JPH09301772A - Low heat conductivity and high strength ceramic material and its production - Google Patents

Low heat conductivity and high strength ceramic material and its production

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JPH09301772A
JPH09301772A JP8140982A JP14098296A JPH09301772A JP H09301772 A JPH09301772 A JP H09301772A JP 8140982 A JP8140982 A JP 8140982A JP 14098296 A JP14098296 A JP 14098296A JP H09301772 A JPH09301772 A JP H09301772A
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JP
Japan
Prior art keywords
powder
silicon nitride
high strength
cordierite
ceramic material
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JP8140982A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Horimi
和広 堀見
Misao Iwata
美佐男 岩田
Hirokazu Matsunaga
博和 松永
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Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems of the conventional technique and to produce a low heat conductivity and high strength ceramic material having higher strength than the conventional material. SOLUTION: A mixture of 100 pts.wt. powders of Si3 N4 , Y2 O3 and Al2 O3 in a molar ratio of 90:5:5 with 50 pts.wt. cordierite powder is compacted and fired at 1,350 deg.C in an atmosphere of nitrogen to obtain the objective low heat conductivity and high strength ceramic material having <=4.0W/m.K heat conductivity and >=394MPa four-point bending strength.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低熱伝導率で且つ
十分な強度を有する低熱伝導高強度セラミック材料、及
びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low thermal conductivity and high strength ceramic material having low thermal conductivity and sufficient strength, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】窒化珪素セラミックスは他のセラミック
スに比較して、強度、硬度、靱性及び化学的安定性に優
れるセラミックスであり、構造用セラミックスとして広
く応用されている。しかしながら、窒化珪素セラミック
スは、緻密体の場合には、20〜70W/m・Kと高い
熱伝導率であるため、セラミック材料の一般的な応用例
の内の一つである断熱材料には不向きである。
2. Description of the Related Art Silicon nitride ceramics are ceramics superior in strength, hardness, toughness and chemical stability as compared with other ceramics, and are widely applied as structural ceramics. However, since silicon nitride ceramics have a high thermal conductivity of 20 to 70 W / mK in the case of a dense body, they are not suitable for a heat insulating material, which is one of the general application examples of ceramic materials. Is.

【0003】窒化珪素セラミックスを断熱材料や耐熱材
料に応用するために、従来は、金属シリコン粉末を成形
し、窒化炉中で窒化、焼成を行う反応焼結窒化珪素セラ
ミックスが用いられている。
In order to apply the silicon nitride ceramics to a heat insulating material and a heat resistant material, conventionally, a reaction sintered silicon nitride ceramics has been used in which metallic silicon powder is molded, and is nitrided and fired in a nitriding furnace.

【0004】また、断熱性能の向上を図った特開平5−
139823号公報に記載の高強度低熱伝導セラミック
スや特開平5−330907号公報に記載の低熱伝導セ
ラミックスが知られている。
In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. H5-
The high-strength and low-heat-conductivity ceramics described in Japanese Patent No. 139823 and the low-heat-conductivity ceramics described in JP-A-5-330907 are known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記反応焼結
窒化珪素セラミックスでは強度が弱いため、窯道具とい
った比較的強度が要求されない用途にしか用いることが
できなかった。
However, since the reaction-sintered silicon nitride ceramics are weak in strength, they can be used only for applications such as a kiln tool which does not require relatively high strength.

【0006】また近年では、特開平5−139823号
公報に記載のように反応焼結窒化珪素セラミックス中に
チタン酸アルミニウム(Al23・TiO2)を添加し
低熱伝導化と高強度化を図っているものも知られてい
る。しかしながら、チタン酸アルミニウムを35wt%
添加した場合で、熱伝導率は約3W/m・Kと低熱伝導
化は達成できているが、3点曲げ強度は250MPa以
下とまだ低い。
In recent years, aluminum titanate (Al 2 O 3 .TiO 2 ) has been added to reaction-sintered silicon nitride ceramics as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-139823 to reduce thermal conductivity and increase strength. Some of them are known. However, 35 wt% aluminum titanate
When added, the thermal conductivity has been reduced to about 3 W / m · K, but the three-point bending strength is still low at 250 MPa or less.

【0007】さらに、特開平5−330907号公報で
は同じく反応焼結窒化珪素に窒化珪素ウィスカ等を添加
することで窒化珪素ウィスカに対し垂直方向では2W/
m・Kと低熱伝導で、且つ320MPaと高強度を可能
としているものが記載されている。しかし、窒化珪素ウ
ィスカに対し平行方向では熱伝導率は3W/m・Kと低
いが、強度は208MPaに低下してしまう。
Further, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-330907, similarly, silicon nitride whiskers or the like are added to reaction-sintered silicon nitride so that 2 W / perpendicular to the silicon nitride whiskers.
It is described that it has low heat conductivity of m · K and high strength of 320 MPa. However, although the thermal conductivity is as low as 3 W / m · K in the direction parallel to the silicon nitride whiskers, the strength is reduced to 208 MPa.

【0008】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、本発明の第1の目的は、従来の技術とは異なる新
規な低熱伝導高強度セラミック材料、及びその製造方法
を提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to provide a novel low thermal conductive and high strength ceramic material different from the prior art and a method for producing the same. is there.

【0009】また、本発明の第2の目的は、上記従来技
術の問題点を解決し、熱伝導率が小さく、且つ従来の材
料よりも高強度なセラミック材料、及びその製造方法を
提供することである。
A second object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a ceramic material having a small thermal conductivity and a higher strength than conventional materials, and a manufacturing method thereof. Is.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的の少なくとも1つは、次の低熱伝導高強度セラミック
材料及びその製造方法のうちの少なくとも1つにより達
成することができる。
According to the present invention, at least one of the above objects can be achieved by at least one of the following low thermal conductive high strength ceramic material and its manufacturing method.

【0011】1325℃以上でコーディエライト粉末
の熱分解物と窒化珪素粉末がイットリア粉末及びアルミ
ナ粉末の存在下において反応して得られる反応生成物を
含有し、熱伝導率が6W/m・K以下で、曲げ強度が2
50MPa以上である低熱伝導高強度セラミック材料
(請求項1)。
A thermal decomposition product of cordierite powder and a reaction product obtained by reacting silicon nitride powder in the presence of yttria powder and alumina powder at a temperature of 1325 ° C. or higher have a thermal conductivity of 6 W / m · K. Below, bending strength is 2
A low heat conductive high strength ceramic material having a pressure of 50 MPa or more (claim 1).

