JPS61163174A - Silicon carbide sliding member - Google Patents

Silicon carbide sliding member

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JPS61163174A
JPS61163174A JP60003807A JP380785A JPS61163174A JP S61163174 A JPS61163174 A JP S61163174A JP 60003807 A JP60003807 A JP 60003807A JP 380785 A JP380785 A JP 380785A JP S61163174 A JPS61163174 A JP S61163174A
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silicon carbide
sliding member
sliding
sintered body
weight
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輝代隆 塚田
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Ibiden Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は摺動部材に関し、特に本発明は湿式状態におい
て優れた摺動特性を有する主として多孔質の炭化ケイ素
質焼結体からなる炭化ケイ素質摺動部材に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sliding member, and in particular, the present invention relates to a sliding member made of a silicon carbide material mainly composed of a porous silicon carbide sintered body having excellent sliding properties in a wet state. Related to material sliding members.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

炭化ケイ素質焼結体は、一般に極めて優れた化学的性質
並びに物理的性質を有していることから、特にガスター
ビン部品や高温の熱交換器などのような苛酷な条件下で
使用される各種の用途に対し好適な材料として知られて
おシ、特に機械装置の軸受やシー/し部分のような回転
、摺動部などの摺動部材として有用な材料である。
Silicon carbide sintered bodies generally have extremely excellent chemical and physical properties, so they are used in various products that are used under harsh conditions, such as in gas turbine parts and high-temperature heat exchangers. It is known as a suitable material for applications, and is particularly useful as sliding members such as rotating and sliding parts such as bearings and seams of mechanical devices.

従来、炭化ケイ素を摺動部材として適用する試みとして
は、例えば、特開昭54−143412号公報に「機械
装置の回転、摺動部に用いる摺動部材において、炭化珪
素を主成分とする炭化物の焼結体で構成したことを特徴
とする乾式摺動部材。」に係る発明が、また特開昭55
−100421号公報に[機械装置における回転部、固
定部の摺動部材である回転部材及び固定部材のいずれか
一方を窒化珪素を主成分とする焼結体で、他方を炭化珪
素を主成分とする焼結体で各々を構成したことを特徴と
するセラミック摺動装置Jに係る発明が開示されている
Conventionally, attempts to apply silicon carbide as sliding members have been made, for example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 143412/1983, which describes the use of silicon carbide as a main component in sliding members used in rotating and sliding parts of mechanical devices. A dry sliding member characterized in that it is composed of a sintered body of
- Publication No. 100421 [In a mechanical device, one of the rotating member and the fixed member, which are sliding members of the rotating part and the fixed part, is a sintered body mainly composed of silicon nitride, and the other is made of a sintered body mainly composed of silicon carbide. The invention relates to a ceramic sliding device J characterized in that each ceramic sliding device J is made of a sintered body.

しかしながら、前記特開昭54−143412号公報お
よび特開昭55−100421号公報には炭化ケイ素質
焼結体が乾式摺動部材として適していることは記載され
ているが、これらの摺動部材が特に湿式状態において優
れた摺動特性を有することは何ら記載されていなかった
However, although it is stated in the above-mentioned JP-A-54-143412 and JP-A-55-100421 that silicon carbide sintered bodies are suitable as dry sliding members, these sliding members are There was no mention that the material had excellent sliding properties, especially in a wet state.

ところで、本発明者らは前述の如き従来知られた炭化ケ
イ素焼結体よりなる摺動部材に比較して、特に湿式状態
下の使用において摩擦係数が著しく低く、摩擦熱の放散
効率が良好で、耐久性に極めて優れた摺動部材を提供す
ることを目的とし、先に、特願昭59−248770号
により「摺動面の少なくとも一部が炭化珪素質焼結体よ
りなる摺動部材において、前記炭化珪素質焼結体のうち
少なくとも50重量%はβ型炭化珪素よりなることを特
徴とする炭化珪素質摺動部材。」に係る発明を提案して
いる。
By the way, the present inventors have discovered that compared to the previously known sliding members made of silicon carbide sintered bodies, the coefficient of friction is significantly lower and the efficiency of dissipating frictional heat is better, especially when used in wet conditions. , with the aim of providing a sliding member with extremely excellent durability, and previously published in Japanese Patent Application No. 59-248770 ``A sliding member in which at least a portion of the sliding surface is made of a silicon carbide sintered body. , a silicon carbide sliding member characterized in that at least 50% by weight of the silicon carbide sintered body is made of β-type silicon carbide."

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、前記特願昭59−248770号によシ
提案した摺動部材は、比較的均一な粒径を有する板状す
なわちアスペクト比の大きな結晶が相互に交差し、その
間隙をさらに微細な粒径を有する結晶粒で埋められた微
細構造を有する緻密な炭化ケイ素質焼結体よりなるもの
であシ、特に高いPV値で使用するとトルりが異常に高
くなったシネ安定になったシするばかりでなく、炭化ケ
イ素質焼結体の結晶粒子が脱離した摩耗粉によって摺動
面が著しく摩耗する欠点があった。
However, the sliding member proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 59-248770 has a structure in which plate-shaped crystals with relatively uniform grain size, that is, crystals with a large aspect ratio intersect with each other, and the gaps are filled with finer grain size. It is made of a dense silicon carbide sintered body with a microstructure filled with crystal grains having However, there was a drawback in that the sliding surface was significantly worn away by abrasion powder produced by detachment of crystal particles of the silicon carbide sintered body.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明は、従来の炭化ケイ素質焼結体よりなる摺動部材
に比較して、特に高いPV値での使用が可能でしかも耐
摩耗性に優れた摺動部材を提供することを目的とするも
のであシ、摺動面の少なくとも一部が炭化ケイ素質焼結
体よりなる摺動部材において、前記炭化ケイ素質焼結体
は、平均アスペクト比が3〜50であり、かつ長軸方向
の平均長さが0.5〜1000μmの炭化ケイ素質板状
結晶から主として構成されてなる三次元網目構造を有す
る多孔質体であることを特徴とする炭化ケイ素質摺動部
材によって前記目的を達成することができる。
An object of the present invention is to provide a sliding member that can be used at a particularly high PV value and has excellent wear resistance compared to conventional sliding members made of silicon carbide sintered bodies. In a sliding member in which at least a part of the sliding surface is made of a silicon carbide sintered body, the silicon carbide sintered body has an average aspect ratio of 3 to 50 and a long axis direction. The above object is achieved by a silicon carbide sliding member characterized by being a porous body having a three-dimensional network structure mainly composed of silicon carbide plate crystals with an average length of 0.5 to 1000 μm. be able to.

次に本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.

