JPS62275063A - Manufacture of silicon carbide-aluminum nitride sintered product - Google Patents

Manufacture of silicon carbide-aluminum nitride sintered product

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JPS62275063A
JPS62275063A JP62077635A JP7763587A JPS62275063A JP S62275063 A JPS62275063 A JP S62275063A JP 62077635 A JP62077635 A JP 62077635A JP 7763587 A JP7763587 A JP 7763587A JP S62275063 A JPS62275063 A JP S62275063A
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JP
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silicon carbide
aluminum nitride
weight percent
carbon
sintered
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JP62077635A
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ヨリヒロ・ムラタ
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    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 炭化珪素(珪素と炭素との結晶性化合物)は、その硬度
、強度および酸化と腐食に対する優れた抵抗性によって
、古くから知られている。炭化珪素は低い膨張率、良好
な熱伝導性を有し、且つ高温において高い強度を保持し
ている。最近、炭化珪素粉末から高密度炭化珪素成形体
を!l!造する技術が開発されたにれらの方法は、反応
結合、薬品蒸気析出、熱加圧、および無圧力焼結(最初
に製品を成形したのち焼結する)を包含rる。これらの
方法は、アメリカ合衆国特許3,853,566号;:
(,852,099号;3,945.483号および3
.96(1,577号に記されている。このようにして
製造した高密度炭化珪素成形体は、すぐれた工学材料で
あって、苛酷な摩耗および/*たけ高温条件下の操作に
さらされる、タービン、熱交換装置、ポンプ、およびそ
の他の装置または工具に対する部品の製作において、用
途が見出される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 3. Detailed Description of the Invention Silicon carbide (a crystalline compound of silicon and carbon) has long been known for its hardness, strength and excellent resistance to oxidation and corrosion. Silicon carbide has a low coefficient of expansion, good thermal conductivity, and retains high strength at high temperatures. Recently, high-density silicon carbide compacts have been made from silicon carbide powder! l! The methods by which they have developed manufacturing techniques include reactive bonding, chemical vapor deposition, hot pressing, and pressureless sintering (in which the product is first shaped and then sintered). These methods are described in U.S. Pat. No. 3,853,566;
(, 852,099; 3,945.483 and 3
.. 96 (No. 1,577). The high-density silicon carbide compacts thus produced are excellent engineering materials that are subject to severe abrasion and operation under extremely high temperature conditions. It finds use in the fabrication of parts for turbines, heat exchange equipment, pumps, and other equipment or tools.

高密度且つ面強度の炭化珪素セラミック材料をXi得す
るためには、各種の添加剤が使用されている。たとえば
緻密化助剤としてのアルミニウムおよび鉄の添加によっ
て、理論の98パーセントの程度の密度まで炭化珪素を
熱加圧する方法が、7リーグロら(AIIi+4ro 
 etal、J、  Cheta、  Soc、。
Various additives are used to obtain Xi silicon carbide ceramic materials with high density and surface strength. For example, a method of hot pressing silicon carbide to a density in the order of 98 percent of the theoretical density by adding aluminum and iron as densification aids has been proposed by 7 Ligro et al.
etal, J., Cheta, Soc.

39巻11号、1965年j1月、386〜389真)
によって記されている。かれらは、1重量パーセントの
アルミニウムを含有する粉末混合物から緻密な炭化珪素
をIl造することができることを見出した。かれらの製
品は、室温において54゜000 psi(3796k
g/c+e2)、1371℃において70.000 p
si(4921kg/cm2の破壊係数を有していた。
Volume 39, No. 11, January 1965, 386-389)
It is written by. They found that dense silicon carbide could be produced from a powder mixture containing 1 weight percent aluminum. Their product has a temperature rating of 54°000 psi (3796k) at room temperature.
g/c+e2), 70.000 p at 1371°C
si (had a rupture coefficient of 4921 kg/cm2).

窒化アルミニウム(アルミニウムと窒素の結晶性化合物
)は耐火材料として広く用いられている。
Aluminum nitride (a crystalline compound of aluminum and nitrogen) is widely used as a refractory material.

窒化アルミニウムは溶融金属に対するすぐれた耐性を有
し且つ溶融したアルミニウムに対する特に有用な耐火物
である。窒化アルミニウムは良好な熱衝撃抵抗性、良好
な強度、および大部分の化学薬品に討するきわめてすぐ
れた抵抗性を有している。
Aluminum nitride has excellent resistance to molten metal and is a particularly useful refractory for molten aluminum. Aluminum nitride has good thermal shock resistance, good strength, and excellent resistance to most chemicals.

炭化珪素と窒化アルミニツムを結び付けることによって
、苛酷な操作条件に耐えることができる製品へ、または
炭化珪素の強度と窒化アルミニウムの不活性度を提供す
る耐火材料へと加工rることができる改良した高密度素
材を製造しようとする多くの試みが行なわれている。こ
のような組合わせは、炭化珪素抵抗素子の導電性を向上
させ且−)高温における腐食に対する炭化珪素の抵抗性
を改善するために提案されている。このような混合物の
例は、アメリカ合衆国特許3,259.509号、3.
287.478号および3,492.153号に見出さ
れる。しかしながら、従来提案された製品は、尚密度の
共焼結した製品を与えるようには焼結させてない炭化珪
素と窒化アルミニウムとの混合物である。窒化アルミニ
ウムの不利な一特製は温水に可溶性であるということで
ある。この性質は、それさえなければ有利に使用するこ
とができるであろうと思われる多くの用途において、窒
化アルミニウムの使用を阻害している。従来の方法にお
いて提案されている混合物は温水中における窒化アルミ
ニウムの溶解性を実質的に取り除いてはいない。今や、
炭化珪素と窒化アルミニウムの両者の有用な性質を有し
且つ温水中に実質的に不溶である、約45パーセントに
至るまでの窒化アルミニウムを含有する、共焼結させた
炭化珪素−窒化アルミニウム製品を製造しうろことが見
出された。
By combining silicon carbide and aluminum nitride, improved high-performance materials can be processed into products that can withstand harsh operating conditions or into refractory materials that offer the strength of silicon carbide and the inertness of aluminum nitride. Many attempts have been made to produce dense materials. Such combinations have been proposed to improve the electrical conductivity of silicon carbide resistive elements and -) to improve the resistance of silicon carbide to corrosion at high temperatures. Examples of such mixtures are described in U.S. Pat. No. 3,259,509, 3.
287.478 and 3,492.153. However, previously proposed products are mixtures of silicon carbide and aluminum nitride that are not sintered to provide a dense co-sintered product. One disadvantage of aluminum nitride is that it is soluble in hot water. This property precludes the use of aluminum nitride in many applications that could otherwise be used advantageously. The mixtures proposed in the prior art do not substantially eliminate the solubility of aluminum nitride in hot water. now,
A co-sintered silicon carbide-aluminum nitride product containing up to about 45 percent aluminum nitride that has the useful properties of both silicon carbide and aluminum nitride and is substantially insoluble in hot water. It was discovered that it was difficult to manufacture.

