JPS59116175A - セラミツクス焼結部材 - Google Patents
セラミツクス焼結部材Info
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- JPS59116175A JPS59116175A JP57225417A JP22541782A JPS59116175A JP S59116175 A JPS59116175 A JP S59116175A JP 57225417 A JP57225417 A JP 57225417A JP 22541782 A JP22541782 A JP 22541782A JP S59116175 A JPS59116175 A JP S59116175A
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- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
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- Thermal Sciences (AREA)
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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】
[発明の技術分野]
本発明は窒化ケイ素を主成分とするセラミックス焼結部
材に関する。
材に関する。
[発明の技術的背景とその問題点J
近年、エンジン部品等にセラミックスが盛んに使用され
るようになってき“Cいる。
るようになってき“Cいる。
このようなセラミックスからなる部材は所定形状にセラ
ミックスを成形し、焼結して製造されるかあるいはセラ
ミックス焼結体に所定形状の研削加工を施し′C製造さ
れている。
ミックスを成形し、焼結して製造されるかあるいはセラ
ミックス焼結体に所定形状の研削加工を施し′C製造さ
れている。
しかして、ターどンロータ等の複雑形状の部材において
は、局部的に機械的強度が低く、また強度にばらつ、島
があるという欠点があった。これは、このよう’、1
’IN ifな形状の部材は所定形状に成形することが
困却なため、成形しやすい形に成形した焼結体に所定形
状の研削加工を施して製造されているが、イの結果研削
jl■工した面と研削加工しない焼結した:1まの面(
’/II結]ニリ面)が存在することになるためである
と考えられる。
は、局部的に機械的強度が低く、また強度にばらつ、島
があるという欠点があった。これは、このよう’、1
’IN ifな形状の部材は所定形状に成形することが
困却なため、成形しやすい形に成形した焼結体に所定形
状の研削加工を施して製造されているが、イの結果研削
jl■工した面と研削加工しない焼結した:1まの面(
’/II結]ニリ面)が存在することになるためである
と考えられる。
本発明者は、実験の結果焼結上り面の機械的強度は研削
加工した面の40〜70%であり、かつ、ばらつぎが大
ぎくて均質性に欠(プるということを確認した。従って
焼結上り而を局部的に有づる部材においては、機械的強
度にばらつきが生じ、特性が低下すると考えられる。
加工した面の40〜70%であり、かつ、ばらつぎが大
ぎくて均質性に欠(プるということを確認した。従って
焼結上り而を局部的に有づる部材においては、機械的強
度にばらつきが生じ、特性が低下すると考えられる。
し発明の目的]
本発明者らはこのような点に対処して鋭意研究を進めた
結束、焼結上り面がクリストバライトとイツトリウムシ
リケートを含む表面層で構成されている場合には、機械
的強度の低下が非常に小さくなることを見出した。
結束、焼結上り面がクリストバライトとイツトリウムシ
リケートを含む表面層で構成されている場合には、機械
的強度の低下が非常に小さくなることを見出した。
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、焼
結上り而と研削加工面との両方を有する複雑な形状の部
材においても、焼結上り面の機械的強度と均質性とを向
上させて部材全体の特性を向上させることを目的と覆る
。
結上り而と研削加工面との両方を有する複雑な形状の部
材においても、焼結上り面の機械的強度と均質性とを向
上させて部材全体の特性を向上させることを目的と覆る
