JPS59162180A - 緻密で微細な結晶構造を有する炭化ほう素焼結体およびその製造方法 - Google Patents
緻密で微細な結晶構造を有する炭化ほう素焼結体およびその製造方法Info
- Publication number
- JPS59162180A JPS59162180A JP58036301A JP3630183A JPS59162180A JP S59162180 A JPS59162180 A JP S59162180A JP 58036301 A JP58036301 A JP 58036301A JP 3630183 A JP3630183 A JP 3630183A JP S59162180 A JPS59162180 A JP S59162180A
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- Japan
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- boron carbide
- sintering
- mimute
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- crystal structure
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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】
本発明は高密度かつ高強度なり、 Ｃ焼結１体およびそ
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
炭化硼素はダイヤモンドに次ぐ高硬度材料でしかも密度
が小ざ〈化学的安定性の特徴を有しており、その用途と
して、ノズル、シールリング、ドレッサー研磨材１弛酸
取扱い用機器部品などがあるが、一方高融点で焼結が困
難であり、単に炭化硼素粉末を融点近くの温度で焼結し
ても満足な焼結体は得られない。そこで、従来炭化硼素
粉末に金属を添加し焼結する方法により曲げ強さ６０Ｋ
Ｖｍｊ以上の焼結体が得られていたが、炭化硼素を金属
で結合しているため高温域での強度また耐摩耗性に対し
て著しく劣るという欠点があった。また金属結合による
焼結でなく、炭化硼素・の焼結法として黒鉛型を使用し
２．１００℃以上の温度で加圧焼結するホットプレス法
にて焼結がなざねているが、この方法は炭化硼素に何ら
添加剤を加えることなく焼結可能なので、得らねる炭化
硼素成形体は炭化硼素の優ねた特性をそのまま有してい
るが、焼結温度が２，０００℃を越し、黒鉛型の損耗や
装置の損傷が大きく製造コストが高く、１だ結晶粒子の
成長が生じ結晶粗大化となり１曲げ強さも約５０ ”９
７ｍＡと低く、また衝撃強度も低いためその用途も限ら
ねていた。
が小ざ〈化学的安定性の特徴を有しており、その用途と
して、ノズル、シールリング、ドレッサー研磨材１弛酸
取扱い用機器部品などがあるが、一方高融点で焼結が困
難であり、単に炭化硼素粉末を融点近くの温度で焼結し
ても満足な焼結体は得られない。そこで、従来炭化硼素
粉末に金属を添加し焼結する方法により曲げ強さ６０Ｋ
Ｖｍｊ以上の焼結体が得られていたが、炭化硼素を金属
で結合しているため高温域での強度また耐摩耗性に対し
て著しく劣るという欠点があった。また金属結合による
焼結でなく、炭化硼素・の焼結法として黒鉛型を使用し
２．１００℃以上の温度で加圧焼結するホットプレス法
にて焼結がなざねているが、この方法は炭化硼素に何ら
添加剤を加えることなく焼結可能なので、得らねる炭化
硼素成形体は炭化硼素の優ねた特性をそのまま有してい
るが、焼結温度が２，０００℃を越し、黒鉛型の損耗や
装置の損傷が大きく製造コストが高く、１だ結晶粒子の
成長が生じ結晶粗大化となり１曲げ強さも約５０ ”９
７ｍＡと低く、また衝撃強度も低いためその用途も限ら
ねていた。
本発明ては上記欠点を解消し高密度、高強度なり４Ｃ焼
結体およびその製造方法を提供せんとするものであり、
その要旨は窒化珪素１〜１０重量％。
結体およびその製造方法を提供せんとするものであり、
その要旨は窒化珪素１〜１０重量％。
残部炭化硼素からなり、その相対理論密度が９８５％以
上で結晶粒度が１０μｍ以下の焼結体および窒化珪素１
〜１０重量％、残部炭化硼素からなる原料粉末をホット
プレス焼結することを特徴とする焼結体の製造方法であ
る。この場合の焼結温度は１９００〜１．９５０℃が好
ましいものである０本発明にしたがえば焼結が困難であ
るとされるＢ、 Ｃを理論密度の９８５％以上の密度を
持つ焼結体にすることができる。以下本願発明を開発す
るに至った実施例について述べる。
