JPS60122772A - 窒化アルミニウム−窒化ホウ素複合材料製品およびその製造方法 - Google Patents

窒化アルミニウム−窒化ホウ素複合材料製品およびその製造方法

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JPS60122772A
JPS60122772A JP59212779A JP21277984A JPS60122772A JP S60122772 A JPS60122772 A JP S60122772A JP 59212779 A JP59212779 A JP 59212779A JP 21277984 A JP21277984 A JP 21277984A JP S60122772 A JPS60122772 A JP S60122772A
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JP
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boron nitride
purity
aluminum nitride
nitride powder
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JP59212779A
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ジヨン・ロバート・モリス,ジユニア
リチヤード・アンソニー・タンジリ
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    • B64C1/36Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like adapted to receive antennas or radomes
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/581Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は保護遮蔽体として特に有用な新規で改良された
製品およびその製造方法に関するものであって、史に詳
しく言えば、窒化アルミニウムー窒化ホウ素複合材料か
ら成る電磁線に対して透明な窓に関する。
撃的環境中を通過することが要求される場合がある。こ
のような条件下では、かかる乗物に搭載されたある種の
通信および探知装置を熱衝撃および圧力衝撃源から保護
することが必要となる。ここで問題とする覆類の高速乗
物に関して言えば、そのような衝撃は周囲環境との摩擦
接触に由来するのが通例である。熱衝撃および圧力衝撃
からの保護を行うに当っては、保護すべき装置が所定の
振動数スペクトル内の電磁線を用いて乗物の外界と通信
を行う能力を損わないようにしなければならない。所望
の保護を達成するための一般的な方法は、所望の振動数
スペクトル内の電磁線に対して透明な保護遮蔽体または
窓(時には電磁窓と呼ばれる)の後方に装置を配置する
ことである。
かかる電磁窓を形成するために現在利用可能な組成物に
は、所要の根株的強度、靭性および耐熱衝撃性が不足し
ている場合が多い。電磁窓用としては、高いレーダ透明
度、優れた耐熱衝撃性および望ましい誘電特性を有する
溶融石英が広く使用されている。しかしながら、溶融石
英は機械的強度や靭性が小さく、スポーリング抵抗性が
小さくかつ後退速度が望ましくないという理由のため、
上記のごとき種類の装置用の遮蔽体(たとえば電磁窓)
としてそれを使用するのは幾つかの点で不満足であるこ
とが判明した。
電磁窓に対する要求条件を一層完全に満足する材料は、
所望の振動数スペクトル内の電磁粉を通遇させながら、
乗物内部の通信および探知装置を遮蔽保護する機能に関
する現存の材料の性能を改善するものでなければならな
い。理想的には、かかる改良材料から成る構造物は次の
ような性質を有するものでなければならない。すなわち
、レーダ透明度が高く、組成不変の(congruen
t )蒸発li性を有し、誘電特性が調節可能であり、
耐熱衝撃性、機械的強度および靭性、並びにスポーリン
グ抵抗性が大きく、耐火性が優れ、かつ後退速度(すな
わち侵食速度および融食速度)が調節可能であることが
