JPS6114200A - 窒化けい素ウイスカの製造法 - Google Patents
窒化けい素ウイスカの製造法Info
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- JPS6114200A JPS6114200A JP59136098A JP13609884A JPS6114200A JP S6114200 A JPS6114200 A JP S6114200A JP 59136098 A JP59136098 A JP 59136098A JP 13609884 A JP13609884 A JP 13609884A JP S6114200 A JPS6114200 A JP S6114200A
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- block
- silicon nitride
- whisker
- sintered body
- ceramic
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- 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
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C04B35/593—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 pressure sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
- C30B23/007—Growth of whiskers or needles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/38—Nitrides
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、窒化けい素ウィスカの製造方法に関する。更
に詳しくは、セラミックス中に分散させ。
に詳しくは、セラミックス中に分散させ。
それの強度あるいは靭性の向上を図る目的で用いられる
窒化けい素ウィスカの製造方法に関する。
窒化けい素ウィスカの製造方法に関する。
窒化けい素ウィスカの製造は、従来第１図の断面図に示
されるような方法に従って行われていた。
されるような方法に従って行われていた。
即ち、製造装置１内に原料粉末混合物（ＳｉＯ＋ ８１
０゜または８１０□＋０）２を仕込み、ヒーター３によ
る加熱によりＳｉＯガスを発生させ、このＳｉＯガスと
窒素ガス供給パイプ４からの窒素ガスとの混合ガスを鉄
を含浸させた炭素反応管５の部分に送り込み、この反応
管の内周面に窒化けい素ウィスカ６を形成させることＫ
より行われている。
０゜または８１０□＋０）２を仕込み、ヒーター３によ
る加熱によりＳｉＯガスを発生させ、このＳｉＯガスと
窒素ガス供給パイプ４からの窒素ガスとの混合ガスを鉄
を含浸させた炭素反応管５の部分に送り込み、この反応
管の内周面に窒化けい素ウィスカ６を形成させることＫ
より行われている。
このようにして製造された窒化けい素ウィスカを、前記
目的で用いる場合には、焼結助゛剤および有機バインダ
ーと湿式混合したセラミックス粉末ならびに溶液中に分
散させたウィスカを混合してウィスカをセラミックス粉
末中に分散させ、′この原料粉末混合物から成形された
成形体を予備焼成した後、ホットプレスすることにより
焼結体を製造することが行われていた。この方法は、製
造工程が多いばかりではなく、ウィスカの均一な分散が
困難であり、そのため強度あるいは靭性向上の目的を果
し得なかった。
目的で用いる場合には、焼結助゛剤および有機バインダ
ーと湿式混合したセラミックス粉末ならびに溶液中に分
散させたウィスカを混合してウィスカをセラミックス粉
末中に分散させ、′この原料粉末混合物から成形された
成形体を予備焼成した後、ホットプレスすることにより
焼結体を製造することが行われていた。この方法は、製
造工程が多いばかりではなく、ウィスカの均一な分散が
困難であり、そのため強度あるいは靭性向上の目的を果
し得なかった。
そこで、本発明者らは、窒化けい素ウィスカの製造を容
易かつ効率的に達成さ・せ、しかもウイス力本来のセラ
ミツ、クス添加目的をも満足させるような窒化けい素ウ
ィスカの製造方法を求めて種々検討の結果、下記方法が
かかる課題を十分に解決せしめるものであることを見出
した。
易かつ効率的に達成さ・せ、しかもウイス力本来のセラ
ミツ、クス添加目的をも満足させるような窒化けい素ウ
ィスカの製造方法を求めて種々検討の結果、下記方法が
かかる課題を十分に解決せしめるものであることを見出
した。
〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕従って
、本発明は窒化けい素ウィスカの製造方法に係り、窒化
けい素の製造は、窒化けい素および酸化物系セラミック
スよりなるウィスカ原料粉末混合物を成形および予備焼
成して得られたブロックを、窒素ガス雰囲気巾約１４０
０〜１９００℃で焼成し、該焼結体プルツク上に窒化け
い素ウィスカを形成させることにより行われる。
、本発明は窒化けい素ウィスカの製造方法に係り、窒化
けい素の製造は、窒化けい素および酸化物系セラミック
スよりなるウィスカ原料粉末混合物を成形および予備焼
成して得られたブロックを、窒素ガス雰囲気巾約１４０
０〜１９００℃で焼成し、該焼結体プルツク上に窒化け
い素ウィスカを形成させることにより行われる。
゛酸化物系セラミックスとしては、例えばＡｌ、Ｏ，。
Ｙｌｏ、 、ＭｇＯ１Ｓｉｎ、などが用いられ、これら
は窒化けい素（ｓｌ、ｙ４） Ｋ対して約０．５〜１０
重量％の割合で用いられる。これ以下の割合では本発明
の目的を達成し得ない反面、約１０重量％以上の割合で
添加するとかえって焼結体の高温時強度を低下させるか
らである。
は窒化けい素（ｓｌ、ｙ４） Ｋ対して約０．５〜１０
重量％の割合で用いられる。これ以下の割合では本発明
の目的を達成し得ない反面、約１０重量％以上の割合で