【0012】好ましくは、前記窒化珪素粉末、前記イッ
トリア粉末及び前記アルミナ粉末の合計が100重量部
であり、熱分解前のコーディエライト粉末が10〜50
重量部である(請求項2)。
Preferably, the total amount of the silicon nitride powder, the yttria powder and the alumina powder is 100 parts by weight, and the cordierite powder before thermal decomposition is 10 to 50.
Parts by weight (claim 2).

【0013】前記窒化珪素粉末と前記イットリア粉末と
前記アルミナ粉末のmol比は、好ましくは90〜9
2:3〜5:5〜8にする(請求項3)。前記反応生成
物は、好ましくは、酸窒化珪素微結晶及びサイアロン微
結晶のうちの1種以上である(請求項4)。
The molar ratio of the silicon nitride powder, the yttria powder and the alumina powder is preferably 90-9.
2: 3 to 5: 5 to 8 (claim 3). The reaction product is preferably one or more of silicon oxynitride microcrystals and sialon microcrystals (claim 4).

【0014】低熱伝導高強度セラミック材料は、好まし
くは、コーディエライト及びその熱分解物のうちの1種
以上を含有する(請求項5)。前記熱分解物は、好まし
くは、スピネル微結晶である(請求項6)。低熱伝導高
強度セラミック材料は、好ましくは、α−窒化珪素微結
晶を含有する(請求項7)。
The low thermal conductivity high strength ceramic material preferably contains at least one of cordierite and its pyrolyzate (claim 5). The pyrolyzate is preferably spinel crystallites (claim 6). The low thermal conductivity high strength ceramic material preferably contains α-silicon nitride crystallites (claim 7).

【0015】前記酸窒化珪素微結晶、前記サイアロン微
結晶、前記スピネル微結晶及びα−窒化珪素微結晶の各
粒径は、好ましくは、1μm以下である(請求項8)。
好ましくはSi−Al−Mg−O系及びSi−Al−M
g−O−N系のいずれか一方又は双方のガラス質粒界相
を前記微結晶間に有する(請求項9)。
The particle size of each of the silicon oxynitride microcrystal, the sialon microcrystal, the spinel microcrystal and the α-silicon nitride microcrystal is preferably 1 μm or less (claim 8).
Preferably Si-Al-Mg-O system and Si-Al-M
Either or both of the g-O-N glassy grain boundary phases are present between the crystallites (claim 9).

【0016】窒化珪素粉末、イットリア粉末及びアル
ミナ粉末の合計100重量部とコーディエライト粉末1
0〜50重量部の混合物の成形体を1325℃以上で焼
成し、前記コーディエライト粉末を熱分解してコーディ
エライトの熱分解物を得て、前記コーディエライトの熱
分解物と前記窒化珪素粉末を反応させる工程を含む低熱
伝導高強度セラミック材料の製造方法(請求項10)。
A total of 100 parts by weight of silicon nitride powder, yttria powder and alumina powder and cordierite powder 1
A molded body of the mixture of 0 to 50 parts by weight is fired at 1325 ° C. or higher to pyrolyze the cordierite powder to obtain a pyrolyzed product of cordierite. A method for producing a low-thermal-conductivity, high-strength ceramic material, which comprises the step of reacting silicon powder (claim 10).

【0017】前記窒化珪素粉末とイットリア粉末とアル
ミナ粉末のmol比を、好ましくは90〜92:3〜
5:5〜8にする(請求項11)。前記窒化珪素粉末と
して、好ましくは、平均粒径が1.5μm以下のイミド
分解法、又は直接窒化法で製造した窒化珪素粉末を用い
る(請求項12)。
The molar ratio of the silicon nitride powder, yttria powder and alumina powder is preferably 90 to 92: 3.
5: 5-8 (claim 11). As the silicon nitride powder, preferably, a silicon nitride powder having an average particle diameter of 1.5 μm or less and manufactured by an imide decomposition method or a direct nitriding method is used (claim 12).

【0018】前記コーディエライト粉末として、平均粒
径が10μm未満の化学合成コーディエライトを用いる
(請求項13)。前記コーディエライト粉末の一部ない
し全部として、コーディエライトの前駆体を用いること
ができる(請求項14)。
As the cordierite powder, chemically synthesized cordierite having an average particle size of less than 10 μm is used (claim 13). A precursor of cordierite can be used as a part or all of the cordierite powder (claim 14).

【0019】まず、本発明の着想について説明する。熱
伝導率を低下させるためには、以下の3通りが考えられ
る。 (1)熱容量を低下させる。 (2)熱の媒体(セラミック材料では主にフォノン)の
伝達速度を遅くする。 (3)密度を低下させる。
First, the concept of the present invention will be described. There are three possible ways to reduce the thermal conductivity. (1) Reduce the heat capacity. (2) The transmission speed of the heat medium (mainly phonons in ceramic materials) is slowed down. (3) Decrease the density.

【0020】これらの内で、最も良く行われる手法は
(1)の熱容量を下げる方法である。セラミックスの熱
容量は熱容量の低いセラミックスと複合化することで容
易に低下できるが、ジルコニア、ジルコンのように一般
的に熱容量の小さい材料は密度が大きい。そのため、熱
容量の低い材料と複合化させても、熱容量が低下するの
と同時に密度が大きくなり熱伝導率の大幅な低下は望め
ない。また、熱容量の低下には気孔の導入が大変有効な
方法であるが、材料中に気孔を導入すると材料の強度は
著しく低下してしまい、本発明では望ましくない。
Of these, the most popular method is the method (1) of reducing the heat capacity. The heat capacity of ceramics can be easily reduced by forming a composite with ceramics having a low heat capacity, but materials having a low heat capacity such as zirconia and zircon generally have a high density. Therefore, even if it is made into a composite with a material having a low heat capacity, the heat capacity is decreased, and at the same time, the density is increased, and a large decrease in the thermal conductivity cannot be expected. Further, introduction of pores is a very effective method for reducing the heat capacity, but introduction of pores into the material causes a marked decrease in strength of the material, which is not desirable in the present invention.

