JPS6031799B2 - ＳｉＣ−Ｓｉ↓３Ｎ↓４系複合耐熱セラミツクス材料及びその製造方法 - Google Patents
ＳｉＣ−Ｓｉ↓３Ｎ↓４系複合耐熱セラミツクス材料及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS6031799B2 JPS6031799B2 JP54156032A JP15603279A JPS6031799B2 JP S6031799 B2 JPS6031799 B2 JP S6031799B2 JP 54156032 A JP54156032 A JP 54156032A JP 15603279 A JP15603279 A JP 15603279A JP S6031799 B2 JPS6031799 B2 JP S6031799B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sic
- si3n4
- reaction
- ceramic material
- resistant ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped 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
- C04B35/58—Shaped 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
- C04B35/584—Shaped 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 silicon nitride
- C04B35/591—Shaped 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 silicon nitride obtained by reaction sintering
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合耐熱セラミックス材
料及びその製造方法に関し、その目的は熱衝撃抵抗およ
び熱疲労破壊抵抗性に優れたＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合
耐熱セラミックス材料及びその製造方法を得ることにあ
る。
料及びその製造方法に関し、その目的は熱衝撃抵抗およ
び熱疲労破壊抵抗性に優れたＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合
耐熱セラミックス材料及びその製造方法を得ることにあ
る。
現在、省エネルギーの立場から熱機関部品の熱効率向上
が叫ばれており、金属材料より高温に耐え得るセラミッ
クスへと材料開発の対象が移っている。
が叫ばれており、金属材料より高温に耐え得るセラミッ
クスへと材料開発の対象が移っている。
対象材質である窒化物としてはＳｉ３Ｎ４，サィアロン
（Ｓｉａｌｏｎ），Ａ〆Ｎ等が、また、炭化物としては
ＳＩＣが高温で雰囲気安定性に富み、高強度を有し、熱
衝撃抵抗に優れた材質として知られている。本発明者ら
はＳＩＣとＳｉ３Ｎ４とを同一組織内で反応生成せしめ
、それぞれの単一組成体よりも優れた熱衝撃抵抗性と熱
疲労破壊抵抗性を有する材料を発明するに至った。
（Ｓｉａｌｏｎ），Ａ〆Ｎ等が、また、炭化物としては
ＳＩＣが高温で雰囲気安定性に富み、高強度を有し、熱
衝撃抵抗に優れた材質として知られている。本発明者ら
はＳＩＣとＳｉ３Ｎ４とを同一組織内で反応生成せしめ
、それぞれの単一組成体よりも優れた熱衝撃抵抗性と熱
疲労破壊抵抗性を有する材料を発明するに至った。
熱衝撃及び熱疲労による破壊に対する抵抗性は多分にセ
ラミックス・ボディの組織が支配的であると考えられる
。
ラミックス・ボディの組織が支配的であると考えられる
。
従来、Ｓｉ３Ｎ４やＳＩＣの材料の製造はホットプレス
法、常圧焼結法あるいは反応暁給法によって製造されて
おり、それぞれの製造法によりそれぞれの特徴がある。
Ｓｊ３Ｎ４やＳＩＣは本来自己暁結性に乏しい物質であ
るため、反応凝結法による以外は第２次成分にガラス質
相を利用した液相暁結タイプにならざるを得ない。
法、常圧焼結法あるいは反応暁給法によって製造されて
おり、それぞれの製造法によりそれぞれの特徴がある。
Ｓｊ３Ｎ４やＳＩＣは本来自己暁結性に乏しい物質であ
るため、反応凝結法による以外は第２次成分にガラス質
相を利用した液相暁結タイプにならざるを得ない。
その第２次相のガラス質の量が多ければ競結は容易にな
るが、そのために高温物性の著しい低下が起こり耐熱材
料及び高温構造材料としての機能は果さなくなる。この
第２次相のガラス質を減少させる方法として失透や固溶
を生ぜしめる手段が探られている。
るが、そのために高温物性の著しい低下が起こり耐熱材
料及び高温構造材料としての機能は果さなくなる。この
第２次相のガラス質を減少させる方法として失透や固溶
を生ぜしめる手段が探られている。
例えば、Ｓｉ３Ｎ４の研究初期にはＭｇ○を結合剤とす
ることが試みられた。しかし、Ｍｇ０は全くのガラス質
相であって、Ｓｉ３Ｎ４粒子を結合せしめ単純な高密度
化が行われただけである。また、失透相を生成させるた
めにはＹ２Ｑ或いはＹ２０３とＡ〆２０３を用いれば良
いが、ガラス質相が皆無になることはない。従って、こ
れらの方法によって得られた高密度Ｓｉ３Ｎ４は８００
〜１０００ｏｏ付近からの急速な強度低下は避けられな
い。耐熱材あるいは高温構造材として具備すべき特性は
、高温に於ける強度、雰囲気安定性、熱応力に対する抵
抗性、耐クリープ性等であり、そのうちセラミックスの
場合、最も重要な問題となるのが熱応力に対する抵抗性
である。
ることが試みられた。しかし、Ｍｇ０は全くのガラス質
相であって、Ｓｉ３Ｎ４粒子を結合せしめ単純な高密度
化が行われただけである。また、失透相を生成させるた
めにはＹ２Ｑ或いはＹ２０３とＡ〆２０３を用いれば良
いが、ガラス質相が皆無になることはない。従って、こ
れらの方法によって得られた高密度Ｓｉ３Ｎ４は８００
〜１０００ｏｏ付近からの急速な強度低下は避けられな
い。耐熱材あるいは高温構造材として具備すべき特性は
、高温に於ける強度、雰囲気安定性、熱応力に対する抵
抗性、耐クリープ性等であり、そのうちセラミックスの
場合、最も重要な問題となるのが熱応力に対する抵抗性
である。
熱応力を大別すると、急熱、急冷時に発生する急激な応
力と、温度変動に伴って発生する繰り返しの応力に分け
られる。塑性変形態の大きい金属材料は、この熱応力に
対して変形することによって緩和機能を有するが、特に
共有結合性に富んだセラミックスの場合には、金属と同
じ緩和機能を付与することはその化学結合様式の違いか
ら不可能である。従って、高密度で連続した結合を有す
るセラミックス焼成体の熱応力に対する抵抗性は極めて
貧弱なものである。本発明者らは、この熱応力に対する
抵抗力の弱い脆性体であるセラミックスを、組織制御す
ることによって熱応力に対する緩和機能を付与すること
が可能であると考え、セラミックスの中では低熱膨張で
ありながら、高熱間強度、雰囲気安定性、摩耗抵抗性等
に優れたＳｉ３Ｎ４とＳＩＣとを合成反応で同一の組織
体内に、相互に交錯した状態で形成せしめ、Ｓｉ３Ｎ４
とＳＩＣ間の間隙によって熱応力を吸収せしめる機能を
付与することに成功した。
力と、温度変動に伴って発生する繰り返しの応力に分け
られる。塑性変形態の大きい金属材料は、この熱応力に
対して変形することによって緩和機能を有するが、特に
共有結合性に富んだセラミックスの場合には、金属と同
じ緩和機能を付与することはその化学結合様式の違いか
ら不可能である。従って、高密度で連続した結合を有す
るセラミックス焼成体の熱応力に対する抵抗性は極めて
貧弱なものである。本発明者らは、この熱応力に対する
抵抗力の弱い脆性体であるセラミックスを、組織制御す
ることによって熱応力に対する緩和機能を付与すること
が可能であると考え、セラミックスの中では低熱膨張で
ありながら、高熱間強度、雰囲気安定性、摩耗抵抗性等
に優れたＳｉ３Ｎ４とＳＩＣとを合成反応で同一の組織
体内に、相互に交錯した状態で形成せしめ、Ｓｉ３Ｎ４
とＳＩＣ間の間隙によって熱応力を吸収せしめる機能を
付与することに成功した。
従来のＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合材料は、ＳＩＣ粉末粒
子、あるいはＳＩＣ繊維とケイ素粉末との混合物を窒化
性雰囲気中で１２００ｑｏ以上で焼成することで得られ
る反応焼成タイプや、Ｓｉ３Ｎ４粉末とＳＩＣ粉末粒子
あるいはＳＩＣ繊維を混合し、例えばＭｇ０や山２０３
やＹ２０３等のＳｉ３Ｎ４粉末の暁結助剤を添加して約
１６００００で行なうホットプレスによって製造する方
法、或いは、特開昭５２−１５４８１６号公報 侍開昭
５４一２８３０９号公報に記載されているように、Ｓｉ
３Ｎ４粉末と有機ケイ素ポリマーとを混合して非酸化性
雰囲気中で１０００〜１８００ｑ０の温度範囲で焼成す
ることによって得ることが知られている。本発明の耐熱
セラミックス材料は、サプミクロンオーダ−でＳＩＣと
Ｓｉ３Ｎ４とが間隙を有しながら相互に交錯した組織を
有するもので、上記の従来のＳＩＣ−Ｓｊ３Ｎ４系複合
材料はもとより、ＳＩＣ或いはＳｉ３Ｎ４単体より優れ
た熱衝撃抵抗性と熱波労破壊抵抗性を有する材料である
。ここでいう、サプミクロンオーダーでＳＩＣとＳｉ３
Ｎ４が間隙を有しながら相互に交錯した組織とは、サブ
ミクロン〜数十ミクロンのＳｉ３Ｎ４の結晶と、サブミ
クロン〜数ミクロンのＳＩＣの結晶が入り組んで交錯し
て存在し、かつ、これらのＳｉ３Ｎ４とＳＩＣの結晶間
にはサプミクロンオーダーの間隙が存在する組織をさす
。
子、あるいはＳＩＣ繊維とケイ素粉末との混合物を窒化
性雰囲気中で１２００ｑｏ以上で焼成することで得られ
る反応焼成タイプや、Ｓｉ３Ｎ４粉末とＳＩＣ粉末粒子
あるいはＳＩＣ繊維を混合し、例えばＭｇ０や山２０３
やＹ２０３等のＳｉ３Ｎ４粉末の暁結助剤を添加して約
１６００００で行なうホットプレスによって製造する方
法、或いは、特開昭５２−１５４８１６号公報 侍開昭
５４一２８３０９号公報に記載されているように、Ｓｉ
３Ｎ４粉末と有機ケイ素ポリマーとを混合して非酸化性
雰囲気中で１０００〜１８００ｑ０の温度範囲で焼成す
ることによって得ることが知られている。本発明の耐熱
セラミックス材料は、サプミクロンオーダ−でＳＩＣと
Ｓｉ３Ｎ４とが間隙を有しながら相互に交錯した組織を
有するもので、上記の従来のＳＩＣ−Ｓｊ３Ｎ４系複合
材料はもとより、ＳＩＣ或いはＳｉ３Ｎ４単体より優れ
た熱衝撃抵抗性と熱波労破壊抵抗性を有する材料である
。ここでいう、サプミクロンオーダーでＳＩＣとＳｉ３
Ｎ４が間隙を有しながら相互に交錯した組織とは、サブ
ミクロン〜数十ミクロンのＳｉ３Ｎ４の結晶と、サブミ
クロン〜数ミクロンのＳＩＣの結晶が入り組んで交錯し
て存在し、かつ、これらのＳｉ３Ｎ４とＳＩＣの結晶間
にはサプミクロンオーダーの間隙が存在する組織をさす
。
また、サプミクロン〜数１０ミクロンのＳｉ３Ｎ４とサ
ブミクロン〜数ミクロンのＳＩＣの相互に交錯した組織
の同定はＥＰＭＡによるＳｉと○成分及びＮ成分の成分
分布によって、またＴＥＭの制限視野解析による回折パ
ターンの比較によって行ない、サブミクロンオーダ−の
間隙はＴＥＭによって確認することができる。第１図は
破断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
ブミクロン〜数ミクロンのＳＩＣの相互に交錯した組織
の同定はＥＰＭＡによるＳｉと○成分及びＮ成分の成分
分布によって、またＴＥＭの制限視野解析による回折パ
ターンの比較によって行ない、サブミクロンオーダ−の
間隙はＴＥＭによって確認することができる。第１図は
破断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
Ａは本発明品の場合で、Ｂは反応暁給Ｓｉ３Ｎ４の組織
を示す。比較に反応競綾Ｓｉ３Ｎ４を選んだのは、本発
明品との形態的比較がし易いことに基づく。つまり、Ｂ
はすべてＳｊ３Ｎ４で角張った形状を呈するが、Ａの本
発明品の組織は角張ったＳｉがぷ声晶がＳＩＣにより覆
われながらも入り組んだ様相を呈する。間隙はＳｉ３Ｎ
４とＳＩＣとの間に形成されており、反応生成したＳＩ
ＣとＳｉ３Ｎ４の微細結晶間には化学結合が発現しない
ために形成されたものである。第２図に第１図の組織写
真を２次元にモデル化したものを示す。
を示す。比較に反応競綾Ｓｉ３Ｎ４を選んだのは、本発
明品との形態的比較がし易いことに基づく。つまり、Ｂ
はすべてＳｊ３Ｎ４で角張った形状を呈するが、Ａの本
発明品の組織は角張ったＳｉがぷ声晶がＳＩＣにより覆
われながらも入り組んだ様相を呈する。間隙はＳｉ３Ｎ
４とＳＩＣとの間に形成されており、反応生成したＳＩ
ＣとＳｉ３Ｎ４の微細結晶間には化学結合が発現しない
ために形成されたものである。第２図に第１図の組織写
真を２次元にモデル化したものを示す。
図中１はＳｉ３Ｎ４の徴晶集合部を示し、２はＳＩＣ、
単に白色のみで示した３は気孔である。間隙はＳｉが４
徴晶集合部１とＳＩＣ２との間に存在する。次に、本発
明のＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合耐熱セラミックス材料の
製造方法について述べる。
単に白色のみで示した３は気孔である。間隙はＳｉが４
徴晶集合部１とＳＩＣ２との間に存在する。次に、本発
明のＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合耐熱セラミックス材料の
製造方法について述べる。
本発明の耐熱セラミックス材料の製造に当たっては、ケ
イ素と炭素を主な骨格成分とする有機ケイ素高分子化合
物（以下単に有機ケイ素ポリマーと呼ぶ）とケイ素粉末
を出発物質として、これらの混合物の成形体を窒化性雰
囲気中で焼成して得られる。
イ素と炭素を主な骨格成分とする有機ケイ素高分子化合
物（以下単に有機ケイ素ポリマーと呼ぶ）とケイ素粉末
を出発物質として、これらの混合物の成形体を窒化性雰
囲気中で焼成して得られる。
具体的にはケイ素粉末と有機ケイ素ポリマーを出発物質
