JPS60161378A - サイアロン焼結体の製造方法 - Google Patents
サイアロン焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS60161378A JPS60161378A JP59014669A JP1466984A JPS60161378A JP S60161378 A JPS60161378 A JP S60161378A JP 59014669 A JP59014669 A JP 59014669A JP 1466984 A JP1466984 A JP 1466984A JP S60161378 A JPS60161378 A JP S60161378A
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- JP
- Japan
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- sintered body
- sialon
- sintering
- powder
- mixed powder
- Prior art date
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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】
本発明は、サイアロン焼結体の製造方法の改良に関する
ものである。
ものである。
υイアロン焼結体は、β−３ｉ３Ｎ、Ｉの＄１をＡＩで
、ＮをＯでそれぞれ置換したβ′サイアロンを主相とす
るものであり、耐熱性、耐酸化性。
、ＮをＯでそれぞれ置換したβ′サイアロンを主相とす
るものであり、耐熱性、耐酸化性。
耐蝕性などの特性に優れており、高温高強度構造用材料
として使用されている。
として使用されている。
サイアロンの焼結は、従来はボッ［・プレス法によるも
のが主体であったが、ホッｌ〜プレス法では複雑形状の
物が作れずコス［・も高くなるので、最近は一部の用途
を除いて工業的には不適当であるどされている。また、
これに代る方法として、加圧Ｎ２中で焼結する方法も考
案されたが、この方法は炉体の強度を高める必要があり
、操作も複雑となる点で問題があった。
のが主体であったが、ホッｌ〜プレス法では複雑形状の
物が作れずコス［・も高くなるので、最近は一部の用途
を除いて工業的には不適当であるどされている。また、
これに代る方法として、加圧Ｎ２中で焼結する方法も考
案されたが、この方法は炉体の強度を高める必要があり
、操作も複雑となる点で問題があった。
これに対し、常圧焼結法は、大気圧のＮ２中で焼結を行
うもので、特に装置のロスト．操作の容易性、大間生産
が容易であるなどの点で、工業的に最も優れたサイアロ
ンの焼結方法であるとされている。
うもので、特に装置のロスト．操作の容易性、大間生産
が容易であるなどの点で、工業的に最も優れたサイアロ
ンの焼結方法であるとされている。
しかし、常圧焼結法を行う揚台には、焼結中にＳｌ ３
Ｎａ原１ｆＡ扮、およびサイアロンの熱分解が起こり、
それが焼結収縮を妨げ、最終的な焼結体の組成も原料組
成ど異ってしまうという欠点かあつＩｌ、−０ この欠点をなくすために、例えば、 （１）原料成形体の周囲を成形体と同一組成の粉末で覆
う方法、 （２）Ｓｉ ３ ＮａとＳｉ ０２の混合粉末で覆う方
法 などが提案されているが、いずれの方法を用い−でも原
料粉末の飛散防止を完全にはおさえられず、混合粉末と
成形体との付着、混合粉末の焼結固化等の問題があり、
表面肌の良好なサイアロン焼結体を得ることは困難であ
った。
Ｎａ原１ｆＡ扮、およびサイアロンの熱分解が起こり、
それが焼結収縮を妨げ、最終的な焼結体の組成も原料組
成ど異ってしまうという欠点かあつＩｌ、−０ この欠点をなくすために、例えば、 （１）原料成形体の周囲を成形体と同一組成の粉末で覆
う方法、 （２）Ｓｉ ３ ＮａとＳｉ ０２の混合粉末で覆う方
法 などが提案されているが、いずれの方法を用い−でも原
料粉末の飛散防止を完全にはおさえられず、混合粉末と
成形体との付着、混合粉末の焼結固化等の問題があり、
表面肌の良好なサイアロン焼結体を得ることは困難であ
った。
本発明の目的は、従来法による上記の問題点を解決し、
焼結時の原料の飛散、原料成形体と被覆粉末の反応を防
止し、表面肌の良好なサイアロン焼結１本を常圧Ｎ２下
の焼結により得る方法を提供するものである。
焼結時の原料の飛散、原料成形体と被覆粉末の反応を防
止し、表面肌の良好なサイアロン焼結１本を常圧Ｎ２下
の焼結により得る方法を提供するものである。
本発明者らはサイアロン焼結時の原料の飛散はＳｉＯガ
スの発生が原因どなることに着目し、焼結にあたっては
