JPS60171268A - Manufacture of silicon nitride sintered body - Google Patents

Manufacture of silicon nitride sintered body

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JPS60171268A
JPS60171268A JP59024102A JP2410284A JPS60171268A JP S60171268 A JPS60171268 A JP S60171268A JP 59024102 A JP59024102 A JP 59024102A JP 2410284 A JP2410284 A JP 2410284A JP S60171268 A JPS60171268 A JP S60171268A
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JP
Japan
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silicon nitride
firing
atmosphere
nitrogen gas
sintered body
Prior art date
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Pending
Application number
JP59024102A
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Japanese (ja)
Inventor
長谷 貞三
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS60171268A publication Critical patent/JPS60171268A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、窒化珪素焼結体の製造方法に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field] The present invention relates to a method for manufacturing a silicon nitride sintered body.

窒化珪素焼結体は、強度、耐熱性等、各種特性にすぐれ
ているため、自動車エンジンの部品に使用される等、近
年その用途が急速に拡がりつ゛つある。
Silicon nitride sintered bodies have excellent properties such as strength and heat resistance, so their uses have been rapidly expanding in recent years, including their use in automobile engine parts.

(従来技術) 窒化珪素の焼結は一般に回動であるため、窒化珪素の焼
結に際しては、焼結助剤として、マグネシア(MgO)
、アルミナ(Al2O2>、あるいはマグネシアアルミ
ナスピネル(fVIQAlz。
(Prior art) Since sintering of silicon nitride generally involves rotation, magnesia (MgO) is used as a sintering aid when sintering silicon nitride.
, alumina (Al2O2>, or magnesia alumina spinel (fVIQAlz).

4)等のスピネル、希土類酸化物等を少量添加している
。即ち、窒化珪素粉末と上記焼結助剤粉末とを混合した
原料粉末から成形体を成形したあと、窒素ガス−雰囲気
中で該成形体を焼結し、これにより窒化珪素焼結体を製
造していた。上記焼結助剤は窒化珪素と作用して焼結性
を高める。
A small amount of spinel and rare earth oxides such as 4) are added. That is, after molding a molded body from a raw material powder that is a mixture of silicon nitride powder and the above-mentioned sintering aid powder, the molded body is sintered in a nitrogen gas atmosphere, thereby producing a silicon nitride sintered body. was. The sintering aid acts with silicon nitride to improve sinterability.

従来の焼結助剤を用いた窒化珪素焼結体は、その強度特
性が常温では高いものの、高温下では低下するという問
題があった。例えば1300℃程度の高温下では、室温
にお【ノる強度の1/3〜2/3程度まで低下するとい
う問題があった。その主な理由は、焼結助剤を含む窒化
珪素は純粋の窒化珪素よりも低い温度で軟化するからで
ある。
Silicon nitride sintered bodies using conventional sintering aids have a problem in that although their strength properties are high at room temperature, they deteriorate at high temperatures. For example, at a high temperature of about 1300° C., there is a problem that the strength decreases to about 1/3 to 2/3 of that at room temperature. The main reason is that silicon nitride containing sintering aids softens at lower temperatures than pure silicon nitride.

[発明の目的] 本発明は、かかる事情に鑑み案出されたものであり、強
度が高温下においてもあまり低下しない窒化珪素焼結体
の製造方法を提供するものである。
[Object of the Invention] The present invention was devised in view of the above circumstances, and provides a method for producing a silicon nitride sintered body whose strength does not decrease much even at high temperatures.

[発明の構成の概要] 本発明賃は窒化珪素焼結体の製造方法について鋭意研究
した結果、窒素ガス雰囲気中で成形体を加熱して窒化珪
素を最終的に焼成する前に、1400〜1650℃にお
いて一時的に水素ガス雰囲気中で焼成をおこなえば、窒
化珪素焼結体の高温強度の低下を抑え得ることを発見し
た。
[Summary of the structure of the invention] As a result of intensive research on the manufacturing method of a silicon nitride sintered body, the present invention has found that before final firing of silicon nitride by heating the molded body in a nitrogen gas atmosphere, It has been discovered that the reduction in high-temperature strength of silicon nitride sintered bodies can be suppressed by temporarily performing firing in a hydrogen gas atmosphere at °C.

