいは窒化物を0.2重量%以上10.0
重量%以下添加して混合粉末を作り、1気圧以上100
気圧以下の窒素ガス圧下で1500℃以上1800℃以
下の温度で50kg/cm以上300kg/cm
下の加圧力でホットプレスするようにした窒化ケイ素質
焼結体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車,機械装置,化
学装置,宇宙航空機器などの幅広い分野において使用さ
れる各種構造部品の素材として利用でき、β型窒化ケイ
素粉末を原料として用い、特に高い破壊靭性値と優れた
強度を有する軽量なファインセラミックス材料である窒
化ケイ素質焼結体を製造するのに好適な窒化ケイ素質焼
結体の製造方法に関すものである。
【0002】
【従来の技術】窒化ケイ素を主成分とする焼結体は、常
温および高温で化学的に安定であり、高い機械的強度を
有するため、軸受などの摺動部材、ターボチャージャロ
ータなどのエンジン部材として好適な材料である。
【0003】従来より、高強度な窒化ケイ素質焼結体を
得るには、α型の窒化ケイ素を主成分とする原料粉末が
必要といわれており、一般に、α型含有率が90重量%
以上の市販粉末が使用されている。
【0004】高強度な窒化ケイ素質焼結体を得るに際し
てα型を主成分とする原料粉末を用いるのは、 1.α型は微粉末であり焼結性が高いこと、 2.焼結中にα型からβ型への相転移が起こり、柱状結
晶が発達した組織となることにより強度および靭性が向
上すること、 等の理由からであった。
【0005】ところが、上述したα型を出発原料とする
窒化ケイ素粉末は、α型の含有量を制御する必要がある
ため、原料粉末の合成過程が複雑になり、原料が高価な
ものになるという問題点があった。
【0006】一方、β型を主成分とする窒化ケイ素粉末
としては、耐火物の原料として使用されている粉末が知
られている。また、β型を主成分とする窒化ケイ素粉末
を原料とする焼結体としては、ジャーナル オブ アメ
リカン セラミック ソサイエティ 第57巻第25頁
(1974年)や、特開昭58−151371号公報等
に記載されたものが知られている。
【0007】しかし、β型を主成分とする粉末は粒子が
粗く、α相の含有率が低いため、柱状組織が得られず、
高強度の焼結体は得られないことから、高強度の焼結体
を製造するための原料粉末としては使用されていなかっ
た。
【0008】本発明者の一人は、先に、高窒素ガス圧下
で高温での焼結が可能となるガス圧焼結法を開発しこれ
を提案した(特許第1,247,183号明細書)。ま
た、このガス圧焼結法によると、従来は焼結性が低いと
考えられていたβ型窒化ケイ素粉末を用いても、高密度
まで焼結できることを示した(ジャーナル オブ マテ
リアルズ サイエンス 第11巻第1103頁〜第11
07頁(1976年),特公昭58−151371号公
報)。
【0009】さらに、別の特許出願(特開平2−255
573号公報)で、高純度のβ型窒化ケイ素粉末の粒度
分布を調整することにより、高強度な焼結体が得られる
ことを示した。
【0010】また、別の特許出願(特願平3−2458
68号明細書)で、低純度の粉末を用いても適度な粒度
調整により比較的高強度の焼結体が得られることを示し
た。
【0011】さらにまた、別の特許出願(特願平3−2
46113号明細書,特願平3−338844号明細
書,特願平3−339008号明細書)で、焼結助剤と
焼成条件の最適化により焼結体の機械的特性が向上する
ことを示した。
【0012】さらにまた、別の特許出願(特願平5−2
47073号明細書)で、Ybを主成分とするこ
とにより、さらに信頼性が向上することを示した。
【0013】さらにまた、別の特許出願(特願平5−2
47123号明細書)では、β型窒化ケイ素とβ型サイ
アロンの複合組織とすることにより、靭性が向上して強
度と靭性が両立することを示した。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のβ型窒化ケイ素を原料として用いた焼結手法で
は、靭性向上のために数十μmの長さの柱状結晶を発達
