JPS58104067A - 耐アルカリ性炭化けい素焼結体とその製造方法 - Google Patents
耐アルカリ性炭化けい素焼結体とその製造方法Info
- Publication number
- JPS58104067A JPS58104067A JP56201811A JP20181181A JPS58104067A JP S58104067 A JPS58104067 A JP S58104067A JP 56201811 A JP56201811 A JP 56201811A JP 20181181 A JP20181181 A JP 20181181A JP S58104067 A JPS58104067 A JP S58104067A
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- silicon
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐アルカリ柱脚化けい素焼細体、特には耐アル
カリ性の改善され＊８１０−８１を生体とする反応焼結
型炭化けい素焼細体に関するものである。
カリ性の改善され＊８１０−８１を生体とする反応焼結
型炭化けい素焼細体に関するものである。
炭化けい素成形体については炭化けい素粉粒体−−
に石−、墨、黒鉛、非晶質炭素などの炭素物質とフェノ
ール樹脂、メチルセルロース、シリコーン樹脂などの有
機質結合剤とを混合して成形し几のち、高温で仮焼し、
ついでこれにガス状または液状の金属けい素を接触させ
て、仮焼体中９縦索分を金属けい素との反応で炭化けい
素とするという、反応焼結型Ｑ炭化けい素焼細体の製法
が知られている。そして、この反応焼結型炭化けい素焼
給体はそれが高温下での機械特性がよく、耐酸化性にも
すぐれているということから高温構造材料として使用さ
れているほか、これはま危耐摩耗性にもすぐれているこ
とから、メカニカルシールなどの摺動材料として各方面
に多用されている。しかし、このものは上記した炭化け
い素焼給体と金属けい素との接触時に、未反応けい素が
焼結体中に残留する九め、この反応焼結型炭化けい素は
実質的に炭化けい素粒子の連続的なマトリックスと遊離
けい素とからなるものになる。そのためにこの反応焼結
型の炭化けい素焼給体はアルカリ溶液に接触するとこの
金属けい素が溶解侵食されるという不利があり、これに
よってその用途に制限が加えられるという欠点があった
。
ール樹脂、メチルセルロース、シリコーン樹脂などの有
機質結合剤とを混合して成形し几のち、高温で仮焼し、
ついでこれにガス状または液状の金属けい素を接触させ
て、仮焼体中９縦索分を金属けい素との反応で炭化けい
素とするという、反応焼結型Ｑ炭化けい素焼細体の製法
が知られている。そして、この反応焼結型炭化けい素焼
給体はそれが高温下での機械特性がよく、耐酸化性にも
すぐれているということから高温構造材料として使用さ
れているほか、これはま危耐摩耗性にもすぐれているこ
とから、メカニカルシールなどの摺動材料として各方面
に多用されている。しかし、このものは上記した炭化け
い素焼給体と金属けい素との接触時に、未反応けい素が
焼結体中に残留する九め、この反応焼結型炭化けい素は
実質的に炭化けい素粒子の連続的なマトリックスと遊離
けい素とからなるものになる。そのためにこの反応焼結
型の炭化けい素焼給体はアルカリ溶液に接触するとこの
金属けい素が溶解侵食されるという不利があり、これに
よってその用途に制限が加えられるという欠点があった
。
本発明はこれらの不利を解決した反応焼結型の炭化けい
素焼給体に関するもので、これは炭化けい素、炭素質物
および各種結合剤からなる混合物を成形し、高温で焼成
した炭化けい素焼給体を、ガス状または液状の金属けい
素と接触させて得られ友反応焼結型炭化けい素に、硼素
を添加してなることを特徴とするものである、 これを説明すると、本発明者らは反応焼結型炭化けい素
焼給体の耐アルカリ性向上について種々検討を行ない、
その過程においてこの焼結体に各種の元素物質を添加し
てみたところ、意外にも硼素の添加した焼結体だけがす
ぐれた耐アルカリ性を示すことを見出し、これについて
さらに実験を重ねぇ結果、この硼素元素の添加が硼素単
体、炭化硼素、硼酸などの硼素化合物のいずれでもよい
こと、この添加量としては金属けい素に対し硼素量とし
て０．１〜７１重量％、好オしくに０．５〜２．０重量
％とすればよい１ことを確認して本発明を完成させた。
素焼給体に関するもので、これは炭化けい素、炭素質物
および各種結合剤からなる混合物を成形し、高温で焼成
した炭化けい素焼給体を、ガス状または液状の金属けい
素と接触させて得られ友反応焼結型炭化けい素に、硼素
を添加してなることを特徴とするものである、 これを説明すると、本発明者らは反応焼結型炭化けい素
焼給体の耐アルカリ性向上について種々検討を行ない、
その過程においてこの焼結体に各種の元素物質を添加し
てみたところ、意外にも硼素の添加した焼結体だけがす
