JPS62148371A - 高強度窒化ケイ素−炭化ケイ素系複合焼結体の製造方法 - Google Patents
高強度窒化ケイ素−炭化ケイ素系複合焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS62148371A JPS62148371A JP60291696A JP29169685A JPS62148371A JP S62148371 A JPS62148371 A JP S62148371A JP 60291696 A JP60291696 A JP 60291696A JP 29169685 A JP29169685 A JP 29169685A JP S62148371 A JPS62148371 A JP S62148371A
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- Japan
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- silicon nitride
- silicon
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- high strength
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- 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、窒化ケイ素又はサイアロンにＳｉＣを添加し
た窒化ケイ素−炭化ケイ素複合焼結体を大気中をはじめ
とする酸化雰囲気中で酸化することを特徴とする強度の
高い新規の焼結体製造方法に関するものである。
た窒化ケイ素−炭化ケイ素複合焼結体を大気中をはじめ
とする酸化雰囲気中で酸化することを特徴とする強度の
高い新規の焼結体製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉
本発明者らは、先に窒化ケイ素系焼結体あるいはサイア
ロン系焼結体に炭化ケイ素粉末を添加すると焼結体の強
度が増加することを見出し、特許を出願した（特願昭５
９−２７９２３７号）。この方法は。
ロン系焼結体に炭化ケイ素粉末を添加すると焼結体の強
度が増加することを見出し、特許を出願した（特願昭５
９−２７９２３７号）。この方法は。
窒化ケイ素に焼結助剤としてＹ２Ｏ３とＡ １２０３あ
るいは人１２０３とＡｔ’Ｎを加え、さらに炭化ケイ素
粉末を加えボールミル等の通常の混合方法で粉末の調製
を行なう。ボールミル混合ではしばしば粉末の混合状態
が必ずしも均一でな（、加えたＳｉＣが均一に分散しな
いことがある。そのため、ＳｉＣの不均一部分が焼結体
の欠陥になることがある。
るいは人１２０３とＡｔ’Ｎを加え、さらに炭化ケイ素
粉末を加えボールミル等の通常の混合方法で粉末の調製
を行なう。ボールミル混合ではしばしば粉末の混合状態
が必ずしも均一でな（、加えたＳｉＣが均一に分散しな
いことがある。そのため、ＳｉＣの不均一部分が焼結体
の欠陥になることがある。
特にその部分が焼結体の表面に露出した場合はＳｉＣ添
加効果が逆に出ることがある。
加効果が逆に出ることがある。
窒化ケイ素及びサイアロン等の焼結体は加工時に焼結体
表面に傷やクラック等を生じ、焼結体の強度特性を低下
させる。このような強度特性の劣化を防ぐため、焼結体
を大気中、１０００℃付近で短時間酸化したり、あるい
は真空中で処理し、焼結体の欠陥部分を純化させる方法
がとられている。
表面に傷やクラック等を生じ、焼結体の強度特性を低下
させる。このような強度特性の劣化を防ぐため、焼結体
を大気中、１０００℃付近で短時間酸化したり、あるい
は真空中で処理し、焼結体の欠陥部分を純化させる方法
がとられている。
しかし、従来の窒化ケイ素系焼結体は酸化により生じた
被膜が、焼結体中の粒界相と反応し、融点の低い酸化膜
を生じる傾向にある。そのため酸化の温度が高いと酸化
膜の粗面化が進行し、強度が低下する。また適正条件下
で酸化処理しても使用温度が１０００℃以上になると酸
化被膜の保護効果がなくなる等の欠点がある。
被膜が、焼結体中の粒界相と反応し、融点の低い酸化膜
を生じる傾向にある。そのため酸化の温度が高いと酸化
膜の粗面化が進行し、強度が低下する。また適正条件下
で酸化処理しても使用温度が１０００℃以上になると酸
化被膜の保護効果がなくなる等の欠点がある。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明は以上のような従来法の欠点を解消し、簡単な方
法で窒化ケイ素−炭化ケイ素複合焼結体の高強度化を促
進させる新規な焼結体の製造方法を提供せんとするもの
である。
法で窒化ケイ素−炭化ケイ素複合焼結体の高強度化を促
進させる新規な焼結体の製造方法を提供せんとするもの
である。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者等は、この問題に関し鋭意研究を行なった結果
法の様な方法で窒化ケイ素−炭化ケイ素焼結体の強度を
高めることか可能であることを見出した。
法の様な方法で窒化ケイ素−炭化ケイ素焼結体の強度を
高めることか可能であることを見出した。
即ち、窒化ケイ素系又はサイアロンに炭化ケイ素を１〜