必要とされるのである。これらの性質を有する材料は、
他の用途にも適することは言うまでもないが、特に攻撃
的環境内において電磁窓として使用するのに通した保護
遮蔽体および情いを製造するために役立つ。
発明の目的 本発明の目的の1つは、窒化アルミニウムおよび窒化ホ
ウ素から成る組成を持ったセラミック材料で作られかつ
特定の電磁線スペクトルに対する透明性、組成不変の蒸
発特性、調節可能な誘電特性、改善された耐熱衝撃性、
改善された機械的強度および靭性、改善されたスポーリ
ング抵抗性、改善された後退速度並びに優れた耐火性を
示す新規で改良されたセラミック成形品を提供すること
にある。
また、所定の撮動数スペクトル内の電磁線に対して透明
であると同時に、攻撃的環境内における熱衝撃および圧
力衝撃に対して改善された抵抗性を有する新規で改良さ
れたセラミック遮蔽体を提供することも本発明の目的の
7つである。
更にまた、改善された耐熱衝撃性および耐機械衝撃性を
有すると同時に、乗物の窓用開口部の形状および乗物の
外部輪郭に合致するように成形された新規で改良された
乗物用の電m窓を提供することも本発明の目的の/っで
ある。
更にまた、電磁線に対して透明なセラミック遮蔽体(た
とえば電磁窓)の製造方法でi)って、窒化アルミニウ
ムと窒化ホウ素との混合物を使用することによって機械
的強度および靭性に優れた遮蔽体を生シ出す新規で改良
された方法を提供することも本発明の目的の1つである
更にまた、窒化ホウ素および窒化アルミニウムから成り
かつ所定の振動数スペクトル内の電磁線に対して透明な
セラミック遮蔽体を使用することにより、電磁線を用い
て通信を行う装置を熱衝撃および圧力衝撃から保護する
ための新規で改良された方法を提供することも本発明の
目的の1つである。
発明の概要 本発明の上記およびその他の目的は、所定の振動数スペ
クトル内の電磁線に対する透明性、組成不変の蒸発特性
、調節可能な誘電特性、改善された耐熱衝定性、改善さ
れた機械的強度および靭性、改善されたスポーリング抵
抗性、改善された後退速度並びに優れた耐火性を示す禅
合材料から成る(電磁窓のごとぎ)新規で改良されたセ
ラミック成形品およびそれの製造方法を提供することに
よって達成される。上記セラミック成形品の製造方法は
、(5)(a)少なくともq5(容量)俤の純度を壱し
かつ約7qμより大きい粒径の粒子を実質的に含まない
窒化アルミニウム粉末とfbl少なくとも9ダ(容量)
%の純度を有しかつ約10μより大きい粒径の粒子を実
質的に含まない約θθ/〜約5θ(容量)%の窒化ホウ
素粉末とを混合し、fL(lこうして得られた混合物を
実質的に所望の形状に成形し、次いでfcl構造用セラ
ミックを生成するのに十分な温度、圧力および時間条件
を使用しながら非酸化性雰囲気中において前記混合物を
高密度化する諸工程を含むものである。
こうして得られたセラミック成形品(たとえは電磁窓)
は、所定の振動数スペクトル内の電磁線を用いながら電
磁窓を通して連イgを行う装置の能力を損うことなく、
熱衝撃や圧力衝撃に原因する損傷から該装置を保護する
ために使用することができる。たとえば、かかる装置が
乗物の内部に配置されている場合、電磁窓は乗物の窓用
開口部の形状およびかかる開口部付近の外部輪郭に合致
するように成形され、そして該装[I2′を損傷から保
訛するために使用される。
本発明の上記およびその他の目的は、添付の図面を参照
しながら以下の詳細な説明を読むことによって自ら明ら
かとなろう。
3、発明の詳細な説明 窒化アルミニウムは、レーダ透明性および強度を要求す
る用途(たとえば高速航空機における電磁窓としての用
途)のための構造用セラミック製品の製造に適する幾つ
がの特性を有している。ある面から見れば窒化アルミニ
ウムは好適である場合もあるが、上記の用途にとって完
全に望ましいと言える組合せの特性を有しているわけで
はない。
本発明に従えば、窒化アルミニウム母体中に窒化ホウ素
粒子を分散させて複合材料を生成した場合、かかる複合
材料は純粋な窒化アルミニウムにおいて既に存在してい
るff1lしい特性(たとえばレーダ透明性や組成不変
の蒸発特性)を保存しながらもある棟の新規で意外な望
ましい特性を有することが見出された。
本発明においては、窒化アルミニウム粉末および窒化ホ
ウ素粉末を混合し、成形し、次いで高密度化することに
