JPH11217274A - ウィスカー強化セラミックス及びその製造方法 - Google Patents
ウィスカー強化セラミックス及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH11217274A JPH11217274A JP10019735A JP1973598A JPH11217274A JP H11217274 A JPH11217274 A JP H11217274A JP 10019735 A JP10019735 A JP 10019735A JP 1973598 A JP1973598 A JP 1973598A JP H11217274 A JPH11217274 A JP H11217274A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- whisker
- skeleton structure
- reinforced ceramic
- matrix
- toughness
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ウイスカー強化セラミックスにおいて焼結体の
強度、靱性および硬度を高め、また、生産性および経済
性を高めることにより、産業機械用部品材料としての応
用範囲をさらに拡大する。 【解決手段】炭化珪素、炭化チタン、硼酸アルミニウム
及びアルミナから選ばれる少なくとも１種からなる１０
〜９０体積％のウイスカー骨格構造体中に、４ａ，５
ａ，６ａ族の炭化物、窒化物、硼化物、酸化物、炭窒化
物、窒化珪素及びアルミナから選ばれる少なくとも１種
からなるマトリックスを担持させる。また、このような
セラミックスの製造方法として、ウイスカーの骨格構造
体を予め作製しておき、この骨格構造体をマトリックス
成分を含むスラリー又は、その溶融金属中に浸漬するこ
とにより得た成形体を焼成する。
強度、靱性および硬度を高め、また、生産性および経済
性を高めることにより、産業機械用部品材料としての応
用範囲をさらに拡大する。 【解決手段】炭化珪素、炭化チタン、硼酸アルミニウム
及びアルミナから選ばれる少なくとも１種からなる１０
〜９０体積％のウイスカー骨格構造体中に、４ａ，５
ａ，６ａ族の炭化物、窒化物、硼化物、酸化物、炭窒化
物、窒化珪素及びアルミナから選ばれる少なくとも１種
からなるマトリックスを担持させる。また、このような
セラミックスの製造方法として、ウイスカーの骨格構造
体を予め作製しておき、この骨格構造体をマトリックス
成分を含むスラリー又は、その溶融金属中に浸漬するこ
とにより得た成形体を焼成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は繊維状物質であるウ
イスカーを含有するウイスカー強化セラミックス及びそ
の製造方法に関し、より詳細には高靱性に優れ、耐摩耗
性材料及び工具材料、特に鋳鉄、鋼の切削に適した工具
材料に適したセラミックス及びその製造方法に関するも
のである。
イスカーを含有するウイスカー強化セラミックス及びそ
の製造方法に関し、より詳細には高靱性に優れ、耐摩耗
性材料及び工具材料、特に鋳鉄、鋼の切削に適した工具
材料に適したセラミックス及びその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】アルミナ質焼結体などセラミックスは、
耐摩耗性に優れた材料として各種の産業機械用部品に応
用されている反面、靱性に劣るという欠点を有するため
に切削工具用分野の拡大があまり進んでいない。そこで
従来から靱性を改善するために各種の改良が提案されて
いる。その１つの例に、炭化珪素（ＳｉＣ）ウイスカー
に代表される繊維状物質を配合することにより靱性を改
善することが特開昭６１−２８６２７１号や特開昭６２
−４１７７６号等にて提案されている。
耐摩耗性に優れた材料として各種の産業機械用部品に応
用されている反面、靱性に劣るという欠点を有するため
に切削工具用分野の拡大があまり進んでいない。そこで
従来から靱性を改善するために各種の改良が提案されて
いる。その１つの例に、炭化珪素（ＳｉＣ）ウイスカー
に代表される繊維状物質を配合することにより靱性を改
善することが特開昭６１−２８６２７１号や特開昭６２
−４１７７６号等にて提案されている。
【０００３】このようなＳｉＣウイスカーを含有する繊
維強化セラミックスはＳｉＣ自体の硬度が高く、熱伝導
性がよいために、一部の超耐熱合金の切削（インコネル
７１８の荒切削）を行う切削工具として優れた性能を示
しているが、ＳｉＣは鉄、特に酸化鉄と容易に反応する
性質を有するために、例えばＳＵＳ３０４や鋳鉄を切削