。
[発明の概要]
すなわち本発明のセラミックス焼結部材は、焼結助剤と
して少なくとも酸化イッ(・リウムを使用した窒化ケイ
素焼結体の焼結上り面が、クリストバライトとイツトリ
ウムシリケートを含む表面層で構成されていることを特
徴とする。
して少なくとも酸化イッ(・リウムを使用した窒化ケイ
素焼結体の焼結上り面が、クリストバライトとイツトリ
ウムシリケートを含む表面層で構成されていることを特
徴とする。
本発明におCプる窒化ケイ素焼結体は、窒化ケイ素粉末
に焼結助剤として、少なくとも酸化イツトリウムを添加
して焼結したβ型またはくβ+α′ )型の窒化ケイ素
である。この他に好ましくは酸化アルミニウム、更に窒
化アルミニウム、あるいはチタン、ジルコニウム、マグ
ネシウム等の酸化物ヤケイ化物等を添加して焼結したも
のも使用できる。好ましい組成は、it%で酸化イツト
リウム10%以下(0%は含まず)を含み、更に酸化ア
ルミニウム10%以下、窒化アルミニウム10%以下、
チタン、ジルコニウム、マグネシウムの酸化物のうち少
なくとも1秤を5%以下含む組成である。この組成は常
圧での焼結で緻密な焼結体を得ることができる。この場
合焼結上り面は窒化ケイ素、グリス1〜パライト、イツ
トリウムシリケート以外に酸化イツトリウムまたはチタ
ン、ジルコニウム、マグネシウム等の酸化物やケイ化物
等が含有されることになる。
に焼結助剤として、少なくとも酸化イツトリウムを添加
して焼結したβ型またはくβ+α′ )型の窒化ケイ素
である。この他に好ましくは酸化アルミニウム、更に窒
化アルミニウム、あるいはチタン、ジルコニウム、マグ
ネシウム等の酸化物ヤケイ化物等を添加して焼結したも
のも使用できる。好ましい組成は、it%で酸化イツト
リウム10%以下(0%は含まず)を含み、更に酸化ア
ルミニウム10%以下、窒化アルミニウム10%以下、
チタン、ジルコニウム、マグネシウムの酸化物のうち少
なくとも1秤を5%以下含む組成である。この組成は常
圧での焼結で緻密な焼結体を得ることができる。この場
合焼結上り面は窒化ケイ素、グリス1〜パライト、イツ
トリウムシリケート以外に酸化イツトリウムまたはチタ
ン、ジルコニウム、マグネシウム等の酸化物やケイ化物
等が含有されることになる。
本発明において焼結上り面をクリストバライト、イツト
リウムシリケートを含む表面層で構成するには、例えば
焼結助剤を含む窒化ケイ素粉末を所定形状に成形し、焼
結したのち空気中で800〜1200℃、好ましくは9
00〜1100℃で1〜100時間りrましくは5〜5
0時間加熱して焼結体表面を醇化することにより達成で
きる。得られる表面層は1μm以上あれば本発明の効果
があ3− られれる。実用的には100μm位までよく、好ましく
は5〜50μmがよい。800℃未満では本発明の効果
がなく、1200℃を越えると逆に機械的強度が低下す
る。これは焼結後の表面には微小な孔が生成されて機械
的強度が内部に比べて低いが、酸化熱処理によって孔に
ガラス層が形成されて機械的強度が向上するためと考え
られる。
リウムシリケートを含む表面層で構成するには、例えば
焼結助剤を含む窒化ケイ素粉末を所定形状に成形し、焼
結したのち空気中で800〜1200℃、好ましくは9
00〜1100℃で1〜100時間りrましくは5〜5
0時間加熱して焼結体表面を醇化することにより達成で
きる。得られる表面層は1μm以上あれば本発明の効果
があ3− られれる。実用的には100μm位までよく、好ましく
は5〜50μmがよい。800℃未満では本発明の効果
がなく、1200℃を越えると逆に機械的強度が低下す
る。これは焼結後の表面には微小な孔が生成されて機械
的強度が内部に比べて低いが、酸化熱処理によって孔に
ガラス層が形成されて機械的強度が向上するためと考え
られる。
[発明の実施例]
次に本発明の実施例について説明する。
実施例
窒化ケイ素粉末90%と酸化イツトリウム7%と酸化ア
ルミニウム3%とからなる混合物を50mmX50m!
[X10u+1に成形し、窒素雰囲気下で1700’C
ぐ2時間加熱して焼結した。50 mu X 50龍の
面を研削加工した後さらに空気中で1000℃で150
時間加熱した。焼結上り面はX線回折によれば、窒化ケ
イ素、クリストバライト、イツトリウムシリケートの厚
さ約30μmの表面層で構成されていることが判った。
ルミニウム3%とからなる混合物を50mmX50m!
[X10u+1に成形し、窒素雰囲気下で1700’C
ぐ2時間加熱して焼結した。50 mu X 50龍の
面を研削加工した後さらに空気中で1000℃で150
時間加熱した。焼結上り面はX線回折によれば、窒化ケ
イ素、クリストバライト、イツトリウムシリケートの厚
さ約30μmの表面層で構成されていることが判った。
このようにしで得られたセラミックス焼結部材4−
の焼結上り面は機械的強度が90 kg /−であり、
研削加工面は100kg/−であった。更にワイブル係
数…は15であり、優れた均質性を示したくワイブル係
数mは、均質性を表わす尺度で数値が大きい程均質性が
高い)。
研削加工面は100kg/−であった。更にワイブル係
数…は15であり、優れた均質性を示したくワイブル係
数mは、均質性を表わす尺度で数値が大きい程均質性が
高い)。
比較例
実施例で使用した焼結体を同様に研削加工し、加工後に
は加熱処理を施こさなかった。この焼結上り面と研削加
工面はX線回折によれば、窒化ケイ素、酸化イツトリウ
ムと窒化ケイ素との結晶化合物であった。この焼結上り
面の機械的強度は5Q kg / IIイであり、研削
加工面の機械的強度は100 kg /−であった。こ
の場合ワイブル係数mは5であった。
は加熱処理を施こさなかった。この焼結上り面と研削加
工面はX線回折によれば、窒化ケイ素、酸化イツトリウ
ムと窒化ケイ素との結晶化合物であった。この焼結上り
面の機械的強度は5Q kg / IIイであり、研削
加工面の機械的強度は100 kg /−であった。こ
の場合ワイブル係数mは5であった。
[発明の効果]
以上の実施例からも明らかなように本発明のセラミック
ス焼結部材は、焼結上り面が研削加工面に比べて機械的
強度の低下が少なく、かつ均質性も向上している。
ス焼結部材は、焼結上り面が研削加工面に比べて機械的
強度の低下が少なく、かつ均質性も向上している。
代即人弁理士 須 山 佐 −
手 続 補 正 棗
1.事イ11の表示 1.!I願昭57−22F57
117号2、発明の名称 セラミックス焼結部材 3、補正をする石 事(!1どの関係 ・ ’lII =r出願人神奈川用
川用市幸区堀川用72番地 東京芝浦電気株式会着 4 、 代 理 人 〒 101東京都
千代l]区神口1多町2丁目1番地神IT+東山ビル
電話03 (2!i4) 1039(778/I)
弁即」 須 111 佐 −5、補正命
令の日付 自 発 訂 正 明 細 内 1、発明の名称 セラミックス焼結部材2、特許請
求の範囲 (1)焼結助剤として少なくとも酸化イツトリウムを使
用した窒化ケイ素焼結体の非加工面が、クリストバライ
トとイツトリウムシリケートを含む表面層で構成され−
Cいることを特徴とするセラミックス焼結部邊A0 (2)表面層は1μm〜100μmの厚さを有する特許
請求の範囲第1項記載のセラミックス焼結部I4 。
117号2、発明の名称 セラミックス焼結部材 3、補正をする石 事(!1どの関係 ・ ’lII =r出願人神奈川用
川用市幸区堀川用72番地 東京芝浦電気株式会着 4 、 代 理 人 〒 101東京都
千代l]区神口1多町2丁目1番地神IT+東山ビル
電話03 (2!i4) 1039(778/I)
弁即」 須 111 佐 −5、補正命
令の日付 自 発 訂 正 明 細 内 1、発明の名称 セラミックス焼結部材2、特許請
求の範囲 (1)焼結助剤として少なくとも酸化イツトリウムを使
用した窒化ケイ素焼結体の非加工面が、クリストバライ
トとイツトリウムシリケートを含む表面層で構成され−
Cいることを特徴とするセラミックス焼結部邊A0 (2)表面層は1μm〜100μmの厚さを有する特許
請求の範囲第1項記載のセラミックス焼結部I4 。
3、発明の詳1111 <r説明
[発明の技術分野1
本発明は窒化ケイ素を主成分とするセラミックス焼結部
材に関する。
材に関する。
[発明の技術的背瑣とその問題貞1
近年、エンジン部品等にセラミックスが盛んに使用され
るにうになってぎ℃いる。
るにうになってぎ℃いる。
このようなヒラミックスからなる部材は所定形状にセラ
ミックスを成形し、焼結して製造されるかあるいはセラ
ミックス焼結体に所定形状の研削加工を施して製造され
ている。
ミックスを成形し、焼結して製造されるかあるいはセラ
ミックス焼結体に所定形状の研削加工を施して製造され
ている。
しかして、タービンロータ等の複雑形状の部材において
は、局部的に機械的強度が低く、また強度にばらつきが
あるという欠点があった。これは、このような複雑な形
状の部材は所定形状に成形することが困難なため、成形
しやすい形に成形した焼結体に所定形状の研削加工を施
して製造されているが、その結束研削加工した而と研削
加工しない焼結したままの而(非加工面)が存在するこ
とになるためであると考えられる。
は、局部的に機械的強度が低く、また強度にばらつきが
あるという欠点があった。これは、このような複雑な形
状の部材は所定形状に成形することが困難なため、成形
しやすい形に成形した焼結体に所定形状の研削加工を施
して製造されているが、その結束研削加工した而と研削
加工しない焼結したままの而(非加工面)が存在するこ
とになるためであると考えられる。
本発明者は、実験の結果非加工面の機械的強度は研削加
工した而の40〜70%であり、かつ、ばらつきが大き
くて均質性に欠けるということを確認した。従って非加
工面を局部的lこ有する部材においCは、機械的強度に
ばらつきが生じ、特性が低下すると考えられる。
工した而の40〜70%であり、かつ、ばらつきが大き
