JPS5891060A - Manufacture of silicon carbide sintered body - Google Patents

Manufacture of silicon carbide sintered body

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Publication number
JPS5891060A
JPS5891060A JP56188357A JP18835781A JPS5891060A JP S5891060 A JPS5891060 A JP S5891060A JP 56188357 A JP56188357 A JP 56188357A JP 18835781 A JP18835781 A JP 18835781A JP S5891060 A JPS5891060 A JP S5891060A
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JP
Japan
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aluminum
silicon carbide
sintered body
sintering
atmosphere
Prior art date
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Pending
Application number
JP56188357A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
伸広 篠原
恵一朗 鈴木
拓郎 小野
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5891060A publication Critical patent/JPS5891060A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に高強度炭化珪素質焼結体の製造法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a high-strength silicon carbide sintered body.

炭化珪素に従東より硬度か筒く、耐摩耗性にすぐれ、熱
膨張率が小さく、また分解温度か高く、耐酸化性か大き
く、化学的に安定でかつ一般にかなりの電気伝導性を准
する楢用なセラミックスH料として知られている。この
炭化+A:索の高市度・焼結体は上記の性質に加え、強
度が高温まで大きく、耐熱衝撃性に1ぐn、高温構造材
料として有望とされ、ガスタービン用を一″じめとして
種々の用途にその応用が試みられている。
Silicon carbide is harder, more cylindrical, has better wear resistance, has a lower coefficient of thermal expansion, has a higher decomposition temperature, has greater oxidation resistance, is chemically stable, and generally has considerable electrical conductivity. It is known as a ceramic H material for oak. In addition to the above-mentioned properties, this highly marketable sintered body of carbonized + A: cable has high strength up to high temperatures, has a thermal shock resistance of 1,000 yen, and is considered promising as a high-temperature structural material, including for gas turbines. Various applications have been attempted as a result.

炭化t)・素I暁結体はホットプレス焼結、常圧焼結、
反応焼結、再結晶、化学的蒸着などの方法によって作製
される。これらの方法のなかで工業的に最も自利な方法
は常圧焼結法と考えられる。常圧焼結法によれはセラミ
ックス材料の成形に一般に用いらr7るプレス法、泥漿
鋳込法、押出成形法、射出欣5形法なとの方法L]底成
形ることができ複雑形状品、大寸法品、肉厚品を最も容
易rこ、生産性良く製造することができる。しかもこの
方法による製品には反応焼結、再結晶法による製品艮比
べ高性能が期待できる。
Carbonized t)/element I Akita compact is hot press sintered, pressureless sintered,
Fabricated by methods such as reactive sintering, recrystallization, and chemical vapor deposition. Among these methods, the pressureless sintering method is considered to be the industrially most advantageous method. The pressureless sintering method is generally used to mold ceramic materials, such as the press method, slurry casting method, extrusion molding method, and injection molding method. Large-sized products and thick-walled products can be manufactured easily and with high productivity. Furthermore, products produced by this method are expected to have higher performance than products produced by reaction sintering and recrystallization methods.

しかし、炭化珪素は共有結合性の強い化合物であるため
常圧焼結法の場合、ホットプレス焼結法の場合も同除で
あるか単独では焼結が困難であり、高密度の焼結体を得
るためにはイi[らかの焼結助剤の添JJ口が必貿でり
る。焼結助剤として1はホウ素あるい目ニホウ素化合物
またはアルミニウムあるいはアルミニウム化合物などが
知られている。さらに、これらに炭素を添加することも
ある。
However, since silicon carbide is a compound with strong covalent bonding properties, it is difficult to sinter the same amount in both the pressureless sintering method and the hot press sintering method, or it is difficult to sinter it alone. In order to obtain this, it is necessary to add a sintering aid. Known examples of the sintering aid 1 include boron, diboron compounds, aluminum, and aluminum compounds. Furthermore, carbon may be added to these.

1〜かし、常圧焼結法の場合このような焼結助剤を加え
ても通常の方法によシ良好な高性能高密度焼結体を得る
ことは黄ifシい。特に焼結時に、焼結助剤を含む炭化
珪素成形体か分解しやすく、このために成形体が充分に
緻密化しないことが問題となる。この問題は、小さな試
料成形体を作る場合もそうであるが、複雑形状品、大寸
法品、肉厚品を均質な高密度品としてしかも生産性良く
製造しようとする時、特に大きな問題となる。
However, in the case of the pressureless sintering method, even if such a sintering aid is added, it is difficult to obtain a good high-performance, high-density sintered body using the normal method. Particularly during sintering, the silicon carbide molded body containing the sintering aid is easily decomposed, which causes a problem in that the molded body is not sufficiently densified. This problem is true when making small sample molded bodies, but it becomes a particularly big problem when trying to manufacture products with complex shapes, large dimensions, or thick walls as homogeneous, high-density products with good productivity. .

本発明者らは、先にアルミニウム及び/又はアルミニウ
ム化合物を含む炭化t1−素質成形体を常圧焼結で、高
強度のものとして得ることに成功したばかシか、それを
可能にするよシ好萱しい方法として、常圧焼結する際に
成形体が分解し、緻密化が抑制されることを防止する有
効な方法も見い出した。
The present inventors have previously succeeded in obtaining a high-strength carbide t1-prime compact containing aluminum and/or an aluminum compound by pressureless sintering, or have developed a method to make this possible. As a preferable method, we have also found an effective method for preventing the molded body from decomposing and suppressing densification during pressureless sintering.

本発明はこれらの方法をさらに改良することを目的とし
て種々研究された結果見い出されたものであシ、それら
の改良として最も有効なものであることはいう捷でもな
い。本発明に於ては焼結を常圧で行うばかシか、ホット
プレスで行ってもよいし、また焼結雰囲気を種々の非酸
化性雰囲気で行っても有効である。
The present invention was discovered as a result of various studies aimed at further improving these methods, and is by no means the most effective of these improvements. In the present invention, sintering may be carried out at normal pressure or by hot press, and it is also effective to carry out sintering in various non-oxidizing atmospheres.

本発明を以下最も有効な焼結方法として常圧下で′アル
ミニウムを成分として含む雰囲気下で行うことを中心と
して説明する。
The present invention will be mainly described below as the most effective sintering method, which is carried out under normal pressure in an atmosphere containing aluminum as a component.

本発明は、炭化珪素原料としてα晶及びβ晶の2種類を
必ず使用することであり、かつこれらの原料の焼結助剤
としてアルミニウム及び/′又はアルミニウムを含む化
合物を用いるということを要旨とするものであるため、
これらについて説明する。
The gist of the present invention is to always use two types of silicon carbide raw materials, alpha and beta crystals, and to use aluminum and/or a compound containing aluminum as a sintering aid for these raw materials. Because it is
These will be explained below.

まず、炭化珪素(SiO)原料は、純度としてに^純度
のもの例えは98%以上のものか好捷しいが90〜98
%程展のものも使用できる。
First of all, silicon carbide (SiO) raw material has a purity of 98% or more, preferably 90-98%.
You can also use the one with a % degree.

粒度については超eI粉の場合、平均粒径よジも叱表面
積で表わすことが適当であり、本発明の目的とする常温
及び1400℃での曲げ強度が少くとも25にり/′祁
2以上好ましく i、J: 55 Kg/祁2以上の焼
結体を得るにけ、比表面積5,27′fF以上のものを
使用することが必要でちゃ、好ましくは10 rn2/
′?以上のものがよい。
Regarding particle size, in the case of super eI powder, it is appropriate to express the average particle diameter in terms of surface area, and the bending strength at room temperature and 1400°C, which is the object of the present invention, is at least 25/'2 or more. Preferably, in order to obtain a sintered body with a specific surface area of 5.27'fF or more, preferably i, J: 10 rn2/
′? The above is good.

本発明で目゛、この炭化珪素原料としてα晶(型)とβ
晶の2種類を所定の配合割合で混合使用するものであっ
て、その割合は重量係(以下同じ)で、αが65〜95
%、βが35〜5チとすることであり、特にり:α70
〜85%、β30〜15%とすることである。
The purpose of the present invention is to use α-crystal (type) and β-crystal as this silicon carbide raw material.
Two types of crystals are mixed and used in a predetermined mixing ratio, and the ratio is based on weight (the same applies hereinafter), and α is 65 to 95.
%, β should be 35 to 5, especially ri: α70
-85% and β30-15%.

これは、これらの混合割合をはすれるとα単独又はβ単
独使用に比べて有効な効果がもたらされにくいからであ
υ、所定の混合割合とすることによシ使用する焼結助剤
との関係で、常圧焼結であってもいずれか一方の結晶の
単独使用に比べて高い強度をもつ焼結体が?qられるこ
とが分った。
This is because if these mixing ratios are exceeded, it is difficult to produce an effective effect compared to using α alone or β alone. In relation to this, is there a sintered body that has higher strength even when pressure-free sintered than when using either crystal alone? I found out that I was q.

特に畠温強IM:、については、単独使用によシ侍られ
るものより50%以上良くすることが比較的容易であり
、条件によっては2倍以上の高強度のものも可能となる
。また、常温強度については高温強度の向上はど顕著な
効果寸ではないにしても10〜20%程度の向上は容易
rc倚られることが確かめられている。
In particular, it is relatively easy to improve Hatatetsu IM: by 50% or more than that which can be obtained by using it alone, and depending on the conditions, it is possible to achieve a strength that is more than twice as high. Furthermore, it has been confirmed that an improvement in room temperature strength of about 10 to 20% can be easily achieved, although the improvement in high temperature strength is not particularly significant.

つぎに焼結助剤)でついて説明すると、本発明で使用す
るものは、アルミニウム又はアルミニウムを含む化合物
であり、この化合物としてはアルミナ、鷺化アルミニウ
ム、炭化アルミニウム、アルミニウム炭化珪素、硼化ア
ルミニウム、リン化アルミニウムなどが使用できる。こ
れら−捷だ酸素を含まないアルミニウム、窒化アルミニ
ウム、炭化アルミニウム、アルミニウム炭化硅素、排1
化アルミニウム、リン化アルミニウムと酸素を含むアル
ミナの2つに分類されるが、最も便利に使用できるの(
−J、アルミナ(Al1xO3)でろり、以下Ajl!
203として説明する。
Next, the sintering aid) used in the present invention is aluminum or a compound containing aluminum, and examples of this compound include alumina, aluminum silicate, aluminum carbide, aluminum silicon carbide, aluminum boride, Aluminum phosphide etc. can be used. These - free oxygen-free aluminum, aluminum nitride, aluminum carbide, aluminum silicon carbide,
Aluminum chloride, aluminum phosphide, and oxygen-containing alumina are classified into two types, but the most convenient to use is (
-J, alumina (Al1xO3), hereafter Ajl!
This will be explained as 203.

即チ、酸化アルミニウム(A40a)Bコランタム(α
−All−203)が便利に使用できるが、ガンマ−形
など他の結晶形のものでもよい。また非酸比性雰囲気下
で加熱しても容易に酸化アルミニウムトなる水酸化アル
ミニウム% Gi fW −7ルミニウムなどのアルミ
ナ源も使用でき、本発明で酢化アルミニウムとげ、こi
%らの酸化アルミニウムを容易にもたらす化合物も含む
ものである。酸化アルミニウムは、純IW98%以」二
で低ノーダのものが好ましく、粒度は平均粒径が1p 
l]]以下のものがよく好ましく 11J [1,2、
u m以下である。
Aluminum oxide (A40a) B corantum (α
-All-203) can be conveniently used, but other crystal forms such as the gamma form may also be used. In addition, an alumina source such as aluminum hydroxide, which easily turns into aluminum oxide even when heated in a non-acidic atmosphere, can also be used.
It also includes compounds that readily yield aluminum oxide of % or more. The aluminum oxide is preferably one with a purity of IW of 98% or more and a low particle size, with an average particle size of 1p.
l]] The following are highly preferable: 11J [1,2,
um or less.

本発明でこの酸化アルミニウムの炭化(圭素との合ml
゛における配合割合目、A/!203 としての重量係
で05〜35%である。これl−J: n、 5%以下
だと焼結時に緻密化が十分進まず、高強度をもたらす高
密度焼結体が偶らnないなどのためであり、逆ンこ35
係以上rこなると1900℃以下の低温で:焼結しても
m密化する力・強度が低い。
In the present invention, carbonization of aluminum oxide (combined with keishin)
The blending ratio in ゛ is A/! It is 05 to 35% by weight as 203. If this l-J:n is less than 5%, densification will not proceed sufficiently during sintering, and a high-density sintered body that provides high strength will not be produced.
When the temperature is higher than 1900°C, the power and strength of densification is low even when sintered.

捷た、35%以上配合して1900〜2300℃で焼結
すると分解計か増大し、多孔化することや焼結体中に必
要としないAA20aMが多く残存することになるなど
のf’cめである。
If 35% or more of AA20aM is mixed and sintered at 1900 to 2300℃, the decomposer will increase, become porous, and a large amount of unnecessary AA20aM will remain in the sintered body. be.

同、A^03源の配合量として一般に望ましい範囲はA
l、03 に換算して2〜2 Owtチである。
Similarly, the generally desirable range for the amount of A^03 source is A
It is 2 to 2 Owt in terms of 1,03.

本発明では、原料的1では酸化アルミニウムのほかは残
部が実質的に炭化珪素からなる混合物を調整することが
望ましく、捷たそれて十分目的のものが得ら扛るのが1
つの特徴でもあるか、勿論例えは炭化珪素原料中に不可
避的に不純物として含まれる又は粉砕過程で混入する少
歌の他の成分か含まれていても差し支えなく、酸化シリ
コンなどの1部の成分では比較的多く含まれても差支え
ないのもまた一面では利点である。
In the present invention, it is desirable to prepare a mixture of raw material 1, in which the remainder, except for aluminum oxide, consists essentially of silicon carbide;
Of course, it may also contain other ingredients that are inevitably included as impurities in the silicon carbide raw material or mixed in during the grinding process, and some ingredients such as silicon oxide. In one aspect, it is an advantage that there is no problem even if it is contained in a relatively large amount.

成形方法としてはLAセラミックスの成形rこ使用さ扛
る方法がすべて使用できる。即ち、プレス成形、泥漿鋳
込成形、射出成形、押出成形などが商当である。焼成は
、非酸化性雰囲気中無加圧にて1900〜2300℃で
行うことかできる。非酸化性奪囲気としては窒素、アル
ゴン、ヘリウム、−酸化炭素、水素などが使用できるが
中でもアルゴン、ヘリウムなど不活性ガスを介む雰囲気
が便利で好ましい。
As the molding method, all LA ceramics molding and rolling methods can be used. That is, press molding, slurry casting, injection molding, extrusion molding, etc. are commercially available. Firing can be carried out at 1900 to 2300° C. in a non-oxidizing atmosphere without pressure. Nitrogen, argon, helium, carbon oxide, hydrogen, and the like can be used as the non-oxidizing surrounding atmosphere, but an atmosphere using an inert gas such as argon or helium is convenient and preferred.