、Ｓｉ０分圧を生ずる粉末で覆うこと、また、同時に被
覆粉末と成形体との反応を抑制することが必要であるこ
とを課題とし、鋭意検８１の結果、Ｓ：、＋ＮａとＢＮ
を主成分とする混合粉末を焼結時の被覆粉末として用い
ることにより原料の飛散を防止し、かつ、従来法では困
難であった良好な焼結肌を持つ焼結体の製造法を確立し
たものである。
スの発生が原因どなることに着目し、焼結にあたっては
、Ｓｉ０分圧を生ずる粉末で覆うこと、また、同時に被
覆粉末と成形体との反応を抑制することが必要であるこ
とを課題とし、鋭意検８１の結果、Ｓ：、＋ＮａとＢＮ
を主成分とする混合粉末を焼結時の被覆粉末として用い
ることにより原料の飛散を防止し、かつ、従来法では困
難であった良好な焼結肌を持つ焼結体の製造法を確立し
たものである。
すなわち、本発明は、０．５〜２ｋ（］ ／ｃｍ２のＮ
２カス雰囲気下、１６００〜１９５０°Ｃの焼結温度に
おいて、勺イアロンの成形体を３ｔ３Ｎ４とＢＮを主成
分とする混合粉末で覆い、加熱焼結することを特徴とす
るものである。本発明サイアロン焼結体は、一般式５Ｆ
−ｚ △ｌ、Ｏ，ｔｖｌ、、−２（ｚはＯ〜４．２）で
表わされるβ′サイアロンを主相とし、他の相どじてＳ
ｉ 、ＡＩ 、０．Ｎ等を含む非晶質相および／′また
は結晶相を有するものである。この時、Ｓ ｌ ３ Ｎ
Ａ （ｆ）ｍｍｌｔｌｃ１３０〜９５％、ＢＮの重量
比は５〜７０％の範囲に入れることが望ましい。
２カス雰囲気下、１６００〜１９５０°Ｃの焼結温度に
おいて、勺イアロンの成形体を３ｔ３Ｎ４とＢＮを主成
分とする混合粉末で覆い、加熱焼結することを特徴とす
るものである。本発明サイアロン焼結体は、一般式５Ｆ
−ｚ △ｌ、Ｏ，ｔｖｌ、、−２（ｚはＯ〜４．２）で
表わされるβ′サイアロンを主相とし、他の相どじてＳ
ｉ 、ＡＩ 、０．Ｎ等を含む非晶質相および／′また
は結晶相を有するものである。この時、Ｓ ｌ ３ Ｎ
Ａ （ｆ）ｍｍｌｔｌｃ１３０〜９５％、ＢＮの重量
比は５〜７０％の範囲に入れることが望ましい。
本発明において、リーイアロンの原料としては、３＋３
Ｎａ、△１２０３．△ＩＮ固溶体、Ｙ２Ｏ３粉末を用い
、これらを混合し、この原料粉末を所定の形状に各種成
形法により成形する。この成形体をカーボン、窒化ケイ
素、ザイア［１ンなとて作製したるつぼ中に設置する。
Ｎａ、△１２０３．△ＩＮ固溶体、Ｙ２Ｏ３粉末を用い
、これらを混合し、この原料粉末を所定の形状に各種成
形法により成形する。この成形体をカーボン、窒化ケイ
素、ザイア［１ンなとて作製したるつぼ中に設置する。
このとさ、成形体の表面全体が３ｉ３ＮａとＢＮを主成
分とする混合粉末により均一に覆われるようにづる。こ
の混合粉末の混合比は、Ｓｉ ３ Ｎａ ：ＢＮか３０
〜９５％；５−７０％であることが必要で、好ましくは
６０〜８０％：２０〜４０％である。５１３Ｎａの混合
比が３０％未満では成形体からの８１０の飛散を十分に
防ぐためのＳｉＯの分圧が得られず、９５％を越えると
混合粉が成形体に（」着し良好な焼結肌は得られない。
分とする混合粉末により均一に覆われるようにづる。こ
の混合粉末の混合比は、Ｓｉ ３ Ｎａ ：ＢＮか３０
〜９５％；５−７０％であることが必要で、好ましくは
６０〜８０％：２０〜４０％である。５１３Ｎａの混合
比が３０％未満では成形体からの８１０の飛散を十分に
防ぐためのＳｉＯの分圧が得られず、９５％を越えると
混合粉が成形体に（」着し良好な焼結肌は得られない。
また、ＢＮは被覆粉末と成形体との付着防止。
被覆粉末の固化防止のため最低５％必要である。
焼結温度は１６００〜１９５０°Ｃ１好ましくは１７０
０〜１８５０°Ｃである。１６００℃未満では液相が生
じないため緻密化が十分には進まず、１９５０ ’Ｃを
越えると５１３Ｎ４の分解反応が著しく、大気圧Ｎ２の
下では焼結が困難である。また、リイアロン焼結体の密
度は８０％以上が好ましい。密度８０％以下では緻密化
もほとんど進んでおらず、焼結体の強度も著しく低く
、４ｆ４ 進用飼料としては不適当であるためである。
０〜１８５０°Ｃである。１６００℃未満では液相が生
じないため緻密化が十分には進まず、１９５０ ’Ｃを
越えると５１３Ｎ４の分解反応が著しく、大気圧Ｎ２の
下では焼結が困難である。また、リイアロン焼結体の密
度は８０％以上が好ましい。密度８０％以下では緻密化
もほとんど進んでおらず、焼結体の強度も著しく低く
、４ｆ４ 進用飼料としては不適当であるためである。
また、本発明にｄ３いては、組成、濃度１時間で密度が
変るので、密度８０％以上となるようにこれら諸条件を
適宜選択することは言うまでもない。
変るので、密度８０％以上となるようにこれら諸条件を
適宜選択することは言うまでもない。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する