これの理由は以下によるものと推察される。即ち、焼結
助剤は窒化珪素と反応して融液のような物質を局部的に
つくり、これにより窒化珪素の焼結を助長して窒化珪素
焼結体を緻密化する。そのため焼結助剤が含まれた窒化
珪素焼結体は焼結性が向上し、気孔率が小さくなり常温
弾痕が大きくなる利点を有する。しかしながら、焼結助
剤が含まれているためのマイナスの面も生じる。例えば
、焼結助剤を含む窒化珪素は、純粋の窒化珪素よりも低
い温度で軟化するため、高温強度が低くなる。
The reason for this is presumed to be as follows. That is, the sintering aid reacts with silicon nitride to locally create a melt-like substance, thereby promoting sintering of the silicon nitride and densifying the silicon nitride sintered body. Therefore, a silicon nitride sintered body containing a sintering aid has the advantage of improved sinterability, lower porosity, and larger room-temperature bullet holes. However, there are also negative aspects due to the inclusion of sintering aids. For example, silicon nitride containing a sintering aid softens at a lower temperature than pure silicon nitride, resulting in lower high temperature strength.

そこで窒化珪素焼結体が充分に緻密化しないうちに、つ
まり焼結体中の気孔が多いうちに、水素ガスを含むガス
雰囲気で加熱し、これにより焼結助剤を気孔を介して蒸
散させて減少させ高温下での強度低下を阻止しようとす
るものである。
Therefore, before the silicon nitride sintered body is sufficiently densified, that is, while there are many pores in the sintered body, it is heated in a gas atmosphere containing hydrogen gas, thereby causing the sintering aid to evaporate through the pores. The aim is to prevent the strength from decreasing at high temperatures.

本発明は上記した発見に基づいて完成されたものである
。即ち、本発明の窒化珪素焼結体の製造方法は、窒化珪
素粉末と焼結助剤粉末とを混合した原料粉末を成形して
成形体を形成する成形工程と、該成形体を窒素ガス雰囲
気中で焼成して窒化珪素焼結体を製造する焼成工程とか
らなる方法において、 焼成工程は、窒素ガスを主体とする雰囲気中で該成形体
を予備的に焼成する第一焼成工程と、1400〜165
0℃において水素ガスを含む雰囲気中で該成形体を焼成
する第二工程と、窒素ガスを主体とす“る雰囲気中で該
成形体を最終的に焼成する第三工程とからなることを特
徴とするものである。
The present invention was completed based on the above discovery. That is, the method for manufacturing a silicon nitride sintered body of the present invention includes a molding step of forming a compact by molding a raw material powder that is a mixture of silicon nitride powder and sintering aid powder, and a molding step in which the compact is placed in a nitrogen gas atmosphere. a first firing step of preliminarily firing the molded body in an atmosphere mainly containing nitrogen gas; ~165
A second step of firing the molded body in an atmosphere containing hydrogen gas at 0°C, and a third step of finally firing the molded body in an atmosphere mainly composed of nitrogen gas. That is.

し発明の4μ成の詳細な説明] 本発明の構成要素である成形工程は、窒化珪素粉末ど焼
結助剤粉末どを混合して原料粉末を形成し、該原料粉末
を成形して成形体を形成する工程である。成形工程は、
従来採用されている方法を用いることかできる。即ち、
窒化珪素粉末と焼結助剤粉末と樹脂どの混線物を所定の
形状に成形する射出成形法、押出成形法、あるいは窒化
珪素粉末と焼結助剤粉末とのスリラーを流し込んで成形
する泥しよう鋳込み法、更には静水圧成形法、機械プレ
ス成形法等の方法を用いることができる。
Detailed explanation of the 4μ formation of the invention] The forming step, which is a component of the present invention, involves mixing silicon nitride powder, sintering aid powder, etc. to form a raw material powder, and molding the raw material powder to form a compact. This is the process of forming. The molding process is
Conventionally employed methods can be used. That is,
Injection molding or extrusion molding, in which a mixture of silicon nitride powder, sintering aid powder, and resin is molded into a predetermined shape, or slurry casting, in which a chiller of silicon nitride powder and sintering aid powder is poured and molded. Further, methods such as isostatic pressing method and mechanical press molding method can be used.

