JPS5939766A - アルミナ―炭化ケイ素系焼結体の製造方法 - Google Patents
アルミナ―炭化ケイ素系焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS5939766A JPS5939766A JP57151081A JP15108182A JPS5939766A JP S5939766 A JPS5939766 A JP S5939766A JP 57151081 A JP57151081 A JP 57151081A JP 15108182 A JP15108182 A JP 15108182A JP S5939766 A JPS5939766 A JP S5939766A
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- Japan
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- alumina
- silicon carbide
- sintered body
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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＋ｆｌアルミナと炭化ケイ素を成分とした複合焼
結体に関し、より詳細にはアルミナセラミックスの抗折
強度及び硬度の改良に関するものである。
結体に関し、より詳細にはアルミナセラミックスの抗折
強度及び硬度の改良に関するものである。
近年、アルミナセラミックスは耐熱、１１摩耗、配薬品
、耐絶縁及び物理的性質なとに優れているため、電子部
品拐料、産械部品祠料等幅広く賞月され５例えは、産機
部品分野ではベアリング、シャフト、軸受り等がアルミ
ナセラミックスに代替されている。
、耐絶縁及び物理的性質なとに優れているため、電子部
品拐料、産械部品祠料等幅広く賞月され５例えは、産機
部品分野ではベアリング、シャフト、軸受り等がアルミ
ナセラミックスに代替されている。
しかしながら、産機部品拐料は抗折強度及び硬度に１し
く保れていることが望まれているが、アルミナセラミッ
クスはこの点で＃足し得るものとは言い剣”く、過酷な
用途に使用されるに十分な特性値が未だ得られていなか
った。
く保れていることが望まれているが、アルミナセラミッ
クスはこの点で＃足し得るものとは言い剣”く、過酷な
用途に使用されるに十分な特性値が未だ得られていなか
った。
本発明者等は上記事情に鑑み、種々の実験を縁り返した
結果、アルミナ粉末に対し特定の比率で炭化ケイ素粉末
を加え、成形後、焼成したところ、抗折強度及び硬度が
改良され、好適な産機部品材料として提供できることを
知見した。
結果、アルミナ粉末に対し特定の比率で炭化ケイ素粉末
を加え、成形後、焼成したところ、抗折強度及び硬度が
改良され、好適な産機部品材料として提供できることを
知見した。
本発明は上記知見に基づき、抗折強度及び硬度の優れた
アルミナ−炭化ケイ素系複合焼結体を祈供することを目
的とするものである。
アルミナ−炭化ケイ素系複合焼結体を祈供することを目
的とするものである。
本発明のアルミナ−炭化ケイ素系複合焼結体はアルミナ
４５〜９５重搦％ど炭化ケイ素５５〜５重如％を含有さ
せたことを特徴とするものである。
４５〜９５重搦％ど炭化ケイ素５５〜５重如％を含有さ
せたことを特徴とするものである。
成形体中の炭化ケイ素成分比が５５重釦％以上では加圧
焼成の際、成形体が完全に緻密化するまでにアルミナが
液相化してしまい、所望形状の焼結体が得られず、また
炭化ケイ素成分比か５ｗ月％以１では炭化ケイ素の焼結
がおこらないため、緻密化せず、抗折強度が低くなる。
焼成の際、成形体が完全に緻密化するまでにアルミナが
液相化してしまい、所望形状の焼結体が得られず、また
炭化ケイ素成分比か５ｗ月％以１では炭化ケイ素の焼結
がおこらないため、緻密化せず、抗折強度が低くなる。
従って、成形体中アルミナ４５〜９５重量％、炭化ケイ
素５５〜５重量％の範囲であれはよい。
素５５〜５重量％の範囲であれはよい。
抗折強度、硬度に加えて、靭性特性の改良のためにはア
ルミナ成分比７０〜９（１：會％、炭化ケイ素成分比３
０〜１０型切％が好ましい。
ルミナ成分比７０〜９（１：會％、炭化ケイ素成分比３
０〜１０型切％が好ましい。
そしてアルミナ及び炭化ケイ素の原料粉末の粒径は、概
ねそれぞれ２．０μｍ以下及び５．ｏＩＪｍ以）であれ
ばよく、好ましくは両者とも１μｍ以下がよい。
ねそれぞれ２．０μｍ以下及び５．ｏＩＪｍ以）であれ
ばよく、好ましくは両者とも１μｍ以下がよい。
炭化ケイ素粉末はβ−炭化ケイ素を用いることもできる
が、安価で入手の容易なα−炭化ケイ素でよい。