より、約θ07〜約50(Will)係の窒化ホウ素を
含んだ多相粒状セラミック材料が製造される。このよう
に窒化ホウ素は複合材料の少量成分でρ)って、後述の
添加剤を別にすれば、複合材料の残部は実質的に常化ア
ルミニウムから成る。すなわち、窒化アルミニウムは複
合材料の約50(容量)憾ないし約ワヲ、q9(容M)
%を占めるのである。上記の混合、成形および高誓度化
は、健全な品質の構造用セラミンクを製造するため当業
界において公知である技術に従って行えばよい。
本発明方法のD合工程の主たる目的は、窒化アルミニウ
ム粉末中に窒化ホウ累粉末を分散さ七、それによって複
合材料を生成させることにある。
ある種の好適な実施の態和・に従えは、混合上程中にお
いて摩砕による粉末粒度の低減も行われる。
このような混合および摩砕は、任意適宜の装置たとえば
通常のボールミルのごとき摩砕装置内において行うこと
ができる。なお、本明細噛中において使用される「混合
」という用語は、窒化アルミニウム粉末中に窒化ホウ素
粉末を分散させ、それによって指定粒度の窒化ホウ素−
窒化アルミニウム混合物を生成するために役立つような
摩砕を含んだ任意の一操作または混合と摩砕との任意の
組合せを意味するものである。こうして得られた混合物
は、必要に応じて先ず中間製品に加工し、次いで高密度
化することによっ℃セラミック成形品を製造することが
できる。
本発明の範囲内において使用し得る最大粒度は、窒化ア
ルミニウムについては約74tμであり、また窒化ホウ
素については約10μである。なお、窒化アルミニウム
に関する最大粒度は約&4μであることが好ましく、ま
た窒化ホウ素に関する最大粒度は約/μであることが好
ましい。一般的に言えば、窒化アルミニウム粉末および
窒化ホウ素粉末の粒度は実際上の製造限界が許す限り小
さいものとする。それらの粒子は凝集する傾向があるた
め、通常の摩砕技術によって得ることのできる粒度範囲
は制限を受けるのが普通である。とは言え、本発明にお
いては分子レベルに至るまでの範囲の粒度を対象とする
ことが意図されている。
粒度および凝集度の低減が得られるという理由により、
粉末の混合および摩砕を同時に行うことが好適である。
このような粒度および凝集度の低減の結果として、窒化
アルミニウム中には窒化ホウ素が高度に分散されるため
、たとえば機械的強度や靭性の領域において優れた特性
を有するセラミックが得られることになる。好適な混合
方法は、摩砕媒体(たとえばA&Os )の存在下でサ
ブミクロ7粒度の窒化ホウ素粉末と粒度/7!yμ未満
の窒化アルミニウム粉末とを4時間にわたって摩砕する
ことである。粒度を更に低減させて一層完全な混合を達
成するため、摩砕操作時には液体媒質(たとえば当業界
において公知である数種の不活性かつ非反応性液体媒質
中の任意のもの)を追加使用することもできる。適当な
液体媒質の実例としてはアセトンが準げられるが、それ
に限定されるわけではない。好適な実施の態様に従えば
、混合上程はアセトンを液体媒質として使用しながら窒
化アルミニウムおよび窒化ホウ素に湿式摩砕を施すこと
を含む。
上記の混合物を高密度化することによってセラミック成
形品を製造するためには、当業界において公知の任意の
方法、たとえば熱間圧縮、熱間等圧圧縮、無圧焼結など
やそれらの技術の特定の組合せを使用すればよい。これ
らの方法は、様々な温度、圧力および時間栄件を使用す
ることにより、離散状態のセラミック粉末を結合合体し
て高密度のセラミック成形品を生み出す。本発明に従っ
て構造用セラミックを生成するために使用される温度、
圧力および時間条件は特に規定されないのであって、当
業者は混合物を高密度化して構造用セラミックを生成す
るための適当な条件を自ら設定することができる。ただ
必要とされるのは、構造用セラミックを生成するのに十
分な温度、圧力および時間条件を使用しながら混合物の
高密度化工程を実施することのみである。好適な条件の
組合せの実例を下記第1表中に示す。
第1表 窒化アルミニウム中に各種濃度の 窒化ホウ素を添加して得られた複合材料θ /70θ 
32,27 9θ N、 3.2乙5 /700 乙7
0乙 90 N、 3.291θ 17θ067θ4 
9ON2 3.2乙15 /7θ0 9000 3θ 
Ar 2.9乙コ5 /7θOl、7θ6 ワθ N2
3.θλ3! /70θ 乙7θb 90 N、 2.
