JPS60118671A - 高密度高強度黒鉛−セラミックス複合焼結体の製造法 - Google Patents
高密度高強度黒鉛−セラミックス複合焼結体の製造法Info
- Publication number
- JPS60118671A JPS60118671A JP58225097A JP22509783A JPS60118671A JP S60118671 A JPS60118671 A JP S60118671A JP 58225097 A JP58225097 A JP 58225097A JP 22509783 A JP22509783 A JP 22509783A JP S60118671 A JPS60118671 A JP S60118671A
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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、コークス粉末、無定形炭素粉末あるいは黒鉛
質炭素粉末に第２成分として炭化ホウ素粉末とさらに第
３成分としてチタン、ニオブ、タンタル、ジルコニウム
、タングステン、シリコンなどの■族、Ｖ族および■族
の金属の炭化物粉末またはホウ化物粉末を１種以上数％
から数十％の範囲で添加し、約２００ ｋｇ ／ ｃ＋
１「の加圧下で焼成することにより、高密度高強度黒鉛
−セラミックス複合焼結体を製造する方法に関するもの
である。
質炭素粉末に第２成分として炭化ホウ素粉末とさらに第
３成分としてチタン、ニオブ、タンタル、ジルコニウム
、タングステン、シリコンなどの■族、Ｖ族および■族
の金属の炭化物粉末またはホウ化物粉末を１種以上数％
から数十％の範囲で添加し、約２００ ｋｇ ／ ｃ＋
１「の加圧下で焼成することにより、高密度高強度黒鉛
−セラミックス複合焼結体を製造する方法に関するもの
である。
現在、高密度高強度な黒鉛材料の製造は、炭素材料製造
メーカーの目標の１つであり、様々の方法によりその製
造が試みられている。
メーカーの目標の１つであり、様々の方法によりその製
造が試みられている。
しかしながら、いずれの方法も複雑な工程を必要として
おり、また、これらの方法で相対密度９０％以上、曲げ
強度１０００ｋｇ ／ ａｎｔ以上の製品を製造するこ
と１よかなり困難であるし、経費も必要とする。
おり、また、これらの方法で相対密度９０％以上、曲げ
強度１０００ｋｇ ／ ａｎｔ以上の製品を製造するこ
と１よかなり困難であるし、経費も必要とする。
本発明者らは、高密度高強度黒鉛材料の製造法を開発す
る目的で研究を進め、従来のピッチなどのいわゆる粘結
材を必要とせず、きわめて容易に高密度黒鉛成形体およ
び高密度高強度黒鉛−炭化ホウ素複合成形体を得る方法
を先に見い出し１、発明するに至った（特許１０９２２
２１号）。
る目的で研究を進め、従来のピッチなどのいわゆる粘結
材を必要とせず、きわめて容易に高密度黒鉛成形体およ
び高密度高強度黒鉛−炭化ホウ素複合成形体を得る方法
を先に見い出し１、発明するに至った（特許１０９２２
２１号）。
特許１０９２２２］号による製造法は、焼結促進剤（焼
結助剤）として炭化ホウ素をコークス粉末。
結助剤）として炭化ホウ素をコークス粉末。
無定形炭素粉末、あるいは人造黒鉛質粉末に数％添加し
、加圧下で焼成することにより高密度黒鉛成形体が、ま
た、炭化ホウ素を多呈に添加することにより、高密度高
強度黒鉛−炭化ホウ素複合成形体が製造できる乙とが特
徴であった。
、加圧下で焼成することにより高密度黒鉛成形体が、ま
た、炭化ホウ素を多呈に添加することにより、高密度高
強度黒鉛−炭化ホウ素複合成形体が製造できる乙とが特
徴であった。
しかしながら、乙の方法により得られろ高密度黒鉛成形
体は、相対密度は９０％以上あるものの、曲げ強度は］
０００ｋｇ ／ ｃｉ以下のものであった。また、炭化
ホウ素量を増やすことにより得られる黒鉛−炭化ホウ素
複合成形体は、炭化ホウ素が増加するほど高密度高強度
な特性を有するが、同時に炭化ホウ素呈の増加にともな
って電気比抵抗値が増加したす、耐熱衝撃性が低下する
など、次第に黒鉛の長所が失なわれていくなどの欠点を