本発明の焼結可能な混合物は炭化珪素、炭素および窒化
アルミニウムから成る。これらの混合物は無圧力焼結操
作において使用して、硬く緻密な焼結セラミック製品を
与えるために特に適してい゛る。本発明の焼結セラミッ
ク製品は、共焼結させ焼結セラミック製品は、約0.5
乃至45重量パーセントの窒化アルミニウムと共焼結さ
せた約55乃至99.5重量パーセントの炭化珪素を含
有する。最終焼結!!!品は、実質的に完全に共焼結さ
せた炭化珪素と窒化アルミニツムから成っているけれど
も、比較的少量、通常は約1.0重社パーセント未満の
、過剰炭素または焼結助剤、あるいは焼結助剤からの残
渣を、何らの悪影響なしに存在せしめることができる。
The sinterable mixture of the present invention consists of silicon carbide, carbon and aluminum nitride. These mixtures are particularly suitable for use in pressureless sintering operations to provide hard, dense sintered ceramic products. The sintered ceramic product of the present invention has a co-sintered sintered ceramic product of about 0.5
It contains about 55 to 99.5 weight percent silicon carbide co-sintered with from 45 weight percent aluminum nitride. Final sintering! ! ! Although the article consists essentially entirely of co-sintered silicon carbide and aluminum nitride, it contains relatively small amounts, usually less than about 1.0 percent, of excess carbon or sintering aids, or sintering aids. Residues from the binder can be present without any adverse effects.

炭化珪素の理論密度は3 、21 g/ e、c、であ
る。
The theoretical density of silicon carbide is 3.21 g/e,c.

本発明の焼結させた炭化珪素−窒化アルミニウム製品は
、!i論の75%よりも大きく、通常は理論の85パー
セントよりも大きい密度を有している。
The sintered silicon carbide-aluminum nitride product of the present invention is! It has a density greater than 75% of theory and typically greater than 85% of theory.

理論の90パーセントを超える密度を有する共焼結セラ
ミック製品を本発明によって製造することができる。焼
結製品は、焼結工程の間に約10パーセントの収縮を受
ける。焼結製品は、焼結させたときの形態で使用するこ
とができ、あるいはそれを史に複雑な形態に機械加工す
ることもできる。
Co-sintered ceramic articles having densities greater than 90 percent of theory can be produced by the present invention. Sintered products undergo approximately 10 percent shrinkage during the sintering process. The sintered product can be used in its as-sintered form, or it can be machined into complex shapes.

本発明の焼結製品を製造するために使用する成分は、炭
化珪素、窒化アルミニウムおよび結合できる炭素または
結合できる炭素源材料である。たとえば硼iまたは硼素
源材料のような焼結助剤を使用して焼結工程を助けるこ
ともできる。一般に、各成分は約55.0乃至約99.
0重量パーセントの炭化珪素、約0.5乃至約45.O
fi量パーセントのIf化化層ルミニウムよび約0.5
乃至約約6゜0重量パーセントの炭素の範囲の量で存在
せしめる。煉瓦、るつぼ、または炉の部品として有用な
セラミック材料を製造する場合には、出発組成物は、通
常は約3 、0乃至約45.0重量パーセントの範囲の
比較的多量の窒化アルミニウムを含有することが好まし
い。たとえばタービンの羽根または高温工具のような製
品の製造のために有用なセラミック材料の製造において
は、出発組成物は、通常は約90.0乃至約約99.0
重量パーセントの、比較的多量の炭化珪素を含有する。
The components used to produce the sintered products of the present invention are silicon carbide, aluminum nitride and bondable carbon or bondable carbon source materials. Sintering aids such as boron or boron source materials may also be used to aid the sintering process. Generally, each component will contain from about 55.0 to about 99.0%.
0 weight percent silicon carbide, from about 0.5 to about 45. O
If percent fi amount of aluminum and about 0.5
The carbon is present in an amount ranging from about 6.0 weight percent to about 6.0 weight percent. When producing ceramic materials useful as bricks, crucibles, or furnace components, the starting composition usually contains a relatively large amount of aluminum nitride, ranging from about 3.0 to about 45.0 weight percent. It is preferable. For example, in the production of ceramic materials useful for the production of articles such as turbine blades or high temperature tools, the starting composition is typically about 90.0 to about 99.0
Contains a relatively large amount of silicon carbide in weight percent.

本発明の焼結可能な混合物は、無圧力焼結工程において
使用するために特に適している。本発明の一方式におい
ては、出発成分を混合し、その混合物を冷圧縮して生の
成形体を生ゼしぬ、次いでその生の成形体を焼結して緻
密な、硬い製品を形成せしめる。別の方式においては、
炭化珪素および炭素成分のみを混合し、冷圧縮し、且つ
窒化アルミニウムを含有する雰囲気中で焼結させる。何
れの方式におい′Cも、炭化珪素成分と窒化アルミニウ
ム成かを共焼結させることによって、温水中に不溶性で
あるという性質を有する硬いvJL密な製品を生ぜしめ
る。
The sinterable mixtures of the invention are particularly suitable for use in pressureless sintering processes. In one method of the invention, the starting components are mixed, the mixture is cold pressed to form a green compact, and the green compact is then sintered to form a dense, hard product. . In another method,
Only the silicon carbide and carbon components are mixed, cold-pressed, and sintered in an atmosphere containing aluminum nitride. In both systems, the co-sintering of the silicon carbide and aluminum nitride components produces a hard vJL-dense product with the property of being insoluble in hot water.

炭化珪素出発材料は、アルファまたはベータ相炭化珪素
から選択することが適当である。アルファおよ1ベータ
相材料の混合物を使用することもできる。本発明の炭化
珪素出発材料は、焼結可能な材料の取得のために相の分
taまたは精製を必要としない。比較的少量の無定形炭
化珪素を、悪影響なしに、包含することもできる。
The silicon carbide starting material is suitably selected from alpha or beta phase silicon carbide. Mixtures of alpha and 1 beta phase materials can also be used. The silicon carbide starting material of the present invention does not require phase separation or purification to obtain a sinterable material. Relatively small amounts of amorphous silicon carbide can also be included without adverse effects.