9!;一部の高密度化方法(たとえば熱間等圧圧縮や無
圧焼結)においては、高密度化に先立って中間製品への
加工が必要とされる。中間製品への加ZI一工程はセラ
ミック成形品の形状イ・]与を伴うから、成形および加
工は同時に行われることになる。中間製品への加工方法
は当業者にとって公知であって、たとえば金型圧縮等圧
圧縮およびスリップ鋳造が挙げられるが、それらにのみ
限定されるわけではない。このように、本発明方法に従
えば、高密度化に先立つ中間製品への加工工程は必須の
工程である場合もあるし、また好適な工程である場合も
ある。
なお、窒化アルミニウム粉末および窒化ホウ素粉末は酸
化を受け易いから、いずれの加工段階においても非酸化
性雰囲気によ、ってこれらの粉末を保設しなければなら
ないことは言うまでもない。
非酸化性雰囲気として使用するのに適した不活性環境と
しては、たとえば、真空、窒素、貴ガスなどが挙げられ
る。
窒化アルミニウム粉末および窒化ホウ素粉末は、構造用
セラミックの一体性を損なわせたり、あるいは複合材料
の所望の特性または性質のいずれかを損わせたりするよ
うな仕方で成分と反応する不純物を含んでいてはならな
い。本発明に従えば、少なくとも約95(容f)%の純
度を有するように粉末を精製することが(不可欠ではな
いけれども)望ましい。なお、これらの粉末は一層高い
純度たとえば約qg(容駄)憾の純度を不することが好
ましい。実際上の限界が許す限り、これらの粉末は約9
9.9C容歌)%の純度を41するものとする。高純度
粉末の使用は複合材料のある種の特性を改善し、それに
より複合旧料は′#IL1m窓としての使用に適したも
のどなる。たとえば、高純度粉末はレーダ透明性を改善
するのが通例である。はとんどの場合、不純物は窒化r
ルばニウム−窒化ホウ素複合材料が元来示す優れたレー
ダ透明性を低下させるのである。
窒化アルミニウムは、一つには組成不変の蒸発特性を有
することにより、窒化アルミニウムーツ督化ホウ素複合
劇料の主成分として使用される。に11成不変の蒸発特
性を持った物質の表面には、成分金属(すなわち窒化ア
ルミニウムの場合にはアルミニウム)の凝縮が起こらな
い。≦だ化ホウ素のように組成不変でない蒸発特性を持
った物質において見られる凝縮金属の存在は、レーダ透
明性を低減または妨害する。複合材料の蒸発に際して組
成不変の蒸発特性が得られるようにするため、複合材料
中における窒化ホウ素の容量パーセントが特定の値を取
る場合には少量の酸素含有化合物を随意に添加すること
ができる。これらの酸素含有化合物は、ホウ素が電磁窓
の表面上に金属として沈着するのを防止することにより
、組成不変でない蒸発特性がもたらす望ましくない効果
を防止することができる。かかる酸素含有化合物は、任
意の酸化剤とりわけ酸化アルミニウム、酸化ホウ素また
は二酸化ケイ素のごとき酸化物として導入すればよい。
なお、レーダ透過性を顕著または実質的に低下させるよ
うな酸化剤は使用すべきでない。
場合によっては、かかる酸化剤を約5(容量)憾までの
割合で複合材料に添加することができる。
とは言え、酸化剤の占める割合は約コ(容量)%以下で
あることが好ましい。通常、ある種のかかる化合物は窒
化アルミニウム粉末および窒化ホウ素粉末中に不純物と
して様々な割合で存在している。
本発明の遮蔽体または電磁窓は、電磁線を用いて通信を
行う装置fと熱衝撃源および圧力衝撃諒との間に配置さ
れる。乗物においては、電磁窓を乗物の構造体中に組込
むことにより、第2AおよびJB図にそれぞれ示された
ようなレードームまたはアンテナ窓が形成される場合が
ある。後者の場合には、電磁窓または遮蔽体が乗物の適
当な窓用開口部にはめ込まれ、そして一方の表面が熱衝
撃および圧力衝撃源に暴露される。この場合、図示のご
とく、上記の表面は窓用開口部付近における乗物の外部
輪郭に合致し、かつそれと同一の面内に存在する。
以下の実質例は、セラミック成形品の製造方法に関して
本発明の実施を一層詳しく説明するものである。これら
の実施例はもっばら例示を目的とするものであって、本
発明の範囲を制限するものと解すべきでない。
窒化アルミニウムと゛窒化ホウ素との複合材料から成る
5種の電磁窓を本発明の方法に従って製造した。それに
加えて、純粋な窒化アルミニウムから成る電磁窓も比較
