JPS62275070A - 導電性サイアロン焼結体およびその製造方法 - Google Patents
導電性サイアロン焼結体およびその製造方法Info
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- JPS62275070A JPS62275070A JP60250435A JP25043585A JPS62275070A JP S62275070 A JPS62275070 A JP S62275070A JP 60250435 A JP60250435 A JP 60250435A JP 25043585 A JP25043585 A JP 25043585A JP S62275070 A JPS62275070 A JP S62275070A
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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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は導電性にすぐれ、放電加工が可能な高強度のサ
イアロン焼結体およびその製造方法に関する。
イアロン焼結体およびその製造方法に関する。
サイアロン焼結体は耐酸化性にすぐれ、高温強度が高い
のでタービンブレード、ターボチャージャーローター等
の高温構造用材料、熱間加工用のダイス、ロール等の工
具などとしての用途が期待されている。しかし、サイア
ロン焼結体は高硬度。
のでタービンブレード、ターボチャージャーローター等
の高温構造用材料、熱間加工用のダイス、ロール等の工
具などとしての用途が期待されている。しかし、サイア
ロン焼結体は高硬度。
高靭性のために機械加工が難しく、複雑形状の部材を作
製することはほとんど不可能であった。
製するこ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与し、放電加工を可能と
したものが提案されてた。例えば、特開昭５７−１８８
４５３号公報、特開昭５７−２００２６５号公報、特開
昭５８−２０７８２号公報、特開昭５９−２０７８８１
号公報等参照。これらの文献はｒｖａ、Ｖａ、ＶＩａ族
遷移金属元素の酸化物、窒化物、硼化物等を添加するこ
とにより、窒化ケイ素、サイアロンに導電性を付与し放
電加工を可能としたものを提案している。
したものが提案されてた。例えば、特開昭５７−１８８
４５３号公報、特開昭５７−２００２６５号公報、特開
昭５８−２０７８２号公報、特開昭５９−２０７８８１
号公報等参照。これらの文献はｒｖａ、Ｖａ、ＶＩａ族
遷移金属元素の酸化物、窒化物、硼化物等を添加するこ
とにより、窒化ケイ素、サイアロンに導電性を付与し放
電加工を可能としたものを提案している。
〔発明が解決しようとする問題点］
しかし、これら公知のものは、主としてホットプレス法
により加圧焼結して焼結体を得ているものであり、ホッ
トプレス法を用いた場合には板状の焼結体しか得られず
、構造材料として使用するためには形状上の制約が大き
いという難点がある。
により加圧焼結して焼結体を得ているものであり、ホッ
トプレス法を用いた場合には板状の焼結体しか得られず
、構造材料として使用するためには形状上の制約が大き
いという難点がある。
特開昭５８−２０７８２号および特開昭５９−２０７８
８１号公報には常圧焼結について示唆する記載もあるが
、その詳細については全く開示されていない。さらに特
開昭５８−２０７８２号および特開昭５９−２０７８８
１号公報記載の組成のものにおいては常圧焼結しても良
好な焼結体は得られないことがわかった。すなわち、こ
れら公報記載の組成のものを常圧焼結した場合には相対
密度８０％以下、曲げ強度が常温において３５ｋｇ／龍
２以下となってしまい、限られた部材としてしか用いる
ことが出来ないという問題点があることが判明した。そ