。
。
実施例１
Ｓｆ ３Ｎａ（平均粒径０．３μｍ（Ｘ化率９０％）。
△１２０３（平均粒径０．３μｍＣＸ化率９９．９％
） 。
） 。
Ｙ２Ｏ３（平均粒径１０ｕｍ ａ化率９．９．９９％）
、ＡＩＮ固溶体（平均粒径３μｍ）をＺ ＝ ０．５の
組成となるようにし、高純度アルミナを媒体としてエチ
ルアルコール中でボールミルを行った後、乾燥し金型プ
レスを行った。得られた成形体を１８００℃１時間焼結
した。被覆粉末の種類と焼結前後の重量変化、密度を第
１表に示す。
、ＡＩＮ固溶体（平均粒径３μｍ）をＺ ＝ ０．５の
組成となるようにし、高純度アルミナを媒体としてエチ
ルアルコール中でボールミルを行った後、乾燥し金型プ
レスを行った。得られた成形体を１８００℃１時間焼結
した。被覆粉末の種類と焼結前後の重量変化、密度を第
１表に示す。
実施例２
実施例１と同様の手順で行った、焼結条件を変えたどさ
の重量変化を第２表に示す。
の重量変化を第２表に示す。
実施例３
実施例１と同様の手順で行った、混合粉末中のＳｆ ３
ＮａとＢＮの比率を変えたときの重量および焼結肌の良
否を第３表に示す。
ＮａとＢＮの比率を変えたときの重量および焼結肌の良
否を第３表に示す。
以上のように、本発明によると、スリップキャスト、イ
ンジェクションモールド等の成形法による複雑形状の成
形１本の焼結が可能であり、安価で複雑形状の構造用部
品を作成し得る。その上、焼結時の重量減少が少なく、
かつ、高密で焼結体の表面肌の良好なものが極めて容易
に得られるという特徴がある。
ンジェクションモールド等の成形法による複雑形状の成
形１本の焼結が可能であり、安価で複雑形状の構造用部
品を作成し得る。その上、焼結時の重量減少が少なく、
かつ、高密で焼結体の表面肌の良好なものが極めて容易
に得られるという特徴がある。
水貌結法により得たサイアロン焼結体は、カスタービン
部品等の高温材料として、極めて広い応用範囲を持つも
のである。
部品等の高温材料として、極めて広い応用範囲を持つも
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一般式３１．−、 Ａ ’ ｚ Ｏｚ Ｎ５−ｚ
（ＺはＯ〜４．２）で表わされるβ′サイアロンを主相
として持ち、１１！！の相としてＳｉ 、ＡＩ 、Ｏ，
Ｎを含む非晶質相および／′または結晶相を持つサイア
ロン焼結体の製造方法において、原料粉末の混合粉を成
形後、該成形体をＳ！ ３ＮａどＢＮを主成分とするン
昆合粉末で覆い、Ｎ２ガス分圧が０．５〜２ ｋ（１／
Ｃｍ’ （７）雰囲気下で焼結することを特徴とするサ
イアロン焼結体の製造方法。 ２、上記混合わ）末が、重量比でＳｉ ３Ｎａ３０〜９
５％、残部主としてＢＮであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のサイアロン焼結体の製造方法。 ３、上記焼結温度が１６００℃〜１９５０℃であり、上
記焼結体の密度が理論密度の８０％以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のサイ
アロン焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59014669A JPS60161378A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | サイアロン焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59014669A JPS60161378A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | サイアロン焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60161378A true JPS60161378A (ja) | 1985-08-23 |
Family
ID=11867620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59014669A Pending JPS60161378A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | サイアロン焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60161378A (ja) |
-
1984
- 1984-01-30 JP JP59014669A patent/JPS60161378A/ja active Pending
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