JPS6055462B2 - フツ素雲母セラミツクス焼結体の製造法 - Google Patents
フツ素雲母セラミツクス焼結体の製造法Info
- Publication number
- JPS6055462B2 JPS6055462B2 JP54140599A JP14059979A JPS6055462B2 JP S6055462 B2 JPS6055462 B2 JP S6055462B2 JP 54140599 A JP54140599 A JP 54140599A JP 14059979 A JP14059979 A JP 14059979A JP S6055462 B2 JPS6055462 B2 JP S6055462B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molar ratio
- sintered body
- fluorine
- mica
- fluorine mica
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- 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
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフッ素雲母セラミックス焼結体の製造法に関す
るものであり、更に詳しくは、強度が強くて機械による
加工性が良好であり、かつ低摩擦係数を有する材料を提
供するにある。
るものであり、更に詳しくは、強度が強くて機械による
加工性が良好であり、かつ低摩擦係数を有する材料を提
供するにある。
従来の雲母セラミックス焼結体の製造技術にはリン酸ボ
ンドセラミックス法やガラスボンドセラミックス法や、
またはガラスセラミックス法があり、これらの製造技術
では、生密度が向上せず、焼結性の悪いものであり、か
つ焼成中に雲母のフッ素蒸発を防ぐために急熱急冷法を
採用するために、大きい製品の内部までの均一な焼結が
出来なくて、テストピース程度の寸法の製品しか出来ず
、それに加え焼結体の耐熱性が３００〜５００℃と低か
つた。
ンドセラミックス法やガラスボンドセラミックス法や、
またはガラスセラミックス法があり、これらの製造技術
では、生密度が向上せず、焼結性の悪いものであり、か
つ焼成中に雲母のフッ素蒸発を防ぐために急熱急冷法を
採用するために、大きい製品の内部までの均一な焼結が
出来なくて、テストピース程度の寸法の製品しか出来ず
、それに加え焼結体の耐熱性が３００〜５００℃と低か
つた。
最新の技術として、最大粒径３ｐ以下のフッ素雲母に対
し、焼結助剤として、フッ化物の混合物をフッ素雲母に
対し、１０〜５踵量％添加した成形体をフッ素含有量１
〜１０％の耐火粉末中に埋め、かつ中性雰囲気中で焼成
して成る焼結体において、強化剤として二硫化タングス
テンを０．５〜３５重量％含有するフッ素雲母セラミッ
クス焼結体の製造法を本研究者により特萌昭５４−１１
３９５７号（特開昭５６−３７２７（）号）にて出願中
であるが、この材料の機械加工性、強度、低摩擦係数等
、特性的に優れたものであるが、強化剤としての二硫化
タングステンの価格が高く、おのずから製造コストも高
いものになつた。
し、焼結助剤として、フッ化物の混合物をフッ素雲母に
対し、１０〜５踵量％添加した成形体をフッ素含有量１
〜１０％の耐火粉末中に埋め、かつ中性雰囲気中で焼成
して成る焼結体において、強化剤として二硫化タングス
テンを０．５〜３５重量％含有するフッ素雲母セラミッ
クス焼結体の製造法を本研究者により特萌昭５４−１１
３９５７号（特開昭５６−３７２７（）号）にて出願中
であるが、この材料の機械加工性、強度、低摩擦係数等
、特性的に優れたものであるが、強化剤としての二硫化
タングステンの価格が高く、おのずから製造コストも高
いものになつた。
本発明はこれらの欠点を解決するためになされたもので
あり、強化剤が低価格であり、しかも、従来品と比べて
、特性的に劣らない新たな添加物を鋭意検討の結果、見
い出すに至つた。
あり、強化剤が低価格であり、しかも、従来品と比べて
、特性的に劣らない新たな添加物を鋭意検討の結果、見
い出すに至つた。
即ち本発明は、最大粒径３μ以下のフッ素雲母に対し、
焼結助剤として、フッ化物の混合物をフッ素雲母に対し
