JPS62212265A - 窒化けい素質焼結体の製造方法 - Google Patents
窒化けい素質焼結体の製造方法Info
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- JPS62212265A JPS62212265A JP61054083A JP5408386A JPS62212265A JP S62212265 A JPS62212265 A JP S62212265A JP 61054083 A JP61054083 A JP 61054083A JP 5408386 A JP5408386 A JP 5408386A JP S62212265 A JPS62212265 A JP S62212265A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
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〕
この発明は窒化けい素を主成分とする焼結体の製造方法
に関する。さらに詳しくは、機械的強度および寸法精度
の優れた窒化けい素質焼結体の製造方法に関する。
に関する。さらに詳しくは、機械的強度および寸法精度
の優れた窒化けい素質焼結体の製造方法に関する。
窒化けい素質焼結体は耐圧縮強度、耐摩耗性、耐熱性に
優れ、最も注目されているファインセラミックス−の中
の１つであり、現に自動車のター＆チャージャ等の工業
用品として応用されている。
優れ、最も注目されているファインセラミックス−の中
の１つであり、現に自動車のター＆チャージャ等の工業
用品として応用されている。
窒化けい素質焼結体の製造方法は、窒化けい元素、第■
ａ族元素および第■ａ族元素から選ばれた少くとも１種
の元素の化合物、例えば酸化物と、成形助剤としての有
機系のバインダーＣ例ｊｔＦ！、ｆ！リピニルアルコー
ル１ワックスＡポリアクリル酸、ＣＭＣ）や解膠剤（例
えばケイ酸ナトリウム、ポリアクリル酸塩、ＣＭＣ塩）
を添加、混合したのち、混合物を金型成形、う・々−プ
レス成形、鋳込み成形、射出成形、押し出し成形等によ
り所望の形状に成形する。次に、必要ならば、有機物の
仮焼による除去や、前加工をおこなった後に、Ｎ２雰囲
気中、１６００〜１９００℃で焼結後、更に後加工し、
寸法をあわせて製品化している。
ａ族元素および第■ａ族元素から選ばれた少くとも１種
の元素の化合物、例えば酸化物と、成形助剤としての有
機系のバインダーＣ例ｊｔＦ！、ｆ！リピニルアルコー
ル１ワックスＡポリアクリル酸、ＣＭＣ）や解膠剤（例
えばケイ酸ナトリウム、ポリアクリル酸塩、ＣＭＣ塩）
を添加、混合したのち、混合物を金型成形、う・々−プ
レス成形、鋳込み成形、射出成形、押し出し成形等によ
り所望の形状に成形する。次に、必要ならば、有機物の
仮焼による除去や、前加工をおこなった後に、Ｎ２雰囲
気中、１６００〜１９００℃で焼結後、更に後加工し、
寸法をあわせて製品化している。
上記従来の製造方法によりて得られた窒化けい素質焼結
体は、焼結後、未加工時の寸法精度が±１％前後である
。これ以上の精度を要求される場合には、機械加工を施
さなければならない。これがコストアップを招き、用途
拡大の壁となりている。
体は、焼結後、未加工時の寸法精度が±１％前後である
。これ以上の精度を要求される場合には、機械加工を施
さなければならない。これがコストアップを招き、用途
拡大の壁となりている。
寸法のばらつく原因は、成型時、観からでた時の寸法は
かなシ良いが、これを緻密な焼結体とするのに普通３０
〜５０チの体積収縮を生じさせる必要があり、この過程
で均質な収縮を進行させるのが困難であるためである。
かなシ良いが、これを緻密な焼結体とするのに普通３０
〜５０チの体積収縮を生じさせる必要があり、この過程
で均質な収縮を進行させるのが困難であるためである。
たとえば、複雑形状のものを成形可能な射出成形では、
乾燥成形品の粒子光てん率は５５〜６５％であり、４５
〜３５％もの体積収縮を必要とする。ま九緻密な成形が
可能といわれるラバープレス成形や泥漿鋳込み成形でも
、乾燥成形品の粒子光てん率は６０〜７０％で、４０〜
３０％の体積収縮を必要とする。それを線収縮率に換算
すると２０〜１３％程度であるためこれを焼結し緻密化
させようとすると、均質には収縮せず一部そシ等が発生
し、寸法精度は±１チ程度となる。
乾燥成形品の粒子光てん率は５５〜６５％であり、４５
〜３５％もの体積収縮を必要とする。ま九緻密な成形が
可能といわれるラバープレス成形や泥漿鋳込み成形でも
、乾燥成形品の粒子光てん率は６０〜７０％で、４０〜
３０％の体積収縮を必要とする。それを線収縮率に換算
すると２０〜１３％程度であるためこれを焼結し緻密化
させようとすると、均質には収縮せず一部そシ等が発生
し、寸法精度は±１チ程度となる。
この発明は、上記従来技術の問題点を解決し、機械的強
度および寸法精度に優れた窒化けい素質焼結体を製造す
る方法を提供するものである。
度および寸法精度に優れた窒化けい素質焼結体を製造す
る方法を提供するものである。
