JPH09110530A - 窒化チタン焼結体及びその製造方法 - Google Patents

窒化チタン焼結体及びその製造方法

Info

Publication number
JPH09110530A
JPH09110530A JP7291696A JP29169695A JPH09110530A JP H09110530 A JPH09110530 A JP H09110530A JP 7291696 A JP7291696 A JP 7291696A JP 29169695 A JP29169695 A JP 29169695A JP H09110530 A JPH09110530 A JP H09110530A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium nitride
sintering
weight
sintered body
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7291696A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3735397B2 (ja
Inventor
Tatsuya Shiogai
達也 塩貝
Yoshihiro Asai
義博 浅井
Yoichi Ishida
陽一 石田
Noboru Miyata
昇 宮田
Yoshiji Nishi
芳次 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Cement Co Ltd
Original Assignee
Nihon Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Cement Co Ltd filed Critical Nihon Cement Co Ltd
Priority to JP29169695A priority Critical patent/JP3735397B2/ja
Publication of JPH09110530A publication Critical patent/JPH09110530A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3735397B2 publication Critical patent/JP3735397B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常圧焼結することができ、しかもその焼結温
度を極めて低くすることができる窒化チタン焼結体及び
その製造方法の提供。 【解決手段】 窒化チタン粉末にY23/MgAl24
が重量比で1/4〜2/1にあるY23及びMgAl2
4の粉末を3〜20重量%、窒化けい素粉末を5重量
%以上添加して混合し、その混合物を成形して窒素ガス
雰囲気中で1500℃以上の温度で常圧焼結することで
製造した窒化チタン焼結体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化チタン焼結体
及びその製造方法に関し、特に低温で常圧焼結できる窒
化チタン焼結体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】窒化チタンは、高硬度、高電導性、色調
が金色である等の特徴を有し、切削工具等の耐摩耗部
材、導電性部品、金メッキの代用等に利用されている。
この窒化チタンは焼結が極めて難しいため、これら窒化
チタンの特徴を活かした利用については、CVD法、イ
オンプレーティング法等により金属あるいはセラミック
スの母材に窒化チタンをコーティングして用いられてい
るのが一般的である。しかし、コーティングしたものは
コーティング膜の摩耗、はがれ等の問題があるため、部
材全体が窒化チタン質の焼結体であることが望まれてい
る。
【0003】その焼結体を製造する方法としては、窒化
チタン粉末が極めて難焼結性であるため、単体ではホッ
トプレス法を用いても緻密な焼結体を得ることは困難で
あることから、焼結助剤を添加してホットプレスで焼結
するという方法が採られている。例えば、日本セラミッ
クス協会学術論文誌101[3]279−284(19
93)では、Al23、Y23、B4Cが焼結助剤とし
て有効であり、これらの助剤を用いてホットプレスを行
った場合に相対密度96〜98%の緻密体が得られたと
述べられている。
【0004】また、他の方法として最近では特開平6−
56531によると、六方晶窒化ホウ素を焼結助剤とし
て添加し焼結すれば、常圧焼結でも相対密度96〜9
9.9%の緻密体が得られたと述べられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の例では焼結方法がホットプレス法であるため、任意
形状を工業的に製造する方法としては適しておらず、ま
た後者の例では常圧焼結の方法であってもその焼結温度
が1900℃以上と非常に高温が必要であるという問題
があった。
【0006】本発明は、上述した従来の窒化チタン焼結
体及びその製造方法が有する課題に鑑みなされたもので
あって、その目的は、常圧焼結することができ、しかも
その焼結温度を極めて低くすることができる窒化チタン
焼結体及びその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、窒化チタンにY
23、MgAl24及び窒化けい素の焼結助剤を加えた
組成とすれば、常圧でしかも極めて低い温度で焼結して
も緻密で高強度の窒化チタンが得られるとの知見を得、
本発明を完成した。
【0008】即ち本発明は、(1)窒化チタンに焼結助
剤としてY23/MgAl24が重量比で1/4〜2/
1にあるY23及びMgAl24を3〜20重量%含
み、さらに窒化けい素を5重量%以上含んだ組成である
ことを特徴とする窒化チタン焼結体(請求項1)とし、
また本発明は、(2)窒化チタン粉末にY23/MgA
24が重量比で1/4〜2/1にあるY23及びMg
Al24の粉末を3〜20重量%、窒化けい素粉末を5
重量%以上添加して混合し、その混合物を成形して窒素
ガス雰囲気中で1500℃以上の温度で常圧焼結するこ
とを特徴とする窒化チタン焼結体の製造方法(請求項
2)とすることを要旨とする。以下にさらに詳細に説明
する。
【0009】
【発明の実施の形態】上記(1)の焼結助剤のうちY2
3及びMgAl24については、そのY23/MgA
24が重量比で1/4〜2/1であるとし、その含有