有していた。
体は、相対密度は９０％以上あるものの、曲げ強度は］
０００ｋｇ ／ ｃｉ以下のものであった。また、炭化
ホウ素量を増やすことにより得られる黒鉛−炭化ホウ素
複合成形体は、炭化ホウ素が増加するほど高密度高強度
な特性を有するが、同時に炭化ホウ素呈の増加にともな
って電気比抵抗値が増加したす、耐熱衝撃性が低下する
など、次第に黒鉛の長所が失なわれていくなどの欠点を
有していた。
そこで本研究者らはさらに研究を進め、第２成分として
の炭化ホウ素の他に、第３成分として、チタン、ニオブ
、タンタル、ジルコニウム、タングステン、シリコンな
どの炭化物またはホウ化物をコークス粉末、無定形炭素
粉末あるいは黒鉛質炭素粉末に添加し、乙の混合粉末あ
るいは混合粉末成形体を加圧焼成することにまり、より
少ないセラミックス割合で、黒鉛−炭化ホウ素複合成形
体にくらへて、より低い電気比抵抗値を有した高密度高
強度黒鉛−セラミックス複合焼結体が得られろことを見
い出し、本発明をするに至ったものである。
の炭化ホウ素の他に、第３成分として、チタン、ニオブ
、タンタル、ジルコニウム、タングステン、シリコンな
どの炭化物またはホウ化物をコークス粉末、無定形炭素
粉末あるいは黒鉛質炭素粉末に添加し、乙の混合粉末あ
るいは混合粉末成形体を加圧焼成することにまり、より
少ないセラミックス割合で、黒鉛−炭化ホウ素複合成形
体にくらへて、より低い電気比抵抗値を有した高密度高
強度黒鉛−セラミックス複合焼結体が得られろことを見
い出し、本発明をするに至ったものである。
本製造法において、第３成分として、チタン。
ニオブ、タンタル、ジルコニウム、タングステンなどの
炭化物を添加した場合、その炭化物は第２成分として共
存する炭化ホウ素と反応してホウ化物に変化する。した
がって、そのような混合粉末あるいは混合粉末成形体を
加圧焼成して得られる焼結体の組成は、出発原木≧１中
の組成と異なる。すなわち、出発原料中の第２成分の炭
化ホウ素の量と第３成分のチタン、ニオブ、タンタル、
ジルコニウムなどの炭化物の量が等量の場合には、黒鉛
−ホウ化物複合焼結体（例えば、第３成分がＴｉＣの場
合には、Ｃ−Ｔ ＩＢ ２複合焼結体）が得られる。第
３成分のチタン、ニオブ、タンタル、ジルコニウムなど
の炭化物の量が第２成分の炭化ホウ素の量、１りも多い
場合には、黒鉛−ホウ化物−炭化物視ａ焼結体（例えば
、第３成分がＴｉＣの場合には、ＣＴ ＩＢ ２ Ｔ
ｉ Ｃ複合焼結体）が得られる。また、第３成分のチタ
ン、ニオブ、タンタル、ジルコニウムなどの炭化物の量
が第２成分の炭化ホウ素の量よりも少ない場合には、黒
鉛−炭化ホウ素−ホウ化物複合焼結体（例えば、第３成
分がＴｉＣの場合には、ＣＢ ４ Ｃ−Ｔ ＩＢ ２複
合焼結体）が得られる。
炭化物を添加した場合、その炭化物は第２成分として共
存する炭化ホウ素と反応してホウ化物に変化する。した
がって、そのような混合粉末あるいは混合粉末成形体を
加圧焼成して得られる焼結体の組成は、出発原木≧１中
の組成と異なる。すなわち、出発原料中の第２成分の炭
化ホウ素の量と第３成分のチタン、ニオブ、タンタル、
ジルコニウムなどの炭化物の量が等量の場合には、黒鉛
−ホウ化物複合焼結体（例えば、第３成分がＴｉＣの場
合には、Ｃ−Ｔ ＩＢ ２複合焼結体）が得られる。第
３成分のチタン、ニオブ、タンタル、ジルコニウムなど
の炭化物の量が第２成分の炭化ホウ素の量、１りも多い
場合には、黒鉛−ホウ化物−炭化物視ａ焼結体（例えば
、第３成分がＴｉＣの場合には、ＣＴ ＩＢ ２ Ｔ
ｉ Ｃ複合焼結体）が得られる。また、第３成分のチタ
ン、ニオブ、タンタル、ジルコニウムなどの炭化物の量
が第２成分の炭化ホウ素の量よりも少ない場合には、黒
鉛−炭化ホウ素−ホウ化物複合焼結体（例えば、第３成
分がＴｉＣの場合には、ＣＢ ４ Ｃ−Ｔ ＩＢ ２複
合焼結体）が得られる。
−炭化ホウ素等のセラミックスはあらかじめ微粉にし、
コークス粉末、無定形炭素粉末あるいは黒鉛質炭素粉末
に添加する。これらの粉末は粉末充填した時に最密充填
となるような粒度組成になっている乙とが望ましい。炭
化ホウ素などのセラミックスの添加割合は、目的とする
