JPS58217469A - 窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法 - Google Patents
窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法Info
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- JPS58217469A JPS58217469A JP57098563A JP9856382A JPS58217469A JP S58217469 A JPS58217469 A JP S58217469A JP 57098563 A JP57098563 A JP 57098563A JP 9856382 A JP9856382 A JP 9856382A JP S58217469 A JPS58217469 A JP S58217469A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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】
窒化珪素は従来のセラミック材料に較べて耐熱性や耐ス
ポーリング性が優れているので、エンジンやタービンな
どの構造Inとして多大の関心を集めている。この理由
は窒化珪素の膨張係数が他のセラミック材料よりも低い
ためであるが、さらに苛酷な使用環境においても、さら
に熱衝撃抵抗性の優れた材料の出現が望まれている。
ポーリング性が優れているので、エンジンやタービンな
どの構造Inとして多大の関心を集めている。この理由
は窒化珪素の膨張係数が他のセラミック材料よりも低い
ためであるが、さらに苛酷な使用環境においても、さら
に熱衝撃抵抗性の優れた材料の出現が望まれている。
本発明者はこの要望に応じるため、窒化珪素焼結体の物
性を高めんとして種々o1究を行なった。
性を高めんとして種々o1究を行なった。
その結果に゛よると、窒化珪素に熱伝導性の高い炭化珪
素を加えた焼結体を造るとその耐スポーリング性がさら
に向上することが考えられるが、窒化珪素粉末と炭化珪
素粉末とを唯単に機械的に混合して焼結体を造っても成
分の局部的偏在は避<j難く、その焼結体の構成成分に
片寄りが生じ、組織の不均衡を起こずので好ましくない
。それ故、本発明者は窒化珪素の組織中に炭化珪素成分
を均斉に存在せしめんとしてシリカ粉末をカーボン粉末
の存在において加熱処理する際に窒素中に一酸化炭素を
共存せしめて焼結せしめる方法について種々研究を行な
った。
素を加えた焼結体を造るとその耐スポーリング性がさら
に向上することが考えられるが、窒化珪素粉末と炭化珪
素粉末とを唯単に機械的に混合して焼結体を造っても成
分の局部的偏在は避<j難く、その焼結体の構成成分に
片寄りが生じ、組織の不均衡を起こずので好ましくない
。それ故、本発明者は窒化珪素の組織中に炭化珪素成分
を均斉に存在せしめんとしてシリカ粉末をカーボン粉末
の存在において加熱処理する際に窒素中に一酸化炭素を
共存せしめて焼結せしめる方法について種々研究を行な
った。
次に実験した結果について説明する。
非晶質シリカ粉末(平均粒径10μ)にカーボンブラッ
ク(平均粒径2μ)を内削で30重量%添加混合したも
の約1gを炉中に装入し1500℃に加熱しつつ窒素ま
たは窒素と一酸化炭素とを第1表に示す割合に混合した
混合ガスを450mg /分で通しながら60分間加熱
し、第1表に示す如き生成物を得た。
ク(平均粒径2μ)を内削で30重量%添加混合したも
の約1gを炉中に装入し1500℃に加熱しつつ窒素ま
たは窒素と一酸化炭素とを第1表に示す割合に混合した
混合ガスを450mg /分で通しながら60分間加熱
し、第1表に示す如き生成物を得た。
上記結果より、窒素と一酸化炭素との混合ガス(COl
i2〜8重量%)を通気すれば酸窒化珪素、クリストバ
ライトを含まず、窒化珪素と炭化珪素のみの生成物が得
られることが認められた。
i2〜8重量%)を通気すれば酸窒化珪素、クリストバ
ライトを含まず、窒化珪素と炭化珪素のみの生成物が得
られることが認められた。
次に上記実験で得た実験番号1.3.4および5の生成
物の物性を求めるために、これら生成物に対しAρ20
3を5重間%添加し、成形圧2000kg/Cll12
テ加圧、成形り、 tc後、1700℃N−焼結シテ試
験試料を造り、これらの物性を測定して第2表の結果を
得た。なお第2表には比較のため、予め製造した窒化珪
素粉末(粒径的5μ)85重量%と炭化珪素粉末(粒径
的3μ)15重量%とを機械的に混合し、上記と同じ条
件で焼結して造った試験試料の物性を比較例としてUt
記した。
物の物性を求めるために、これら生成物に対しAρ20