炭化珪素出発材料は細かく粉砕した状態で使用すること
が好ましい。適当な細かく粉砕した材料は、炭化珪素の
比較的大きな粒子を摩砕し、ボールミリングまたは噴流
ミリングし、次いで本発明においで使用するために適す
る成分を分級または分離することによっ″C製造するこ
とができろ。炭化珪素出発材料は約5ミクロンの最大粒
径と約0゜1()乃至約2.50ミクロンの平均粒径を
有することが好ましい。約1ミクロン未満の粒径を有す
る炭化珪素粉末に対する正確な粒径分布を求めることは
困難であり、それ故、適当な材料の決定には表面積が適
当であると思われる。従って、本発明において便用する
ための好適な炭化珪素粒子は約1乃至約1 (10m2
7 Hの表面積を有している。
The silicon carbide starting material is preferably used in a finely ground state. Suitable finely ground materials are produced by grinding relatively large particles of silicon carbide, ball milling or jet milling, and then classifying or separating the components suitable for use in the present invention. Preferably, the silicon carbide starting material has a maximum particle size of about 5 microns and an average particle size of about 0°1 () to about 2.50 microns.The silicon carbide starting material has a particle size of less than about 1 micron. It is difficult to determine the exact particle size distribution for silicon powder, and therefore surface area appears to be relevant in determining a suitable material.Therefore, suitable silicon carbide particles for use in the present invention. is about 1 to about 1 (10m2
It has a surface area of 7H.

この範囲内において、粒子の表面積は約2乃至約501
I2/gの範囲であることが好ましく、その範囲内にお
いて、約2乃至約20+”/gの範囲がもつとも有用で
あることが認められた。
Within this range, the particles have a surface area of about 2 to about 501
A range of I2/g is preferred, and within that range, a range of about 2 to about 20+''/g has been found to be useful.

本発明の窒化アルミニウム成分は、他の成分と緊密に沼
、和させるためには、細かく粉砕した粉末の形態として
使用するとよい。5ミクロン未満の粒径のものを用いる
ことが好ましく、更に好ましくは約2ミクロン未満の粒
径が望ましい。窒化アルミニウムの電)&町R1用J、
[を伶訟す入を−めtこイφ用する場合には、それを、
焼結炉中に入れた圧縮ベレットまたは圧縮体の形態で、
使用すればよい。あるいは、焼結炉内において窒化アル
ミニウムをその場で生成せしめることもできるが、しか
しながら、この方法は製品中の窒化アルミニウムの量の
調節が困難であること、および炉の条件を窒化アルミニ
ウムの焼結と製造の両者に対して伝導性に保つための問
題の故に、一般に好ましくない。焼結炉中に窒化アルミ
ニウムの雰囲気を与えるための好適な一方法は、単に、
焼結炉中に既知′!1を貝の窒化アルミニウムの圧縮体
またはベレット装置いて、焼結操作の開に窒化アルミニ
′2ムを蒸発させるという方法である。窒化アルミニウ
ムは、75重量パーセントのアルミニ′クム粉と25重
量パーセントの7ツ化アルミニウムを80パーセントの
窒素と20パーセントの水素から成る8問気中てみ10
00℃の温度において窒化することによって、製造する
ことが適当である。′M化物を適度に粉砕したのち、ベ
レット状とすることによって、有用な窒化アルミニウム
源を人外することができる。。
The aluminum nitride component of the present invention is preferably used in the form of a finely ground powder in order to be intimately combined with the other components. Preferably, particle sizes less than 5 microns are used, and more preferably less than about 2 microns. Aluminum nitride electric) & J for town R1,
When using [, it is necessary to enter the name of the
in the form of compacted pellets or bodies placed in a sintering furnace;
Just use it. Alternatively, aluminum nitride can be generated in-situ in a sintering furnace, but this method is difficult to control the amount of aluminum nitride in the product, and the furnace conditions are not suitable for sintering aluminum nitride. They are generally not preferred because of the problems of keeping them conductive both for manufacturing and manufacturing. One preferred method for providing an aluminum nitride atmosphere in the sintering furnace is simply by
Known in the sintering furnace! 1 is a shell aluminum nitride compressed body or pellet device, and the aluminum nitride is evaporated at the beginning of the sintering operation. Aluminum nitride is made by combining 75% by weight aluminum cum powder and 25% by weight aluminum heptadide with 80% nitrogen and 20% hydrogen.
It is suitable to produce it by nitriding at a temperature of 0.000C. 'A useful source of aluminum nitride can be obtained by appropriately pulverizing the M oxide and forming it into pellets. .

本発明の組成物は、約0.5乃至約6.0重量パーセン
トの量の、過剰または結合1′IJtrP、な炭素をも
含有することができる。炭素成分は後続する焼結操作を
促進し且つ最終約製品中に残存する可能性のある酸化物
の量を低下させる助けとなる。好適組成物においては、
結合rq’能な炭素を、炭化珪素材料の約2.0乃至約
5.0重量パーセントの世で存在せしめる。炭素成分は
、混合物全体にわたる炭素の分散を達成するための炭素
#、分と炭化珪素成分の混合を容易にする如何なる形態
においても、使用することがでさる。炭素成分を細かく
粉砕した状態で使用する場合には、それはコロイド状黒
鉛の形態であることが適している。しかしながら、特に
有用な炭素の形態は、炭化可能な有機材料である炭素源
材料である。このような材料は、初冷圧縮または成形操
作において結合剤として使用して、炭化珪素成号中全体
に容易に分散させることができ、次いで焼結操作の間に
おける分解によって、必要な過剰または結合可能な炭素
を与えることができる。特に好適なものは、たとえばフ
ェノール樹脂、アクリル樹脂およびポリフェニレン樹脂
のような炭化1り能な有機材料である。一般に、このよ
うな炭化可能な有機材料は、その初市議の約30乃至約
50パーセントの結合可能炭素を提供する。
The compositions of the present invention can also contain excess or bound 1'IJtrP carbon in an amount of about 0.5 to about 6.0 weight percent. The carbon component facilitates the subsequent sintering operation and helps reduce the amount of oxides that may remain in the final product. In a preferred composition,
The binding rq'-capable carbon is present at about 2.0 to about 5.0 weight percent of the silicon carbide material. The carbon component can be used in any form that facilitates mixing of the carbon and silicon carbide components to achieve dispersion of the carbon throughout the mixture. If the carbon component is used in finely divided form, it is suitably in the form of colloidal graphite. However, a particularly useful form of carbon is a carbon source material that is an organic material that can be carbonized. Such materials can be easily dispersed throughout the silicon carbide compound using as a binder in the initial cold compaction or molding operation, and then decomposed during the sintering operation to remove any necessary excess or bond. Possible carbon can be given. Particularly suitable are organic materials capable of carbonization, such as phenolic resins, acrylic resins and polyphenylene resins. Generally, such carbonizable organic materials provide about 30 to about 50 percent of their initial carbonizable carbon.