９５重量％含む焼結体を酸化雰囲気中１６００℃以下の
温度で酸化することによって該焼結体の高強度化を達成
せんとするものである。
９５重量％含む焼結体を酸化雰囲気中１６００℃以下の
温度で酸化することによって該焼結体の高強度化を達成
せんとするものである。
本発明における焼結体の強度を高める方法は、炭化ケイ
素を１〜９５重量％含有した窒化ケイ素系焼結体を、通
常は大気中において温度１６００℃以下、好ましくは１
４００℃以下で酸化する。この方法は焼結体表面に耐熱
性の高い被膜を形成させることによって焼結体の表面を
保護し、焼結体の高強度化を達成するものである。
素を１〜９５重量％含有した窒化ケイ素系焼結体を、通
常は大気中において温度１６００℃以下、好ましくは１
４００℃以下で酸化する。この方法は焼結体表面に耐熱
性の高い被膜を形成させることによって焼結体の表面を
保護し、焼結体の高強度化を達成するものである。
本発明における酸化処理時間は、その酸化雰囲気あるい
は窒化ケイ素に添加す、る焼結助剤の種類。
は窒化ケイ素に添加す、る焼結助剤の種類。
量及び添加するＳｉＣの量等によって変化するが、大気
中の加熱の場合には１００時間以内、好ましくは３０分
間〜２０時間である。酸化時間がこの値をぶえると酸化
被膜中に欠陥が生じ、かえって焼結体の強度特性を低下
させるので好ましくない。
中の加熱の場合には１００時間以内、好ましくは３０分
間〜２０時間である。酸化時間がこの値をぶえると酸化
被膜中に欠陥が生じ、かえって焼結体の強度特性を低下
させるので好ましくない。
本発明における窒化ケイ素又はサイアロン焼結体とは窒
化ケイ素又はサイアロンに酸化物、炭化物、窒化物及び
硼化物を単独あるいは複合添加した成分を有する焼結体
である。
化ケイ素又はサイアロンに酸化物、炭化物、窒化物及び
硼化物を単独あるいは複合添加した成分を有する焼結体
である。
〈作用〉
窒化ケイ素あるいはサイアロンとＳｉＣの複合焼結体を
酸化処理すると焼結体の強度が増加する。
酸化処理すると焼結体の強度が増加する。
この理由は焼結体表面に生じた酸化膜が、焼結体表面の
加工傷あるいは製造欠陥をカバーするためであると考え
られる。ＳｉＣを添加した焼結体に生じる酸化被膜の保
護効果が窒化ケイ素系焼結体上に生じた酸化膜の保護効
果より優れているが、その理由は、酸化被膜の組成が変
化し、高温で安定な被膜となるためであろう。そのため
、酸化処理温度が高く長時間の酸化でもその効果が失な
われない。
加工傷あるいは製造欠陥をカバーするためであると考え
られる。ＳｉＣを添加した焼結体に生じる酸化被膜の保
護効果が窒化ケイ素系焼結体上に生じた酸化膜の保護効
果より優れているが、その理由は、酸化被膜の組成が変
化し、高温で安定な被膜となるためであろう。そのため
、酸化処理温度が高く長時間の酸化でもその効果が失な
われない。
〈実施例〉
以下本発明の実施例につき比較例と併せて説明する。
ｎ例」−
平均粒径０６μｍの窒化ケイ素粉末、平均粒径０８μｍ
の酸化アルミニウム粉末、平均粒径４．０μｍの酸化イ
ッ１． ＩＪウム粉末及び平均粒径０．３μｍの炭化ケ
イ素粉末をそれぞれ第１表に示した割合で混合した。こ
の粉末を１８５０℃で３００ｋｇ／ｃｒ１ｔの圧力下、
窒素雷囲気中で６０分間加圧焼結して窒化ケイ素−炭化
ケイ素複合焼結体を製造した。得られた焼結体を大気中
１３００℃の温度で１００時間酸化し、焼結体の強度を
測定し、この結果を第１表に示す。
の酸化アルミニウム粉末、平均粒径４．０μｍの酸化イ
ッ１． ＩＪウム粉末及び平均粒径０．３μｍの炭化ケ
イ素粉末をそれぞれ第１表に示した割合で混合した。こ
の粉末を１８５０℃で３００ｋｇ／ｃｒ１ｔの圧力下、
窒素雷囲気中で６０分間加圧焼結して窒化ケイ素−炭化
ケイ素複合焼結体を製造した。得られた焼結体を大気中
１３００℃の温度で１００時間酸化し、焼結体の強度を
測定し、この結果を第１表に示す。
ユ」１帆２
平均粒径０６μｍの窒化ケイ素粉末、平均粒径０８μｍ
の酸化アルミニウム粉末、平均粒径３０μｍの窒化アル
ミニウム粉末及び平均粒径０３μｍの炭化ケイ素粉末を
第２表に示した割合で混合した。この粉末を１８５０℃
で３００ｋｇ／ｃ＋１の圧力下、窒素雰囲気中で６０分
間加圧焼結してサイアロン−炭化ケイ素複合焼結体を製
造した。得られた焼結体を大気中１３００℃の温度で１
００時間酸化し、焼結体の強度を測定した。この結果を
第２表に示す。
の酸化アルミニウム粉末、平均粒径３０μｍの窒化アル
ミニウム粉末及び平均粒径０３μｍの炭化ケイ素粉末を
第２表に示した割合で混合した。この粉末を１８５０℃
で３００ｋｇ／ｃ＋１の圧力下、窒素雰囲気中で６０分
間加圧焼結してサイアロン−炭化ケイ素複合焼結体を製
造した。得られた焼結体を大気中１３００℃の温度で１
００時間酸化し、焼結体の強度を測定した。この結果を
第２表に示す。
ユ」１殊３
実施例２と同様の粉末を用い、これらの粉末を第３表に
示した割合で混合した。この粉末を１８５０℃で３００
ｋｇ／ｃ／の圧力下、窒素雰囲気中で６０分間加圧焼結
してサイアロン−炭化ケイ素複合焼結体を製造した。
示した割合で混合した。この粉末を１８５０℃で３００
ｋｇ／ｃ／の圧力下、窒素雰囲気中で６０分間加圧焼結
してサイアロン−炭化ケイ素複合焼結体を製造した。
得られた焼結体を大気中１３００℃の温度で１００時間
酸化後、焼結体の強度を測定した。この結果を第３表に