【0021】よって、本発明では(2)の熱媒体の伝達
速度を遅くすることで熱伝導率の低下を図った。セラミ
ックスの熱媒体は主にフォノンであり、セラミックス中
の粒界相を多くすることでフォノンの散乱は促進され、
伝達速度を低下できる。更に、材料中の粒界相を多くす
るには、異種粒子(気孔も含む)を添加するか、材料中
の結晶粒を小さくしてやればよい。一般的に焼成時に合
成、又は分解して得られる結晶粒は原料調合で導入する
結晶粒よりも小さいことが知られており、本発明では高
温雰囲気中で熱分解する異種粒子を添加し、異種粒子が
熱分解する温度以上の温度で焼成することにより、異種
粒子を熱分解させ、その結果、結晶粒の小さな異種粒子
の導入で低熱伝導化を行った。
Therefore, in the present invention, the thermal conductivity is reduced by slowing the transfer speed of the heat medium in (2). The heat medium of ceramics is mainly phonons, and the scattering of phonons is promoted by increasing the grain boundary phase in the ceramics.
The transmission speed can be reduced. Furthermore, in order to increase the grain boundary phase in the material, different particles (including pores) may be added or the crystal grains in the material may be made smaller. It is generally known that the crystal grains obtained by synthesis or decomposition during firing are smaller than the crystal grains introduced in the raw material preparation. The different particles were thermally decomposed by firing at a temperature higher than the temperature at which the particles were thermally decomposed, and as a result, low thermal conductivity was achieved by introducing different particles having small crystal grains.

【0022】なお、本願発明において数値範囲の記載
は、両端値のみならず、その中に含まれる全ての任意の
中間値を含むものとする。
In the present invention, the description of the numerical range includes not only the both end values but also any arbitrary intermediate value included therein.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(低熱伝導高強度セラミック材料)本発明の低熱伝導高
強度セラミック材料は、コーディエライト(2MgO2
Al235SiO2)粉末の熱分解物と窒化珪素(Si3
4)粉末がイットリア(Y23)粉末及びアルミナ
(Al23)粉末の存在下において1325℃以上(好
ましくは1325〜1500℃)で反応して得られる反
応生成物を含有する。
(Low Heat Conduction High Strength Ceramic Material) The low heat conduction high strength ceramic material of the present invention is cordierite (2MgO 2
Al 2 O 3 5SiO 2 ) powder thermal decomposition product and silicon nitride (Si 3
N 4 ) powder contains a reaction product obtained by reacting at 1325 ° C. or higher (preferably 1325 to 1500 ° C.) in the presence of yttria (Y 2 O 3 ) powder and alumina (Al 2 O 3 ) powder.

【0024】また、本発明の低熱伝導高強度セラミック
材料は、熱伝導率が6W/m・K以下(好ましくは6〜
2W/m・K、より好ましくは4〜2W/m・K)であ
り、曲げ強度が250MPa以上(好ましくは370M
Pa以上)である。
The low thermal conductivity and high strength ceramic material of the present invention has a thermal conductivity of 6 W / m · K or less (preferably 6 to
2 W / m · K, more preferably 4 to 2 W / m · K) and a bending strength of 250 MPa or more (preferably 370 M).
Pa or more).

【0025】前記窒化珪素粉末と前記イットリア粉末と
前記アルミナ粉末のmol比は、好ましくは90〜9
2:3〜5:5〜8である。
The molar ratio of the silicon nitride powder, the yttria powder and the alumina powder is preferably 90-9.
2: 3-5: 5-8.

【0026】前記反応生成物は、好ましくは、酸窒化珪
素(Si2ON2)微結晶及びサイアロン(Si−Al−
O−N)微結晶のうちのいずれか又は2種である。
The reaction product is preferably silicon oxynitride (Si 2 ON 2 ) crystallites and sialon (Si-Al-).
One or two of the (O-N) crystallites.

【0027】本発明の低熱伝導高強度セラミック材料
は、コーディエライト及びその熱分解物のうちの1種以
上を含有することができる。前記熱分解物としては、ス
ピネル微結晶がある。また、本発明の低熱伝導高強度セ
ラミック材料は、α−窒化珪素微結晶を含有する。酸窒
化珪素微結晶とサイアロン微結晶とスピネル微結晶の少
なくとも1種以上とα−窒化珪素微結晶の間に、Si−
Al−Mg−O系及びSi−Al−Mg−O−N系のい
ずれか一方又は双方のガラス質粒界相を有することがで
きる。
The low heat conductive high strength ceramic material of the present invention may contain one or more of cordierite and its pyrolyzate. The thermal decomposition product includes spinel microcrystals. Further, the low thermal conductive high strength ceramic material of the present invention contains α-silicon nitride microcrystals. Between at least one of silicon oxynitride microcrystals, sialon microcrystals, and spinel microcrystals and α-silicon nitride microcrystals, Si-
It is possible to have a glassy grain boundary phase of either one or both of Al-Mg-O system and Si-Al-Mg-O-N system.

【0028】前記酸窒化珪素微結晶、前記サイアロン微
結晶、前記スピネル微結晶及びα−窒化珪素微結晶の各
粒径は、好ましくは1μm以下である。
The grain size of each of the silicon oxynitride microcrystal, the sialon microcrystal, the spinel microcrystal and the α-silicon nitride microcrystal is preferably 1 μm or less.

【0029】(低熱伝導高強度セラミック材料の製造方
法)本発明の低熱伝導高強度セラミック材料の製造方法
では、窒化珪素粉末、イットリア粉末及びアルミナ粉末
の合計100重量部とコーディエライト粉末10〜50
重量部(より好ましくは20〜50重量部、さらに好ま
しくは40〜50重量部)の混合物の成形体を、好まし
くは窒素雰囲気中において1325℃以上(好ましくは
1325〜1500℃、より好ましくは1325〜13
50℃)で焼成する。このように焼成することにより、
前記コーディエライト粉末を熱分解してコーディエライ
トの熱分解物を得ることができ、さらに前記コーディエ
ライトの熱分解物と前記窒化珪素粉末を反応させること
ができる。
(Production Method of Low Heat Conduction High Strength Ceramic Material) In the production method of the low heat conduction high strength ceramic material of the present invention, a total of 100 parts by weight of silicon nitride powder, yttria powder and alumina powder and 10 to 50 cordierite powders are used.
A molded body of a mixture of parts by weight (more preferably 20 to 50 parts by weight, further preferably 40 to 50 parts by weight) is preferably 1325 ° C or higher (preferably 1325 to 1500 ° C, more preferably 1325 to 1525) in a nitrogen atmosphere. Thirteen
Baking at 50 ° C. By firing in this way,
The cordierite powder can be thermally decomposed to obtain a thermally decomposed product of cordierite, and the thermally decomposed product of cordierite can be reacted with the silicon nitride powder.