上で結晶粒度が１０μｍ以下の焼結体および窒化珪素１
〜１０重量％、残部炭化硼素からなる原料粉末をホット
プレス焼結することを特徴とする焼結体の製造方法であ
る。この場合の焼結温度は１９００〜１．９５０℃が好
ましいものである０本発明にしたがえば焼結が困難であ
るとされるＢ、 Ｃを理論密度の９８５％以上の密度を
持つ焼結体にすることができる。以下本願発明を開発す
るに至った実施例について述べる。
実施例１
純度９９５％、平均粒子径３μｍのＢ、 Ｃ粉末と純度
ノＪ ９９５％平均粒子径５μｍのＳｈＮ、粉末を第１表記載
の割合で各種配合したものをボールミル混合機により１
０時間湿式混合粉砕を行った後、これを充分に乾燥して
焼結用原料とし、５０Ｘ５０（−角、高ざ６〇−の黒鉛
型内に上記各種焼結用原料を充填すると共に高周波フィ
ルに挿入し、 ｉ、ａｓｏ〜２，００ Ｄ ℃の温度
範囲内で各所定温度にて２００Ｋｇ／ｃＭの圧力を加え
６０分間保持し次いで圧力を抜いて放冷することにより
５０ Ｘ ５０ Ｘ ５．５ （ｔｎｍ）の目的の焼結
体を得た。各々の焼結体をダイヤモンド砥石で切断後研
削して各４個の３Ｘ４Ｘ３６（ｆｆｌ）の試験片を作成
し、各種試験をして得られた測定値を同じく第１表に示
す。
ノＪ ９９５％平均粒子径５μｍのＳｈＮ、粉末を第１表記載
の割合で各種配合したものをボールミル混合機により１
０時間湿式混合粉砕を行った後、これを充分に乾燥して
焼結用原料とし、５０Ｘ５０（−角、高ざ６〇−の黒鉛
型内に上記各種焼結用原料を充填すると共に高周波フィ
ルに挿入し、 ｉ、ａｓｏ〜２，００ Ｄ ℃の温度
範囲内で各所定温度にて２００Ｋｇ／ｃＭの圧力を加え
６０分間保持し次いで圧力を抜いて放冷することにより
５０ Ｘ ５０ Ｘ ５．５ （ｔｎｍ）の目的の焼結
体を得た。各々の焼結体をダイヤモンド砥石で切断後研
削して各４個の３Ｘ４Ｘ３６（ｆｆｌ）の試験片を作成
し、各種試験をして得られた測定値を同じく第１表に示
す。
第 １ 表
なお、上記第１表中の試料Ａ１の試験片について２．１
００℃、 ２００Ｋｇ７ｍ、 ６Ｃ３分間の条件で焼結
したものについて対理論密度１粒度、シャルピー衝撃値
を測定した結果は、対理論密度９７２％１粒度４０μｍ
、シャルピー衝撃値０．０６Ｋｙ・ｍ／ｃｒｄであった
。
００℃、 ２００Ｋｇ７ｍ、 ６Ｃ３分間の条件で焼結
したものについて対理論密度１粒度、シャルピー衝撃値
を測定した結果は、対理論密度９７２％１粒度４０μｍ
、シャルピー衝撃値０．０６Ｋｙ・ｍ／ｃｒｄであった
。
実施例２
実施例１で１．９５０℃の温度で焼結した試料を１１０
Ｘ１０Ｘ５（＋） の板にダイヤモンド砥石で切断し
。
Ｘ１０Ｘ５（＋） の板にダイヤモンド砥石で切断し
。
＆２００のダイヤモンド砥石で表面研削を行い１０×１
０（ｍ）面を内径８翻のノズルを有するサンドブラスト
機にて空気圧５ Ｋｇ／ｃＩで砥粒（メチフライトＧ。
０（ｍ）面を内径８翻のノズルを有するサンドブラスト
機にて空気圧５ Ｋｇ／ｃＩで砥粒（メチフライトＧ。
Ａ４０）を噴射距離５０ｍで噴射ζせ１重量減を測定し
た。その結果を第２表に示す。
た。その結果を第２表に示す。
第 ２ 表
以上の実施例結果から次の事が判る。即ち＆Ｃ粉末に５
１ｓＮａ粉末を添加して焼結したものは無添加のものに
比べて焼結性が向上しており、 １．９０［１℃と比
較・的低温での焼結にもかかわらず相当高い値を示して
いる。つまり試料Ａ１のものでは２，０００℃で焼結し
たものでさえまだ焼結不良だったので更に′温度を２，
１００℃まで高め焼結したが、それでも上述の様に本願
方法のものよりシャルピー衝撃値）点プレス湿度１．８
５０〜２．ＣＩ Ｄ ０℃においても充分焼結しておら
ないところから、１重量％以上は必要である。
１ｓＮａ粉末を添加して焼結したものは無添加のものに
比べて焼結性が向上しており、 １．９０［１℃と比
較・的低温での焼結にもかかわらず相当高い値を示して
いる。つまり試料Ａ１のものでは２，０００℃で焼結し
たものでさえまだ焼結不良だったので更に′温度を２，
１００℃まで高め焼結したが、それでも上述の様に本願
方法のものよりシャルピー衝撃値）点プレス湿度１．８
５０〜２．ＣＩ Ｄ ０℃においても充分焼結しておら
ないところから、１重量％以上は必要である。
また、逆に１２重量％以上になるとシャルピー衝撃値が
０．１５Ｋｐ・ｍ／ｍ以上のものが得らねず靭性が無く
なる。これらのことよりＳｉ３Ｎ４添加量は１〜１０重
量％が好ましい。
０．１５Ｋｐ・ｍ／ｍ以上のものが得らねず靭性が無く
なる。これらのことよりＳｉ３Ｎ４添加量は１〜１０重
量％が好ましい。
以上述べて来た様に本願発明に係る焼結体は緻密かつ微
細な結晶構造を有したものであり、ノズル、シールリン
グ、ドレッサー研磨材、ジエ、ト粉砕機のライナーなど