の目的で製造した。各々の電磁窓は窒化ホウ素を様々な
割合で含有していた。
すなわち、第1表中に示された濃度の下でサブミクロ7
粒度の市販窒化ホウ素粉末を一325メツ7ユの市販窒
化アルミニウム粉末と混合した。摩砕媒体としてA40
.を使用し、液体媒質としてアセトンを使用し、かつポ
リプロピレン、ポリエチレン、フッ素化エチレンプロピ
レン、ポリアロマ−およびポリカーボネートのととぎ材
料から成る適当なプラスチックジャ:たとえばナルゲン
(Nalgene−商標)ジャーを使用しながら、6時
間にわたって上記の混合物に湿式摩砕を施した。窒化ア
ルミニウムには吸湿性があるから、全ての粉末は大気と
の接触を最小限に抑えるためにドライボックス内で収扱
った。適当な金型ライナたとえばグラホイル(Graf
oil−商標)ダイライナのごとき柔軟な黒鉛テープを
含む金型内にかかる粉末混合物を装入し、そして第7表
中に示された温度、圧力、時間および雰囲気条件の下で
熱間圧縮を施した。こうして得られた各々のセラミック
成形品の密度を第1表中に示す。
fi/図は、窒化アルミニウム中に75(容IIt)係
の窒化ホウ素を分散させた混合物を熱間圧縮により高密
度化して得、られたミクロ組織を示す顕微鏡写真の線描
図である。図中、暗色の部分は4化ホウ素相を示してい
る。
垂直に入射した信号に対するレーダ透過性電磁窓の透明
度は、次式によって近似的に表わされる。
′rミe−” tl) 式中、Tは分数透過率、Xは電磁窓の厚さ、そしてBは
厚さの逆蚊を単位とする吸収係数である。
吸収係数Bはまた、自由空間レーダ波長λ。が一定の場
合、次式のごとくに誘電率K ’ %よび損失係唇ンt
an /Jによって規定される。
式fl)および(2)かられかるillす、誘電率また
は損失係数が小さくなるほど吸収係数は小さくなり、従
ってレーダ透明度は高くなる。
第3およびtl並びに第2表には、第1表中に示された
3種の窒化アルミニウムー窒化ホウ素複合材料から成る
電磁窓のg−!;G’dzにおけるレーダ透過特性(す
なわち誘電率および損失係数)が温度および組成の関数
として示されている。いずれの場合にも、一定温度下に
おける誘電率および損失係数は複合材料中における窒化
ホウ素の容量バーセントの増加に伴って低下する。この
ような低下は、式(1)および(2)によって示される
ごとく、直ちにレーダ透明度の改善となって現われる。
レーダ透過特性が全体的に向上しているばかりでなく、
窒化ホウ素の容量パーセントの増加により、誘電率の温
度感受性がデータの全範囲にわたって低下しかつ損失係
数の温度感受性がl、 00 ’c以上の範囲において
低下していることも明らかである。すなわち本発明の電
磁窓では、菫化ホウ素の増加に伴って透過率が向上する
ばかりでなく、温度上昇に原因する透過率の低下の度合
も減少するのである。
第1表中に示された実施例においては、随意使用の酸化
剤を複合材料に添加しなかったが、かかる酸化剤は窒化
アルミニウム粉末または窒化ホウ素粉末中に不純物とし
て存在することが多い。そのため、ここで試験した窒化
ホウ素の各量バーセットに関して言えば、窒化アルミニ
ウムー窒化ホウ素複合材料から成る電磁窓は組成不変の
蒸発特性を示すものと信じられる。
窒化アルミニウムに窒化ホウ素の分散相を添加して得ら
れる複合材料においては、機械的強度および靭性あるい
は曲げ強さの顕著な改善が見られる。このような改善の
結果、窒化アルミニウムー窒化ホウ素複合材料から成る
電磁窓は一層広い範囲の機械圧や圧力衝撃に耐え得るこ
とになる。窒化アルミニウムは中等度の機械的強度およ
び靭性を示す。しかるに、窒化アルミニウムに窒化ホウ
素を添加すると、曲げ強さおよび靭性に関して好ましい
相乗効果が現われる。このような相乗効果が起こるのは
、窒化ホウ素の濃度が約5〜約35(容i)%の範囲内
にある場合である。第S図には、ボンド/平方インチ単
位の曲げ強さが窒化ホウ素の容量パーセントの関数とし
て示されている。
窒化アルミニウムー窒化ホウ素複合側斜から成る本発明
のセラミック成形品は純粋な窒化アルミニウムまたは純
粋な窒化ホウ素から成るセラミック成形品よりも太きい
曲げ強さを示すことがわかる。
窒化アルミニウム母体中に分散した窒化ホウ素の量を変
化させた場合、本発明のセラミック成形品の耐熱衝撃性
は顕著に変動する。窒化アルミニウムは中等度の耐熱衝
