JPS60195064A - 繊維で強化された複合セラミックスの製造法 - Google Patents
繊維で強化された複合セラミックスの製造法Info
- Publication number
- JPS60195064A JPS60195064A JP59050365A JP5036584A JPS60195064A JP S60195064 A JPS60195064 A JP S60195064A JP 59050365 A JP59050365 A JP 59050365A JP 5036584 A JP5036584 A JP 5036584A JP S60195064 A JPS60195064 A JP S60195064A
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- Japan
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- reinforced composite
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- composite ceramics
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- fiber reinforced
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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】
本発明はセラミックをＳｉＣ繊維で強化して強度向上、
脆性改善を計った繊維で強化された複合セラミックスと
その製造法に関するものである。
脆性改善を計った繊維で強化された複合セラミックスと
その製造法に関するものである。
従来、原料のガラス粉末とＳｉＣ繊維との混合泥漿から
グリーンシートを成形し、そのシートを積層接着後、ホ
ットプレスで焼成し再処理によシマトリックスの結晶化
を行ったβ−スボジュメンーＳｉＣ繊維系の公知技術が
ある。
グリーンシートを成形し、そのシートを積層接着後、ホ
ットプレスで焼成し再処理によシマトリックスの結晶化
を行ったβ−スボジュメンーＳｉＣ繊維系の公知技術が
ある。
また、ＳｉＣ繊維でプリフォーム体を形成し、これにＳ
ｉＣ泥漿を含浸させて成形する方法やまたは、これらの
泥漿を鋳込み成形や、これらの混線物を押出し成形した
ものをホットプレスもしくは反応焼結により焼成したＳ
ｉＣ−ＳｉＣ繊維系の公知技術がある。
ｉＣ泥漿を含浸させて成形する方法やまたは、これらの
泥漿を鋳込み成形や、これらの混線物を押出し成形した
ものをホットプレスもしくは反応焼結により焼成したＳ
ｉＣ−ＳｉＣ繊維系の公知技術がある。
以上のいずれの公知技術ともホットプレスを用いる場合
は、複雑形状品の対応には不適であり、また前者技術で
はホットプレスで焼成後再処理の結晶化工程を別に必要
とするために製造原価が高くなる。また後者の反応焼結
の場合はその焼結体の耐熱強度が弱い問題点がある。
は、複雑形状品の対応には不適であり、また前者技術で
はホットプレスで焼成後再処理の結晶化工程を別に必要
とするために製造原価が高くなる。また後者の反応焼結
の場合はその焼結体の耐熱強度が弱い問題点がある。
本発明は以上の問題点を解決して強度向上と脆性改善を
計り、利用分野への適用を拡大したものであシ、その要
旨はＳｉＣ繊維を１０〜５０重量％含有し、マトリック
スの主たる結晶相がβ−スボジュメンよシ成り、その抗
折強度が９００Ｋｒ／ｄ以上有することを特徴とする繊
維で強化された複合セラミックスを提供するものである
。
計り、利用分野への適用を拡大したものであシ、その要
旨はＳｉＣ繊維を１０〜５０重量％含有し、マトリック
スの主たる結晶相がβ−スボジュメンよシ成り、その抗
折強度が９００Ｋｒ／ｄ以上有することを特徴とする繊
維で強化された複合セラミックスを提供するものである
。
また、ＳｉＣ繊維を１０〜５０重量％含有した混練り素
地を押出または射出成形法にて成形後、樹脂抜きして更
にアイソスタティックプレス後１２５０〜１３５０℃の
非酸化雰囲気中にて焼結し、マトリックスの主たる結晶
相がβ−スポジュメンよ勺成ることを特徴とする繊維で
強化された複合セラミックスの製造法を提供するもので
ある。
地を押出または射出成形法にて成形後、樹脂抜きして更
にアイソスタティックプレス後１２５０〜１３５０℃の
非酸化雰囲気中にて焼結し、マトリックスの主たる結晶
相がβ−スポジュメンよ勺成ることを特徴とする繊維で
強化された複合セラミックスの製造法を提供するもので
ある。
以下、本発明につき詳細に解説する。
ＳｉＣ繊維を１０〜５０重量％の含有範囲に限定した理
由は、１０重量係以下では抗折強度が所期する９００Ｋ
ｐ／ｅｒａ以上を確保することが出来ず、強化への効果
が少ないためでちゃ、５０重量％以上では添加量のわ９
には強度が向上せず、またＳｉＣ繊維が高価でコス）Ａ
となる。また成形性や焼結後の外観が悪くなるためであ
る。
由は、１０重量係以下では抗折強度が所期する９００Ｋ
ｐ／ｅｒａ以上を確保することが出来ず、強化への効果
が少ないためでちゃ、５０重量％以上では添加量のわ９
には強度が向上せず、またＳｉＣ繊維が高価でコス）Ａ
となる。また成形性や焼結後の外観が悪くなるためであ
る。
また、押出成形法と射出成形法を採用した理由は、プレ
ス成形では繊維含有のため成形ギレが多発し、鋳込み成
形では寸法精度および生産性に劣るためであり、グリー
ンシート積層法では目的形状への成形が困難である。そ
の点押出成形では単純形状品の成形性や生産性が良好で
あり、射出成形では複雑形状品の成形性や生産性に優れ
るためである。
ス成形では繊維含有のため成形ギレが多発し、鋳込み成
形では寸法精度および生産性に劣るためであり、グリー
ンシート積層法では目的形状への成形が困難である。そ
の点押出成形では単純形状品の成形性や生産性が良好で
あり、射出成形では複雑形状品の成形性や生産性に優れ
るためである。
成形体の樹脂抜き後更にアイソスタティックプレスを採