くて均質性に欠けるということを確認した。従って非加
工面を局部的lこ有する部材においCは、機械的強度に
ばらつきが生じ、特性が低下すると考えられる。
[発明の目的]
本発明者らはこのような点に対処して鋭意研究を進ソ・
た結果、非加工面がクリストバライトとイ1− ットリウムシリケ−1〜を含む表面層ぐ構成されCいる
場合には、機械的強度の低下が非常に小さくなることを
見出した。
た結果、非加工面がクリストバライトとイ1− ットリウムシリケ−1〜を含む表面層ぐ構成されCいる
場合には、機械的強度の低下が非常に小さくなることを
見出した。
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、非
、加工面と研削加工面との両方を有する複雑な形状の部
44においても、非加工面の機械的強度と均質性とを向
」−させて部材全体の特性を向上させることを1−1的
どする。
、加工面と研削加工面との両方を有する複雑な形状の部
44においても、非加工面の機械的強度と均質性とを向
」−させて部材全体の特性を向上させることを1−1的
どする。
[発明の慨1.2]
すなわち本発明のけラミックス焼結部材は、焼結助剤ど
して少なくとも酸化イツトリウムを使用した窒化ケイ素
焼結体の非加工面が、クリストバライトとイツトリウム
シリケートを含む表面層C構成されでいることを特徴と
する。
して少なくとも酸化イツトリウムを使用した窒化ケイ素
焼結体の非加工面が、クリストバライトとイツトリウム
シリケートを含む表面層C構成されでいることを特徴と
する。
本発明にお【Jる窒化ケイ素焼結体は、窒化ケイ素粉末
に焼結助剤として、少なくとも酸化イツトリウムを添加
しC焼結したβ型または(β十α′ )型の窒化ケイ素
eある。この他に好ましくは酸化アルミニウム、史に窒
化アルミニウム、あるいはチタン、ジルコニウム、マグ
ネシウム等の酸化物やケイ化物等を添加して焼結したも
のも使用できる。好ましい組成は、重量%で酸化イツト
リウム10%以下(0%は含まず)を含み、更に酸化ア
ルミニウム10%以下、窒化アルミニウム10%以下、
チタン、ジルコニウム、マグネシウムの酸化物、モリブ
デンの炭化物のうち少なくとも1種を5%以下含む組成
である。この組成は常圧での焼結で緻密な焼結体を得る
ことができる。この場合非加工面は窒化ケイ素、クリス
トバライト、イブ1〜リウムシリケート以外に酸化イツ
トリウムまたはチタン、ジルコニウム、マグネシウム等
の酸化物やケイ化物等が含有されることになる。
に焼結助剤として、少なくとも酸化イツトリウムを添加
しC焼結したβ型または(β十α′ )型の窒化ケイ素
eある。この他に好ましくは酸化アルミニウム、史に窒
化アルミニウム、あるいはチタン、ジルコニウム、マグ
ネシウム等の酸化物やケイ化物等を添加して焼結したも
のも使用できる。好ましい組成は、重量%で酸化イツト
リウム10%以下(0%は含まず)を含み、更に酸化ア
ルミニウム10%以下、窒化アルミニウム10%以下、
チタン、ジルコニウム、マグネシウムの酸化物、モリブ
デンの炭化物のうち少なくとも1種を5%以下含む組成
である。この組成は常圧での焼結で緻密な焼結体を得る
ことができる。この場合非加工面は窒化ケイ素、クリス
トバライト、イブ1〜リウムシリケート以外に酸化イツ
トリウムまたはチタン、ジルコニウム、マグネシウム等
の酸化物やケイ化物等が含有されることになる。
また、本発明において焼結助剤を適切に選ぶことにより
、焼結体をサイアロンと称される窒化ケイ素系のセラミ
ックスで構成することもできる。
、焼結体をサイアロンと称される窒化ケイ素系のセラミ
ックスで構成することもできる。
本発明において非加工面をクリストバライト、イツトリ
ウムシリケートを含む表面層で構成するには、例えば焼
結助剤を含む窒化ケイ素粉末を所定形状に成形し、焼結
したのち空気中で800〜1200’C1好ましくは9
00〜1100℃で1〜200時間好ましくは5〜15
0時間加熱して焼結体表面を酸化することにより達成で
きる。得られる表面層は1μm以上あれば本発明の効果
があられれる。実用的には100μm位までよく、好ま
しくは5〜50μmがよい。800℃未満では本発明の
効果がなく、1200℃を越えると逆に機械的強度が低
下する。これは焼結後の表面には微小4r孔が生成され
て機械的強度が内部に比べて低いが、酸化熱処理ににっ
て孔にガラス層が形成されて機械的強度が向上するため
と考えられる。
ウムシリケートを含む表面層で構成するには、例えば焼
結助剤を含む窒化ケイ素粉末を所定形状に成形し、焼結
したのち空気中で800〜1200’C1好ましくは9
00〜1100℃で1〜200時間好ましくは5〜15
0時間加熱して焼結体表面を酸化することにより達成で
きる。得られる表面層は1μm以上あれば本発明の効果
があられれる。実用的には100μm位までよく、好ま
しくは5〜50μmがよい。800℃未満では本発明の
効果がなく、1200℃を越えると逆に機械的強度が低
下する。これは焼結後の表面には微小4r孔が生成され
て機械的強度が内部に比べて低いが、酸化熱処理ににっ
て孔にガラス層が形成されて機械的強度が向上するため
と考えられる。
し発明の実施例]
次に本発明の実施例について説明する。
実施例
窒化ケイ素粉末90%(重量%−以下同じ)と酸化イツ
トリウム7%と酸化アルミニウム3%とからなる混合物
を50mmx 50mmX 10mmに成形し、窒素雰
囲気下で1700℃で2時間加熱して焼結した。50