した場合、急激に摩耗が進展し切削が不可能となる問題
がある。
維強化セラミックスはＳｉＣ自体の硬度が高く、熱伝導
性がよいために、一部の超耐熱合金の切削（インコネル
７１８の荒切削）を行う切削工具として優れた性能を示
しているが、ＳｉＣは鉄、特に酸化鉄と容易に反応する
性質を有するために、例えばＳＵＳ３０４や鋳鉄を切削
した場合、急激に摩耗が進展し切削が不可能となる問題
がある。
【０００４】そこで、近年に至りこのような被削材との
反応性を防止することを目的として、ＳｉＣよりも鉄と
の反応性が低い炭化チタン（ＴｉＣ）のウイスカーを添
加することが提案されている。
反応性を防止することを目的として、ＳｉＣよりも鉄と
の反応性が低い炭化チタン（ＴｉＣ）のウイスカーを添
加することが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
ようなＴｉＣウイスカー等を含有するセラミックスにつ
いては抗折強度、靱性、硬度等の特性の点から未だ十分
に検討されておらず、実用的なレベルに達していないの
が現状であった。
ようなＴｉＣウイスカー等を含有するセラミックスにつ
いては抗折強度、靱性、硬度等の特性の点から未だ十分
に検討されておらず、実用的なレベルに達していないの
が現状であった。
【０００６】特に、焼結性の点において、マトリックス
成分としてＡｌ2 Ｏ3 を主成分とする場合、焼結体中に
ボイドが発生したり、焼結体中に未焼結部分が存在する
等焼結体の均一性および焼結性の点で問題があった。ま
た、焼結体にチッピングが生じやすい傾向にあり、安定
した特性の焼結体が得られないという問題があった。
成分としてＡｌ2 Ｏ3 を主成分とする場合、焼結体中に
ボイドが発生したり、焼結体中に未焼結部分が存在する
等焼結体の均一性および焼結性の点で問題があった。ま
た、焼結体にチッピングが生じやすい傾向にあり、安定
した特性の焼結体が得られないという問題があった。
【０００７】また、これら従来のウイスカー強化セラミ
ックスは一軸加圧焼成（ホットプレス）法又はガラスカ
プセル化熱間等方圧プレス（ガラスカプセル化ＨＩＰ）
法を用いて焼成を行なっており、これらのホットプレ
ス、ガラスシール化HIP 等の製造方法では、緻密化させ
るために高温、高圧にする必要があるため、量産性が悪
く製品が高価になるなどの問題があった。
ックスは一軸加圧焼成（ホットプレス）法又はガラスカ
プセル化熱間等方圧プレス（ガラスカプセル化ＨＩＰ）
法を用いて焼成を行なっており、これらのホットプレ
ス、ガラスシール化HIP 等の製造方法では、緻密化させ
るために高温、高圧にする必要があるため、量産性が悪
く製品が高価になるなどの問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の問題点
に対し検討を重ねたところ、特に焼結性に関し、マトリ
ックスとウイスカーとの界面付近において濡れ性が低下
しており、これによりウイスカーが凝集した部分におい
て焼結不良が発生していることがわかった。
に対し検討を重ねたところ、特に焼結性に関し、マトリ
ックスとウイスカーとの界面付近において濡れ性が低下
しており、これによりウイスカーが凝集した部分におい
て焼結不良が発生していることがわかった。
【０００９】そこで、本発明者は、ウイスカーが凝集す
ることを解消すべく検討したところ、ウイスカーを、粒
子どうしが連続的に接触する骨格構造とすることによ
り、凝集の問題が解消し、前記濡れ性の問題が起こら
ず、ウイスカーが比較的均一に緻密化した焼結体が得ら
れることを知見した。
ることを解消すべく検討したところ、ウイスカーを、粒
子どうしが連続的に接触する骨格構造とすることによ
り、凝集の問題が解消し、前記濡れ性の問題が起こら
ず、ウイスカーが比較的均一に緻密化した焼結体が得ら
れることを知見した。
【００１０】しかも、このようなウイスカーの骨格構造
は、例えば、ウイスカーと公知のワックス材を混合し、
ワックスを熱で飛ばした後、仮焼するなどの方法により
容易に得られ、この骨格構造をマトリックス材を含むス
ラリー又はその溶融金属中に浸漬した後、乾燥、冷却工
程を施して得られる成形体を炭化、窒化、硼化、酸化ま
たは炭窒化雰囲気にて焼結させることにより、一軸加圧
焼成（ホットプレス）法又はガラスカプセル化熱間等方
圧プレス（ガラスカプセル化ＨＩＰ）法などの量産性に
問題がある方法を持ちいずとも、高温での安定性と靭性
を備えたセラミックスを安価に得られることを知見した
ものである。
は、例えば、ウイスカーと公知のワックス材を混合し、
ワックスを熱で飛ばした後、仮焼するなどの方法により
容易に得られ、この骨格構造をマトリックス材を含むス
ラリー又はその溶融金属中に浸漬した後、乾燥、冷却工