成形工程として射出成形法、押出成形法を用いた場合は
、成形体中に含まれる樹脂等の有機物を加熱して除去す
る1;2脂工程を行なうことが望ましい。
When injection molding or extrusion molding is used as the molding process, it is desirable to perform a 1:2 fat process in which organic substances such as resin contained in the molded body are heated and removed.

窒化珪素粉末は、粒葭が粗いと焼結性が低下する。その
ため窒化珪素粉末は、その最大粒径が10μ以下、平均
粒径が2以下であることが望ましい。最も好ましい窒化
珪素粉末の最大粒径範囲は1〜3μである。また、窒化
珪素粉末の最も望ましい平均粒径は0.5μ〜0.8μ
である。
When silicon nitride powder has coarse grains, its sinterability decreases. Therefore, it is desirable that the silicon nitride powder has a maximum particle size of 10 μm or less and an average particle size of 2 or less. The most preferred maximum particle size range of silicon nitride powder is 1 to 3 microns. In addition, the most desirable average particle size of silicon nitride powder is 0.5μ to 0.8μ.
It is.

焼結助剤粉末としては従来と同様にイツトリア(Yz0
3)、アルミナ(Al2O2)マグネシア(MQO) 
、マグネシウムナルミニウムスビネル(tvlGA +
 20′4>等のスピネルを用いることができる。焼結
助剤の配合割合は従来の窒化珪素焼結体の製造方法と同
様に、窒化珪素粉末100重量部に対して4〜10重量
部程承部望ましいが、これに限られるものではない。な
お、窒化珪素粉末と焼結助剤粉末とは均一に混合されて
いることが望ましい。このために、窒化珪素粉末と焼結
助剤粉末をボールミルその他の公知の適当な方法で充分
に混合して使用するとよい。
As the sintering aid powder, Yztria (Yz0
3), Alumina (Al2O2) Magnesia (MQO)
, Magnesium Narminium Subinel (tvlGA +
20′4> or the like can be used. The blending ratio of the sintering aid is preferably about 4 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of silicon nitride powder, as in the conventional manufacturing method of silicon nitride sintered bodies, but it is not limited to this range. Note that it is desirable that the silicon nitride powder and the sintering aid powder are uniformly mixed. For this purpose, it is preferable to thoroughly mix the silicon nitride powder and the sintering aid powder using a ball mill or other known appropriate method.

本発明の製造方法を特徴づける焼成工程は、窒素ガスを
主体とする雰囲気中で該成形体を予備的に焼l1J−る
第一焼成工程と、1400〜1650℃において水素ガ
スを含む雰囲気中で該成形体を焼成する第二焼成工程と
、窒素ガスを主体とする雰囲気中で該成形体を最終的に
焼成する第三工程とからなることを特徴とするものであ
る。この場合、第一焼成工程、第二焼成工程、第三焼成
工程の順に実施する。尚水素ガスは、焼結助剤を最もよ
く蒸散させる。
The firing steps that characterize the manufacturing method of the present invention include a first firing step in which the molded body is preliminarily fired in an atmosphere mainly containing nitrogen gas, and a first firing step in which the molded body is preliminarily fired in an atmosphere containing hydrogen gas at 1400 to 1650°C. The method is characterized by comprising a second firing step in which the molded body is fired, and a third step in which the molded body is finally fired in an atmosphere mainly containing nitrogen gas. In this case, the first firing step, the second firing step, and the third firing step are performed in this order. Note that hydrogen gas best evaporates the sintering aid.

第一焼成工程は、成形体がある程度緻密化するように、
成形体を予備的に焼成する工程である。
In the first firing step, the molded body is densified to some extent.
This is a step of preliminarily firing the molded body.

そため第一焼成工程は、0.1〜2気圧程度望ましくは
1気圧の窒素ガス雰囲気中で成形体を1500℃程度ま
で加熱することにより行なうとよい。
Therefore, the first firing step is preferably carried out by heating the compact to about 1500° C. in a nitrogen gas atmosphere of about 0.1 to 2 atm, preferably 1 atm.

第一焼成工程を行なった焼結体には、気孔が比較的多く
存在している。第一焼成工程の場合、まず、成形体を焼
結炉内に配置し、その状態で焼結炉を加熱することにに
って行なうとよい。この場合、例えば、成形体を焼結炉
内に配置した後、炉内を真空脱気し、15℃/min以
下の昇温速度で1500℃まで加熱し、次に炉内に窒素
ガスを注入し、炉内の窒素ガス圧力が1気圧に達した時
刻において窒素ガスの注入を停止するとよい。
The sintered body subjected to the first firing step has a relatively large number of pores. In the case of the first firing step, the molded body is preferably placed in a sintering furnace, and the sintering furnace is heated in this state. In this case, for example, after placing the compact in a sintering furnace, the inside of the furnace is vacuum degassed, heated to 1500°C at a temperature increase rate of 15°C/min or less, and then nitrogen gas is injected into the furnace. However, it is preferable to stop the injection of nitrogen gas at the time when the nitrogen gas pressure in the furnace reaches 1 atmosphere.

第二焼成工程は、最終焼成前の焼結体の内部に焼結体中
の気孔を介して水素を浸透させ、これにより焼結助剤を
気孔を介して外方へ蒸散させる工程である。そのため第
二焼成工程は、水素ガスを含む雰囲気中で成形体を15
000において加熱保持することにより行なうとよい。
The second firing step is a step in which hydrogen permeates into the interior of the sintered body before final firing through the pores in the sintered body, thereby causing the sintering aid to evaporate outward through the pores. Therefore, in the second firing step, the molded body is heated for 15 minutes in an atmosphere containing hydrogen gas.
This is preferably carried out by heating and holding at a temperature of 0.000.

保持期間は、水素ガスを含む雰囲気の圧ツノ、雰囲気中
の水素ガス濃度、加熱温度等によって種々異なるが、通
常、1〜3時間程度がよい。水素ガスを含む雰囲気は、
全部水素ガスであってもよく、また、伯のガス例えば窒
素ガスと水素ガスの混合したものでもよい。
The holding period varies depending on the pressure of the atmosphere containing hydrogen gas, the hydrogen gas concentration in the atmosphere, the heating temperature, etc., but is usually about 1 to 3 hours. An atmosphere containing hydrogen gas is
It may be entirely hydrogen gas, or it may be a mixture of nitrogen gas and hydrogen gas, for example.

全部水素ガスとした場合には、水素ガス雰囲気の圧力は
、0.1〜1気圧がよい。尚第二焼成工程は成形体を収
容した焼結炉の内部の雰囲気を窒素ガス、水素ガスに切
り替えることにより行なうとよい。
When all hydrogen gas is used, the pressure of the hydrogen gas atmosphere is preferably 0.1 to 1 atm. The second firing step is preferably carried out by switching the atmosphere inside the sintering furnace containing the compact to nitrogen gas or hydrogen gas.

ここで第二焼成工程は1400〜1650℃で行なう必
要がある。その理由は、1650℃を越え〜(イ)なう
ど窒化珪素の成形体の緻密化が!Pく進行し、水素ガス
が成形体内部へ侵入しにくくなり、そのため高温強度の
低下を抑える効果が小さくなるからである。又、100
0℃よりも低いと窒化珪素の焼結性が低下し、そのため
焼結体の強度が低下するからである。
Here, the second firing step needs to be performed at 1400 to 1650°C. The reason for this is that the molded silicon nitride becomes denser than 1650°C (a)! This is because as hydrogen gas progresses, it becomes difficult for hydrogen gas to enter the inside of the molded body, and therefore the effect of suppressing the decline in high temperature strength becomes smaller. Also, 100
This is because if the temperature is lower than 0° C., the sinterability of silicon nitride decreases, resulting in a decrease in the strength of the sintered body.