しかして、この発明の窒化けい素質焼結体の製造方法は
、窒化けい素粉末を成形したのち、焼結助剤を添加し、
窒素雰囲気中で焼結することを特徴とする。
、窒化けい素粉末を成形したのち、焼結助剤を添加し、
窒素雰囲気中で焼結することを特徴とする。
この発明の方法においては、乾燥成形体の粒子充填率を
さらに上昇させるために、この発明の方法では、最初に
窒化けい素に焼結助剤を添加せずに、成形助剤のみを加
えて成形乾燥をお１９００℃の温度で焼結する。
さらに上昇させるために、この発明の方法では、最初に
窒化けい素に焼結助剤を添加せずに、成形助剤のみを加
えて成形乾燥をお１９００℃の温度で焼結する。
焼結助剤としては、リチウム（Ｌｉ）、ベリリウム（Ｂ
ｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（ｈｔ ）
、カルシウム（Ｃａ）、イツトリウム（Ｙ）、ノ櫂す
ウム（Ｂ畠）、セリウム（Ｃ・）、ならびに周期律表の
第１Ｖａ族元素、ｍｖｉ族元素および第’／（ａ族元素
からなる群から選ばれ九少くとも１種の元素の化合物を
用いる。これらの焼結助剤は、その水溶液または有機溶
媒に溶解させ九溶液として未焼結成形体に所望量を添加
含浸させるのが好ましい。
ｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（ｈｔ ）
、カルシウム（Ｃａ）、イツトリウム（Ｙ）、ノ櫂す
ウム（Ｂ畠）、セリウム（Ｃ・）、ならびに周期律表の
第１Ｖａ族元素、ｍｖｉ族元素および第’／（ａ族元素
からなる群から選ばれ九少くとも１種の元素の化合物を
用いる。これらの焼結助剤は、その水溶液または有機溶
媒に溶解させ九溶液として未焼結成形体に所望量を添加
含浸させるのが好ましい。
このようにして焼結助剤の添加された未焼結成形体を、
ついで加熱処理後、窒素雰囲気中で焼結するが、焼結温
度は、１６００〜１９００℃が好ましい。
ついで加熱処理後、窒素雰囲気中で焼結するが、焼結温
度は、１６００〜１９００℃が好ましい。
なお、この発明方法において、窒化けい素粉末を成形す
るには、金型成形、ラバープレス成形、泥漿鋳込み成形
、射出成形、押し出し成形等によりおこなうことができ
るが、もつとも緻密成形可能なラバープレス成形および
泥漿鋳込み成形がとくに好ましい。
るには、金型成形、ラバープレス成形、泥漿鋳込み成形
、射出成形、押し出し成形等によりおこなうことができ
るが、もつとも緻密成形可能なラバープレス成形および
泥漿鋳込み成形がとくに好ましい。
この発明の方法によれば、焼結助剤を加えずに、例えば
最も緻密成形可能なラバープレス成形か鋳込み成形によ
り成形した場合、粒子光てん率７０−のものが得られる
。そしてここに焼結助剤を含浸することにより、成形体
密度は相対密度にして、７３％以上になる。これにより
理論密度に達するために必要な線収縮率は１０チ以下に
なシ収縮率のばらつき自体も、それにつれて小さくなる
。
最も緻密成形可能なラバープレス成形か鋳込み成形によ
り成形した場合、粒子光てん率７０−のものが得られる
。そしてここに焼結助剤を含浸することにより、成形体
密度は相対密度にして、７３％以上になる。これにより
理論密度に達するために必要な線収縮率は１０チ以下に
なシ収縮率のばらつき自体も、それにつれて小さくなる
。
実施例１１粒径１μの窒化けい素粉末を水中へ解膠剤（
Ｉリアクリル酸アンモニウ゛ム塩）とともに分散させた
。この時、他のいわゆる焼結助剤は何も加えなかった。
Ｉリアクリル酸アンモニウ゛ム塩）とともに分散させた
。この時、他のいわゆる焼結助剤は何も加えなかった。
これを石膏型へ流し込み鋳込み成形をおこなった。成形
体を５００℃で加熱処理後、気孔率を測定したところ３
０チであった。この成形体を硝酸マグネシウム水溶液に
浸漬し、酸化マグネシウム量で５重量％になるように含
浸した。さらに、この成形体を６００℃で加熱後、窒素
雰囲気で１７００℃で焼結させた。気孔率はほぼＯｔｓ
であシ線収縮率は９．５％であっ九。また焼結体にはそ
シ等がみられず一様に収縮していた。
体を５００℃で加熱処理後、気孔率を測定したところ３
０チであった。この成形体を硝酸マグネシウム水溶液に
浸漬し、酸化マグネシウム量で５重量％になるように含
浸した。さらに、この成形体を６００℃で加熱後、窒素
雰囲気で１７００℃で焼結させた。気孔率はほぼＯｔｓ
であシ線収縮率は９．５％であっ九。また焼結体にはそ
シ等がみられず一様に収縮していた。
実施例２０粒径１μの窒化けい素粉末を水中へバインダ
ー（ポリビニルアルコール）トトモに分散させた。この
時他のいわゆる焼結助剤は何も加えなかりた。これをス
プレードライにより造粒し、ラバープレスを用い１．５
ｔ／α２でプレスをおこなった。成形体を５００℃で加
熱処理後、気孔率を測定すると３０％であった。この成
形体を硝酸マグネシウムと硝酸アルミニウムの水溶液へ
含浸し、ＭｇＡＡ２０４量として８重量％になるように
した。さらにこの成形体を６００℃で加熱後、窒素雰囲
気で１７００℃で焼結させ九。気孔率はほぼ０％であり
線収縮率は９チであった。また焼結体にはそシ等がみら