本発明を連打するための一方式においては、炭化珪素成
分、炭素成分および窒化アルミニウム成分を好ましくは
炭素源材料を炭化珪素および窒化アルミニウム成分の全
体にわたって分散させることによって、混合する0次い
でこの混合物を約12.000psi乃至約18.00
0psi(約844〜約1265 kg/ cs2の圧
力において冷加圧するこトニヨって、生の成形体を生ザ
しぬる。次いでこの生の成形体を実質的に無圧力焼結条
件下に焼結して、共焼結製品を生ぜしめる。この方式は
、組成物が約3乃至約45重量パーセントの比較的贅蛍
の窒化アルミニツムを含有する場合に、特に適している
。このような焼結組成物は、るつぼ、耐火煉瓦または炉
部品の製造における用途が見出される。
In one method for compounding the present invention, the silicon carbide component, the carbon component, and the aluminum nitride component are mixed, preferably by dispersing the carbon source material throughout the silicon carbide and aluminum nitride components, and then the mixture is mixed. Approximately 12,000psi to approximately 18,00psi
The green compact is sintered by cold pressing at a pressure of 0 psi (about 844 to about 1265 kg/cs2).The green compact is then sintered under substantially pressureless sintering conditions. This method is particularly suitable when the composition contains from about 3 to about 45 weight percent of relatively free aluminum nitride. The product finds use in the manufacture of crucibles, refractories or furnace parts.

本発明の方式においては、焼結!11!品は、通常は約
0.5乃至約3.0重量パーセントの、比較的少量の窒
化アルミニウムを含有している。このような製品は、炭
化珪素と炭素成分を緊密に混合し、冷加圧して生の成形
体を生ザしぬ、且つその生の成形体を窒化アルミニウム
の雰囲気中で焼結することによって、製造することが適
している。窒化アルミニウムの雰囲気は、焼結段階の間
に、窒化アルミニウム源をその気化点よりも高い温度ま
で加熱することによって、生ザしぬることができる。
In the method of the present invention, sintering! 11! The articles contain relatively small amounts of aluminum nitride, usually about 0.5 to about 3.0 weight percent. Such products are produced by intimately mixing silicon carbide and carbon components, cold pressing to form a green compact, and then sintering the green compact in an aluminum nitride atmosphere. suitable for manufacturing. An atmosphere of aluminum nitride can be created during the sintering step by heating the aluminum nitride source to a temperature above its vaporization point.

この方式の製品は、苛酷な摩耗、高温または腐食条件下
に使用すべき装置または工具のための成分の製造におい
て使用するために、特に適している。
Products of this type are particularly suitable for use in the production of components for equipment or tools to be used under severe abrasive, high temperature or corrosive conditions.

本発明の出発混合物は、焼結助剤として慟らく比較的少
量の材料、たとえば、硼素または硼素含有化合物をも、
含有することができる。焼結助剤は一般に、炭化珪素成
分の重量に対して、約0゜3乃至約3.0重量パーセン
トの助剤、たとえば硼素、という範囲で有効である。硼
素含有雰囲気を焼結の間に炉中1こ与えることに上って
、緻密化を助けることができろ。このような方式におい
ては、硼素ガスを焼結唇間気中で使用することができ、
あるいは硼素源、たとえばH,BO,またはB20.を
炉中に入れて焼結操作の間に分解させてもよい。何れの
方式においても、少なくとも約1()−“′気圧の硼素
の分圧を、焼結操作の間に保つことが好ましい。
The starting mixtures of the invention also contain relatively small amounts of materials as sintering aids, such as boron or boron-containing compounds.
It can contain. Sintering aids are generally effective in the range of about 0.3 to about 3.0 weight percent of the aid, such as boron, based on the weight of the silicon carbide component. Adding a boron-containing atmosphere to the furnace during sintering can aid in densification. In such a system, boron gas can be used in the air between the sintered lips,
or a boron source such as H, BO, or B20. may be placed in a furnace and decomposed during the sintering operation. In either system, it is preferred to maintain a partial pressure of boron of at least about 1 ()-'' atmospheres during the sintering operation.

本発明の焼結セラミック製品は、高密度、高強度のもの
で、実質的に非多孔性であり、且つ工学的用途において
特に有用である。希望するならば、尚密度、高強度炭化
珪素製品を、引続いて、ダイヤモンド研摩、電気化学的
加工、超音波加工または電気放電加工により、加工する
ことによって、精密な公差を要する工具または機械部品
を与えることができる。
The sintered ceramic products of the present invention are of high density, high strength, substantially non-porous, and are particularly useful in engineering applications. If desired, the dense, high-strength silicon carbide product can be subsequently machined by diamond grinding, electrochemical machining, ultrasonic machining or electrical discharge machining to produce tools or machine parts requiring close tolerances. can be given.

本発明の焼結セラミック製品は、約0.5乃至約45重
量パーセントの窒化アルミニウムと共焼結させた約55
乃至約99.5重量パーセントの炭化珪素から成ってい
る。本発明の製品は、温水中に実質的1こ不溶である。
The sintered ceramic articles of the present invention are about 55% aluminum nitride co-sintered with about 0.5 to about 45 weight percent aluminum nitride.
and about 99.5 weight percent silicon carbide. The products of this invention are substantially insoluble in hot water.

焼結製品は炭化珪素の理論密度の少なくとも75パーセ
ントのカサ密度を有している。贅くの用途に対して、理
論の少なくとも85パーセントの密度が望ましく、かつ
本発明の混合物によって、90パーセントを超える密度
を達成することができる。
The sintered product has a bulk density of at least 75 percent of the theoretical density of silicon carbide. For luxury applications, a density of at least 85 percent of theory is desirable, and densities in excess of 90 percent can be achieved with the mixtures of the present invention.

炭化珪素出発材料は、約5ミクロン未満、更に好ましく
は約2ミクロン未満の粒径を有する、細かく粉砕した形
態で使用することが好ましい、炭化珪素材料材料は8.
Or+27gを超えるi1面積を有し、且つ約20m”
7gを超える表面積がきわめて有用である。
The silicon carbide starting material is preferably used in finely divided form having a particle size of less than about 5 microns, more preferably less than about 2 microns.The silicon carbide starting material is preferably used in 8.
It has an i1 area exceeding Or+27g and is approximately 20m”
Surface areas greater than 7g are very useful.

約0.5乃至約6.0重量パーセントの電で存在する炭
素成分は、約5ミクロン未満、好ましくは約2.0ミク
ロン未満の粒径な有する細かく粉砕した形態で使用する
ことができる。しかしながら、冷加Ith推作の間の結
合剤として、且つ引続いて焼結謀作の間にそれを炭化す
るときの炭素源として働かせるための二重目的に役立つ
、たとえば炭化可能な有機材料のような炭化源材料を使
用することがθ〜ましい。この方式においては、炭化後
に約30乃至約50重液パーセントの量の残留炭素を与
える有機樹脂が特に有用である。
The carbon component present in an amount of about 0.5 to about 6.0 weight percent can be used in finely divided form having a particle size of less than about 5 microns, preferably less than about 2.0 microns. However, for example, carbonizable organic material may serve a dual purpose, to act as a binder during the cold Ith process and as a carbon source when carbonizing it subsequently during the sinter process. It is preferable to use a carbonization source material such as θ~. Organic resins that provide residual carbon in an amount of about 30 to about 50 percent by weight after carbonization are particularly useful in this manner.

炭化珪素出発材料および炭素または炭素源材料を充分に
混和することによって、炭化珪素材料の全体にわたる炭
素源材料の分散を達成する。
By thoroughly mixing the silicon carbide starting material and the carbon or carbon source material, a dispersion of the carbon source material throughout the silicon carbide material is achieved.

本発明の一方式において、特に焼結製品中で所望する窒
化アルミニウムの量が、混合物の全重量に対して、約3
.0乃至約45.0重量パーセントである場合には、細
かく粉砕した形態にある窒化アルミニウム成分を、炭化
珪素および炭素または炭素源材料成分と混和する。10
ミクロン未満の粒径が好適である。5ミクロン未満の粒
径が特に有用であり、且つ均一な分散のためには、約2
ミクロン未満の粒径が特に有用である。
In one aspect of the invention, the amount of aluminum nitride desired, particularly in the sintered product, is about 30% by weight, based on the total weight of the mixture.
.. From 0 to about 45.0 weight percent, the aluminum nitride component in finely divided form is admixed with the silicon carbide and carbon or carbon source material components. 10
Submicron particle sizes are preferred. Particle sizes less than 5 microns are particularly useful, and for uniform dispersion, about 2
Submicron particle sizes are particularly useful.

本発明の別の方式においては、待に焼結製品中で所望す
る窒化アルミニウムの量が混合物の約0゜5乃至約3.
()重量パーセントである場合には、窒化アルミニウム
成分を、焼結の闇に、気体状態で炭化珪素−炭素混合物
に添加動るとよい、この方式においては、炭化珪素およ
び炭素または炭素源成分を混合し、冷加圧によって成形
し、その後に約5・1(1−’乃至約1・10−3気圧
の窒化アルミニウムを含イ(する雰囲気中で焼結する。
In another aspect of the invention, the desired amount of aluminum nitride in the sintered product is between about 0.5 and about 3.5 degrees of the mixture.
( ) weight percent, the aluminum nitride component may be added in gaseous state to the silicon carbide-carbon mixture during sintering. In this method, silicon carbide and carbon or carbon source components are The mixture is mixed, shaped by cold pressing, and then sintered in an atmosphere containing aluminum nitride at about 5.1 (1-' to about 1.10 -3 atmospheres).

窒化アルミニツム雰囲気は、焼結の間に気化する固体の
窒化アルミニウムを炉中に含有せしめることによって、
与えることが適当である。あるいは別の方法として、窒
化アルミニウムを焼結の間に炉中でその場で生ザしぬる
こともできる。
An aluminum nitride atmosphere is created by containing solid aluminum nitride in the furnace, which vaporizes during sintering.
It is appropriate to give. Alternatively, the aluminum nitride can be green-sealed in-situ in the furnace during sintering.

冷加圧段階は、約12,000乃至約18,000ps
i(約844〜約1’ 265 kg/cm′)の圧力
において金属型中で行なうことが適当である。一般に、
約’J 2,500psi(8°78 、8 kg/ 
am2以−Eのj圧力が有用でJ)る。約18y000
psiを超える圧力を用いることもできる;しかしなが
ら、最終焼結製品中で得られる有利な結果は、きわめて
僅かであるに過ぎない。
The cold pressurization stage is about 12,000 ps to about 18,000 ps.
Suitably, it is carried out in a metal mold at a pressure of from about 844 to about 1'265 kg/cm'. in general,
Approximately 'J 2,500 psi (8°78, 8 kg/
Pressures above am2 and -E are useful. Approximately 18y000
Pressures in excess of psi can also be used; however, only minimal advantageous results are obtained in the final sintered product.

本発明の混合物の2回目の加圧は、最終製品の密度の向
上をもたらす、このような方法においては、混合物を最
初に冷加圧し、約40メツシユの大きさの粉末に粉砕(
7たのち、再加圧rる。この方法は、粉末粒子からの空
気の除Jkの?=、めに有効であり、それが、比較的商
い生の成形体′g度および比較的高い焼結製品密度を与
えるものと考えられる。しかしながら、2重加圧は、本
発明に対して必須ではなく、且つ改良の程度は、2回の
加圧を、あらゆる場合に使用すべき手順とし′C正当な
らしめるに足るほど大きくはない。
A second pressing of the mixture of the invention results in an increase in the density of the final product. In such a method, the mixture is first cold pressed and ground to a powder (about 40 meshes in size).
After 7 days, pressurize again. Is this method of removing air from powder particles? =, which is believed to be effective in producing a relatively green compact and a relatively high sintered product density. However, double pressurization is not essential to the invention, and the degree of improvement is not large enough to justify double pressurization as a procedure to be used in all cases.

圧縮した製品、生の成形体は、典型的には約1゜74乃
至約1 、95 g/ c、c、の範囲の密度を有して
いる1本発明の混合物によって製造した生の成形体の多
孔度は典型的には、約39.:(乃至約45.8パーセ
ントの範囲て−ある。
The compressed product, green compact, typically has a density in the range of about 1.74 to about 1.95 g/c, c. The porosity of is typically about 39. : (ranging from about 45.8%).

焼結段階は黒鉛抵抗炉を使用して行なうことが適ご1で
ある。約1900°乃至約2250 ℃の温度がきわめ
て有用である。通常は、約1900 ’(:よりも低い
温度を用いる場合には、焼結工程は望ましいsrな製品
を与えるようには進行しない。
The sintering step is preferably carried out using a graphite resistance furnace. Temperatures from about 1900° to about 2250°C are very useful. Typically, if temperatures lower than about 1900' are used, the sintering process will not proceed to give the desired sr product.

2250℃よりも商い温度を用いる場合は、焼結製品の
劣化が生ずるおそれがある。
If temperatures lower than 2250° C. are used, there is a risk of deterioration of the sintered product.

焼結段階は、焼結せしめる混合物に対し−C不活性な雰
囲気中で行なうことが好ましい。たとえばアルゴン、ヘ
リウムおよび窒素のような不活性がスを使用することが
できる。アンモニアの雰囲気を使用してもよい。約1(
+−3)ルの程度の真空を用いることもできる。
Preferably, the sintering step is carried out in an atmosphere that is inert to the mixture to be sintered. For example, inert gases such as argon, helium and nitrogen can be used. An atmosphere of ammonia may also be used. Approximately 1 (
A vacuum on the order of +-3) degrees can also be used.

一般に、本発明の混合物は、約%乃至6時間の焼結時間
を用いる場合に望ましい共焼結した製品を与えるべき上
記の条件下に、焼結させる1通常は、約%乃至約2時間
の焼結時間で充分である。
In general, the mixtures of the present invention are sintered under the conditions described above to give the desired co-sintered product when using sintering times of about 1% to about 2 hours. The sintering time is sufficient.

本発明を以下の実施例によって更に詳しく例証するが、
これらの実施例は、本発明を制限するものとして解釈す
べきではない。他のことわりがない限りは、全ての部数
および百分率は重量により、かつ温度はすべて摂氏であ
る。
The invention is illustrated in more detail by the following examples,
These examples should not be construed as limiting the invention. All parts and percentages are by weight and all temperatures are degrees Celsius unless otherwise indicated.

実施例1 5ミクロン未満の平均粒径を有するアルファ相の炭化珪
素95部、同じく5ミクロン未満の平均粒径を有する窒
化アルミニウム1部、およびフェノール樹脂(バーカム
 ケミカル支社、ライヒホールド ケミカルズ、インコ
ーボレーテツドによりB178樹脂として市販されてい
る製品)を用いる4部の炭素から成る混合物を、アセト
ンスラリー中の各成分をボールミル中で8時間混和する
ことによって、調製した。次いでこの混合物を約12時
間にわたって室温で乾燥した。乾燥した混合物を次いで
乾燥ボールミルを用いて粉砕したのち、80メツシユの
ふるいを用いてふるった。
Example 1 95 parts of silicon carbide in alpha phase with an average particle size of less than 5 microns, 1 part of aluminum nitride, also with an average particle size of less than 5 microns, and a phenolic resin (Barkham Chemical Branch, Reichhold Chemicals, Inc.) A 4 part carbon mixture was prepared by mixing each component in an acetone slurry in a ball mill for 8 hours using a product commercially available as B178 resin by Co., Ltd. The mixture was then dried at room temperature for about 12 hours. The dried mixture was then ground using a dry ball mill and then sieved using an 80 mesh sieve.

次いで、ふるいにかけた粉末を、金型を用いて15.0
00psi(1054、5kg/ 0m2)で冷加圧す
ることによって、直径%“、高さ%″の生の成形体を生
ぜしめた。次いでこの成形体を室温で乾燥させたのち、
空気中で110℃において1時間にわたって加熱するこ
とによって、フェノール樹脂組成物を硬化させた。
The sifted powder is then heated to 15.0 ml using a mold.
Cold pressing at 00 psi (1054, 5 kg/0 m2) resulted in a green compact of diameter %", height %". Next, after drying this molded body at room temperature,
The phenolic resin composition was cured by heating in air at 110° C. for 1 hour.

次いで生の成形体を2150℃の黒鉛抵抗炉中でアルゴ
ン雰囲気中で30号間焼結した。共焼結した製品は、1
.0.98%の線収縮を受けていることが認められた。
The green compact was then sintered for 30 minutes in an argon atmosphere in a graphite resistance furnace at 2150°C. The co-sintered product is 1
.. It was observed that it had undergone linear shrinkage of 0.98%.

この製品は2.91%の多孔度と3 、00 B/ e
、c、のかさ密度を有していたが、それは炭化珪素の理
論密度の9:(,30%に相当する。
This product has a porosity of 2.91% and 3,00 B/e
, c, which corresponds to 9:(,30%) of the theoretical density of silicon carbide.

この実施例を1−表中に実施例1として示す。実施例2
〜10も同様にして行なった。
This example is shown as Example 1 in Table 1. Example 2
-10 were carried out in the same manner.

第 実施例  へ−j凡  炭素   江iC−、、−3乙
C艮、−11,04,095,01,88 21、+1    2.(197,0+、82:(1,
OB、0   93,0    1,944     
2.0    6.0   92,0    1,91
5     1.0   6,0   90.(l  
   1..916      +0.0   6.(
184,01,96720,06,074,0+、96 8     10.0   6.0    B4,9 
   1.989本     +、OO,099,01
,8310本本1,0    4,0   95.0 
    1.95本 対照 本章 ベーター相炭化珪素を使用 10.98    2,91     3,00   
  98.:(06,6716,352,5479,0
09,564,562,8287,!M 12.44    5.79     2,64   
  82.:(Ill、95    9.21    
 2.5H80,8410、!+8     :1.4
7     2.88     90,8010.15
    4,53     2,87     89.
5011、+1    4.37     2,87 
    89.500.89    27.80   
  2.2:3     69.568.98    
5.232.89     90.16実施例2 5ミクロン未満の平均粒径を有するアルファ相炭化珪素
96.0部および)3−1’78フ工ノール樹脂組成物
を用いる炭素4.()部の混合物を、アセトン中のスラ
リーとして炭化珪素と樹脂成分をボールミル中で8時間
混和することによって、調製した。この混合物を室温で
乾燥したのち、実施例1におけるように処理して、生の
成形体を得た。
1st Example To-j Bamboo Carbon EiC-,,-3 OtsuC艮,-11,04,095,01,88 21, +1 2. (197,0+,82:(1,
OB, 0 93,0 1,944
2.0 6.0 92,0 1,91
5 1.0 6.0 90. (l
1. .. 916 +0.0 6. (
184,01,96720,06,074,0+,96 8 10.0 6.0 B4,9
1.989 +,OO,099,01
,8310 pieces 1,0 4,0 95.0
1.95 books Comparative book using beta phase silicon carbide 10.98 2,91 3,00
98. :(06,6716,352,5479,0
09,564,562,8287,! M 12.44 5.79 2,64
82. :(Ill, 95 9.21
2.5H80,8410,! +8:1.4
7 2.88 90,8010.15
4,53 2,87 89.
5011, +1 4.37 2,87
89.500.89 27.80
2.2:3 69.568.98
5.232.89 90.16 Example 2 Carbon 4.0 using a 3-1'78 phenolic resin composition and 96.0 parts of alpha phase silicon carbide having an average particle size of less than 5 microns. Part () mixtures were prepared by mixing the silicon carbide and resin components as a slurry in acetone in a ball mill for 8 hours. After drying the mixture at room temperature, it was processed as in Example 1 to obtain green moldings.

この生の成形体を、窒化アルミニウムのベレットと共に
、焼結炉中に入れた。アルゴン界[気下に、1950℃
の焼結温度を30分間保った。窒化アルミニウムの分圧
は約5・10″″5気圧であると計算された。焼結製品
は4.25%の多孔度と2.621H/c、c、のカサ
密度を有し、それは炭化珪素の理論密度の81.62%
に相当する。
This green compact was placed in a sintering furnace together with aluminum nitride pellets. Argon world [downstream, 1950℃
The sintering temperature was maintained for 30 minutes. The partial pressure of aluminum nitride was calculated to be approximately 5.10''5 atm. The sintered product has a porosity of 4.25% and a bulk density of 2.621 H/c, c, which is 81.62% of the theoretical density of silicon carbide.
corresponds to

実施例11を、tJIJ2表中に実施例11とし′ζボ
す。実施例12〜16も、同様にしてtrなった。
Example 11 is designated as Example 11 in the tJIJ2 table. Examples 12 to 16 also achieved tr in the same manner.

第  2  表 II      O,04,096,OL82    
11.84]2     1.0    4.0   
95.0      +、84     13.38+
3   、  1.0    6,0   9:1.0
     1,92     1122+4***  
 1,0    4.0   95.0    1,9
0    10.7415*本車 1.0   8,0
   9:(,01,949,7816本本本本1.(
14,095,0+、78    17.51本本本 
2度加1王した。
2nd Table II O,04,096,OL82
11.84] 2 1.0 4.0
95.0+, 84 13.38+
3, 1.0 6,0 9:1.0
1,92 1122+4***
1,0 4.0 95.0 1,9
0 10.7415*This car 1.0 8,0
9:(,01,949,7816 books this books 1.(
14,095,0+, 78 17.51 books
He won the championship twice.

本零車車 炉雰囲気中に83 B Oiを加えた。83B Oi was added to the furnace atmosphere of the Honzero car.