の上、これら公知のサイアロン焼結体は必ずしも高温に
おける耐酸化性が十分でない。
８１号公報には常圧焼結について示唆する記載もあるが
、その詳細については全く開示されていない。さらに特
開昭５８−２０７８２号および特開昭５９−２０７８８
１号公報記載の組成のものにおいては常圧焼結しても良
好な焼結体は得られないことがわかった。すなわち、こ
れら公報記載の組成のものを常圧焼結した場合には相対
密度８０％以下、曲げ強度が常温において３５ｋｇ／龍
２以下となってしまい、限られた部材としてしか用いる
ことが出来ないという問題点があることが判明した。そ
の上、これら公知のサイアロン焼結体は必ずしも高温に
おける耐酸化性が十分でない。
従って、本発明の目的は、強度が高くかつ放電加工が可
能であるとともに高温耐酸化性の優れた導電性サイアロ
ンを提供することである。
能であるとともに高温耐酸化性の優れた導電性サイアロ
ンを提供することである。
本発明のもう１つの目的は、種々の形状の焼結体が得ら
れるように常圧又は３００ ｋｇ／ｃｒＡ以下のガス圧
の窒素中で焼結する導電性サイアロン焼結体の製造方法
を提供することである。
れるように常圧又は３００ ｋｇ／ｃｒＡ以下のガス圧
の窒素中で焼結する導電性サイアロン焼結体の製造方法
を提供することである。
本発明者等は上記目的に鑑み鋭意研究の結果、窒化ケイ
素に対して所定の割合の焼結助剤と窒化チタンとを配合
することにより、高強度及び高い高温耐酸化性を有する
とともに放電加工が可能である導電性サイアロン焼結体
を得ることができることを発見し、本発明に到った。
素に対して所定の割合の焼結助剤と窒化チタンとを配合
することにより、高強度及び高い高温耐酸化性を有する
とともに放電加工が可能である導電性サイアロン焼結体
を得ることができることを発見し、本発明に到った。
本発明の導電性サイアロン焼結体は、窒化ケイ素と、窒
化ケイ素に対して６〜２５重量％の１種又は２種以上の
焼結助剤と、窒化ケイ素と焼結助剤との合計に対して３
０体積％を越え７０体積％未満の窒化チタンとを混合焼
結したことを特徴とするものである。
化ケイ素に対して６〜２５重量％の１種又は２種以上の
焼結助剤と、窒化ケイ素と焼結助剤との合計に対して３
０体積％を越え７０体積％未満の窒化チタンとを混合焼
結したことを特徴とするものである。
焼結助剤は、好ましくは３〜１０重量％のＹ２Ｏ３，２
〜７重量％のＡＡＮポリタイプ及び１〜８重景重量Ａ
ｌ ２０３からなる。一方、窒化チタンは好ましくは３
５〜６０体積％より好ましくは４０〜６０体積％である
。
〜７重量％のＡＡＮポリタイプ及び１〜８重景重量Ａ
ｌ ２０３からなる。一方、窒化チタンは好ましくは３
５〜６０体積％より好ましくは４０〜６０体積％である
。
本発明の導電性サイアロン焼結体は３００ｋｇ／ｄ以下
のガス圧の窒素中で焼結することにより得ることができ
るが、常圧焼結又はガス圧焼結のいずれでもよい。
のガス圧の窒素中で焼結することにより得ることができ
るが、常圧焼結又はガス圧焼結のいずれでもよい。
窒化ケイ素は難焼結性であるため、６〜２５重量％の焼
結助剤を添加する。好ましい焼結助剤はＹ２Ｏ３、Ａｌ
２Ｏ２）Ａｊ２Ｎ 、 ＡｐＮポリタイプ（Ａ Ｎ Ｎ
中にＳｉとＯが固溶したもの。Ａ／Ｎと類似の結晶構造
を有する凝多形の一種である。）、ｈＯ等である。この
うちＡＮｚＯｉ、ＡｌＮ、ＡｌＮポリタイプは窒化ケイ
素と混合焼結することによりβ′−サイアロンを形成す
る。中でも望ましい焼結助剤はＹ２Ｏ３とＡｌＮポリタ
イプとＡｌ２Ｏ３の組合せからなるものである。
結助剤を添加する。好ましい焼結助剤はＹ２Ｏ３、Ａｌ
２Ｏ２）Ａｊ２Ｎ 、 ＡｐＮポリタイプ（Ａ Ｎ Ｎ
中にＳｉとＯが固溶したもの。Ａ／Ｎと類似の結晶構造
を有する凝多形の一種である。）、ｈＯ等である。この
うちＡＮｚＯｉ、ＡｌＮ、ＡｌＮポリタイプは窒化ケイ
素と混合焼結することによりβ′−サイアロンを形成す
る。中でも望ましい焼結助剤はＹ２Ｏ３とＡｌＮポリタ