本発明の摺動部材を構成する炭化ケイ素質焼結体は平均
アスペクト比が3〜50であシ、かつ長軸方向の平均長
さが0.5〜1000μmの炭化ケイ素質板状結晶から
主として構成されてなる三次元網目構造を有する多孔質
体であることが必要である。
The silicon carbide sintered body constituting the sliding member of the present invention is mainly composed of silicon carbide plate crystals having an average aspect ratio of 3 to 50 and an average length in the major axis direction of 0.5 to 1000 μm. It is necessary that the porous body has a three-dimensional network structure.

前記摺動部材を構成する炭化ケイ素質焼結体が多孔質体
であることが必要な理由は、一般に摺動中に炭化ケイ素
質焼結体より脱離した摩耗粉は摺動部材と被摺動部材の
摺動面間に介在して研摩材的な作用を呈し、それぞれの
摺動面を著しく摩耗させるが、本発明の如く摺動部材を
構成する炭化ケイ素質焼結体として多孔質体を使用する
ことにより、摺動中に炭化ケイ素質焼結体よシ摩耗粉が
脱離しても、前記摩耗粉は近くの気孔中へ速やかに保持
されてしまうため、炭化ケイ素質焼結体より脱離した摩
耗粉による研摩材的な作用が殆んど生ずることがないた
め、摺動材料として極めて優れているからである。
The reason why the silicon carbide sintered body constituting the sliding member is required to be a porous body is that the wear powder released from the silicon carbide sintered body during sliding is generally removed between the sliding member and the slidable body. Although it acts as an abrasive by intervening between the sliding surfaces of the moving member and causes significant wear on each sliding surface, as in the present invention, a porous material is used as the silicon carbide sintered body constituting the sliding member. By using a silicon carbide sintered body, even if the wear powder is detached from the silicon carbide sintered body during sliding, the wear powder is quickly retained in the nearby pores. This is because there is almost no abrasive action caused by detached abrasion powder, making it extremely excellent as a sliding material.

前記摺動部材を構成する多孔質体の平均アスペクト比が
3〜50であることが必要な理由は、平均アスペクト比
を3以上とすることによって炭化ケイ素質板状結晶によ
って構成される気孔が結晶の占める容積に比べて比較的
大きな多孔質体となすことができるからであり、一方平
均アスペクト比が50よシも大きいと結晶相互の接合部
が少ないため、多孔質体向体の強度が低く摺動部材とし
ての使用に耐えないからである。なお、前記平均アスペ
クト比は5〜30であることがよシ好適である。
The reason why it is necessary that the average aspect ratio of the porous body constituting the sliding member is 3 to 50 is that by setting the average aspect ratio to 3 or more, the pores constituted by the silicon carbide plate crystals become crystalline. This is because a relatively large porous body can be formed compared to the volume occupied by the porous body.On the other hand, if the average aspect ratio is larger than 50, there are few joints between crystals, so the strength of the porous body is low. This is because it cannot withstand use as a sliding member. In addition, it is more suitable that the said average aspect ratio is 5-30.

また、前記板状結晶の長軸方向の平均長さは0.5〜1
000μmであることが必要である。その理由は長軸方
向の平均長さが0.5μmよシ小さいと前記板状結晶に
より形成される気孔が小さく、場合によっては気孔の一
部が独立気孔になっていることがあシ、摩耗粉の保持効
果が小さく耐摩耗性に劣るためである。
Further, the average length of the plate-like crystals in the long axis direction is 0.5 to 1
000 μm. The reason for this is that when the average length in the major axis direction is as small as 0.5 μm, the pores formed by the plate-shaped crystals are small, and in some cases, some of the pores may become independent pores. This is because the powder retention effect is small and the wear resistance is poor.

一方1000μmよシ長くなると、板状結晶の接合部に
応力が集中し易く、多孔質体自体の強度が低いためであ
る。前記板状結晶の長軸方向の平均長さはなかでも1〜
800μmであることがよシ好適である。
On the other hand, if the length is 1000 μm or more, stress tends to concentrate at the joints of the plate-like crystals, and the strength of the porous body itself is low. The average length of the plate crystals in the major axis direction is preferably 1 to 1.
A thickness of 800 μm is more suitable.

なお、本発明でいう炭化ケイ素質板状結晶の長さとは焼
結体の任意の断面において観察される個々の板状結晶の
最大長さくX)であり、同様に個々の板状結晶のアスペ
クト比(R)は板状結晶の最大厚み(Y)と前記結晶長
さくX)との比として、すなわち、R=X呑で表わされ
る。
Note that the length of silicon carbide plate crystals in the present invention refers to the maximum length (X) of each individual plate crystal observed in any cross section of the sintered body; The ratio (R) is expressed as the ratio of the maximum thickness (Y) of the plate crystal to the crystal length (X), ie, R=X.

また、前記網目構造の開放気孔の平均断面積は0.01
〜250000μばであることが好ましい。その理由は
開放気孔の平均断面積が0.01μは以上であると、摩
耗粉の保持効果が小さく耐摩耗性に劣るからであり、一
方、開放気孔の平均断面積が250000μばより大き
いと、多孔質体自体の強度が低く、なかでも前記網目構
造の開放気孔の平均断面積は0.25〜90000μば
であることがより好ましい。
Further, the average cross-sectional area of the open pores of the network structure is 0.01
It is preferable that it is 250,000μ. The reason for this is that when the average cross-sectional area of open pores is 0.01μ or more, the effect of retaining wear particles is small and the wear resistance is poor.On the other hand, when the average cross-sectional area of open pores is larger than 250,000μ, It is more preferable that the strength of the porous body itself is low, and that the average cross-sectional area of the open pores of the network structure is 0.25 to 90,000 μm.

そして前記多孔質体の結晶100重量部のうち3〜50
のアスペクト比を有する板状結晶は少くとも20重量部
を占めることが好ましい。ところで、前記板状結晶の含
有量は結晶の構造写真を解析することにより求められる
。ここで、前記多孔質全体が20重量部以上の3〜50
のアスペクト比を有する板状結晶で占められていること
が好ましい理由は、前記板状結晶が20重量部よシ少い
と、アスペクト比の小さい炭化ケイ素結晶が多く含まれ
ることになり、摩耗粉の保持効果が小さいからである。
and 3 to 50 parts by weight of 100 parts by weight of crystals in the porous body.
Preferably, the platelet crystals having an aspect ratio of 20% by weight account for at least 20 parts by weight. Incidentally, the content of the plate crystals can be determined by analyzing a structural photograph of the crystals. Here, the entire porous material is 20 parts by weight or more of 3 to 50 parts by weight.
The reason why it is preferable that the plate crystals be occupied by plate crystals having an aspect ratio of This is because the retention effect is small.

なかでも前記板状結晶は前記多孔質体の結晶100重量
部のうち少くとも40重量部を占めることが有利である
In particular, it is advantageous for the plate crystals to account for at least 40 parts by weight of 100 parts by weight of the crystals in the porous body.