ぐれた耐アルカリ性を示すことを見出し、これについて
さらに実験を重ねぇ結果、この硼素元素の添加が硼素単
体、炭化硼素、硼酸などの硼素化合物のいずれでもよい
こと、この添加量としては金属けい素に対し硼素量とし
て０．１〜７１重量％、好オしくに０．５〜２．０重量
％とすればよい１ことを確認して本発明を完成させた。
本発明における炭化けい素焼給体は前記したように炭化
けい素、炭素質物および結合剤の混合物を成形し、これ
を高温で仮焼したのち、金属けい素と接触反応させて得
られる反応焼結型のものである。すなわち、この炭化け
い素焼給体は炭化けい素粉末と炭素粉とをフェノール樹
脂、メチルセルロース、シリコーン樹脂などの有機質結
合剤と混合し、これらをラバープレスあるいは押出し成
形などで所望の形状に成形したのち、これを窒素、アル
ゴン、ネオンなどの不活性ガス中で一５００〜１０００
℃で加熱して仮焼体とし、ついでこれを不活性ガス中ま
たは真空中で１４００℃以上の加熱下に金属けい素と接
触させるという方法によって作られるのであるが、この
際、金属けい素は毛管現象で焼結体中に滲透し、仮焼体
中の炭素と反応して炭化けい素となり、残余の金属けい
素がそのま＼系内に残留し、結果において金属けい素を
６〜８０％程度含有する炭化けい素焼給体が取得される
ことになる。
けい素、炭素質物および結合剤の混合物を成形し、これ
を高温で仮焼したのち、金属けい素と接触反応させて得
られる反応焼結型のものである。すなわち、この炭化け
い素焼給体は炭化けい素粉末と炭素粉とをフェノール樹
脂、メチルセルロース、シリコーン樹脂などの有機質結
合剤と混合し、これらをラバープレスあるいは押出し成
形などで所望の形状に成形したのち、これを窒素、アル
ゴン、ネオンなどの不活性ガス中で一５００〜１０００
℃で加熱して仮焼体とし、ついでこれを不活性ガス中ま
たは真空中で１４００℃以上の加熱下に金属けい素と接
触させるという方法によって作られるのであるが、この
際、金属けい素は毛管現象で焼結体中に滲透し、仮焼体
中の炭素と反応して炭化けい素となり、残余の金属けい
素がそのま＼系内に残留し、結果において金属けい素を
６〜８０％程度含有する炭化けい素焼給体が取得される
ことになる。
本発明による硼素また社硼素化合物のこの焼結体に対す
る添加は上記した工程のいづれで行なってもよく、これ
は例えば硼素ｔたは硼素化合物を成形前の炭化けい素、
炭素質物および有機質結合剤の混合−に添加しても、あ
るいは金属けい素に混合してもよく、いずれの場合にお
いても耐アルカリ性付与という目的を達成することがで
きるが、上記し友原料混合物への添加に当っては目的と
する焼結体の機械的緒特性への影響を考慮して、この硼
素または硼素化合物はできるだけ細い粉末、例えば赫＝
以下の粉末として添加することがよい。
る添加は上記した工程のいづれで行なってもよく、これ
は例えば硼素ｔたは硼素化合物を成形前の炭化けい素、
炭素質物および有機質結合剤の混合−に添加しても、あ
るいは金属けい素に混合してもよく、いずれの場合にお
いても耐アルカリ性付与という目的を達成することがで
きるが、上記し友原料混合物への添加に当っては目的と
する焼結体の機械的緒特性への影響を考慮して、この硼
素または硼素化合物はできるだけ細い粉末、例えば赫＝
以下の粉末として添加することがよい。
しかし、この硼素ｔたけ硼素化合物の添加は、それを金
属けい素に対ｉｏ、ＩＸ以下とすると耐アルカリ性の向
上が充分でなく、これは１友７％以上添加してもそれ以
上の効果が期待できず、むしろこの多量添加は焼結の際
の反応性の低下、製品強度の低下という不利をも几らす
おそれがあるので、この添加量は金属けい素に対し、硼
素量として０．１〜７重量％とする必要があり、これは
好ましくは０．５〜２重量とすることがよい。なお、こ
の炭化けい素焼給体の耐アルカリ性向上という効果は、
周期律表において硼素族元素と呼ばれている第厘族Ａｔ
ｊ族に属するアルミニウム、ガリウム、インジウム、タ
リウムの４元素の添加によっては全く生ぜず、これは硼
素の添加によってのみ付与されるものであり、しかもこ
の添加によっても、この反応焼結型炭化けい未焼結体本
来のすぐれた機械的緒特性に悪影譬が生じないというこ
とは注目されるべきことであり、これによればすぐへ理
特性をもつにも拘わらずアルカリの侵蝕があるというこ
とで使用できなかつｔ用途、例えば苛性ソーダ用ポンプ
のメカニカルシール材としてモ、コの炭化けい素焼給体
を使用すること）ができるという有′１１１１ 用件が付加されることになる。
属けい素に対ｉｏ、ＩＸ以下とすると耐アルカリ性の向
上が充分でなく、これは１友７％以上添加してもそれ以
上の効果が期待できず、むしろこの多量添加は焼結の際
の反応性の低下、製品強度の低下という不利をも几らす
おそれがあるので、この添加量は金属けい素に対し、硼
素量として０．１〜７重量％とする必要があり、これは
好ましくは０．５〜２重量とすることがよい。なお、こ
の炭化けい素焼給体の耐アルカリ性向上という効果は、