撃性を示す。しかるに、窒化ホウ素を添加するとこの特
性が顕著に向上する。
下記の第3表中にはかかる耐熱衝撃性の1−上が示され
ている。窒化ホウ素の濃度がO(容量)%から23C容
量)係になると秒単位の破損時間がノ倍以上となるが、
これは靭性(すなわち、亀裂の広がりに対する抵抗性)
の顕著な改善を表わしている。更にまた、耐熱衝撃性に
ついて好ましい相関関係が見られることは、窒化アルミ
ニウムから成るセラミック成形品の中程度のスポーリン
グ抵抗性に比べてスポーリング抵抗性が向上しているこ
との指標でもある。なお耐熱衝撃性の試験は、ディー・
ビー拳エッチeハッセルマ7J6よびアール・エイ・ケ
ラ−(D、P、H,Hasselman & R,A、
Kel Ier )編「サーマル・ストレシズ・イン・
シビアーエンバイロ7メンツ(’r++ermal 5
tresses in SevereEnvironm
ents ) J (ブレナムsバプリy ’/ 7グ
社、19g0年)の333〜566頁に記載されたシュ
ウイル、タンシリおよびムシカント(S clmi 1
1e。
’ranzlli &Musikant )の方法に従
い、第1表中に示された複合材料に関して行った。
第3表 窒化アルミニウムー窒化ホウ素複合材料から成るセラミ
ック成形品(たとえば電磁窓)は、後退速度が調節可能
であるという追加の利点をもイj(。
でいる。ここで百5後退速度とは、主として融食効果に
よる複合材料の摩耗速度として定義されたものであるが
、粒子(たとえば山、あられ、塵埃など)の衝撃による
侵食が含まれることもある7゜本発明に従えば、複合材
料中における窒化ホウ素の量に応じ、セラミック成形品
の後退速度を(小さい坪量パーセントに対応する)大き
い値から(大きい坪量パーセントに対応する)小さい値
にまでわたっ工調節することができる。それ故、電磁窓
の後退速度を周囲の遮熱材の後退速度と整合させること
ができるから、後退速度の不整合に伴う空気力学的な問
題を回避することができるのである。
耐熱衝撃性、機械的強度および靭性、並びに上記に列挙
されたその他の性質が所望される場合には、本発明に従
っ1窒化アルミニウムー窒化ホウ素二元複合材料を使用
することにより、電磁線または電磁エネルギーに対して
透明なセラミック成形品を製造することができる。かか
る複合材料は、電磁窓における使用に限定されることは
な“(、上記に列挙された性質の少なくともlっを有す
ることが要求されるその他の種類の遮蔽体や各種の製品
においても使用することができる。
当業者には本発明の様々な変更・物、改変物、置換物、
変形物および同等物が想像されるかも知れないが、本発
明の範囲はもっばら前記特許請求の範囲のみによって限
定されることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図は15(各項)%の窒化ホウ素粒子を窒化アルミ
ニウム母体中に分散させかつ高密度化を施して得られた
セラミック複合材料の金属組織を示す顕微鏡写真(倍率
20θX)の線描図、第λAおよび2B図は外部環境と
アンテナ装置との間に配置された電磁窓(レードーム、
アンテナ窓)を含む高速乗物の2種の形態を示す略図、
第3図は誘電率が温度に依存することを各種の°メ化ア
ルミニウムー窒化ホウ素複合材料に関して示すグラフ、
第9図は損失係数が温度に依存することを各種の窒化ア
ルミニウムー窒化ホウ素複合tA科に関して示すグラフ
、そして第5図は窒化アルミニウムー窒化ホウ素複合材
料の曲げ強さを該複合拐料中における窒化ホウ素の容微
パーセントの関数として示すグラフであるlゆl’#−
5□’14−A−に−f、−E、、!1..y4!−ヨ
コ AIJV−βN杼針…6詩e!?−テ絨白録3ダ3 AJlR−BN ;/L#J’?f)rの項月1級μ刀
[(象×/ρρθ〕

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /、(a)少なくとも、約95(容量)%の純度を有し
    かつ実質的に約/θμの最大粒度を有する約θ01〜約
    35(容量)%の窒化ホウ素並びに(bl少なくとも約
    75(容量)%の純度を有する窒化アルミニウムから成
    る組成を持ったセラミック拐料で作られていることを特