、１０〜５喧量％添加した成形体をフッ素含有量１〜１
０％の耐火粉末中に埋め、かつ中性雰囲気中で焼成して
成る焼結体において、上記成形体中に強化剤として、炭
素粉末を０．５〜２５重量％含有することを特徴とする
フッ素雲母セラミックス焼結体の製造法を提供する。以
下本発明について詳述する。
焼結助剤として、フッ化物の混合物をフッ素雲母に対し
、１０〜５喧量％添加した成形体をフッ素含有量１〜１
０％の耐火粉末中に埋め、かつ中性雰囲気中で焼成して
成る焼結体において、上記成形体中に強化剤として、炭
素粉末を０．５〜２５重量％含有することを特徴とする
フッ素雲母セラミックス焼結体の製造法を提供する。以
下本発明について詳述する。
加圧成形プレスにより発生するキレを無くし異方性のな
いものを得るために先ずフッ素雲母粉末を最大粒径３μ
以下にした。
いものを得るために先ずフッ素雲母粉末を最大粒径３μ
以下にした。
また別に焼結助剤として、フッ化物の混合物を次の割合
で調合した。１価のフッ化物であるＬｉＦ，ＮａＦ，Ｋ
Ｆ′の内の１種以上を０〜２モル比、２価のフッ化物で
あるＣａＦ２，ＭｇＦ２，ＢａＦ２の内の１種以上を３
〜８モル比、ＡｌＦ，を０〜３モル比、ＳｉＯ２を４〜
１０モル比とし、含量で７〜２０モル比とした。
で調合した。１価のフッ化物であるＬｉＦ，ＮａＦ，Ｋ
Ｆ′の内の１種以上を０〜２モル比、２価のフッ化物で
あるＣａＦ２，ＭｇＦ２，ＢａＦ２の内の１種以上を３
〜８モル比、ＡｌＦ，を０〜３モル比、ＳｉＯ２を４〜
１０モル比とし、含量で７〜２０モル比とした。
この範囲が強度向上が認められた。また、焼結助剤とし
てのフッ化物の混合物の添加割合は、フッ素雲母に対し
、１０〜５濾量％の範囲が良好であり、強度が向上し緻
密な焼結体が得られる。
てのフッ化物の混合物の添加割合は、フッ素雲母に対し
、１０〜５濾量％の範囲が良好であり、強度が向上し緻
密な焼結体が得られる。
以上のフッ素雲母粉末と焼結助剤としてのフッ化物との
混合物に、最大粒径３０μ以下望ましくは１０μ以下の
炭素粉末を０．５〜２５重量％添加した。
混合物に、最大粒径３０μ以下望ましくは１０μ以下の
炭素粉末を０．５〜２５重量％添加した。
炭素の最大粒径を１０μ以下にした理由は、雲母セラミ
ックスとの接触面積を増し自己潤滑性の効果が大きいた
めである。また、炭素の添加量を０．５〜２５重量％に
した理由は、０．５重量％以下では自己潤滑性の効果が
少なく、２５重量％以上では、機械的強度が劣るためで
ある。以上のフッ素雲母と焼結助剤との混合物に炭素を
添力叱た粉末にて成形し、その成形体を、フッ素含有量
１〜１踵量％の耐火粉末中に埋め、かつ中性雰囲気たと
えばＮ２雰囲気中で焼成するが、その目的は、成形体中
のフッ素の蒸発を防止し、かつ炭素が酸素と反応してＣ
ＯまたはＣＯ２となり発泡してブクブクの状態となるの
を防止して、高強度な焼結体を得るにある。
ックスとの接触面積を増し自己潤滑性の効果が大きいた
めである。また、炭素の添加量を０．５〜２５重量％に
した理由は、０．５重量％以下では自己潤滑性の効果が
少なく、２５重量％以上では、機械的強度が劣るためで
ある。以上のフッ素雲母と焼結助剤との混合物に炭素を
添力叱た粉末にて成形し、その成形体を、フッ素含有量
１〜１踵量％の耐火粉末中に埋め、かつ中性雰囲気たと
えばＮ２雰囲気中で焼成するが、その目的は、成形体中
のフッ素の蒸発を防止し、かつ炭素が酸素と反応してＣ
ＯまたはＣＯ２となり発泡してブクブクの状態となるの
を防止して、高強度な焼結体を得るにある。
また耐火粉末中のフッ．素の含有量を１〜１鍾量％にし
た理由は、１鍾量％以上では焼結体の表面がガラス化し
たり、発泡したりするためであり、また１重量％以下で
は埋め焼きの効果がないためである。上記の炭素を添加
した本発明の焼結体の結晶を；Ｘ線回折で測定したとこ
ろ、フッ素金雲母が主成分で他に、カリ四ケイ素雲母お
よび微量のリユーサイトが認められた。
た理由は、１鍾量％以上では焼結体の表面がガラス化し
たり、発泡したりするためであり、また１重量％以下で
は埋め焼きの効果がないためである。上記の炭素を添加
した本発明の焼結体の結晶を；Ｘ線回折で測定したとこ
ろ、フッ素金雲母が主成分で他に、カリ四ケイ素雲母お
よび微量のリユーサイトが認められた。
更に、フッ素雲母ど焼結助剤との混合物に二硫化タング
