JPS59137372A - 繊維強化セラミツクスの製造法 - Google Patents
繊維強化セラミツクスの製造法Info
- Publication number
- JPS59137372A JPS59137372A JP58010410A JP1041083A JPS59137372A JP S59137372 A JPS59137372 A JP S59137372A JP 58010410 A JP58010410 A JP 58010410A JP 1041083 A JP1041083 A JP 1041083A JP S59137372 A JPS59137372 A JP S59137372A
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- JP
- Japan
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- reinforced ceramics
- fiber
- fibers
- molding
- resin
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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】
（イ）技術分野
この発明は繊維強化セラミックスの製造法に係り、詳し
くのべると、セラミックス粉末、セラミックス繊維の混
合体に樹脂を加えて混練し、射出成形または押出成形に
て成形したのち脱樹脂を経て焼結することを特徴とする
ものである。
くのべると、セラミックス粉末、セラミックス繊維の混
合体に樹脂を加えて混練し、射出成形または押出成形に
て成形したのち脱樹脂を経て焼結することを特徴とする
ものである。
（ロ）技術背景
セラミックスはそのすぐれた耐熱性、耐摩耗性、耐食性
、高硬度性などに加えて卓越した電気特性を有している
ことがら様々な分野への応用がなされている。
、高硬度性などに加えて卓越した電気特性を有している
ことがら様々な分野への応用がなされている。
そしてこのような応用に伴って立体的に複雑な形状や厳
しい用法精度が要求される。
しい用法精度が要求される。
一度焼結されたけラミックスは、その特性からも推測で
きるように難加工性材料であり、従って一般の金属材料
にて行なわれている加工り法がそのままぐは適用できな
い場合が多く、ダイヤモンド砥石による研削＋］Ｏ工や
放電加工等に頼らざるを得ない。
きるように難加工性材料であり、従って一般の金属材料
にて行なわれている加工り法がそのままぐは適用できな
い場合が多く、ダイヤモンド砥石による研削＋］Ｏ工や
放電加工等に頼らざるを得ない。
しかしながら、これらの加］二に要Ｊる費用は一般の金
属切削に要する費用に比べてはるかに高価につくため、
その良好な特性は注目されながらも主に経済的な理由に
より用途が限定される場合が少なくなかった。
属切削に要する費用に比べてはるかに高価につくため、
その良好な特性は注目されながらも主に経済的な理由に
より用途が限定される場合が少なくなかった。
このような問題点を解決して複雑な形状の部品をセラミ
ックスで製造する場合によく用いられる方法としＣは、
流し込み成形法、射出成形法、静圧成形法などが考えら
れる。
ックスで製造する場合によく用いられる方法としＣは、
流し込み成形法、射出成形法、静圧成形法などが考えら
れる。
そしてこれらの中でも大量生産に適し、かつ用法精度の
高い材料を製造するうえて最も有望と考えられているの
は射出成形法である。
高い材料を製造するうえて最も有望と考えられているの
は射出成形法である。
一方、従来より構造物の繊維強化はよく知られた方法で
あり、その中でもＦＲＰが最もよく知られている。
あり、その中でもＦＲＰが最もよく知られている。
これは樹脂と繊維の複合体である。このＪ：うな複合体
の手法を粉末冶金の分野に応用″ツベく各方面で検討が
行なわれているが、なかなか実用化されるまでには至っ
ていない。
の手法を粉末冶金の分野に応用″ツベく各方面で検討が
行なわれているが、なかなか実用化されるまでには至っ
ていない。
その理由はセラミックス粉末と繊維の混合が均一にでき
ずＨＪＡ Ｍｌが局部的に集合したり、全く存在しない
部分ができたりするためであり、これを防止するために
超音波ににる分散や、湿式混合なとも試みられているが
、比重の相違や線径と粉末粒子径との関連などから未だ
完成されていない。
ずＨＪＡ Ｍｌが局部的に集合したり、全く存在しない
部分ができたりするためであり、これを防止するために
超音波ににる分散や、湿式混合なとも試みられているが
、比重の相違や線径と粉末粒子径との関連などから未だ
完成されていない。
くハ）発明の開示
本弁明者らは上記の点に鑑みて、種々の観点からこの混
合方法、即ちセラミックス粉末とセラミックス繊維との
混合方法の改善について検問を加えた結果、まザ２軸混
練機中の高粘性のゼラミックス材料中に繊維と樹脂を混
合覆ることにより、均一でかつ安定に混合物を得ること
ができ、この混合物を押出成形機あるいは射出成形機に
より所望の形状に成形し、然る後樹脂を気中または非酸
化性雰囲気中で除去し、公知のセラミックス焼結条イ′
１にて焼結づ−ることにより強度の高い繊維強化セラミ
ックスが製造できることを見出したのである。
合方法、即ちセラミックス粉末とセラミックス繊維との
混合方法の改善について検問を加えた結果、まザ２軸混
練機中の高粘性のゼラミックス材料中に繊維と樹脂を混
合覆ることにより、均一でかつ安定に混合物を得ること