第三焼成工程は、最終焼成工程である。そのため第三焼
成工程は、第二の焼成工程を終えて徐冷したあと、再び
窒素ガス雰囲気中において成形体を1750℃で加熱し
て成形体を緻密化し、以て最終焼成を行なうとよい。こ
の場合、焼結炉内に窒素ガスを導入し、5℃/minの
が温速度で1750℃まで加熱し、1750℃の温度で
2峙間保持りるとよい。
The third firing step is the final firing step. Therefore, in the third firing step, after the second firing step is finished and the molded body is slowly cooled, the molded body is heated again at 1750° C. in a nitrogen gas atmosphere to densify the molded body, and then the final firing is performed. In this case, it is preferable to introduce nitrogen gas into the sintering furnace, heat it to 1750°C at a temperature rate of 5°C/min, and maintain the temperature at 1750°C for two hours.

[琵明の効果コ 本発明にかかる窒化珪素焼結体のlit造方法では、窒
化珪素焼結体の高温強度の低下を従来技術に比べて抑え
ることができる。
[Effects of Bimei] The method for making a silicon nitride sintered body in a lit manner according to the present invention can suppress a decrease in the high temperature strength of the silicon nitride sintered body compared to the conventional technology.

また本発明にかかる窒化珪素焼結体の製造方法では、窒
化珪素焼結体の常温強度も向上させることができる。
Further, in the method for manufacturing a silicon nitride sintered body according to the present invention, the room temperature strength of the silicon nitride sintered body can also be improved.

[実施例] 以下実施例を成形工程と焼成工程に分けて説明する。[Example] Examples will be explained below by dividing into a molding process and a firing process.

(1)成形工程 まず、平均粒径1.2μ、最大粒径8μの窒化珪素粉末
と、平均粒径0.9μ、最大粒径2μのイツトリア粉末
と、平均粒径0.4μ、最大粒径2μのスピネル粉末を
用意した。そして窒化珪素粉末92wt%、イツトリア
5wt%、スピネル3wt%をボールミルによって沢合
し、原料粉末を作製し lこ 。
(1) Molding process First, silicon nitride powder with an average particle size of 1.2μ and a maximum particle size of 8μ, ittria powder with an average particle size of 0.9μ and a maximum particle size of 2μ, and an average particle size of 0.4μ and a maximum particle size of A 2μ spinel powder was prepared. Then, 92 wt % of silicon nitride powder, 5 wt % of ittria, and 3 wt % of spinel were mixed in a ball mill to produce a raw material powder.

次に巾100111m、厚みlQmm、長さe o m
mノ成形体を上記原料粉末から形成した。この場合、成
50.0 kQ/ c+n’とした。
Next, the width is 100111m, the thickness is lQmm, and the length is e o m.
m molded bodies were formed from the above raw material powder. In this case, it was set to 50.0 kQ/c+n'.

(2〉焼成工程 まず、成形体を焼結炉に装入し、そして窒素ガス雰囲気
中で1500℃まで加熱し、これにより第一焼成工程を
行なった。この場合、窒素ガス雰囲気は1気圧とした。
(2> Firing process First, the compact was charged into a sintering furnace and heated to 1500°C in a nitrogen gas atmosphere, thereby performing the first firing process. In this case, the nitrogen gas atmosphere was 1 atm. did.

昇温速痕は5℃/ m i nとした。The temperature increase rate was set at 5°C/min.

