JPS605550B2 - 炭化珪素焼結体の製法 - Google Patents
炭化珪素焼結体の製法Info
- Publication number
- JPS605550B2 JPS605550B2 JP55164952A JP16495280A JPS605550B2 JP S605550 B2 JPS605550 B2 JP S605550B2 JP 55164952 A JP55164952 A JP 55164952A JP 16495280 A JP16495280 A JP 16495280A JP S605550 B2 JPS605550 B2 JP S605550B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- temperature
- particle size
- powder
- sintered body
- 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
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭化珪素焼結体の製法に関し、より詳細には、
高密度、高強度の炭化珪素競給体を得るための反応焼結
法の改良に関する。
高密度、高強度の炭化珪素競給体を得るための反応焼結
法の改良に関する。
炭化珪素焼結体は耐酸化性、耐員虫性、耐熱性、耐熱衝
撃性、高温強度等の種々の優秀な特性により、高温ガス
タービン用部品、自動車エンジン用部品、耐蝕、耐摩耗
部品用材料として好適に使用され得る。
撃性、高温強度等の種々の優秀な特性により、高温ガス
タービン用部品、自動車エンジン用部品、耐蝕、耐摩耗
部品用材料として好適に使用され得る。
炭化珪素焼結体の製法については従来から種々提案され
ているが、それ等はホットプレス法、無加圧焼結法、化
学蒸着法(CVD法)、反応暁結法に大別される。
ているが、それ等はホットプレス法、無加圧焼結法、化
学蒸着法(CVD法)、反応暁結法に大別される。
就中、反応暁結法による炭化珪素焼結体は、高密度、高
強度をともに満足するものが得られず、特に所望の高温
強度が得られないため高温構造材料には不適であると考
えられている。
強度をともに満足するものが得られず、特に所望の高温
強度が得られないため高温構造材料には不適であると考
えられている。
そこで、本発明は高密度で高温強度に優れた炭化珪素暁
結体を得るための改良された反応暁結法を提供すること
を目的とするものである。
結体を得るための改良された反応暁結法を提供すること
を目的とするものである。
従来、反応嬢綾法においては、炭化珪素の原料粉末とし
て平均粒径が例えば5仏の〜1取れ程度の大きさのもの
を選択すると、成形工程において、原料粉末の充填性が
向上するために、高密度の炭化珪素暁鯖体が得られるが
、高強度の炭化珪素暁結体を得るためには、逆に原料粉
末の粒径は4・さし、ほど有利であると言われている。
て平均粒径が例えば5仏の〜1取れ程度の大きさのもの
を選択すると、成形工程において、原料粉末の充填性が
向上するために、高密度の炭化珪素暁鯖体が得られるが
、高強度の炭化珪素暁結体を得るためには、逆に原料粉
末の粒径は4・さし、ほど有利であると言われている。
即ち、原料粉末の粒径について言えば、高密度と高強度
とは相入れない条件であることが判る。本発明者等は種
々実験した結果、粒径の小さい炭化珪素粉末を使用し、
且つ蓬化処理工程前に成形体を特定温度で焼成すること
により、高密度、高強度の両特性を満足する炭化珪素焼
結体が得られることを知見した。
とは相入れない条件であることが判る。本発明者等は種
々実験した結果、粒径の小さい炭化珪素粉末を使用し、
且つ蓬化処理工程前に成形体を特定温度で焼成すること
により、高密度、高強度の両特性を満足する炭化珪素焼
結体が得られることを知見した。
本発明によれば、平均粒径が2仏の以下の炭化珪素粉末
との混合物を所定形状に成形し、該成形体を真空中又は
不活性雰囲気中で1500℃以上の高温で焼成し、次い
で該焼成体中の炭素を珪化処理することを特徴とする炭
化珪素暁結体の製法が提供される。
との混合物を所定形状に成形し、該成形体を真空中又は
不活性雰囲気中で1500℃以上の高温で焼成し、次い
で該焼成体中の炭素を珪化処理することを特徴とする炭
化珪素暁結体の製法が提供される。
以下、本発明の製法について詳細に説明する。
原料粉末として用いる炭化珪素はQ相、8相のいずれで
もよいが、平均粒径を2〆肌以下のものを用いることが
重要であり、このために市販の炭化珪素粉末を周知の方
法で微粉砕する必要がある。この炭化珪素粉末は高密度
、高強度焼結体のために純度99%以上であることが好
ましく、特に、鉄、ニッケル等の金属不純物の含有量が
0.5%以下であることが好ましい。また、炭素粉末と
