JPH085720B2 - ウイスカ−強化複合焼結体 - Google Patents
ウイスカ−強化複合焼結体Info
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- JPH085720B2 JPH085720B2 JP62016359A JP1635987A JPH085720B2 JP H085720 B2 JPH085720 B2 JP H085720B2 JP 62016359 A JP62016359 A JP 62016359A JP 1635987 A JP1635987 A JP 1635987A JP H085720 B2 JPH085720 B2 JP H085720B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、切削工具又は耐摩耗工具などの工具用部品
から摺動用部品，耐蝕性用部品，耐熱性用部品もしくは
装飾用部品などに適用できるウイスカー強化複合焼結体
に関する。
から摺動用部品，耐蝕性用部品，耐熱性用部品もしくは
装飾用部品などに適用できるウイスカー強化複合焼結体
に関する。
（従来の技術） 一般に、セラミックスは高硬度性，体摩耗性，体酸化
性，耐蝕性及び耐熱性にすぐれていることから切削工具
又は耐摩耗工具などの工具用部品、ベアリング用ボール
などの摺動用部品、メカニカルシール，ノズル，バルブ
又はペンボールなどの耐蝕性用部品、エンジン用部品，
ボイラー用部品，発熱体又は燃焼管などの体熱性用部
品、時計ケース，タイピン又はリール用ガイドなどの装
飾用部品に利用されている。このような用途に用いられ
ているセラミックスの欠点は、金属又は合金に比較して
強度が低いことである。そこで、セラミックスの強度を
高める方法が種々検討されており、その方法の１つとし
て、酸化物，炭化物，窒化物の中の少なくとも１種のマ
トリックス中に炭化ケイ素，アルミナ，窒化アルミニウ
ム，炭化ホウ素，グラファイト又は窒化ケイ素でなるウ
イスカーを分散強化させることにより強度を高めること
が行われている。これらの代表的なものとして、特開昭
59−26982号公報及び特開昭61−274803号公報がある。
性，耐蝕性及び耐熱性にすぐれていることから切削工具
又は耐摩耗工具などの工具用部品、ベアリング用ボール
などの摺動用部品、メカニカルシール，ノズル，バルブ
又はペンボールなどの耐蝕性用部品、エンジン用部品，
ボイラー用部品，発熱体又は燃焼管などの体熱性用部
品、時計ケース，タイピン又はリール用ガイドなどの装
飾用部品に利用されている。このような用途に用いられ
ているセラミックスの欠点は、金属又は合金に比較して
強度が低いことである。そこで、セラミックスの強度を
高める方法が種々検討されており、その方法の１つとし
て、酸化物，炭化物，窒化物の中の少なくとも１種のマ
トリックス中に炭化ケイ素，アルミナ，窒化アルミニウ
ム，炭化ホウ素，グラファイト又は窒化ケイ素でなるウ
イスカーを分散強化させることにより強度を高めること
が行われている。これらの代表的なものとして、特開昭
59−26982号公報及び特開昭61−274803号公報がある。
（発明が解決しようとする問題点） 特開昭59−26982号公報は、Al2O3,ZrO2,Si3N4,AlN,Mg
O,SiO2から選ばれる１種又は２種以上を主成分とするマ
トリックス焼結体の５〜50体積％がAl2O3,ZrO2,Si3N4,S
iC,MgO,SiO2,Cから選ばれた１種又は２種以上の繊維で
構成された複合セラミックス焼結体である。また、特開
昭61−274803号公報は、２〜40容量％のセラミックス・
ウイスカーをセラミックス・マトリックス内に分散強化
させたセラミックス切削工具であり、セラミックス・ウ
イスカーとしては、炭化ケイ素，アルミナ，窒化アルミ
ニウム，ベリリア，炭化ホウ素，グラファイトもしくは
窒化ケイ素であることが開示されている。これらの従来
のウイスカーを含有した焼結体は、最初に開発され、現
在実用化されている繊維強化プラスチック（FRP）に用
いられているウイスカーをそのままセラミックスのマト
リックス内に分酸強化させて応用しようと試みたもので
あるために、セラミックスのマトリックスとセラミック
スのウイスカーとの相互適合性についての検討を殆んど
しないで用いられてきたために、強度が充分でなく実用
化に至っていないという問題がある。すなわち、FRPで
用いられているセラミックスのウイスカーをセラミック
スマトリックス内に分散強化させてなるウイスカー強化
セラミックス焼結体は、マトリックスとウイスカーとの
密着性が低くて、ウイスカーを分散強化させた効果が充