3を5重間%添加し、成形圧2000kg/Cll12
テ加圧、成形り、 tc後、1700℃N−焼結シテ試
験試料を造り、これらの物性を測定して第2表の結果を
得た。なお第2表には比較のため、予め製造した窒化珪
素粉末(粒径的5μ)85重量%と炭化珪素粉末(粒径
的3μ)15重量%とを機械的に混合し、上記と同じ条
件で焼結して造った試験試料の物性を比較例としてUt
記した。
第2表の結果より、窒素と一酸化炭素との混合ガス(0
0112〜8重量%)を通気して得られた窒化珪素と炭
化珪素のみからなる生成物を焼結した実験番号3および
4の焼結物は窒化珪素100%の生成物を焼結し1=実
験番号1の焼結物に比して特に優れた物性を示すことが
認められた。
0112〜8重量%)を通気して得られた窒化珪素と炭
化珪素のみからなる生成物を焼結した実験番号3および
4の焼結物は窒化珪素100%の生成物を焼結し1=実
験番号1の焼結物に比して特に優れた物性を示すことが
認められた。
本発明はこれらの実験結果に基づくものであって、シリ
カ粉末とカーボン粉末との混合物を1350〜1600
℃に加熱しつつ窒素と一酸化炭素との混合ガス(N2
:COの重量比、98〜92:2〜8)を通気すること
を特徴とする窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法である
。
カ粉末とカーボン粉末との混合物を1350〜1600
℃に加熱しつつ窒素と一酸化炭素との混合ガス(N2
:COの重量比、98〜92:2〜8)を通気すること
を特徴とする窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法である
。
本発明においてシリカとしては天′然に産する高純度の
珪石、珪砂あるいは各種工業から副産する非晶質シリカ
などが使用されるが、このうち非晶質シリカを使用する
ことが好ましく、その粒度は細かいほど反応性が良いが
、通常は平均粒径10μ以下のものを用いるのが好まし
い。またカーボン粉末としては一般炭素、黒鉛などの粉
末が使用されるが、高純度の点よりカーボンブラックを
使用することが好ましい。そしてシリカ粉末とカーボン
粉末との混合割合はカーボン粉末が内削で28〜35重
量%の範囲が望ましい。
珪石、珪砂あるいは各種工業から副産する非晶質シリカ
などが使用されるが、このうち非晶質シリカを使用する
ことが好ましく、その粒度は細かいほど反応性が良いが
、通常は平均粒径10μ以下のものを用いるのが好まし
い。またカーボン粉末としては一般炭素、黒鉛などの粉
末が使用されるが、高純度の点よりカーボンブラックを
使用することが好ましい。そしてシリカ粉末とカーボン
粉末との混合割合はカーボン粉末が内削で28〜35重
量%の範囲が望ましい。
本発明においてはシリカ粉末とカーボン粉末との混合物
を高温で加熱しつつ窒素を通気し、半量以下の窒化珪素
を造った後、窒素中に一酸化炭素を混合したガスを通気
して窒化珪素および炭化珪素を同時に生成し、窒化珪素
と炭化珪素との均斉な組成物を造ることもできるが、シ
リカ粉末とカーボン粉末との混合物を高温で加熱しつつ
、窒素と一酸化炭素を特定割合に混合したガスを通気し
て窒化珪素−炭化珪素組成物を造ることもできる。
を高温で加熱しつつ窒素を通気し、半量以下の窒化珪素
を造った後、窒素中に一酸化炭素を混合したガスを通気
して窒化珪素および炭化珪素を同時に生成し、窒化珪素
と炭化珪素との均斉な組成物を造ることもできるが、シ
リカ粉末とカーボン粉末との混合物を高温で加熱しつつ
、窒素と一酸化炭素を特定割合に混合したガスを通気し
て窒化珪素−炭化珪素組成物を造ることもできる。
併し特定割合の窒化珪素−炭化珪素組成物を造る場合に
は後者の方法が好ましい。
は後者の方法が好ましい。
本発明によれば、シリカ粉末とカーボン粉末とから高温
加熱により極めて簡単に窒化珪素と炭化珪素とが均斉で
かつ所定組成を有する組成物を製造4ることができ、こ
の組成物の焼結体は高い熱衝撃抵抗性を有するので、そ
の工業的価値は人である。
加熱により極めて簡単に窒化珪素と炭化珪素とが均斉で
かつ所定組成を有する組成物を製造4ることができ、こ
の組成物の焼結体は高い熱衝撃抵抗性を有するので、そ
の工業的価値は人である。
実施例1
平均粒径8μの非晶質シリカ粉末70gに平均粒径2μ
のカーボンブラック30Qをボットミルで20分分間式
混合し、これを直径2〜3mmのペレットに成形したも
のを電気炉に装填し、−開化炭素を5重量%含有する窒
素を450u /分で通気しながら1500℃で60分
間加熱して51gの生成物を得た。
のカーボンブラック30Qをボットミルで20分分間式
混合し、これを直径2〜3mmのペレットに成形したも
のを電気炉に装填し、−開化炭素を5重量%含有する窒