ステン粉末と炭素粉末とを共存させても、高強度でかつ
低摩擦係数を有する材料を得ることが出来る。
ステン粉末と炭素粉末とを共存させても、高強度でかつ
低摩擦係数を有する材料を得ることが出来る。
以下実施例について述べる。
先ず焼結助剤としてのフッ化物の混合物の割合の中から
、抗折強度が特に強い組成を使用して行なつた。
、抗折強度が特に強い組成を使用して行なつた。
その焼結助剤を下記の第１表に示す割合のモル比にて調
合した。上記のモル比になるように調合したフッ化物の
粉末とおよび最大粒径３０μ以下望ましくは１０μ以下
の炭素粉末と最大粒径３μ以下のフッ素金雲母を下記の
第２表の如き調合割合になるように秤量し、混合したも
のを試料寸横４０×縦１２×厚さ５ＷＲをブレス圧８０
０ｋｇ／Ｃｌｔで金型ブレスにて成形し、焼成雰囲気は
Ｎ２気流中で、かつ埋め焼きにて行なつた。
合した。上記のモル比になるように調合したフッ化物の
粉末とおよび最大粒径３０μ以下望ましくは１０μ以下
の炭素粉末と最大粒径３μ以下のフッ素金雲母を下記の
第２表の如き調合割合になるように秤量し、混合したも
のを試料寸横４０×縦１２×厚さ５ＷＲをブレス圧８０
０ｋｇ／Ｃｌｔで金型ブレスにて成形し、焼成雰囲気は
Ｎ２気流中で、かつ埋め焼きにて行なつた。
埋め焼条件としては、最大粒径１０μ以下の耐火アルミ
ナ粉末とフッ素源としては、フッ化アルミニウムとフッ
化カリウムを等量の３：３に混合して使用し、かつ炭素
が酸素と反応するのを防止するためにＮ２ガスを３００
０ｅ／Ｈｒにて供給した。焼成条件は７００〜１０００
℃の温度範囲で４時間にて焼成した。その焼結体の抗折
強度と見掛比重を併せて第２表に示す。第２表の抗折強
度は、支持スパン２０ｒ！Ｒｌｌ、２等分１点荷重（三
点法）法にて測定して求めた。
ナ粉末とフッ素源としては、フッ化アルミニウムとフッ
化カリウムを等量の３：３に混合して使用し、かつ炭素
が酸素と反応するのを防止するためにＮ２ガスを３００
０ｅ／Ｈｒにて供給した。焼成条件は７００〜１０００
℃の温度範囲で４時間にて焼成した。その焼結体の抗折
強度と見掛比重を併せて第２表に示す。第２表の抗折強
度は、支持スパン２０ｒ！Ｒｌｌ、２等分１点荷重（三
点法）法にて測定して求めた。
表の如く、固体潤滑剤の炭素粉末を添加したものでも抗
折強度が１０００ｋ９／Ｃｌｔ程度のものが得られた。
また、第２表ＮＯ．３の試料にて自己潤滑性を調査した
ところ、第３表に示す如き動摩擦係数があり、併せてガ
ラスセラミックス法で作られたコーニング社から販売さ
れている商品名１マコールョと固体潤滑剤を添加しない
フッ素雲母セラミックスをも測定比較した。第３表乾式
摩擦係数の測定方法は、試料を＃２００の平面研摩を行
ない、第１図に示す方式にて測定し、＝勺巳（Ｔ：トル
クＫ９−α、ｄ：試片中心半径礪、Ｗ：荷重Ｋ９）の摩
擦係数計算式を使用した。
折強度が１０００ｋ９／Ｃｌｔ程度のものが得られた。
また、第２表ＮＯ．３の試料にて自己潤滑性を調査した
ところ、第３表に示す如き動摩擦係数があり、併せてガ
ラスセラミックス法で作られたコーニング社から販売さ
れている商品名１マコールョと固体潤滑剤を添加しない
フッ素雲母セラミックスをも測定比較した。第３表乾式
摩擦係数の測定方法は、試料を＃２００の平面研摩を行
ない、第１図に示す方式にて測定し、＝勺巳（Ｔ：トル
クＫ９−α、ｄ：試片中心半径礪、Ｗ：荷重Ｋ９）の摩
擦係数計算式を使用した。
第３表に示す様に本発明の動摩擦係数は０．２と低摩擦
係数を示し、鏡面状態のアルミナセラミックの０．巳メ
タル（ＳＣＭ２ｌ）が０．５以上で焼き付き、マコール
が０．８．炭素粉末無添加のフッ素雲母セラミックスが
０．６等に比較して最も良好な結果を示した。
係数を示し、鏡面状態のアルミナセラミックの０．巳メ
タル（ＳＣＭ２ｌ）が０．５以上で焼き付き、マコール
が０．８．炭素粉末無添加のフッ素雲母セラミックスが
０．６等に比較して最も良好な結果を示した。
（フッ素雲母セラミックスにＷＳ２添加品は抗折強度１
０００ｋｇ／ＣＩＬ、動摩擦係数０．１５である）本発
明は以上の様に強度も強く、動摩擦係数も低く、二硫化
タングステンを添加したフッ素雲母セラミックスと同様
に優れた材料であり、高温用絶縁体の治具、高温用潤滑
部品、軸受、ボルトナット、電子部品の基板として広く
利用出来るものである。
０００ｋｇ／ＣＩＬ、動摩擦係数０．１５である）本発