    徴とする成形品。 λ、前記窒化ホウ素および前記窒化アルミニウムが少な
    くとも約9g(容量)鴫の純度を有する特許請求の範囲
    第1 ff1記載の成形品。 3、約2(容#)%までの酸化剤を含有する特許請求の
    範囲第1項記載の成形品。 ゲ、前記酸化剤が酸化アルミニウム、酸化ホウ素および
    二酸化ケイ素から成る群より選ばれる特許請求の範囲第
    3項記載の成形品。 5− fal少なくとも約95(g量)%の純度を有す
    る約θθ/〜約35(容量)憾の窒化ホウ素分散体並び
    に(1))少なくとも約95(容1t)%の純度を有す
    る窒化アルミニウムから成る組成を持ったセラミック側
    斜で作られていて、所定の振動斂スペクトル内の電磁線
    に対して透明な窓。 6、前記窒化ホウ素が実質的に約/θμの最大粒度を有
    する特許請求の範囲第5項記載の窓。 7、前記窒化ホウ素および前記望化アルミニウムが少な
    くとも約9EC容量)%の純度を有する特許請求の範囲
    第5項記載の窓。 g、約2(容量)係までの酸化剤を含有する特許請求の
    範囲第S項記載の窓。 7、前記酸化剤が酸化アルミニウム、酸化ホウ素および
    二酸化ケイ素から成る群より選ばれる特許請求の範囲第
    5項記載の窓。 /θ、 (A)’(a)少な(とも95(容量)%の純
    度を治しかつ約7弘μより大きい粒度の粒子を実質的に
    含まない少なくとも50(容量)%の窒化アルミニウム
    粉末とfbl少なくとも95(容量)%の純度を有しか
    つ約lθμより大きい粒度の粒子を実質的に含まない約
    θθl〜約Sθ(容量)%の窒化ホウ素粉末とを混合し
    、(刑こうして得られた混合物を実質的に所望の形状に
    成形し、次(・で(Q構造用セラミックを生成するのに
    十分な温度、圧力および時間条件を使用しながら非酸化
    性雰囲気中において前記混合物を高密度化する諸工程か
    ら成るこトラ特徴とするセラミック成形品の製造方法。 //、約/〜約35(容It)eIbの前記窒化ホウ素
    粉末が前記窒倶アル、+49ム粉末と混合される特許請
    求の範囲第1θ項記載の方法。 /2.前記混合工程中において前記混合物が摩砕される
    特許請求の範囲第10項記載の方法。 /3.前記摩砕が液体媒質中において実施される特許請
    求の範囲第12項記載の方法。 び、前記成形工程が前記混合物を中間製品に加工するこ
    とから成り、かつ前記高密度化工程が前記中間製品に熱
    間等圧圧縮を施すことを含む特許請求の範囲第1θ項記
    載の方法。 15、前記成形工程が前記混合物を中間製品に加工する
    ことから成り、かつ前記高密度化工程が前記中間製品に
    無圧焼結を施すことを含む特許請求の範囲第1θ項記載
    の方法。 /A、前記成形および高密−変化工程が熱間圧縮によっ
    て同時に実施される特許請求の範囲第1θ項記載の方法
    。 /7.前記窒化アルミニウム粉末および前記窒化ホウ素
    粉末が少なくとも9g(容量)係の純度を有する特許請
    求の範囲第70項記載の方法。 7g、前記窒化アルミニウム粉末が約++μより大きい
    粒度の粒子を実質的に含まない特許請求の範囲第1O項
    記載の方法。 /γ、前記窒化ホウ素粉末が約/μより大きい粒度の粒
    子を実質的に含まない特許請求の範囲第70または1g
    項記載の方法。 〃、約2(容(1)%までの酸化剤を前記混合物に添加
    する工程を含む特許請求の範囲第1θ川記載の方法。 2/、前記酸化剤が酸化アルミニウム、酸化ホウ素およ
    び二酸化ケイ素から成る群より選ばれる特許請求の範囲
    第20項記載の方法。 2コ、囚(a)少なくとも93(容量)チの純度を有す
    る少なくとも5θ(NIL)%の窒化アルミニウム粉末
    と(bl少なくとも95(容量)%の純度を有する約θ
    Ol〜約50(yit)%の窒化ホウ素粉末とを混合し
    、(11)こうして得られた混合物を実質的に所望の形
    状に成形し、次いで(Q構造用セラミックを生成するの
    に十分な温度、圧力および時間条件を使用しながら非酸
    化性雰囲気中において前記混合物を高密度化する諸工程