にして混合し、成形した後、１２００〜１６００ｑｏの
温度範囲でかつ窒素ガスまたは窒素ガスとアンモニアガ
スとの混合ガス雰囲気下で加熱処理することにより得ら
れる。この加熱処理によつて有機ケイ素ポリマーは８−
ＳＩＣ化し、かつ遊離炭素とケイ素粉末との反応で３一
ＳＩＣを形成する。更にはＮ２とＳｊとの反応によりｑ
−Ｓｉ３Ｎ４や８−Ｓｉ３Ｎ４が形成され、生成したＳ
ＩＣとＳｉ３Ｎ４はサブミクロン〜数十ミクロンの微細
結晶単位で相互に交錯した組織を呈する。
にして混合し、成形した後、１２００〜１６００ｑｏの
温度範囲でかつ窒素ガスまたは窒素ガスとアンモニアガ
スとの混合ガス雰囲気下で加熱処理することにより得ら
れる。この加熱処理によつて有機ケイ素ポリマーは８−
ＳＩＣ化し、かつ遊離炭素とケイ素粉末との反応で３一
ＳＩＣを形成する。更にはＮ２とＳｊとの反応によりｑ
−Ｓｉ３Ｎ４や８−Ｓｉ３Ｎ４が形成され、生成したＳ
ＩＣとＳｉ３Ｎ４はサブミクロン〜数十ミクロンの微細
結晶単位で相互に交錯した組織を呈する。
しかも、これらのＳＩＣとＳｉ３Ｎ４は相互に化学結合
を有せず、また相互に固溶し得ないので、生成したＳＩ
ＣとＳｉ３Ｎ４との間は間隙が生ずる。
を有せず、また相互に固溶し得ないので、生成したＳＩ
ＣとＳｉ３Ｎ４との間は間隙が生ずる。
こうして得られた焼成体は反応生形されたＳＩＣとＳｉ
３Ｎ４とは間隙を有しながら相互に交錯した組織を有す
る。本発明に使用する有機ケイ素ポリマーは基本的に次
の｛ｉ’−Ｍの基本構造を有する。
３Ｎ４とは間隙を有しながら相互に交錯した組織を有す
る。本発明に使用する有機ケイ素ポリマーは基本的に次
の｛ｉ’−Ｍの基本構造を有する。
‘ｉ｝
【ｉｉ｝
‘ｉｉｉ’
｛Ｎ’
〔但し、式中、Ｒ，，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４については、
Ｒ，は−ＣＨ３でＲ２，Ｒ３及びＲ４は水素、アルキル
基、アリール基、（ＣＨ３）２ＣＨ−，（Ｃ６仏）２Ｓ
ｉＨ‐及び（ＣＨ３）３Ｓｉ−のうち一種または二種以
上のいずれかの組合せをとるものである。
Ｒ，は−ＣＨ３でＲ２，Ｒ３及びＲ４は水素、アルキル
基、アリール基、（ＣＨ３）２ＣＨ−，（Ｃ６仏）２Ｓ
ｉＨ‐及び（ＣＨ３）３Ｓｉ−のうち一種または二種以
上のいずれかの組合せをとるものである。
また、ｋ，そ，ｍ，ｎは（ ）及び｛ ｝の構造繰り返
し回数を示し、ｋ＝１〜８０，そ＝１５〜３５０，ｍ＝
１〜８０及びｎコ１５〜３５０である。
し回数を示し、ｋ＝１〜８０，そ＝１５〜３５０，ｍ＝
１〜８０及びｎコ１５〜３５０である。
なお、平均分子量は８００〜２００００である。更に胸
中のＭは、ＳＩ，Ｂ，Ｔｉ，Ｆｅ，ＡＩ，Ｚｒ，等の金
属もしくは非金属元素で【ｉｉｉ｝を合成する際に出発
原料に含まれる元素を示す。Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７及びＲ８
は水素、アルキル基、アリール基、（ＣＨ３）２ＣＨ−
，（Ｃ６比）２ＳｉＨ−及び（ＣＨ３）３Ｓｉ−のうち
一種または二種以上のいずれかの組合せをとるが、Ｍの
価数及び構造によりＲ５，Ｒ６，Ｒ７及びＲ８のいずれ
かが欠除する場合がある。〕Ｍ前記‘ｉ’〜他の骨格成
分を鎖状及び３次元構造のいずれか一つを部分構造とし
て含む化合物あるいはそれらの混合物。
中のＭは、ＳＩ，Ｂ，Ｔｉ，Ｆｅ，ＡＩ，Ｚｒ，等の金
属もしくは非金属元素で【ｉｉｉ｝を合成する際に出発
原料に含まれる元素を示す。Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７及びＲ８
は水素、アルキル基、アリール基、（ＣＨ３）２ＣＨ−
，（Ｃ６比）２ＳｉＨ−及び（ＣＨ３）３Ｓｉ−のうち
一種または二種以上のいずれかの組合せをとるが、Ｍの
価数及び構造によりＲ５，Ｒ６，Ｒ７及びＲ８のいずれ
かが欠除する場合がある。〕Ｍ前記‘ｉ’〜他の骨格成
分を鎖状及び３次元構造のいずれか一つを部分構造とし
て含む化合物あるいはそれらの混合物。
これら有機ケイ素ポリマーを非酸化性雰囲気中で加熱処
理すれば、ＳｉとＣによりなる非晶質物質となり、更に
は遊離炭素を１部含む８一ＳＩＣを形成し得る。
理すれば、ＳｉとＣによりなる非晶質物質となり、更に
は遊離炭素を１部含む８一ＳＩＣを形成し得る。
以下に、有機ケイ素ポリマーとケイ素粉末とを出発物質
にして得られる本発明品の組織形成プロセスを詳しく述
べる。
にして得られる本発明品の組織形成プロセスを詳しく述
べる。
有機ケイ素ポリマーとケイ素粉末との圧粉体を窒化性雰
囲気中で加熱処理すれば温度上昇に伴いまず有機ケイ素
ポリマーが３００ｑＣ前後の比較的低い温度城で４・さ
し、粘性を与える液体となり、前に述べた有機ケイ素ポ
リマーの構造式のうちＲ，〜Ｒ８は水素、アルキル、ア
リール、（ＣＨ３）２ＣＨ一，（Ｃ６日５）２ＳｉＨ−
，（ＣＨ３）３Ｓｉ−等は揮発成分として輝散し、骨格
成分である炭素とケイ素は非晶質状態となり、８００℃
前後より８一ＳＩＣの形成が始まる。
囲気中で加熱処理すれば温度上昇に伴いまず有機ケイ素
ポリマーが３００ｑＣ前後の比較的低い温度城で４・さ
し、粘性を与える液体となり、前に述べた有機ケイ素ポ
リマーの構造式のうちＲ，〜Ｒ８は水素、アルキル、ア
リール、（ＣＨ３）２ＣＨ一，（Ｃ６日５）２ＳｉＨ−
，（ＣＨ３）３Ｓｉ−等は揮発成分として輝散し、骨格
成分である炭素とケイ素は非晶質状態となり、８００℃
前後より８一ＳＩＣの形成が始まる。
この時の８−ＳＩＣはＳｉとＣよりなる非晶質物質から
数分子〜数１０ぴ分子のオーダーで形成されるもので結
晶格子は整然と組まれたものではない。つまりこの状態
はＣ過剰のＳｉとＣよりなる非晶買物質中に、数分子か
ら数１００分子のオーダーの８−ＳＩＣが分散して生成
している状態である。約１０００つ○以上になればこう
して生成した８−ＳＩＣの生成量が増加し、かつ過剰の
Ｃとケイ素粉末粒子との反応が開始して、新たに８一Ｓ
ＩＣが形成し始める。この時点で新たに圧粉体中のケイ
素粉末粒が有機ケイ素ポリマーの熱変成により生成した
過剰Ｃとの反応で８一ＳＩＣが形成し、これによって圧
粉体中のケイ素粉末粒間に存在する有機ケイ素ポリマー
が熱変成されて生成した８一ＳＩＣを含むＳｉとＣとよ
りなる非晶質物質を結ぶ化学結合が生成する。約１２０
０００以上になれば、上記の有機ケイ素ポリマーの熱変
成による８−ＳＩＣの生成及び過剰Ｃとケイ素粉末粒と
の反応による新たな８一ＳＩＣの形成のほかに過剰Ｃと
ケイ素粉末粒との反応に関与しないケイ素粉末粒とＮ２
ガスとの反応でＳｉ３Ｎ４との形成が始まる。こうした
反応プロセスを経た後、最終焼成体中に未反応Ｓｉを残
さないように窒化させるためにＳｉの融点以上に合成温
度をもたらす。但し、１８００ｑ０以上で処理するとＳ
ｉ３Ｎ４の分解が起こりポーラスとなる。以上の反応過
程を第３図に示す。同図は有機ケイ素ポリマーとケイ素
粉末粒の圧粉体の合成温度上昇に伴う生成物の変遷を示
し、横軸に合成温度、縦藤に生成物を表記する。矢印の
範囲内はＸ線解析により確めた各々の生成温度城を示す
。｛ィ似有機ケイ素ポリマーの熱変成により生成するケ