程を施して得られる成形体を炭化、窒化、硼化、酸化ま
たは炭窒化雰囲気にて焼結させることにより、一軸加圧
焼成（ホットプレス）法又はガラスカプセル化熱間等方
圧プレス（ガラスカプセル化ＨＩＰ）法などの量産性に
問題がある方法を持ちいずとも、高温での安定性と靭性
を備えたセラミックスを安価に得られることを知見した
ものである。
【００１１】即ち、本発明は、炭化珪素、炭化チタン、
硼酸アルミニウム及びアルミナから選ばれる少なくとも
１種からなる１０〜９０体積％のウイスカー骨格構造体
中に、４ａ，５ａ，６ａ族の炭化物、窒化物、硼化物、
酸化物、炭窒化物、窒化珪素及びアルミナから選ばれる
少なくとも１種からなるマトリックスを担持してなるウ
イスカー強化セラミックス、及び；気孔率１０〜９０体
積％を有するウィスカーの骨格構造体を、４ａ，５ａ，
６ａ族金属、Ｓｉ，Ａｌを含有する有機金属化合物から
選ばれる少なくとも１種を含むスラリー又は溶融金属中
に浸漬した後、乾燥、冷却工程を施して得られる成形体
を炭化、窒化、硼化、酸化または炭窒化雰囲気にて焼結
させることを特徴とするウィスカー強化セラミックスの
製造方法を提供せんとするものである。
硼酸アルミニウム及びアルミナから選ばれる少なくとも
１種からなる１０〜９０体積％のウイスカー骨格構造体
中に、４ａ，５ａ，６ａ族の炭化物、窒化物、硼化物、
酸化物、炭窒化物、窒化珪素及びアルミナから選ばれる
少なくとも１種からなるマトリックスを担持してなるウ
イスカー強化セラミックス、及び；気孔率１０〜９０体
積％を有するウィスカーの骨格構造体を、４ａ，５ａ，
６ａ族金属、Ｓｉ，Ａｌを含有する有機金属化合物から
選ばれる少なくとも１種を含むスラリー又は溶融金属中
に浸漬した後、乾燥、冷却工程を施して得られる成形体
を炭化、窒化、硼化、酸化または炭窒化雰囲気にて焼結
させることを特徴とするウィスカー強化セラミックスの
製造方法を提供せんとするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明のウイスカー強化セラミッ
クスは、４ａ，５ａ，６ａ族の炭化物、窒化物、硼化
物、酸化物、炭窒化物、窒化珪素及びアルミナから選ば
れる少なくとも１種からなるマトリックス成分と、炭化
珪素、炭化チタン、硼酸アルミニウム及びアルミナから
選ばれる少なくとも１種からなるウイスカー成分とから
構成される。
クスは、４ａ，５ａ，６ａ族の炭化物、窒化物、硼化
物、酸化物、炭窒化物、窒化珪素及びアルミナから選ば
れる少なくとも１種からなるマトリックス成分と、炭化
珪素、炭化チタン、硼酸アルミニウム及びアルミナから
選ばれる少なくとも１種からなるウイスカー成分とから
構成される。
【００１３】この時、上記ウイスカー成分はそれ自体、
単結晶あるいは多結晶質からなるもので、その平均径が
３μｍ以下、特に０．５〜２．０μｍが好ましく、また
長径／短径で表させるアスペクト比の平均が４〜１０
０、特に１０〜５０のものが用いられる。平均径が３μ
ｍ以下では焼成時におけるマトリックスの粒成長が角に
ならず、高い抗折強度を維持できるのに対し、平均径が
３μｍより大きいと焼成時のマトリックスの粒成長をコ
ントロールすることが難しくなり、強度、靱性とも低下
し易い。一方、アスペクト比の平均が４より小さいと繊
維強化の効果が少なく靱性が低下し、１００より大きい
と原料の混合が難しく、均一に分散できないために焼結
体の密度が低下し、そのために靱性が低下する傾向にあ
る。
単結晶あるいは多結晶質からなるもので、その平均径が
３μｍ以下、特に０．５〜２．０μｍが好ましく、また
長径／短径で表させるアスペクト比の平均が４〜１０
０、特に１０〜５０のものが用いられる。平均径が３μ
ｍ以下では焼成時におけるマトリックスの粒成長が角に
ならず、高い抗折強度を維持できるのに対し、平均径が
３μｍより大きいと焼成時のマトリックスの粒成長をコ
ントロールすることが難しくなり、強度、靱性とも低下
し易い。一方、アスペクト比の平均が４より小さいと繊
維強化の効果が少なく靱性が低下し、１００より大きい
と原料の混合が難しく、均一に分散できないために焼結
体の密度が低下し、そのために靱性が低下する傾向にあ
る。
【００１４】これらウイスカーは針状の粒子から構成さ
れ、また、粒子どうしが連続的に接触する骨格構造であ
り、焼結時のマトリックス成分の粒成長を抑制する働き
を有するとともに焼結体自体の強度を高める効果を有す
る。このウイスカー成分は１０〜９０体積％、特に２５
〜６０体積％の割合で含有させる。焼結体中のウィスカ
ー含有量を１０〜９０体積％と規定したのは１０体積％
未満であるとウィスカー強化によるマトリックス成分の
粒成長を抑制する効果が小さく、９０体積％を越えると