【0030】前記窒化珪素粉末とイットリア粉末とアル
ミナ粉末のmol比は、好ましくは90〜92:3〜
5:5〜8にする。
The molar ratio of the silicon nitride powder, yttria powder and alumina powder is preferably 90 to 92: 3.
5: 5-8.

【0031】本発明の低熱伝導高強度セラミック材料に
おけるマトリックス材料としては、セラミックス内でも
高強度な窒化珪素セラミックスを選択した。断熱材料に
使用される窒化珪素セラミックスは一般に金属シリコン
を窒化焼成して得られる反応焼結窒化珪素セラミックス
であるが、反応焼結窒化珪素セラミックスは強度が弱い
ため、本発明の低熱伝導高強度セラミック材料における
窒化珪素セラミックスは窒化珪素原料粉末から作製す
る。窒化珪素原料粉末は、好ましくは、α化率(α−S
34の生成率)が96%以上のα−窒化珪素(α−S
34)粉末を用いる。
As the matrix material in the low thermal conductive high strength ceramic material of the present invention, silicon nitride ceramics having high strength among ceramics was selected. The silicon nitride ceramics used for the heat insulating material is generally a reaction sintered silicon nitride ceramic obtained by nitriding and firing metallic silicon. However, since the reaction sintered silicon nitride ceramic has a weak strength, the low thermal conductivity high strength ceramic of the present invention is used. The silicon nitride ceramic in the material is produced from silicon nitride raw material powder. The silicon nitride raw material powder preferably has an α conversion rate (α-S
i 3 N 4 production rate) 96% or more α-silicon nitride (α-S
i 3 N 4 ) powder is used.

【0032】窒化珪素原料粉末を用いて作製される緻密
質窒化珪素セラミックスは熱伝導率が20〜70W/m
・Kと比較的に熱伝導率の大きなセラミックスである
が、このような緻密質窒化珪素セラミック材料はほぼ1
00%がβ相の窒化珪素であり、β−窒化珪素はα−窒
化珪素よりも熱伝導率が高いため緻密質窒化珪素セラミ
ックスは熱伝導率が大きくなる。窒化珪素原料粉末をβ
相への相転移を起こさない温度域(1500℃以下)で
焼成し、α相の窒化珪素セラミックスとすることによ
り、熱伝導率は反応焼結窒化珪素セラミックスと同等の
値とすることができる。
The dense silicon nitride ceramics produced by using the silicon nitride raw material powder has a thermal conductivity of 20 to 70 W / m.
・ K is a ceramic with a relatively high thermal conductivity, but such a dense silicon nitride ceramic material has almost 1
Since 00% is β-phase silicon nitride, and β-silicon nitride has a higher thermal conductivity than α-silicon nitride, the dense silicon nitride ceramics has a high thermal conductivity. Β silicon nitride raw material powder
By firing in a temperature range (1500 ° C. or less) that does not cause a phase transition to a phase to obtain α-phase silicon nitride ceramics, the thermal conductivity can be made equal to that of reaction-sintered silicon nitride ceramics.

【0033】本発明の製造方法で使用する窒化珪素原料
粉末の平均粒径は、好ましくは1.5μm以下、より好
ましくは1.0μm以下にする。本発明の製造方法で使
用する窒化珪素原料粉末は、好ましくは、イミド分解法
あるいは直接窒化法により得ることができる。
The average particle size of the silicon nitride raw material powder used in the manufacturing method of the present invention is preferably 1.5 μm or less, more preferably 1.0 μm or less. The silicon nitride raw material powder used in the production method of the present invention can be preferably obtained by an imide decomposition method or a direct nitriding method.

【0034】本発明の製造方法で使用する窒化珪素原料
粉末は高強度化のために、平均粒径が1.0μm以下の
微細で活性なイミド分解法で作製された窒化珪素原料粉
末を用いることがより望ましいが、平均粒径が1.5μ
m以下の微細で、且つ活性であれば直接窒化法で作製さ
れた窒化珪素原料粉末も用いることができる。
As the silicon nitride raw material powder used in the manufacturing method of the present invention, in order to increase the strength, use a silicon nitride raw material powder having an average particle diameter of 1.0 μm or less and produced by a fine and active imide decomposition method. Is more desirable, but the average particle size is 1.5μ
A silicon nitride raw material powder produced by a direct nitriding method can also be used if it is fine and active and has a fineness of m or less.

【0035】窒化珪素原料粉末には緻密な焼結体を得る
ため焼結助剤を添加する。窒化珪素セラミックスの焼結
助剤にはイットリア、アルミナ、マグネシア、酸化タン
グステン等が知られているが、本発明では低温焼結、高
強度化のために好ましくはイットリアとアルミナのうち
の1種以上を焼結助剤として用い、より好ましくはイッ
トリアとアルミナの2種を併用する。焼結助剤の添加量
は、窒化珪素原料粉末を焼結できる程度の量にする。
A sintering aid is added to the silicon nitride raw material powder in order to obtain a dense sintered body. Although yttria, alumina, magnesia, tungsten oxide and the like are known as sintering aids for silicon nitride ceramics, in the present invention, one or more of yttria and alumina are preferable for low temperature sintering and high strength. Is used as a sintering aid, and more preferably two types of yttria and alumina are used in combination. The addition amount of the sintering aid is such that the silicon nitride raw material powder can be sintered.

【0036】窒化珪素原料粉末に添加する異種粒子は、
先に述べたように高温雰囲気中で熱分解するセラミック
スであり、本発明の方法ではコーディエライトを用い
る。高温雰囲気中で熱分解するセラミックスとしてはコ
ーディエライト、ムライト(3Al23・2Si
2)、チタン酸アルミニウム、ジルコン(ZrO2・S
iO2)等が知られている。
The different particles added to the silicon nitride raw material powder are
As described above, it is a ceramic that thermally decomposes in a high temperature atmosphere, and cordierite is used in the method of the present invention. Cordierite and mullite (3Al 2 O 3 .2Si) are used as ceramics that thermally decompose in a high temperature atmosphere.
O 2 ), aluminum titanate, zircon (ZrO 2 · S
iO 2 ) and the like are known.