また、後述するようrこA7,403を含む5iO7i
形体をAA 成分を含む雰囲気下で処理することが好捷
しく、さらにAA を含む雰囲気に加えて、炭素や珪素
をきむ雰囲気とすることがよシ好ましいことが見いt1
4された。
In addition, as described later, 5iO7i including rkoA7,403
It has been found that it is preferable to treat the shape in an atmosphere containing AA components, and it is even more preferable to use an atmosphere that contains carbon and silicon in addition to the atmosphere containing AA.
4 was given.

焼結温度i−J:より好ましく1(19s 0〜210
0℃である。偏度が1900℃より低いと緻密化が充分
進まず高密IW焼結体が得られず2300℃より高いと
成形体が分解し過ぎ多孔化し好ましくないからである。
Sintering temperature i-J: more preferably 1 (19s 0-210
It is 0°C. If the degree of deviation is lower than 1900°C, densification will not proceed sufficiently and a high-density IW sintered body cannot be obtained, whereas if it is higher than 2300°C, the molded body will decompose too much and become porous, which is not preferable.

尚、時間は通洛1〜48時間必要でより好ましくは2〜
24時間である。
The travel time required is 1 to 48 hours, more preferably 2 to 48 hours.
It is 24 hours.

これは特出1が短か過ぎると緻密化せず、また緻密化し
ても光分な強度が生ぜず、長過ぎると分解し過き゛多孔
化し好ましくないことが多いからである。
This is because if the length is too short, it will not be densified, and even if it is densified, it will not produce sufficient optical intensity, and if it is too long, it will decompose too much and become porous, which is often undesirable.

ここで本発明rこおける望捷しい方?y= rこついて
説明J−る。即ち、AA203などのA /L203源
は焼結助剤として加えられるのでろ乙が、通常の方法で
は焼結過程でこのA7!203JiX、分が急速に分解
したり蒸発したシし、成形体から成形体の緻密化に寄与
する前lこ除去されてしまうことがある。
Is this the most promising way to develop the present invention? y=rExplanation J-ru. That is, since the A/L203 source such as AA203 is added as a sintering aid, in the normal method, this A7!203JiX rapidly decomposes or evaporates during the sintering process, and is removed from the molded body. It may be removed before contributing to the densification of the molded body.

このため焼結体の淑密化が充分適寸す、目的とする高密
度焼結体か得られないことがあることが分った。
It has been found that, for this reason, it may not be possible to obtain the desired high-density sintered body in which the sintered body is sufficiently densified.

この問題点を解決するために種々の試みを行ったところ
、アルミナ源を含む化合物を配合した炭化珪素質成形体
をアルミニウムを成分として含む雰囲気下で・焼成する
とよいことが分った1つすなわちアルミニウム、アルミ
ニウムを含む化合物の1つ又に2つ以上を含む雰囲気の
もとて焼成することにより、より高密度な焼結体を容易
にイチることかできた。この方法によれは成形体から緻
密化か進む前に除去されるアルミナの計に:減少し、組
織、組織の安定した高密度焼結体を伸ることかできる。
After making various attempts to solve this problem, we found that it is effective to sinter a silicon carbide molded body containing a compound containing an alumina source in an atmosphere containing aluminum as a component. By firing in an atmosphere containing one or more of aluminum and compounds containing aluminum, it was possible to easily produce a sintered body with higher density. This method reduces the amount of alumina that is removed from the compact before densification, making it possible to develop a high-density sintered compact with a stable structure.