4.25     2.62     81,623.
24     2,86     82.9B8.9〕
         2,55         79,
473.10     2.90     90.59
3.77     2,94     91.593.
55     2.80     89+7本発明は上
記の特定実施例および実施形態に限定されるものと考え
るべきではなく、この技術分野の熟練者は、本発明の精
神おより範囲から逸脱することなく、種々の変更を行な
うことがで終るということをf゛解すべbである。
4.25 2.62 81,623.
24 2,86 82.9B8.9]
2,55 79,
473.10 2.90 90.59
3.77 2,94 91.593.
55 2.80 89+7 This invention should not be considered limited to the specific examples and embodiments described above, and those skilled in the art will appreciate that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is important to understand that making changes ends with f.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(a)微細に粉砕した炭化珪素、窒化アルミニウム
および炭素もしくは炭素源材料の混合物をつくり、 (b)該混合物を冷圧縮することによつて生の成形体を
形成せしめ、 (c)該生の成形体を実質的に無圧力条件下に不活性雰
囲気中で約1900°乃至2250℃の温度において焼
結し、そして (d)0.5〜43重量パーセントの窒化アルミニウム
と共焼結された55〜97重量パーセントの炭化珪素お
よび2重量パーセントより多く、6重量パーセント以下
の炭素から成るセラミック製品を回収する、 ことを特徴とする共焼結した炭化珪素−窒化アルミニウ
ム製品の製造方法。 2、(a)微細に粉砕した炭化珪素、窒化アルミニウム
および炭素もしくは炭素源材料の混合物をつくり、 (b)該混合物を冷圧縮することによつて生の成形体を
形成せしめ、 (c)該生の成形体を実質的に無圧力条件下に不活性雰
囲気中で約1900°乃至2250℃の温度において焼
結し、そして (d)0.5〜43重量パーセントの窒化アルミニウム
と共焼結された55〜97重量パーセントの炭化珪素お
よび3重量パーセントより多く、6重量パーセント以下
の炭素から成るセラミック製品を回収する、 ことを特徴とする共焼結した炭化珪素−窒化アルミニウ
ム製品の製造方法。 3、(a)微細に粉砕した炭化珪素、窒化アルミニウム
および炭素もしくは炭素源材料の混合物をつくり、 (b)該混合物を冷圧縮することによつて生の成形体を
形成せしめ、 (c)該生の成形体を実質的に無圧力条件下に不活性雰
囲気中で約1900°乃至2250℃の温度において焼
結し、そして (d)0.5〜43重量パーセントの窒化アルミニウム
と共焼結された55〜97重量パーセントの炭化珪素お
よび0.5ないし6重量パーセント以下の炭素から成る
セラミック製品を回収する、 但し、0.3〜3重量%の遊離アルミニウムに相当する
量の窒化アルミニウムを添加する場合は除く、 ことを特徴とする共焼結した炭化珪素−窒化アルミニウ
ム製品の製造方法。 4、炭化珪素、窒化アルミニウムおよび炭素成分の粒径
は5ミクロン未満である特許請求の範囲第1項ないし第
3項のいずれかの1項に記載の方法。 5、炭素成分は炭化可能な有機材料の形態にある特許請
求の範囲第1項ないし第3項のいずれかの1項に記載の
方法。 6、炭化可能な有機材料はフェノール樹脂である特許請
求の範囲第1項ないし第3項のいずれかの1項に記載の
方法。 7、冷圧縮段階は約12,000乃至約18,000p
si(約844〜約1265kg/cm^2)の圧力で
行なう特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかの
1項に記載の方法。 8、初めの混合物に対して炭化珪素成分の0.3乃至5
.0重量パーセントの量の硼素もしくは硼素源材料から
成る焼結助剤を添加する特許請求の範囲第1項ないし第
3項のいずれかの1項に記載の方法。 9、焼結の間の雰囲気は少なくとも約10^−^7気圧
の硼素を含有する特許請求の範囲第1項ないし第3項の
いずれかの1項に記載の方法。 10、(a)微細に粉砕した炭化珪素および炭素源材料
の混合物をつくり、 (b)該混合物を冷圧縮することによつて生の成形体を
形成せしめ、 (c)該生の成形体を実質的に無圧力条件下に約5・1
0^−^5乃至1・10^−^3気圧の窒化アルミニウ
ムを含有する不活性雰囲気中で約1900°乃至225
0℃の温度において焼結し、そして(d)0.5〜43
重量パーセントの窒化アルミニウムと共焼結された55
〜97重量パーセントの炭化珪素および2重量パーセン
トより多く、6重量パーセント以下の炭素から成る焼結
した炭化珪素−窒化アルミニウム製品を回収する、こと
を特徴とする共焼結した炭化珪素−窒化アルミニウム製
品の製造方法。 11、炭化珪素および炭素成分の粒径は5ミクロン未満
である特許請求の範囲第10項記載の方法。 12、炭素成分は炭化可能な有機材料の形態にある特許
請求の範囲第10項記載の方法。 13、炭化可能な有機材料はフェノール樹脂である特許
請求の範囲第10項記載の方法。 14、冷圧縮段階は約12,000乃至約18,000
psi(約844〜約1265kg/cm^2の圧力に
おいて行なう特許請求の範囲第10項記載の方法。 15、初めの混合物に対して炭化珪素成分の0.3乃至
5.0重量パーセントの量の硼素または硼素源材料から
成る焼結助剤を添加する特許請求の範囲第10項記載の
方法。 16、焼結の間の雰囲気は少なくとも約10^−^7気
圧の硼素を含有する特許請求の範囲第10項記載の方法
[Claims] 1. (a) forming a mixture of finely ground silicon carbide, aluminum nitride, and carbon or a carbon source material; (b) forming a green compact by cold-compressing the mixture; (c) sintering the green compact under substantially pressureless conditions in an inert atmosphere at a temperature of about 1900° to 2250°C; and (d) nitriding from 0.5 to 43 weight percent. Co-sintered silicon carbide-aluminum nitride characterized by recovering a ceramic product consisting of 55 to 97 weight percent silicon carbide co-sintered with aluminum and greater than 2 weight percent and less than or equal to 6 weight percent carbon. How the product is manufactured. 2. (a) preparing a mixture of finely ground silicon carbide, aluminum nitride and carbon or a carbon source material; (b) forming a green compact by cold pressing the mixture; (c) forming a green compact by cold pressing the mixture; The green compact is sintered at a temperature of about 1900° to 2250°C in an inert atmosphere under substantially pressureless conditions, and (d) co-sintered with 0.5 to 43 weight percent aluminum nitride. 1. A method for producing a co-sintered silicon carbide-aluminum nitride product, comprising: recovering a ceramic product comprising from 55 to 97 weight percent silicon carbide and greater than 3 weight percent and less than or equal to 6 weight percent carbon. 3. (a) preparing a mixture of finely ground silicon carbide, aluminum nitride and carbon or a carbon source material; (b) forming a green compact by cold pressing the mixture; (c) forming a green compact by cold pressing the mixture; The green compact is sintered at a temperature of about 1900° to 2250°C in an inert atmosphere under substantially pressureless conditions, and (d) co-sintered with 0.5 to 43 weight percent aluminum nitride. 55 to 97 weight percent silicon carbide and no more than 0.5 to 6 weight percent carbon, with the addition of aluminum nitride in an amount equivalent to 0.3 to 3 weight percent free aluminum. A method for producing a co-sintered silicon carbide-aluminum nitride product, except in the case where: 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the particle size of silicon carbide, aluminum nitride, and carbon components is less than 5 microns. 5. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon component is in the form of a carbonizable organic material. 6. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbonizable organic material is a phenolic resin. 7. The cold compression stage is about 12,000 to about 18,000 p.
4. The method according to claim 1, wherein the method is carried out at a pressure of si (about 844 to about 1265 kg/cm^2). 8. 0.3 to 5 of the silicon carbide component to the initial mixture
.. 4. A method according to claim 1, wherein a sintering aid consisting of boron or boron source material is added in an amount of 0% by weight. 9. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the atmosphere during sintering contains at least about 10-7 atmospheres of boron. 10. (a) preparing a mixture of finely ground silicon carbide and a carbon source material; (b) cold-pressing the mixture to form a green compact; and (c) forming the green compact. Approximately 5.1 under substantially no pressure conditions
Approximately 1900° to 225° in an inert atmosphere containing aluminum nitride at 0^-^5 to 1.10^-^3 atm.
sintered at a temperature of 0°C, and (d) 0.5-43
55% by weight co-sintered with aluminum nitride
A co-sintered silicon carbide-aluminum nitride product characterized by recovering a sintered silicon carbide-aluminum nitride product comprising ~97 weight percent silicon carbide and greater than 2 weight percent but no more than 6 weight percent carbon. manufacturing method. 11. The method according to claim 10, wherein the particle size of the silicon carbide and carbon components is less than 5 microns. 12. The method of claim 10, wherein the carbon component is in the form of a carbonizable organic material. 13. The method according to claim 10, wherein the carbonizable organic material is a phenolic resin. 14. The cold compression stage is about 12,000 to about 18,000
15. The method of claim 10 carried out at a pressure of from about 844 to about 1265 kg/cm2. 10. The method of claim 10, wherein a sintering aid comprising boron or a boron source material is added. 16. The method of claim 10, wherein the atmosphere during sintering contains at least about 10-7 atmospheres of boron. The method according to scope item 10.
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