周期律表において硼素族元素と呼ばれている第厘族Ａｔ
ｊ族に属するアルミニウム、ガリウム、インジウム、タ
リウムの４元素の添加によっては全く生ぜず、これは硼
素の添加によってのみ付与されるものであり、しかもこ
の添加によっても、この反応焼結型炭化けい未焼結体本
来のすぐれた機械的緒特性に悪影譬が生じないというこ
とは注目されるべきことであり、これによればすぐへ理
特性をもつにも拘わらずアルカリの侵蝕があるというこ
とで使用できなかつｔ用途、例えば苛性ソーダ用ポンプ
のメカニカルシール材としてモ、コの炭化けい素焼給体
を使用すること）ができるという有′１１１１ 用件が付加されることになる。
つぎに本発明の実施例をあげるが、例中のｓＦｉいずれ
も重量部を示し念ものである。
も重量部を示し念ものである。
実施例 Ｌ
ＪＩ８ Ｒ６００１による４８００Ｇの市販緑色炭化け
い素（平均粒子径へ７μｍ）１００部と黒鉛粉末（平均
粒子径ＬＯμｆｉ）６５ｓおよび市販のフェノール樹脂
２７部とを充分に混和し、乾燥、解砕したのち、ＬＯｔ
ｏｎ／ｊの圧力で直径４０■、厚さ１０■の円板状物に
成型し、これをアルゴンガス雰囲気中で６００℃に仮焼
した。
い素（平均粒子径へ７μｍ）１００部と黒鉛粉末（平均
粒子径ＬＯμｆｉ）６５ｓおよび市販のフェノール樹脂
２７部とを充分に混和し、乾燥、解砕したのち、ＬＯｔ
ｏｎ／ｊの圧力で直径４０■、厚さ１０■の円板状物に
成型し、これをアルゴンガス雰囲気中で６００℃に仮焼
した。
つぎに、この仮焼体を真空炉中に入れ、１６００〜１７
００℃で、その０．１〜８重量％の硼素を添加し危溶融
金属けい素と接触きせて反応焼結型の炭化けい素焼給体
としたのち、その表面上φ２００のダイヤモンドホイル
で切削して直径２５＋ｓａ、厚さ８霞の円板とした。と
の円板状焼結体の密度はい□１、 ずれも８．０８ ｆ／ａ ａ、テＴｏツ＊が、これ會７
６℃の８０％苛性ソーダ溶液に浸漬して単位時間当りの
浸食減量を測定したところ、つぎの＠１表に示、すとお
りの結果が得られた◎ ま次、上記で得た反応焼結型炭化けい素から４ ｍＸ
８ ＋ａ＋Ｘ ８０■の角柱材を各試料について１０本
づつ作り、これらについての抗折力をＪＩＳＨ５００１
の方法で副足し次ところ、その１０本の平均値はそれぞ
れ第２表に示すとおりで６つ次。
００℃で、その０．１〜８重量％の硼素を添加し危溶融
金属けい素と接触きせて反応焼結型の炭化けい素焼給体
としたのち、その表面上φ２００のダイヤモンドホイル
で切削して直径２５＋ｓａ、厚さ８霞の円板とした。と
の円板状焼結体の密度はい□１、 ずれも８．０８ ｆ／ａ ａ、テＴｏツ＊が、これ會７
６℃の８０％苛性ソーダ溶液に浸漬して単位時間当りの
浸食減量を測定したところ、つぎの＠１表に示、すとお
りの結果が得られた◎ ま次、上記で得た反応焼結型炭化けい素から４ ｍＸ
８ ＋ａ＋Ｘ ８０■の角柱材を各試料について１０本
づつ作り、これらについての抗折力をＪＩＳＨ５００１
の方法で副足し次ところ、その１０本の平均値はそれぞ
れ第２表に示すとおりで６つ次。
第１表
第２表
実施例え
前例における炭化けい素、炭素粉およびフェノール樹脂
からなる混合物にその先Ｏ重量％またはａＯ重駿％の炭
化硼素粉末（平均粒径８．θμ常）を添加したのち、前
例同様に成形、仮焼後、これに硼素を添加していない金
属けい素と真空炉中で１６００℃〜１７００℃で接触さ
せ友ところ、密度が８、０８ ｔ／ｃＣの反応焼結型炭
化けい素焼給体が得られた。
からなる混合物にその先Ｏ重量％またはａＯ重駿％の炭
化硼素粉末（平均粒径８．θμ常）を添加したのち、前
例同様に成形、仮焼後、これに硼素を添加していない金
属けい素と真空炉中で１６００℃〜１７００℃で接触さ
せ友ところ、密度が８、０８ ｔ／ｃＣの反応焼結型炭
化けい素焼給体が得られた。
つぎにこの焼結体から前例と同様にして２５−Ｘ８ｍの
円板を作り、これについて画側と同じ浸食試験を行なつ
ｔところ、□つぎの第８表に示すとおりの結果が得られ
友。・□・ 第８′表 １１ 比較例 実施例１における硼素に代えて、金属けい素に対し１重
量％のアル之ニウム、タンタル、インジュウム、アンチ
モン、リンを添加し友ほかは実施例１と同様にして得た
反応焼結型炭化けい素の直径２５謹Ｘ厚さ８ｍの円板に
ついて、実施例１と同様の方法でその耐アルカリ性をし
らぺｔところ、下記第４表に示すとおりの結果が得られ
、この場合にはそのいづれについても耐アルカリ性の向
上効果が全く認められなかった。
円板を作り、これについて画側と同じ浸食試験を行なつ
ｔところ、□つぎの第８表に示すとおりの結果が得られ
友。・□・ 第８′表 １１ 比較例 実施例１における硼素に代えて、金属けい素に対し１重
量％のアル之ニウム、タンタル、インジュウム、アンチ
モン、リンを添加し友ほかは実施例１と同様にして得た
反応焼結型炭化けい素の直径２５謹Ｘ厚さ８ｍの円板に
ついて、実施例１と同様の方法でその耐アルカリ性をし
らぺｔところ、下記第４表に示すとおりの結果が得られ
、この場合にはそのいづれについても耐アルカリ性の向