焼結性が低下するために高密度の焼結体が得られにくく
なるからである。
れ、また、粒子どうしが連続的に接触する骨格構造であ
り、焼結時のマトリックス成分の粒成長を抑制する働き
を有するとともに焼結体自体の強度を高める効果を有す
る。このウイスカー成分は１０〜９０体積％、特に２５
〜６０体積％の割合で含有させる。焼結体中のウィスカ
ー含有量を１０〜９０体積％と規定したのは１０体積％
未満であるとウィスカー強化によるマトリックス成分の
粒成長を抑制する効果が小さく、９０体積％を越えると
焼結性が低下するために高密度の焼結体が得られにくく
なるからである。
【００１５】本発明によれば、上記針状のウイスカー粒
子が粒子どうしが連続的に接触する骨格構造をなすこと
が重要である。このような骨格構造を得る方法として
は、例えば、ウイスカーと公知のワックス材を混合し、
ワックスを熱で飛ばした後、仮焼するなどの方法を用い
ることができる。また、本発明のウイスカー強化セラミ
ックスの製造に際しては、気孔率９０〜１０体積％を有
する前記ウィスカーの骨格構造体を、４ａ，５ａ，６ａ
族金属、Ｓｉ，Ａｌを含有する有機金属化合物から選ば
れる少なくとも１種を含むスラリー又は溶融金属中に浸
漬した後、乾燥、冷却工程を施して得られる成形体を焼
成する。
子が粒子どうしが連続的に接触する骨格構造をなすこと
が重要である。このような骨格構造を得る方法として
は、例えば、ウイスカーと公知のワックス材を混合し、
ワックスを熱で飛ばした後、仮焼するなどの方法を用い
ることができる。また、本発明のウイスカー強化セラミ
ックスの製造に際しては、気孔率９０〜１０体積％を有
する前記ウィスカーの骨格構造体を、４ａ，５ａ，６ａ
族金属、Ｓｉ，Ａｌを含有する有機金属化合物から選ば
れる少なくとも１種を含むスラリー又は溶融金属中に浸
漬した後、乾燥、冷却工程を施して得られる成形体を焼
成する。
【００１６】焼成は、炭化、窒化、硼化、酸化または炭
窒化雰囲気にて焼結させる。温度は１４５０℃〜１９５
０℃の範囲で、０．５乃至６．０時間程度、焼成を行え
ば良い。
窒化雰囲気にて焼結させる。温度は１４５０℃〜１９５
０℃の範囲で、０．５乃至６．０時間程度、焼成を行え
ば良い。
【００１７】
【作用】本発明によれば、ウイスカーを予め、粒子どう
しが連続的に接触する骨格構造とすることにより、ウイ
スカー粒子の凝集の問題が解消し、マトリックス成分と
ウイスカーとの界面付近における濡れ性不足の問題が起
こらず、焼結性を高めることができる。それにより、焼
結体中に焼結不良に基づくボイド等の発生を抑制するこ
とができるために、ウイスカーの添加による本来の改善
効果を発揮することができ、焼結体の強度、靱性および
硬度を高めることができる。
しが連続的に接触する骨格構造とすることにより、ウイ
スカー粒子の凝集の問題が解消し、マトリックス成分と
ウイスカーとの界面付近における濡れ性不足の問題が起
こらず、焼結性を高めることができる。それにより、焼
結体中に焼結不良に基づくボイド等の発生を抑制するこ
とができるために、ウイスカーの添加による本来の改善
効果を発揮することができ、焼結体の強度、靱性および
硬度を高めることができる。
【００１８】また、本発明によれば、上記焼結体の製造
方法において、予めウイスカーの骨格構造体を作製して
おき、この骨格構造体をマトリックス成分を含むスラリ
ー又は、その溶融金属中に浸漬した後、乾燥、冷却工程
を施して得られる成形体を、炭化、窒化、硼化、酸化ま
たは炭窒化雰囲気にて焼結させることにより、一軸加圧
焼成（ホットプレス）法又はガラスカプセル化熱間等方
圧プレス（ガラスカプセル化ＨＩＰ）法などの非量産的
で高価な方法を持ちいずとも、高温での安定性と靭性を
備えたセラミックスを安価に得らことができ、経済性を
高めることができる。
方法において、予めウイスカーの骨格構造体を作製して
おき、この骨格構造体をマトリックス成分を含むスラリ
ー又は、その溶融金属中に浸漬した後、乾燥、冷却工程
を施して得られる成形体を、炭化、窒化、硼化、酸化ま
たは炭窒化雰囲気にて焼結させることにより、一軸加圧
焼成（ホットプレス）法又はガラスカプセル化熱間等方
圧プレス（ガラスカプセル化ＨＩＰ）法などの非量産的
で高価な方法を持ちいずとも、高温での安定性と靭性を
備えたセラミックスを安価に得らことができ、経済性を
高めることができる。
【００１９】実施例 表１に示すウイスカーと公知のワックス材を混合し、下
記工具形状及びＪＩＳに基づく試験片とするべく成形し
たものを、まず、ワックスを熱で飛ばした後、適宜仮焼
することにより、平均粒子直径１．０μｍ、平均粒子長
さ２０μｍ程度で、表１に示す気孔率による骨格構造体
を用意した。
