JPH0881271A - ３相構造を有する超高圧相の焼結体及びその製法 - Google Patents
３相構造を有する超高圧相の焼結体及びその製法Info
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- JPH0881271A JPH0881271A JP6247317A JP24731794A JPH0881271A JP H0881271 A JPH0881271 A JP H0881271A JP 6247317 A JP6247317 A JP 6247317A JP 24731794 A JP24731794 A JP 24731794A JP H0881271 A JPH0881271 A JP H0881271A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本願発明は、ダイヤ、立方晶ＢＮ等の超高圧
相からなる焼結体において、超高圧・高温処理をＨＩＰ
程度の高圧・高温で製作し、かつ複雑な要求形状にも対
処することを目的手する。 【構成】 本願発明は、ダイヤ、立方晶ＢＮ等の超高圧
相からなる焼結体において、コアー部・周辺組織・結合
相の３相構造からなり、その製法において、周辺組織を
形成する物質をコアーとなるダイヤ等の粒子に被覆し、
さらにその粒子の周囲を結合相によりなしたことを特徴
とする。
相からなる焼結体において、超高圧・高温処理をＨＩＰ
程度の高圧・高温で製作し、かつ複雑な要求形状にも対
処することを目的手する。 【構成】 本願発明は、ダイヤ、立方晶ＢＮ等の超高圧
相からなる焼結体において、コアー部・周辺組織・結合
相の３相構造からなり、その製法において、周辺組織を
形成する物質をコアーとなるダイヤ等の粒子に被覆し、
さらにその粒子の周囲を結合相によりなしたことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンド、ＣＢＮ
等の焼結体及びその製法に関する。
等の焼結体及びその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ダイヤモンド、ＣＢＮ等の最大の
問題点は超高圧相であるため、その焼結においても数万
気圧、１５００〜１７００℃の超高圧・高温の条件で取
り扱わないと低圧相に変化しその特徴である硬さが得ら
れないことにある。さらに、ダイヤ等の焼結体の製法に
おいても、超高圧・高温であるためニアーネットシェイ
プができず、大きな焼結体より切断・加工して小さな切
り刃を形成させているため、価格的にも極めて高価であ
る欠点があった。また、低圧化を計るため、カプセル法
による熱間静水圧装置の例が特公平５−６１２２６号等
がある。
問題点は超高圧相であるため、その焼結においても数万
気圧、１５００〜１７００℃の超高圧・高温の条件で取
り扱わないと低圧相に変化しその特徴である硬さが得ら
れないことにある。さらに、ダイヤ等の焼結体の製法に
おいても、超高圧・高温であるためニアーネットシェイ
プができず、大きな焼結体より切断・加工して小さな切
り刃を形成させているため、価格的にも極めて高価であ
る欠点があった。また、低圧化を計るため、カプセル法
による熱間静水圧装置の例が特公平５−６１２２６号等
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、従来のダ
イヤ等の焼結体の製法を超高圧・高温の緩和を行うため
様々な検討を行った結果得られたものであり、最終的に
はＨＩＰ（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ：
熱間静水圧プレス）程度の高圧・高温で製作でき、耐摩
耗性、靱性に優れ、かつ比較的安価で複雑な要求形状に
も対処できるダイヤモンド等の焼結体を提供するもので
ある。
イヤ等の焼結体の製法を超高圧・高温の緩和を行うため
様々な検討を行った結果得られたものであり、最終的に
はＨＩＰ（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ：
熱間静水圧プレス）程度の高圧・高温で製作でき、耐摩
耗性、靱性に優れ、かつ比較的安価で複雑な要求形状に
も対処できるダイヤモンド等の焼結体を提供するもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そのため、本願発明者ら
は被覆、特にプラズマを応用した被覆に着目しダイヤモ
ンドまたはＣＢＮ等の粒子（超高圧相）に被覆を行い、
その被覆された相と結合相であればダイヤ等の超高圧ま
で上げ無くとも、高圧程度でも充分焼結が進行し各粒子
間の強度も充分に得られることが分かった。また、その
圧力も超高圧装置を使用した場合（４〜６万気圧）と、
ＨＩＰ装置を使用した場合（千〜２千気圧）において
も、本来の強度上の比較では、超高圧装置を使用した場
合（４〜６万気圧）が優れているが、ＨＩＰ装置を使用
した場合（千〜２千気圧）でも実用上問題ない程度まで
向上させることができた。その理由として、粒子の表面
が被覆されているため、ダイヤ粒子間の接触、ダイヤ粒
子−結合相の接触がない事も作用している。
は被覆、特にプラズマを応用した被覆に着目しダイヤモ
ンドまたはＣＢＮ等の粒子（超高圧相）に被覆を行い、
その被覆された相と結合相であればダイヤ等の超高圧ま
で上げ無くとも、高圧程度でも充分焼結が進行し各粒子
間の強度も充分に得られることが分かった。また、その
圧力も超高圧装置を使用した場合（４〜６万気圧）と、
ＨＩＰ装置を使用した場合（千〜２千気圧）において
も、本来の強度上の比較では、超高圧装置を使用した場
合（４〜６万気圧）が優れているが、ＨＩＰ装置を使用
した場合（千〜２千気圧）でも実用上問題ない程度まで
向上させることができた。その理由として、粒子の表面
が被覆されているため、ダイヤ粒子間の接触、ダイヤ粒
子−結合相の接触がない事も作用している。
【０００５】
【作用】まず、高圧相のダイヤモンド粒子、ＣＢＮ等の
粒子に、プラズマ化学蒸着法で表面を被覆する。以下、
被覆されたダイヤ等の粒子をコアー、被覆した物質をＳ
Ｓと称する。コアー部は超高圧相であるが、被覆に際し
てはプラズマ状態の中で、化学蒸着法により行うため、
プラズマＣＶＤの温度、６００〜８００℃程度では、変
態せずに超高圧相が維持される。また、その物質として
はダイヤ／ＣＢＮ等の焼結体に使用されている周期律表
の２ａ、４ａ、５ａ、６ａ族、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌの炭
化物、窒化物、酸化物、硼化物及びそれらの化合物であ
る。また化学蒸着法では化合物の被覆が容易にできる点
も有利である。
粒子に、プラズマ化学蒸着法で表面を被覆する。以下、
被覆されたダイヤ等の粒子をコアー、被覆した物質をＳ
Ｓと称する。コアー部は超高圧相であるが、被覆に際し
てはプラズマ状態の中で、化学蒸着法により行うため、
プラズマＣＶＤの温度、６００〜８００℃程度では、変
態せずに超高圧相が維持される。また、その物質として
はダイヤ／ＣＢＮ等の焼結体に使用されている周期律表
の２ａ、４ａ、５ａ、６ａ族、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌの炭
化物、窒化物、酸化物、硼化物及びそれらの化合物であ
る。また化学蒸着法では化合物の被覆が容易にできる点
も有利である。
【０００６】このようにして得られた粒子は、２層構造
を成すと共に、その表面がＳＳで覆われているため、結
合相を形成する元素−ダイヤ／ＣＢＮ等の焼結体に使用
されている周期律表の４ａ、５ａ、６ａ族、及びＡｌの
炭化物、窒化物、酸化物、硼化物及びそれらの化合物、
並びにＦｅ族金属の１種叉は２種以上とは焼結し易く、
低圧化を計っても充分な強度を保つことができる。さら
に、カプセル法をとらなくても真空中にて焼結を行いＨ
ＩＰ処理可能な程度まで緻密化させることにより、カプ
セル法によらず、ほぼニァネットシェイプの形状に製作
することができる。以下、実施例に基づいて詳細に説明
する。
を成すと共に、その表面がＳＳで覆われているため、結
合相を形成する元素−ダイヤ／ＣＢＮ等の焼結体に使用
されている周期律表の４ａ、５ａ、６ａ族、及びＡｌの
炭化物、窒化物、酸化物、硼化物及びそれらの化合物、
並びにＦｅ族金属の１種叉は２種以上とは焼結し易く、
低圧化を計っても充分な強度を保つことができる。さら
に、カプセル法をとらなくても真空中にて焼結を行いＨ
ＩＰ処理可能な程度まで緻密化させることにより、カプ
セル法によらず、ほぼニァネットシェイプの形状に製作
することができる。以下、実施例に基づいて詳細に説明
する。
【０００７】
【実施例】ＣＢＮ粒子として数ミクロンの粒径を有する
高圧相型窒化ホウ素を用い、プラズマ化学蒸着法でＺｒ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3等の化合物を被覆した。被覆はＣＢＮ粒
子等をプラズマ中に放出させ、その操作を繰り返して行
った。その粒子の断面はＣＢＮ粒子がコアーとなり、周
辺に被膜が覆っている２相構造となっていた。次に、こ
の粒子をＣｏ−Ａｌ合金とＴｉＮからなる結合相とミキ
シングし、プレス体を製作した。次いで真空中にて相対
密度が９９％程度まで焼結した後、ＨＩＰ処理にて完全
に緻密化させた。こうして得られた焼結体のミクロ組織
はコアー相−ＣＢＮ、ＳＳ相−ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、結
合相−ＴｉＮ、Ｃｏ、Ａｌの３相からなるものが得られ
た。
高圧相型窒化ホウ素を用い、プラズマ化学蒸着法でＺｒ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3等の化合物を被覆した。被覆はＣＢＮ粒
子等をプラズマ中に放出させ、その操作を繰り返して行
った。その粒子の断面はＣＢＮ粒子がコアーとなり、周
辺に被膜が覆っている２相構造となっていた。次に、こ
の粒子をＣｏ−Ａｌ合金とＴｉＮからなる結合相とミキ
シングし、プレス体を製作した。次いで真空中にて相対
密度が９９％程度まで焼結した後、ＨＩＰ処理にて完全
に緻密化させた。こうして得られた焼結体のミクロ組織
はコアー相−ＣＢＮ、ＳＳ相−ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、結
合相−ＴｉＮ、Ｃｏ、Ａｌの３相からなるものが得られ
た。
【００１０】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、ＣＢ
Ｎ、ダイヤ等の粒子表面に被覆処理により結合相と焼結
をしやすい物質を介在させることによりＨＩＰ程度の高
温・高圧で製作することを可能とした。また、ＨＩＰ使
用に際してはカプセルを使用せず行うこともでき、その
工程の簡略化、及びニアーネットシェイプを計ることが
できる。
Ｎ、ダイヤ等の粒子表面に被覆処理により結合相と焼結
をしやすい物質を介在させることによりＨＩＰ程度の高
温・高圧で製作することを可能とした。また、ＨＩＰ使
用に際してはカプセルを使用せず行うこともでき、その
工程の簡略化、及びニアーネットシェイプを計ることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０４Ｂ 35/52 Ｄ 35/583 35/64 Ｃ２２Ｃ 1/05 Ｐ Ｆ 26/00 Ｚ 29/00 Ｚ Ｃ０４Ｂ 35/58 １０３ Ｇ １０３ Ｈ １０３ Ｊ 35/64 Ｌ
Claims (2)
- 【請求項１】 ダイヤおよび／または立方晶ＢＮ等の超
高圧相からなる焼結体において、コアー部・周辺組織・
結合相の３相構造からなるとともに、コアー部はダイヤ
および／または立方晶ＢＮ等の超高圧相、周辺組織は周
期律表の４ａ、５ａ、６ａ族、及びＡｌの炭化物、窒化
物、酸化物、硼化物及びそれらの化合物の１種叉は２種
以上からなり、結合相は周期律表の２ａ、４ａ、５ａ、
６ａ族、Ｓｒ、Ｂａ及びＡｌの炭化物、窒化物、酸化
物、硼化物、それらの化合物、またはＦｅ族金属の１種
叉は２種以上からなることを特徴とする３相構造を有す
る超高圧相の焼結体。 - 【請求項２】 ダイヤおよび／または立方晶ＢＮ等の超
高圧相からなる焼結体の製法において、周辺組織を形成
する物質をコアーとなるダイヤ等の粒子に被覆し、さら
にその粒子の周囲を結合相によりなしたことを特徴とす