ができ、この混合物を押出成形機あるいは射出成形機に
より所望の形状に成形し、然る後樹脂を気中または非酸
化性雰囲気中で除去し、公知のセラミックス焼結条イ′
１にて焼結づ−ることにより強度の高い繊維強化セラミ
ックスが製造できることを見出したのである。
この発明においで、セラミックス粉末としては酸化アル
ミニウム、炭化ｔづい素、窒化けい素、酸化ジルコニウ
ム、窒化アルミニウムなどが用いられ、またセラミック
ス繊維としてはグラスファイバー、カーボン、炭化（プ
い素、窒化（〕い素などが用いられるが、これらのセラ
ミックス繊組は特【こその線径とアスペクト化の関連が
重要である。
ミニウム、炭化ｔづい素、窒化けい素、酸化ジルコニウ
ム、窒化アルミニウムなどが用いられ、またセラミック
ス繊維としてはグラスファイバー、カーボン、炭化（プ
い素、窒化（〕い素などが用いられるが、これらのセラ
ミックス繊組は特【こその線径とアスペクト化の関連が
重要である。
叩ら、線径としては１００μ以下で、アスペクト化比が
５０〜１０００の範囲が特（こ良好である。これは線径
が１００μ以上では脆さがでて混線時に繊維が折れ−Ｃ
粉砕されるためであり、また一方、アスペクト比が５０
以下では繊維強化の効果がなく、１０００以上では混線
不可能となるためである。
５０〜１０００の範囲が特（こ良好である。これは線径
が１００μ以上では脆さがでて混線時に繊維が折れ−Ｃ
粉砕されるためであり、また一方、アスペクト比が５０
以下では繊維強化の効果がなく、１０００以上では混線
不可能となるためである。
またこのような繊維の使用量としては、１０％以下では
％’）ばり強化の効果がなり、３５％以」−になると甜
って強度低下が生じることから１０〜３５％が好ましい
。
％’）ばり強化の効果がなり、３５％以」−になると甜
って強度低下が生じることから１０〜３５％が好ましい
。
この発明の１１！！の特徴としては、射出成形法あるい
は押出成形法で得られた焼結体の強ＩＩ ４ま本来イ氏
いが、この発明の方法にｊ；って強度をも向−卜するこ
とが可能になったことである。
は押出成形法で得られた焼結体の強ＩＩ ４ま本来イ氏
いが、この発明の方法にｊ；って強度をも向−卜するこ
とが可能になったことである。
また繊維とセラミック粉末との反応や繊維表面の反応を
押さえるようにコーティングすることも適切な月質を選
定することによって可能で゛ある。
押さえるようにコーティングすることも適切な月質を選
定することによって可能で゛ある。
この発明にａ５いて、焼結助剤としては、例え（ま酸化
イブ１ヘリウム、酸化セリウムなどの希土類元素の酸化
物や硼化物、窒化物、炭化物、りい化物、ざらにアルミ
ニウム、マグネシウム、リチウム、りい累、ジルコニウ
ム、チタンなとの酸化物、硼化物、窒化物、炭化物、Ｖ
」い化物などが挙げられ、これらのうちの１種または２
種以上が混合して用いられる。
イブ１ヘリウム、酸化セリウムなどの希土類元素の酸化
物や硼化物、窒化物、炭化物、りい化物、ざらにアルミ
ニウム、マグネシウム、リチウム、りい累、ジルコニウ
ム、チタンなとの酸化物、硼化物、窒化物、炭化物、Ｖ
」い化物などが挙げられ、これらのうちの１種または２
種以上が混合して用いられる。
また右１幾樹脂バインダーとしては、粉末に流動性と成
形性を与える作用をするものとしてよく知られているポ
リスチロール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ワック
スなどが用いられる。
形性を与える作用をするものとしてよく知られているポ
リスチロール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ワック
スなどが用いられる。
以下にセラミック粉末として窒化（Ｊい素（ｓｉ ３Ｎ
４）を用いた １００Ｘ ５０ｘ １０ｍｍのブロック
の製造法について詳述するが、これはこの発明の方法の
一例に−りぎず、このＪ、うな方法は広くセラミックス
全般について利用できることは勿論である。
４）を用いた １００Ｘ ５０ｘ １０ｍｍのブロック
の製造法について詳述するが、これはこの発明の方法の
一例に−りぎず、このＪ、うな方法は広くセラミックス
全般について利用できることは勿論である。
以−トこの発明を実施例により詳細に説明づる。
実施例
ＳＬ ３Ｎ ４粉末に焼結助剤どしてｔ’ｂｏを５％添
加し、これに体積で２０％のＳｊＣ繊維（線径およびア
スペクト比は第１表に示す）を添加した。
加し、これに体積で２０％のＳｊＣ繊維（線径およびア
スペクト比は第１表に示す）を添加した。
さらにこれに同体積の有機樹脂としてボリスヂレンを混
合し、これらを２軸押用機で混練後、削出成形を行い、
次いで窒素気流中５００°Ｃで脱樹脂を行ったのち１７
５０℃で焼結した。これにより３×４Ｘ３Ｇｍｍの抗折
試験片を切り出し、２０ ｍ１ｌｌスパンで３点曲げ試
験を行った。
合し、これらを２軸押用機で混練後、削出成形を行い、
次いで窒素気流中５００°Ｃで脱樹脂を行ったのち１７
５０℃で焼結した。これにより３×４Ｘ３Ｇｍｍの抗折
試験片を切り出し、２０ ｍ１ｌｌスパンで３点曲げ試
験を行った。
その結果は第１表の通りであった。
第１表
代 理 人 弁理士 和 ［］］
昭３７１
昭３７１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｉ） ｔラミックス粉末、繊維の混合体に樹脂を加
えて混練し成形を行なったのち、脱樹脂を経て焼結する
ことを特徴とする繊維強化セラミックスの製造法。 （２） セラミックス粉末として５Ｌ３Ｎ４ 、Ｓ；
、Ｃ１／Ｖ ａｏ３、Ｚｒ０ｐ 、 Ｍ Ｎの１種また