しては、カーボンブラック、グラフアィト、ランプブラ
ック等を使用することができ、その平均粒径は厳密なも
のではないが炭化珪素粉末と同様小さい方が好ましい。
もよいが、平均粒径を2〆肌以下のものを用いることが
重要であり、このために市販の炭化珪素粉末を周知の方
法で微粉砕する必要がある。この炭化珪素粉末は高密度
、高強度焼結体のために純度99%以上であることが好
ましく、特に、鉄、ニッケル等の金属不純物の含有量が
0.5%以下であることが好ましい。また、炭素粉末と
しては、カーボンブラック、グラフアィト、ランプブラ
ック等を使用することができ、その平均粒径は厳密なも
のではないが炭化珪素粉末と同様小さい方が好ましい。
上記炭化珪素粉末と炭素粉末から成る原料粉末は例えば
重量比で10の対5乃至10の封50の割合で混合され
るが、必要に応じて他の添加物、例えば窒化珪素、窒化
棚素の少量を加えてもよい。
重量比で10の対5乃至10の封50の割合で混合され
るが、必要に応じて他の添加物、例えば窒化珪素、窒化
棚素の少量を加えてもよい。
この混合粉末は、粘結剤としてフェノール樹脂、ポリフ
ェニレン等が添加され、プレス法等により所望形状に成
型される。本発明の製法においては、上記成形体を珪化
処理工程に先立って、真空中又はアルゴンガス雰囲気等
の不活性雰囲気中で1500o○以上、望ましくは18
0000以上の温度で焼成することが重要である。
ェニレン等が添加され、プレス法等により所望形状に成
型される。本発明の製法においては、上記成形体を珪化
処理工程に先立って、真空中又はアルゴンガス雰囲気等
の不活性雰囲気中で1500o○以上、望ましくは18
0000以上の温度で焼成することが重要である。
この焼成時間は温度によっても異なるが約15分で充分
である。従来法では100q○〜600oC程度の温度
範囲で成形体を加熱しているが、この加熱の目的は粘結
剤を輝散及び炭化させ、炭化珪素と炭素とから成る多孔
質の成形体とすることにある。
である。従来法では100q○〜600oC程度の温度
範囲で成形体を加熱しているが、この加熱の目的は粘結
剤を輝散及び炭化させ、炭化珪素と炭素とから成る多孔
質の成形体とすることにある。
本発明方法における150000以上の温度で加熱する
工程は、粘結剤を癖散及び炭化することに加えて、炭化
珪素と炭素から成る繊密化された焼成体を得ることを目
的としており、従来法の加熱工程とは区別されるべきで
ある。この加熱温度は混合粉末中の炭化珪素と炭素の混
合比によっても多少異なり、炭素が多くなる程低温にす
ることが可能であるが、1500q0以下になると繊密
化が促進されず、焼成体の嵩密度は1.50タ′地以下
となり、最終の焼結体の高密度も2.9夕/倣程度とな
り、本発明においては不適である。
工程は、粘結剤を癖散及び炭化することに加えて、炭化
珪素と炭素から成る繊密化された焼成体を得ることを目
的としており、従来法の加熱工程とは区別されるべきで
ある。この加熱温度は混合粉末中の炭化珪素と炭素の混
合比によっても多少異なり、炭素が多くなる程低温にす
ることが可能であるが、1500q0以下になると繊密
化が促進されず、焼成体の嵩密度は1.50タ′地以下
となり、最終の焼結体の高密度も2.9夕/倣程度とな
り、本発明においては不適である。
加熱工程により得られた焼成体は、従来法と同様に珪化
処理される。
処理される。
この珪化処理工程は例えば1500〜1600qoの真
空炉内において、金属珪素の溶融体に接触させるか、又
は珪素の蒸気に曝すことにより、珪素が仮焼成体中の炭
素と反応して炭化珪素を生成し、これにより最終的な炭
化珪素焼結体が得られる。かくして得られる焼絹体は高
密度、高温強度ともに優れており、高温構造材料として
有効に適用され得る。本発明の製法によれば、従来の反
応焼結法では得られない高密度、高強度の炭化珪素焼結
体を得ることができ、工業的に利用価値の高い炭化珪素
凝結体の製法が提供される。
空炉内において、金属珪素の溶融体に接触させるか、又
は珪素の蒸気に曝すことにより、珪素が仮焼成体中の炭
素と反応して炭化珪素を生成し、これにより最終的な炭
化珪素焼結体が得られる。かくして得られる焼絹体は高
密度、高温強度ともに優れており、高温構造材料として
有効に適用され得る。本発明の製法によれば、従来の反
応焼結法では得られない高密度、高強度の炭化珪素焼結
体を得ることができ、工業的に利用価値の高い炭化珪素
凝結体の製法が提供される。
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例 1
平均粒径0.7ム肌の炭化珪素粉末と平均粒径220A
のカーボンブラックを重量比100対10の割合で混合
し、これに粘結剤としてフェノール樹脂を加え、最終の
炭化珪素と炭素の比率が100対15になるような成形
体を得た。
のカーボンブラックを重量比100対10の割合で混合
し、これに粘結剤としてフェノール樹脂を加え、最終の
炭化珪素と炭素の比率が100対15になるような成形
体を得た。
この成形体の生密度は1.89タ′地であった。次いで
、この成形体をアルゴン雰囲気で2200午0の温度に
15分間保持して焼成体を得た。この焼成体は高密度2
.16タ′地であった。次いでこの焼成体を、金属珪素
と窒化珪素を重量比1対1で混合した粉末中に埋め込み
、これを真空炉内において1550℃の温度で30分間
焼成し「珪化処理した。得られた炭化珪素競結体は嵩密
度3.07タ′地、3点曲げ方法による強度69.8k
9′磯(常温)、65.3【9′桝(1200qo)で
あった。実施例 2平均粒径0.7仏のの炭化珪素粉末
と平均粒径220Aのカーボンブラックを重量比100
対24の割合で混合し、これにフェノール樹脂を加え、
最終の炭化珪素と炭素の比率が100対30になるよう
な成形体を得た。
、この成形体をアルゴン雰囲気で2200午0の温度に
15分間保持して焼成体を得た。この焼成体は高密度2
.16タ′地であった。次いでこの焼成体を、金属珪素
と窒化珪素を重量比1対1で混合した粉末中に埋め込み
、これを真空炉内において1550℃の温度で30分間
焼成し「珪化処理した。得られた炭化珪素競結体は嵩密
度3.07タ′地、3点曲げ方法による強度69.8k
9′磯(常温)、65.3【9′桝(1200qo)で
あった。実施例 2平均粒径0.7仏のの炭化珪素粉末
と平均粒径220Aのカーボンブラックを重量比100
対24の割合で混合し、これにフェノール樹脂を加え、
最終の炭化珪素と炭素の比率が100対30になるよう
な成形体を得た。
この成形体の生密度は1.78タ′のであった。これを
2000qoのアルゴン雰囲気中で15分間焼成し、高
密度1.87タ′流の焼成体を得た。この焼成体を実施
例1と同様の方法で珪化処理して炭化珪素焼結体を得た
。この焼結体の高密度は3.09夕/洲、3点曲げ方法
による強度は80.6k9/秘(常温)、71.2kg
/桝(120000)であった。実施例 3平均粒径0
.秋風の炭化珪素粉末と平均粒径220Aのカーボンブ
ラックを重量比100対24の割合で混合し、これにフ
ェノール樹脂を加え、最終の炭化珪素と炭素の比率が1
00対30になるような成形体を得た。
2000qoのアルゴン雰囲気中で15分間焼成し、高
密度1.87タ′流の焼成体を得た。この焼成体を実施
例1と同様の方法で珪化処理して炭化珪素焼結体を得た
。この焼結体の高密度は3.09夕/洲、3点曲げ方法
による強度は80.6k9/秘(常温)、71.2kg
/桝(120000)であった。実施例 3平均粒径0
.秋風の炭化珪素粉末と平均粒径220Aのカーボンブ
ラックを重量比100対24の割合で混合し、これにフ
ェノール樹脂を加え、最終の炭化珪素と炭素の比率が1
00対30になるような成形体を得た。
この成形体の生密度は1.71タ′めであった。これを
1800qoのアルゴン雰囲気中で15分間焼成し、高
密度1.82夕/地の焼成体を得た。この焼成体を実施
例1と同様の方法で珪化処理して炭化達素焼結体を得た
。この焼成体の嵩密度は3.09タ′の、3点曲げ方法
による強度は75.8kg/柵(常縞)、68.7k9
′協(1200qo)であった。実施例 4平均粒径1
.7仏肌の炭化珪素粉末と平均粒径220Aのカーボン
ブラックを重量比100対15の割合で混合し、これに
フェノール樹脂を加え、最終の炭化珪素と炭素の比率が
100対20となるような成形体を得た。
1800qoのアルゴン雰囲気中で15分間焼成し、高
密度1.82夕/地の焼成体を得た。この焼成体を実施
例1と同様の方法で珪化処理して炭化達素焼結体を得た
。この焼成体の嵩密度は3.09タ′の、3点曲げ方法
による強度は75.8kg/柵(常縞)、68.7k9
′協(1200qo)であった。実施例 4平均粒径1
.7仏肌の炭化珪素粉末と平均粒径220Aのカーボン
ブラックを重量比100対15の割合で混合し、これに
フェノール樹脂を加え、最終の炭化珪素と炭素の比率が
100対20となるような成形体を得た。
Claims (1)
- 1 平均粒径が2μm以下の炭化珪素粉末と炭素粉末と
の混合物を所望形状に成形し、該成形体を真空中又は不
活性雰囲気中で1500℃以上の温度で焼成し、次いで
、該焼成体中の炭素を珪化処理することを特徴とする炭
化珪素焼結体の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55164952A JPS605550B2 (ja) | 1980-11-21 | 1980-11-21 | 炭化珪素焼結体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55164952A JPS605550B2 (ja) | 1980-11-21 | 1980-11-21 | 炭化珪素焼結体の製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5788079A JPS5788079A (en) | 1982-06-01 |