分に発揮されてないという問題がある。実際に、特開昭
59−26982号公報の複合セラミックス焼結体は、最高の
曲げ強度で130kg/mm2と非常に低く、特開昭61−274803
号公報のセラミックス切削工具は、最高の曲げ強度が常
温で110kg/mm2,1300℃で60kg/cm2と割合高い強度ではあ
るが、高価なウイスカーを用いて得ることができる強度
としては、まだ満足できないという問題がある。また、
これらの従来のウイスカー強化セラミックス焼結体は、
電気伝導性の非常に悪いウイスカーで分散強化されてい
るために放電加工ができず、成形加工をするのが困難で
あるという問題もある。
O,SiO2から選ばれる１種又は２種以上を主成分とするマ
トリックス焼結体の５〜50体積％がAl2O3,ZrO2,Si3N4,S
iC,MgO,SiO2,Cから選ばれた１種又は２種以上の繊維で
構成された複合セラミックス焼結体である。また、特開
昭61−274803号公報は、２〜40容量％のセラミックス・
ウイスカーをセラミックス・マトリックス内に分散強化
させたセラミックス切削工具であり、セラミックス・ウ
イスカーとしては、炭化ケイ素，アルミナ，窒化アルミ
ニウム，ベリリア，炭化ホウ素，グラファイトもしくは
窒化ケイ素であることが開示されている。これらの従来
のウイスカーを含有した焼結体は、最初に開発され、現
在実用化されている繊維強化プラスチック（FRP）に用
いられているウイスカーをそのままセラミックスのマト
リックス内に分酸強化させて応用しようと試みたもので
あるために、セラミックスのマトリックスとセラミック
スのウイスカーとの相互適合性についての検討を殆んど
しないで用いられてきたために、強度が充分でなく実用
化に至っていないという問題がある。すなわち、FRPで
用いられているセラミックスのウイスカーをセラミック
スマトリックス内に分散強化させてなるウイスカー強化
セラミックス焼結体は、マトリックスとウイスカーとの
密着性が低くて、ウイスカーを分散強化させた効果が充
分に発揮されてないという問題がある。実際に、特開昭
59−26982号公報の複合セラミックス焼結体は、最高の
曲げ強度で130kg/mm2と非常に低く、特開昭61−274803
号公報のセラミックス切削工具は、最高の曲げ強度が常
温で110kg/mm2,1300℃で60kg/cm2と割合高い強度ではあ
るが、高価なウイスカーを用いて得ることができる強度
としては、まだ満足できないという問題がある。また、
これらの従来のウイスカー強化セラミックス焼結体は、
電気伝導性の非常に悪いウイスカーで分散強化されてい
るために放電加工ができず、成形加工をするのが困難で
あるという問題もある。
本発明は、上述のような問題点を解決したもので、具
体的には酸化物，窒化物，炭化物及びこれらの相互固溶
体の中の少なくとも１種でなるのマトリックス中に、炭
化チタン，窒化チタン，酸化チタン及びこれらの相互固
溶体の中の少なくとも１種でなるウイスカーを分散強化
させた高強度及び電気伝導性にすぐれたウイスカー強化
複合焼結体の提供を目的とするものである。
体的には酸化物，窒化物，炭化物及びこれらの相互固溶
体の中の少なくとも１種でなるのマトリックス中に、炭
化チタン，窒化チタン，酸化チタン及びこれらの相互固
溶体の中の少なくとも１種でなるウイスカーを分散強化
させた高強度及び電気伝導性にすぐれたウイスカー強化
複合焼結体の提供を目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、セラミックスの強度を高めるのに、セ
ラミックスのマトリックス中にセラミックスのウイスカ
ーを分散強化させて強度を高めることを検討していた
所、マトリックスとウイスカーとには相互適合性があ
り、ウイスカーとして用いるセラミックスの材種，形状
及び分散量が焼結体の強度に影響を及ぼし、特に、セラ
ミックスのマトリックス中にチタンの化合物からなるウ
イスカーで分散強化すると焼結体の強度が著しく向上
し、しかも電気伝導性にもすぐれるという知見を得て本
発明を完成するに至ったものである。
ラミックスのマトリックス中にセラミックスのウイスカ
ーを分散強化させて強度を高めることを検討していた
所、マトリックスとウイスカーとには相互適合性があ
り、ウイスカーとして用いるセラミックスの材種，形状
及び分散量が焼結体の強度に影響を及ぼし、特に、セラ
ミックスのマトリックス中にチタンの化合物からなるウ
イスカーで分散強化すると焼結体の強度が著しく向上
し、しかも電気伝導性にもすぐれるという知見を得て本
発明を完成するに至ったものである。
本発明のウイスカー強化複合焼結体は、酸化アルミニ