製品特性に応じて変えることができる。セラミックスの
添加量が多くなるにつれて、セラミックスの特性が強ま
り、高密度化、高強度化が進行し、かつ硬度が増加した
焼結体が得られる。
コークス粉末、無定形炭素粉末あるいは黒鉛質炭素粉末
に添加する。これらの粉末は粉末充填した時に最密充填
となるような粒度組成になっている乙とが望ましい。炭
化ホウ素などのセラミックスの添加割合は、目的とする
製品特性に応じて変えることができる。セラミックスの
添加量が多くなるにつれて、セラミックスの特性が強ま
り、高密度化、高強度化が進行し、かつ硬度が増加した
焼結体が得られる。
セラミックスを添加した炭素原料粉末は、よく混合した
のち、そのまま、まｔこはその成形体を黒鉛型に入れ、
１００ｋｇ ／ ｃＪ以上の加圧下において、２０００
℃以上の温度で焼成することが必要である。
のち、そのまま、まｔこはその成形体を黒鉛型に入れ、
１００ｋｇ ／ ｃＪ以上の加圧下において、２０００
℃以上の温度で焼成することが必要である。
加圧力は２００ｋｇ ／ ｃ＋イないし、数百ｋｇ ／
ｃ＋ｆ 、また、焼成温度は２０００℃ないＬ２２０
０℃前後がｒＩ！ましい。
ｃ＋ｆ 、また、焼成温度は２０００℃ないＬ２２０
０℃前後がｒＩ！ましい。
２０００℃未満の場合には、第２成分として添加した炭
化ホウ素の焼結助剤としての効果が小さく、また、２２
５０’［３以上の場合には、炭化ホウ素が溶融して、系
外へ溶出してし・Ｌうたぬに、より強度が低い焼結体し
か得ることがてさない。
化ホウ素の焼結助剤としての効果が小さく、また、２２
５０’［３以上の場合には、炭化ホウ素が溶融して、系
外へ溶出してし・Ｌうたぬに、より強度が低い焼結体し
か得ることがてさない。
炭素粉末に焼結助剤として、炭化ホウ素とざらに他の炭
化物またはホウ化物を１種以上添加し、その混合粉末あ
るいは混合粉末成形体を加圧焼成する乙とにより、炭化
ホウ素のみを添加しｔこ場合よりも、より少ないセラミ
ックス割合で、高密度。
化物またはホウ化物を１種以上添加し、その混合粉末あ
るいは混合粉末成形体を加圧焼成する乙とにより、炭化
ホウ素のみを添加しｔこ場合よりも、より少ないセラミ
ックス割合で、高密度。
高強度、低電気比抵抗、かつ高い耐熱衝撃特性を有する
黒鉛−セラミックス複合焼結体を得ることが本製造法の
最も特徴とするところである。
黒鉛−セラミックス複合焼結体を得ることが本製造法の
最も特徴とするところである。
炭化ホウ素を２０〜３０ｖｏ １％添加する他に、第３
成分として、チタン、二璃ブ、タンタル、ジルコニウム
、タングステン、シリコンなどの炭化物あるいはホウ化
物を１０ｖｏ１％添加するだけで、相対密度９５％以上
２曲げ怖度１５００ｋｇ ／ ｃｌ 以−Ｌ、 Ｂ気化
抵抗値１×１０Ωｃｍす下、しかも高い耐熱衝撃性を有
する高密度高強度黒鉛−ヒラ廷ソクス複合焼結体が得ら
れる。
成分として、チタン、二璃ブ、タンタル、ジルコニウム
、タングステン、シリコンなどの炭化物あるいはホウ化
物を１０ｖｏ１％添加するだけで、相対密度９５％以上
２曲げ怖度１５００ｋｇ ／ ｃｌ 以−Ｌ、 Ｂ気化
抵抗値１×１０Ωｃｍす下、しかも高い耐熱衝撃性を有
する高密度高強度黒鉛−ヒラ廷ソクス複合焼結体が得ら
れる。
さらに本製造孕の特徴としては、炭化ホウ素を添加して
いることにより、炭素の黒鉛化が著しく進行することが
あげられる。
いることにより、炭素の黒鉛化が著しく進行することが
あげられる。
次に本発明の実施例をあげて説明する。
実施例 １
仮焼ピッチコークス粉末に、第２成分とし−Ｃ炭化ホウ
素粉末を２０ｖｏ １％、第３成分としで、炭化チタン
、炭化ニオブあるいは炭化タンタルのうち１種を１０ｖ
ｏ１％添加した混合粉末および第２成分として炭化ホウ
素を３０ｖｏ１％、第３成分として、炭化チタン、炭化
ニオブあるいば炭化タンタルのうち１種を１０ｖｏ１％
添加した混合粉末を、３．５ｃｄのＭｔ！け黒鉛型に入
れ、２００ ｋｇ ／ ｃｒｌの加圧下で、２２００℃
まで昇温して所定温度で６０分間保持後、冷却した結果
、第１表に示す物性を有する黒鉛−セラミックス複合焼
結体を得た。
素粉末を２０ｖｏ １％、第３成分としで、炭化チタン