イ素と炭素よりなる非晶質物質で、【口｝は【ィーより
生成する３−ＳＩＣ、し一は｛ィはり生成した過剰炭素
と圧粉体中のケイ素粉末粒との反応で新たに生成した８
−ＳＩＣ、そして片はけの反応に関与しないケイ素粉末
粒とＮ２ガスとの反応で生成したＳｊ３Ｎ４である。上
記の反応プロセスを経て形成される組織は、第３図けの
段階でケイ素粉末粒子は有機ケイ素ポリマーからの過剰
Ｃにより表面から反応侵食を受けるため、元の形状をと
どめなくなり、しかも第３図【ィー、‘ローとケイ素粉
末粒とは化学的結合で結ばれる。
数分子〜数１０ぴ分子のオーダーで形成されるもので結
晶格子は整然と組まれたものではない。つまりこの状態
はＣ過剰のＳｉとＣよりなる非晶買物質中に、数分子か
ら数１００分子のオーダーの８−ＳＩＣが分散して生成
している状態である。約１０００つ○以上になればこう
して生成した８−ＳＩＣの生成量が増加し、かつ過剰の
Ｃとケイ素粉末粒子との反応が開始して、新たに８一Ｓ
ＩＣが形成し始める。この時点で新たに圧粉体中のケイ
素粉末粒が有機ケイ素ポリマーの熱変成により生成した
過剰Ｃとの反応で８一ＳＩＣが形成し、これによって圧
粉体中のケイ素粉末粒間に存在する有機ケイ素ポリマー
が熱変成されて生成した８一ＳＩＣを含むＳｉとＣとよ
りなる非晶質物質を結ぶ化学結合が生成する。約１２０
０００以上になれば、上記の有機ケイ素ポリマーの熱変
成による８−ＳＩＣの生成及び過剰Ｃとケイ素粉末粒と
の反応による新たな８一ＳＩＣの形成のほかに過剰Ｃと
ケイ素粉末粒との反応に関与しないケイ素粉末粒とＮ２
ガスとの反応でＳｉ３Ｎ４との形成が始まる。こうした
反応プロセスを経た後、最終焼成体中に未反応Ｓｉを残
さないように窒化させるためにＳｉの融点以上に合成温
度をもたらす。但し、１８００ｑ０以上で処理するとＳ
ｉ３Ｎ４の分解が起こりポーラスとなる。以上の反応過
程を第３図に示す。同図は有機ケイ素ポリマーとケイ素
粉末粒の圧粉体の合成温度上昇に伴う生成物の変遷を示
し、横軸に合成温度、縦藤に生成物を表記する。矢印の
範囲内はＸ線解析により確めた各々の生成温度城を示す
。｛ィ似有機ケイ素ポリマーの熱変成により生成するケ
イ素と炭素よりなる非晶質物質で、【口｝は【ィーより
生成する３−ＳＩＣ、し一は｛ィはり生成した過剰炭素
と圧粉体中のケイ素粉末粒との反応で新たに生成した８
−ＳＩＣ、そして片はけの反応に関与しないケイ素粉末
粒とＮ２ガスとの反応で生成したＳｊ３Ｎ４である。上
記の反応プロセスを経て形成される組織は、第３図けの
段階でケイ素粉末粒子は有機ケイ素ポリマーからの過剰
Ｃにより表面から反応侵食を受けるため、元の形状をと
どめなくなり、しかも第３図【ィー、‘ローとケイ素粉
末粒とは化学的結合で結ばれる。
つまり川〜し一の８‐ＳＩＣとＣよりなる非晶質物質は
、圧粉体中のケイ素粉末間に３次元的に入り組んで存在
し、かつケイ素粉末と化学結合している状態にある。更
に〇の段階で残りのケイ素粉末粒が窒化されてＳｉ３Ｎ
４が生成するため８−ＳＩＣとＳｉ３Ｎ４とは相互に入
り組んだ組織を形成するが、両者間には化学結合が発現
しないため間隙が存在する。
、圧粉体中のケイ素粉末間に３次元的に入り組んで存在
し、かつケイ素粉末と化学結合している状態にある。更
に〇の段階で残りのケイ素粉末粒が窒化されてＳｉ３Ｎ
４が生成するため８−ＳＩＣとＳｉ３Ｎ４とは相互に入
り組んだ組織を形成するが、両者間には化学結合が発現
しないため間隙が存在する。
以上のプロセスで得られたＳＩＣ一Ｓｉ３Ｎ４系複合材
料は、ホットプレスまたは常圧糠緒で得られるＳｉ８Ｎ
４成型体の如く熱間での強度低下の原因となるガラス質
相を含まず、また、従来のＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合材
料のように、単純に出発物質のサイズ形状及び混合のみ
に支配される組織ではないために、熱間での強度特性、
熱衝撃抵抗性及び熱疲労破壊抵抗性に優れたセラミック
スである。
料は、ホットプレスまたは常圧糠緒で得られるＳｉ８Ｎ
４成型体の如く熱間での強度低下の原因となるガラス質
相を含まず、また、従来のＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合材
料のように、単純に出発物質のサイズ形状及び混合のみ
に支配される組織ではないために、熱間での強度特性、
熱衝撃抵抗性及び熱疲労破壊抵抗性に優れたセラミック
スである。
以下実施例によって本発明を説明する。
実施例 １
前述の‘ｉ’と‘ｉｉ’を混合した有機ケイ素ポリマー
と、４４〃ｍ以下の純度９９．３％のＳｉ粉末とを、表
１に示す配合比で混合し、以下のプロセスで焼成体を得
た。
と、４４〃ｍ以下の純度９９．３％のＳｉ粉末とを、表
１に示す配合比で混合し、以下のプロセスで焼成体を得
た。
有機ケイ素ポリマーをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）で
溶解し、この溶液と４４仏ｍ以下のケイ素粉末とを硬質
ステンレス製ポットミルで５時間混合し、混合後ＴＨＦ
を輝散させた。
溶解し、この溶液と４４仏ｍ以下のケイ素粉末とを硬質
ステンレス製ポットミルで５時間混合し、混合後ＴＨＦ
を輝散させた。
この混合物を成形圧８００ｋ９／めで２０×２０×８０
（風）のサイズで成形し、この成形体を窒素雰囲気中で
昇温速度１００午０／ｈｒで１５００ｑｏまで加熱し１
畑時間保持した。炉内放冷後サンプルを取り出し物性を
測定した。結果を表１に示し、生成相の量変化を表２に
示す。表２はＸ線回折でクリストバラィトを標準物質に
使用し、検量線を作成して求めたものである。
（風）のサイズで成形し、この成形体を窒素雰囲気中で
昇温速度１００午０／ｈｒで１５００ｑｏまで加熱し１
畑時間保持した。炉内放冷後サンプルを取り出し物性を
測定した。結果を表１に示し、生成相の量変化を表２に
示す。表２はＸ線回折でクリストバラィトを標準物質に
使用し、検量線を作成して求めたものである。
ただし、８−ＳＩＣの最強ピークｄ：２・５１Ａ〇はＱ
−Ｓｉ３Ｎ４と８−Ｓｉ３Ｎ４のピーク間にあるため再
現性に乏しいので、ｄ＝１．５４Ａ〇のピークを使用し
た。この有機ケイ素ポリマーを使用した場合、変形無く
焼成体を得るためには、有機ケイ素ポリマーの配合量の
上限は３５ｗｔ％すなわち、８一ＳＩＣの生成量が２０
．５ｗｔ％のときであった。
−Ｓｉ３Ｎ４と８−Ｓｉ３Ｎ４のピーク間にあるため再
現性に乏しいので、ｄ＝１．５４Ａ〇のピークを使用し
た。この有機ケイ素ポリマーを使用した場合、変形無く
焼成体を得るためには、有機ケイ素ポリマーの配合量の
上限は３５ｗｔ％すなわち、８一ＳＩＣの生成量が２０
．５ｗｔ％のときであった。
表１
鞘※：曲げ強さはサンプルサイズ５×５×５０（帆）Ｋ
切り出し、スパン中は３０冊であった。
切り出し、スパン中は３０冊であった。
※※：有機ケィ案ポリマーの揮散物が多く、焼成体は多
孔質にをり変形した。
孔質にをり変形した。
表２
実施例 ２
表１、表２に示した焼成体番号１から４までについて熱
衝撃抵抗性を以下の如く腸査した。
衝撃抵抗性を以下の如く腸査した。
サンプルは５×１０×３０（柳）のサイズに切り出して