明は以上の様に強度も強く、動摩擦係数も低く、二硫化
タングステンを添加したフッ素雲母セラミックスと同様
に優れた材料であり、高温用絶縁体の治具、高温用潤滑
部品、軸受、ボルトナット、電子部品の基板として広く
利用出来るものである。
Ｅ図面の簡単な説明
第１図は乾式摩擦係数を測定した測定器の測面簡略図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 最大粒径３μ以下のフッ素雲母に対し、焼結助剤と
して、フッ化物の混合物をフッ素雲母に対し、１０〜５
０重量％添加した成形体をフッ素含有量１〜１０％の耐
火粉末中に埋め、かつ中性雰囲気中で焼成して成る焼結
体において、上記成形体中に強化剤として、炭素粉末を
０．５〜２５重量％含有することを特徴とするフッ素雲
母セラミックス焼結体の製造法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、焼結助剤とし
てのフッ化物の混合物の割合は、１価のフッ化物である
ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦの内の１種以上を０〜２モル比、
２価のフッ化物であるＣａＦ＿２、ＭｇＦ＿２、ＢａＦ
＿２の内の１種以上を３〜８モル比、ＡｌＦ＿３を０〜
３モル比、ＳｉＯ＿２を４〜１０モル比であるフッ素雲
母セラミックス焼結体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54140599A JPS6055462B2 (ja) | 1979-10-31 | 1979-10-31 | フツ素雲母セラミツクス焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54140599A JPS6055462B2 (ja) | 1979-10-31 | 1979-10-31 | フツ素雲母セラミツクス焼結体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5669272A JPS5669272A (en) | 1981-06-10 |
| JPS6055462B2 true JPS6055462B2 (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=15272441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54140599A Expired JPS6055462B2 (ja) | 1979-10-31 | 1979-10-31 | フツ素雲母セラミツクス焼結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055462B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6422375U (ja) * | 1987-07-31 | 1989-02-06 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158840A (ja) * | 1984-12-31 | 1986-07-18 | Masao Yoshizawa | 結晶化ガラス成型品及びその製造法 |
| JPS6256354A (ja) * | 1985-05-20 | 1987-03-12 | 川崎炉材株式会社 | 黒鉛含有耐火れんが |
| CN1042926C (zh) * | 1992-04-10 | 1999-04-14 | 陈中岩 | 新型泡沫轻质承重砖的制作方法 |
-
1979
- 1979-10-31 JP JP54140599A patent/JPS6055462B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6422375U (ja) * | 1987-07-31 | 1989-02-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5669272A (en) | 1981-06-10 |
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