イプとＡｌ２Ｏ３の組合せからなるものである。
ここで３〜１０重量％のＹ２Ｏ３を添加するのはホット
プレスに頼らず常圧焼結又はガス圧焼結を可能にするた
めであり、Ｙ２Ｏ３が３重量％未満では焼結体が緻密化
せず、Ｙ２Ｏ３が１０重量％を超えると高温強度の低下
が著しい。上記のように比較的多量のＹ２Ｏ３添加を行
なうのは常圧焼結又はガス圧焼結を行なう場合の特徴で
あり、また不可欠なものである。尚、従来技術のように
ホントプレス法を用いる場合においては、３〜１０重量
％のＹ２Ｏ３を添加することは、ホットプレス時に液相
のしみ出しを発生させダイス等の破損を招く恐れが有り
好ましくない。
プレスに頼らず常圧焼結又はガス圧焼結を可能にするた
めであり、Ｙ２Ｏ３が３重量％未満では焼結体が緻密化
せず、Ｙ２Ｏ３が１０重量％を超えると高温強度の低下
が著しい。上記のように比較的多量のＹ２Ｏ３添加を行
なうのは常圧焼結又はガス圧焼結を行なう場合の特徴で
あり、また不可欠なものである。尚、従来技術のように
ホントプレス法を用いる場合においては、３〜１０重量
％のＹ２Ｏ３を添加することは、ホットプレス時に液相
のしみ出しを発生させダイス等の破損を招く恐れが有り
好ましくない。
また、本発明においてＡｌＮポリタイプの量を２〜７重
量％に限定するのは、２重量％未満では高温強度が著し
く低く、また７重量％を超えると焼結性が低下し、強度
が低下するからである。
量％に限定するのは、２重量％未満では高温強度が著し
く低く、また７重量％を超えると焼結性が低下し、強度
が低下するからである。
また、Ａ ｆｆ ｚｏ、３量を１〜８重量％に限定する
のは、１重量％未満では焼結性が低く、密度の上昇が困
難であり、８重量％を超えると高温強度の低下が著しい
からである。
のは、１重量％未満では焼結性が低く、密度の上昇が困
難であり、８重量％を超えると高温強度の低下が著しい
からである。
導電性に関してはＩＶａ族の元素（Ｔ ｉ ＋ Ｚ ｒ
＋ Ｈｆ ）の炭化物及び窒化物は全て満足であるが
、ＴｉＣ又はＺｒ又はＨｆの炭化物又は窒化物を含有す
るサイアロン焼結体は高温耐酸化性が低いことがわかっ
た。
＋ Ｈｆ ）の炭化物及び窒化物は全て満足であるが
、ＴｉＣ又はＺｒ又はＨｆの炭化物又は窒化物を含有す
るサイアロン焼結体は高温耐酸化性が低いことがわかっ
た。
従って、高温強度、放電加工性及び高温耐酸化性の優れ
たサイアロン焼結体を得るためには窒化チタンを使用す
ることが必須である。
たサイアロン焼結体を得るためには窒化チタンを使用す
ることが必須である。
ＴｉＮの添加量を３０体積％を越え７０体積％未満とす
るのは３０体積％以下では導電性が不十分であり、７０
体積％以上では高温強度の低下が著しいためである。Ｔ
ｉＮの添加量は好ましくは３５〜６０体積％、より好ま
しくは４０〜６０体積％である。本発明の導電性サイア
ロン焼結体はβ′−サイアロン相、ＴｉＮ相及び粒界相
の３相からなっているが、導電性に寄与するＴｉＮ相が
焼結体中で相互に十分接触し出すのは、ＴｉＮの添加量
が３０体積％を越えてからである。ＴｉＮ量が増加する
につれてＴｉＮ相の相互接触が密になり、焼結体の導電
性は急激に上昇する。ところがそれにつれて焼結体の強
度も低下する。従って、導電性と強度との両方の観点か
ら、ＴｉＮ 量は上記範囲に限定される。
るのは３０体積％以下では導電性が不十分であり、７０
体積％以上では高温強度の低下が著しいためである。Ｔ
ｉＮの添加量は好ましくは３５〜６０体積％、より好ま
しくは４０〜６０体積％である。本発明の導電性サイア
ロン焼結体はβ′−サイアロン相、ＴｉＮ相及び粒界相
の３相からなっているが、導電性に寄与するＴｉＮ相が
焼結体中で相互に十分接触し出すのは、ＴｉＮの添加量
が３０体積％を越えてからである。ＴｉＮ量が増加する
につれてＴｉＮ相の相互接触が密になり、焼結体の導電
性は急激に上昇する。ところがそれにつれて焼結体の強
度も低下する。従って、導電性と強度との両方の観点か
ら、ＴｉＮ 量は上記範囲に限定される。
本発明における焼結体の電気抵抗率はＩ Ｘ １０−’
Ω・ａｍ以下であることが好ましいが、その理由は、常
圧焼結により得られたダイス、ローラー等の部品、特に
厚さ３０１鳳を超えるもののワイヤーカット放電加工は
電気抵抗率ｌＸ１０−’Ω・価を越えると加工速度が著
しく小さくなるためである。
Ω・ａｍ以下であることが好ましいが、その理由は、常
圧焼結により得られたダイス、ローラー等の部品、特に
厚さ３０１鳳を超えるもののワイヤーカット放電加工は
電気抵抗率ｌＸ１０−’Ω・価を越えると加工速度が著
しく小さくなるためである。
また、本発明によるサイアロン焼結体の製造方法におい
て、常圧焼結又はガス圧焼結を用いるのは、ダイス、ロ
ーラー等の複雑形状の大型部品をホットプレスで焼結す
ることは殆んど不可能であり、常圧焼結又はガス圧焼結
によってのみその製造が可能であるからである。
て、常圧焼結又はガス圧焼結を用いるのは、ダイス、ロ
ーラー等の複雑形状の大型部品をホットプレスで焼結す
ることは殆んど不可能であり、常圧焼結又はガス圧焼結
によってのみその製造が可能であるからである。
装置上の制約がないという観点から常圧焼結が望ましい
。この場合、窒素のガス圧は０．５〜２ ｋｇ／ ｃｎ
ｌである。しかし、窒素のガス圧を上昇させると、一層
緻密な焼結体が得られる。この場合耐圧構造の炉とする
必要があるが、ホットプレスと異りタイスを用いないの
で、種々の形状の焼結体を得ることができる。窒素のガ
ス圧は炉の耐圧性の観点から３００ｋｇ／ａｎｔ程度ま
でとするのが好ましい。
。この場合、窒素のガス圧は０．５〜２ ｋｇ／ ｃｎ
ｌである。しかし、窒素のガス圧を上昇させると、一層
緻密な焼結体が得られる。この場合耐圧構造の炉とする
必要があるが、ホットプレスと異りタイスを用いないの
で、種々の形状の焼結体を得ることができる。窒素のガ
ス圧は炉の耐圧性の観点から３００ｋｇ／ａｎｔ程度ま
でとするのが好ましい。
本発明における焼結温度は１６００〜１９００℃である
が、その理由は、１６００°Ｃ未満では焼結時の緻密化
が不十分であり、１９００°Ｃを超えるとＳｉ３Ｎ４が
分解を起こすからである。好ましい焼結温度の範囲は１
６５０〜１８００℃である。
が、その理由は、１６００°Ｃ未満では焼結時の緻密化
が不十分であり、１９００°Ｃを超えるとＳｉ３Ｎ４が
分解を起こすからである。好ましい焼結温度の範囲は１
６５０〜１８００℃である。
本発明により得られた焼結体は焼結後ＨＩＰ処理を行な
い信頼性を向上させることも可能である。
い信頼性を向上させることも可能である。
本発明において導電材として用いられる窒化チタンは難
融性で高硬度であり、また抵抗率は〜１０−５Ωｃｍと
低くさらに正の抵抗温度係数を有する。窒化チタン粉末
は５１３Ｎ４中に均一に分散し、導電性を向上させるた
めにはできるだけ微細な粒子が良く好ましくは平均粒径
５μｍ以下である。
融性で高硬度であり、また抵抗率は〜１０−５Ωｃｍと
低くさらに正の抵抗温度係数を有する。窒化チタン粉末
は５１３Ｎ４中に均一に分散し、導電性を向上させるた
めにはできるだけ微細な粒子が良く好ましくは平均粒径
５μｍ以下である。
既に述べた通り、本発明の導電性サイアロン焼粘体はβ
′−サイアロン相、ＴｉＮ相及び粒界相の３相からなっ
ているが、粒界相中にはＹ、 Ｓｉ、 Ａｌ。
′−サイアロン相、ＴｉＮ相及び粒界相の３相からなっ
ているが、粒界相中にはＹ、 Ｓｉ、 Ａｌ。
０、Ｎが存在し、非晶質相となっている。この粒界相に
より、ＴｉＮ粒子を最大７０体積％未満と多量に含む場
合にも焼結が良好に進行する。
より、ＴｉＮ粒子を最大７０体積％未満と多量に含む場
合にも焼結が良好に進行する。
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
遣財１辻上
焼結助剤として９重量％のＹ２Ｏ３，４重量％のＡｌＮ
ポリタイプ及び６重量％のＡ ｆ ２０．＋をＳｉ：＋
Ｎ４粉末に添加し、得られた混合物に対して４５体積％
の窒化チタンを調合し、イソプロピルアルコール中でボ
ールミルした。乾燥後５％ＰＶＡ溶液を１０％加え、ら
いかいした混合粉末を金型に充填し、１トン／ｃｆｌ！
の圧力で成形した。これを１７５０℃、１気圧で１時間
窒素雰囲気中で焼結した。得られたサイアロン焼結体の
特性を以下に示す。
ポリタイプ及び６重量％のＡ ｆ ２０．＋をＳｉ：＋
Ｎ４粉末に添加し、得られた混合物に対して４５体積％
の窒化チタンを調合し、イソプロピルアルコール中でボ
ールミルした。乾燥後５％ＰＶＡ溶液を１０％加え、ら
いかいした混合粉末を金型に充填し、１トン／ｃｆｌ！
の圧力で成形した。これを１７５０℃、１気圧で１時間
窒素雰囲気中で焼結した。得られたサイアロン焼結体の
特性を以下に示す。
相対密度 ９９．０％
室温抵抗率 ５．０Ｘ１０−’ΩＧビッカース硬さ
く荷重１０ｋｇ） １４１０曲げ強さく室温）
７４に＋ｒ／鵬璽２＊ 〃（１０００℃） ６９ｋｇ／ｎ２注水４点曲げ試
験（上部スパン３０１１下部スパン１０鶴） このサイアロン焼結体の放電加工性を調べた。
く荷重１０ｋｇ） １４１０曲げ強さく室温）
７４に＋ｒ／鵬璽２＊ 〃（１０００℃） ６９ｋｇ／ｎ２注水４点曲げ試
験（上部スパン３０１１下部スパン１０鶴） このサイアロン焼結体の放電加工性を調べた。
放電加工の条件及び結果は以下の通りである。
サイアロン焼結体厚さ：５０龍
方決：ワイヤーカット（０，２鮪ｉ同）電流：１１０Ｖ
、１．２Ａの直流 装置：ジャバソクスＬ４５０ 放電加工速度：０．１ｍ／分 なお、得られたサイアロン焼結体の走査型電子顕微鏡写
真を第１図に示す。第１図において、白色相はＴｉＮ相
であり、黒炭色相はβ′−サイアロン相、白炭色相は粒
界相である。
、１．２Ａの直流 装置：ジャバソクスＬ４５０ 放電加工速度：０．１ｍ／分 なお、得られたサイアロン焼結体の走査型電子顕微鏡写
真を第１図に示す。第１図において、白色相はＴｉＮ相
であり、黒炭色相はβ′−サイアロン相、白炭色相は粒
界相である。
尖践桝又
焼結助剤として５重量％のＹｚ（ｈ、７重量％のＡｉポ
リタイプ及び５重量％のＡ Ａ ｔａｘを５ｉ３Ｎａ粉
末に添加し、それに４０〜７０体積％のＴｉＮを調合し
た。これから実施例１と同一の方法で焼結体を作製した
。その特性を表１に示す。
リタイプ及び５重量％のＡ Ａ ｔａｘを５ｉ３Ｎａ粉
末に添加し、それに４０〜７０体積％のＴｉＮを調合し
た。これから実施例１と同一の方法で焼結体を作製した
。その特性を表１に示す。
表１
実施例３
ＳｉＪｎ粉末（粒度０．７μｍ、α化率９３％）、Ｙ２
Ｏ３粉末（粒度１μｍ、９９．９９％）、Ａ１ポリタイ
プ粉末（結晶型２１Ｒ２粒度２μｍ、９８．８％）。
Ｏ３粉末（粒度１μｍ、９９．９９％）、Ａ１ポリタイ
プ粉末（結晶型２１Ｒ２粒度２μｍ、９８．８％）。
Ａ ｌ ２０＋粉末（粒度０．５μｍ、９９．５％）を
用いＹｚＯｉ、へｌポリタイプ、Ａｊｌ！２０３量を第
２表に示すように種々変化させた組成にて配合し、これ
らに対しＴｉＮ粉末（粒度２μｍ、９８．８％）を４５
体積％添加した後混合、成形を行ない、１８３０°Ｃ２
３時間、１気圧窒素中で常圧焼結を行なった。
用いＹｚＯｉ、へｌポリタイプ、Ａｊｌ！２０３量を第
２表に示すように種々変化させた組成にて配合し、これ
らに対しＴｉＮ粉末（粒度２μｍ、９８．８％）を４５
体積％添加した後混合、成形を行ない、１８３０°Ｃ２
３時間、１気圧窒素中で常圧焼結を行なった。
これら焼結体の組成、密度７強度、電気抵抗率および厚
さ５關の試料についてのワイヤーカット加工の可否を第
２表に示す。この結果から本発明においてＹｚ（ｈ、へ
ｊ２Ｎポリタイプおよび八１２０３の各含有量は、それ
ぞれ重量％で３〜１０％、２〜１０％および１〜８％が
良いことが明らかである。
さ５關の試料についてのワイヤーカット加工の可否を第
２表に示す。この結果から本発明においてＹｚ（ｈ、へ
ｊ２Ｎポリタイプおよび八１２０３の各含有量は、それ
ぞれ重量％で３〜１０％、２〜１０％および１〜８％が
良いことが明らかである。
ス」ｌ江工
実施例３と同様の原料を用い、
Ｓｉ□Ｎ４−７重量％、Ｙｚ（ｈ５重量％、ＡＮｚＯｉ
−３重量％、ＡＮＮポリタイプの組成にて配合後、種々
の体積率のＴｉＮを添加し実施例１と同様に焼結し、評
価を行なった。
−３重量％、ＡＮＮポリタイプの組成にて配合後、種々
の体積率のＴｉＮを添加し実施例１と同様に焼結し、評
価を行なった。
結果を第３表に示す。この結果から本発明におけるＴｉ
Ｎの含有量は、３０体積％を越え、７０体積％未満が好
ましいこと明らかである。
Ｎの含有量は、３０体積％を越え、７０体積％未満が好
ましいこと明らかである。
叉施烈工
実施例４と同じ材料につき試料厚さを変えワイヤーカッ
ト加工を行なった。放電加工速度（龍／ｍｉ口）を第４
表に示す。
ト加工を行なった。放電加工速度（龍／ｍｉ口）を第４
表に示す。
実施例６
実施例４と同一組成のＳｉ３Ｎ４． Ｙｚ０３． Ａ
Ｅ Ｎポリタイプ、ｉ２０．に４５体積％の■ａ族元素
の炭化物、窒化物を添加し、実施例１と同様の方法によ
り焼結体を得た。それらにつき強度試験および、酸化増
量の調査を行なった結果を第５表に示す。
Ｅ Ｎポリタイプ、ｉ２０．に４５体積％の■ａ族元素
の炭化物、窒化物を添加し、実施例１と同様の方法によ
り焼結体を得た。それらにつき強度試験および、酸化増
量の調査を行なった結果を第５表に示す。
スＪ１生り
実施例３と同じ原料を用い５ｉｓＮ４（０，５）重１％
、 Ｙ２Ｏ３５重ｆｆｉ％、 Ａ （ｌ ｚｏ３３重’
ｔ％、Ａｌ）１ポリタイプの組成にて配合し、ＴｉＮを
４５体積％添加したものにつき成形後、常圧焼結および
ホットフツスにより焼結を行なった。なお焼結条件は以
下の通りであり、これらの特性を第６表に示す。
、 Ｙ２Ｏ３５重ｆｆｉ％、 Ａ （ｌ ｚｏ３３重’
ｔ％、Ａｌ）１ポリタイプの組成にて配合し、ＴｉＮを
４５体積％添加したものにつき成形後、常圧焼結および
ホットフツスにより焼結を行なった。なお焼結条件は以
下の通りであり、これらの特性を第６表に示す。
常圧焼結１８３０℃Ｘ３ｈｒ １ ｋｇ／ｃｆｆｌ窒素
中ホットプレス １７５０℃Ｘ ｌｈｒ、圧力１５０
ｋｇ ／ ｃ＋ｄ 。
中ホットプレス １７５０℃Ｘ ｌｈｒ、圧力１５０
ｋｇ ／ ｃ＋ｄ 。
１ｋｇ／ｃｊＩｔ 窒素中
去Ｊｌ建１
ＳｉＪａ ８４重量％、Ｙ２Ｏ：１７重量％、へβＮポ
リタイプ４重量％及びＡ／Ｊ＊５重量％からなる混合物
に種々の割合のＴｉＮを配合し、１６５０℃、１００気
圧の窒素中で２時間焼結した。得られた焼結体の電気抵
抗率とＴｉＮ含有量との関係を求めた。結果を第２図に
示す。第２図から明らかな通り、ＴｉＮ含有量が３０体
積％程度のときは電気抵抗率は急激に低下しており、３
５体積％に達すると電気抵抗率の増加率は著しくゆるや
かになる。
リタイプ４重量％及びＡ／Ｊ＊５重量％からなる混合物
に種々の割合のＴｉＮを配合し、１６５０℃、１００気
圧の窒素中で２時間焼結した。得られた焼結体の電気抵
抗率とＴｉＮ含有量との関係を求めた。結果を第２図に
示す。第２図から明らかな通り、ＴｉＮ含有量が３０体
積％程度のときは電気抵抗率は急激に低下しており、３
５体積％に達すると電気抵抗率の増加率は著しくゆるや
かになる。
特に４０体積％になると電気抵抗率はｌＸｌ０−３Ω・
ｃｍ以下となり、十分である。
ｃｍ以下となり、十分である。
本発明の導電性サイアロン焼結体は、１０００°Ｃまで
の強度低下が小さく、高温耐酸化性が高い。
の強度低下が小さく、高温耐酸化性が高い。
また導電性を有するため放電加工が可能である。
さらに常圧焼結又はガス圧焼結により製造することが可
能であるため、従来不可能であった大型の複雑形状をも
つダイス等広い範囲に適用が可能である。
能であるため、従来不可能であった大型の複雑形状をも
つダイス等広い範囲に適用が可能である。
第１図は本発明による焼結体の組織の一例を示す走査型
電顕による金属組織写真であり、第２図はＴｉＮ含有量
と電気抵抗率との関係を示すグラフである。 ｔ−７’ｉｉｊりβ・嘱す喀″′、−だ乱）炉 、・
′：；１ 、Ｖ − ｘｌｏ−３第２図 ＴｉＮ含有量（ｖｏｌ’１０） 手続補正書（方式〕 １１．７．□１６７，１．３，１５．１持許庁長官殿
１で）事件の表示 昭和６０年持許願第２５０４３５号 発 明 の 名 称 導電性サイア１ン焼結体およびそ
り）製造方法補正をする者 り墳とのｒ４係 特許出願人 二 １１ 所 東京都千代田区丸の内証目１番２号名
１ｆ、 １５０８１ Ｅｌ立金属株式会社代
理 人 補正の対象
電顕による金属組織写真であり、第２図はＴｉＮ含有量
と電気抵抗率との関係を示すグラフである。 ｔ−７’ｉｉｊりβ・嘱す喀″′、−だ乱）炉 、・
′：；１ 、Ｖ − ｘｌｏ−３第２図 ＴｉＮ含有量（ｖｏｌ’１０） 手続補正書（方式〕 １１．７．□１６７，１．３，１５．１持許庁長官殿
１で）事件の表示 昭和６０年持許願第２５０４３５号 発 明 の 名 称 導電性サイア１ン焼結体およびそ
り）製造方法補正をする者 り墳とのｒ４係 特許出願人 二 １１ 所 東京都千代田区丸の内証目１番２号名
１ｆ、 １５０８１ Ｅｌ立金属株式会社代
理 人 補正の対象
Claims (7)
- （１）（ａ）窒化ケイ素と、 （ｂ）前記窒化ケイ素に対して６〜２５重量％の１種又
は２種以上の焼結助剤と、 （ｃ）前記窒化ケイ素と前記焼結助剤との合計に対して
、３０体積％を越え７０体積％未満の窒化チタンとを 混合焼結したことを特徴とする導電性サイアロン焼結体
。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載の導電性サイアロン
焼結体において、前記焼結助剤は３〜１０重量％のＹ＿
２Ｏ＿３、２〜７重量％のＡｌＮポリタイプ及び１〜８
重量％のＡ＿２Ｏ＿３からなることを特徴とする導電性
サイアロン焼結体。 - （３）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の導電性
サイアロン焼結体において、窒化チタンの含有量は３５
〜６０体積％であることを特徴とする導電性サイアロン
焼結体。 - （４）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の導電性
サイアロン焼結体において、窒化チタンの含有量は４０
〜６０体積％であることを特徴とする導電性サイアロン
焼結体。 - （５）Ｙ＿２Ｏ＿３３〜１０重量％、ＡｌＮポリタイプ
２〜７重量％、Ａｌ＿２Ｏ＿３１〜８重量％、および残
部Ｓｉ＿３Ｎ＿４の合計に対し、３０体積％を越え７０
体積％未満のＴｉＮを含有し、粒界相が、Ｙ、Ｓｉ、Ｏ
、Ｎ、Ａｌ、を含む非晶質相であることを特徴とする導
電性サイアロン焼結体。 - （６）３〜１０重量％のＹ＿２Ｏ＿３と、２〜７重量％
のＡｌＮポリタイプと、１〜８重量％のＡｌ＿２Ｏ＿３
残部Ｓｉ＿３Ｎ＿４との混合物と、前記混合物に対して
３０体積％を越え７０体積％未満のＴｉＮとを配合し、
成形した後、１６００〜１９００℃の温度において３０
０ｋｇ／ｃｍ＾２以下のガス圧の窒素中で焼結すること
を特徴とする導電性サイアロン焼結体の製造方法。 - （７）特許請求の範囲第６項に記載の導電性サイアロン
焼結体の製造方法において、前記窒素が常圧であること
を特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863614141 DE3614141A1 (de) | 1985-06-19 | 1986-04-25 | Leitfaehiger siliciumnitrid-sinterkoerper und verfahren zu seiner herstellung |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59-236355 | 1984-11-09 | ||
| JP23635584 | 1984-11-09 | ||
| JP60-133806 | 1985-06-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62275070A true JPS62275070A (ja) | 1987-11-30 |
| JPH0227307B2 JPH0227307B2 (ja) | 1990-06-15 |
Family
ID=16999570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60250435A Granted JPS62275070A (ja) | 1984-11-09 | 1985-11-08 | 導電性サイアロン焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62275070A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0492797U (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-12 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55109277A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-22 | Kagaku Gijutsucho Mukizai | Manufacture of silicon nitride sintered body |
| JPS5820782A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-07 | 住友電気工業株式会社 | 窒化けい素焼結体およびその製造方法 |
| JPS58213678A (ja) * | 1982-06-01 | 1983-12-12 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具および耐摩耗工具用サイアロン基焼結材料 |
| JPS59207881A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | 工業技術院長 | セラミツク焼結体およびその製造法 |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP60250435A patent/JPS62275070A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55109277A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-22 | Kagaku Gijutsucho Mukizai | Manufacture of silicon nitride sintered body |
| JPS5820782A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-07 | 住友電気工業株式会社 | 窒化けい素焼結体およびその製造方法 |
| JPS58213678A (ja) * | 1982-06-01 | 1983-12-12 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具および耐摩耗工具用サイアロン基焼結材料 |
| JPS59207881A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | 工業技術院長 | セラミツク焼結体およびその製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0227307B2 (ja) | 1990-06-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |