JPS6054977A - 焼結体の製造方法 - Google Patents
焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6054977A JPS6054977A JP58163970A JP16397083A JPS6054977A JP S6054977 A JPS6054977 A JP S6054977A JP 58163970 A JP58163970 A JP 58163970A JP 16397083 A JP16397083 A JP 16397083A JP S6054977 A JPS6054977 A JP S6054977A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- zircon
- corrosion resistance
- metal
- manufacture
- Prior art date
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- Pending
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- Ceramic Products (AREA)
- 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、強度と耐熱性と耐食性、特に溶融金属に対す
る耐食性に優れた焼結体を得る製造方法に関するもので
ある。
る耐食性に優れた焼結体を得る製造方法に関するもので
ある。
元来、金属の窒化物は強度、硬度ＩＬどの機械的特性が
優れ、かつ耐熱性にも優れているために、エンジン・熱
交換器等の高温構造材料として注目されている。しかし
ながら、窒化物は高温における耐食性、特に酸化に対す
る抵抗力や溶融金属との反応性が高い。このような欠点
を補うために窒素の一部を酸素に置換した酸窒化物の利
用が試みられている。その代表がサイアロン（Ｓ工ＡＬ
ＯＮ）（珪素アルミ酸窒化物）である。これは高強度、
高硬度かつ低膨張性、高耐熱性といった特性を具えてい
る。しかしながら耐食性は窒化物に比べて高くなるとは
いえ、酸化物に比較すれば依然として劣っている。これ
は５ＩＡＬＯＮには依然として一部が窒化物であり、こ
の窒素が高温使用時に分解揮発して組織を劣化させるこ
とにある。
優れ、かつ耐熱性にも優れているために、エンジン・熱
交換器等の高温構造材料として注目されている。しかし
ながら、窒化物は高温における耐食性、特に酸化に対す
る抵抗力や溶融金属との反応性が高い。このような欠点
を補うために窒素の一部を酸素に置換した酸窒化物の利
用が試みられている。その代表がサイアロン（Ｓ工ＡＬ
ＯＮ）（珪素アルミ酸窒化物）である。これは高強度、
高硬度かつ低膨張性、高耐熱性といった特性を具えてい
る。しかしながら耐食性は窒化物に比べて高くなるとは
いえ、酸化物に比較すれば依然として劣っている。これ
は５ＩＡＬＯＮには依然として一部が窒化物であり、こ
の窒素が高温使用時に分解揮発して組織を劣化させるこ
とにある。
さらには、これによって組織内の酸素量が高まることに
よって低融点のＳ ｉ Ｑ、、を主成分とするガラス相
が形成されることも原因である。またｓｉｏよけ融点が
７７００°Ｃ程度とされているが、ガラス化することに
よって耐熱性が低くなり、このためＳ工ＡＬＯＮの耐熱
性を低下させる。しかもＳｉｎ、、は、溶融金属に対す
る耐食性が低いため、Ｓ工ＡＬＯＮの金属に対する耐食
性も低下する。
よって低融点のＳ ｉ Ｑ、、を主成分とするガラス相
が形成されることも原因である。またｓｉｏよけ融点が
７７００°Ｃ程度とされているが、ガラス化することに
よって耐熱性が低くなり、このためＳ工ＡＬＯＮの耐熱
性を低下させる。しかもＳｉｎ、、は、溶融金属に対す
る耐食性が低いため、Ｓ工ＡＬＯＮの金属に対する耐食
性も低下する。
しかしてサイアロン（Ｓ Ｉ’、 Ａ 丁ｒ ＯＮ ）
の機械的特性を低下させないで、耐食性を向トさオるた
めにはｓ ｉ ｏ２成分の発生を無くすか発生５ｔＯ２
成分を高耐熱性、高耐食性の安定な化合物とする方法が
考えられる。
の機械的特性を低下させないで、耐食性を向トさオるた
めにはｓ ｉ ｏ２成分の発生を無くすか発生５ｔＯ２
成分を高耐熱性、高耐食性の安定な化合物とする方法が
考えられる。
しかるに前者は不叶僻であるため、後者の方法をとる必
要がある。
要がある。
この発明は上記に鑑みなされたものであって、以下本発
明の詳細な説明する。
明の詳細な説明する。
一般に寸イアロン（珪素アルミ酸窒化物）はＳＩやＡ１
の金属粉末と酸化物粉末の混合物を窒素雰囲気下に焼成
して合成できる。本発明では酸化物原料としてＳエヘと
ｚｒへとの化合物であるジルコンを用いた。ジルコンは
焼成中にｓ ｉ ｏ２を分離して以下のように反応する
。
の金属粉末と酸化物粉末の混合物を窒素雰囲気下に焼成
して合成できる。本発明では酸化物原料としてＳエヘと
ｚｒへとの化合物であるジルコンを用いた。ジルコンは
焼成中にｓ ｉ ｏ２を分離して以下のように反応する
。
ｚ ｒ ｏ、、、ｓ ｉ ｏ２−〉ｚ ｒ ｏ□ −Ｆ
Ｓ ｔ ０２ 、 、 、 、（１）ｓ ｉ ｏ２−１
−３ ’−１−Ａ］、−１−”２−→３ｉ−Ｎ：１．−
ｏｔＪ 、、、（２）（Ｓ ｔ ０２ ＋Ａ］、 −Ｆ
Ｎ２−→５ｒ−Ａ］、−０−Ｎ） −−−０（，３ｚ
ｒＯ２は１０００〜／７００°Ｃでは分解、窒化せず珪
素アルミ酸化物との反応は無い。
Ｓ ｔ ０２ 、 、 、 、（１）ｓ ｉ ｏ２−１
−３ ’−１−Ａ］、−１−”２−→３ｉ−Ｎ：１．−
ｏｔＪ 、、、（２）（Ｓ ｔ ０２ ＋Ａ］、 −Ｆ
Ｎ２−→５ｒ−Ａ］、−０−Ｎ） −−−０（，３ｚ
ｒＯ２は１０００〜／７００°Ｃでは分解、窒化せず珪
素アルミ酸化物との反応は無い。
高温使用時においては、
どなり、生成したＳ ｔ Ｏ，！−１ｄ ＺｒＯ，、と
反応し再びジルコンとなる。
反応し再びジルコンとなる。
ジルコンＢ−４ｓｔｏ２に比べて耐熱性が高く、（Ｓ１
０２の融点１７／３°Ｃ，ジルコンの融点／７７Ｓ０Ｃ
）ｆ、た金属に対する高耐食性ｔｊ：既知である。また
シルコントま表面層のみに形成されるため、焼結体のサ
イアロンとしての機械的特性を低下させることなく、酸
化物の耐食性を利用できる。
０２の融点１７／３°Ｃ，ジルコンの融点／７７Ｓ０Ｃ
）ｆ、た金属に対する高耐食性ｔｊ：既知である。また
シルコントま表面層のみに形成されるため、焼結体のサ
イアロンとしての機械的特性を低下させることなく、酸
化物の耐食性を利用できる。
そｌ、４ＡＩ５％以下ではサイアロンの含有量が十分で
なく ５ｉＯ２が残留する。
なく ５ｉＯ２が残留する。
またジルコンは７０％以下では、酸素肴が少なく酸窒化
物としての効果が無く、３０％以」二では強度が極度に
低下したり、焼結体に亀裂が発生し、耐熱性あるいは耐
食性部材としての利用に不適である。
物としての効果が無く、３０％以」二では強度が極度に
低下したり、焼結体に亀裂が発生し、耐熱性あるいは耐
食性部材としての利用に不適である。
本発明に用いられる原料例として
金属ｓｉ 、：ｚｏｏメツシューＦ ９９％純度金属Ａ
ｌ 、２００メ・クシ、−ｙ ｑｑ％純度以」二の粉末
をエチルアルコールを溶媒として表の通り、所定割合で
３０分混合する。そして０２％のＰＶＢを添加し、バイ
ンダーとする。混合物’４ｔ／３０−２００００におい
て乾燥し、成形原料とした。この原料を／〆、Ｒ２の圧
力で金型成形する。
ｌ 、２００メ・クシ、−ｙ ｑｑ％純度以」二の粉末
をエチルアルコールを溶媒として表の通り、所定割合で
３０分混合する。そして０２％のＰＶＢを添加し、バイ
ンダーとする。混合物’４ｔ／３０−２００００におい
て乾燥し、成形原料とした。この原料を／〆、Ｒ２の圧
力で金型成形する。
Ｃ３ＯＸ’５ＯＸ２０）。この成形体を窒素雰囲気下に
置き、／’ｌ０００ａにて焼成した。実際の工程におい
ては切削などの加工を可能とするために、仮焼を行って
もよい。また焼成温度は原料組成によって変化するが、
金属を単独で残さないようにするためには、１０ＯＯ０
Ｃ以上が望ましい。７７００００以上では焼結体の５ｉ
０２が揮発してしまい、焼結体の組織が低下する。
置き、／’ｌ０００ａにて焼成した。実際の工程におい
ては切削などの加工を可能とするために、仮焼を行って
もよい。また焼成温度は原料組成によって変化するが、
金属を単独で残さないようにするためには、１０ＯＯ０
Ｃ以上が望ましい。７７００００以上では焼結体の５ｉ
０２が揮発してしまい、焼結体の組織が低下する。
−
この発明は叙」―のようであって機械的特性（強度、硬
度）耐熱性に優れたＳｉ−へ１糸の酸窒化物の欠点であ
る高温、耐食性、特に溶融金属に対する耐食性を向」ニ
させることができる効果がある。
度）耐熱性に優れたＳｉ−へ１糸の酸窒化物の欠点であ