示す。
酸化後、焼結体の強度を測定した。この結果を第３表に
示す。
〈発明の効果〉
本発明による効果は次のようなものである。
１）焼結体の強度は約２０％程度高い値を示す。
２）焼結体の耐酸化性は４〜５倍に増加する。
３）焼結体の表面が光輝となる。
４）強度のバラつきが減少する。
特許出願人 工業技術院長（他１名）
復代理人 有吉 教晴
Claims (1)
- １、炭化ケイ素を１〜９５重量％含み、残部が窒化ケイ
素又はサイアロンより成る焼結体を、酸化雰囲気中１６
００℃以下に加熱処理を行なうことを特徴とする高強度
窒化ケイ素−炭化ケイ素系複合焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291696A JPS62148371A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 高強度窒化ケイ素−炭化ケイ素系複合焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291696A JPS62148371A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 高強度窒化ケイ素−炭化ケイ素系複合焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62148371A true JPS62148371A (ja) | 1987-07-02 |
Family
ID=17772215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60291696A Pending JPS62148371A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 高強度窒化ケイ素−炭化ケイ素系複合焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62148371A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6452679A (en) * | 1987-05-21 | 1989-02-28 | Hitachi Metals Ltd | High-strength sialon and method for improving strength of sialon |
| JPH01317672A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-22 | Hitachi Metals Ltd | 低圧鋳造用ストーク |
| JPH0283260A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Ngk Insulators Ltd | 炭化珪素焼結体の製造法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5879885A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-13 | 京都セラミツク株式会社 | 非酸化物焼結体の強度回復方法 |
| JPS60171282A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-04 | 黒崎窯業株式会社 | Ｓｉ↓３Ν↓４−ＳｉＣ系セラミツクス焼結体の製造方法 |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP60291696A patent/JPS62148371A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5879885A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-13 | 京都セラミツク株式会社 | 非酸化物焼結体の強度回復方法 |
| JPS60171282A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-04 | 黒崎窯業株式会社 | Ｓｉ↓３Ν↓４−ＳｉＣ系セラミツクス焼結体の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6452679A (en) * | 1987-05-21 | 1989-02-28 | Hitachi Metals Ltd | High-strength sialon and method for improving strength of sialon |
| JPH01317672A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-22 | Hitachi Metals Ltd | 低圧鋳造用ストーク |
| JPH0283260A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Ngk Insulators Ltd | 炭化珪素焼結体の製造法 |
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