ウム，酸化ジルコニウム，酸化ハフニウム，酸化マグネ
シウム，酸化ケイ素，窒化アルミニウム，窒化ケイ素，
炭化ケイ素及びこれらの相互固溶体の中の少なくとも１
種を主成分とするマトリックス60〜95体積％と、残り炭
化チタン，窒化チタン，酸化チタン及びこれらの相互固
溶体の中の少なくとも１種のウイスカーと不可避不純物
とでなり、該ウイスカーは、平均径が0.3〜1.5μｍでな
り、かつ平均アスペクト比が３〜30でなることを特徴と
するものである。
ウム，酸化ジルコニウム，酸化ハフニウム，酸化マグネ
シウム，酸化ケイ素，窒化アルミニウム，窒化ケイ素，
炭化ケイ素及びこれらの相互固溶体の中の少なくとも１
種を主成分とするマトリックス60〜95体積％と、残り炭
化チタン，窒化チタン，酸化チタン及びこれらの相互固
溶体の中の少なくとも１種のウイスカーと不可避不純物
とでなり、該ウイスカーは、平均径が0.3〜1.5μｍでな
り、かつ平均アスペクト比が３〜30でなることを特徴と
するものである。
本発明のウイスカー強化複合焼結体におけるマトリッ
クスは、具体的には、例えば、α−Al2O3,β−Al2O3,短
斜晶系のZrO2,立方晶系のZrO2又はMgO,CaO,Y2O3などを
含有した正方晶系の安定化ZrO2,部分安定化ZrO2,HfO2,M
gO,SiO2,AlN,α−Si3N4,β−Si3N4,α−SiC,β−SiC並
びに（Zr,Hf）O2,ZrO・SiO4（ジルコン）,MgO・Al2O
3（スピネル）,3Al2O3・2SiO（ムライト）,2MgO・2Al2O
3・5SiO2（コージライト），（Si,Al）（O,N）（サイア
ロン）などの固溶体の中の少なくとも１種を主成分とす
るものである。これらのマトリックスは、用途に適した
ものを選定して用い、この選定したマトリックスとウイ
スカーとの結合強度を高めるために、例えば周期律表4
a,5a,6a族金属の炭化物，窒化物，酸化物及びこれらの
相互固溶体の中の少なくとも１種でなる第１強化補助相
をマトリックス中に５体積％以下含有させることも好ま
しいことである。また、マトリックス内の結合強化及び
マトリックスの粒成長抑制、さらには焼結促進を行なっ
て緻密な焼結体にし、焼結体の強度を高めるために、例
えばMgの窒化物,Sc,Yを含めた希土類金属の酸化物，窒
化物又はNi,Coの酸化物及びこれらの相互固溶体の中の
少なくとも１種でなる第２強化補助相をマトリックス中
に20体積％以下含有させることも好ましいひとである。
これらのマトリックスが95体積％を超えて多くなると、
相対的にウイスカーの量が５体積％未満となり、そのた
めに焼結体内にクラックが伝播したときにウイスカーに
よって阻止される効果が少なくなって焼結体の強度低下
を生ずる。また、マトリックスが60体積％未満になる
と、相対的にウイスカーの量が40体積％を超えて多くな
るために、難焼結性になり、緻密な焼結体を得るのが困
難となる。
クスは、具体的には、例えば、α−Al2O3,β−Al2O3,短
斜晶系のZrO2,立方晶系のZrO2又はMgO,CaO,Y2O3などを
含有した正方晶系の安定化ZrO2,部分安定化ZrO2,HfO2,M
gO,SiO2,AlN,α−Si3N4,β−Si3N4,α−SiC,β−SiC並
びに（Zr,Hf）O2,ZrO・SiO4（ジルコン）,MgO・Al2O
3（スピネル）,3Al2O3・2SiO（ムライト）,2MgO・2Al2O
3・5SiO2（コージライト），（Si,Al）（O,N）（サイア
ロン）などの固溶体の中の少なくとも１種を主成分とす
るものである。これらのマトリックスは、用途に適した
ものを選定して用い、この選定したマトリックスとウイ
スカーとの結合強度を高めるために、例えば周期律表4
a,5a,6a族金属の炭化物，窒化物，酸化物及びこれらの
相互固溶体の中の少なくとも１種でなる第１強化補助相
をマトリックス中に５体積％以下含有させることも好ま
しいことである。また、マトリックス内の結合強化及び
マトリックスの粒成長抑制、さらには焼結促進を行なっ
て緻密な焼結体にし、焼結体の強度を高めるために、例
えばMgの窒化物,Sc,Yを含めた希土類金属の酸化物，窒
化物又はNi,Coの酸化物及びこれらの相互固溶体の中の
少なくとも１種でなる第２強化補助相をマトリックス中
に20体積％以下含有させることも好ましいひとである。
これらのマトリックスが95体積％を超えて多くなると、
相対的にウイスカーの量が５体積％未満となり、そのた
めに焼結体内にクラックが伝播したときにウイスカーに
よって阻止される効果が少なくなって焼結体の強度低下
を生ずる。また、マトリックスが60体積％未満になる
と、相対的にウイスカーの量が40体積％を超えて多くな
るために、難焼結性になり、緻密な焼結体を得るのが困
難となる。
本発明のウイスカー強化複合焼結体におけるウイスカ
ーは、具体的には、例えば、TiC,TiN,TiO,TiO2,Ti（C,
N）,Ti（C,O）,Ti（N,O）,Ti（C,N,O）の中の少なくと
も１種からなり、特にウイスカーの界面に存在するマト
リックスの種類によってはウイスカーの芯部と表面層と
が異なる複合体のウイスカーになっているものである。
これらのウイスカーは、化学量論組成又は非化学量論組
成からなっているものでもよい。また、これらのウイス
カーは、特に製造の容易性及び焼結体の強度特性上から
平均径が1.0μｍ以下で、かつ平均アスペクト比が５〜2
0であるものが好ましい。
ーは、具体的には、例えば、TiC,TiN,TiO,TiO2,Ti（C,
N）,Ti（C,O）,Ti（N,O）,Ti（C,N,O）の中の少なくと
も１種からなり、特にウイスカーの界面に存在するマト
リックスの種類によってはウイスカーの芯部と表面層と
が異なる複合体のウイスカーになっているものである。
これらのウイスカーは、化学量論組成又は非化学量論組
成からなっているものでもよい。また、これらのウイス
カーは、特に製造の容易性及び焼結体の強度特性上から
平均径が1.0μｍ以下で、かつ平均アスペクト比が５〜2
0であるものが好ましい。
本発明のウイスカー強化複合焼結体は、次のような製
造方法により得ることができる。マトリックスを形成さ
せるための出発原料は、平均粒径２μｍ以下、好ましく
は平均粒径１μｍ以下のものを用い、ウイスカーは、焼
結体中に存在させるものよりも平均のアスペクト比が２
〜５倍高いものを出発原料とするのが好ましい。また、
出発原料としてのウイスカーは、従来の方法で製造され
るウイスカーを用いることができるが、特に化学気相蒸
着法（CVD法）により作成されたウイスカーが形状的に
好ましいものである。これらのマトリックスとウイスカ
ーをそれぞれ選定した後、まずマトリックスを形成させ
るための出発原料を混合粉砕し、次いで出来るだけ粉砕
作用を生じない、例えばＶブレンダー中で、前述の混合
粉砕粉末とウイスカーをアセトン，メタノール，ヘキサ
ンなどの有機溶媒と共に混合し、その後、従来の粉末冶
金法を用いられている方法の内、ウイスカーを出来るだ
け損傷させないような方法で乾燥，成形及び焼結し、必
要に応じて焼結後、さらに熱間静水圧（HIP）処理を施
して強度を高めることもできる。上述のような、従来の
粉末冶金法による混合成形方法の他に、従来のウイスカ
ー含有焼結体の製造方法、例えばマトリックスを形成す
るための粉末とウイスカーを交互に配設する積層方法又
はマトリックスを形成するための粉末中にウイスカーを
埋設する方法などにより成形することもできる。ウイス
カーのマトリックス中での分散を良好にするためにはＶ
ブレンダーのような粉末冶金法による混合方法が好まし
い。焼結雰囲気は、非酸化性雰囲気中で行い、焼結温度
は、加圧焼結の場合が1600℃以上、減圧又は無加圧焼結
の場合が1700℃以上で行うことができる。
造方法により得ることができる。マトリックスを形成さ
せるための出発原料は、平均粒径２μｍ以下、好ましく
は平均粒径１μｍ以下のものを用い、ウイスカーは、焼
結体中に存在させるものよりも平均のアスペクト比が２
〜５倍高いものを出発原料とするのが好ましい。また、
出発原料としてのウイスカーは、従来の方法で製造され
るウイスカーを用いることができるが、特に化学気相蒸
着法（CVD法）により作成されたウイスカーが形状的に
好ましいものである。これらのマトリックスとウイスカ
ーをそれぞれ選定した後、まずマトリックスを形成させ
るための出発原料を混合粉砕し、次いで出来るだけ粉砕
作用を生じない、例えばＶブレンダー中で、前述の混合
粉砕粉末とウイスカーをアセトン，メタノール，ヘキサ
ンなどの有機溶媒と共に混合し、その後、従来の粉末冶
金法を用いられている方法の内、ウイスカーを出来るだ
け損傷させないような方法で乾燥，成形及び焼結し、必
要に応じて焼結後、さらに熱間静水圧（HIP）処理を施
して強度を高めることもできる。上述のような、従来の
粉末冶金法による混合成形方法の他に、従来のウイスカ
ー含有焼結体の製造方法、例えばマトリックスを形成す
るための粉末とウイスカーを交互に配設する積層方法又
はマトリックスを形成するための粉末中にウイスカーを
埋設する方法などにより成形することもできる。ウイス
カーのマトリックス中での分散を良好にするためにはＶ
ブレンダーのような粉末冶金法による混合方法が好まし
い。焼結雰囲気は、非酸化性雰囲気中で行い、焼結温度
は、加圧焼結の場合が1600℃以上、減圧又は無加圧焼結