上効果が全く認められなかった。
第４表
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ７．″ Ｌ 炭化けい素、炭素質物および結合剤からなる混合物
を成形し、高温で焼成した炭化けい素仮焼体と、ガス状
ｔｅは液状の金属けい素を！触させてなる反応焼結型炭
化けい率に硼素！添加してなる耐アルカリ性炭化けい素
焼細体２ 炭化けい素、炭素物質および結合剤からなる
混合物中に硼素または硼素化合物を添加し、高温で焼成
した炭化けい素焼細体と、ガス状または液状の金属けい
素とを接触貞せる４とを特徴とする耐アルカリ性炭化け
い素焼細体の製造方法 ａ 硼素化合物が炭化硼素である特許請求の範囲第３項
に記載の耐アルカリ性炭化けい素焼細体の製造方法 表 金属けい素に対し硼素量で０．１〜７重量％の硼素
または硼素化合物を添加する特許請求の範囲第２項に記
載の耐アルカリ性炭化けい素焼細体の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201811A JPS58104067A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 耐アルカリ性炭化けい素焼結体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201811A JPS58104067A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 耐アルカリ性炭化けい素焼結体とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58104067A true JPS58104067A (ja) | 1983-06-21 |
| JPS624350B2 JPS624350B2 (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=16447300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56201811A Granted JPS58104067A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 耐アルカリ性炭化けい素焼結体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58104067A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52121614A (en) * | 1976-02-23 | 1977-10-13 | Gen Electric | Silicon carbide mold articles*compound articles and manufacture |
| JPS547110A (en) * | 1977-06-17 | 1979-01-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Dual rotation pulse motor |
| JPS56100167A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-11 | Kagaku Gijutsucho Mukizai | Manufacture of silicon carbide sintered body |
-
1981
- 1981-12-14 JP JP56201811A patent/JPS58104067A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52121614A (en) * | 1976-02-23 | 1977-10-13 | Gen Electric | Silicon carbide mold articles*compound articles and manufacture |
| JPS547110A (en) * | 1977-06-17 | 1979-01-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Dual rotation pulse motor |
| JPS56100167A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-11 | Kagaku Gijutsucho Mukizai | Manufacture of silicon carbide sintered body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS624350B2 (ja) | 1987-01-29 |
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