使用し、環状電気炉を用いて窒素ガス気流中で１２００
℃で２０分間保持し、その後炉を傾斜させ流水中急冷し
た。サンプルを１０分間流水中に置いた後取り出し、乾
燥して水分を飛散させた。この乾燥したサンプルを各種
染料を用いてサンプルの亀裂を見出すまで反復した。そ
の反復回数で熱衝撃抵抗性を判定した。その結果を表３
に示す。また、同様な方法で従来の反応焼結Ｓｉ３Ｎ４
‘ィ’、反応凝結ＳＩＣ｛ｏ）、反応凝結Ｓｉ３Ｎ４結
合ＳＩＣＮ、Ｍｇ０の添加ホットプレスＳｉ３Ｎ４８、
及びＢ２Ｑ添加ホットプレスＳＩＣ■と本発明品の熱衝
撃抵抗性を判定した。
使用し、環状電気炉を用いて窒素ガス気流中で１２００
℃で２０分間保持し、その後炉を傾斜させ流水中急冷し
た。サンプルを１０分間流水中に置いた後取り出し、乾
燥して水分を飛散させた。この乾燥したサンプルを各種
染料を用いてサンプルの亀裂を見出すまで反復した。そ
の反復回数で熱衝撃抵抗性を判定した。その結果を表３
に示す。また、同様な方法で従来の反応焼結Ｓｉ３Ｎ４
‘ィ’、反応凝結ＳＩＣ｛ｏ）、反応凝結Ｓｉ３Ｎ４結
合ＳＩＣＮ、Ｍｇ０の添加ホットプレスＳｉ３Ｎ４８、
及びＢ２Ｑ添加ホットプレスＳＩＣ■と本発明品の熱衝
撃抵抗性を判定した。
結果を表４に示す。これらの結果より、焼成体中の８−
ＳＩＣの生成量が５％以下の場合（番号１）熱衝撃抵抗
性は劣ることが判明した。
ＳＩＣの生成量が５％以下の場合（番号１）熱衝撃抵抗
性は劣ることが判明した。
従って、焼成体中の８一ＳＩＣの生成量は５Ｍ％から効
果が認められ、実施例１の結果よりその上限は２印れ％
であった。
果が認められ、実施例１の結果よりその上限は２印れ％
であった。
本発明品は従来のＳｉ３Ｎ４，ＳＩＣ及びＳＩＣ−Ｓｉ
３Ｎ４系複合材料より約３倍の熱衝撃抵抗性を示し、本
発明の優秀さが認められた。表３表４ 実施例 ３ 実施例２の本発明品（番号３）とィ、ロ、ハ、ニ及びホ
について、以下の方法で熱疲労破壊抵抗性を調査した。
３Ｎ４系複合材料より約３倍の熱衝撃抵抗性を示し、本
発明の優秀さが認められた。表３表４ 実施例 ３ 実施例２の本発明品（番号３）とィ、ロ、ハ、ニ及びホ
について、以下の方法で熱疲労破壊抵抗性を調査した。
それぞれの焼成体から５×５×５０（側）サイズのサン
プルを切り出し、スパン３０柵でその中央に半径１脚の
ヘッドを接触させ、初期荷重として曲げ強さの１％の負
荷を与えた。そして、サンプルの総たわみ量を１０ムと
して片振りを行いその変位にヘッドが必ず追随するよう
に保った。この状態を１３００ｑ Ｃに保持された炉内
に再現し、１秒間に３０回の割合で繰り返し片振りを行
った。供試サンプルの破断に至るまでの回数及び変形し
てヘッドが追随しないようになるまでの結果を表５に示
す。本発明品は従来のＳｉ３Ｎ４，ＳＩＣおよびＳＩＣ
−Ｓｉ３Ｎ４系複合材料以上の熱疲労破壊抵抗性を示し
、優秀なることが判明した。
プルを切り出し、スパン３０柵でその中央に半径１脚の
ヘッドを接触させ、初期荷重として曲げ強さの１％の負
荷を与えた。そして、サンプルの総たわみ量を１０ムと
して片振りを行いその変位にヘッドが必ず追随するよう
に保った。この状態を１３００ｑ Ｃに保持された炉内
に再現し、１秒間に３０回の割合で繰り返し片振りを行
った。供試サンプルの破断に至るまでの回数及び変形し
てヘッドが追随しないようになるまでの結果を表５に示
す。本発明品は従来のＳｉ３Ｎ４，ＳＩＣおよびＳＩＣ
−Ｓｉ３Ｎ４系複合材料以上の熱疲労破壊抵抗性を示し
、優秀なることが判明した。
表 ５
実施例 ４
実施例２の本発明品（番号３）を押し出し成形により外
径１５０柳、肉厚５．肋、長さ５５仇岬の円筒状の焼成
体を得た。
径１５０柳、肉厚５．肋、長さ５５仇岬の円筒状の焼成
体を得た。
これと同形状の反応焼結Ｓｉ３Ｎ４‘ィ｝、反応糠綾Ｓ
ＩＣ（ｏ｝及び反応競結Ｓｉ３Ｎ４結合ＳＩＣの焼成体
とを用い内面繰り返し加熱に対する抵抗性を調査した。
円筒状焼成体の片側に酸素ープロパンバーナーを設置し
、フレームを円筒内に通過させ、フレーム温度が最高に
なる温度を円筒中央にもたらせた。そのときの温度は光
高温計で測定して１４８０〜１５３０００であった。５
分間フレームを通過させた後、バーナーを回転させてフ
レームを供謎円筒焼成体からはずして５分間放冷した。
ＩＣ（ｏ｝及び反応競結Ｓｉ３Ｎ４結合ＳＩＣの焼成体
とを用い内面繰り返し加熱に対する抵抗性を調査した。
円筒状焼成体の片側に酸素ープロパンバーナーを設置し
、フレームを円筒内に通過させ、フレーム温度が最高に
なる温度を円筒中央にもたらせた。そのときの温度は光
高温計で測定して１４８０〜１５３０００であった。５
分間フレームを通過させた後、バーナーを回転させてフ
レームを供謎円筒焼成体からはずして５分間放冷した。
これを繰り返し行い亀裂発生までの回数を調査した結果
を表６に示す。表６ 約３日間の連続実験で本発明品は亀裂を見出せなかった
が他の比較品は亀裂が表６の如く発生し本発明品の優秀
さが確認された。
を表６に示す。表６ 約３日間の連続実験で本発明品は亀裂を見出せなかった
が他の比較品は亀裂が表６の如く発生し本発明品の優秀
さが確認された。
以上の如く本発明の有機ケイ素ポリマーとケイ素粉末を
出発物質にして得られた特徴あるＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系
複合材料は従来のＳｉ３Ｎ４，ＳＩＣ及びＳＩＣ−Ｓｊ
３Ｎ４系複合材料より熱衝撃抵抗性及び熱疲労破壊抵抗
性に優れた焼成体であることが確認された。
出発物質にして得られた特徴あるＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系
複合材料は従来のＳｉ３Ｎ４，ＳＩＣ及びＳＩＣ−Ｓｊ
３Ｎ４系複合材料より熱衝撃抵抗性及び熱疲労破壊抵抗
性に優れた焼成体であることが確認された。
実施例 ５
本発明品の酸化抵抗性を以下の方法で調査した。
環状電気炉を使用し、乾燥酸素気流中で１４００℃の温
度で２０ｍ時間行った。サンプルは５×５×２仇岬こ切
り出しダイヤモンドペースト０．５Ａｍ粒で研磨仕上げ
し、マイクロメータで表面積を算出した。酸化抵抗性は
単位面積（１の）の重量増加を初期には１幼時間毎に５
回測定し、その後は２岬時間毎に測定して判定した。な
お、サンプルの支持は繊密質アルミナのナイフエッジで
行った。結果を第４図に示す。第４図に於いて縦軸は単
位面積当りの重量増加（肌９／地）を示し、機軸は時間
である。Ａは本発明品、Ｂ‘まＡＩ２０３とＹ２０３を
添加してホットプレスしたＳｉ３Ｎ４（関口気孔率１．
４％）及びＣは反応焼成給Ｓｉ３Ｎ４（関口気孔率２２
．７％）である。本発明の酸化抵抗性はＡＩ２ＱとＹ２
０３添加のホットプレスＳｉ３Ｎ４よりも約２倍優れる
ことを確認した。
度で２０ｍ時間行った。サンプルは５×５×２仇岬こ切
り出しダイヤモンドペースト０．５Ａｍ粒で研磨仕上げ
し、マイクロメータで表面積を算出した。酸化抵抗性は
単位面積（１の）の重量増加を初期には１幼時間毎に５
回測定し、その後は２岬時間毎に測定して判定した。な
お、サンプルの支持は繊密質アルミナのナイフエッジで
行った。結果を第４図に示す。第４図に於いて縦軸は単
