JPS6221761A - 炭化ケイ素焼結体の製造法 - Google Patents
炭化ケイ素焼結体の製造法Info
- Publication number
- JPS6221761A JPS6221761A JP60157988A JP15798885A JPS6221761A JP S6221761 A JPS6221761 A JP S6221761A JP 60157988 A JP60157988 A JP 60157988A JP 15798885 A JP15798885 A JP 15798885A JP S6221761 A JPS6221761 A JP S6221761A
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- JP
- Japan
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- silicon carbide
- sintered body
- sintering aid
- mixed
- sintering
- Prior art date
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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、メカニカルシール、プレーンベアリングなど
の摺動部品等に有用な、炭化ケイ素質焼結体の製造法に
関するものである。
の摺動部品等に有用な、炭化ケイ素質焼結体の製造法に
関するものである。
従来の技術
高温構造材料として、近年、多くのセラミックスが開発
され実用化されるに至ったが、その一つである炭化ケイ
素質のらのは、高温における強度が大きく強度劣化も少
ないこと、熱衝撃に強いこと、耐摩耗性にすぐれている
こと、軽量であること、耐食性がすぐれていること、な
ど多くの長所を持ち、製造技術面でも無加圧焼結法が発
明されて比較的容易に製造できるようになったため、ガ
スタービン用部品、自動車エンジン用部品、メカニカル
シール、各種軸受など、広い範囲での用途開発が進めら
れている。
され実用化されるに至ったが、その一つである炭化ケイ
素質のらのは、高温における強度が大きく強度劣化も少
ないこと、熱衝撃に強いこと、耐摩耗性にすぐれている
こと、軽量であること、耐食性がすぐれていること、な
ど多くの長所を持ち、製造技術面でも無加圧焼結法が発
明されて比較的容易に製造できるようになったため、ガ
スタービン用部品、自動車エンジン用部品、メカニカル
シール、各種軸受など、広い範囲での用途開発が進めら
れている。
上記無加圧成形法は、特開昭５０−７８６０９号公報、
特開昭５１−１４８７１２号公報などに開示されている
ように、サブミクロンの炭化ケイ素微粉末中に、焼結助
剤として、ホウ素、アルミニウムまたはそれらの化合物
と、炭素または炭化性有機化合物とを、いずれもサブミ
クロンの微粉末の形で均一に混合してなる易焼結性粉末
を、成形後、無加圧で焼成して焼結させる方法である。
特開昭５１−１４８７１２号公報などに開示されている
ように、サブミクロンの炭化ケイ素微粉末中に、焼結助
剤として、ホウ素、アルミニウムまたはそれらの化合物
と、炭素または炭化性有機化合物とを、いずれもサブミ
クロンの微粉末の形で均一に混合してなる易焼結性粉末
を、成形後、無加圧で焼成して焼結させる方法である。
この製法は、焼結を常圧下で行うという大きな利点があ
るが、炭化ケイ素と焼結助剤との混合がうまく行われな
いと、均一な組織を有する高密度焼結体は得られない。
るが、炭化ケイ素と焼結助剤との混合がうまく行われな
いと、均一な組織を有する高密度焼結体は得られない。
したがって、すべての原料を長時間混合して均一な混合
物としなければならないが、少量の焼結助剤を炭化ケイ
素微粉末中に均一に分散させることはきわめて難しいか
ら、一定の条件で混合していても混和状態が安定しない
ことにより製品品質が安定を欠くことが多しミという問
題がある。また、焼結助剤までサブミクロンの微粉末に
したものを用いる必要があるため、焼結助剤調製のため
のコストがかさむという問題もあった。
物としなければならないが、少量の焼結助剤を炭化ケイ
素微粉末中に均一に分散させることはきわめて難しいか
ら、一定の条件で混合していても混和状態が安定しない
ことにより製品品質が安定を欠くことが多しミという問
題がある。また、焼結助剤までサブミクロンの微粉末に
したものを用いる必要があるため、焼結助剤調製のため
のコストがかさむという問題もあった。