そして、前記多孔質法化ケイ素焼結体の開放気孔率は焼
結体の全容積に対し10〜60容積チである。ことが好
ましい。その理由は開放気孔率が10容積係上りも小さ
いと摩耗粉の保持効果が小さいからでちゃ、一方60容
積係よυも大きいと、摩耗粉の保持効果は大きい反面、
前記多孔質体の強度が低く、摺動部材としての使用が困
難となるためであり、なかでも20〜50容積係である
ことが有利である。
The open porosity of the porous cured silicon sintered body is 10 to 60 volumetric units based on the total volume of the sintered body. It is preferable. The reason for this is that when the open porosity is as small as 10 volume, the effect of retaining wear particles is small; on the other hand, when the open porosity is as large as 60 volume, the effect of retaining wear particles is large.
This is because the strength of the porous body is low and it is difficult to use it as a sliding member, and it is particularly advantageous that the porous body has a volume ratio of 20 to 50.

本発明の摺動部材は、端面荷重が大きくまた摺動速度が
速い場合、例えば端面荷重が5”J”/ea以上、摺動
速度が1000 ”Aec以上の湿式条件下で使用され
る場合、極めて優れた摺動特性が発揮される。
When the sliding member of the present invention has a large end face load and a high sliding speed, for example, when it is used under wet conditions where the end face load is 5"J"/ea or more and the sliding speed is 1000"Aec or more, Demonstrates extremely excellent sliding properties.

本発明の摺動部材は湿式条件下での使用に特に適するも
のであり、前記湿式条件とは前記摺動部材が使用される
状態において、摺動部材と被摺動部材との摺動面間の少
なくとも一部に液体が介在している条件をいう。
The sliding member of the present invention is particularly suitable for use under wet conditions, and the wet condition refers to the condition in which the sliding member A condition in which liquid is present in at least a portion of the liquid.

前記湿式条件を満足させる液体としては、摺動時の摺動
部材と被摺動部材との摺動面間の少なくとも一部にその
液体の1分子層を形成させることのできる物質であれば
有利に使用することかでさ、例えば水、油、フンオン、
メタノール、エタノール、プロパツール、ブタノール、
イソブチルアルコ−ルンタノール、インペンチルアルコ
− コ一p,フェノール、クレゾーμ.アンモニアナトの1
種または2種以上を有利に使用することができる。なお
、上記液体中に各種の微粉状固体物質が混入したスラリ
ー状の液体および各種化学物質が混入した液体も使用す
ることができる。
The liquid that satisfies the wet conditions is advantageously a substance that can form a monomolecular layer of the liquid on at least a portion of the sliding surface between the sliding member and the slidable member during sliding. Can be used for water, oil, water, etc.
methanol, ethanol, propatool, butanol,
Isobutyl alcohol tanol, impentyl alcohol, phenol, creso μ. Ammonia Nato 1
One or more species can be advantageously used. Note that slurry-like liquids in which various finely powdered solid substances are mixed in the liquid and liquids in which various chemical substances are mixed can also be used.

なお、本発明の摺動部材は、少なくとも摺動面が前述の
如き種々の特性を満足する炭化ケイ素質焼結体で構成さ
れておれば良く、摺動面以外の他の部分は炭化ケイ素質
焼結体以外の物質または各種の複合体を使用することが
でき、特に熱伝導率の高いものを使用することが有利で
ある。
In the sliding member of the present invention, it is sufficient that at least the sliding surface is made of a silicon carbide sintered body that satisfies the various properties described above, and the other parts other than the sliding surface are made of silicon carbide. Materials other than sintered bodies or various composite bodies can be used, and it is particularly advantageous to use those with high thermal conductivity.

次に本発明の摺動部材を構成する多孔質体の製造方法に
ついて説明する。
Next, a method for manufacturing a porous body constituting the sliding member of the present invention will be explained.

第1の方法によれば、 (a)  平均粒径が10μm以下の炭化ケイ素粉末で
あってβ型、2H型および非晶質の炭化ケイ素を少くと
も60重量%含有する炭化ケイ素粉末を所望の形状に成
形する工程蓼および (b)前記(a)工程によシ得られた成形体を耐熱性の
容器内に装入して外気の侵入を遮断しつつ 1900〜
2300℃の温度範囲内で焼成する工程によって長袖方
向の平均長さが10〜1000μm1平均アスペクト比
が3〜50の炭化ケイ素板状結晶から主として構成され
てなる三次元網目構造を有し、前記網目構造の開放気孔
の平均断面積が400〜250000μゴの範囲内の平
均断面積を有する多孔質炭化ケイ素焼結体を得ることが
できる。
According to the first method, (a) silicon carbide powder having an average particle size of 10 μm or less and containing at least 60% by weight of β-type, 2H-type and amorphous silicon carbide is used as a desired silicon carbide powder. (b) The molded product obtained in step (a) is placed in a heat-resistant container to block outside air from entering, and (b) 1900~
The process of firing within a temperature range of 2300°C results in a three-dimensional network structure mainly composed of silicon carbide plate crystals with an average length in the long sleeve direction of 10 to 1000 μm and an average aspect ratio of 3 to 50. A porous silicon carbide sintered body can be obtained in which the average cross-sectional area of the open pores of the structure is within the range of 400 to 250,000 microns.

第1の方法によれば、出発原料は少くとも60重量係の
β型、2H型および非晶質の炭化ケイ素嚢輔体を含有す
る炭化ケイ素          ることか有利である
。この理由はβ型結晶、2HW結晶および非晶質の炭化
ケイ素結晶は比較的低温で合成される低温安定型結晶で
あシ、焼結に際し、その一部が4H,6Hあるいは15
R型等の高温安定型α型結晶に相転移して、板状結晶を
生じやすいばかりでなく、結晶の成長性にも優れた特性
を有し、特に60重量%以上のβ型戻化ケイ素からなる
出発原料を用いることによって本発明の目的とする多孔
質体を製造することができるからである。なかでも少く
とも70重量係のβ型、2H型および非晶質炭化ケイ素
を含有する出発原料を用いることが好適である。
According to the first method, the starting material is advantageously a silicon carbide containing at least 60% by weight of beta, 2H and amorphous silicon carbide cysts. The reason for this is that β-type crystals, 2HW crystals, and amorphous silicon carbide crystals are low-temperature stable crystals that are synthesized at relatively low temperatures.
Not only does it easily undergo a phase transition to high-temperature stable α-type crystals such as R-type crystals, but also has excellent crystal growth properties, especially β-type reverted silicon with a content of 60% by weight or more. This is because the porous body targeted by the present invention can be produced by using a starting material consisting of. Among these, it is preferable to use a starting material containing at least 70% by weight of β type, 2H type and amorphous silicon carbide.