mm X 50 mmの面を研削加工した後さらに空気
中で1000℃で150時間加熱した。
トリウム7%と酸化アルミニウム3%とからなる混合物
を50mmx 50mmX 10mmに成形し、窒素雰
囲気下で1700℃で2時間加熱して焼結した。50
mm X 50 mmの面を研削加工した後さらに空気
中で1000℃で150時間加熱した。
非加工面はX線1【j1折によれば、窒化ケイ素、クリ
4− ストパライト、イツトリウムシリケートの厚さ約30μ
mの表面層で構成されCいることが判った。
4− ストパライト、イツトリウムシリケートの厚さ約30μ
mの表面層で構成されCいることが判った。
このようにして1qられたセラミックス焼結部材の非加
工面は機械的強度が90 kg / mmであり、研削
加工面は100kg/dであった。更にワイブル係数m
は15であり、優れた均質性を示した(ワイブル係数m
は、均質性を表わす尺度で数値が大ぎい程均質性が高い
)。
工面は機械的強度が90 kg / mmであり、研削
加工面は100kg/dであった。更にワイブル係数m
は15であり、優れた均質性を示した(ワイブル係数m
は、均質性を表わす尺度で数値が大ぎい程均質性が高い
)。
比較例
実施例で使用した焼結体を同様に研削加工し、加工後に
は加熱処理を施こさなかった。この非加工面と研削加工
面はX線回折によれば、窒化ケイ素、酸化イツトリウム
と窒化ケイ素との結晶化合物であった。この非加工面の
機械的強度は50b/−であり、研削加工面の機械的強
度は100kg/ rdであった。この場合ワイブル係
数mは5であつ Iこ 。
は加熱処理を施こさなかった。この非加工面と研削加工
面はX線回折によれば、窒化ケイ素、酸化イツトリウム
と窒化ケイ素との結晶化合物であった。この非加工面の
機械的強度は50b/−であり、研削加工面の機械的強
度は100kg/ rdであった。この場合ワイブル係
数mは5であつ Iこ 。
[発明の効果]
以上の実施例からも明らかなように本発明のセラミック
ス焼結部材は、非加工面が研削加工面に一5= 比べて機械的強度の低下が少なく、かつ均質性も向上し
ている。
ス焼結部材は、非加工面が研削加工面に一5= 比べて機械的強度の低下が少なく、かつ均質性も向上し
ている。
従って、非加工面と研削加工面との両方を表面に有する
複雑な形状のセラミックス焼結部材においても、その機
械的強度を高く、かつそのばらつきを少なく維持するこ
とができる。
複雑な形状のセラミックス焼結部材においても、その機
械的強度を高く、かつそのばらつきを少なく維持するこ
とができる。
本発明を適用して効果が大きいものとしては、例えばタ
ーボブヤージャーロータのように単°純な形状を有する
1111部と複雑な形状を有する羽根部を有する部材が
あげられる。射出成形で得られた羽根車の回転軸部は研
削加工を施すことが可能であるが、羽根部は加工が困難
である。回転軸部分を加工した羽根車に加熱処理を施す
ことにより機械的強度が全体としC大きい羽根車を得る
ことができる。
ーボブヤージャーロータのように単°純な形状を有する
1111部と複雑な形状を有する羽根部を有する部材が
あげられる。射出成形で得られた羽根車の回転軸部は研
削加工を施すことが可能であるが、羽根部は加工が困難
である。回転軸部分を加工した羽根車に加熱処理を施す
ことにより機械的強度が全体としC大きい羽根車を得る
ことができる。
代理人弁理士 須 山 佐 −
Claims (2)
- (1)焼結助剤として少なくとも酸化イツトリウムを使
用した窒化ケイ素焼結体の焼結上り而が、クリストバラ
イトへとイットリウムシリケー1〜を含む表面層で構成
されていることを特徴とするセラミックス焼結部材。 - (2)表面層は1μIIl〜100μmのjワさを有す
る特許請求の範囲第1項記載のセラミックス焼結部材。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57225417A JPS59116175A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | セラミツクス焼結部材 |
DE8383112793T DE3365354D1 (en) | 1982-12-22 | 1983-12-19 | Sintered ceramic body |
EP83112793A EP0111922B1 (en) | 1982-12-22 | 1983-12-19 | Sintered ceramic body |
US06/869,820 US4713302A (en) | 1982-12-22 | 1986-05-30 | Sintered ceramic body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57225417A JPS59116175A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | セラミツクス焼結部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59116175A true JPS59116175A (ja) | 1984-07-04 |
JPS638073B2 JPS638073B2 (ja) | 1988-02-19 |
Family