、明が解 しようとする問題点
本発明の目的は、従来の無加圧炭化ケイ素焼結体製造法
における上述のような問題点を解決し、炭化ケイ素微粉
末と焼結助剤との均一混合が容易に達成されて高品質の
炭化ケイ素焼結体が確実に得られる炭化ケイ素焼結体の
製造法を提供することにある。
における上述のような問題点を解決し、炭化ケイ素微粉
末と焼結助剤との均一混合が容易に達成されて高品質の
炭化ケイ素焼結体が確実に得られる炭化ケイ素焼結体の
製造法を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明は、炭化ケイ素粉末を焼結助剤と混合して成形し
常圧で焼結させる炭托ケイ素焼結体の製造法において、
焼結助剤として、炭化ケイ素に対し０．１〜２０重量％
の酸化リチウム、０〜１０重量％の酸化ホウ素および炭
化性有機化合物を水溶液またはアルコール溶液の形で用
いることにより上記課題を解決したものである。
常圧で焼結させる炭托ケイ素焼結体の製造法において、
焼結助剤として、炭化ケイ素に対し０．１〜２０重量％
の酸化リチウム、０〜１０重量％の酸化ホウ素および炭
化性有機化合物を水溶液またはアルコール溶液の形で用
いることにより上記課題を解決したものである。
本発明で使用する酸化リチウムは、粉体のままで炭化ケ
イ素粉末と混合しても焼結助剤として作用するが、多量
に使用しないと充分な効果が得られない一方、多量使用
による弊害ら現われる。水溶液の形で用いることにより
、容易に均一混合が行われ、少量でそのすぐれた焼結促
進効果が奏される。
イ素粉末と混合しても焼結助剤として作用するが、多量
に使用しないと充分な効果が得られない一方、多量使用
による弊害ら現われる。水溶液の形で用いることにより
、容易に均一混合が行われ、少量でそのすぐれた焼結促
進効果が奏される。
酸化ホウ素も、水溶液の形で用いるが、酸化リチウムと
の混合溶液にしてもよい。炭化性有機化合物としては、
高温で分解したときの炭素収率の大きいものが好ましく
、その具体例としては、フェノール樹脂、７ラン樹脂、
ポリフェニレン樹脂などがある。
の混合溶液にしてもよい。炭化性有機化合物としては、
高温で分解したときの炭素収率の大きいものが好ましく
、その具体例としては、フェノール樹脂、７ラン樹脂、
ポリフェニレン樹脂などがある。
上記焼結助剤溶液には、上記以外の焼結助剤、分散剤そ
の他成形性向上のための添加物等を溶解させてもよい。
の他成形性向上のための添加物等を溶解させてもよい。
焼結助剤のうち無機質のものの使用量は、炭化ケイ素粉
末に対し酸化リチウム０．１〜２０重量％程度、酸化ホ
ウ素Ｏ〜１０重量％程度とする。特に好ましい使用量は
、酸化リチウム１〜１０重量％、酸化ホウ素２〜７重量
％である。炭化性有機化合物は、１〜２０重量％程度、
好ましくは２〜１０重量％程度を、アルコール溶液また
は水溶液の形で用いる。
末に対し酸化リチウム０．１〜２０重量％程度、酸化ホ
ウ素Ｏ〜１０重量％程度とする。特に好ましい使用量は
、酸化リチウム１〜１０重量％、酸化ホウ素２〜７重量
％である。炭化性有機化合物は、１〜２０重量％程度、
好ましくは２〜１０重量％程度を、アルコール溶液また
は水溶液の形で用いる。
焼結助剤溶液は、すべてを混合してがら炭化ケイ素粉末
と混合してもよいが、１種類ずつ、炭化ケイ素粉末と混
合してもよい。
と混合してもよいが、１種類ずつ、炭化ケイ素粉末と混
合してもよい。
焼結助剤溶液と混合された炭化ケイ素粉末は、加熱しな
がら混合を続けてアルコールや水を蒸発させる。次に、
凝集粒子がなくなるまで、ボールミル等を用いて粉砕し
、再び加熱して充分に乾燥する。
がら混合を続けてアルコールや水を蒸発させる。次に、
凝集粒子がなくなるまで、ボールミル等を用いて粉砕し
、再び加熱して充分に乾燥する。
得られた炭化ケイ素微粉末と焼結助剤との混合物の）成
形と焼結は、無加圧焼結法の常法に従って行えばよい。
形と焼結は、無加圧焼結法の常法に従って行えばよい。
すなわち、任意の形状に成形後、約１９００〜２２００
℃の非酸化性雰囲気で焼成する。しかしながら、焼成す
る成形体を粒径が８０〜２００μ程度の炭化ケイ素粉末
中に埋没させてお（焼結法（特開昭５８４９９７７９号
）は、酸化物系焼結助剤の気化が抑制されて特に高密度
の焼結体を得ることができるので、本発明の製法におけ
る焼成法として好ましい。
℃の非酸化性雰囲気で焼成する。しかしながら、焼成す
る成形体を粒径が８０〜２００μ程度の炭化ケイ素粉末
中に埋没させてお（焼結法（特開昭５８４９９７７９号
）は、酸化物系焼結助剤の気化が抑制されて特に高密度
の焼結体を得ることができるので、本発明の製法におけ
る焼成法として好ましい。
ｘ１廻
６％（炭化ケイ素に対する重量％、以下同じ）の酸化ホ
ウ素と８％の酸化リチウムを水に溶解し、これに７エノ
ール樹脂（６％）のアルコール溶液を加え、得られた混
合溶液に、平均粒径０．３μの炭化ケイ素粉末を加えて
混合し、更に加熱しながら混合を続けることにより主と
してアルコールを蒸発させ、次にこれをボールミルで処
理した後、再び加熱して充分に乾燥した。
ウ素と８％の酸化リチウムを水に溶解し、これに７エノ
ール樹脂（６％）のアルコール溶液を加え、得られた混
合溶液に、平均粒径０．３μの炭化ケイ素粉末を加えて
混合し、更に加熱しながら混合を続けることにより主と
してアルコールを蒸発させ、次にこれをボールミルで処
理した後、再び加熱して充分に乾燥した。
得られた乾燥原料混合物を１ 、 Ｓ Ｌｏｎ／ａｍ２
の圧力で成形し、平均粒径１００μの炭化ケイ素粉末中
に埋め、１×圧のアルゴンがス中で２０００℃に加熱し
て焼結させた。
の圧力で成形し、平均粒径１００μの炭化ケイ素粉末中
に埋め、１×圧のアルゴンがス中で２０００℃に加熱し
て焼結させた。
以上により、見かけ比重が３．１２の高密度炭化ケイ素
焼結体を得た。
焼結体を得た。
発明の効果
本発明の製造法は、本発明者らが初めて焼結助剤として
有効なことを見いだした酸化リチウムを、他の助剤とと
もに溶液状にして炭化ケイ素微粉末と混合するので、粉
末の形で混合する従来の製法の場合よりも焼結助剤が微
細かつ均一に分散した混合状態が容易に達成され、それ
により、ｍ織が均一で高密度の炭化ケイ素焼結体を確実
に得ることができる。本発明の製造法はまた、原料の均
一混合が容易であるだけでなく原料のうち焼結助剤をサ
ブミクロンの微粉末として用意する必要がないことによ
り、製造コストが低減するという効果もある。
有効なことを見いだした酸化リチウムを、他の助剤とと
もに溶液状にして炭化ケイ素微粉末と混合するので、粉
末の形で混合する従来の製法の場合よりも焼結助剤が微
細かつ均一に分散した混合状態が容易に達成され、それ
により、ｍ織が均一で高密度の炭化ケイ素焼結体を確実
に得ることができる。本発明の製造法はまた、原料の均
一混合が容易であるだけでなく原料のうち焼結助剤をサ
ブミクロンの微粉末として用意する必要がないことによ
り、製造コストが低減するという効果もある。
Claims (1)
- 炭化ケイ素粉末を焼結助剤と混合して成形し常圧で焼
結させる炭化ケイ素焼結体の製造法において、焼結助剤
として、炭化ケイ素に対し０．１〜２０重量％の酸化リ
チウムおよび０〜１０重量％の酸化ホウ素ならびに炭化
性有機化合物を用い、且つこれらの化合物の水溶液また
はアルコール溶液を炭化ケイ素粉末と混合したのち加熱
乾燥することにより炭化ケイ素粉末と焼結助剤との混合
を行うことを特徴とする炭化ケイ素焼結体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157988A JPS6221761A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 炭化ケイ素焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157988A JPS6221761A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 炭化ケイ素焼結体の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221761A true JPS6221761A (ja) | 1987-01-30 |
Family
ID=15661786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60157988A Pending JPS6221761A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 炭化ケイ素焼結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221761A (ja) |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP60157988A patent/JPS6221761A/ja active Pending
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