そして、前記出発原料は平均粒径が10μm以下の微粉
末であることが有利である。平均粒径が10μ風よシも
小さい粉末は、粒子相互の接触点が比較的多く、また炭
化ケイ素の焼成温度において、熱的活性が大であシ、炭
化ケイ素粒子間での原子の移動が著しく大きいため、炭
化ケイ素粒子相互の結合が極めて起シやすい。したがっ
て板状結晶の成長性が著しく高い。特に、前記出発原料
の平均粒径は5μm以下であることが板状結晶の成長性
によシ好ましい結果を与える。
It is advantageous that the starting material is a fine powder with an average particle size of 10 μm or less. Powder with an average particle size as small as 10μ has a relatively large number of contact points between particles, and is highly thermally active at the sintering temperature of silicon carbide, resulting in less movement of atoms between silicon carbide particles. Because they are extremely large, bonding between silicon carbide particles is extremely likely to occur. Therefore, the growth rate of plate crystals is extremely high. In particular, it is preferable that the average particle size of the starting material is 5 μm or less, which gives favorable results for the growth of plate crystals.

そして、前記出発原料により所望の形状に成形された炭
化ケイ累成形体はたとえば黒鉛、炭化ケイ素等の耐熱性
の容器内に装入して外気の侵入を遮断しつつ1900〜
2300℃の温度範囲内で焼成することが必要である。
Then, the silicon carbide composite formed into a desired shape from the starting materials is placed in a heat-resistant container made of graphite, silicon carbide, etc., and heated from 1,900 to
It is necessary to fire within the temperature range of 2300°C.

このように耐熱性の容器内に装入して外気の侵入を遮断
しつつ焼成を行う理由は、隣接する炭化ケイ素結晶同志
を融合させかつ板状結晶の成長を促進させることができ
るからである。前述の如く耐熱性の容器内に装入して外
気の侵入’を遮断しつつ焼成することによって隣接する
炭化ケイ素結晶同志を融合させ板状結晶の成長を促進さ
せることのできる理由は、炭化ケイ素粒子間における炭
化ケイ素分子の蒸発−再凝縮および/lたは表面拡散に
よる移動を促進することができるためと考えられる。
The reason why the material is charged in a heat-resistant container and fired while blocking the intrusion of outside air is that it allows adjacent silicon carbide crystals to fuse together and promotes the growth of plate-shaped crystals. . The reason why it is possible to fuse adjacent silicon carbide crystals together and promote the growth of plate-shaped crystals by charging them in a heat-resistant container and firing them while blocking the intrusion of outside air as described above is that silicon carbide This is thought to be because it can promote the movement of silicon carbide molecules between particles by evaporation-recondensation and/or surface diffusion.

これに対し、従来知られている常圧焼結、雰囲気加圧焼
結あるいは減圧下における焼結法を試みたところ、板状
結晶の成長が困難であるばかりでなく炭化ケイ素粒子の
接合部がネック状にくびれた形状となり、焼結体の強度
が低くなった。前記耐熱性の容器としては、黒鉛、炭化
ケイ素、炭化タングステン。
In contrast, when conventional pressureless sintering, atmospheric pressure sintering, or sintering under reduced pressure was tried, not only was it difficult to grow plate-shaped crystals, but the joints of silicon carbide particles were The sintered body had a constricted neck shape, and the strength of the sintered body decreased. The heat-resistant container is made of graphite, silicon carbide, or tungsten carbide.

モリブデン、炭化モリブデンのうち少くとも1種以上の
材質からなる耐熱性容器を使用することがより好適であ
る。
It is more preferable to use a heat-resistant container made of at least one material selected from molybdenum and molybdenum carbide.

また、tI!j2の方法によれば、 (a)  平均粒径が10μm以下の炭化ケイ素であっ
て、この粉末はα型、β型および/または非晶質炭化ケ
イ素と不可避的不純物とからなる炭化ケイ素粉末である
出発原料であって、この粉末100重量部に対し、アル
ミニウム、ニホウ化アμミニウム、炭化アルミニウム、
窒化アルミニウム、酸化ア)Vミニラム、ホウ素、炭化
ホウ素、窒化ホウ素、酸化ホウ素、酸化カルシウム、炭
化力μシウム、クロム、ホウ化クロム、窒化クロム、酸
化クロム、鉄、炭化鉄、酸化鉄。
Also, tI! According to method j2, (a) silicon carbide having an average particle size of 10 μm or less, this powder is silicon carbide powder consisting of α-type, β-type and/or amorphous silicon carbide and inevitable impurities; For 100 parts by weight of this powder, aluminum, aluminum diboride, aluminum carbide,
Aluminum nitride, a) V miniram, boron, boron carbide, boron nitride, boron oxide, calcium oxide, μsium carbide, chromium, chromium boride, chromium nitride, chromium oxide, iron, iron carbide, iron oxide.

ホウ化ランタン、酸化ランタン、酸化リチウム、ケイ素
、窒化ケイ素、チタン、酸化チタン、二酸化チタン、三
酸化チタンおよび酸化イツトリウムのなかから選ばれる
いずれか1種または2種以上を10重量部以下を均一に
混合する工程寥 (′b)前記(a)工程により得られた混合物を成形す
る工程1および (C)  前記(b)工程によシ得られた成形体を耐熱
性容器内に装入して外気の侵入を遮断しつつ1700〜
2300℃の温度範囲内で焼成する工程によシ、長軸方
向の平均長さが0.5〜200μm1平均アスペクト比
が3〜50の炭化ケイ素板状結晶から主として構成され
てなる三次元網目構造を有し、前記網目構造の開放気孔
の平均断面積が0.01〜10000μばの範囲内の平
均断面積を有する多孔質炭化ケイ素焼結体を得ることが
できる。
One or more selected from lanthanum boride, lanthanum oxide, lithium oxide, silicon, silicon nitride, titanium, titanium oxide, titanium dioxide, titanium trioxide, and yttrium oxide in a uniform amount of 10 parts by weight or less Mixing step ('b) Step 1 of molding the mixture obtained in step (a) above; and (C) Charge the molded product obtained in step (b) into a heat-resistant container. 1700 ~ while blocking the intrusion of outside air
The process of firing within a temperature range of 2300°C produces a three-dimensional network structure mainly composed of silicon carbide plate crystals with an average length in the major axis direction of 0.5 to 200 μm and an average aspect ratio of 3 to 50. It is possible to obtain a porous silicon carbide sintered body having an average cross-sectional area of open pores in the network structure within a range of 0.01 to 10,000 μm.

第2の方法によれば、前記出発原料は平均粒径が10μ
m以下の微粉末であることが有利である。平均粒径が1
0μmよりも小さい粉末は、粒子相互の接触点が比較的
多く、また炭化ケイ素の焼成温度において、熱的活性が
大であり、炭化ケイ素粒子間での原子の移動が著しく大
きいため、炭化ケイ素粒子相互の結合が極めて起9やす
い。したがって板状結晶の成長性が著しく高い。特に、
前記出発原料の平均粒径は5μm以下であることが板状
結晶の成長性により好ましい結果を与える。
According to a second method, the starting material has an average particle size of 10μ
Advantageously, it is a fine powder of less than m. Average particle size is 1
Powders smaller than 0 μm have a relatively large number of contact points between particles, and at the sintering temperature of silicon carbide, the thermal activity is large and the movement of atoms between silicon carbide particles is extremely large. Mutual bonding is extremely likely to occur. Therefore, the growth rate of plate crystals is extremely high. especially,
It is preferable that the average particle size of the starting material is 5 μm or less, which gives more favorable results for the growth of plate crystals.

第2の方法によれば、アpミニウム、ニホウ化アルミニ
ウム、炭化アルミニウム、窒化アルミニウム。
According to the second method, apminium, aluminum diboride, aluminum carbide, aluminum nitride.

酸化アルミニウム、ホウ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、
酸化ホウ素、酸化カルシウム、炭化力ルンウム。
aluminum oxide, boron, boron carbide, boron nitride,
Boron oxide, calcium oxide, carbide.

クロム、ホウ化クロム、窒化クロム、酸化クロム。Chromium, chromium boride, chromium nitride, chromium oxide.

鉄、炭化鉄、三酸化鉄、ホウ化ランタン、酸化ランタン
、酸化リチウム、ケイ素、窒化ケイ素、チタン。
Iron, iron carbide, iron trioxide, lanthanum boride, lanthanum oxide, lithium oxide, silicon, silicon nitride, titanium.

酸化チタン、二酸化チタン、三酸化チタンおよび酸化イ
ツトリウムの中から選ばれるいずれか1種または2種以
上を添加される。前記物質は炭化ケイ素の結晶成長の速
度を著しく高める働きがあシ、一方、前記物質は前記炭
化ケイ素成形体の焼成温度1700〜2300℃におい
て前記物質の蒸気および/または分解生成物の蒸気が生
成し、前記炭化ケイ素成形体のすみずみまで拡散し、極
めて多くの板状結晶の核が形成され、各々の部分で板状
結晶の発達が起こ9、その結果形成される板状結晶の大
きさが制限され細かい組織の三次元網目構造となるため
である。前記化合物のうち、特にホウ素、炭化ホウ素、
窒化ホウ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、鉄
、炭化アルミニウム、ニホウ化アルミニウム、アルミニ
ウムを有利に使用することができる。
One or more selected from titanium oxide, titanium dioxide, titanium trioxide, and yttrium oxide are added. The substance has the function of significantly increasing the rate of crystal growth of silicon carbide, and on the other hand, the substance produces vapor of the substance and/or vapor of decomposition products at a firing temperature of 1700 to 2300°C of the silicon carbide molded body. However, it diffuses to every corner of the silicon carbide molded body, and a large number of plate-like crystal nuclei are formed, and the plate-like crystals develop in each part.9 As a result, the size of the plate-like crystals formed increases. This is because the particles are restricted and form a fine three-dimensional network structure. Among the above compounds, boron, boron carbide,
Boron nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, iron, aluminum carbide, aluminum diboride, aluminum can be used advantageously.

一方、前記物質の添加量は前記炭化ケイ素を主体として
なる出発原料100重量部に対し、10重量部以下であ
ることが有利である。その理由は、10重量部よりも多
く添加しても、前記炭化ケイ素成形体の焼成温度範囲内
において前記化合物および/またはその分解生成物の蒸
気分圧はほとんど変らない。逆に前記物質が前記成形体
内で残留する量が多くなるため炭化ケイ素本来の特性が
失なわれるからである。
On the other hand, it is advantageous that the amount of the substance added is 10 parts by weight or less per 100 parts by weight of the starting material mainly composed of silicon carbide. The reason is that even if more than 10 parts by weight is added, the vapor partial pressure of the compound and/or its decomposition product hardly changes within the firing temperature range of the silicon carbide molded body. On the contrary, since the amount of the substance remaining in the molded body increases, the original properties of silicon carbide are lost.

さらに板状結晶の成長に適した前記化合物の添加量は炭
化ケイ素出発原料100重量部に対し、5重量部以下が
好適である。
Further, the amount of the compound suitable for growth of plate crystals added is preferably 5 parts by weight or less per 100 parts by weight of the silicon carbide starting material.

また、前記出発原料として使用される炭化ケイ素はα製
、β型および/または非晶質炭化ケイ素のいずれも使用
することができる。
Further, the silicon carbide used as the starting material may be any of α-type silicon carbide, β-type silicon carbide, and/or amorphous silicon carbide.

第2の方法によれば、焼成時に遊離カーボンを残す炭素
源を添加することができる。このような炭素源としては
、焼結開始時に炭素の状態で存在するものであれば使用
することができ、例えばフェノール樹脂、リグニンスル
ホン酸塩、ポリビニルアルコール、コンスターチ、si
、コールタールピッチ、アルギン酸塩のような各種有機
物質あるいはカーボンブラック、アセチレンブラックの
ような熱分解炭素を有利に使用することができる。
According to the second method, a carbon source can be added that leaves free carbon during firing. As such a carbon source, any carbon source that exists in the carbon state at the start of sintering can be used, such as phenol resin, lignin sulfonate, polyvinyl alcohol, cornstarch, and silicone.
, coal tar pitch, alginates, or pyrolytic carbons such as carbon black, acetylene black, etc. can be advantageously used.

遊離カーボンは前記物質と同時に存在すると、結晶の成
長性を抑え、微細な炭化ケイ素板状結晶を形成するため
、微細な気孔を有する多孔質体を得るのに効果がある。
When free carbon exists simultaneously with the above substances, it suppresses crystal growth and forms fine silicon carbide plate crystals, which is effective in obtaining a porous body having fine pores.

また、前記遊離炭素分としては出発原料100重量部に
対し、5重量部以下であることが有利である。
Further, it is advantageous that the free carbon content is 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the starting material.

その理由は、5重量部より多く添加してもその効果には
変わらず逆に前記多孔体に残留する量が多くなシ、多孔
質体の耐酸化性を低下させるためであシ、なかでも3重
量部以下であることがよシ効果的である。
The reason for this is that even if more than 5 parts by weight is added, the effect remains, but on the contrary, a large amount remains in the porous body, and the oxidation resistance of the porous body is reduced. It is most effective that the amount is 3 parts by weight or less.

第2の方法によれば、前記耐熱性容器として、黒鉛、膨
化ケイ素、窒化アルシミニウム、酸化ジルコニウム、炭
化タングステン、炭化チタン、酸化マグネシウム、炭化
モリブデン、モリブデン、炭化タンタル。タンタル、炭
化ジルコニウム、黒鉛−炭化ケイ素複合体の中から選ば
れるいずれか1種からなる容器を使用することができる
According to the second method, the heat-resistant container includes graphite, expanded silicon, aluminum nitride, zirconium oxide, tungsten carbide, titanium carbide, magnesium oxide, molybdenum carbide, molybdenum, and tantalum carbide. A container made of any one selected from tantalum, zirconium carbide, and graphite-silicon carbide composite can be used.