ID=16829040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57225417A Granted JPS59116175A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | セラミツクス焼結部材 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP0111922B1 (ja) |
JP (1) | JPS59116175A (ja) |
DE (1) | DE3365354D1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6230678A (ja) * | 1985-08-01 | 1987-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | 高強度窒化ケイ素質セラミツクスの製造方法 |
JPH06227866A (ja) * | 1993-02-02 | 1994-08-16 | Ngk Insulators Ltd | 窒化珪素焼結体及びその製造方法 |
US9771826B2 (en) | 2009-07-31 | 2017-09-26 | General Electric Company | Components with environmental barrier coatings having improved surface roughness |
US9926805B2 (en) | 2009-07-31 | 2018-03-27 | General Electric Company | Solvent based slurry compositions for making environmental barrier coatings and environmental barrier coatings comprising the same |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6191067A (ja) * | 1984-10-10 | 1986-05-09 | 株式会社東芝 | 摺動部材 |
US4695517A (en) * | 1985-05-31 | 1987-09-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Composite layer aluminum nitride base sintered body |
JPS62197356A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-09-01 | 日本碍子株式会社 | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
US4892849A (en) * | 1987-02-25 | 1990-01-09 | Southwest Research Institute | Ceramic composition having low friction coefficient at high operating temperatures |
DE69213802T2 (de) * | 1991-04-09 | 1997-02-27 | Ngk Insulators Ltd | Verwendung einer Oxidschicht zur Verbesserung der Oxydation- und Korrosionswiderstand einer Gasturbinenschaufeln aus Siliziumnitrid |
US5269989A (en) * | 1992-09-01 | 1993-12-14 | The Dow Chemical Company | Cermet or ceramic/glass composites including self-reinforced β-Silicon nitride, and method of making same |
DE4405331C2 (de) * | 1994-02-21 | 1999-04-01 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Verfahren zur Herstellung eines Keramikbauteils |
US5827472A (en) * | 1994-10-19 | 1998-10-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for the production of silicon nitride sintered body |
US6296941B1 (en) * | 1999-04-15 | 2001-10-02 | General Electric Company | Silicon based substrate with yttrium silicate environmental/thermal barrier layer |
US6296942B1 (en) * | 1999-04-15 | 2001-10-02 | General Electric Company | Silicon based substrate with calcium aluminosilicate environmental/thermal barrier layer |