が、安価で入手の容易なα−炭化ケイ素でよい。
上述した成分から成る混合物の焼成はホットプレス法等
の加圧焼成が好ましく、焼成条件として温度約１８００
〜２０００℃、圧力約２００〜５００〜／α２がよい。
の加圧焼成が好ましく、焼成条件として温度約１８００
〜２０００℃、圧力約２００〜５００〜／α２がよい。
本発明のアルミナ−炭化ケイ素系複合焼結体は従来のア
ルミナセラミックス中、特にアルミナのホットプレス品
と比べても抗折強度及び硬度が顕著に改良され、その結
果、大きな外部応力か印加される産桜部品として好適に
使用することができる。
ルミナセラミックス中、特にアルミナのホットプレス品
と比べても抗折強度及び硬度が顕著に改良され、その結
果、大きな外部応力か印加される産桜部品として好適に
使用することができる。
これらの利点は、焼成工程により、アルミナの焼結が先
行するため、アルミナの焼結とともに分散した炭化ケイ
素粒子が凝集傾向を示し、その結果、三次元的に複雑に
からみ合った炭化ケイ素焼結体がアルミナ焼結体中に出
き上がり、これにより、炭化ケイ素焼結体かアルミナ焼
結体に対し、補強機能を有することによるものと考えら
れる。
行するため、アルミナの焼結とともに分散した炭化ケイ
素粒子が凝集傾向を示し、その結果、三次元的に複雑に
からみ合った炭化ケイ素焼結体がアルミナ焼結体中に出
き上がり、これにより、炭化ケイ素焼結体かアルミナ焼
結体に対し、補強機能を有することによるものと考えら
れる。
尚、本発明者常は光学顕微鏡により本発明のアルミナ−
炭化ケイ素系複合焼結体を観察したところ、アルミナ焼
結体中に複雑にからみ合った炭化ケイ素焼結体を確認し
た。
炭化ケイ素系複合焼結体を観察したところ、アルミナ焼
結体中に複雑にからみ合った炭化ケイ素焼結体を確認し
た。
次に本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
アルミナ粉末と炭化ケイ素物末を第１表に示す割合で混
合し、４４時間振動ミルで混合粉砕し、この混合粉末を
ホットプレス法で焼結した。この焼成条件は圧力２５０
Ｋｇ／ｃｍ”で、０．５時間加圧し。
合し、４４時間振動ミルで混合粉砕し、この混合粉末を
ホットプレス法で焼結した。この焼成条件は圧力２５０
Ｋｇ／ｃｍ”で、０．５時間加圧し。
温度は試料番号１で１６００℃、炭化ケイ素成分比を大
きくするに従い、焼成温度を高くし、試料番号１８で２
０００℃とした。
きくするに従い、焼成温度を高くし、試料番号１８で２
０００℃とした。
そして、これらの焼結体の抗折強度、硬度及び靭性を測
定した。
定した。
抗折強度の測定はＪ１８１（１６０１の３点曲げ試験法
に、硬度の測定はロックウェル硬度試験法（Ａスケール
）に、そして靭性の測定は焼結体がマイクロクラックの
成長により破壊する際の臨界応力拡大係数を焼結体の靭
性特性として８．Ｅ、Ｎ。
に、硬度の測定はロックウェル硬度試験法（Ａスケール
）に、そして靭性の測定は焼結体がマイクロクラックの
成長により破壊する際の臨界応力拡大係数を焼結体の靭
性特性として８．Ｅ、Ｎ。
Ｂ （８ｉｎｇｌｅ Ｉｌ、ｄｇｅ Ｎｏｔｃｈｅｄ
１３ｅａｍ ）法に、それぞれ従った。その結果は第１
表に示す通りである。
１３ｅａｍ ）法に、それぞれ従った。その結果は第１
表に示す通りである。
９印を付した試料番号のものは本発明の範囲外のもので
ある表中、試１番号１９は焼結中、アルミナが液相化し
たため、所望形状の焼結体が拐られず、試料番号２０で
は焼結しＩＳかった。また試料番号１では従来の産機部
品用アルミナセラミックスの特性値を比較例としてあけ
た。そこで第１表から明らかな通り、炭化ケイ素の成分
比が１０〜３０重量％の勅囲の試料番号３〜７では抗折
強度及び硬度とともに靭性特性の増大傾向が確認でき、
炭化ケイ素の成分比が大きくなるとアルミナ及び炭化ケ
イ素の粒径にもよるが、主に抗折強度の増大傾向が確認
できた。
ある表中、試１番号１９は焼結中、アルミナが液相化し
たため、所望形状の焼結体が拐られず、試料番号２０で
は焼結しＩＳかった。また試料番号１では従来の産機部
品用アルミナセラミックスの特性値を比較例としてあけ
た。そこで第１表から明らかな通り、炭化ケイ素の成分
比が１０〜３０重量％の勅囲の試料番号３〜７では抗折
強度及び硬度とともに靭性特性の増大傾向が確認でき、
炭化ケイ素の成分比が大きくなるとアルミナ及び炭化ケ
イ素の粒径にもよるが、主に抗折強度の増大傾向が確認
できた。
本発明者等はＲ’ｆ Ｄ部品の適用として高温強度特性
を調べるために１本発明のアルミナ−炭化ケイ素系複合
焼結体（試料番号２〜１８）を１０００℃以」二に加熱
し、抗折強度を測定したところ、いずれもアルミナのホ
ットプレス品（試料番号１）に比へ、高温高強度特性が
認められた。そこで飛躍的に高温高強度特性が向上した
