JPS5852950B2 - 窒化珪素質焼結体の製造方法 - Google Patents
窒化珪素質焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS5852950B2 JPS5852950B2 JP53122618A JP12261878A JPS5852950B2 JP S5852950 B2 JPS5852950 B2 JP S5852950B2 JP 53122618 A JP53122618 A JP 53122618A JP 12261878 A JP12261878 A JP 12261878A JP S5852950 B2 JPS5852950 B2 JP S5852950B2
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- JP
- Japan
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- silicon nitride
- tungsten carbide
- sintered body
- oxide
- nitride sintered
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- Crushing And Grinding (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は窒化珪素質焼結体の製造方法の改良に関する。
窒化珪素質焼結体は高温強度に優れた材料としてよく知
られている。
られている。
しかし、現状技術ではホットプレスによらなければ十分
にち密化することができない。
にち密化することができない。
また、窒化珪素単味では焼結不可能なために酸化マグネ
シウム、希土類元素酸化物、酸化アルミニウムなどの焼
結助剤を添加し焼結するのが一般的になされるが、これ
らを多く添加することは窒化珪素本来の性質を変化させ
るので好ましいことではない。
シウム、希土類元素酸化物、酸化アルミニウムなどの焼
結助剤を添加し焼結するのが一般的になされるが、これ
らを多く添加することは窒化珪素本来の性質を変化させ
るので好ましいことではない。
また、常圧焼結で焼結体を得ようとする試みがなされて
いるが、たとえば酸化アルミニウムを多量に添加するな
どの工夫を施すことを要し、これまた窒化珪素本来の性
質を変化させるので好ましくない。
いるが、たとえば酸化アルミニウムを多量に添加するな
どの工夫を施すことを要し、これまた窒化珪素本来の性
質を変化させるので好ましくない。
また、窒化珪素は原料粉末を粉砕して用いるがこの場合
の粉砕手段と焼結体特性向上について言及した文献は未
だない。
の粉砕手段と焼結体特性向上について言及した文献は未
だない。
本発明に関連する先行技術として、特開昭４８−８１８
００号には酸化マグネシウムを加え、炭化タングステン
ボールを用いて粉砕した例があるが、焼結体特性が向上
したとする点は無く、なんら有意差が認められないとの
ことである。
００号には酸化マグネシウムを加え、炭化タングステン
ボールを用いて粉砕した例があるが、焼結体特性が向上
したとする点は無く、なんら有意差が認められないとの
ことである。
本発明は以上の技術水準状態において、ある種の化合物
との組合せで炭化タングステンを窒化珪素に混合し、こ
れを用いて焼結した場合に極めて特異な現象が得られる
との知見に基ずき完成されたものである。
との組合せで炭化タングステンを窒化珪素に混合し、こ
れを用いて焼結した場合に極めて特異な現象が得られる
との知見に基ずき完成されたものである。
すなわち、希土類元素の化合物と炭化タングステンとを
組み合せて窒化珪素に混合すると常圧焼結で十分にち密
化できるのである。
組み合せて窒化珪素に混合すると常圧焼結で十分にち密
化できるのである。
しかも、これらの添加物量は比較的少量ですみ、窒化珪
素自体の性能特徴を発揮させることができるのである。
素自体の性能特徴を発揮させることができるのである。
もちろん、ホットプレスやホットアイソスタチックプレ
スを使用しても当然ち密化される。
スを使用しても当然ち密化される。
また、さらにアルミニウム化合物を混合するとより特性
向上が図られる。
向上が図られる。
希土類元素化合物は酸化物に換算して０．５〜２０％と
するとよい。
するとよい。
その理由は、あまり少なくてはち密化が充分でなく、あ
まり多くては耐食性、耐熱衝げき性等特性劣化が生ずる
からである。
まり多くては耐食性、耐熱衝げき性等特性劣化が生ずる
からである。
ここで、希土類元素とはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ。
Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｔｍ。
ｒ、Ｔｍ。
Ｙｂ、Ｌｕをいい、化合物とは酸化物または加熱により
酸化物に変化するものをいう。
酸化物に変化するものをいう。
炭化タングステンは１〜１０％とするとよい。
その理由は、あまり少ないとち密化が不充分となり、あ
まり多いと耐食性の点で劣下が生じ窒化珪素の本来の特
性を発揮出来なくなるからである。
まり多いと耐食性の点で劣下が生じ窒化珪素の本来の特
性を発揮出来なくなるからである。
アルミニウム化合物は酸化物に換算して０．５〜１５％
とするとよい。
とするとよい。
その理由は、あまり少ないとアルミニウム化合物添加に
よる特性向上効果（耐酸化性向上、強度向上等）が得ら
れないからであり、あまり多いと耐熱衝げき性を劣下せ
しめるからである。
よる特性向上効果（耐酸化性向上、強度向上等）が得ら