の場合が1700℃以上で行うことができる。
（作用） 本発明のウイスカー強化複合焼結体は、マトリックス
とウイスカーとの界面、特にウイスカーの表面部に薄い
反応層が生じてマトリックスとウイスカーとの結合性を
著しく高める作用をし、そのために焼結体の強度が著し
く高くなっている。例えば、酸化アルミニウム，酸化ジ
ルコニウム，酸化ハフニウム，酸化マグネシウム，酸化
ケイ素又はこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種の
酸化物系化合物を主成分とするマトリックスの場合は、
ウイスカーの表面層が酸化物であり、ウイスカーの芯部
が炭化物，窒化物又は炭窒化物であり、表面層と芯部と
の間の中間層が炭酸化物，窒酸化物又は炭窒酸化物であ
るような複合のウイスカーが形成されている。このよう
に、ウイスカーの表面部にマトリックス中の主として非
金属元素の拡散により生じる表面層や中間層の薄い反応
層がウイスカーの強度を向上する役割をし、しかもウイ
スカーとマトリックスとの結合性を高めているものであ
る。
とウイスカーとの界面、特にウイスカーの表面部に薄い
反応層が生じてマトリックスとウイスカーとの結合性を
著しく高める作用をし、そのために焼結体の強度が著し
く高くなっている。例えば、酸化アルミニウム，酸化ジ
ルコニウム，酸化ハフニウム，酸化マグネシウム，酸化
ケイ素又はこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種の
酸化物系化合物を主成分とするマトリックスの場合は、
ウイスカーの表面層が酸化物であり、ウイスカーの芯部
が炭化物，窒化物又は炭窒化物であり、表面層と芯部と
の間の中間層が炭酸化物，窒酸化物又は炭窒酸化物であ
るような複合のウイスカーが形成されている。このよう
に、ウイスカーの表面部にマトリックス中の主として非
金属元素の拡散により生じる表面層や中間層の薄い反応
層がウイスカーの強度を向上する役割をし、しかもウイ
スカーとマトリックスとの結合性を高めているものであ
る。
（実施例） 実施例１ 平均の径が0.5〜１μｍ、平均のアスペクト比が10〜2
0でなる炭化チタン，窒化チタン，炭窒化チタンのウイ
スカーと平均粒径1.0μｍ以下の各種出発原料粉末を用
いて、第１表に示した各試料を配合した。混合方法は、
第１表に示した各試料の配合組成に、それぞれヘキサン
を加えてＶブレンダー中に入れて同時混合した。次い
で、乾燥，成形及び焼結し、さらに焼結後１部の試料は
HIP処理して焼結体を得た。これらの各試料の焼結条件
及びHIP処理条件を第２表に示した。こうして得た各焼
結体の諸特性値を求めて、得られた結果を第３表に示し
た。尚、酸及びアルカリに対する耐蝕性は、本発明品及
び比較品共に殆んど差がなく、良好であった。
0でなる炭化チタン，窒化チタン，炭窒化チタンのウイ
スカーと平均粒径1.0μｍ以下の各種出発原料粉末を用
いて、第１表に示した各試料を配合した。混合方法は、
第１表に示した各試料の配合組成に、それぞれヘキサン
を加えてＶブレンダー中に入れて同時混合した。次い
で、乾燥，成形及び焼結し、さらに焼結後１部の試料は
HIP処理して焼結体を得た。これらの各試料の焼結条件
及びHIP処理条件を第２表に示した。こうして得た各焼
結体の諸特性値を求めて、得られた結果を第３表に示し
た。尚、酸及びアルカリに対する耐蝕性は、本発明品及
び比較品共に殆んど差がなく、良好であった。
実施例２ 実施例１で得た本発明品2,4,8及び比較品1,3を用い
て、大越式摩耗試験機により耐摩耗性試験を行った。
て、大越式摩耗試験機により耐摩耗性試験を行った。
試験条件は、相手材S45C,初期荷重19kg,大気中，室温
の乾式状態で行い、1000mの摩耗試験距離における各試
料の摩耗速度と比摩耗量との関係を求めて、その結果を
第１図に示した。
の乾式状態で行い、1000mの摩耗試験距離における各試
料の摩耗速度と比摩耗量との関係を求めて、その結果を
第１図に示した。
実施例３ 実施例１で得た本発明品1,2,10及び比較品１を用い
て、下記の条件によりNi基耐熱合金を旋削し、各試料の
摩耗量を求めた。この結果を第４表に示した。
て、下記の条件によりNi基耐熱合金を旋削し、各試料の
摩耗量を求めた。この結果を第４表に示した。
Ni基耐熱合金の旋削条件 被削材 ワスパロイ（HRC42） 切削速度 150m/min 切込量 0.5mm 送り速度 0.2mm/rev 湿式切削 エマルジョンカット（W1−３）の切削油 切削時間 2min 実施例４ 実施例１で得た本発明品2,10及び比較品１を用いて、
下記の条件により鋼を旋削し、各試料の摩耗量を求め