次に、成形体の周囲に水素ガスを導入し、これにより雰
囲気を窒素ガスから水素ガスに切り替えlこ。尚水素ガ
スを導入する際の焼結炉の湿度は1380℃、1420
℃、1550℃、1650℃、1700℃と種々変えた
。そして水素ガス雰囲気において1500℃で1時間保
持し、これにより第二焼成工程を行なった。この場合、
水素ガス雰囲気は1気圧とした。
Next, hydrogen gas is introduced around the compact, thereby changing the atmosphere from nitrogen gas to hydrogen gas. The humidity of the sintering furnace when hydrogen gas is introduced is 1380°C and 1420°C.
℃, 1550°C, 1650°C, and 1700°C. Then, the temperature was maintained at 1500° C. for 1 hour in a hydrogen gas atmosphere, thereby carrying out a second firing step. in this case,
The hydrogen gas atmosphere was set at 1 atm.

次に、徐冷した後、焼結炉内に窒素ガスを再び導入した
。そしてその状態で5℃7m1nの昇渇速麿で1750
℃まで加熱し、1750℃で2時間保持し、これにより
第三焼成工程を行ない、以て試料を作製した。
Next, after slow cooling, nitrogen gas was reintroduced into the sintering furnace. And in that state, 1750 at 5℃ 7m1n
℃ and held at 1750 ℃ for 2 hours to perform a third firing step, thereby producing a sample.

〔試験例) 上記した成形工程、焼成工程を経て作製した窒化珪素焼
結体の試料について、常温及び1250℃における3点
曲げ強度試験を行なった。
[Test Example] A 3-point bending strength test at room temperature and 1250° C. was conducted on a sample of the silicon nitride sintered body produced through the above-described molding process and firing process.

また、比較例として、水素ガス雰囲気中で焼成しない試
料も作製し、同様に常温及び1250℃にJ3Gjる3
点曲げ強度試験を行なった。尚比較例の場合には、成形
工程の条件は前記実施例の場合と同じであり、又、第二
焼成工程を除く焼成工程の条件も前記実施例の場合と同
じである。
In addition, as a comparative example, a sample that was not fired in a hydrogen gas atmosphere was also prepared and similarly heated to room temperature and 1250°C.
A point bending strength test was conducted. In the case of the comparative example, the conditions of the molding process are the same as those of the above embodiment, and the conditions of the firing process except for the second firing process are also the same as those of the above embodiment.

試験結果を表に示す。表に示すように、水素ガス導入温
度が1420℃の場合には、1250℃における強度は
76 kg/m1l12であり、常温における強度は8
8 k(1/ mm 2であった。
The test results are shown in the table. As shown in the table, when the hydrogen gas introduction temperature is 1420°C, the strength at 1250°C is 76 kg/ml12, and the strength at room temperature is 8
8k (1/mm2).

水素ガス導入温度が155o’Cの場合には、1250
℃における強度は87 kO/mm2 Tあり、常温に
おける強度は92 ko/m1であった。水素ガス導入
渇庫が1650℃の場合には、1250℃にJ3G)る
強度は82kg/m1であり、常温における強度は90
 ko/ II tであった。上記したように水素ガス
導入温度が1400℃〜1650℃の範囲内にあるとき
には、1250℃における高温強度はいずれも76 k
L’1l11以上であり、従って高温強度はあまり低下
しなかった。
When the hydrogen gas introduction temperature is 155 o'C, 1250
The strength at °C was 87 kO/mm2T, and the strength at room temperature was 92 ko/m1. When the hydrogen gas introduction temperature is 1650℃, the strength at 1250℃ is 82kg/m1, and the strength at room temperature is 90kg/m1.
It was ko/IIt. As mentioned above, when the hydrogen gas introduction temperature is within the range of 1400°C to 1650°C, the high temperature strength at 1250°C is 76 k.
L'1l11 or more, therefore, the high temperature strength did not decrease much.

尚、水素ガス導入温度が1700℃、1380℃である
ときには、表に示すように、1250℃における高温強
度は58 k!1/n+m’ 、63 kg/m+n’
と本発明品に比べて低かった。
Furthermore, when the hydrogen gas introduction temperature is 1700°C and 1380°C, the high temperature strength at 1250°C is 58 k!, as shown in the table. 1/n+m', 63 kg/m+n'
and was lower than that of the product of the present invention.