記工具形状及びＪＩＳに基づく試験片とするべく成形し
たものを、まず、ワックスを熱で飛ばした後、適宜仮焼
することにより、平均粒子直径１．０μｍ、平均粒子長
さ２０μｍ程度で、表１に示す気孔率による骨格構造体
を用意した。
【００２０】この骨格構造体を、表１に示すマトリック
ス（成分）を構成する金属（Ｔｉ，Ａｌ，Ｓｉ）の有機
金属化合物溶液中に浸漬し、その後、乾燥することによ
りウィスカー強化セラミックスの前駆体を得た。
ス（成分）を構成する金属（Ｔｉ，Ａｌ，Ｓｉ）の有機
金属化合物溶液中に浸漬し、その後、乾燥することによ
りウィスカー強化セラミックスの前駆体を得た。
【００２１】これを、炭化、窒化、硼化、酸化または炭
窒化雰囲気中、温度は１４５０℃〜１９５０℃の温度範
囲で、０．５乃至６．０時間程度、焼成することによ
り、表１に示す試料１〜１４を得た。
窒化雰囲気中、温度は１４５０℃〜１９５０℃の温度範
囲で、０．５乃至６．０時間程度、焼成することによ
り、表１に示す試料１〜１４を得た。
【００２２】得られた各試料につきＪＩＳに基づく抗折
試験片を研磨してＪＩＳ１６１０に基づくビッカーズ硬
度、ＪＩＳ１６０７に基づく鏡面状態にポリッシングし
てＩＦ法でＫ１ｃを測定した。各結果を表１に示した。
試験片を研磨してＪＩＳ１６１０に基づくビッカーズ硬
度、ＪＩＳ１６０７に基づく鏡面状態にポリッシングし
てＩＦ法でＫ１ｃを測定した。各結果を表１に示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１から明らかなように、本発明の範囲外
である試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．５は、ビッカーズ硬度
Ｈｖが１４ＧＰａ、靱性４ＭＰａｍ0.5 と低めの値であ
ったのに対し、残る試料はいずれも、ビッカーズ硬度Ｈ
ｖが１７．５ＧＰａ以上、靱性７．５ＭＰａｍ0.5 以上
が達成された。
である試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．５は、ビッカーズ硬度
Ｈｖが１４ＧＰａ、靱性４ＭＰａｍ0.5 と低めの値であ
ったのに対し、残る試料はいずれも、ビッカーズ硬度Ｈ
ｖが１７．５ＧＰａ以上、靱性７．５ＭＰａｍ0.5 以上
が達成された。
【００２５】次に、切削試験として、各試料をSNGN1204
08の形状に加工した切削工具で下記条件にて金属材料を
切削加工するテストを行なった。
08の形状に加工した切削工具で下記条件にて金属材料を
切削加工するテストを行なった。
【００２６】 被削材 ＦＣD ４５０（１２５×３００ｍｍの形状） 切削速度 ６００ｍ／ｍｉｎ 送り ０．５ｍｍ／ｒｅｖ 切り込み ２．０ｍｍ 上記条件で正面フライス加工を、各試料につき、最多で１０
個までの被削材につき行ない、欠損までの切削時間、す
なわち、欠損した被削材が何個めのものであったかを表
1 に記した。なお、欠損時間の欄で１０ＯＫと記したの
は、１０個の被削材を加工しても欠損が生じなかったこ
とを示す。
個までの被削材につき行ない、欠損までの切削時間、す
なわち、欠損した被削材が何個めのものであったかを表
1 に記した。なお、欠損時間の欄で１０ＯＫと記したの
は、１０個の被削材を加工しても欠損が生じなかったこ
とを示す。
【００２７】表１から明らかなように、本発明の範囲外
である試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．５は、それぞれ５個め
の被削材と３個めの被削材で欠損してしまったのに対し
て、残る試料はすべて１０個の被削材を加工しても欠損
が生じなかった。
である試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．５は、それぞれ５個め
の被削材と３個めの被削材で欠損してしまったのに対し
て、残る試料はすべて１０個の被削材を加工しても欠損
が生じなかった。
【００２８】
【発明の効果】叙上のように本発明によれば、ウイスカ
ーを予め、粒子どうしが連続的に接触する骨格構造とす
ることにより、ウイスカー粒子の凝集などによるマトリ
ックス成分とウイスカーとの濡れ性を改善し、焼結不良
によるボイドの発生を抑制することができるために、焼
結体の強度、靱性および硬度を高めることができる。ま
た、本発明によれば、ウイスカーの骨格構造体を予め作
製しておき、この骨格構造体をマトリックス成分を含む
スラリー又は、その溶融金属中に浸漬する方法を採用す
ることにより、量産性が高く、且つ、高温での安定性と
靭性を備えたセラミックスを安価に得らことができる。
それらにより、耐摩材料や工具をはじめとする各種の産