JPS605550B2 true JPS605550B2 (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15802974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55164952A Expired JPS605550B2 (ja) | 1980-11-21 | 1980-11-21 | 炭化珪素焼結体の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS605550B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59107975A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-22 | 旭硝子株式会社 | SiC質焼結体およびその製法 |
JPS62142917A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-26 | Toto Ltd | 給湯機用の通気抵抗体 |
EP1445243B1 (en) * | 2001-10-16 | 2014-11-26 | Bridgestone Corporation | Process for producing silicon carbide sinter |
JP4261130B2 (ja) | 2002-06-18 | 2009-04-30 | 株式会社東芝 | シリコン/炭化ケイ素複合材料 |
JP4612608B2 (ja) * | 2006-10-31 | 2011-01-12 | 株式会社東芝 | シリコン/炭化ケイ素複合材料の製造方法 |
JP7167367B2 (ja) * | 2020-09-07 | 2022-11-08 | 日本碍子株式会社 | 耐火材 |
-
1980
- 1980-11-21 JP JP55164952A patent/JPS605550B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5788079A (en) | 1982-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107162597A (zh) | 一种浇注成型氮化硅结合碳化硅制品的配方及其制作方法 | |
CN101798222A (zh) | 一种Al2O3-Ni-C-B4C复相陶瓷及其制备方法 | |
US4172109A (en) | Pressureless sintering beryllium containing silicon carbide powder composition | |
JPS605550B2 (ja) | 炭化珪素焼結体の製法 | |
JPH07215780A (ja) | 高耐熱性複合材料 | |
JP3094148B2 (ja) | 軽量耐火物の製造方法 | |
JPH0569765B2 (ja) | ||
JPS5849509B2 (ja) | 窒化珪素焼結体の製造法 | |
JPS6210954B2 (ja) | ||
CN101186507B (zh) | 一种在铝碳耐火材料内合成贝塔赛隆的方法 | |
JPS6253473B2 (ja) | ||
JPH01242465A (ja) | 炭化珪素焼結体およびその摺動部材の製造方法 | |
JPS6127352B2 (ja) | ||
JPH04214076A (ja) | TiC焼結体の製造方法 | |
JPS6374978A (ja) | セラミツクス複合体 | |
JPS5855110B2 (ja) | 超硬耐熱セラミックスの製造方法 | |
JPS6212191B2 (ja) | ||
JPH06279124A (ja) | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 | |
JPS609980B2 (ja) | 炭素,珪素,硼素系成形焼結体の製造法 | |
JPH0463028B2 (ja) | ||
JPS6152109B2 (ja) | ||
JPH03205362A (ja) | 黒鉛・炭化珪素質耐火煉瓦およびその製造方法 | |
JPS61155209A (ja) | 易焼結性窒化アルミニウム粉の製造方法 | |
JPS583996B2 (ja) | チミツナタンカケイソシツセイケイタイノ セイゾウホウホウ | |
JPS6235995B2 (ja) |