量が3〜20重量%であるとした。Y23及びMgAl
24の含有量とともにY23/MgAl24の比率も極
めて重要であり、これら含有量及び比率がこの範囲にな
いと常圧でしかも低い温度での焼結は難しく、緻密な焼
結体にならない。
【0010】また、窒化けい素については、5重量%以
上とした。5重量%より少ないとやはり緻密な焼結体に
ならない。含有量が多いのは緻密な焼結体になるという
点では問題ないが、その量が多すぎると窒化チタン本来
の特徴、例えば導電性等の性能が低下するので30重量
%以下が好ましい。
【0011】上記(2)の製造方法については、窒化チ
タン粉末に(1)の組成となるようにY23、MgAl
24及び窒化けい素粉末を添加して配合、混合、成形
し、その成形体を窒素ガス雰囲気中で1500℃以上の
温度で常圧焼結することとした。使用する原料はいずれ
も市販の工業用粉末を用いることができ、その粉末の粒
径としては細かい方が望ましく、窒化チタン、Y23
びMgAl24粉末においては、2μm以下が、窒化け
い素粉末においては1μm以下が好ましい。これより粗
くても焼結体の相対密度や強度が急激には低下しない
が、粗ければ粗いほど相対密度や強度の低下が大きくな
るので好ましくない。
【0012】また、これら原料はいずれかが欠けても緻
密な焼結体は得られず、これら原料の配合が本発明の規
定範囲内にあれば、常圧で焼結でき、しかも1500℃
以上の低い温度でも緻密に焼結できる。1500℃より
低すぎると緻密に焼結できない。上限は2000℃程度
まで差し支えないが、あまり温度が高すぎると低温焼結
できる効果が薄れてしまうので1700℃以下が好まし
い。焼結時間については、成形体の大きさ等により異な
るが通常は1〜3時間程度で緻密化は完了する。
【0013】本発明の窒化チタン焼結体の製造方法をさ
らに詳細に述べると、平均粒径が2μm以下の窒化チタ
ン粉末に、焼結助剤として2μm以下のY23及びMg
Al24粉末をY23/MgAl24の比が重量比で1
/4〜2/1となるように、またその含有量が3〜20
重量となるように添加し、さらに1μm以下の窒化けい
素粉末を5〜30重量%添加して、これら原料をボール
ミル等の慣用の方法で混合する。その混合物をプレス等
の慣用の方法で成形し、N2ガス雰囲気中で1500〜
1700℃の温度で常圧焼結することで極めて緻密な窒
化チタン焼結体が得られる。
【0014】以上述べた通りの方法で製造すれば、常圧
焼結でしかも極めて低温の焼結によって十分に緻密で高
密度な窒化チタン焼結体を得ることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明をより詳細に説明する。
【0016】(実施例1〜8) (1)焼結体の作製 原料として平均粒径が0.7μmの窒化チタン粉末に、
平均粒径が1.5μmのY23粉末、平均粒径が0.8
μmのMgAl24粉末及び平均粒径が0.6μmのα
型窒化けい素粉末を表1に示す組成となるように添加
し、メタノールを分散媒としてポットミルで混合後乾燥
した。この粉末をプレス成形して縦50mm、横35m
m、厚さ7mmの成形体を作製した。この成形体をN2
ガス雰囲気下で表1に示す温度で3時間常圧焼結した。
【0017】(2)評価 得られた焼結体の相対密度は、アルキメデス法により嵩
密度を測定して求めた。また曲げ強度は、JIS−R1
601による3点曲げ強度試験により求めた。それらの
結果を表1に示す。
【0018】(比較例1〜5)比較のために、実施例と
同じ原料を用い、表1に示す組成となるように焼結助剤
を添加し、実施例と同様に焼結体を作製し、この焼結体
を実施例と同じく評価した。その結果を表1に示す。
【0019】表1からわかるように、実施例において
は、本発明で規定した方法で製造しているので、相対密
度が95%を超える緻密体となっていると共に曲げ強度
も500MPa以上の高強度体となっている。
【0020】これに対して比較例1では、窒化けい素の
含有量が本発明の範囲外の3重量%と少ないため、比較
例2では、Y23/MgAl24の比が同様4/1と大
きいため、比較例3では、Y23及びMgAl24の含
有量が同様2重量%と少ないため、比較例4では、Y2
3/MgAl24の比が同様1/9と小さいため、比
較例5では、Y23及びMgAl24の含有量が同様2
5重量%と多いため相対密度、曲げ強度のいずれも低か
った。
【0021】
【発明の効果】以上の通り、本発明の方法で製造するこ
とにより、常圧焼結でしかも極めて低温の焼結によって
緻密で高強度の窒化チタン焼結体を得ることができるよ
うになった。これにより、コーティングによらない部材
全体が高強度の焼結体による窒化チタンの作製が極めて
容易となった。
【表1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒化チタンに焼結助剤としてY23/M
    gAl24が重量比で1/4〜2/1にあるY23及び
    MgAl24を3〜20重量%含み、さらに窒化けい素
    を5重量%以上含んだ組成であることを特徴とする窒化
    チタン焼結体。
  2. 【請求項2】 窒化チタン粉末にY23/MgAl24
    が重量比で1/4〜2/1にあるY23及びMgAl2
    4の粉末を3〜20重量%、窒化けい素粉末を5重量
    %以上添加して混合し、その混合物を成形して窒素ガス
    雰囲気中で1500℃以上の温度で常圧焼結することを
    特徴とする窒化チタン焼結体の製造方法。
JP29169695A 1995-10-16 1995-10-16 窒化チタン焼結体及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3735397B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29169695A JP3735397B2 (ja) 1995-10-16 1995-10-16 窒化チタン焼結体及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29169695A JP3735397B2 (ja) 1995-10-16 1995-10-16 窒化チタン焼結体及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09110530A true JPH09110530A (ja) 1997-04-28
JP3735397B2 JP3735397B2 (ja) 2006-01-18

Family

ID=17772223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29169695A Expired - Fee Related JP3735397B2 (ja) 1995-10-16 1995-10-16 窒化チタン焼結体及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3735397B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011046561A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Kyocera Corp 装飾部品用セラミックスおよび釣糸案内用装飾部品
KR102050751B1 (ko) * 2018-06-05 2019-12-04 (주)단단 붕화 티타늄 소결체 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011046561A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Kyocera Corp 装飾部品用セラミックスおよび釣糸案内用装飾部品
KR102050751B1 (ko) * 2018-06-05 2019-12-04 (주)단단 붕화 티타늄 소결체 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP3735397B2 (ja) 2006-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5773733A (en) Alumina-aluminum nitride-nickel composites
KR0127871B1 (ko) 질화규소기 소결체 및 그 제조방법
JP2507479B2 (ja) SiC−Al▲下2▼O▲下3▼複合焼結体及びその製造法
JP2002003276A (ja) 炭化ケイ素−窒化ホウ素複合材料の反応合成
JP2539018B2 (ja) Al▲下2▼O▲下3▼基セラミックス
JPH09110530A (ja) 窒化チタン焼結体及びその製造方法
JP2002249378A (ja) 高強度ホウ化ジルコニウム−炭化ケイ素複合体の反応合成
JPH05279121A (ja) 炭化タングステン−アルミナ質焼結体およびその製法
JPH11139882A (ja) 窒化ケイ素複合粉末及びその製造方法
JP3694583B2 (ja) 粉砕機用部材
JP2004292176A (ja) 複合セラミックスおよびその製造方法
JPH08176696A (ja) ダイヤモンド分散セラミックス複合焼結体の製造方法
JPH07277835A (ja) 複合焼結体の製造方法
JP2003113438A (ja) 超硬基複合焼結体製金型
JPH0585830A (ja) 硼化ジルコニウム系焼結体及びその製造法
JPH0517210A (ja) アルミナ基複合焼結体の製造方法及びアルミナ基複合焼結体
JP2627768B2 (ja) サイアロン−非酸化物焼結体の製造方法
JP3841470B2 (ja) 窒化ケイ素粉末の製造方法
JP2003034577A (ja) 窒化ケイ素系複合焼結体およびその製造方法
JPH05279130A (ja) 炭化ケイ素−窒化ケイ素基複合材料及びその製造方法
JPS59217673A (ja) 高密度の窒化珪素反応焼結体の製造方法
JP2004224662A (ja) アルミナ−窒化ホウ素複合体の反応合成
JPH07223866A (ja) 窒化珪素基複合セラミックス及びその製造方法
JPS6096577A (ja) 焼結性に優れた窒化珪素粉末の合成法
JPH04231370A (ja) 酸化アルミニウム質焼結体

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050816

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050824

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051024

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101028

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111028

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121028

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121028

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131028

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees