JPS58140374A - 炭化珪素焼結体の製造方法 - Google Patents
炭化珪素焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS58140374A JPS58140374A JP57020278A JP2027882A JPS58140374A JP S58140374 A JPS58140374 A JP S58140374A JP 57020278 A JP57020278 A JP 57020278A JP 2027882 A JP2027882 A JP 2027882A JP S58140374 A JPS58140374 A JP S58140374A
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- JP
- Japan
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- silicon carbide
- sintered body
- boron
- carbide sintered
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭化珪素焼結体の製造方法、特に常圧焼結法に
関するものである。
関するものである。
炭化珪素は高温強度が大きく、かつ硬度が高いことから
、ガスタービンなど耐熱性が要求されるものの部材や、
シール材など耐摩耗性が要求される部材への適用が検討
されている。
、ガスタービンなど耐熱性が要求されるものの部材や、
シール材など耐摩耗性が要求される部材への適用が検討
されている。
従来、炭化珪素焼結体の製造方法としては、ホットプレ
ス法、反応焼結法および常圧焼結法があるが、各製造方
法にはそれぞれ一長一短がある。即ち、ホットプレス法
では高密度、高強度の焼結体が得られるが、複雑形状の
製品の製作が極めて（ホ）難で、限られた形状の製品に
しか適用できず、また量産化がむずかしくコストも高く
なるという問題がある０反応焼結法は複雑形状の製品の
製作が可能であるが、強度および密度とも低く、また拘
置な製品の製作が困難で製品間にバラツキが生じゃすい
よいう問題がある。常圧焼結法はホットプレスとは異り
、予め加圧成形した圧粉体を実質的に無加圧の状態で焼
成するもので９！！維形状の製品の製作が容易であり、
強度および密度も反応＃！結法よりも高い値を示すため
、現在では量産化には最も適した方法と考えられている
。
ス法、反応焼結法および常圧焼結法があるが、各製造方
法にはそれぞれ一長一短がある。即ち、ホットプレス法
では高密度、高強度の焼結体が得られるが、複雑形状の
製品の製作が極めて（ホ）難で、限られた形状の製品に
しか適用できず、また量産化がむずかしくコストも高く
なるという問題がある０反応焼結法は複雑形状の製品の
製作が可能であるが、強度および密度とも低く、また拘
置な製品の製作が困難で製品間にバラツキが生じゃすい
よいう問題がある。常圧焼結法はホットプレスとは異り
、予め加圧成形した圧粉体を実質的に無加圧の状態で焼
成するもので９！！維形状の製品の製作が容易であり、
強度および密度も反応＃！結法よりも高い値を示すため
、現在では量産化には最も適した方法と考えられている
。
膨化珪素の常圧焼結は適量の硼素供給源物質および脚本
供給源物質を加えることで可能となった。硼素供給源と
しては硼素、電化硼素などが用いられ添加量は炭化珪素
に対してａ１〜ｚＯ重量％程度であり、また脚本供給源
物質としては脚本などが用いられ、炭化珪素に対する添
加量は１〜１５重量％程度である。しかしながら現在、
常圧焼結法によって得られる炭化珪素焼結体はホットプ
レス法によるものに比べ強度および密度ともに明かに劣
る。従って量産化に適するとされる常圧焼結法による炭
化珪素焼結体の強度および密度の向上が望まれている。
供給源物質を加えることで可能となった。硼素供給源と
しては硼素、電化硼素などが用いられ添加量は炭化珪素
に対してａ１〜ｚＯ重量％程度であり、また脚本供給源
物質としては脚本などが用いられ、炭化珪素に対する添
加量は１〜１５重量％程度である。しかしながら現在、
常圧焼結法によって得られる炭化珪素焼結体はホットプ
レス法によるものに比べ強度および密度ともに明かに劣
る。従って量産化に適するとされる常圧焼結法による炭
化珪素焼結体の強度および密度の向上が望まれている。
本発明は上記の実情に鑑み、常圧焼結法による炭化珪素
焼結体の強度および密度を向上させることを目的とする
ものである。そして発明者らは実験研究を重ねた結果、
硼素供給源物質および脚本供給源物質の粉末を加えた膨