させるようにしており、したがって、焼結体は数μmの
粒径をもつ窒化ケイ素微粒子と数十μmの粒径をもつ窒
化ケイ素粗大粒子とからなる複合構造の組織をもつもの
となっていて、破壊靭性の向上には有効であるものの、
この柱状結晶の大きさが不揃いなため、粗大粒子が破壊
の起点となる可能性があることから、強度の向上には限
界があり、焼結体の強度は十分であるとはいえなかった
という問題点があった。また、焼結に高温を必要とする
ため、生産性が悪いという問題点があった。したがっ
て、強度および靭性に優れた窒化ケイ素質焼結体を生産
性よく製造できるようにすることが課題であった。
【0015】
【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題にかんが
みてなされたものであって、β型窒化ケイ素粉末を原料
とし、原料の粒度分布と焼結助剤の種類および量を工夫
し、適切なる条件でのホットプレスを用いて比較的低い
温度で焼成し、焼結体中の柱状結晶の大きさ制御するこ
とにより、靭性に優れ強度が高い窒化ケイ素質焼結体を
製造できるようにすることを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる窒化ケイ
素質焼結体の製造方法では、製造方法としてホットプレ
スを用いて従来よりも低温で焼成することにより、数μ
mの微細な窒化ケイ素粒子のみからなる微構造を持たせ
ることに成功したものである。そして、このような微構
造をもつ焼結体では、微細でアスペクト比の高い組織を
持ち、焼結欠陥がないものとなるため、粗大粒子がなく
ても優れた破壊靭性が得られ、また、破壊起点となる粗
大粒子や焼結欠陥を含まないため、特に強度が高い特徴
がある。
【0017】一方、従来のガス圧焼結によって低温で焼
成すると、微細粒子の組織は得られるものの粒子のアス
ペクト比が低く、焼結時にボイド欠陥が発生するため、
低温焼成では強度と靭性が低かったのに対して、本発明
では、焼成方法としてホットプレスを用いることによ
り、低温で焼成しても微細でアスペクト比が高く焼結欠
陥が発生しないため、強度と靭性に優れる窒化ケイ素質
焼結体を得ることができる。
【0018】すなわち、本発明に係わる窒化ケイ素質焼
結体の製造方法は、平均粒径0.1μm以上1.2μm
以下でかつβ型Siの含有率が80重量%以上で
ある窒化ケイ素粉末に、焼結助剤として周期律表第II
Ia族の酸化物,酸化アルミニウム,酸化マグネシウ
ム,酸化カルシウム,酸化ジルコニウム,窒化アルミニ
ウムのうちから選ばれる1種または2種以上の酸化物あ
るいは窒化物を0.2重量%以上10.0重量%以下添
加して混合粉末を作り、1気圧以上100気圧以下の窒
素ガス圧下で1500℃以上1800℃以下の温度で5
0kg/cm以上300kg/cm以下の加圧力で
ホットプレスするようにしたことを特徴としている。
【0019】そして、本発明に係わる窒化ケイ素質焼結
体の製造方法の実施態様においては、平均粒径0.1μ
m以上1.2μm以下でかつβ型Siの含有率が
80重量%以上である窒化ケイ素粉末であって、この窒
化ケイ素粉末の粒度分布が、0.5μm以下の割合が7
0重量%以上95重量%以下であり、0.5μm超過
2.0μm以下の割合が5重量%以上30重量%以下で
あるものを用いることができる。
【0020】また、同じく本発明に係わる窒化ケイ素質
焼結体の製造方法の実施態様においては、焼結助剤が酸
化イットリウムと酸化アルミニウムの組み合わせである
ものとしたり、焼結助剤が酸化イットリウムと酸化ネオ
ジムの組み合わせであるものとしたりすることができ
る。
【0021】
【発明の作用】本発明に係わる窒化ケイ素質焼結体の製
造方法は、上記した構成としたものであり、出発原料粉
末は、平均粒径0.1μm以上1.2μm以下でかつβ
型Siの含有率が80重量%以上である窒化ケイ
素粉末を用いる。本発明では、β型の窒化ケイ素の焼結
特性に合わせた粒度分布および焼成条件を設定するの
で、α型の含有量が多くなると異常粒成長が起こり強度
が低下するので、β型の含有量を80重量%以上として