JP2001146492A (ja) * | 1999-10-04 | 2001-05-29 | Caterpillar Inc | 制御された酸化による改良された耐腐食性のためのケイ素に基づくセラミック部品上の希土類シリケート塗膜 |
US6447254B1 (en) * | 2001-05-18 | 2002-09-10 | Sikorsky Aircraft Corporation | Low dieletric constant erosion resistant material |
US7323247B2 (en) * | 2003-11-21 | 2008-01-29 | Honeywell International, Inc. | Oxidation barrier coatings for silicon based ceramics |
EP1666434B1 (en) * | 2004-05-20 | 2012-04-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Highly heat conductive silicon nitride sintered body and silicon nitride structural member |
US20060210800A1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-09-21 | Irene Spitsberg | Environmental barrier layer for silcon-containing substrate and process for preparing same |
US20060211241A1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-09-21 | Christine Govern | Protective layer for barrier coating for silicon-containing substrate and process for preparing same |
US7354651B2 (en) * | 2005-06-13 | 2008-04-08 | General Electric Company | Bond coat for corrosion resistant EBC for silicon-containing substrate and processes for preparing same |
US20060280955A1 (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-14 | Irene Spitsberg | Corrosion resistant sealant for EBC of silicon-containing substrate and processes for preparing same |
US20060280954A1 (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-14 | Irene Spitsberg | Corrosion resistant sealant for outer EBL of silicon-containing substrate and processes for preparing same |
US7442444B2 (en) * | 2005-06-13 | 2008-10-28 | General Electric Company | Bond coat for silicon-containing substrate for EBC and processes for preparing same |
US9566562B1 (en) | 2012-08-21 | 2017-02-14 | Superior Technical Ceramics Corporation | High-temperature open-cell porous ceramic |
CN114437504B (zh) * | 2021-12-30 | 2022-11-08 | 广东宝士电气有限公司 | 一种全封闭耐火母线及其制造工艺 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1312688A (en) * | 1970-07-01 | 1973-04-04 | Atomic Energy Authority Uk | Silicon nitride artefacts |
US3993844A (en) * | 1974-12-30 | 1976-11-23 | Gte Sylvania Incorporated | Composite ceramic articles and method of making |
DE2544437C3 (de) * | 1975-10-04 | 1979-04-05 | Rosenthal Ag, 8672 Selb | Verfahren zur Herstellung von silizhimnitridhaltigen mit einer Selbstglasur Überzogenen Gegenständen |
JPS5823345B2 (ja) * | 1979-02-22 | 1983-05-14 | 株式会社東芝 | セラミックス焼結体の製造方法 |