これらの容器は前記焼成温度範囲内で溶融することがな
く、その形を保持することが可能であシ、また、前記添
加物の蒸気および/または分解生成物の蒸気の系外への
漏出を抑制し、前記添加物の効果を炭化ケイ素成形体の
すみずみまで行きわたらせる効果がある。なかでも、黒
鉛1次化ケイ素、黒鉛−炭化ケイ素複合体、炭化タング
ステン、窒化アルミニウム、炭化チタン、モリブデン、
炭化モリブデンを有効に使用することができる。
These containers do not melt within the firing temperature range and can maintain their shape, and also prevent the vapors of the additives and/or decomposition products from leaking out of the system. It has the effect of suppressing the additives and spreading the effects of the additives to every corner of the silicon carbide molded body. Among them, primary silicon graphite, graphite-silicon carbide composite, tungsten carbide, aluminum nitride, titanium carbide, molybdenum,
Molybdenum carbide can be used effectively.

本発明の多孔質体を製造する場合には、前記生成形体を
外気を遮断することのできる耐熱性容器中に装入して焼
成することにより、焼成時における炭化ケイ素の揮散率
を5重量%以下とすることが有利である。
When producing the porous body of the present invention, the formed body is placed in a heat-resistant container that can block outside air and fired, thereby reducing the volatilization rate of silicon carbide to 5% by weight during firing. It is advantageous that:

また、比較的大きな平均断面積の開放気孔を有する多孔
質体を得るには焼成時の昇温速度を比較的ゆっくりとし
た速度で焼成すること、最高温度を比較的高くすること
および/または最高温度での保持時間を長くすることが
好ましい。この条件によれば個々の炭化ケイ素の板状結
晶を大きく成長させることができ、その結果、大きな気
孔断面積を有する多孔質体を得ることができる。
In addition, in order to obtain a porous body having open pores with a relatively large average cross-sectional area, it is necessary to increase the temperature during firing at a relatively slow rate, set the maximum temperature relatively high, and/or It is preferable to increase the holding time at the temperature. Under these conditions, individual silicon carbide plate crystals can be grown to a large size, and as a result, a porous body having a large pore cross-sectional area can be obtained.

一方、比較的小さな平均断面積の開放気孔を有する多孔
質体を得るには、焼成時の昇温速度を比較的速くするこ
と、最高温度を比較的小さくすることおよび/または最
高温度における保持時間を短くすることが好ましい。こ
の条件によれば個々の炭化ケイ素の板状結晶をそれほど
成長させることがないからである。
On the other hand, in order to obtain a porous body having open pores with a relatively small average cross-sectional area, the heating rate during firing should be relatively fast, the maximum temperature should be relatively small, and/or the holding time at the maximum temperature should be It is preferable to make it short. This is because, under these conditions, individual plate-shaped crystals of silicon carbide are not allowed to grow much.

次に本発明を実施例および比較例について説明する。Next, the present invention will be explained with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例1 出発原料として使用した炭化ケイ素微粉末は94.6重
量%がβ型結晶で残部が実質的に2H型結晶よりなり、
0.39重量%の遊離炭素、0.17重量%の酸素、0
.03重量%の鉄、0.03重量%のアルミニウムを主
として含有し、0.28μmの平均粒径を有していた。
Example 1 The silicon carbide fine powder used as a starting material consisted of 94.6% by weight of β-type crystals and the remainder substantially of 2H-type crystals,
0.39 wt% free carbon, 0.17 wt% oxygen, 0
.. It mainly contained 0.03% by weight of iron, 0.03% by weight of aluminum, and had an average particle size of 0.28 μm.

前記炭化ケイ素微粉末100重量部に対し、ポリビニル
アルコ−/L15重量部、水300重量部を配合し、ボ
ールミp中で5時間混合した後乾燥した。
15 parts by weight of polyvinyl alcohol/L and 300 parts by weight of water were blended with 100 parts by weight of the silicon carbide fine powder, mixed for 5 hours in a Ball MiP, and then dried.

この乾燥混合物を適量採取し、顆粒化した後金属製押し
型を用いて50匁の圧力で仮成形し次いで静水圧プレス
機を用いて1.3 pの圧力で成形した。この生成形体
の密度は2.0 PI31乾燥重量は217’であった
An appropriate amount of this dry mixture was taken, granulated, pre-molded using a metal mold at a pressure of 50 momme, and then molded using an isostatic press at a pressure of 1.3 p. The density of this product was 2.0 and the dry weight of PI31 was 217'.

前記生成形体を外気を遮断することのできる黒鉛製ルツ
ボに装入し、タンマン型焼成炉を使用して1気圧のアル
ゴンガス雰囲気中で焼成した。なお、前記黒鉛製ルツボ
は内容積が504のものを使用した。
The formed body was placed in a graphite crucible that can be shut off from outside air, and fired in an argon gas atmosphere at 1 atm using a Tammann type firing furnace. The graphite crucible used had an internal volume of 504 cm.

焼成は2.5℃烏で2200℃まで昇温し、最高温度2
200″Cで6時間保持した。
For firing, the temperature was raised to 2200°C at 2.5°C, and the maximum temperature was 2.
It was held at 200″C for 6 hours.

得られた焼結体の重量は19.67’であシ、その結晶
構造は走査型電子顕微鏡で観察したところ、平均アスペ
クト比が8で長袖方向の平均長さが150μmの板状結
晶が多方向に複雑に絡み合った三次元構造を有しておシ
、3〜50のアスペクト比を有する板状結晶の含有量は
多孔質体全重量の98%であった。また、この多孔質体
の気孔は直線的でない開放気孔であり、その開放気孔率
は全容積の38係であった。
The weight of the obtained sintered body was 19.67', and its crystal structure, when observed with a scanning electron microscope, was composed of many plate-like crystals with an average aspect ratio of 8 and an average length in the long sleeve direction of 150 μm. The content of plate-shaped crystals having a three-dimensional structure intricately intertwined in the directions and having an aspect ratio of 3 to 50 was 98% of the total weight of the porous body. Further, the pores of this porous body were non-linear open pores, and the open porosity was 38 times the total volume.