位面積当りの重量増加（肌９／地）を示し、機軸は時間
である。Ａは本発明品、Ｂ‘まＡＩ２０３とＹ２０３を
添加してホットプレスしたＳｉ３Ｎ４（関口気孔率１．
４％）及びＣは反応焼成給Ｓｉ３Ｎ４（関口気孔率２２
．７％）である。本発明の酸化抵抗性はＡＩ２ＱとＹ２
０３添加のホットプレスＳｉ３Ｎ４よりも約２倍優れる
ことを確認した。
以上、本発明は熱衝撃抵抗性、熱疲労破壊抵抗性に殴れ
、かつ酸化抵抗性に優れたＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合耐
熱セラミックス材料及びその製造方法を提供するもので
ある。これらの特性は、従釆のＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複
合材料の組織にはなかったサブミクロン〜数十ミクロン
徴晶域でＳＩＣとＳｉ３Ｎ４が熱応力吸収のための間隙
を有しながら相互に交錯した新しい組織を有するがため
に引き出されるものである。
、かつ酸化抵抗性に優れたＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複合耐
熱セラミックス材料及びその製造方法を提供するもので
ある。これらの特性は、従釆のＳＩＣ−Ｓｉ３Ｎ４系複
合材料の組織にはなかったサブミクロン〜数十ミクロン
徴晶域でＳＩＣとＳｉ３Ｎ４が熱応力吸収のための間隙
を有しながら相互に交錯した新しい組織を有するがため
に引き出されるものである。
本発明品は反応焼結法で製造するので、押し出し成形、
射出成形、銭込成形、アィソスタティックスプレスによ
る成形、及び金型成形等多くの成形手段を取ることがで
き、異型形状を得ることができるために特殊耐熱材及び
高温構造材の分野での応用は広い。
射出成形、銭込成形、アィソスタティックスプレスによ
る成形、及び金型成形等多くの成形手段を取ることがで
き、異型形状を得ることができるために特殊耐熱材及び
高温構造材の分野での応用は広い。
また容易に機械加工ができる程度までに窒化し、ネジ切
り等の機械加工を施し再度窒化しても焼成体が得られる
ために、複雑な形状をも得ることができる。従って、本
発明品は自動車エンジン部材、熱交換用パイプ、タービ
ン部村、ラジアントチュープ、熱間で使用する槍具、支
持台等の金属部材の代替品として、また原子力分野、化
学及び化学工学分野及び製鉄分野等の熱衝撃抵抗性及び
熱疲労破壊抵抗性を要求される分野に於て有効に使用し
得る。
り等の機械加工を施し再度窒化しても焼成体が得られる
ために、複雑な形状をも得ることができる。従って、本
発明品は自動車エンジン部材、熱交換用パイプ、タービ
ン部村、ラジアントチュープ、熱間で使用する槍具、支
持台等の金属部材の代替品として、また原子力分野、化
学及び化学工学分野及び製鉄分野等の熱衝撃抵抗性及び
熱疲労破壊抵抗性を要求される分野に於て有効に使用し
得る。
第１図は本発明品と従来の反応暁縞Ｓｊ３Ｎ４の破断面
の組織の走査型電子顕微鏡写真を示し、第２図は第１図
の組織写真の組織を２次元にモデル化した組織説明図で
ある。 第３図は有機ケイ素ポリマーとケイ素粉末粒の圧粉体の
合成温度の上昇に伴う生成物の変遷を示す説明図である
。また、第４図は本発明品と従来品との酸化抵抗性の差
を示す説明図である。第１図 第２図 第３図 第４図
の組織の走査型電子顕微鏡写真を示し、第２図は第１図
の組織写真の組織を２次元にモデル化した組織説明図で
ある。 第３図は有機ケイ素ポリマーとケイ素粉末粒の圧粉体の
合成温度の上昇に伴う生成物の変遷を示す説明図である
。また、第４図は本発明品と従来品との酸化抵抗性の差
を示す説明図である。第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ＳｉＣ：Ｓｉ＿３Ｎ＿４の重量組成比が５〜２０：
９５〜８０の範囲内にあり、且つＳｉＣとＳｉ＿３Ｎ＿
４とがサブミクロンオーダーの間隙を有して相互に交錯
した組織を有することを特徴とするＳｉＣ−Ｓｉ＿３Ｎ
＿４系複合耐熱セラミツクス材料。 ２ 炭素とケイ素を主な骨格成分とする有機ケイ素高分
子化合物：４４μｍ以下のケイ素粉末との重量混合比が
１０〜３５：９０〜６５の範囲内にある混合粉末を出発
物質とする成形体を窒化雰囲気中１２００〜１８００℃
で焼成することを特徴とするＳｉＣ−Ｓｉ＿３Ｎ＿４系
複合耐熱セラミツクス材料の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54156032A JPS6031799B2 (ja) | 1979-11-30 | 1979-11-30 | ＳｉＣ−Ｓｉ↓３Ｎ↓４系複合耐熱セラミツクス材料及びその製造方法 |
| US06/210,647 US4335217A (en) | 1979-11-30 | 1980-11-26 | SiC-Si3 N4 Composite system for special heat-resisting ceramic materials and its fabrication method |
| DE3045010A DE3045010C2 (de) | 1979-11-30 | 1980-11-28 | SiC-Si↓3↓N↓4↓-Verbundsystem und Verfahren zu seiner Herstellung |
| GB8038217A GB2066800B (en) | 1979-11-30 | 1980-11-28 | Sic-si3n4 composite system |
| FR8025358A FR2470756B1 (fr) | 1979-11-30 | 1980-11-28 | Systeme compose sic-si3n4 pour matieres ceramiques speciales resistant a la chaleur et procede de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54156032A JPS6031799B2 (ja) | 1979-11-30 | 1979-11-30 | ＳｉＣ−Ｓｉ↓３Ｎ↓４系複合耐熱セラミツクス材料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56120574A JPS56120574A (en) | 1981-09-21 |
| JPS6031799B2 true JPS6031799B2 (ja) | 1985-07-24 |
Family
ID=15618816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54156032A Expired JPS6031799B2 (ja) | 1979-11-30 | 1979-11-30 | ＳｉＣ−Ｓｉ↓３Ｎ↓４系複合耐熱セラミツクス材料及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4335217A (ja) |
| JP (1) | JPS6031799B2 (ja) |