【0037】これらのセラミックスの内、ジルコン、及
びムライトは1500℃以上の温度で熱分解するため、
窒化珪素マトリックスのβ相化が起こってしまい低熱伝
導化には不向きである。
Among these ceramics, zircon and mullite are thermally decomposed at a temperature of 1500 ° C. or higher,
The β phase of the silicon nitride matrix occurs, which is not suitable for low thermal conductivity.

【0038】チタン酸アルミニウム及びコーディエライ
トは1500℃以下で熱分解するが、コーディエライト
は3成分系化合物で熱分解後、2成分系化合物のチタン
酸アルミニウムより複雑な結晶相となり、フォノンの散
乱を促進し易く最も望ましい。
Aluminum titanate and cordierite are thermally decomposed at 1500 ° C. or lower, but cordierite is thermally decomposed by a ternary compound to form a more complicated crystal phase than aluminum titanate which is a binary compound, and phonon Most desirable because it facilitates scattering.

【0039】コーディエライトの平均粒径は、好ましく
は10μm以下にする。本発明の方法で用いるコーディ
エライトは、好ましくは化学合成コーディエライトにす
るが、コーディエライト前駆体を用いることもできる。
コーディエライト前駆体としては、例えばスピネルとク
リストバライトを挙げることができる。
The average particle diameter of cordierite is preferably 10 μm or less. The cordierite used in the method of the present invention is preferably a chemically synthesized cordierite, although cordierite precursors can also be used.
Examples of cordierite precursors include spinel and cristobalite.

【0040】コーディエライトは、より好ましくは、化
学合成された純度が高く平均粒径が10μm以下の微細
なコーディエライト粉末にする。
The cordierite is more preferably a fine cordierite powder which is chemically synthesized and has a high purity and an average particle size of 10 μm or less.

【0041】コーディエライト粉末は、窒化珪素粉末及
びその焼結助剤(イットリアとアルミナ、以下同様。)
粉末の合計100重量部に対して10〜50重量部添加
する。10重量部より少量のコーディエライトを添加し
ても低熱伝導化の効果は確認できない。また50重量部
よりも多量のコーディエライトを添加すると焼結過程に
おいて溶解してしまうか、焼結の冷却過程においてクラ
ックが発生してしまい強度が低下してしまう。
The cordierite powder is silicon nitride powder and its sintering aid (yttria and alumina, the same applies hereinafter).
10 to 50 parts by weight are added to 100 parts by weight of the powder. The effect of lowering the thermal conductivity cannot be confirmed even if a smaller amount of cordierite than 10 parts by weight is added. If cordierite is added in an amount of more than 50 parts by weight, the cordierite will be dissolved in the sintering process, or cracks will be generated in the cooling process of the sintering to lower the strength.

【0042】コーディエライト粉末の一部ないし全部
は、コーディエライト前駆体粉末で置き換えることがで
きる。 コーディエライト前駆体粉末は、コーディエラ
イト粉末に換算した場合に含まれる全コーディエライト
(コーディエライト粉末とコーディエライト前駆体粉末
から得られるコーディエライトを合わせた重量)が、窒
化珪素粉末及びその焼結助剤粉末100重量部に対して
10〜50重量部になるように含有させる。
Part or all of the cordierite powder can be replaced with the cordierite precursor powder. The cordierite precursor powder is obtained by converting all cordierite contained in the conversion into cordierite powder (the total weight of the cordierite powder and the cordierite obtained from the cordierite precursor powder) to silicon nitride. The powder and the sintering aid powder are contained in an amount of 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight.

【0043】窒化珪素原料粉末、前記焼結助剤、及びコ
ーディエライト原料粉末は、湿式混合にて調合、混合し
た後、所定形状に成形し、コーディエライトが熱分解す
る温度以上(通常は1325℃以上)の温度で焼成す
る。1325℃よりも低い温度ではコーディエライトが
分解しないため、低熱伝導化が不十分である。
The silicon nitride raw material powder, the sintering aid, and the cordierite raw material powder are blended and mixed by wet mixing, and then molded into a predetermined shape, at a temperature not lower than the temperature at which cordierite is thermally decomposed (usually Baking at a temperature of 1325 ° C. or higher). Cordierite is not decomposed at a temperature lower than 1325 ° C., so that the low thermal conductivity is insufficient.

【0044】図1に、添加量(窒化珪素粉末及びその焼
結助剤粉末の合計の重量がAでコーディエライトの重量
がBの場合におけるB/A×100%の値)50wt%
でコーディエライトを添加した窒化珪素を1300〜1
400℃で焼結した場合(実施例9、10、及び参考例
2)のX線回折パターンを示す。図1により1350℃
でコーディエライトのピークが無くなり、酸窒化珪素、
サイアロン、スピネルのピークが確認され、複雑な結晶
相となることが確認できる。これは以下の反応式のよう
に、コーディエライトが熱分解し、窒化珪素と反応し、
酸窒化珪素やサイアロンが生成したためである。
In FIG. 1, the addition amount (value of B / A × 100% in the case where the total weight of the silicon nitride powder and its sintering aid powder is A and the weight of cordierite is B) is 50 wt%.
Silicon nitride with cordierite added at 1300-1
The X-ray-diffraction pattern at the time of sintering at 400 degreeC (Examples 9, 10 and reference example 2) is shown. 1350 ℃ according to Fig.
The cordierite peak disappeared, and silicon oxynitride,
The peaks of sialon and spinel are confirmed, and it can be confirmed that the crystal phase becomes complicated. This is because cordierite is thermally decomposed and reacts with silicon nitride as in the following reaction formula,
This is because silicon oxynitride and sialon were generated.