いる。また、原料粉末の平均粒径が0.1μm未満とな
ると成形性が悪くなり、焼結体に欠陥が生じて強度が低
下するので好ましくなく、また、原料粉末の平均粒径が
1.2μm超過となると、焼結体中の窒化ケイ素粒子が
粗くなるため強度が低下するので好ましくない。
【0022】そして、場合によっては、原料粉末に対し
粉砕分級処理を行うことにより、窒化ケイ素粉末の粒度
分布が、0.5μm以下の割合が70重量%以上95重
量%以下であり、0.5μm超過2.0μm以下の割合
が5重量%以上30重量%以下であるように制御するこ
とも望ましい。この場合、0.5μm以下の粉末(以
下、細粒と呼ぶ)は緻密化を促進する作用を有するた
め、細粒の最大粒子径が0.5μm超過となると、焼結
性が低下する。また、細粒の割合が70重量%未満であ
ると焼結性が低下する。他方、細粒の割合が95重量%
超過では、組織制御の粒成長の核となる0.5μm超過
2.0μm以下の範囲の粒子(以下、粗粒と呼ぶ)の割
合が少なくなるため、緻密化はするものの柱状の組織が
発達せず強度および靭性値が低下する。ここで、粗粒の
粒子径は0.5μm超過2.0μm以下とするのがよ
い。そして、0.5μm以下では柱状の粒成長の核とな
る作用が少なく柱状の組織が得られない。他方、2.0
μm超過では柱状組織が大きくなりすぎるため強度が低
下する。また、細粒の割合は5重量%以上30重量%が
良く、5重量%未満では核が少ないため柱状結晶が発達
せず、30重量%超過では細粒の割合が少なくなるため
に焼結性が低下する。
【0023】このようにして粒度調整した窒化ケイ素粉
末に、酸化物あるいは窒化物の焼結助剤を添加する。こ
こで、用いる焼結助剤は、周期律表第IIIa族の酸化
物,酸化アルミニウム,酸化マグネシウム,酸化カルシ
ウム,酸化ジルコニウム,窒化アルミニウムのうちから
選ばれる1種または2種以上の酸化物あるいは窒化物で
ある。この助剤系は、焼成温度等によって選ばれるが、
特に、酸化イットリウムと酸化アルミニウムの組み合わ
せは低温での焼結性に優れるものとなる。また、酸化イ
ットリウムと酸化ネオジムの組み合わせは高温での焼結
性に優れるものとなる。そして、焼結助剤の添加量は
0.2重量%以上10.0重量%以下とするのが良い。
すなわち、0.2重量%未満では焼結性が損なわれ、1
0.0重量%超過では焼結時にボイド欠陥が発生して強
度が低下するためである。
【0024】窒化ケイ素粉末と焼結助剤との混合粉末に
対する焼成は、1気圧以上100気圧以下の窒素ガス圧
下で1500℃以上1800℃以下の温度で50kg/
cm以上300kg/cm以下の加圧力でホットプ
レスすることにより行われる。この焼成において、窒素
は窒化ケイ素の熱分解を防ぐために必要であり、高温で
焼成するほど高圧の窒素雰囲気を使用する。そして、窒
素雰囲気が1気圧よりも低いと、窒化ケイ素は熱分解を
起こし、窒素を放出してケイ素となるので好ましくな
い。また、100気圧よりも高くなると高圧ガスによる
緻密化阻害が起こり、焼結性が低下する。
【0025】さらに、焼成温度は、焼結手法と使用する
焼結助剤の種類および量により異なるが、1500℃以
上1800℃以下の温度が使用される。そして、150
0℃未満では焼結性が低下して強度が低下し、1800
℃超過では柱状結晶が大きくなりすぎて強度が低下す
る。
【0026】さらにまた、加圧力は50kg/cm
上300kg/cm以下としてホットプレスされ、加
圧力が50kg/cm未満では焼結性が低下するので
好ましくなく、300kg/cm超過では生産性が低
下するので好ましくない。
【0027】
【実施例】次に、本発明に係わる窒化ケイ素質焼結体の
製造方法の実施例を比較例とともに説明する。
【0028】実施例1 表1の実施例1の欄に示すように、平均粒径0.5μ
m,最大粒径2μmでかつβ型含有量95重量%の窒化
ケイ素粉末(粉末A)に、酸化イットリウム0.8重量
%と酸化ネオジム1.2重量%を配合し、エタノールを
添加した湿式ボールミルにより94時間混合粉砕した。
【0029】次いで、空気中でスプレードライヤーを用
いて乾燥した後、40mm×60mmの黒鉛型に入れ