| DE (1) | DE3045010C2 (ja) |
| FR (1) | FR2470756B1 (ja) |
| GB (1) | GB2066800B (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3142058A1 (de) * | 1981-10-23 | 1983-05-05 | Elektroschmelzwerk Kempten GmbH, 8000 München | Praktisch porenfreie formkoerper aus polykristallinem siliciumnitrid und siliciumcarbid und verfahren zu ihrer herstellung durch isostatisches heisspressen |
| JPS5997575A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-05 | 日本カ−ボン株式会社 | 窒化ケイ素系焼結体の製造法 |
| JPS6144767A (ja) * | 1984-08-07 | 1986-03-04 | 黒崎窯業株式会社 | 高密度窒化珪素反応焼結体の製法 |
| US4594330A (en) * | 1984-03-22 | 1986-06-10 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Fine amorphous powder and process for preparing fine powdery mixture of silicon nitride and silicon carbide |
| US5085804A (en) * | 1984-11-08 | 1992-02-04 | Norton Company | Refractory electrical device |
| US5045237A (en) * | 1984-11-08 | 1991-09-03 | Norton Company | Refractory electrical device |
| JPH0774102B2 (ja) * | 1986-04-29 | 1995-08-09 | 京セラ株式会社 | 窒化珪素質焼結体の製造方法 |
| US4885199A (en) * | 1986-08-06 | 1989-12-05 | Norton Company | Fiber-reinforced silicon nitride composite ceramics |
| FR2607130B1 (fr) * | 1986-11-26 | 1992-12-18 | Norton Co | Ceramiques composites de nitrure de silicium a renforcement fibreux |
| CA1308231C (en) * | 1988-01-08 | 1992-10-06 | Alcan International Limited | Process for producing silicon nitride |
| US4942011A (en) * | 1988-05-03 | 1990-07-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing silicon carbide fibers |
| DE3842439A1 (de) * | 1988-12-16 | 1990-06-21 | Krupp Widia Gmbh | Hartmetallverbundkoerper und verfahren zu seiner herstellung |
| EP0448572B1 (de) * | 1988-12-16 | 1993-06-09 | Krupp Widia GmbH | Hartmetallverbundkörper und verfahren zu seiner herstellung |
| US5209996A (en) * | 1989-07-26 | 1993-05-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Membrane consisting of silicon carbide and silicon nitride, method for the preparation thereof and mask for X-ray lithography utilizing the same |
| JPH0733530A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-02-03 | Toshiba Corp | セラミックス基複合材料およびその製造方法 |
| US5908796A (en) * | 1998-05-01 | 1999-06-01 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | Dense silicon nitride ceramic having fine grained titanium carbide |
| DE19855811A1 (de) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Cfi Ceramics For Industry Gmbh | Reaktionsgebundene Werkstoffe auf Basis von Siliciumnitrid und Verfahren zu deren Herstellung |
| DE10154739B4 (de) * | 2001-11-09 | 2005-09-01 | Ab Skf | Verfahren zur Herstellung keramischer Lagerbauteile |
| CN112679212A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-04-20 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种渣浆泵用氮化物结合碳化硅耐磨陶瓷件的制备方法 |
| CN114149269B (zh) * | 2021-12-02 | 2022-11-04 | 北京科技大学 | 铝电解槽侧墙用AlN-SiC固溶体结合SiC复合耐火材料及制备方法 |
| CN114773068B (zh) * | 2022-05-25 | 2023-07-04 | 内蒙古海特华材科技有限公司 | 一种高效利用粉煤灰制备Si3N4/SiC/AlN复合陶瓷的方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2218960A1 (de) * | 1972-04-19 | 1973-11-08 | Bayer Ag | Formkoerper aus mogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer erstellung |