【0045】(1)コーディエライトの熱分解: 2MgO2Al235SiO2→2MgOAl23+5
SiO2
(1) Thermal decomposition of cordierite: 2MgO2Al 2 O 3 5SiO 2 → 2MgOAl 2 O 3 +5
SiO 2

【0046】(2)窒化珪素との反応 Si34+SiO2→2Si2ON2 (2) Reaction with silicon nitride Si 3 N 4 + SiO 2 → 2Si 2 ON 2

【0047】図2に1300〜1400℃で焼成した添
加量(窒化珪素粉末及びその焼結助剤粉末の合計の重量
がAでコーディエライトの重量がBの場合におけるB/
A×100%の値)50wt%でコーディエライトを添
加した窒化珪素セラミックスの焼結温度に対する熱伝導
率の変化(実施例9、10、及び参考例2)を示すが、
1350℃で焼成した場合が熱伝導率は5.3W/m・
Kと最も低くなる。但し、1400℃よりも高い温度で
焼成する場合には、コーディエライト添加量が50wt
%よりも多い場合には焼結過程で溶解してしまう。最高
温度での保持時間はコーディエライトが熱分解するなら
ば1.5時間〜4.5時間程度が望ましい。保持時間が
長いと粒成長が促進され結晶粒界が減少し、熱伝導率は
増加してしまう。
In FIG. 2, the addition amount after firing at 1300 to 1400 ° C. (B / in the case where the total weight of the silicon nitride powder and its sintering aid powder is A and the weight of cordierite is B /
A value of (A × 100%) shows a change in thermal conductivity with respect to the sintering temperature of silicon nitride ceramics added with cordierite at 50 wt% (Examples 9 and 10 and Reference Example 2).
When fired at 1350 ° C, the thermal conductivity is 5.3 W / m
The lowest is K. However, when firing at a temperature higher than 1400 ° C., the cordierite addition amount is 50 wt.
If it is more than%, it will be dissolved in the sintering process. If the cordierite is thermally decomposed, the holding time at the maximum temperature is preferably about 1.5 hours to 4.5 hours. If the holding time is long, grain growth is promoted, grain boundaries are reduced, and thermal conductivity increases.

【0048】焼成時は一旦2×10-3torr以下に真
空引きをした後、窒素ガスを導入し、窒素雰囲気中で焼
成すべきである。これは窒化珪素セラミックスが酸化し
ないようにするためである。窒素ガスは9kgf/cm
2(0.882MPa)程度にガス圧をかけても良い
が、1325〜1500℃の温度域で焼結する場合には
窒化珪素セラミックスは焼結過程でガス化しないので、
窒素ガスを1〜5リットル/分程度フローした雰囲気で
も良い。
During firing, the air should be evacuated to 2 × 10 -3 torr or less, then nitrogen gas should be introduced, and firing should be performed in a nitrogen atmosphere. This is to prevent the silicon nitride ceramics from being oxidized. Nitrogen gas is 9 kgf / cm
Although a gas pressure of about 2 (0.882 MPa) may be applied, since silicon nitride ceramics is not gasified in the sintering process when sintering is performed in the temperature range of 1325 to 1500 ° C.,
An atmosphere in which nitrogen gas is flowed at about 1 to 5 liters / minute may be used.

【0049】[0049]

【実施例】以下、実施例を示して本発明の説明とする。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.

【0050】[実施例1]窒化珪素粉末はイミド分解法
で作製された宇部興産製E−10(平均粒径;1.07
μm)を使用し、イットリア(三菱化学製Y−F)、ア
ルミナ(住友化成製AKP−30)をSi34:Y
23:Al23=90:5:5(mol%)となるよう
に添加した。コーディエライト粉末は共立窯業原料製K
YORIX(平均粒径;8.22μm)を使用し、窒化
珪素、イットリア、及びアルミナの総量に対し、20〜
50wt%になるように添加した。
[Example 1] Silicon nitride powder was produced by the imide decomposition method and manufactured by Ube Industries, Ltd. E-10 (average particle size; 1.07).
μm) and yttria (YF, manufactured by Mitsubishi Chemical) and alumina (AKP-30, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) are used as Si 3 N 4 : Y.
2 O 3 : Al 2 O 3 = 90: 5: 5 (mol%) was added. Cordierite powder is K manufactured by Kyoritsu Ceramics Co., Ltd.
YORIX (average particle size: 8.22 μm) is used, and the total amount of silicon nitride, yttria, and alumina is 20 to 20.
It was added so as to be 50 wt%.

【0051】窒化珪素、イットリア、アルミナ、及びコ
ーディエライトをポリエチレンポット中にアルミナ玉石
とともに入れ、湿式混合で16時間混合した。混合後ス
ラリーを乾燥し、更に、ボールミルで48時間乾式混合
を行った。
Silicon nitride, yttria, alumina, and cordierite were put in a polyethylene pot together with alumina boulders and mixed by wet mixing for 16 hours. After mixing, the slurry was dried, and further dry mixed with a ball mill for 48 hours.

【0052】混合した粉末は147MPaでCIP成形
を行った後焼成を行った。焼成は2×10-3torrま
で真空引きした後、2リットル/分で窒素ガスを導入し
窒素雰囲気とした。焼成は1325〜1350℃の各焼
結温度でそれぞれ1.5〜6.0時間最高温度で保持し
行った。表1にそれぞれの条件で作製された低熱伝導セ
ラミック材料の諸特性を示す。
The mixed powder was subjected to CIP molding at 147 MPa and then fired. The firing was performed by evacuation to 2 × 10 −3 torr, and then nitrogen gas was introduced at a rate of 2 liter / min to create a nitrogen atmosphere. The firing was carried out at each sintering temperature of 1325 to 1350 ° C. for 1.5 to 6.0 hours at the maximum temperature. Table 1 shows various characteristics of the low thermal conductive ceramic materials produced under the respective conditions.

【0053】又、表1に参考例としてコーディエライト
の熱分解しない1300℃で焼成した50wt%コーデ
ィエライトを添加した窒化珪素の諸特性を示す。
Further, Table 1 shows various characteristics of silicon nitride to which 50 wt% cordierite added at 1300 ° C. which does not cause thermal decomposition of cordierite is added as a reference example.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】[実施例2]窒化珪素粉末として直接窒化
法で作製された窒化珪素粉末(ヘルマン−C−スタルク
社製S−1、平均粒径;1.18μm)を使用して低熱
伝導セラミックスを作製した。焼結助剤としてイットリ
ア(三菱化学製Y−F)、及びアルミナ(住友化成製A
KP−30)をSi34:Y23:Al23=92:
3:5(mol%)となるように添加した。コーディエ
ライト粉末は共立窯業原料製KYORIXを使用し、窒
化珪素、イットリア、アルミナの総量に対し、50wt
%になるように添加した。
Example 2 A low thermal conductive ceramics was prepared by using a silicon nitride powder (S-1 manufactured by Hermann-C-Stark Co., Ltd., average particle size: 1.18 μm) produced by a direct nitriding method as the silicon nitride powder. It was made. Yttria (YF from Mitsubishi Chemical) as a sintering aid, and alumina (A from Sumitomo Kasei)
KP-30) a Si 3 N 4: Y 2 O 3: Al 2 O 3 = 92:
It was added so as to be 3: 5 (mol%). The cordierite powder used is KYORIX manufactured by Kyoritsu Ceramics Co., Ltd., and is 50 wt% with respect to the total amount of silicon nitride, yttria, and alumina.
% Was added.

