JPS61247655A - 高強度セラミツクス - Google Patents
高強度セラミツクスInfo
- Publication number
- JPS61247655A JPS61247655A JP60086228A JP8622885A JPS61247655A JP S61247655 A JPS61247655 A JP S61247655A JP 60086228 A JP60086228 A JP 60086228A JP 8622885 A JP8622885 A JP 8622885A JP S61247655 A JPS61247655 A JP S61247655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal expansion
- particles
- coefficient
- base material
- firing
- 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.)
- Pending
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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。
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〕
本発明は高強度セラミックス、特に、母材より熱膨張率
の大きい粒子を添加して焼成することにより強化した高
強度セラミックスに係る。
の大きい粒子を添加して焼成することにより強化した高
強度セラミックスに係る。
従来、セラミックスの強度を向上するためには、焼結体
を緻密化したり、欠陥を少なくしたり、あるいは焼結体
の強化したい部分にイオン等を衝突、侵入させる方法等
が知られている。
を緻密化したり、欠陥を少なくしたり、あるいは焼結体
の強化したい部分にイオン等を衝突、侵入させる方法等
が知られている。
焼結体を緻密化したり、欠陥を少なくするためには、原
料を精選したり、粒度をより緻細にしたり、成形条件、
焼成条件をより高精度にコントロールしたりする必要が
ある。また、イオン等を衝突、侵入させるためには特別
の装置が必要である。
料を精選したり、粒度をより緻細にしたり、成形条件、
焼成条件をより高精度にコントロールしたりする必要が
ある。また、イオン等を衝突、侵入させるためには特別
の装置が必要である。
このように、従来のセラミックス強化方法は多くの制約
条件が付き、製造上困難さが伴なっていた。
条件が付き、製造上困難さが伴なっていた。
〔問題点を解決するための手段と作用〕本発明によれば
、焼成されて母材と成る出発粒子に母材より熱膨張係数
が大きい粒子を添加して、その混合物を焼成することに
よって強化されたセラミックスが提供される。
、焼成されて母材と成る出発粒子に母材より熱膨張係数
が大きい粒子を添加して、その混合物を焼成することに
よって強化されたセラミックスが提供される。
上記のような粒子混合物を焼成すると、焼成時には高温
で焼結が進み、大熱膨張率粒子を分散して含む母材相が
形成されるが、このとき焼結体には殆んど応力は働かな
い。その後、冷却過程において、大熱膨張率粒子は周囲
（即ち、母材）より大きな収縮を示し、そのために火熱
膨張率粒子自体には引張り応力が、一方その周囲の母材
には反作思として圧縮圧力が作用する。こうして、冷却
後に得られる焼結体の母材には圧縮応力が働き、焼結体
の強度が向−にする。
で焼結が進み、大熱膨張率粒子を分散して含む母材相が
形成されるが、このとき焼結体には殆んど応力は働かな
い。その後、冷却過程において、大熱膨張率粒子は周囲
（即ち、母材）より大きな収縮を示し、そのために火熱
膨張率粒子自体には引張り応力が、一方その周囲の母材
には反作思として圧縮圧力が作用する。こうして、冷却
後に得られる焼結体の母材には圧縮応力が働き、焼結体
の強度が向−にする。
本発明においそ添加する粒子の熱膨張係数は母材の熱膨
張係数より少なくとも１０％以」二大きいことが好まし
い。この熱膨張係数の差が小さいとセラミックスを強化
する効果も小さい。ここで母材とは添加した大熱膨張率
粒子以外の出発粒子から焼成後に得られる物質であり、
これが強化セラミックスの本体を成し、大熱膨張率粒子
は焼成後その中に分散して存在する。出発粒子は母材と
同一材質の１敗粒子であってもよいし、焼成後に母材と
同一材質になる１種または２種以」二の粒子からなって
もよい。熱膨張率は厳密には焼成温度から常温までのそ
れが問題となるが、簡便には、普通に常温から１０００
℃までの平均として表わされる熱膨張係数を用いること
ができる。但し、添加する大熱膨張係数の粒子は、一般
的に、融点または分解温度が母材のそれより高いもので
あるべきである。焼成時にその粒子が母材中に残る必要
があるからである。
張係数より少なくとも１０％以」二大きいことが好まし
い。この熱膨張係数の差が小さいとセラミックスを強化
する効果も小さい。ここで母材とは添加した大熱膨張率
粒子以外の出発粒子から焼成後に得られる物質であり、
これが強化セラミックスの本体を成し、大熱膨張率粒子
は焼成後その中に分散して存在する。出発粒子は母材と
同一材質の１敗粒子であってもよいし、焼成後に母材と
同一材質になる１種または２種以」二の粒子からなって
もよい。熱膨張率は厳密には焼成温度から常温までのそ
れが問題となるが、簡便には、普通に常温から１０００
℃までの平均として表わされる熱膨張係数を用いること
ができる。但し、添加する大熱膨張係数の粒子は、一般
的に、融点または分解温度が母材のそれより高いもので
あるべきである。焼成時にその粒子が母材中に残る必要
があるからである。
この添加粒子の添加量は焼成体の３〜２５重量％の範囲
内であることが好ましい。添加量が多ずぎても少なすぎ
ても強度向上の効果が小さくなる。
内であることが好ましい。添加量が多ずぎても少なすぎ
ても強度向上の効果が小さくなる。
また添加する大熱膨張係数粒子の粒径は、母材と成る出
発粒子の粒径、種類、焼成条件等にも依るが、例えば、
母材と成る出発粒子の粒径が２μｍ以下であれば、−Ｃ
的に、約１０μｍ以上、例えば、１０〜１００μｍの範
囲内であることが好ましい。
発粒子の粒径、種類、焼成条件等にも依るが、例えば、
母材と成る出発粒子の粒径が２μｍ以下であれば、−Ｃ
的に、約１０μｍ以上、例えば、１０〜１００μｍの範
囲内であることが好ましい。
本発明によるセラミックスは焼成し得るものであればよ
く、特には限定されない。また、焼成の仕方についても
特別の限定はなく、慣用の方法に従うことができる。
く、特には限定されない。また、焼成の仕方についても
特別の限定はなく、慣用の方法に従うことができる。
去絡訃
コーディエライト（２Ｍｇ０・２Ａｌ□０３・５ＳｉＯ
７）組成の粉末（平均粒径１０μｍ）にスピネル組成（
ＭｇＯ・八ＩＪ３）の粉末（平均粒径２５メツｍ）を５
ｗｔ％加え、よく混合し、加圧プレスにて成形後、１４
５０℃で３時間焼成し、焼結体へを得た。
７）組成の粉末（平均粒径１０μｍ）にスピネル組成（
ＭｇＯ・八ＩＪ３）の粉末（平均粒径２５メツｍ）を５
ｗｔ％加え、よく混合し、加圧プレスにて成形後、１４
５０℃で３時間焼成し、焼結体へを得た。
コーディエライトの熱膨張係数（常温から１０００°Ｃ
までの平均熱膨張係数。実施例において以下同じ。）は
１．１ Ｘ １０’−６，／”ｃ、スピネルの熱膨張係
数は２．９ＸＩＯ−’／”ｃである。
までの平均熱膨張係数。実施例において以下同じ。）は
１．１ Ｘ １０’−６，／”ｃ、スピネルの熱膨張係
数は２．９ＸＩＯ−’／”ｃである。
実施例↓
コーディエライト組成の粉末（平均粒径１０μＭ）にＭ
ｇＯ粉末（平均粒径２５μｍ）を５％加え、よく混合し
、加圧プレスにて成形後、１４５０℃で３時間焼成し、
焼結体Ｂを得た。
ｇＯ粉末（平均粒径２５μｍ）を５％加え、よく混合し
、加圧プレスにて成形後、１４５０℃で３時間焼成し、
焼結体Ｂを得た。
ＭｇＯの熱膨張係数は］ ５ Ｘ １０−６／”Ｃであ
る。
る。
太旌廿１
ＳｉＪ４粉末（平均粒径］μｍ）にＹ２Ｏ，粉末（平均
粒径０．２＋ｕ＋ｎ）を５ｗｔ％、ＭｇＯ”ＡＩ’２０
３粉末（平均粒径０．３．ｒ１ｍ’）を５ｗｔ％加えた
混合粉末に対してＳｉＣ粉末（平均粒径２０μ１１１）
を５ｗｔ％加えてよく混合した。加圧プレスにて成形後
、Ｎ２雰囲気中１７５０℃で３時間焼成し、焼結体Ｃを
得た。
粒径０．２＋ｕ＋ｎ）を５ｗｔ％、ＭｇＯ”ＡＩ’２０
３粉末（平均粒径０．３．ｒ１ｍ’）を５ｗｔ％加えた
混合粉末に対してＳｉＣ粉末（平均粒径２０μ１１１）
を５ｗｔ％加えてよく混合した。加圧プレスにて成形後
、Ｎ２雰囲気中１７５０℃で３時間焼成し、焼結体Ｃを
得た。
上記ＳＩ３Ｎ４ 、Ｙ２Ｏ３、−ｇｏ ・Ａ１□０３
の混合粉末を焼成して得られる焼結体（この実施例の母
材）の熱膨張係数は３． ＯＸ １０−６／”Ｃ１Ｓｉ
Ｃの熱膨張係数は４．８ ｘ ］ ］Ｏ−６／である。
の混合粉末を焼成して得られる焼結体（この実施例の母
材）の熱膨張係数は３． ＯＸ １０−６／”Ｃ１Ｓｉ
Ｃの熱膨張係数は４．８ ｘ ］ ］Ｏ−６／である。
実施例４
実施例３のＳｉ３Ｎ４ 、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ・八１□０
３の混合粉末にＡＩＮ粉末（平均粒径２０μｍ）を５呵
％加えてよく混合し、加圧プレスにて成形後、Ｎ２雰囲
気中１７５０℃で３時間焼成し、焼結体りを得た。
３の混合粉末にＡＩＮ粉末（平均粒径２０μｍ）を５呵
％加えてよく混合し、加圧プレスにて成形後、Ｎ２雰囲
気中１７５０℃で３時間焼成し、焼結体りを得た。
ＡＩＮの熱膨張係数６． ＯＸ １０−６／’Ｃである
。
。
比較例
実施例１においてはスピネルを、実施例２においてはＭ
ｇＯを、実施例３においてはＳｉＣを、実施例４におい
ては＾ＩＮをそれぞれ加えないで、他の条件は実施例１
〜４と同様にして、それぞれ、焼結体ａ。
ｇＯを、実施例３においてはＳｉＣを、実施例４におい
ては＾ＩＮをそれぞれ加えないで、他の条件は実施例１
〜４と同様にして、それぞれ、焼結体ａ。
ｂ 、 ｃ、 、 ｄを得た。
以上の実施例および比較例で作成した焼結体のそれぞれ
から幅４ＩＩ１ｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４０ｍｍの試験片
を切り出し、常温でスパン３０ｍｍ、荷重速度０．５
ｍｍ７分の条件で三点曲げ試験を行ない、破壊強度を測
定した。その結果を第１表にまとめて示す。
から幅４ＩＩ１ｍ、厚さ３ｍｍ、長さ４０ｍｍの試験片
を切り出し、常温でスパン３０ｍｍ、荷重速度０．５
ｍｍ７分の条件で三点曲げ試験を行ない、破壊強度を測
定した。その結果を第１表にまとめて示す。
第１表 強度比較
第１表から、本発明により、熱膨張係数の大きい粒子を
添加して焼成したセラミックスは添加しないものと比べ
て強度が向」ニしているのが見られる。
添加して焼成したセラミックスは添加しないものと比べ
て強度が向」ニしているのが見られる。
本発明により、母ＩＪより熱膨張係数が大きい粒子を添
加して焼成することにより、容易に強化された高強度セ
ラミックスが提供される。
加して焼成することにより、容易に強化された高強度セ
ラミックスが提供される。
Claims (1)
- １、焼成されて母材と成る１種または２種以上の粒子と
、母材より熱膨張係数が大きい粒子との混合物を焼成し
て成ることを特徴とする高強度セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60086228A JPS61247655A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 高強度セラミツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60086228A JPS61247655A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 高強度セラミツクス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61247655A true JPS61247655A (ja) | 1986-11-04 |
Family
ID=13880931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60086228A Pending JPS61247655A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 高強度セラミツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61247655A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155289A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-07-10 | マクニ−ラブ・インコ−ポレ−テツド | ２，３，６，３´，４´―ペンタ―ｏ―アセチルスクロースの製造法 |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP60086228A patent/JPS61247655A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155289A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-07-10 | マクニ−ラブ・インコ−ポレ−テツド | ２，３，６，３´，４´―ペンタ―ｏ―アセチルスクロースの製造法 |
| JPH0830074B2 (ja) * | 1985-10-21 | 1996-03-27 | マクニ−ラブ・インコ−ポレ−テツド | ２，３，６，３´，４´―ペンタ―ｏ―アセチルスクロースの製造法 |
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