US4234661A (en) * | 1979-03-12 | 1980-11-18 | General Electric Company | Polycrystalline diamond body/silicon nitride substrate composite |
DE2940629A1 (de) * | 1979-10-06 | 1981-04-16 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur erzeugung oxidationsbestaendiger siliciumnitrid-sinterkoerper mit verbesserter mechanischer festigkeit |
JPS5826077A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-16 | 株式会社東芝 | セラミツクス焼結体及びその製造方法 |
US4384909A (en) * | 1981-11-16 | 1983-05-24 | United Technologies Corporation | Bonding Si3 N4 ceramics |
US4400427A (en) * | 1981-12-21 | 1983-08-23 | Gte Laboratories Incorporated | Sintered silicon nitride ceramic articles having surface layers of controlled composition |
US4406668A (en) * | 1982-05-20 | 1983-09-27 | Gte Laboratories Incorporated | Nitride coated silicon nitride cutting tools |
JPS60171277A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-04 | 株式会社東芝 | 金属−セラミツクス接合体 |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP57225417A patent/JPS59116175A/ja active Granted
-
1983
- 1983-12-19 DE DE8383112793T patent/DE3365354D1/de not_active Expired
- 1983-12-19 EP EP83112793A patent/EP0111922B1/en not_active Expired
-
1986
- 1986-05-30 US US06/869,820 patent/US4713302A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6230678A (ja) * | 1985-08-01 | 1987-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | 高強度窒化ケイ素質セラミツクスの製造方法 |
JPH055795B2 (ja) * | 1985-08-01 | 1993-01-25 | Toyota Motor Co Ltd | |
JPH06227866A (ja) * | 1993-02-02 | 1994-08-16 | Ngk Insulators Ltd | 窒化珪素焼結体及びその製造方法 |
US9771826B2 (en) | 2009-07-31 | 2017-09-26 | General Electric Company | Components with environmental barrier coatings having improved surface roughness |
US9926805B2 (en) | 2009-07-31 | 2018-03-27 | General Electric Company | Solvent based slurry compositions for making environmental barrier coatings and environmental barrier coatings comprising the same |
US10094237B2 (en) | 2009-07-31 | 2018-10-09 | General Electric Company | Solvent based environmental barrier coatings for high temperature ceramic components |
US10487686B2 (en) | 2009-07-31 | 2019-11-26 | General Electric Company | Solvent based slurry compositions for making environmental barrier coatings and environmental barrier coatings comprising the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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