筐た、一方炭化珪素自体も炭化珪素成形体の焼結温度で
は分解を開始する。すなわち炭化珪素は大気圧下では浴
融せず、2000℃以上rこなると昇華し始め、さらy
c高温になると炭素と珪素リッチな蒸気に分解する。本
発明で目的とする炭化珪累質高密度焼結体を得るのに必
要な成形体の焼結イ篇匿は1900〜2300℃であり
、この高温度域では炭化珪素は昇華、分解をはじめ、S
 1 +  8120  などの気体を発生する、そこ
で炭化珪素成形体をSi、Si20  などの気体を含
む雰囲気中で焼成ずれは成形体の炭化珪素の昇華、分解
を抑えることができる。しかし実際に目、炭化珪素の分
解は単純でrJ:ない、すなわち成形体中に含まれる焼
結助剤と1−でのアルミナあるいは炭化珪素粒表面のシ
リカ層あるい1は他の不純物あるいは雰囲気中に含まれ
る微量酸累などとの相互反応が起こる。
On the other hand, silicon carbide itself also begins to decompose at the sintering temperature of the silicon carbide molded body. In other words, silicon carbide does not melt in a bath under atmospheric pressure, but begins to sublimate at temperatures above 2000°C, and
c At high temperatures, it decomposes into carbon- and silicon-rich vapor. The sintering temperature of the compact required to obtain the silicon carbide high-density sintered body targeted in the present invention is 1900 to 2300°C, and in this high temperature range, silicon carbide undergoes sublimation, decomposition, etc. , S
1 + 8120, etc., and the silicon carbide molded body is fired in an atmosphere containing gases such as Si, Si20, etc., thereby suppressing sublimation and decomposition of silicon carbide in the molded body. However, in reality, the decomposition of silicon carbide is simple; that is, the sintering aid contained in the molded body, the alumina in 1-, the silica layer on the surface of the silicon carbide grains, or 1, other impurities or the atmosphere. An interaction occurs with trace amounts of acid contained therein.

そこで焼成中rこおける成形体の分解を防止し、よシ高
密度の焼結体を作るためV′cは成形体の分解により発
生する気体の平衡蒸気圧以上に雰囲気中のそnらの気体
の分圧を保持することが好ましいことが分った。
Therefore, in order to prevent the decomposition of the compact during firing and to produce a sintered compact with a higher density, V'c is set so that the amount of gas in the atmosphere exceeds the equilibrium vapor pressure of the gas generated by the decomposition of the compact. It has been found that it is preferable to maintain the partial pressure of the gas.

アルミナなどを含む炭化珪素質by、形体を焼結すると
さ、実際にどのような反応か起こり、どのような気体が
発生するかを調べることは難しいが、種々試験をした結
果アルミナを含む炭化珪素質成形体をアルミニウムと珪
素および/′又は炭素を含む雰囲気のもとて焼成するこ
とが高密度でかつ均一な組成、組;峨を有する焼結体を
作る」二でよ如好ましいこともわかった。
When silicon carbide containing alumina etc. is sintered, it is difficult to investigate what kind of reaction actually occurs and what kind of gas is generated, but various tests have shown that silicon carbide containing alumina etc. It has also been found that it is very preferable to sinter a quality compact in an atmosphere containing aluminum, silicon, and/or carbon to produce a sintered body having a high density and uniform composition, composition, and strength. Ta.

ここでAAを成分として含む雰囲気をつくる具体的方法
Vこついて説明する。
Here, a specific method for creating an atmosphere containing AA as a component will be explained.

一般に1−アルミニウム成分を含む気体を焼成炉中に導
入あるいは封入ずればよいのであり、アルミニウムを含
むガスはA4 、 Ago@、A420゜AbOなどと
して導入できるのであり、通常の不活性ガス雰囲気をも
たらす窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスにこ
れらの気体を混合して使用することができる。
In general, it is sufficient to introduce or enclose a gas containing the 1-aluminum component into the firing furnace, and the gas containing aluminum can be introduced as A4, Ago@, A420゜AbO, etc., resulting in a normal inert gas atmosphere. These gases can be used in combination with an inert gas such as nitrogen, argon, or helium.

寸だ別の方法として、これら気体を焼結温度において発
生するような粉末りるいは成形体めるいは焼結体を炭f
ヒ」−1素質成形体の周囲に配しておく或は、とわらの
気体をもたらすノ戎分を塗イロしておくことも自動な方
法でめる。
Alternatively, these gases can be fused into powder, compacted or sintered bodies which are generated at the sintering temperature.
It can also be done automatically by distributing it around the H-1 material molded body, or by coating it with a layer that brings in straw gas.