た。この結果を第５表に示した。
下記の条件により鋼を旋削し、各試料の摩耗量を求め
た。この結果を第５表に示した。
鋼の旋削条件 被削材 S48C（HB244） 切削速度 250m/min 切込量 2.0mm 送り速度 0.35mm/rev 湿式切削 実施例５ 実施例１で得た本発明品1,7,11及び比較品１を用い
て、下記の条件によりフライス切削を行い、各試料の耐
欠損性を求めた。この結果を第６表に示した。
て、下記の条件によりフライス切削を行い、各試料の耐
欠損性を求めた。この結果を第６表に示した。
フライスによる切削条件 被削材 FCD60（HB320） 200×150mm面 切削速度 130m/min 切込量 1.5mm 送り速度 0.22mm/刃から1pass毎に切刃がチッピング又
は欠損まで送り速度up （発明の効果） 本願発明のウイスカー強化複合焼結体は、曲げ強度が
すぐれており、特に1400℃の高温における曲げ強度が従
来のウイスカー含有焼結体の約2.5倍から４倍の強度を
有するものである。また、本発明のウイスカー強化複合
焼結体は、電気伝導性がすぐれているので放電加工など
の電気伝導性を利用した加工又はそれを利用して電子部
品などに応用することができる。さらに、本発明のウイ
スカー強化複合焼結体は、実施例２から実施例５で明ら
かなように耐摩耗性，耐欠損性及び耐熱衝撃性に著しく
すぐれているものである。
は欠損まで送り速度up （発明の効果） 本願発明のウイスカー強化複合焼結体は、曲げ強度が
すぐれており、特に1400℃の高温における曲げ強度が従
来のウイスカー含有焼結体の約2.5倍から４倍の強度を
有するものである。また、本発明のウイスカー強化複合
焼結体は、電気伝導性がすぐれているので放電加工など
の電気伝導性を利用した加工又はそれを利用して電子部
品などに応用することができる。さらに、本発明のウイ
スカー強化複合焼結体は、実施例２から実施例５で明ら
かなように耐摩耗性，耐欠損性及び耐熱衝撃性に著しく
すぐれているものである。
以上の結果、本発明のウイスカー強化複合焼結体は、
例えば旋削工具部品，フライス工具部品，ドリル，エン
ドミルなどの切削工具部品、スリッターナイフ，裁断
刃，ガイドプッシュ，ゲージ，金型などの耐摩耗工具、
ベアリング用ボール，軸受などの摺動用部品、メカニカ
ルシール，ノズル，バルブ，ペンボールなどの耐蝕性用
部品，発熱体，燃焼管，炉用部品，エンジン用部品，ボ
イラー用部品などの耐熱性用部品、時計ケース，タイピ
ン又はリール用ガイドなどの装飾用部品又は電気部品も
しくは電子部品関係にと利用できる産業上有用な焼結体
である。
例えば旋削工具部品，フライス工具部品，ドリル，エン
ドミルなどの切削工具部品、スリッターナイフ，裁断
刃，ガイドプッシュ，ゲージ，金型などの耐摩耗工具、
ベアリング用ボール，軸受などの摺動用部品、メカニカ
ルシール，ノズル，バルブ，ペンボールなどの耐蝕性用
部品，発熱体，燃焼管，炉用部品，エンジン用部品，ボ
イラー用部品などの耐熱性用部品、時計ケース，タイピ
ン又はリール用ガイドなどの装飾用部品又は電気部品も
しくは電子部品関係にと利用できる産業上有用な焼結体
である。
第１図は、実施例２の大越式摩耗試験機で求めた本発明
品と比較品の摩耗速度と比摩耗量との関係を示したもの
である。 図中、実線１は本発明品２、実線２は本発明品４、実線
３は本発明品８、点線１は比較品１、点線２は比較品３
を表わす。
品と比較品の摩耗速度と比摩耗量との関係を示したもの
である。 図中、実線１は本発明品２、実線２は本発明品４、実線
３は本発明品８、点線１は比較品１、点線２は比較品３
を表わす。
Claims (3)
- 【請求項１】酸化アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸
化ハフニウム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，窒化ア
ルミニウム，窒化ケイ素，炭化ケイ素及びこれらの相互
固溶体の中の少なくとも１種を主成分とするマトリック
ス60〜95体積％と、残り炭化チタン，窒化チタン，酸化
チタン及びこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種の
ウイスカーと不可避不純物とでなり、該ウイスカーは、
平均径が0.3〜1.5μｍでなり、かつ平均アスペクト比が
３〜30でなることを特徴とするウイスカー強化複合焼結
体。 - 【請求項２】上記マトリックスは、周期律表4a,5a,6a族
金属の炭化物，窒化物，酸化物及びこれらの相互固溶体
の中の少なくとも１種でなる第１強化補助相が５体積％