一方、水素ガス雰囲気中で焼成を行なわなかった比較例
の場合には、1250℃における高温強度は60 k(
1/ miど低く、常温における強度は83 klJ/
 1111112テ(IFl ツタ。
On the other hand, in the case of a comparative example in which firing was not performed in a hydrogen gas atmosphere, the high temperature strength at 1250°C was 60 k (
As low as 1/mi, the strength at room temperature is 83 klJ/
1111112te (IFl ivy.

上記したように本発明品の1250℃における高温強度
は、比較例と比べると27%、45%、37%増加した
。例えば水素ガス導入温度が1420℃場合には、(7
6−60)全60×100=27%であった。
As described above, the high temperature strength at 1250° C. of the product of the present invention increased by 27%, 45%, and 37% compared to the comparative example. For example, if the hydrogen gas introduction temperature is 1420°C, (7
6-60) Total 60 x 100 = 27%.

又常温にお【ノる強度も、比較例が83 kg/mm2
であるのに対し、本発明品は88 k<1/lnm’ 
、92ko/n++n2.90 ko/mm2と大きか
った。
Also, the strength at room temperature was 83 kg/mm2 for the comparative example.
On the other hand, the product of the present invention has 88 k<1/lnm'
, 92 ko/n++n2.90 ko/mm2.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)窒化珪素粉末と焼結助剤粉末とを混合した原料粉
末を成形して成形体を形成する成形工程と、該成形体を
窒素ガス雰囲気中で焼成して窒化珪素焼結体を製造する
焼成工程とからなる方法において、 焼成工程は、窒素ガスを主体とする雰囲気中で該成形体
を予備的に焼成する第一焼成工程と、1400〜165
0’Cにおいて水素ガスを含む雰囲気中で該成形体を焼
成する第二焼成工程と、窒素ガスを主体どする雰囲気中
で該成形体を最終的に焼成する第三工程とからなること
を特徴とする窒化珪素焼結体の製造方法。
(1) A molding process in which a raw material powder consisting of a mixture of silicon nitride powder and sintering aid powder is molded to form a molded body, and the molded body is fired in a nitrogen gas atmosphere to produce a silicon nitride sintered body. In the method, the firing step includes a first firing step of preliminarily firing the compact in an atmosphere mainly containing nitrogen gas, and a firing step of 1400 to 165 ml.
A second firing step in which the molded body is fired in an atmosphere containing hydrogen gas at 0'C, and a third step in which the molded body is finally fired in an atmosphere mainly containing nitrogen gas. A method for manufacturing a silicon nitride sintered body.
(2)第一焼成工程は、窒素ガス雰囲気中で成形体を1
500℃程度まで加熱することにより行なわれ、第二焼
成工程は、水素ガス雰囲気中で成形体を1500℃程度
において保持することによりおこなわれ、第三焼成工程
は、第二の焼成工程を終えた後再び窒素ガス雰囲気中で
成形体を1750℃で加熱することにより行なわれる特
許請求の範囲第1項記載の窒化珪素焼結体の製造方法。
(2) In the first firing step, the compact is heated in a nitrogen gas atmosphere.
This is carried out by heating to about 500°C, the second firing process is carried out by holding the compact at about 1500°C in a hydrogen gas atmosphere, and the third firing process is carried out after the second firing process is finished. The method for producing a silicon nitride sintered body according to claim 1, which is carried out by subsequently heating the compact at 1750° C. in a nitrogen gas atmosphere.
(3)焼結助剤はイツトリア、マグネシア、ア(3) Sintering aids include ittria, magnesia, and
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57166369A (en) * 1981-04-02 1982-10-13 Sumitomo Electric Industries Manufacture of non-oxide ceramics
JPS5864274A (en) * 1981-10-12 1983-04-16 住友電気工業株式会社 Method of sintering silicon nitride

Patent Citations (2)

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