【0056】窒化珪素、イットリア、アルミナ、及びコ
ーディエライトをポリエチレンポット中にアルミナ玉石
とともに入れ、湿式混合で16時間混合した。混合後ス
ラリーを乾燥し、更にボールミルで48時間乾式混合を
行った。
Silicon nitride, yttria, alumina, and cordierite were put in a polyethylene pot together with alumina boulders and mixed by wet mixing for 16 hours. After mixing, the slurry was dried, and further dry mixed with a ball mill for 48 hours.

【0057】混合した粉末は147MPaでCIP成形
を行った後、焼成を行った。焼成は真空引きした後、2
リットル/分で窒素ガスを導入し窒素雰囲気とした。焼
成は1350〜1400℃の各焼結温度で4.5時間保
持し行った。表2にそれぞれの条件で得られた低熱伝導
セラミック材料の諸特性を示す。
The mixed powder was subjected to CIP molding at 147 MPa and then fired. After baking the vacuum, 2
Nitrogen gas was introduced at a rate of 1 / min to create a nitrogen atmosphere. The firing was performed by holding each sintering temperature of 1350-1400 ° C. for 4.5 hours. Table 2 shows various characteristics of the low thermal conductive ceramic materials obtained under the respective conditions.

【0058】表2にも参考例として1300℃で焼成し
た窒化珪素/コーディエライト複合材の諸特性を示す。
Table 2 also shows various characteristics of the silicon nitride / cordierite composite material fired at 1300 ° C. as a reference example.

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】前記表1及び表2において、熱伝導率は室
温におけるレーザーフラッシュ法により得た値であり、
4点曲げ強度はJIS規格に基づきJIS試験片(厚さ
3mm×幅4mm×全長40mm)を用いて得られた値
である(試験片の数は10個以上とした)。
In Tables 1 and 2, the thermal conductivity is a value obtained by the laser flash method at room temperature,
The 4-point bending strength is a value obtained by using a JIS test piece (thickness 3 mm x width 4 mm x total length 40 mm) based on the JIS standard (the number of test pieces is 10 or more).

【0061】[0061]

【発明の効果】請求項1〜9の低熱伝導高強度セラミッ
ク材料は、1325℃以上でコーディエライト粉末の熱
分解物と窒化珪素粉末がイットリア粉末及びアルミナ粉
末の存在下において反応して得られる反応生成物を含有
し、熱伝導率が6W/m・K以下で、曲げ強度が250
MPa以上であるから、熱伝導率が小さく、且つ強度が
大きい、という基本的効果を奏する。
The low heat conductive high strength ceramic material of claims 1 to 9 is obtained by reacting the pyrolyzed product of cordierite powder with silicon nitride powder in the presence of yttria powder and alumina powder at 1325 ° C or higher. Contains a reaction product, has a thermal conductivity of 6 W / mK or less, and a bending strength of 250.
Since it is at least MPa, it has the basic effects of low thermal conductivity and high strength.

【0062】請求項2〜9の低熱伝導高強度セラミック
材料は、前記特定の構成要件をさらに具備するので、上
記基本的効果が顕著である。
Since the low heat conductive high strength ceramic material according to claims 2 to 9 further comprises the specific constituent requirements, the above-mentioned basic effects are remarkable.

【0063】請求項10〜14の低熱伝導高強度セラミ
ック材料の製造方法は、窒化珪素粉末、イットリア粉末
及びアルミナ粉末の合計100重量部とコーディエライ
ト粉末10〜50重量部の混合物の成形体を1325℃
以上で焼成し、前記コーディエライト粉末を熱分解して
コーディエライトの熱分解物を得て、前記コーディエラ
イトの熱分解物と前記窒化珪素粉末を反応させる工程を
含むので、熱伝導率が小さく、且つ強度が大きい本発明
の低熱伝導高強度セラミック材料を製造することができ
る。
A method for producing a low heat conductive high strength ceramic material according to claims 10 to 14 is a method for producing a molded body of a mixture of a total of 100 parts by weight of silicon nitride powder, yttria powder and alumina powder and 10 to 50 parts by weight of cordierite powder. 1325 ° C
The thermal conductivity includes the step of firing the above, thermally decomposing the cordierite powder to obtain a thermally decomposed product of cordierite, and reacting the thermally decomposed product of cordierite with the silicon nitride powder. It is possible to manufacture the low heat conduction high strength ceramic material of the present invention having a small heat resistance and a high strength.

【0064】請求項11〜14の低熱伝導高強度セラミ
ック材料の製造方法は、前記特定の構成要件をさらに具
備するので、上記基本的効果が顕著である。
Since the method for producing a low heat conductive high strength ceramic material according to claims 11 to 14 further includes the specific constituent requirements, the above-mentioned basic effects are remarkable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】窒化珪素とコーディエライトを含有する混合物
を、1300℃、1350℃及び1400℃でそれぞれ
焼結して得られた複合体のX線回折パターンを示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of a composite obtained by sintering a mixture containing silicon nitride and cordierite at 1300 ° C., 1350 ° C. and 1400 ° C., respectively.