れず一様に収縮していた。
ー（ポリビニルアルコール）トトモに分散させた。この
時他のいわゆる焼結助剤は何も加えなかりた。これをス
プレードライにより造粒し、ラバープレスを用い１．５
ｔ／α２でプレスをおこなった。成形体を５００℃で加
熱処理後、気孔率を測定すると３０％であった。この成
形体を硝酸マグネシウムと硝酸アルミニウムの水溶液へ
含浸し、ＭｇＡＡ２０４量として８重量％になるように
した。さらにこの成形体を６００℃で加熱後、窒素雰囲
気で１７００℃で焼結させ九。気孔率はほぼ０％であり
線収縮率は９チであった。また焼結体にはそシ等がみら
れず一様に収縮していた。
比較例
粒径１μの窒化けい素粉末９２重量％と粒径１μのＭｇ
Ａｚ２ｏ４８重量％とを水中へ解膠剤（ポリアクリル酸
アンモニウム塩）とともに分散させた。これを石膏型へ
流し込み鋳込み成形をおこなった。得られた成形体を５
００Ｃで加熱処理後、気孔率を測定すると３１体積チで
あった。
Ａｚ２ｏ４８重量％とを水中へ解膠剤（ポリアクリル酸
アンモニウム塩）とともに分散させた。これを石膏型へ
流し込み鋳込み成形をおこなった。得られた成形体を５
００Ｃで加熱処理後、気孔率を測定すると３１体積チで
あった。
この成形体を窒素雰囲気で１７００℃で焼結させた。気
孔率はほぼＯｑｂであシ、収縮率は１４チであった。ま
た焼結体には少々のそシがみられた。
孔率はほぼＯｑｂであシ、収縮率は１４チであった。ま
た焼結体には少々のそシがみられた。
上記実施例と比較例とをくらべると明白なように、本発
明方法により緻密でしかも１０％以下の収縮率で寸法精
度の高い、窒化けい素質焼結体を得るこ、とができる。
明方法により緻密でしかも１０％以下の収縮率で寸法精
度の高い、窒化けい素質焼結体を得るこ、とができる。
Claims (4)
- （１）窒化けい素粉末を成形したのち、焼結助剤を添加
し、窒素雰囲気中で焼結することを特徴とする窒化けい
素質焼結体の製造方法。 - （２）焼結助剤が、リチウム、ベリリウム、マグネシウ
ム、アルミニウム、カルシウム、イットリウム、バリウ
ム、セリウムならびに周期律表の第IVａ族元素、第Ｖａ
族元素および第VIａ族元素からなる群から選ばれた少く
とも１種の元素の化合物である特許請求の範囲第１項記
載の窒化けい素質焼結体の製造方法。 - （３）ラバープレス成形により窒化けい素粉末を成形す
る特許請求の範囲第１項記載の窒化けい素質焼結体の製
造方法。 - （４）泥漿鋳込み成形により窒化けい素粉末を成形する
特許請求の範囲第１項記載の窒化けい素質焼結体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61054083A JPS62212265A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 窒化けい素質焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61054083A JPS62212265A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 窒化けい素質焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62212265A true JPS62212265A (ja) | 1987-09-18 |
Family
ID=12960722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61054083A Pending JPS62212265A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 窒化けい素質焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62212265A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008078779A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 多孔質セラミックス物品の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-12 JP JP61054083A patent/JPS62212265A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008078779A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 多孔質セラミックス物品の製造方法 |
| JPWO2008078779A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2010-04-30 | 日本板硝子株式会社 | 多孔質セラミックス物品の製造方法 |
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