素を450u /分で通気しながら1500℃で60分
間加熱して51gの生成物を得た。
生成物の鉱物組成をX線回折で調べたところ窒化珪素8
7重量%、炭化珪素13重量%であった。
7重量%、炭化珪素13重量%であった。
実施例2
実施例1と同様にして造つlごペレットを電気炉に装填
し、1500℃に加熱しつつ、初めの15分間は窒素の
みを450111+e /分で流しなが4窒化を行ない
、15分後に窒素の通気量を420mg 、/分とし、
これに−酸化炭素を30 ml /分混合して通気し、
引続き45分間加熱して反応を終了した。
し、1500℃に加熱しつつ、初めの15分間は窒素の
みを450111+e /分で流しなが4窒化を行ない
、15分後に窒素の通気量を420mg 、/分とし、
これに−酸化炭素を30 ml /分混合して通気し、
引続き45分間加熱して反応を終了した。
得られた生成物の鉱物組成をX線回折で調べたところ、
窒化珪素19重量%、炭化珪素21重量%よりなる均一
組成のものであった。
窒化珪素19重量%、炭化珪素21重量%よりなる均一
組成のものであった。
Claims (1)
- シリカ粉末とカーボン粉末との混合物を1350〜16
00℃に加熱しつつ窒素と一酸化炭素との混合ガス(N
2 : Co(1)重fit比、98〜92:2〜8
)を通気することを特徴とする窒化珪素−炭化珪素組成
物の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57098563A JPS5950617B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57098563A JPS5950617B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58217469A true JPS58217469A (ja) | 1983-12-17 |
JPS5950617B2 JPS5950617B2 (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=14223142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57098563A Expired JPS5950617B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5950617B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5525556A (en) * | 1994-04-14 | 1996-06-11 | The Dow Chemical Company | Silicon nitride/silicon carbide composite powders |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60178513U (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-27 | リョービ株式会社 | 振動ドリルの切換えレバ−装置 |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP57098563A patent/JPS5950617B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5525556A (en) * | 1994-04-14 | 1996-06-11 | The Dow Chemical Company | Silicon nitride/silicon carbide composite powders |
US5538675A (en) * | 1994-04-14 | 1996-07-23 | The Dow Chemical Company | Method for producing silicon nitride/silicon carbide composite |
US5643843A (en) * | 1994-04-14 | 1997-07-01 | The Dow Chemical Company | Silicon nitride/silicon carbide composite densified materials prepared using composite powders |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5950617B2 (ja) | 1984-12-10 |
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