【図2】窒化珪素とコーディエライトを含有する混合物
を焼結して得られた複合体の焼結温度に対する熱伝導率
変化を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in thermal conductivity with respect to a sintering temperature of a composite body obtained by sintering a mixture containing silicon nitride and cordierite.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 博和 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hirokazu Matsunaga No. 36 Noritake Shinmachi 3-chome Noritake Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi Noritake Company Limited Limited

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1325℃以上でコーディエライト粉末の
熱分解物と窒化珪素粉末がイットリア粉末及びアルミナ
粉末の存在下において反応して得られる反応生成物を含
有し、熱伝導率が6W/m・K以下で、曲げ強度が25
0MPa以上であることを特徴とする低熱伝導高強度セ
ラミック材料。
1. A thermal decomposition product of cordierite powder at 1325 ° C. or higher and a reaction product obtained by reacting silicon nitride powder in the presence of yttria powder and alumina powder, and having a thermal conductivity of 6 W / m.・ Below K, bending strength is 25
A low heat conductive high strength ceramic material characterized by having a pressure of 0 MPa or more.
【請求項2】前記窒化珪素粉末、前記イットリア粉末及
び前記アルミナ粉末の合計が100重量部であり、熱分
解前のコーディエライト粉末が10〜50重量部である
ことを特徴とする請求項1に記載の低熱伝導高強度セラ
ミック材料。
2. The total of the silicon nitride powder, the yttria powder and the alumina powder is 100 parts by weight, and the cordierite powder before thermal decomposition is 10 to 50 parts by weight. The low heat conductive high strength ceramic material described in.
【請求項3】前記窒化珪素粉末と前記イットリア粉末と
前記アルミナ粉末のmol比は、90〜92:3〜5:
5〜8であることを特徴とする請求項1〜2のいずれか
に記載の低熱伝導高強度セラミック材料。
3. The mol ratio of the silicon nitride powder, the yttria powder, and the alumina powder is 90 to 92: 3 to 5:
It is 5-8, The low heat conduction high strength ceramic material in any one of Claims 1-2.
【請求項4】前記反応生成物は、酸窒化珪素微結晶及び
サイアロン微結晶のうちの1種以上であることを特徴と
する請求項1〜3のいずれかに記載の低熱伝導高強度セ
ラミック材料。
4. The low heat conductive high strength ceramic material according to claim 1, wherein the reaction product is one or more of silicon oxynitride microcrystals and sialon microcrystals. .
【請求項5】コーディエライト及びその熱分解物のうち
の1種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の低熱伝導高強度セラミック材料。
5. The low heat conductive high strength ceramic material according to claim 1, which contains one or more of cordierite and a thermal decomposition product thereof.
【請求項6】前記熱分解物は、スピネル微結晶であるこ
とを特徴とする請求項5に記載の低熱伝導高強度セラミ
ック材料。
6. The low heat conductive high strength ceramic material according to claim 5, wherein the thermally decomposed material is spinel crystallites.
【請求項7】α−窒化珪素微結晶を含有することを特徴
とする請求項1〜6のいずれかに記載の低熱伝導高強度
セラミック材料。
7. The low heat conductive high strength ceramic material according to claim 1, which contains α-silicon nitride microcrystals.
【請求項8】前記酸窒化珪素微結晶、前記サイアロン微
結晶、前記スピネル微結晶及びα−窒化珪素微結晶の各
粒径は、1μm以下であることを特徴とする請求項1〜
7のいずれかに記載の低熱伝導高強度セラミック材料。
8. The grain size of each of the silicon oxynitride microcrystal, the sialon microcrystal, the spinel microcrystal, and the α-silicon nitride microcrystal is 1 μm or less.
7. A low heat conductive high strength ceramic material according to any one of 7.
【請求項9】Si−Al−Mg−O系及びSi−Al−
Mg−O−N系のいずれか一方又は双方のガラス質粒界
相を前記微結晶間に有することを特徴とする請求項4〜
8のいずれかに記載の低熱伝導高強度セラミック材料。
9. Si-Al-Mg-O system and Si-Al-
The glassy grain boundary phase of any one or both of Mg-O-N system is present between the crystallites.
8. A low heat conductive high strength ceramic material according to any one of 8.
【請求項10】窒化珪素粉末、イットリア粉末及びアル
ミナ粉末の合計100重量部とコーディエライト粉末1
0〜50重量部の混合物の成形体を1325℃以上で焼
成し、前記コーディエライト粉末を熱分解してコーディ
エライトの熱分解物を得て、前記コーディエライトの熱
分解物と前記窒化珪素粉末を反応させる工程を含むこと
を特徴とする低熱伝導高強度セラミック材料の製造方
法。
10. A total of 100 parts by weight of silicon nitride powder, yttria powder and alumina powder, and cordierite powder 1
A molded body of the mixture of 0 to 50 parts by weight is fired at 1325 ° C. or higher to pyrolyze the cordierite powder to obtain a pyrolyzed product of cordierite. A method for producing a low heat conductive high strength ceramic material, comprising the step of reacting silicon powder.
【請求項11】前記窒化珪素粉末とイットリア粉末とア
ルミナ粉末のmol比を90〜92:3〜5:5〜8に
することを特徴とする請求項10に記載の低熱伝導高強
度セラミック材料の製造方法。
11. The low heat conductive high strength ceramic material according to claim 10, wherein the molar ratio of the silicon nitride powder, the yttria powder and the alumina powder is 90 to 92: 3 to 5: 5 to 8. Production method.
【請求項12】前記窒化珪素粉末として、平均粒径が
1.5μm以下のイミド分解法、又は直接窒化法で製造
した窒化珪素粉末を用いることを特徴とする請求項10
〜11のいずれかに記載の低熱伝導高強度セラミック材
料の製造方法。
12. The silicon nitride powder having a mean particle size of 1.5 μm or less, which is produced by an imide decomposition method or a direct nitriding method, is used as the silicon nitride powder.
11. The method for producing a low heat conductive high strength ceramic material according to any one of 1 to 11.
【請求項13】前記コーディエライト粉末として、平均
粒径が10μm未満の化学合成コーディエライトを用い
ることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載
の低熱伝導高強度セラミック材料の製造方法。
13. The low heat conductive high strength ceramic material according to claim 10, wherein a chemically synthesized cordierite having an average particle size of less than 10 μm is used as the cordierite powder. Method.
【請求項14】前記コーディエライト粉末の一部ないし
全部としてコーディエライトの前駆体を用いることを特
徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の低熱伝導
高強度セラミック材料の製造方法。
14. The method for producing a low heat conductive high strength ceramic material according to claim 10, wherein a precursor of cordierite is used as a part or all of the cordierite powder.
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JP2010052969A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Kyocera Corp Silicon nitride sintered compact, its manufacturing method, circuit board, and power semiconductor module

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