、炭化ニオブあるいは炭化タンタルのうち１種を１０ｖ
ｏ１％添加した混合粉末および第２成分として炭化ホウ
素を３０ｖｏ１％、第３成分として、炭化チタン、炭化
ニオブあるいば炭化タンタルのうち１種を１０ｖｏ１％
添加した混合粉末を、３．５ｃｄのＭｔ！け黒鉛型に入
れ、２００ ｋｇ ／ ｃｒｌの加圧下で、２２００℃
まで昇温して所定温度で６０分間保持後、冷却した結果
、第１表に示す物性を有する黒鉛−セラミックス複合焼
結体を得た。
第１表 黒鉛−セラミックス複合焼結体の物性＊６００
℃に加熱した試片を水中に瞬時に投下した後、測定した
曲１纒値実施例 ２ 仮焼ピッチコークス粉末に、第２成分として炭化ホウ素
粉末を２０ｖｏ１％、第３成分として、ニホウ化チタン
、ニホウ化ニオブ、ニホウ化タンタルのうち１種を１０
ｖｏ１％添加した混合粉末および第２成分として炭化ホ
ウ素を３０ｖｏ １％、第３成分として、ニホウ化チタ
ン、ニホウ化ニオブ、ニホウ化タンタルを］０ｖｏ１％
添加した混合粉末を、３５Ｃ１にの量だけ黒鉛型に入れ
、２００ｋｇ ／ ｃｎｒの加圧下で、２２００℃まて
昇温して所定温度て６０分間保持後、冷却した結果、第
２表に示す物性を有する黒鉛−セラミックス複合焼結体
を得た。
℃に加熱した試片を水中に瞬時に投下した後、測定した
曲１纒値実施例 ２ 仮焼ピッチコークス粉末に、第２成分として炭化ホウ素
粉末を２０ｖｏ１％、第３成分として、ニホウ化チタン
、ニホウ化ニオブ、ニホウ化タンタルのうち１種を１０
ｖｏ１％添加した混合粉末および第２成分として炭化ホ
ウ素を３０ｖｏ １％、第３成分として、ニホウ化チタ
ン、ニホウ化ニオブ、ニホウ化タンタルを］０ｖｏ１％
添加した混合粉末を、３５Ｃ１にの量だけ黒鉛型に入れ
、２００ｋｇ ／ ｃｎｒの加圧下で、２２００℃まて
昇温して所定温度て６０分間保持後、冷却した結果、第
２表に示す物性を有する黒鉛−セラミックス複合焼結体
を得た。
第２表 黒鉛−セラミックス複合焼結体の物性特許出臥
」論醸 用田裕部 指定代理人 工業技術院 九州工業技術試験所長消水
嘉重部 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 高密度高強度黒鉛−セラミックス複合焼結体の製造法３
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区霞が関１丁目３番１号 （１１４）工業技術院長 川 １）裕 部４、指定代理
人 − 佐賀県鳥栖市宿町字野々下８０７番地１別紙の通り （
内容に変更なし）
」論醸 用田裕部 指定代理人 工業技術院 九州工業技術試験所長消水
嘉重部 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 高密度高強度黒鉛−セラミックス複合焼結体の製造法３
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区霞が関１丁目３番１号 （１１４）工業技術院長 川 １）裕 部４、指定代理
人 − 佐賀県鳥栖市宿町字野々下８０７番地１別紙の通り （
内容に変更なし）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 コークス粉末、無定形炭素粉末あるいは黒鉛質炭素粉末
に第２成分として炭化ホウ素粉末とさらに第３成分とし
てチタン、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、タングス
テン、シリコンなどのＩＶ族。 ■族および■族の金属の炭化物粉末またはホウ化物粉末
を１種以上加え、この混合粉末あるし）は混合粉末成形
体を加圧下で焼成することを特徴とする高密度高強度黒