としての用途に対して満足すべき強度を有する。
細な結晶構造を有したものであり、ノズル、シールリン
グ、ドレッサー研磨材、ジエ、ト粉砕機のライナーなど
としての用途に対して満足すべき強度を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ 窒化珪素１〜１０重量％、残部炭化硼素からなりそ
の相対理論密度が９８５％以上で、結晶粒度が１０μｍ
以下の焼結体 ２ 窒化珪素１〜１０重量％、残部炭化硼素からなる原
料粉末をホ、ドブレス焼結することを特徴とする焼結体
の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58036301A JPS59162180A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 緻密で微細な結晶構造を有する炭化ほう素焼結体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58036301A JPS59162180A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 緻密で微細な結晶構造を有する炭化ほう素焼結体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162180A true JPS59162180A (ja) | 1984-09-13 |
| JPH0225865B2 JPH0225865B2 (ja) | 1990-06-06 |
Family
ID=12465991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58036301A Granted JPS59162180A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 緻密で微細な結晶構造を有する炭化ほう素焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59162180A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7592279B1 (en) * | 2003-06-12 | 2009-09-22 | Georgia Tech Research Corporation | Boron carbide and boron carbide components |
| US7854190B2 (en) | 2005-04-11 | 2010-12-21 | Georgia Tech Research Corporation | Boron carbide component and methods for the manufacture thereof |
| US8377369B2 (en) | 2004-12-20 | 2013-02-19 | Georgia Tech Research Corporation | Density and hardness pressureless sintered and post-HIPed B4C |
-
1983
- 1983-03-04 JP JP58036301A patent/JPS59162180A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7592279B1 (en) * | 2003-06-12 | 2009-09-22 | Georgia Tech Research Corporation | Boron carbide and boron carbide components |
| US8377369B2 (en) | 2004-12-20 | 2013-02-19 | Georgia Tech Research Corporation | Density and hardness pressureless sintered and post-HIPed B4C |
| US7854190B2 (en) | 2005-04-11 | 2010-12-21 | Georgia Tech Research Corporation | Boron carbide component and methods for the manufacture thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225865B2 (ja) | 1990-06-06 |
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