添加するとかえって焼結体の高温時強度を低下させるか
らである。
窒化けい素と酸化物系セラミックスとの粉末混合物は、
ポリビニルアルコールその他の有機バインダーを用いて
、例えば板状（厚さ約Ｉ Ｎ１０ ｍ程度）あるいは円
筒状（肉厚約５〜ｌＱ＋ｏＩ、内径約１０〜５０ｆ＋Ｉ
ｌｌ程度）に成形し、これを約６００〜１０００℃で予
備焼成して、上記形状のブロックとする。
ポリビニルアルコールその他の有機バインダーを用いて
、例えば板状（厚さ約Ｉ Ｎ１０ ｍ程度）あるいは円
筒状（肉厚約５〜ｌＱ＋ｏＩ、内径約１０〜５０ｆ＋Ｉ
ｌｌ程度）に成形し、これを約６００〜１０００℃で予
備焼成して、上記形状のブロックとする。
このブロックを、カーボン製ヒーター、試料台および断
熱材部分を有する電気炉中で、窒素ガス雰囲気巾約１４
００〜１９００℃の温度で焼成すると、焼成された焼結
体ブロック上に窒化けい素のウィスカが約１４６径で形
成される。ウィスカの生成量は、焼成温度および焼成時
間によってコントロール２される。
熱材部分を有する電気炉中で、窒素ガス雰囲気巾約１４
００〜１９００℃の温度で焼成すると、焼成された焼結
体ブロック上に窒化けい素のウィスカが約１４６径で形
成される。ウィスカの生成量は、焼成温度および焼成時
間によってコントロール２される。
このようにして得られた、その表面（および内部）に窒
化けい素ウィスカを均一に形成させた焼結体ブロックは
、そのｔまあるいは焼結体ブロック上のウィスカ形成に
用いられた酸化物系セラミックスと同種または異種のセ
ラミックス粉末を含 ウ、・・浸させた後、約１７
００℃以上の温度でホラ・ドブレス処理することにより
、セラミックスウィスカ強化複合セラミックスを簡単に
製造することができるＯ 〔発明の効果〕 本発明方法によれｉｆ１焼結体ブロックの表面（および
内部）に窒化けい素ウィスカが形成されるので、強度的
に問題となる表面層の補強が効果的に行われることにな
る。しかも、ブロックの厚さを薄くすることによって表
面積を増すことができ、それに伴って焼結体ブロック上
に形成される窒化けい素ウィスカの収量を増加させるこ
とができる６その結果、焼結体プルツク上に形成された
窒化けい素ウィスカをそのまま複合材の構成要素として
有効に使用することができるので、焼結体の高強度化が
達成される。また、製造面からみると、前述の従来法の
如き鉄含浸炭素反応管を必要とはしないで、窒化けい素
ウィスカを製造することができる。
化けい素ウィスカを均一に形成させた焼結体ブロックは
、そのｔまあるいは焼結体ブロック上のウィスカ形成に
用いられた酸化物系セラミックスと同種または異種のセ
ラミックス粉末を含 ウ、・・浸させた後、約１７
００℃以上の温度でホラ・ドブレス処理することにより
、セラミックスウィスカ強化複合セラミックスを簡単に
製造することができるＯ 〔発明の効果〕 本発明方法によれｉｆ１焼結体ブロックの表面（および
内部）に窒化けい素ウィスカが形成されるので、強度的
に問題となる表面層の補強が効果的に行われることにな
る。しかも、ブロックの厚さを薄くすることによって表
面積を増すことができ、それに伴って焼結体ブロック上
に形成される窒化けい素ウィスカの収量を増加させるこ
とができる６その結果、焼結体プルツク上に形成された
窒化けい素ウィスカをそのまま複合材の構成要素として
有効に使用することができるので、焼結体の高強度化が
達成される。また、製造面からみると、前述の従来法の
如き鉄含浸炭素反応管を必要とはしないで、窒化けい素
ウィスカを製造することができる。
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例
窒化けい素に、それに対して１．５重量％の酸化マグネ
シウムを添加し、有機バインダー（ポリビニにフルコー
ルンと共に、２４時間ボールミルで湿式混合した後乾燥
したみ乾燥物を、１トン／ａｎｔの圧力下で３０秒間加
再して直径約２０１１１１．厚さ約５簡の円板状に成形
し、これｖ １ｏｏｏ℃で予備焼成してブロックとした
。
シウムを添加し、有機バインダー（ポリビニにフルコー
ルンと共に、２４時間ボールミルで湿式混合した後乾燥
したみ乾燥物を、１トン／ａｎｔの圧力下で３０秒間加
再して直径約２０１１１１．厚さ約５簡の円板状に成形
し、これｖ １ｏｏｏ℃で予備焼成してブロックとした
。
・ このブロック管、窒素ガス雰囲気中１６００℃で５
時間焼成すると、焼結体ブロックの表面および内部に窒
化けい素ウィスカが形成された。形成されたウィスカは
、約１μｍの直径を有し、その生成量はｌ成形体当り約
０．１ｇであった。
時間焼成すると、焼結体ブロックの表面および内部に窒
化けい素ウィスカが形成された。形成されたウィスカは
、約１μｍの直径を有し、その生成量はｌ成形体当り約
０．１ｇであった。
第１図は、従来の窒化けい素ウィスカの製造方法を断面
図として示したものである。 （符号の説明） １・・・・・・製造装置 ２・・・・・・原料粉末混合物 ５・・・・・・鉄含浸炭素反応管 ６・・・・・・窒化けい素ウィスカ 代理人 弁理士 吉 １）俊 夫 第１図 手続補正書（自船 昭和５９年１０月１５日
図として示したものである。 （符号の説明） １・・・・・・製造装置 ２・・・・・・原料粉末混合物 ５・・・・・・鉄含浸炭素反応管 ６・・・・・・窒化けい素ウィスカ 代理人 弁理士 吉 １）俊 夫 第１図 手続補正書（自船 昭和５９年１０月１５日
Claims (1)
- １、窒化けい素および酸化物系セラミックスよりなるウ
ィスカ原料粉末混合物を成形および予備焼成して得られ
たブロックを、窒素ガス雰囲気中約１４００〜１９００
℃で焼成し、該焼結体ブロック上に窒化けい素ウィスカ