て、黒鉛抵抗加熱式のホットプレス装置を用いて、1気
圧の窒素ガス圧下で250kg/cmの加圧力で17
50℃で1時間焼成した。
【0030】次に、ここで得られた焼結体を切断した
後、800メッシュのダイヤモンドホイールで平面研削
して、3mm×4mm×40mmの形状に加工し、JI
S−R1601に準じた室温3点曲げにより曲げ強さを
求めると共に、JIS−R1607に準じたSEPB法
(試験片の3×40mmの面にビッカース圧痕を加え、
これから予亀裂を生成し、この予亀裂から破壊する手
法)により破壊靭性値を求めた。
【0031】この結果、同じく表1に示すように、この
焼結体の気孔率は0.2%、室温3点曲げ強さは950
MPaであり、破壊靭性値は6.5MPa√mであっ
た。
【0032】このように、β型原料粉末の粒度を調整し
てホットプレスすることにより、強度と靭性が両立した
セラミックス材料が得られることが確かめられた。
【0033】比較例1 表3の比較例1の欄に示すように、平均粒径0.5μ
m,最大粒径2μmでかつβ型含有量95重量%の窒化
ケイ素粉末(粉末A)に、酸化イットリウム0.8重量
%と酸化ネオジム1.2重量%を配合し、エタノールを
添加した湿式ボールミルにより94時間混合粉砕した。
【0034】次いで、空気中でスプレードライヤーを用
いて乾燥した後、20MPaの圧力で金型成形し、その
後、200MPaの圧力でラバープレスを施すことによ
り、6mm×6mm×50mmの成形体を得た。
【0035】次に、この成形体を黒鉛抵抗加熱式のガス
圧焼結炉を用いて、1気圧の窒素ガス圧下で1750℃
で1時間焼成した。
【0036】続いて、ここで得られた焼結体を切断した
後、800メッシュのダイヤモンドホイールで平面研削
して、3mm×4mm×40mmの形状に加工し、JI
S−R1601に準じた室温3点曲げにより曲げ強さを
求めると共に、JIS−R1607に準じたSEPB法
により破壊靭性値を求めた。
【0037】この結果、同じく表3に示すように、この
焼結体の気孔率は4.2%、室温3点曲げ強さは490
MPaであり、破壊靭性値は3.5MPa√mであっ
た。
【0038】このように、ガス圧焼結では、焼結温度が
低いと、強度および靭性が低いセラミックス材料となる
ことが確かめられた。
【0039】実施例2 表1の実施例2の欄に示すように、平均粒径0.35μ
m,最大粒径2μmでかつ0.5μm以下の割合が70
重量%で0.5μm超過2.0μm以下の割合が30重
量%であるβ型含有量90重量%の窒化ケイ素粉末(粉
末B)に、酸化イットリウム3.0重量%と酸化アルミ
ニウム1.5重量%を配合し、エタノールを添加した湿
式ボールミルにより94時間混合粉砕した。
【0040】次いで、空気中でスプレードライヤーを用
いて乾燥した後、40mm×60mmの黒鉛型に入れ
て、黒鉛抵抗加熱式のホットプレス装置を用いて、1気
圧の窒素ガス圧下で150kg/cmの加圧力で16
50℃で30分間焼成した。
【0041】次に、ここで得られた焼結体を切断した
後、800メッシュのダイヤモンドホイールで平面研削
して、3mm×4mm×40mmの形状に加工し、JI
S−R1601に準じた室温3点曲げにより曲げ強さを
求めると共に、JIS−R1607に準じたSEPB法
により破壊靭性値を求めた。
【0042】この結果、同じく表1に示すように、この
焼結体の気孔率は0.3%、室温3点曲げ強さは105
0MPaであり、破壊靭性値は7.5MPa√mであっ
た。
【0043】このように、β型原料粉末の粒度を調整し
てホットプレスすることにより、強度と靭性が両立した
セラミックス材料が得られることが確かめられた。
【0044】比較例2 表3の比較例2の欄に示すように、平均粒径0.35μ
m,最大粒径2μmでかつ0.5μm以下の割合が70
重量%で0.5μm超過2.0μm以下の割合が30重
量%であるβ型含有量90重量%の窒化ケイ素粉末(粉
末B)に、酸化イットリウム3.0重量%と酸化アルミ
ニウム1.5重量%を配合し、エタノールを添加した湿
式ボールミルにより94時間混合粉砕した。