このようにして得られた本発明rこよる焼結体の組織に
ついて説明すると、微細な等軸状のαSiO結晶を主体
として若干の柱状又は板状のβEIiO結晶が残ってい
ることか多く、これらの結晶の絡み合いから本質的にな
っており、第1相であるSiOからなる粒界には第2相
として残ることがあるべきガラス相(主としてATO3
からもたらさnる)が非常に少なくなっていることが認
められ、このことは炭化珪素原料をα。
The structure of the sintered body of the present invention thus obtained is mainly composed of fine equiaxed αSiO crystals, with some columnar or plate-like βEIiO crystals remaining. The glass phase (mainly ATO3) that should remain as the second phase is present at the grain boundaries consisting of the first phase, SiO.
It was observed that the amount of carbon (n) produced from the silicon carbide raw material was very small.

βいずれか単独の使用の場合より顕著になることが分っ
た。本発明による効果が伺故罠もたらされるか定かでな
いが、との辺の違いが影響を与えているのかもしnない
It was found that β was more pronounced than when either one was used alone. Although it is not certain whether the effects of the present invention are brought about by accident, it is possible that the difference between the two sides has an effect.

本発明−:、このようrこ、アルミニウム及び/又はア
ルミニウムを含む化合物を焼結助剤として使用する炭化
珪素の焼結の場合により高強度をもたらすことが可能な
方法を提供づるものであシ、工業的価値は多大でるる。
The present invention thus provides a method which makes it possible to obtain higher strengths in the case of sintering silicon carbide using aluminum and/or aluminum-containing compounds as sintering aids. , the industrial value is enormous.

次に実施例(Cてさらに説明1−る。Next, Example (C) will be further explained.

実症例1〜4、比較例5〜6 第1表に示した実施例及び比較例は、α及びβ晶炭化珪
累粉末(純度98%以上、比表面積10慴2/2以−F
)の所定険とI′11度95%以上平均粒径1.um以
下の酸化アルミニウム粉末(コランダム)をエチルアル
コールの存在下充分混合し、これを2000 Kg/1
yn2にて液圧成形し、20X40X15mの成形体と
し、この成形体を成形体よりやや大きい容積をもつふた
付きのカーボン容器に収納し、アルゴンガス通気中に置
いて、第1表に示した焼成条件によυ焼結して得たもの
である。それぞれの焼結体の密1糺、曲り強度を第1表
に示す。
Actual Cases 1 to 4, Comparative Examples 5 to 6 The Examples and Comparative Examples shown in Table 1 were made using α and β crystalline silicon carbide powder (purity of 98% or more, specific surface area of 10 2/2 or more).
) with the specified angle of I'11 degrees of 95% or more and the average particle size of 1. Aluminum oxide powder (corundum) of um or less was thoroughly mixed in the presence of ethyl alcohol, and this was mixed at 2000 kg/1.
Hydraulic molding was performed using yn2 to form a 20 x 40 x 15 m compact, which was then placed in a carbon container with a lid that had a slightly larger volume than the compact, placed in an argon gas atmosphere, and fired as shown in Table 1. It was obtained by υ sintering according to the conditions. Table 1 shows the density and bending strength of each sintered body.

な1,1表 実施例7〜10、比較例11〜12 実施例1〜4及び比較例5〜6と同じ条件で、焼成雰囲
気のみを第1表実施に加えて第2表に示す条件をつけ加
えたものとして得た焼結体の曲げ強度を第2表に示す。
1.1 Table Examples 7 to 10, Comparative Examples 11 to 12 The same conditions as Examples 1 to 4 and Comparative Examples 5 to 6, except for the firing atmosphere in Table 1, and the conditions shown in Table 2. Table 2 shows the bending strength of the sintered body obtained as an addition.