はそれ以上を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の繊維強化セラミックスの製造法。 ＋３） 繊１としてグラスファイバー、カーホン、Ｓ
ＬＣ，５ｊ３Ｎ＋の１種またはそれ以上のセラミックス
繊維を１０〜３５％用いることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の繊維強化セラミックスの製造法。 （４） セラミックス繊維は直径１００ Ｉｌ以下で
アスペクト比が５０へ−１ｏｏｏのものを１０〜３５ｖ
ｏ １％用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第３項記載の繊維強化セラミックスの製造法。 （５） 混線後の成形を射出成形または押出成形にて
行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の繊維
強化セラミックスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58010410A JPS59137372A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 繊維強化セラミツクスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58010410A JPS59137372A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 繊維強化セラミツクスの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137372A true JPS59137372A (ja) | 1984-08-07 |
Family
ID=11749370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58010410A Pending JPS59137372A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 繊維強化セラミツクスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59137372A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62187179A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-15 | 株式会社新潟鐵工所 | セラミツク成形品の製造方法 |
| JPS62226861A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | 株式会社日立製作所 | 黒鉛繊維強化炭化硅素焼結体の製法 |
| JPS6345179A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 切削工具とその製造方法 |
| JPS6364968A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-23 | 株式会社豊田中央研究所 | 炭化ケイ素質複合セラミツクス |
| CN106830928A (zh) * | 2017-02-09 | 2017-06-13 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种复合陶瓷材料及其制造方法和应用 |
-
1983
- 1983-01-24 JP JP58010410A patent/JPS59137372A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62187179A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-15 | 株式会社新潟鐵工所 | セラミツク成形品の製造方法 |
| JPS62226861A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | 株式会社日立製作所 | 黒鉛繊維強化炭化硅素焼結体の製法 |
| JPH0411505B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1992-02-28 | ||
| JPS6345179A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 切削工具とその製造方法 |
| JPS6364968A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-23 | 株式会社豊田中央研究所 | 炭化ケイ素質複合セラミツクス |
| CN106830928A (zh) * | 2017-02-09 | 2017-06-13 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种复合陶瓷材料及其制造方法和应用 |
| CN106830928B (zh) * | 2017-02-09 | 2020-05-29 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种复合陶瓷材料及其制造方法和应用 |
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