る３相構造を有する超高圧相の焼結体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6247317A JPH0881271A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | ３相構造を有する超高圧相の焼結体及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6247317A JPH0881271A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | ３相構造を有する超高圧相の焼結体及びその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0881271A true JPH0881271A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=17161604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6247317A Pending JPH0881271A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | ３相構造を有する超高圧相の焼結体及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0881271A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998024736A1 (fr) * | 1996-12-03 | 1998-06-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Matiere pour frittage a phase haute pression a base nitrure de bore |
| WO1999016729A1 (en) * | 1997-09-26 | 1999-04-08 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited | Diamond core with a diamond coating |
| JP2011168891A (ja) * | 1997-05-13 | 2011-09-01 | Richard Edmund Toth | タフコートされた硬い粉末およびその焼結製品 |
| WO2013039093A1 (ja) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結材料製切削工具 |
| WO2013172095A1 (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具 |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP6247317A patent/JPH0881271A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998024736A1 (fr) * | 1996-12-03 | 1998-06-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Matiere pour frittage a phase haute pression a base nitrure de bore |
| US6008153A (en) * | 1996-12-03 | 1999-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-pressure phase boron nitride base sinter |
| JP2011168891A (ja) * | 1997-05-13 | 2011-09-01 | Richard Edmund Toth | タフコートされた硬い粉末およびその焼結製品 |
| JP2014132117A (ja) * | 1997-05-13 | 2014-07-17 | Allomet Corp | タフコートされた硬い粉末およびその焼結製品 |
| WO1999016729A1 (en) * | 1997-09-26 | 1999-04-08 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited | Diamond core with a diamond coating |
| WO2013039093A1 (ja) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結材料製切削工具 |
| JP2013075357A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-25 | Mitsubishi Materials Corp | 立方晶窒化ほう素基焼結材料製切削工具 |
| CN103796778A (zh) * | 2011-09-12 | 2014-05-14 | 三菱综合材料株式会社 | 立方晶氮化硼基烧结材料制切削工具 |
| US9499441B2 (en) | 2011-09-12 | 2016-11-22 | Mitsubishi Materials Corporation | Cutting tool made of cubic boron nitride-based sintered material |
| WO2013172095A1 (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具 |
| JP2013255986A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-12-26 | Mitsubishi Materials Corp | 立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具 |
| US9662711B2 (en) | 2012-05-16 | 2017-05-30 | Mitsubishi Materials Corporation | Cutting tool made of cubic boron nitride-based sintered material |
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