業機械用部品材料としての応用範囲をさらに拡大するこ
とができる。
ーを予め、粒子どうしが連続的に接触する骨格構造とす
ることにより、ウイスカー粒子の凝集などによるマトリ
ックス成分とウイスカーとの濡れ性を改善し、焼結不良
によるボイドの発生を抑制することができるために、焼
結体の強度、靱性および硬度を高めることができる。ま
た、本発明によれば、ウイスカーの骨格構造体を予め作
製しておき、この骨格構造体をマトリックス成分を含む
スラリー又は、その溶融金属中に浸漬する方法を採用す
ることにより、量産性が高く、且つ、高温での安定性と
靭性を備えたセラミックスを安価に得らことができる。
それらにより、耐摩材料や工具をはじめとする各種の産
業機械用部品材料としての応用範囲をさらに拡大するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ３０Ｂ 29/62 Ｃ０４Ｂ 35/10 Ｅ
Claims (2)
- 【請求項１】炭化珪素、炭化チタン、硼酸アルミニウム
及びアルミナから選ばれる少なくとも１種からなる１０
〜９０体積％のウイスカー骨格構造体中に、４ａ，５
ａ，６ａ族の炭化物、窒化物、硼化物、酸化物、炭窒化
物、窒化珪素及びアルミナから選ばれる少なくとも１種
からなるマトリックスを担持してなるウイスカー強化セ
ラミックス。 - 【請求項２】気孔率１０〜９０体積％を有するウィスカ
ーの骨格構造体を、４ａ，５ａ，６ａ族金属、Ｓｉ，Ａ
ｌを含有する有機金属化合物から選ばれる少なくとも１
種を含むスラリー又は溶融金属中に浸漬した後、乾燥、
冷却工程を施して得られる成形体を炭化、窒化、硼化、
酸化または炭窒化雰囲気にて焼結させることを特徴とす
るウィスカー強化セラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10019735A JPH11217274A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ウィスカー強化セラミックス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10019735A JPH11217274A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ウィスカー強化セラミックス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11217274A true JPH11217274A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12007595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10019735A Pending JPH11217274A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ウィスカー強化セラミックス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11217274A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109627029A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-16 | 西北工业大学 | 一种高导热CNTs定向改性陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN110563477A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-13 | 江苏金石研磨有限公司 | 一种原位生长氧化铝晶须增强补韧锆铝复合陶瓷材料及其制备方法 |
| CN113651628A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-11-16 | 重庆科技学院 | 采用热压与热等静压制备硼酸铝晶须增强非金属基复合材料的方法 |
-
1998
- 1998-01-30 JP JP10019735A patent/JPH11217274A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109627029A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-16 | 西北工业大学 | 一种高导热CNTs定向改性陶瓷基复合材料的制备方法 |