【0045】次いで、空気中でスプレードライヤーを用
いて乾燥した後、200MPaの圧力でラバープレスを
施すことにより、6mm×6mm×50mmの成形体を
得た。
【0046】次に、この成形体を黒鉛抵抗加熱式のガス
圧焼結炉を用いて、1気圧の窒素ガス圧下で1650℃
で30分間焼成した。
【0047】続いて、ここで得られた焼結体を切断した
後、800メッシュのダイヤモンドホイールで平面研削
して、3mm×4mm×40mmの形状に加工し、JI
S−R1601に準じた室温3点曲げにより曲げ強さを
求めると共に、JIS−R1607に準じたSEPB法
により破壊靭性値を求めた。
【0048】この結果、同じく表3に示すように、この
焼結体の気孔率は8.5%、室温3点曲げ強さは420
MPaであり、破壊靭性値は3.0MPa√mであっ
た。
【0049】このように、ガス圧焼結では、焼結温度が
低いと、強度と靭性が低いセラミックス材料となること
が確かめられた。
【0050】実施例3〜10,比較例3〜10 表1および表2の実施例3〜10の欄、ならびに表3お
よび表4の比較例3〜10の欄に示すように、平均粒径
0.5μm,最大粒径2μmでかつβ型含有量95重量
%の窒化ケイ素粉末(粉末A)と、平均粒径0.35μ
m,最大粒径2μmでかつ0.5μm以下の割合が70
重量%で0.5μm超過2.0μm以下の割合が30重
量%であるβ型含有量90重量%の窒化ケイ素粉末(粉
末B)と、平均粒径1.2μm,最大粒径3μmでかつ
β型含有量88重量%の窒化ケイ素粉末(粉末C)と、
平均粒径1.5μm,最大粒径5μmでかつβ型含有量
70重量%の窒化ケイ素粉末(粉末D)と、平均粒径
1.0μm,最大粒径2.5μmでかつ0.5μm以下
の割合が60重量%で0.5μm超過2.0μm以下の
割合が40重量%であるβ型含有量90重量%の窒化ケ
イ素粉末(粉末E)と、平均粒径0.2μm,最大粒径
1.5μmでかつ0.5μm以下の割合が98重量%で
0.5μm超過2.0μm以下の割合が2重量%である
β型含有量95重量%の窒化ケイ素粉末(粉末F)のう
ちから選んだ窒化ケイ素原料粉末に、同じく表1ないし
表4に示す成分および量の焼結助剤を配合し、エタノー
ルを添加した湿式ボールミルにより94時間混合粉砕し
た。
【0051】次いで、空気中でスプレードライヤーを用
いて乾燥した後、40mm×60mmの黒鉛型に入れ
て、黒鉛抵抗加熱式のホットプレス装置を用いて、同じ
く表1ないし表4に示す条件でホットプレス焼成した。
【0052】次に、ここで得られた各焼結体を切断した
後、800メッシュのダイヤモンドホイールで平面研削
して、3mm×4mm×40mmの形状に加工し、JI
S−R1601に準じた室温3点曲げにより曲げ強さを
求めると共に、JIS−R1607に準じたSEPB法
により破壊靭性値を求めた。
【0053】この結果、各焼結体の気孔率,室温3点曲
げ強さ,破壊靭性値は同じく表1ないし表4に示す値で
あった。
【0054】表1および表2に示すように、本発明実施
例3〜10では、β型原料粉末の粒度およびβ型含有率
を適切なものに規制し、また、特定成分の焼結助剤を適
切な量で配合して、特定の条件でホットプレスすること
により、強度と靭性が両立した機械的性質の優れたセラ
ミックス材料を得ることが可能であることが確かめられ
た。これに対して、表3および表4に示すように、窒化
ケイ素原料粉末が適切なものとなっていない比較例3〜
5、焼結助剤量が適切なものとなっていない比較例6,
7、ホットプレス条件が適切なものとなっていない比較
例8〜10では、一部において靭性に優れたものはある
ものの、すべてにおいて強度が劣るものとなっていた。
【0055】
【表1】
【0056】
【表2】
【0057】
【表3】
【0058】
【表4】
【0059】
【発明の効果】本発明に係わる窒化ケイ素質焼結体の製
造方法では、平均粒径0.1μm以上1.2μm以下で
かつβ型Siの含有率が80重量%以上である窒
化ケイ素粉末に、焼結助剤として周期律表第IIIa族
の酸化物,酸化アルミニウム,酸化マグネシウム,酸化
カルシウム,酸化ジルコニウム,窒化アルミニウムのう