    から成ることを特徴とする、所定の振動数スペクトル内
    の電磁線に対して透明な窓の製造方法。 、23.前記窒化ホウ素粉末が実質的に約lOμの最大
    粒度を有し、かつ@配室化アルばニウム粉末が実質的に
    約711.μの最大粒度を有する特許請求の範囲第22
    項記載の方法。 、2グ、約/〜約35(容量)%の前記窒化ホウ素粉末
    が前記窒化アルミニウム粉末と混合される特許請求の範
    囲第23項記載の方法。 25、前記混合工程中において前記混合物が摩砕される
    l特許請求の範囲第22項記載の方法。 2Emj記摩砕が液体媒質中において実施される特許請
    求の範囲第25項記載の方法。 27、前記成形工程がiif記混合物を中間製品に加工
    することから成り、かつ前記高密度化工程が011記中
    間製品に熱間等圧圧縮を施すことを含む特許請求の範囲
    第23項記載の方法。 2g、前記成形工程が前H己混合物?V中間製品に加工
    することから成り、かつ前記高密度化工程がil前記間
    製品に無圧焼結を施すことを含む特許請求の範囲第23
    項記載の方法。 フタ。前記成形および高密度化工程が熱間圧縮によって
    同時に実施される特許請求の範囲第23項記載の方法。 30、前記窓が乗物の窓用間1」部に配置される場合に
    おいて、前記電化ホウ素粉末が約/μより大きい粒度の
    粒子を実質的に含−1:1゛、杓/〜約3.5(容量)
    %の前記q化ホウ素か4il記窒化アルミニウムと混合
    され、前記窒化アルミニウム粉末および前記窒化ホウ素
    粉末がq&(Win:)%の純度を有し、かつ前記成形
    工程が前記窓の形状を前記開口部の形状に対して実質的
    に合致させる′ことを含む特許請求の範囲第23項記載
    の方法。 3/、前記窒化アルミニウム粉末および前記窒化ホウ素
    粉末が少なくとも9g(M量)%の純度を有する特許請
    求の範囲第23項記載の方法。 32、前記窒化アルミニウム粉末が約−44μより大ぎ
    い粒度の粒子を実質的に含まない特許請求の範囲第23
    項記載の方法。 33、前記窒化ホウ素粉末が約lμより大きい粒度の粒
    子を実質的に含まない特許請求の範囲第3または32項
    記載の方法。 3’1.約2(容量)チまでの酸化剤を前記混合物に添
    加する工程を含む特許請求の範囲第23項記載の方法。 35、前記酸化剤が酸化アルミニウム、酸化ホウ素およ
    び二酸化ケイ素から成る群より選ばれる特許請求の範囲
    第3’1項記載の方法。 36、電磁線を用いて通信を行う装置を熱衝撃および圧
    力衝撃源から保護する方法において、(Al(Al少な
    くとも約95(容量)係の純度を有しかつ約lOμ以下
    の粒度を有する約θ0/〜約35(容量)%の窒化ホウ
    素をlb)実質的に少なくともq5(容量)%の純度を
    有する窒化アルミニウム中に分散させて成るセラミック
    複合側斜を成形することにより、所定の振動数スペクト
    ル内の電磁線に対して透明な遮蔽体を製造し、次いで(
    B)前記遮蔽体を前記熱衝撃および圧力衝撃源と前記装
    置との間に配置することを特徴とする方法。 37、前記装置が前記所定の振動数スペクトル内の電磁
    線に対し概して不透明な乗物の内部に配置される場合に
    おいて、前記成形工程が前記遮蔽体の形状を前記乗物の
    窓用開口部の形状およびlI記開開口部付近おける前記
    乗物の外部輪郭に対して実質的に合致させることを含む
    特許請求の範囲第36項記載の方法。 3g、前記セラミック複合材料中の前記窒化ホウ素およ
    び前記窒化アルミニ9ムか少なくとも約9g(容量)%
    の純度を有する特許請求の範囲第37項記載の方法。 39、前記セラミック複合材料が約2(容量)%までの
    酸化剤を含む特許請求の範囲第37項記載の方法。 り0.前記酸化剤が酸化アルミニウム、酸化ホウ素およ
    び二酸化ケイ素から成る群より選ばれる特許請求の範囲
    第39項記載の方法。
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