次いで、前記焼結体を内径が20鴫、外径が25.6嶋
厚さが15Mのリング状に加ニレ、約30℃に維持され
た水中で密度が8.12%jの炭化珪素無加圧焼結体に
対する摺動特性を1000−錫の摺動速度で摺動させる
リングオンリング法で180 ’F・輸の端面荷重を負
荷して摩擦係数(μ)と摩耗量(グ)を測定したところ
、摩擦係数は0.005〜0.01で極めて安定してお
り、摩任分は12呼〒あh−版めイ優引−奔潤雷り鋒(
2)を宥していることが認められた。またこの焼結体の
摺動特性測定後の摺動面は第1図の走査型電子顕微鏡写
真(75倍)よ)わかるように粒子の脱落、カケ等は認
められなかった。なお、前記摩耗量は90分間の摺動特
性測定中における重量減少量である。
Next, the sintered body was molded into a ring shape with an inner diameter of 20mm, an outer diameter of 25.6mm, and a thickness of 15mm, and was soaked in water maintained at about 30°C to contain silicon carbide with a density of 8.12%. The sliding characteristics of the pressurized sintered body were evaluated using the ring-on-ring method in which the body was slid at a sliding speed of 1000-tin, with an end face load of 180'F. When measured, the friction coefficient was extremely stable at 0.005 to 0.01, and the friction coefficient was 12 times.
2) was confirmed. Further, as can be seen from the scanning electron micrograph (75x magnification) in FIG. 1, the sliding surface of this sintered body after the measurement of the sliding characteristics showed no particles falling off or chipping. Note that the amount of wear is the amount of weight loss during measurement of sliding characteristics for 90 minutes.

比較例1 実施例1と同様であるが焼結助剤として市販の粒度15
00番の炭化ホウ素1重量部と比表面積が120功のカ
ーボンブラック粉を混合した乾燥混合物を製造した。こ
の乾燥混合物を適量採取し、顆粒化した後金属製押し型
を用いて0.15t/:、iの圧力で仮成形し、次に静
水圧プレス機を用いて1.8t/、iの圧力で成形した
。前記成形によって得られた生成形体の密度は59%(
1,90へりであった。
Comparative Example 1 Same as Example 1, but with particle size 15, which is commercially available as a sintering aid.
A dry mixture was prepared by mixing 1 part by weight of No. 00 boron carbide with carbon black powder having a specific surface area of 120. An appropriate amount of this dry mixture was collected, granulated, and then preformed using a metal mold at a pressure of 0.15t/:i, and then using a hydrostatic press machine at a pressure of 1.8t/:i. Molded with. The density of the formed body obtained by the above molding was 59% (
It was 1,90 heli.

前記生成形体をタンマン型焼結炉に装入し、1気圧のア
ルゴンガス気流中で焼成した。
The formed body was placed in a Tammann type sintering furnace and fired in an argon gas flow at 1 atm.

焼成は1650℃まで5V分で昇温し、1650℃にて
40分間保持した後、さらに5℃委で昇温し最高温度2
000℃で30分間保持した。焼結中のCOガス分圧は
常温〜1650℃が5 KPa以下、1650℃で保持
する際は0.5KPa以下、1650℃より高温域では
5 KPa以下となるようにアルゴンガス流量を適宜調
整した。
For firing, the temperature was raised to 1650°C at 5V minutes, held at 1650°C for 40 minutes, and then further raised at 5°C until the maximum temperature was 2.
The temperature was maintained at 000°C for 30 minutes. The argon gas flow rate was adjusted appropriately so that the partial pressure of CO gas during sintering was 5 KPa or less from room temperature to 1650°C, 0.5 KPa or less when held at 1650°C, and 5 KPa or less in the high temperature range above 1650°C. .

得られた焼結体は3.14 J/、lの密度を有してお
9、結晶粒の平均粒径が5.2μ扉、平均アスペクト比
が2.7で板状結晶の含有量は67重量係であった。
The obtained sintered body had a density of 3.14 J/l9, an average grain size of 5.2μ, an average aspect ratio of 2.7, and a content of plate crystals. 67 was in charge of weight.

この焼結体について実施例1と同様の方法で摺動特性を
測定したところ、摩擦係数が0.01〜0.03、摩耗
量が43りであり、実施例1の多孔質体に比較して摺動
特性が劣っていることが認められた。
When the sliding properties of this sintered body were measured in the same manner as in Example 1, the coefficient of friction was 0.01 to 0.03, and the amount of wear was 43, compared to the porous body of Example 1. It was observed that the sliding properties were inferior.

また、この焼結体の摺動特性測定後の摺動面は参考第1
図の走査型電子顕微鏡写真(75倍)よシわかるように
著しく荒れていることが認められた。
In addition, the sliding surface after measuring the sliding characteristics of this sintered body is reference No. 1.
As can be seen from the scanning electron micrograph (75x magnification) in the figure, significant roughness was observed.

実施例2 実施例1と同様であるが、昇温速度、最高焼成温度およ
び最高焼成温度における保持時間を変化させて第1表に
示す如き多孔質炭化ケイ素焼結体を製造した。これらの
焼結体について実施例1と同様の方法で摺動特性を測定
し第1表に示した。
Example 2 Porous silicon carbide sintered bodies as shown in Table 1 were produced in the same manner as in Example 1, but by varying the heating rate, maximum firing temperature, and holding time at the maximum firing temperature. The sliding properties of these sintered bodies were measured in the same manner as in Example 1 and are shown in Table 1.

第1表に示した結果よシわかるように、本実施例の焼結
体はいずれも摩擦係数が低く安定しておシ、摩耗量も少
なく摺動特性が優れていた。
As can be seen from the results shown in Table 1, all of the sintered bodies of this example had a low coefficient of friction, were stable, had a small amount of wear, and had excellent sliding properties.

実施例3 呂発原料として使用した炭化ケイ素微粉末は94.6重
量%がβ型結晶で残部が実質的に2H型結晶よりな9.
0.399重量%遊離炭素、0.177重量%酸素、0
.088重量%鉄、0.033重量%アルミニウムヲ主
として含有し、0.28μmの平均粒径を有していた。
Example 3 The fine silicon carbide powder used as a raw material for hydrogenation contained 94.6% by weight of β-type crystals and the remainder was substantially 2H-type crystals.9.
0.399 wt% free carbon, 0.177 wt% oxygen, 0
.. It mainly contained 0.088% by weight iron and 0.033% by weight aluminum, and had an average particle size of 0.28 μm.

前記炭化ケイ素微粉末100重量部に対し、0.8重量
部の非晶質ホウ素と成形用バインダーとしてポリエチレ
ングリコ−/I/1重量部、ポリアクリル酸エステル4
重量部、ベンゼン100重量部を配合し、ボールミル この乾燥混合物を適量採取し、顆粒化した後金属製押し
型を用いて50匁の圧力で仮成形し次いで静水圧プレス
により1.31で成形した。この生成形体の密度は1.
9グー、乾燥重量は21/であった。
To 100 parts by weight of the silicon carbide fine powder, 0.8 parts by weight of amorphous boron, 1 part by weight of polyethylene glycol/I/1 as a molding binder, and 4 parts by weight of polyacrylic ester.
parts by weight, and 100 parts by weight of benzene were mixed in a ball mill. An appropriate amount of this dry mixture was taken, granulated, and then pre-molded using a metal mold at a pressure of 50 momme, and then molded using a hydrostatic press at a pressure of 1.31 kg. . The density of this generated form is 1.
9 gou, dry weight was 21/2.

