JPS58110632A - 窒化ケイ素をベ−スとする焼結材料及びその製法 - Google Patents

窒化ケイ素をベ−スとする焼結材料及びその製法

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JPS58110632A
JPS58110632A JP57073251A JP7325182A JPS58110632A JP S58110632 A JPS58110632 A JP S58110632A JP 57073251 A JP57073251 A JP 57073251A JP 7325182 A JP7325182 A JP 7325182A JP S58110632 A JPS58110632 A JP S58110632A
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    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少量Ｏ酸化イツトリウムの存在下で自然焼結
を行うことによＬ窒化ケイ素をベースとするｍＪｌｉｌ
れ良材料（以下焼結材料（膳ｔ４ｒｉｇｆｒｉｔｔ４）
とすゐ）を製造する方法に係る。
本発明紘頁に、ｅｔｃ本方法ｔｃｚｊＩｓｕｓｓｒｎる
ｆ／ａ蒙材層材料み。
窒化ケイ素粉末に焼結補助剤、例えば酸化イクトリクム
鵞大紘酸化マダネシクムを付加して該粉末を焼結するこ
町によ）・窒化ケイ素を６−スとす為物質をａｌｌする
こと紘、既に提案されている。しかし乍も窒化ケイ素粉
末は非常に高価１ｋＩＩ品で番多、高純度て得ることが
難しい。
空気中の酸素によって酸化され易い或いは処塩中に粉末
が配置される水中に溶解しうるような非常に微細な粉末
から出発しなければならない。粉末の酸化によりその焼
結は困難になり、場合によっては不可能にさえなる。
また、仏国特許出願第２３５３５．０３号明細書中には
、所１１ｓｉＡＪＯＮ聾のオキシ窒化アルミニウムケイ
素の製法が提案されておｐ、同明細書中の方法によれば
、アルミニウムとケイ素とアルミナとの混合粉末を窒化
及び焼結して中間生成物を形成し、これを粉砕し、粉末
状の該生成物を粉末状窒化ケイ素及び少量の焼結補助剤
１例えばマグネシアと混合し１次いで得られる混合物を
焼結して緻密性のセ２ｔ７り生成、竺を得る。該方法に
よれば非常に再粉砕されにくい中間生成物が窒化後に得
られるが、窒化ケイ素組成に近似する組成を有し乍ら多
量のアルミニウムとかな９の酸素とを含む焼結材料は得
られない・ 本発＠Ｏ＠的拡、廉価な初期物質から比較的短時間の工
程のみを介して、窒化ケイ素組成に近似する組成を有す
る焼結材料を製造する簡単な方法を提供することである
。
本発−に従う方法は、ケイ素粉末にアル１＝ウムと酸化
イツトリウムとの粉末少量を付加してこれを一次窒化さ
せ、次いで窒化され良材料を焼結することを特徴とする
。
更に本発明方法は、好ましくは以下の特徴の少なくとも
１個を貴見する。
一ケイ素とアル電工つふと酸化イツトリウムとの粉末を
ＳＳ中に懸濁することにより皺粉末の混合物を生威し、
諌ＪＩｔＩＩ液を遠心分離法により濃縮し、これを乾燥
させる。
一アルミナ球を用いて溶媒中の懸濁物を粉砕する。
一少量の一酸化炭素を付加され九窒素高含有ガスの存在
下で、−次窒化を行う。
ｍ−酸化炭素はグラファイト炉中で窒化を行うことによ
り得られる。
一一次窒化は、骸混合粉末を約１３５０’Ｃ乃至１４０
０℃で少なくとも１２時間加熱することにより行われる
。
一窒化された混合粉末を粒子の平均寸法が１ミクロン未
満となる迄粉砕する。
一粉砕は剛球を用いて水性媒体中で行われる。
本発明社更に、特に上記記載の方法にょ夛獲得され得る
焼結材料に係り、該材料は、窒化物全重量に対して窒化
ケイ素９ｏ乃至１００重量憾と窒化アルミニウム０乃至
１０重量優と酸化イツト替つム１乃至１０重量憾とを含
む。
本発明は、本発明に従う窒化ケイ素をベースとする材料
の製法に関する実施例として以下に詳記される。
実施例１ 溶媒例えばヘキサノま良社へブタンを用いる湿式法によ
り、或いは単純な溶解にょ９．或いはアルミナ球（ｂｉ
ｌｌ＠ｗ　ｌ　ａｌｕｍｌ肱・）を具備する粉砕機中に
通すむとにより、ケイ素粉末８３重量部とアルミニウム
粉末５重量部と酸化イツトリウム１２重量部とを混合す
る。糊状物（ｂａｒｂｏｔｉｎｅ　）を得、これ゛を遠
心分離法により濃縮し乾燥させる＠混合粉末を窒素雰囲
気のグラファイト製誘導炉中に導入し、炉温度を１３５
０℃乃至１４００℃に迄上昇させる。グツファイト壁に
より、窒化ガス中に低比重の一酸化炭素が発生し、その
結果、ケイ素の部分的酸化によって得られたシリカ層か
ら一酸化ケイ素ＳｉＯが蒸発するので、混合粉末の窒化
が促進され得る。
１３００℃乃至１４５０℃で少なくとも６時間の窒化を
経友後、得られ次粉末は水及び酸に対し事実上無反応と
なる。
この粉末を１粒子の平均寸法が１ミクロン未満例えば約
０．５ミクロンになる迄剛球を用いて水性媒体中で粉砕
する。次いで、希塩酸の腐食によって粉砕時に導入され
九微量の鉄を該粉末から除去し　該粉末を水で洗浄後、
遠心脱水及び乾燥機通過により乾燥させる。
次に、従来のセラミックス技術工程、例えばプレス、押
出、鋳込み、射出等により該粉末を成形する０次いで、
１６００℃以上の温度で１乃至１５時間、好ましくは窒
素雰囲気下もしくは輩素高含有雰囲気下で処理すること
により、該粉末を焼結する。
窒化ケイ素と窒化アルミニウムと少量の酸化イツトリウ
ムとから形成され、理論密度値の９５畳以上の密度を有
する生成物が得られる。
ｍ虹 実施例１と同様にしてケイ素粉末８９重量部とアルミニ
ウム粉末６重量部と酸化イントリクム粉末５重量部七を
混合し５次いで実施例１と同ＩＩＯ処履を行う、窒化し
、窒化された粉末を粉砕し成形物を焼結し良後、前記実
施例と同様に理論密度値の９５憾以上の密度を有する焼
結物が得られる。
上記実施例中に記載の処理方法は本発明の好ましい応用
実施例であるが、本発明の枠を逸することなく種々の変
形が可能でｅ）シ、成る処理を同様の技術的機能を有す
る他の処理に換えてもよい。
特に、混式法による出発物質粉末の混合は、乾式法によ
る混合に置換し得る。−酸化炭素は窒化を促進させるが
、ζ〇−酸化炭素を用いずに窒化ガスを使用してもよい
、該ガスは窒素の他に希ガスを含有し得る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１警　　少量の１！化イツトリクムＯ存在下の自然焼
    曽によタ、窒化ケイ素をベースとする鉤紬材料を躯造す
    養方法で番ｐ１少量Ｏアル１ニウム看車と酸化イットν
    りム肴京を付加したケイ素看末を一次量化し１次に、電
    化し九温会粉末を再験費し、成形し、蝿曽することを特
    徴とするＩｌ化ケイ素をベースとする飾結材料りｍ造方
    漁・ （２）ケイ素とアにぽ二りふと酸化イツＦリウムとの肴
    車ｔ’ｓ中に畢濶することによ）搗合肴末ｔ４に虞し、
    遠心分離によｊＦ腋懸濁液を議纏し、ζａｔ蓼腺するこ
    とを特徴とする特許請求０ＩＩＩｓ１項に路載の方法。 （３）Ｓ媒中の懸濁物をアル（す球を用いて粉砕するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載Ｏ方法。 （４）少量の一酸化炭素を付加した窒素高含有ガス中で
    一次窒化するととを特徴とする特許請求Ｏ範Ｓ第１項乃
    至第３項のいずれかに記載の方法。 （５）−酸化炭素はグラファイト炉中で窒化を行うこと
    により得られることを特徴とする特許請求の範囲第４項
    に記載の方法・ （６）　　８合粉末を約１３５０＠乃至１４００℃で少
    なくとも１２時間加熱することによｐ−次窒化すること
    を特徴とする特許請求の範厘第１項乃至第５項のいずれ
    かに記載の方法。 （７）窒化し九混合粉末を粒子平均寸法が１さクロン未
    満となる迄粉砕することを特徴とする特許請求Ｏ範囲第
    １項乃至第６項のいずれかに記載の方法。 （８）剛球を用いて水性媒体中で粉砕することを特黴と
    する善許請求０１１１８８７項に記載の方法。 （９）　　窒化物全重量に対して、窒化ケイ素９０乃ｊ
    ｉｌＧｏ重量参と窒化アルミニウム０乃至１０重量憾と
    酸化イツトリウム１乃至１０重量嗟とを含むことを特徴
    とする焼結材料。
JP57073251A 1981-12-08 1982-04-30 窒化ケイ素をベ−スとする焼結材料及びその製法 Granted JPS58110632A (ja)

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