用した理由は、従来技術では焼結後の密度を上げるため
にホットプレスを採用しているが、これは上記した如く
単純形状品だけに適用出来て複雑形状品には無理である
。その点押出や射出成形後樹脂抜きして、更にアイソス
タティックプレスによりグリーン密度を向上し焼結後の
密度を所期希望に確保した。このアイソスタティックプ
レスは複雑形状品にも適用出来る。
用した理由は、従来技術では焼結後の密度を上げるため
にホットプレスを採用しているが、これは上記した如く
単純形状品だけに適用出来て複雑形状品には無理である
。その点押出や射出成形後樹脂抜きして、更にアイソス
タティックプレスによりグリーン密度を向上し焼結後の
密度を所期希望に確保した。このアイソスタティックプ
レスは複雑形状品にも適用出来る。
非酸化雰囲気中での焼成を行なう理由として従来技術は
真空中またはアルゴン等不活性ガス中でホットプレスし
ている。。大気雰囲気中ではＳｉＣ繊維が酸化分解し、
ガスを発生し表面層に多社の気泡が出来、強度が低下す
る。発泡しない程度の焼成温度では強度向上が望めない
。Ｎ２雰囲気中が最も良好でちり、真空中やアルゴンま
たは出およびこの混合雰囲気中でも可能である。また、
その他に熱間静水圧成形方法も有力な手段と考えられる
。
真空中またはアルゴン等不活性ガス中でホットプレスし
ている。。大気雰囲気中ではＳｉＣ繊維が酸化分解し、
ガスを発生し表面層に多社の気泡が出来、強度が低下す
る。発泡しない程度の焼成温度では強度向上が望めない
。Ｎ２雰囲気中が最も良好でちり、真空中やアルゴンま
たは出およびこの混合雰囲気中でも可能である。また、
その他に熱間静水圧成形方法も有力な手段と考えられる
。
以上にて焼結したものはマトリックスの主たる結晶相が
β−スポジュメンであシ、使用する原料はＬｉ２０−Ａ
ｌ２Ｏ３・８ＳｉＯｚのペタライトが良好で、その他Ｌ
ｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｓｉ０２のリチウム長石が使用
出来る。これらのものにＳｉＣ繊維を含有させたもので
ある。
β−スポジュメンであシ、使用する原料はＬｉ２０−Ａ
ｌ２Ｏ３・８ＳｉＯｚのペタライトが良好で、その他Ｌ
ｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｓｉ０２のリチウム長石が使用
出来る。これらのものにＳｉＣ繊維を含有させたもので
ある。
本発明の製造法で得られた複合セラミックスは、脆性が
改善され抗折強度が９１０〜１９４０ Ｋｙ／ｃｎｔと
大きく強化され、ＳｉＣ繊維の無含有セラミックスは７
９０に４／ｃ司であった。
改善され抗折強度が９１０〜１９４０ Ｋｙ／ｃｎｔと
大きく強化され、ＳｉＣ繊維の無含有セラミックスは７
９０に４／ｃ司であった。
本発明はディーゼルエンジンのチャンバーや一般エンジ
ンのボートライナー等の製造に利用することが出来る。
ンのボートライナー等の製造に利用することが出来る。
以下、実施例につき具体的に述べる。
実施例
ペタライト粉末に日本カーボン製で商品名ニカロンの径
１０〜２０μｍ１長さ６圏のＳｉＣ繊維を０ 、８ 、
１０ 、２０ 、４０ 、５０ 、５５重量％含有させ
る様調合し、これら１００重量部の各々に対してメチル
セルローズを６重量％と水３６重量％を添加して充分混
練後、押出成形機で径５闘φを押出し乾燥後、長さ５０
閣に切断し、５００℃中にて樹脂抜き後、ゴムチューブ
に入れ密閉して１５００ Ｋｆ／ａｌｌでアイソスタテ
ィックプレスを行った。これをＮ２雰囲気下の１２８０
℃２８０℃中熱して焼結した。
１０〜２０μｍ１長さ６圏のＳｉＣ繊維を０ 、８ 、
１０ 、２０ 、４０ 、５０ 、５５重量％含有させ
る様調合し、これら１００重量部の各々に対してメチル
セルローズを６重量％と水３６重量％を添加して充分混
練後、押出成形機で径５闘φを押出し乾燥後、長さ５０
閣に切断し、５００℃中にて樹脂抜き後、ゴムチューブ
に入れ密閉して１５００ Ｋｆ／ａｌｌでアイソスタテ
ィックプレスを行った。これをＮ２雰囲気下の１２８０
℃２８０℃中熱して焼結した。
これらの試料を三点曲げ試験機にて抗折強度を測定し、
また相対密度を繊維の密度２５５、マトリックスの密度
２．３６５としてマトリックス部のみの算出を行い下表
に示した。
また相対密度を繊維の密度２５５、マトリックスの密度
２．３６５としてマトリックス部のみの算出を行い下表
に示した。
また、粉末Ｘ線回折による同定の結果、主結晶相はβ−
スボジュメンとβ−３ｉＣであった。
スボジュメンとβ−３ｉＣであった。
第 １ 表
以上の特性調査の外に、射出成形機を用いて繊維含有量
２０ 、５０％のものにつきターボチャジャローターの
成形と樹脂抜き後のアイソスタティックプレスおよび焼
結テストを行ったところ、外観については良好な結果を
得ることが出来た。
２０ 、５０％のものにつきターボチャジャローターの
成形と樹脂抜き後のアイソスタティックプレスおよび焼
結テストを行ったところ、外観については良好な結果を
得ることが出来た。
本発明は上記の如く、単純形状品から複雑形状品の作成
に適し、かつ脆性の改善と強度向上によシ、その適用を
拡大したもので今後の利用への期待は大きい。
に適し、かつ脆性の改善と強度向上によシ、その適用を
拡大したもので今後の利用への期待は大きい。
Claims (2)
- （１） ＳｉＣ繊維を１０〜５０重量％含有し、マトリ
ックスの主声る結晶相がβ−スポジュメンよシ成シ、そ
の抗折強度が９００Ｋｆ／ａｆ１以上有することを特徴
とする繊維で強化された複合セラミックス。 - （２） ＳｉＣ繊維を１０〜５０重量％含有した混練シ
素地を押出または射出成形法にて成形後、樹脂抜きして
、更にアイソスタティックプレス１２５０〜１３５０℃
の非酸化雰囲気中にて焼結し、マトリックスの主たる結
晶相がβ−スボジュメンよシ成ることを特徴とする繊維