る高温、耐食性、特に溶融金属に対する耐食性を向」ニ
させることができる効果がある。
また天然原料を使用できるため、低コストで性能の優れ
た焼結体を得ることができるものである。
た焼結体を得ることができるものである。
特許出願人 東京窯業株式会社
（７）
４１７−
Claims (1)
- ｈｘｓ％以−にＮ部がＳｉである混合か合金金属粉末ｑ
ｓ〜７０％とジルコンサンド粉末１０〜３０ｗｔ％とを
混合した後にミ必要形状に成形し、窒素あるいはアンモ
ニアを含む非酸化性雰囲気下にて１ＯＯＯ０Ｃ〜／７０
ｄ’ｏに加熱させ、このようにしてジルコン中のＳｉ
Ｏ，、成１分と金属とＮ２成分とを反応させて珪素アル
ミ酸窒化物を形成し、ジルコン中のｚ ｒ ０２を分散
させたような構造を有する焼結体を得ることを特徴とす
る焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163970A JPS6054977A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163970A JPS6054977A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6054977A true JPS6054977A (ja) | 1985-03-29 |
Family
ID=15784273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58163970A Pending JPS6054977A (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054977A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988009314A1 (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-01 | Cookson Group Plc | Ceramic material |
| JPS645975A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-10 | Toshiba Ceramics Co | High strength ceramic having high corrosion resistance |
| US4804644A (en) * | 1986-05-28 | 1989-02-14 | Cookson Group Plc | Ceramic material |
| JPH01259141A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-16 | Showa Denko Kk | 耐摩耗性アルミニウム基複合材料及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-09-05 JP JP58163970A patent/JPS6054977A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4804644A (en) * | 1986-05-28 | 1989-02-14 | Cookson Group Plc | Ceramic material |
| WO1988009314A1 (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-01 | Cookson Group Plc | Ceramic material |
| JPS645975A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-10 | Toshiba Ceramics Co | High strength ceramic having high corrosion resistance |
| JPH01259141A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-16 | Showa Denko Kk | 耐摩耗性アルミニウム基複合材料及びその製造方法 |
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