代表例として、試料番号１４の特性を図に示した。図中
、（イ）及び（ロ）はそれぞれ試料番号１及び１４の特
性を示し、試料番号１４の８００℃での抗や１強度（」
試料番号１と比べ、約２倍太きく ｆｉつでいることか
わかる。
を調べるために１本発明のアルミナ−炭化ケイ素系複合
焼結体（試料番号２〜１８）を１０００℃以」二に加熱
し、抗折強度を測定したところ、いずれもアルミナのホ
ットプレス品（試料番号１）に比へ、高温高強度特性が
認められた。そこで飛躍的に高温高強度特性が向上した
代表例として、試料番号１４の特性を図に示した。図中
、（イ）及び（ロ）はそれぞれ試料番号１及び１４の特
性を示し、試料番号１４の８００℃での抗や１強度（」
試料番号１と比べ、約２倍太きく ｆｉつでいることか
わかる。
以にの通り、本発明のアルミナ−炭化ケイ素糸複合焼結
体は従来の産機部品杓料としてのアルミナセラミックス
よりも抗折強度か著しく向１″し２、且つ硬度も改良さ
れ、加えて、炭化ケイ素の成分比が１０〜３Ｑ１Ｊｊ１
％ではアルミナのポットプレス品よりも靭性特性が面上
されることが判［すｊした。
体は従来の産機部品杓料としてのアルミナセラミックス
よりも抗折強度か著しく向１″し２、且つ硬度も改良さ
れ、加えて、炭化ケイ素の成分比が１０〜３Ｑ１Ｊｊ１
％ではアルミナのポットプレス品よりも靭性特性が面上
されることが判［すｊした。
更に本発明のアルミナ−炭化ケ・イ素糸複合焼結体は従
来の産機用アルミナセラミックスにく怖へ、高温下でも
顕著な高強度特性の傾向が認めらオ′１、耐熱椛造部品
材料として優れた適性を不ずことかわかった。
来の産機用アルミナセラミックスにく怖へ、高温下でも
顕著な高強度特性の傾向が認めらオ′１、耐熱椛造部品
材料として優れた適性を不ずことかわかった。
図はアルミナセラミックス及Ｏ本発明のアルミ出願人
京都セラミック株式会社 代表者 相ｊ 盛 和 夫
京都セラミック株式会社 代表者 相ｊ 盛 和 夫
Claims (1)
- アルミナ４５〜９５重用％と炭化ケイ素５５〜５拒匈％
を含有させたことを特徴とするアルミナ−炭化ケイ素系
複合焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57151081A JPS5939766A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | アルミナ―炭化ケイ素系焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57151081A JPS5939766A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | アルミナ―炭化ケイ素系焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5939766A true JPS5939766A (ja) | 1984-03-05 |
| JPH0372030B2 JPH0372030B2 (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=15510897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57151081A Granted JPS5939766A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | アルミナ―炭化ケイ素系焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939766A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60210571A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-23 | イビデン株式会社 | 炭化珪素含有のアルミナ質焼結体の製造方法 |
| JPS61122164A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-10 | 株式会社リケン | 炭化珪素−アルミナ複合焼結体及びその製造方法 |
| JPS61174165A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-05 | 株式会社 リケン | 切削工具用チップ及びその製造方法 |
| JPS61274803A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-12-05 | アドバンスド・コンポジット・マテリアルズ・コーポレーション | 強化したセラミツク切削工具 |