鉛−セラミックス複合焼結体０）製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225097A JPS60118671A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 高密度高強度黒鉛−セラミックス複合焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225097A JPS60118671A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 高密度高強度黒鉛−セラミックス複合焼結体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118671A true JPS60118671A (ja) | 1985-06-26 |
| JPS6127352B2 JPS6127352B2 (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=16823936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58225097A Granted JPS60118671A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 高密度高強度黒鉛−セラミックス複合焼結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118671A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465071A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Member having resistance to corrosion caused by molten copper |
| JPH042659A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 中性子遮蔽用炭素材料 |
| JPH06345534A (ja) * | 1993-06-11 | 1994-12-20 | Elektroschmelzwerk Kempten Gmbh | 炭化ホウ素、二ホウ化チタンおよび元素状態炭素に基づく複合材料およびその製造方法 |
| JP2008118541A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Sharp Corp | 電子チューナおよび電子機器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4883361B2 (ja) * | 2000-06-05 | 2012-02-22 | 昭和電工株式会社 | 導電性硬化性樹脂組成物、その硬化体、及びその成形体 |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP58225097A patent/JPS60118671A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465071A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Member having resistance to corrosion caused by molten copper |
| JPH042659A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 中性子遮蔽用炭素材料 |
| JPH06345534A (ja) * | 1993-06-11 | 1994-12-20 | Elektroschmelzwerk Kempten Gmbh | 炭化ホウ素、二ホウ化チタンおよび元素状態炭素に基づく複合材料およびその製造方法 |
| JP2008118541A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Sharp Corp | 電子チューナおよび電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6127352B2 (ja) | 1986-06-25 |
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