を形成させることを特徴とする窒化けい素ウィスカの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59136098A JPS6114200A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 窒化けい素ウイスカの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59136098A JPS6114200A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 窒化けい素ウイスカの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114200A true JPS6114200A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0416439B2 JPH0416439B2 (ja) | 1992-03-24 |
Family
ID=15167217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59136098A Granted JPS6114200A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 窒化けい素ウイスカの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114200A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63502752A (ja) * | 1985-10-16 | 1988-10-13 | ダネージ・エイ／エス | 脂肪と油の少なくとも一方を含有しているスラッジないし廃棄物を用いて、燃料を製造する方法 |
| EP0353297A1 (en) * | 1988-01-27 | 1990-02-07 | Dow Chemical Co | SELF-ARMED SILICON NITRIDE CERAMICS OF HIGH BURN STRENGTH AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
| EP0428759A1 (en) * | 1989-06-15 | 1991-05-29 | Idemitsu Petrochemical Co. Ltd. | Diamond-coated member |
| EP0471568A2 (en) * | 1990-08-15 | 1992-02-19 | The Dow Chemical Company | A self-reinforced silicon nitride ceramic body and a method of preparing the same |
| US5853268A (en) * | 1995-04-18 | 1998-12-29 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation | Method of manufacturing diamond-coated cutting tool inserts and products resulting therefrom |
| CN114804912A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-07-29 | 西安交通大学 | 一种高韧性耐高温的定向排列氮化硅独石多孔陶瓷制备的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954678A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | 住友電気工業株式会社 | 繊維強化型窒化硅素焼結体の製造法 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59136098A patent/JPS6114200A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954678A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | 住友電気工業株式会社 | 繊維強化型窒化硅素焼結体の製造法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63502752A (ja) * | 1985-10-16 | 1988-10-13 | ダネージ・エイ／エス | 脂肪と油の少なくとも一方を含有しているスラッジないし廃棄物を用いて、燃料を製造する方法 |
| EP0353297A1 (en) * | 1988-01-27 | 1990-02-07 | Dow Chemical Co | SELF-ARMED SILICON NITRIDE CERAMICS OF HIGH BURN STRENGTH AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
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| US5318836A (en) * | 1989-06-15 | 1994-06-07 | Ngk Spark Plug Company Limited | Diamond-coated body |
| EP0471568A2 (en) * | 1990-08-15 | 1992-02-19 | The Dow Chemical Company | A self-reinforced silicon nitride ceramic body and a method of preparing the same |
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| CN114804912A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-07-29 | 西安交通大学 | 一种高韧性耐高温的定向排列氮化硅独石多孔陶瓷制备的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416439B2 (ja) | 1992-03-24 |
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