| JPS63225574A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-20 | 東芝タンガロイ株式会社 | 切削工具部材用セラミツクス焼結体及びその製造方法 |
| US4889835A (en) * | 1987-09-30 | 1989-12-26 | Ngk Insulators, Ltd. | SiC-Al2 O3 composite sintered bodies and method of producing the same |
| US4889834A (en) * | 1987-09-30 | 1989-12-26 | Ngk Insulators, Ltd. | SiC-Al2 O3 composite sintered bodies and method of producing the same |
| JP2003089573A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-28 | Kyocera Corp | 非磁性セラミックスとその製造方法及びこれを用いた磁気ヘッド用基板 |
| JP2006206376A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック焼結体、切削インサート及び切削工具 |
-
1982
- 1982-08-30 JP JP57151081A patent/JPS5939766A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60210571A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-23 | イビデン株式会社 | 炭化珪素含有のアルミナ質焼結体の製造方法 |
| JPH0235700B2 (ja) * | 1984-03-31 | 1990-08-13 | Ibiden Co Ltd | |
| JPS61122164A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-10 | 株式会社リケン | 炭化珪素−アルミナ複合焼結体及びその製造方法 |
| JPH0535104B2 (ja) * | 1984-11-15 | 1993-05-25 | Riken Kk | |
| JPS61174165A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-05 | 株式会社 リケン | 切削工具用チップ及びその製造方法 |
| JPH0526746B2 (ja) * | 1985-01-25 | 1993-04-19 | Riken Kk | |
| JPS61274803A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-12-05 | アドバンスド・コンポジット・マテリアルズ・コーポレーション | 強化したセラミツク切削工具 |
| JPS63225574A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-20 | 東芝タンガロイ株式会社 | 切削工具部材用セラミツクス焼結体及びその製造方法 |
| US4889835A (en) * | 1987-09-30 | 1989-12-26 | Ngk Insulators, Ltd. | SiC-Al2 O3 composite sintered bodies and method of producing the same |
| US4889834A (en) * | 1987-09-30 | 1989-12-26 | Ngk Insulators, Ltd. | SiC-Al2 O3 composite sintered bodies and method of producing the same |
| JP2003089573A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-28 | Kyocera Corp | 非磁性セラミックスとその製造方法及びこれを用いた磁気ヘッド用基板 |
| JP2006206376A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック焼結体、切削インサート及び切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0372030B2 (ja) | 1991-11-15 |
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