化珪素粉末に更に適量の電化アル１ニウム粉末を添加混
合し、この混合粉末に常圧焼結法を適用することにより
、従来の常圧焼結法によるよりも密度および強度ともに
すぐれた焼結体が得られることを確認したのである。
焼結体の強度および密度を向上させることを目的とする
ものである。そして発明者らは実験研究を重ねた結果、
硼素供給源物質および脚本供給源物質の粉末を加えた膨
化珪素粉末に更に適量の電化アル１ニウム粉末を添加混
合し、この混合粉末に常圧焼結法を適用することにより
、従来の常圧焼結法によるよりも密度および強度ともに
すぐれた焼結体が得られることを確認したのである。
硼素供給源物質としては、硼素や電化硼素などの硼素を
含む化合物が用いられ、脚本供給源物質としては決素の
外に焼成時に電化するピッチあるいは樹脂などの有機化
合物が用いられ得る。そしてこれ等の添加量は従来の常
圧焼結法におけると同程度でよい。
含む化合物が用いられ、脚本供給源物質としては決素の
外に焼成時に電化するピッチあるいは樹脂などの有機化
合物が用いられ得る。そしてこれ等の添加量は従来の常
圧焼結法におけると同程度でよい。
本発明の特徴たる電化アルミニウムの添加は膨化珪素量
に対して［１１〜五〇重量％程度が適当である。α１゛
重量Ｎ以下では焼結体の密度および強度向上に関して顕
著な効果が現れず、一方五〇重量％を越えると、却って
加えない場合よりも密度および強度ともに低下する傾向
を示す・ 以下、本発明の実施例について述べる。
に対して［１１〜五〇重量％程度が適当である。α１゛
重量Ｎ以下では焼結体の密度および強度向上に関して顕
著な効果が現れず、一方五〇重量％を越えると、却って
加えない場合よりも密度および強度ともに低下する傾向
を示す・ 以下、本発明の実施例について述べる。
膨化珪素粉末、電化硼素粉末、カーボンブラック粉末お
よび電化アルミニウム粉末を所定量に秤量し、ア七トン
中で混合後、乾燥した０膨化珪素粉末は１μ以下の粉末
を用いた。
よび電化アルミニウム粉末を所定量に秤量し、ア七トン
中で混合後、乾燥した０膨化珪素粉末は１μ以下の粉末
を用いた。
この混合粉末に有機バインダーたるポリビニルアルコー
ルを少量加えて造粒した後、金型ブレスで所定形状に７
００ ｂ／ｄで加圧成形し、更にラバープレスで１００
０ Ｉｔ／ｄで再加圧し、その後成形体をアルゴンガス
中、２２００’Ｃで１時間保持した。アルゴンガス圧は
１．０２〜ｔｏ５気圧の間で自動的に制御した。
ルを少量加えて造粒した後、金型ブレスで所定形状に７
００ ｂ／ｄで加圧成形し、更にラバープレスで１００
０ Ｉｔ／ｄで再加圧し、その後成形体をアルゴンガス
中、２２００’Ｃで１時間保持した。アルゴンガス圧は
１．０２〜ｔｏ５気圧の間で自動的に制御した。
以上の製造工程において、電化アルイニウム粉末の添加
量を檎々に変えて、得られた焼結体の嵩密度および５点
曲げ強度を測定した。その結果の一例を表に示す。
量を檎々に変えて、得られた焼結体の嵩密度および５点
曲げ強度を測定した。その結果の一例を表に示す。
なお、表に示す例では、添加物のうち電化硼素の量は各
サンプルとも膨化珪素量に対しα８ｗＬ量％、脚本（カ
ーボンブラック）の量は各サンプルとも法化珪素量に対
し４．０重量％である。
サンプルとも膨化珪素量に対しα８ｗＬ量％、脚本（カ
ーボンブラック）の量は各サンプルとも法化珪素量に対
し４．０重量％である。
嵩密度は水銀中で測定し、３点曲げ強度は試料を４０■
Ｘ３■×４■の大きさに切り出し、３点曲げ試験治具で
荷重速度α５■／ｍ１ｎの条件で測定した。第１図は表
に示す結果のうち、電化アル電ニウム（ＡＩＮ）の添加
量と嵩密度の関係を、第２図は窒化アルミニウムの添加
量と５点曲げ強度の関係をそれぞれブロンＦしたもので
ある。
Ｘ３■×４■の大きさに切り出し、３点曲げ試験治具で
荷重速度α５■／ｍ１ｎの条件で測定した。第１図は表
に示す結果のうち、電化アル電ニウム（ＡＩＮ）の添加
量と嵩密度の関係を、第２図は窒化アルミニウムの添加
量と５点曲げ強度の関係をそれぞれブロンＦしたもので
ある。
表および第１図ならびに第２図より知られる如く、電化
アルミニウムがα１〜五〇重量％添加された場合には密
度および強度ともに明がな向上がみられ、特に添加量が
１００重量％後で密度および強度ともに最大となる・ 以上説明したように、本発明は膨化珪素ｄ常圧焼結法に
おいて、従来膨化珪素粉末に添加されていた硼素および
炭素の他に適量の窒化アルにラム粉末を添加し、これら
三成分が存在する膨化珪素粉末に常圧焼結法を適用する
ことにより焼結体の密度および強度を向上せしめるもの
であって、常圧焼結法による焼結体の品質向上および用
途の拡大に貢献するものである。
アルミニウムがα１〜五〇重量％添加された場合には密
度および強度ともに明がな向上がみられ、特に添加量が
１００重量％後で密度および強度ともに最大となる・ 以上説明したように、本発明は膨化珪素ｄ常圧焼結法に
おいて、従来膨化珪素粉末に添加されていた硼素および
炭素の他に適量の窒化アルにラム粉末を添加し、これら
三成分が存在する膨化珪素粉末に常圧焼結法を適用する
ことにより焼結体の密度および強度を向上せしめるもの
であって、常圧焼結法による焼結体の品質向上および用
途の拡大に貢献するものである。
第１図および第２図はそれぞれ、原料粉末中の窒化アル
ミニウム量と焼結体の嵩密度および曲げ強度の関係を示
す図である。 第１図
ミニウム量と焼結体の嵩密度および曲げ強度の関係を示
す図である。 第１図
Claims (3)
- （１） 硼素供給源粉末および脚本供給−粉末を添加
した炭化珪素粉末にＰ！に該膨化珪素粉末に対して１１
〜五〇重量駕の窒化アルミニウム粉末を添加混合し、該
混合粉末を加圧成形し、該成形体を実質的に無加圧の状
頗で焼成することを特徴とする炭化珪素焼結体の製造方
法。 - （２） 上記硼素供給源粉末として硼素粉末および炭
化硼素粉末のいずれかを用いた特許請求の範囲第１項記
載の炭化珪素焼結体の製造方法。 - （３）上記脚本供給−粉末として択素粉末および焼成時
に炭化する有機化合物粉末のいずれかを用いた特許請求
の範囲第１項記載の炭化珪素焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020278A JPS58140374A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 炭化珪素焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020278A JPS58140374A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 炭化珪素焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58140374A true JPS58140374A (ja) | 1983-08-20 |
Family
ID=12022695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57020278A Pending JPS58140374A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 炭化珪素焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58140374A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873208A (en) * | 1985-06-10 | 1989-10-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Holder for sealing member |
| US4987103A (en) * | 1986-04-09 | 1991-01-22 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | Slider composed of a high-density silicon carbide sintered compact |
-
1982
- 1982-02-10 JP JP57020278A patent/JPS58140374A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873208A (en) * | 1985-06-10 | 1989-10-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Holder for sealing member |
| US4987103A (en) * | 1986-04-09 | 1991-01-22 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | Slider composed of a high-density silicon carbide sintered compact |
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