以下含有していることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のウイスカー強化複合焼結体。 - 【請求項３】上記マトリックスは、Mgの窒化物又は希土
類金属の酸化物，窒化物もしくはNi,Coの酸化物あるい
はこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種でなる第２
強化補助相が20体積％以下含有していることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のウイスカー強
化複合焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016359A JPH085720B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | ウイスカ−強化複合焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016359A JPH085720B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | ウイスカ−強化複合焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63185869A JPS63185869A (ja) | 1988-08-01 |
| JPH085720B2 true JPH085720B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=11914145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62016359A Expired - Fee Related JPH085720B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | ウイスカ−強化複合焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085720B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2596094B2 (ja) * | 1988-10-24 | 1997-04-02 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆セラミック製切削工具 |
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| US5231060A (en) * | 1989-10-17 | 1993-07-27 | Sandvik Ab | Whisker-reinforced ceramic cutting tool material |
| SE465319B (sv) * | 1989-10-17 | 1991-08-26 | Sandvik Ab | A1203-baserat skaer foer spaanavskiljande bearbetning av staal |
| JPH05279138A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-26 | Kyocera Corp | 繊維強化セラミックスおよびその製法 |
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| CN109761630A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-17 | 江西嘉捷信达新材料科技有限公司 | 自生长氮化硅晶须增强雷达天线窗/天线罩及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63107858A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-12 | 住友電気工業株式会社 | セラミツク複合体 |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP62016359A patent/JPH085720B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63185869A (ja) | 1988-08-01 |
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