ちから選ばれる1種または2種以上の酸化物あるいは窒
化物を0.2重量%以上10.0重量%以下添加して混
合粉末を作り、1気圧以上100気圧以下の窒素ガス圧
下で1500℃以上1800℃以下の温度で50kg/
cm以上300kg/cm以下の加圧力でホットプ
レスするようにしたから、比較的低い温度でホットプレ
スすることによって、焼結体中の柱状結晶の大きさを制
御することが可能であり、靭性に優れ強度が高い、すな
わち強度と靭性が両立した機械的性質に優れた軽量セラ
ミックス材料を提供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。
【0060】そして、本発明に係わる窒化ケイ素質焼結
体の製造方法の実施態様においては、窒化ケイ素粉末の
粒度分布が、0.5μm以下の割合が70重量%以上9
5重量%以下であり、0.5μm超過2.0μm以下の
割合が5重量%以上30重量%以下であるものとするこ
とにより、焼結性が向上して緻密化が促進されると共
に、柱状の組織が発達することとなって、強度および靭
性をより一層すぐれたものにすることが可能である。
【0061】さらにまた、焼結助剤が酸化イットリウム
と酸化アルミニウムの組み合わせであるものとすること
によって、低温での焼結性をより一層優れたものとする
ことが可能であり、また、焼結助剤が酸化イットリウム
と酸化ネオジムの組み合わせであるものとすることによ
って、高温での焼結性をより一層優れたものとすること
が可能であるという効果がもたらされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 102 T (72)発明者 安 藤 元 英 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径0.1μm以上1.2μm以下
    でかつβ型Siの含有率が80重量%以上である
    窒化ケイ素粉末に、焼結助剤として周期律表第IIIa
    族の酸化物,酸化アルミニウム,酸化マグネシウム,酸
    化カルシウム,酸化ジルコニウム,窒化アルミニウムの
    うちから選ばれる1種または2種以上の酸化物あるいは
    窒化物を0.2重量%以上10.0重量%以下添加して
    混合粉末を作り、1気圧以上100気圧以下の窒素ガス
    圧下で1500℃以上1800℃以下の温度で50kg
    /cm以上300kg/cm以下の加圧力でホット
    プレスすることを特徴とする窒化ケイ素質焼結体の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 窒化ケイ素粉末の粒度分布が、0.5μ
    m以下の割合が70重量%以上95重量%以下であり、
    0.5μm超過2.0μm以下の割合が5重量%以上3
    0重量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の
    窒化ケイ素質焼結体の製造方法。
  3. 【請求項3】 焼結助剤が、酸化イットリウムと酸化ア
    ルミニウムの組み合わせであることを特徴とする請求項
    1または2に記載の窒化ケイ素質焼結体の製造方法。
  4. 【請求項4】 焼結助剤が、酸化イットリウムと酸化ネ
    オジムの組み合わせであることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の窒化ケイ素質焼結体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1828077B1 (fr) 2004-11-29 2016-03-23 Saint-Gobain Centre de Recherches et d'Etudes Européen Bloc refractaire fritte a base de carbure de silicium a liaison nitrure de silicium

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