れないからであり、あまり多いと耐熱衝げき性を劣下せ
しめるからである。
ここで、アルミニウム化合物とは酸化物または加熱によ
り酸化物に変化するものをいう。
り酸化物に変化するものをいう。
希土類元素化合物の混合方法は、窒化珪素を粉砕すると
きに、同時に添加して混合する方法および粉砕された窒
化珪素粉末に添加して混合する方法がある。
きに、同時に添加して混合する方法および粉砕された窒
化珪素粉末に添加して混合する方法がある。
炭化タングステンの混合方法は、上記希土類元素化合物
の場合と同様に窒化珪素の粉砕前および粉砕後に添加混
合する方法、さらに窒化珪素を粉砕する場合に、粉砕メ
ディア（ボール）に炭化タングステン材質ボールを選定
し、これを用いて粉砕すると、ボールが減耗し、窒化珪
素中に混入してくるので、これを利用する混合法がある
。
の場合と同様に窒化珪素の粉砕前および粉砕後に添加混
合する方法、さらに窒化珪素を粉砕する場合に、粉砕メ
ディア（ボール）に炭化タングステン材質ボールを選定
し、これを用いて粉砕すると、ボールが減耗し、窒化珪
素中に混入してくるので、これを利用する混合法がある
。
なかでも粉砕メディアとして炭化タングステンを用いる
混合法は、窒化珪素の粉砕及び炭化タングステンの混入
が均一にかつ効率的にでき焼結体特性を著しく向上させ
る。
混合法は、窒化珪素の粉砕及び炭化タングステンの混入
が均一にかつ効率的にでき焼結体特性を著しく向上させ
る。
アルミニウム化合物の混合方法は、上記炭化タングステ
ンの場合と同様に窒化珪素の粉砕前および粉砕後に添加
混合する方法、さらにアルミニウム化合物により構成さ
れるボールを用いて粉砕しその減耗による混合方法があ
る。
ンの場合と同様に窒化珪素の粉砕前および粉砕後に添加
混合する方法、さらにアルミニウム化合物により構成さ
れるボールを用いて粉砕しその減耗による混合方法があ
る。
実施例および比較例
表に示す組成で混合した平均粒径０．６５μの混合粉末
を成形焼結した。
を成形焼結した。
焼結条件および粉砕混合方法を表中に付記する。
焼結体の緒特性は表に示すとおりであった。
表に示されることから次のことが理解されよう。
炭化タングステンが組成の構成要素でない場合は、ち密
化する事が著しく困難となる。
化する事が著しく困難となる。
また、抗折強度についても同様に炭化タングステンが入
っている方が秀れている。
っている方が秀れている。
さらに、粉砕法としては、炭化タングステンボールによ
る粉砕法が最も効果的である。
る粉砕法が最も効果的である。
なお、ホットプレス、ホットアイソスタチックプレスを
用いて加圧焼結すると極めて秀れた機械的性質の焼結体
が得られる。
用いて加圧焼結すると極めて秀れた機械的性質の焼結体
が得られる。
本発明による焼結体は、上述のとおり常圧焼結でち密化
可能でかつ熱的特性、機械的強度などが良好なために、
複雑形状製品にも応用することができる。
可能でかつ熱的特性、機械的強度などが良好なために、
複雑形状製品にも応用することができる。
たとえばダイカスト機の部品（特にＡｅダイカスト）、
ケミカルポンプの部品、溶接用シールド材、高温治具、
単結晶生成用引上治具なとさまざまな分野で使用できる
。
ケミカルポンプの部品、溶接用シールド材、高温治具、
単結晶生成用引上治具なとさまざまな分野で使用できる
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で１〜ＩＯ％の炭化タングステンと、酸化物
に換算して０．５〜２０％の希土類元素化合物とを混合
した窒化珪素混合粉末を出発材料として成形した後、常
圧焼結することを特徴とする窒化珪素質焼結体の製造方
法。 ２ 炭化タングステンは、窒化珪素の粉砕メディアとし
て炭化タングステンを用いることにより粉砕時に窒化珪
素に混入するものを含む特許請求の範囲第１項に記載の
窒化珪素焼結体の製造方法。 ３ 重量％で１〜１０％の炭化タングステンと、酸化物
に換算して０．５〜２０％の希土類元素化合物とを混合
し、さらにアルミニウム化合物を酸化物に換算して０．
５〜１５％の範囲で混合した窒化珪素混合粉末を出発材
料として成形した後、常圧焼結することを特徴とする窒
化珪素質焼結体の製造方法。 ４ 炭化タングステンは、窒化珪素の粉砕メディアとし
て炭化タングステンを用いることにより粉砕時に窒化珪
素に混入するものを含む特許請求の範囲第３項に記載の
窒化珪素焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53122618A JPS5852950B2 (ja) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | 窒化珪素質焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53122618A JPS5852950B2 (ja) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | 窒化珪素質焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5551766A JPS5551766A (en) | 1980-04-15 |
| JPS5852950B2 true JPS5852950B2 (ja) | 1983-11-26 |
Family