で強化された複合セラミックスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59050365A JPS60195064A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 繊維で強化された複合セラミックスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59050365A JPS60195064A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 繊維で強化された複合セラミックスの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60195064A true JPS60195064A (ja) | 1985-10-03 |
| JPH0536384B2 JPH0536384B2 (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=12856860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59050365A Granted JPS60195064A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 繊維で強化された複合セラミックスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60195064A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4769346A (en) * | 1986-10-24 | 1988-09-06 | Corning Glass Works | Whisker composite ceramics for metal extrusion or the like |
| JPH11240749A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-07 | Taiheiyo Cement Corp | 繊維強化セラミックスおよびその製造方法 |
| JP2002226260A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Kyocera Corp | アルミノシリケート系焼結体及びこれを用いた応力緩和部材 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5520259A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-13 | Ngk Spark Plug Co | Production of high density sintered body |
| JPS56109186A (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Monitoring method for shielding gas for welding |
| JPS56169186A (en) * | 1980-02-13 | 1981-12-25 | United Technologies Corp | Silicon carbide fiber reinforced ceramic composite material |
| JPS57160974A (en) * | 1981-03-10 | 1982-10-04 | Asea Ab | Manufacture of ceramic products |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP59050365A patent/JPS60195064A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5520259A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-13 | Ngk Spark Plug Co | Production of high density sintered body |
| JPS56109186A (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Monitoring method for shielding gas for welding |
| JPS56169186A (en) * | 1980-02-13 | 1981-12-25 | United Technologies Corp | Silicon carbide fiber reinforced ceramic composite material |
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| US4769346A (en) * | 1986-10-24 | 1988-09-06 | Corning Glass Works | Whisker composite ceramics for metal extrusion or the like |
| JPH11240749A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-07 | Taiheiyo Cement Corp | 繊維強化セラミックスおよびその製造方法 |
| JP2002226260A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Kyocera Corp | アルミノシリケート系焼結体及びこれを用いた応力緩和部材 |
| JP4540239B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2010-09-08 | 京セラ株式会社 | アルミノシリケート系焼結体及びこれを用いた応力緩和部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0536384B2 (ja) | 1993-05-28 |
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