| CN110563477A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-13 | 江苏金石研磨有限公司 | 一种原位生长氧化铝晶须增强补韧锆铝复合陶瓷材料及其制备方法 |
| CN110563477B (zh) * | 2019-09-20 | 2022-05-13 | 江苏金石研磨有限公司 | 一种原位生长氧化铝晶须增强补韧锆铝复合陶瓷材料的制备方法 |
| CN113651628A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-11-16 | 重庆科技学院 | 采用热压与热等静压制备硼酸铝晶须增强非金属基复合材料的方法 |
| CN113651628B (zh) * | 2021-06-23 | 2023-06-02 | 重庆科技学院 | 采用热压与热等静压制备硼酸铝晶须增强非金属基复合材料的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4863490A (en) | Titanium diboride-based composite articles with alumina dispersoids, having improved fracture toughness | |
| JP3476507B2 (ja) | 立方晶窒化ホウ素含有焼結体の製造方法 | |
| US4769350A (en) | Silicon nitride sintered material for cutting tools and process for making the same | |
| EP0310342B1 (en) | Sic-al2o3 composite sintered bodies and method of producing the same | |
| EP0311289B1 (en) | Sic-al2o3 composite sintered bodies and method of producing the same | |
| JPH11217274A (ja) | ウィスカー強化セラミックス及びその製造方法 | |
| JPH085720B2 (ja) | ウイスカ−強化複合焼結体 | |
| US6534428B2 (en) | Titanium diboride sintered body with silicon nitride as a sintering aid | |
| Attia et al. | Hot Pressed Si 3 N 4 Ceramics Using MgO–Al 2 O 3 as Sintering Additive for Vehicle Engine Parts | |
| JP3762090B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体およびそれを用いた切削工具 | |
| JP3810806B2 (ja) | 窒化珪素セラミックス焼結体 | |
| JP2519076B2 (ja) | 炭化珪素ウィスカ―強化セラミックスの製造方法 | |
| JP2604155B2 (ja) | 被覆層を有するセラミックス工具 | |
| JP3044290B2 (ja) | 粒子分散型複合セラミックスの製造方法 | |
| JP2650049B2 (ja) | セラミック切削工具及びその製造方法 | |
| JP2690571B2 (ja) | ジルコニア系切削工具とその製造法 | |
| JPH07172919A (ja) | チタン化合物焼結体 | |
| JPS6389459A (ja) | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 | |
| JP2001253767A (ja) | アルミナ基複合焼結体及び耐摩耗部材並びにアルミナ基複合焼結体の製造方法 | |
| JP2000335976A (ja) | 窒化珪素質焼結体とその製造方法およびこれを用いた耐摩耗性部材 | |
| JPH01215754A (ja) | 酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法 | |
| KR100624066B1 (ko) | 알루미나-탄화규소 복합재로 이루어진 절삭공구 및 그의제조방법 | |
| JPH06298568A (ja) | ウイスカー強化サイアロン基焼結体およびその被覆焼結体 | |
| JPH0710751B2 (ja) | 表面改質セラミックス焼結体及びその製造方法 | |
| WO1988000578A1 (en) | Method of forming a ceramic product |