| DE2243527A1 (de) * | 1972-09-05 | 1974-04-18 | Bayer Ag | Formkoerper aus homogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE2458268C2 (de) * | 1974-12-10 | 1977-06-08 | Annawerk Keramische Betr E Gmb | Verfahren zum herstellen von hochtemperaturbestaendigen formkoerpern aus siliziumnitrid oder siliziumnitrid- verbundstoffen |
| JPS5830264B2 (ja) * | 1975-10-18 | 1983-06-28 | トウホクダイガク キンゾクザイリヨウケンキユウシヨチヨウ | キンゾクチツカブツシヨウケツセイケイタイノセイゾウホウホウ |
| JPS5929095B2 (ja) * | 1975-12-29 | 1984-07-18 | トウホクダイガクキンゾクザイリヨウケンキユウシヨチヨウ | 耐熱性超硬複合材料およびその製造方法 |
| US4097294A (en) * | 1976-08-23 | 1978-06-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Preparation of ceramics |
| DE2650083A1 (de) * | 1976-10-30 | 1978-05-03 | Daimler Benz Ag | Verfahren zum herstellen von werkstuecken aus siliziumnitrid |
| JPS6028781B2 (ja) * | 1977-08-03 | 1985-07-06 | 財団法人特殊無機材料研究所 | 耐熱性セラミツクス焼結成形体の製造方法 |
| US4177230A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Process for producing reaction sintered silicon nitride of increased density |
| JPS55116665A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-08 | Ngk Insulators Ltd | Manufacture of heat resisting ceramic product |
-
1979
- 1979-11-30 JP JP54156032A patent/JPS6031799B2/ja not_active Expired
-
1980
- 1980-11-26 US US06/210,647 patent/US4335217A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-11-28 FR FR8025358A patent/FR2470756B1/fr not_active Expired
- 1980-11-28 GB GB8038217A patent/GB2066800B/en not_active Expired
- 1980-11-28 DE DE3045010A patent/DE3045010C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2066800B (en) | 1983-06-02 |
| FR2470756B1 (fr) | 1986-02-14 |
| DE3045010A1 (de) | 1981-09-17 |
| JPS56120574A (en) | 1981-09-21 |
| DE3045010C2 (de) | 1986-07-31 |
| US4335217A (en) | 1982-06-15 |
| GB2066800A (en) | 1981-07-15 |
| FR2470756A1 (fr) | 1981-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6031799B2 (ja) | ＳｉＣ−Ｓｉ↓３Ｎ↓４系複合耐熱セラミツクス材料及びその製造方法 | |
| US4412009A (en) | Sintered Si3 N4 body | |
| JPS6152111B2 (ja) | ||
| JPS5851910B2 (ja) | チツカケイソケイシヨウケツタイノセイゾウホウホウ | |
| JP2002003276A (ja) | 炭化ケイ素−窒化ホウ素複合材料の反応合成 | |
| JP2765543B2 (ja) | 反応焼結セラミックス及びその製造方法 | |
| Chen et al. | Oxidation of Ti 3 SiC 2 composites in air | |
| JPS5891072A (ja) | 窒化珪素焼結体の製造法 | |
| JPS6026074B2 (ja) | β−ＳｉＣ−Ｓｉ↓３Ｎ↓４系複合耐熱セラミックスの製造方法 | |
| JPH05262585A (ja) | ＳｉＣ基高耐熱セラミックス複合部品 | |
| JPS6055467B2 (ja) | 高強度耐熱セラミツク材料およびその製造法 | |
| JP3148559B2 (ja) | セラミックス繊維強化タービン翼及びその製造方法 | |
| KR950007175B1 (ko) | 자전연소반응에 의한 Al₂O₃-TiC 복합분말의 제조방법 | |
| Radyjowski et al. | Additive manufacturing of Si-SiC cermets for combustion device applications | |
| JPS6345173A (ja) | 高靭性セラミツク焼結体とその製造法 | |
| JPH01239068A (ja) | 硼化チタン系焼結体及びその製造方法 | |
| JPH03109269A (ja) | 炭素繊維強化サイアロン基セラミックス複合材料 | |
| JPS589882A (ja) | 超硬耐熱セラミックスの製造方法 | |
| JPH0545551B2 (ja) | ||
| JPH0559073B2 (ja) | ||
| JPS6241773A (ja) | 複合セラミツクスの製造法 | |
| JPH0456791B2 (ja) | ||
| JPH08245265A (ja) | 自己強化窒化ケイ素焼結体及びその製造方法 | |
| Kharlamov et al. | Densification kinetics of α-AlB12 and Al3B48C2 powders during hot pressing | |
| JPH0442864A (ja) | 高強度サイアロン基焼結体 |