JPS62105963A - セラミツクス焼結体およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、導電性をもつαサイア［１ンと導電性化合物
とを複合したセラミックス焼結体Ａ−３よびその製造方
法に関−１−るものである。

し従来の技術１ サイア目ン焼結体は耐酸化性に優れ、高温強度が高いの
でタービンプレー１・、ターボＦ　ｓｐ−ジャーロータ
ー等の高温構造用材料、熱間加Ｔ用のダイス、ロール等
の工具など、’ｊ　Ｌ　Ｔの用途が期待されている１、
シかし、サイア［］ン焼結体は高硬度。

？：Ｓ靭性のために機緘加丁が難（−７く、？Ｖ鉗形状
の部材を作成するごとはほとんど不可能であった。。

このため、焼結体に導電性を付ｊ５　Ｌ、放電Ｉ’ｌｌ
　Ｔを可能としたものが提案されている（例えば、特開
昭５７−１８８４５３号公報、特開昭５７−２００２６
５号公報。

特開昭５８−２０７８２号公報、特開昭５９−２０７８
８１号公報等参照）。すなわち、■ａ、ｖａ、ｖＩａ族
遷移金属元素の酸化物、窒化物、１ａ化物等を添加４る
ことににす、Ｓ　ｌ　ＩＮ　ａ　、サイアロン等のセラ
ミックスに導電性を付与し放電加工を可能としたものが
提案されている。しか（）、これら材料においては３ｉ
３Ｎａ又はサイアロンの電気抵抗率が１０１００・ｃｍ
以上と非常に大きいため、これ！−′：導電性物質を混
入した場合、導電性物質量のある特定の範囲において急
激に電気抵抗率が変化する。し、か（）、この範囲が極
めて狭いため任意の電気抵抗率をもつ材料を安定して得
ることは極めて困難であるという問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、サイアロンに任意の電気抵抗率を付与す
る方法について種々検討してきた。

ぞの結果、サイアロンとしで、電気抵抗率が１０１０Ω
−ｃｍとｆＩ’４　ＶＲｆ木であるβ（ノイＰ　［１ン
′Ｃは・なく、電気抵抗率を変えることがｒ″きるαリ
イアＬｌ　：、を選び１−）−れにｊ、Ｑ　−ｕ　ｔｉ
１−物質を添加−小ること（・−より広１？ｘ囲にわ／
、テり任意の電気抵抗率をｂつ１゛・ラミックス焼結体
が１９られることを見出し本発明を成し！、：！うので
ある。

すなわち、本発明ＬｔＭｘ　　（Ｓｉ　、　ＡＩ　＞、
２　　（０゜Ｎ）、６［ここで、０＜ｘ≦２．ＭはＬ−
ｉ　、　Ｍす。

Ｃａ　、Ｙ、希土類金属（ただ（］、Ｌａ、ＣｅＧ除く
）の１種又は２種型−Ｆ］の一般式ひ示さｔｉ、るαリ
イ）′１ン絹成の五合粉に、容積比にして０・７０％の
ＩＶａ　、　ｖａ　、　ＶＩａ族；＠移金属の炭化物、
窒化物、硼化物のうちの１種又は２種以上の化合物を添
加ｌ２）混合。成形した（（に、１６００□−１９００
”Ｃ，非酸化物性′ｔ！ｌ雰囲気中で焼結することに、
Ｊ、す、’Ｉｉ）’−１０””　Ｏ・ｃａｎの広い範囲
において任意の電気抵抗率が１１７られるようにし、た
ことを特徴どするｂのて゛ある。

本発明にＪ３い−Ｃ１上記αサイアロンｉ４裏、十；’
；ｓ　ＭとしてＩ　ｉ　、Ｍｇ、Ｃａ　、Ｙ、希土類金
属な８３１種又は２種以上含有することにより、侵入型
に固溶するイオンの種類を変えることが可能なものであ
り、これらイオンにより導電性を生じさせている。また
、上記金属Ｍとして、２種以上の金属を複合して金石さ
せることにより広範囲の電気抵抗率を得ることができる
。また、このαサイアロンに添加する導電性物質として
は、す゛イアロンの焼結温度まで安定な高融点物質であ
るどころのＩＶａ　、　Ｖａ　、　ＶＩａ族遷移金属の
炭化物１窒化物または硼化物のうりの１種又は２種以上
の化合物を用いることが望ましい。また、本発明にＪ３
いては、焼結中にこれらの導電付物質となる化合物の使
用も可能である。

本発明の焼結体を得るための製造法としては、上記αサ
イアロンの組成となる原料粉末、すなわちＳｉ　１Ｎａ
、Ａｌ　２０３．ＡＩ　Ｎ、Ｓｉ　Ｏａなどと、Ｌｉ　
、Ｍｑ　、Ｃａ、Ｙなどの酸化物、その他の化合物粉末
、およびこれらに対し１〜７０ｖｏ　１％のｉｖａ　、
　ｖａ　、　ｖｉａ族の遷移金属の炭化物、窒化物、硼
化物などのうｌ）の１種または２秤取」−の化合物粉末
を混合し、任意の成形１）法によし〕成形した後、１６
００−・１９００℃非酸化性雰囲気（、二Ｊ３いＣ焼結
する。焼結温度が１６００℃よりも低いど成！１′３体
が１−分に緻密化せず、一方、１９００℃より６高い場
合はＳ！　ＩＮａの分解がルし７く、密度の低−１−へ
したら１゜また、酸（Ｌ性雰囲気で焼結した場合（二は
Ｓ！　１Ｎ４等の１≦ミ料粉末の酸化が起こり、所２′
ｉ：の組成の焼結体べ・得ることは−Ｃさない。また、
本発明においては、焼結時にホットプレスの３１−）に
１幾緘的に加圧することもでき１、Ｌだ、ガス圧により
加圧することも可能である。

［実施例］ 所定組成のＳ１３Ｎｍ粉末、ＡＩ　Ｎ粉末。

１１２ｃＯ３扮末を原料粉とし、こｈ　ｔ＝各種の化合
物を湿式ボール亘ル混練後乾燥し、（［１られた粉末を
湿式プレスにより１ｔ／Ｃｍ’で成形し、成形体を１！
ｆ１だ。この成形体を１７５０℃ｘ３ｈｒ、　１気Ｖ「
窒素雰囲気Ｆで焼結した。得られた焼結体の組成、；８
気抵抗率を第１表に示づ。

［発明の効果］ 本発明のサイアロンは、１０５〜１０−５Ω・ｃｍの広
範囲において任意の電気抵抗率を得ることができるため
、放電加工を可能にすることもでき、また、電気抵抗用
材料としての使用も可能である。上記のように、従来の
サイアロンに比べ、広範囲での利用が可能となる。

事件の表示 昭和６０年　特許願　第２４４７６１、発明の名称　セ
ラミックス焼結体およびその製造方法 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都千代田区丸ノ内二丁目１番２号名称　（５
０８）日立金属株式会社 代表者　松　野　浩　二

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式Ｍｘ（Ｓｉ、Ａｌ）＿１＿２（Ｏ、Ｎ）＿
   １＿６［ここで、０＜ｘ≦２、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、
   Ｙ、希土類金属（ただしＬａ、Ｃｅは除く）のうちの１
   種又は２種以上］で示されるαサイアロンに容積比にし
   て１〜７０％のIVａ、Ｖａ、VIａ族の遷移金属の炭化物
   、窒化物、硼化物のうちの１種又は２種以上の化合物を
   添加してなることを特徴とする導電性を有するセラミッ
   クス焼結体。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載のものにおいて、
   上記焼結体の電気抵抗率が１０＾５〜１０＾−＾５Ω・
   ｃｍであることを特徴とする導電性を有するセラミック
   ス焼結体。
3. （３）Ｓｉ＿３Ｎ＿４、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＡｌＮ、Ａｌ
   Ｎポリタイプ、ＳｉＯ＿２、および化合物Ｍ［ここで、
   ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、希土類金属（ただし、Ｌａ
   、Ｃｅは除く）の酸化物、窒化物のうちの１種又は２種
   以上］を、Ｍｘ（Ｓｉ、Ａｌ）＿１＿２（Ｏ、Ｎ）＿１
   ＿６（ただし、０＜ｘ≦２）で表される組成となるよう
   に配合し、これに１〜７０容量％のIVａ、Ｖａ、VIａ族
   の遷移金属の炭化物、窒化物、硼化物のうちの１種又は
   ２種以上の化合物を添加し、混合、成形した後に、１６
   ００〜１９００℃の温度で非酸化性雰囲気中で焼結する
   ことを特徴とする導電性を有するセラミックス焼結体の
   製造方法。