ID=14840409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53122618A Expired JPS5852950B2 (ja) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | 窒化珪素質焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852950B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4280973A (en) * | 1979-11-14 | 1981-07-28 | Ford Motor Company | Process for producing Si3 N4 base articles by the cold press sinter method |
| JPS5820782A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-07 | 住友電気工業株式会社 | 窒化けい素焼結体およびその製造方法 |
| JPS6051668A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-03-23 | 株式会社東芝 | 耐摩耗性部材 |
| JPS6054976A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-29 | 日本碍子株式会社 | 窒化珪素焼結体 |
| US4521525A (en) * | 1984-05-29 | 1985-06-04 | Gte Products Corporation | Silicon nitride bodies |
| JPS63123868A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-27 | 日産自動車株式会社 | 窒化珪素質焼結体の製造方法 |
| US5030599A (en) * | 1990-07-19 | 1991-07-09 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Silicon nitride sintered materials |
| JP4808852B2 (ja) * | 2001-01-17 | 2011-11-02 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化珪素／炭化タングステン複合焼結体 |
| US7402541B2 (en) * | 2005-04-06 | 2008-07-22 | Michael Cohen | Silicon nitride compositions |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS497311A (ja) * | 1973-03-23 | 1974-01-23 | ||
| US3953221A (en) * | 1975-04-22 | 1976-04-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fully dense ceramic article and process employing magnesium oxide as a sintering aid |
| JPS523649A (en) * | 1975-06-25 | 1977-01-12 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Improved method for sealing |
| JPS5231910A (en) * | 1975-09-08 | 1977-03-10 | Toshiba Corp | Cutting tool |
| US4099979A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-11 | Westinghouse Electric Corp. | Si3 N4 Hot-pressed with MgO |
| US4102698A (en) * | 1976-11-23 | 1978-07-25 | Westinghouse Electric Corp. | Silicon nitride compositions in the Si3 N4 -Y2 O3 -SiO2 system |
| JPS53102320A (en) * | 1977-01-03 | 1978-09-06 | Gen Electric | Silicon nitride sintered articles and manufacture thereof |
-
1978
- 1978-10-06 JP JP53122618A patent/JPS5852950B2/ja not_active Expired
Patent Citations (7)
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| JPS497311A (ja) * | 1973-03-23 | 1974-01-23 | ||
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| JPS53102320A (en) * | 1977-01-03 | 1978-09-06 | Gen Electric | Silicon nitride sintered articles and manufacture thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5551766A (en) | 1980-04-15 |
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