前記生成形体を外気を遮断することのできる黒鉛i1/
レツボに装入し、タンマン型焼成炉を使用して1気圧の
アルゴンガス雰囲気中で焼成した。なお前記黒鉛製ルツ
ボは内容積が504のものを使用した。
Graphite i1/ capable of shielding the formed body from outside air
The material was charged into a receptacle and fired in an argon gas atmosphere at 1 atm using a Tammann type firing furnace. The graphite crucible used had an internal volume of 504 cm.

名 焼成は5℃趨で2200℃まで昇温し、最適温度220
0℃で4時間保持した。
The famous firing is heated up to 2200℃ in 5℃ increments, and the optimum temperature is 220℃.
It was held at 0°C for 4 hours.

得られた焼結体の結晶構造は第2図の走査型電子顕微鏡
写真(75倍)に示したように、平均アスペクト比が6
で長軸方向の平均長さが約100μmの板状結晶が多方
向に複雑に絡み合った三次元樹造を有しておシ、3〜5
0のアスペクト比を有する板状結晶の含有量は多孔質体
全重量の96%であった。また、この多孔質体の気孔は
直線的でない開放気孔であり、その開放気孔率は全容積
の24%であった。
The crystal structure of the obtained sintered body has an average aspect ratio of 6, as shown in the scanning electron micrograph (75x magnification) in Figure 2.
It has a three-dimensional tree structure in which plate-like crystals with an average length in the major axis direction of about 100 μm are intricately intertwined in multiple directions.
The content of plate crystals having an aspect ratio of 0 was 96% of the total weight of the porous body. Further, the pores of this porous body were non-linear open pores, and the open porosity was 24% of the total volume.

この焼結体について実施例1と同様の方法で摺動特性を
測定したところ、摩擦係数が0.003〜0.005、
摩耗量が2.77’であり、極めて優れた摺動特性を有
していることが認められた。
The sliding characteristics of this sintered body were measured in the same manner as in Example 1, and the friction coefficient was 0.003 to 0.005.
The amount of wear was 2.77', and it was recognized that it had extremely excellent sliding characteristics.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた如く、本発明の炭化ケイ素質摺動部材は、極
めて優れた摺動特性を有しており、機械装置の軸受のよ
うな著しい摩擦現象を伴う機械構成部品などに適用する
ことによシ、装置の耐久性や信頼性を著しく向上させる
ことができる。
As described above, the silicon carbide sliding member of the present invention has extremely excellent sliding properties, and can be applied to mechanical components with significant friction phenomena such as bearings of mechanical devices. Furthermore, the durability and reliability of the device can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、摺動面の少なくとも一部が炭化ケイ素質焼結体より
なる摺動部材において、前記炭化ケイ素質焼結体は、平
均アスペクト比が3〜50であり、かつ長軸方向の平均
長さが0.5〜1000μmの炭化ケイ素質板状結晶か
ら主として構成されてなる三次元網目構造を有する多孔
質体であることを特徴とする炭化ケイ素質摺動部材。 2、前記炭化ケイ素質焼結体100重量部のうち3〜5
0のアスペクト比を有する板状結晶は少くとも20重量
部である特許請求の範囲第1項記載の摺動部材。 3、前記炭化ケイ素質焼結体は平均断面積が0.01〜
250000μm^2の開放気孔を有する特許請求の範
囲第1あるいは2項記載の摺動部材。 4、前記炭化ケイ素質焼結体は開放気孔率が焼結体の全
容積に対し10〜60容積%である特許請求の範囲第1
〜3項のいずれかに記載の摺動部材。 5、前記摺動部材は端面荷重が5kgf/cm^2以上
、摺動速度が1000mm/sec以上の湿式条件下で
の使用に特に適する特許請求の範囲第1〜4項のいずれ
かに記載の摺動部材。 6、前記摺動部材は摺動部材と被摺動部材との摺動面間
に少くとも液体が介在している湿式条件下での使用に特
に適する特許請求の範囲第1〜5項のいずれかに記載の
摺動部材。
[Scope of Claims] 1. In a sliding member in which at least a portion of the sliding surface is made of a silicon carbide sintered body, the silicon carbide sintered body has an average aspect ratio of 3 to 50 and a long length. A silicon carbide sliding member characterized in that it is a porous body having a three-dimensional network structure mainly composed of silicon carbide plate crystals having an average length in the axial direction of 0.5 to 1000 μm. 2. 3 to 5 parts by weight of 100 parts by weight of the silicon carbide sintered body
2. A sliding member according to claim 1, wherein the platelet crystals having an aspect ratio of 0 are at least 20 parts by weight. 3. The silicon carbide sintered body has an average cross-sectional area of 0.01~
The sliding member according to claim 1 or 2, having open pores of 250,000 μm^2. 4. The silicon carbide sintered body has an open porosity of 10 to 60% by volume based on the total volume of the sintered body, claim 1.
The sliding member according to any one of items 1 to 3. 5. The sliding member according to any one of claims 1 to 4, wherein the sliding member is particularly suitable for use under wet conditions where the end face load is 5 kgf/cm^2 or more and the sliding speed is 1000 mm/sec or more. sliding member. 6. Any one of claims 1 to 5, wherein the sliding member is particularly suitable for use under wet conditions where at least a liquid is present between the sliding surfaces of the sliding member and the slidable member. The sliding member described in Crab.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378417A (en) * 1987-04-10 1995-01-03 Hitachi, Ltd. Process for producing ceramic compositions
US5395807A (en) * 1992-07-08 1995-03-07 The Carborundum Company Process for making silicon carbide with controlled porosity
JPH09310765A (en) * 1996-05-22 1997-12-02 Kyocera Corp Sliding device made of ceramic

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0630459U (en) * 1992-09-28 1994-04-22 小松ゼノア株式会社 engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378417A (en) * 1987-04-10 1995-01-03 Hitachi, Ltd. Process for producing ceramic compositions
US5395807A (en) * 1992-07-08 1995-03-07 The Carborundum Company Process for making silicon carbide with controlled porosity
US5589428A (en) * 1992-07-08 1996-12-31 The Carborundum Company Silicon carbide with controlled porosity
US5635430A (en) * 1992-07-08 1997-06-03 The Carborundum Company Intermediate for producing porous silicon carbide
US5834387A (en) * 1992-07-08 1998-11-10 The Carborundum Company Ceramic comprising silicon carbide with controlled porosity
JPH09310765A (en) * 1996-05-22 1997-12-02 Kyocera Corp Sliding device made of ceramic

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