JPS6163569A - 炭化珪素黒鉛複合焼結体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は高密度、高強度の炭化珪素、黒鉛複合焼結体に
関するもので、摺動材料、耐蝕性材料として特徴があり
、軸受、タペット、プランジャー及びメカニカル・シー
ルリング等に広く利用することができるものである。

（従来の技術） 本発明に係る公知技術としては、特開昭５１−１４８７
１２号「炭化ケイ素焼結セラミック体及びその製造方法
」の公報があり、これによればα−３ｉＣに０．１５〜
３．０重量％の硼素と０．５〜５゜０％の炭化した有機
材料に１．０重量％までの付加的な炭素を混合成形し、
この成形体に少な（とも２．４ｇ／ｃａｌ即ち理論密度
の７５％以上に焼結する方法が開示されている。

然しこの従来の方法によれば、緻密な焼結体を得るため
に、２０００℃以上の高温下で焼結を行った場合には粒
成長を起し、微細で緻密な焼結体を得ることは困難であ
った。

（発明が解決しようとする問題点） そこで本発明は炭化珪素の焼結体の製造において６〜１
２重量％のカーボンブラックを添加する事によりＳｉＣ
の粒成長を抑制し、かつ焼結後に微細で均一な状態で焼
結体中に黒鉛として存在することにより、耐熱衝撃性に
優れた微細で緻密な焼結体を得ることをその技術的課題
とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
平均粒径０．８μｍ以下の粉末を使用して、焼結助剤と
して平均粒径３．　Ｏｐ　ｍ以下の硼素、又は硼素化合
物を０．２〜２．０重量％添加し、炭素として平均粒径
０．０１５〜０．１μｍの超微粒子であるカーボンブラ
ックを、６．０〜１２．０重量％添加混合し、成形焼結
して製造するものである。

（作用） 上記技術的手段は、次のように作用する。すなわち、炭
化珪素の焼結に於いて、炭素がＳｉＣの粒成長抑制作用
を持ち、カーボンブラックを６．０〜１２．０重量％添
加すれば、それが焼結時にＳｉＣの粒成長を抑制し、焼
結後には微細で均一な状態でＳｉＣの粒界に黒鉛として
存在することにより、耐熱衝撃性に優れた焼結体を得る
ことができる。熱衝撃温度は従来のものに比して９０〜
２００°Ｃ上昇するものである。添加されたカーボンブ
ラックは焼結中に黒鉛化され、焼結体中に黒鉛として存
在することにより、従来の炭化珪素焼結体に比較して動
摩擦係数が１０〜２０％低下し、焼結体中の黒鉛は耐蝕
に優れており炭化珪素の有する化学的安定性をも劣化さ
せることはない。

又カーボンブラックの添加量が、６．Ｏ３ｉ量％以下な
れば、焼結体密度は増加するが、動摩擦係数が大きくな
り、１２重量％以上なれば、°焼結体の密度は粗（なり
、かっ動摩擦係数が著しく大きくなるという欠点がある
。

（実施例） 以下実施例について説明する。

平均粒径０．４μｍのα−５ｉＣにＩＭ量％の炭化硼素
とカーボンブラックを２．０〜１５．０［１％添加し、
成形助剤としてポリビニルブチラールＩｍＷ％をエタノ
ール中で湿式混合した後で脱アルコールして造粒した物
をｉｔ／ｃＩＩ！で成形し、２１５０℃でアルゴン雰囲
気中で焼結した。この結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 第１表における動摩擦係数の測定については、タテ４０
×ヨコ１０×中５■ｌの直方体のテストピースに荷重Ｐ
　＝　５　ｋｇで押し付けた、φ３０＋ａｍの鋼製の円
盤（中６龍）を油槽中で回転し、円盤の周速を１　ｍ　
／　ｓｅｃとし、この場合の摺動トルクを測定すること
により、動摩擦係数を測定するものである。

第１表より試料光３〜６については動摩擦係数が０．０
４０−Ｑ、Ｏ４５の範囲にあり、かつ焼結体の密度も８
４．１〜９４．９％の密度を有するもので、この範囲の
ものについては、摺動材料、耐蝕性材料として、充分に
特長のあるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭化珪素の平均粒径が０．８μｍ以下で、焼結助剤とし
   て０．２〜２．０重量％の硼素又は硼素化合物を添加し
   、炭素として６．０〜１２．０重量％に相当する量のカ
   ーボンブラックを添加して成形し、焼結した焼結体が、
   理論密度の８４〜９５％の密度を有する炭化珪素黒鉛複
   合焼結体。