第2表 (注1)第1表、第2表において、試料隆1→7.2→
8゜、、、、、  6C町、12(チノに対応(注2)
第2表において、埋設と塗布は次のような方法rこよる
ものである。
Table 2 (Note 1) In Tables 1 and 2, sample height 1 → 7.2 →
8゜、、、、 6C Town, 12 (corresponds to Chino (Note 2)
In Table 2, the embedding and coating methods are as follows.

埋設二成形体を、方式の右欄の種類、配合量よりなる混
合粉末中に埋設 塗布:炭素容器内面に上記の混合粉末にエチルアルコー
ルを加えた泥漿を 塗布し、乾燥後との中に成形体を 載置、塗布厚みは約051+III+
Embed two molded bodies in a mixed powder according to the type and amount shown in the right column of the method. Apply a slurry made by adding ethyl alcohol to the above mixed powder on the inner surface of the carbon container, and after drying, mold it into a powder mixture. Place the body, coating thickness is approximately 051+III+

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 重量係で、α晶を65〜95%、β晶を35〜5%
の混合割合で含む炭化珪素原料に、アルミニウム及び/
又はアルミニウム化合物を焼結助剤として加えた炭化珪
X Jfi飲:形体を非酸化性雰囲気のもとて焼成する
ことを特徴とする高強度炭化珪素質焼結体の製造法。 2、 α晶か70〜85%、β晶か60〜15%の混合
割合である特許請求の範囲第1項記載の製造法。 6 雰囲気が不活性ガスを含む雰囲気である特許請求の
範囲第1項又は第2項記載の製造法。 4、焼成温度が1900〜2500℃でろる特許請求の
範囲第1項乃至第3項いずnか記載の製造法。 5 奴形体を圧力塗加えすして焼J戎する特許請求の範
囲第1項乃至第4項いずれか記載の製造法。 6 炭化珪素質成形体に含まれるアルミニウムを含む化
合物がアルミナ、窒化アルミニウム、炭化アルミニウム
、アルミニウム炭化珪素(A 114 S 1−04 
)、イー1t+化アルミニウム、リン化アルミニウムか
ら選ばれる1つ又1よ2つ以上である特許請求のホ1ノ
、門弟1項乃至第5項いす扛か記載の製造法1゜ 7 炭化珪素質焼結体をアルミニウムを成分として含む
雰囲気のもとて焼成する特許請求のボ1)門弟1項乃至
4二6項いずれか記載の製造法。
[Claims] 1. By weight, 65 to 95% α crystals and 35 to 5% β crystals.
Aluminum and/or
Alternatively, a method for producing a high-strength silicon carbide sintered body, characterized in that the shape is fired in a non-oxidizing atmosphere. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the mixing ratio is 70 to 85% of α crystal and 60 to 15% of β crystal. 6. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the atmosphere is an atmosphere containing an inert gas. 4. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the firing temperature is 1900 to 2500°C. 5. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, in which the body is pressure-coated and baked. 6 The aluminum-containing compound contained in the silicon carbide molded body is alumina, aluminum nitride, aluminum carbide, aluminum silicon carbide (A 114 S 1-04
), aluminum chloride, aluminum phosphide, and one or more selected from aluminum phosphide. 1) The manufacturing method according to any one of claims 1 to 426, wherein the sintered body is fired in an atmosphere containing aluminum as a component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108558405A (en) * 2017-03-10 2018-09-21 成都超纯应用材料有限责任公司 A kind of preparation method of high-compactness high-purity carborundum substrate material

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108558405A (en) * 2017-03-10 2018-09-21 成都超纯应用材料有限责任公司 A kind of preparation method of high-compactness high-purity carborundum substrate material
CN108558405B (en) * 2017-03-10 2021-08-24 成都超纯应用材料有限责任公司 Preparation method of high-density high-purity silicon carbide substrate material

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