JPS6265974A - 炭化ケイ素焼結体 - Google Patents
炭化ケイ素焼結体Info
- Publication number
- JPS6265974A JPS6265974A JP60204382A JP20438285A JPS6265974A JP S6265974 A JPS6265974 A JP S6265974A JP 60204382 A JP60204382 A JP 60204382A JP 20438285 A JP20438285 A JP 20438285A JP S6265974 A JPS6265974 A JP S6265974A
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- JP
- Japan
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- sintered body
- silicon carbide
- carbon
- sic
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- 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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明は炭化ケイ素焼結体、更に詳しくは密度が高くか
つ靭性を有し、構造材料、摺動部材などに適した炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）焼結体に関する。
つ靭性を有し、構造材料、摺動部材などに適した炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）焼結体に関する。
（ロ） 従来の技術
高密度ＳｉＣ焼結体としではＳｉＣ微粉末にＣ，Ｂを少
量混合し、焼結する方法（＠公昭５９−３４１４７）、
さらに上記添加剤の外にＡｌを少量混合する方法（特公
昭ｊ８−９７８５ ）などが知られている。
量混合し、焼結する方法（＠公昭５９−３４１４７）、
さらに上記添加剤の外にＡｌを少量混合する方法（特公
昭ｊ８−９７８５ ）などが知られている。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点ＳｉＣ微粉末に
Ｃ，Ｂを加えて焼結する方法は高密度化には特に問題は
ないが、靭性が高くない。
Ｃ，Ｂを加えて焼結する方法は高密度化には特に問題は
ないが、靭性が高くない。
これに対し、Ｃ，Ｂ、とさらにｋｌを添加する方法では
高温での耐酸化性は劣るが靭性は向上する。
高温での耐酸化性は劣るが靭性は向上する。
本発明者はこのＣ、Ｂ 、 Ａｌの添加によるＳｔＣ焼
結体について研究した結果、前記した特公昭５８−９７
８５で不可能とされた添加量の範囲で、焼結密度を上げ
ることができるばかりでなく、摺動部材などに使用する
場合はこの特許の焼結体よシも好ましい焼結体が得られ
ることを発見し本発明に到達した。
結体について研究した結果、前記した特公昭５８−９７
８５で不可能とされた添加量の範囲で、焼結密度を上げ
ることができるばかりでなく、摺動部材などに使用する
場合はこの特許の焼結体よシも好ましい焼結体が得られ
ることを発見し本発明に到達した。
に） 問題点を解決するための手段
本発明のＳｊＣ焼結体はＢが０．０５〜１．０チと比較
的低い範囲に抑え、その代りにＡｌを０．０１〜１．０
係含有させ、かつＡｌとＢの合計量を０．２０〜２チと
した。Ａｌを含有させることによシ焼結体の靭性な高め
た。Ａｌ、Ｂの夫々の量及びその合計が上記の範囲外で
は焼結密度が上らない。またＡｌについては１係を越え
ると焼結体の耐食性、耐熱性に問題が生ずる。これらの
Ａｌ、Ｂは単体のみでなく、化合物の形で含まれていて
もより。
的低い範囲に抑え、その代りにＡｌを０．０１〜１．０
係含有させ、かつＡｌとＢの合計量を０．２０〜２チと
した。Ａｌを含有させることによシ焼結体の靭性な高め
た。Ａｌ、Ｂの夫々の量及びその合計が上記の範囲外で
は焼結密度が上らない。またＡｌについては１係を越え
ると焼結体の耐食性、耐熱性に問題が生ずる。これらの
Ａｌ、Ｂは単体のみでなく、化合物の形で含まれていて
もより。
炭素の含有量は１．０より多く５チ以下の範囲である。
この炭素はＢ４Ｃ等の化合物、遊離の炭素等としての炭
素で、ＳｉＣとしての炭素以外のすべての炭素を含めた
総景である。
素で、ＳｉＣとしての炭素以外のすべての炭素を含めた
総景である。
前記した特公昭５８−９７８５によれば、Ｃの量は上限
は０．５％が好ましく、モして１チを越える範囲では高
密度化は困難であるとされている。
は０．５％が好ましく、モして１チを越える範囲では高
密度化は困難であるとされている。
しかしながらＣはｋｌ 、 Ｂが前記した範囲内の場合
に、１チを越えても同様の密度の焼結体が得られるのみ
でなく、Ｃが高いことにより潤滑性が増し、耐摩耗性が
よくなシ、軸受材などに適したものとなる。しかしＣは
あまり多過ぎると密度が下るので上限は５チまでである
。これにより焼結体の密度はエンジニアリング材料とし
て十分な強度をもつ３．０５．９ ／ｃｍ３以上となる
。
に、１チを越えても同様の密度の焼結体が得られるのみ
でなく、Ｃが高いことにより潤滑性が増し、耐摩耗性が
よくなシ、軸受材などに適したものとなる。しかしＣは
あまり多過ぎると密度が下るので上限は５チまでである
。これにより焼結体の密度はエンジニアリング材料とし
て十分な強度をもつ３．０５．９ ／ｃｍ３以上となる
。
本発明においてＳｔＣはα、β、その混合系いずれでも
可能である。
可能である。
次に焼結体の製法について説明する。
ＳｉＣは高純度の微粉、好ましくは９部チ以上、５μｍ
以下のものを用いる。それにはシリカの炭素還元による
ＳｉＣを粉砕したもの、或いは有機ケイ素化合物の熱分
解による微粒のＳｉＣなどが適する。
以下のものを用いる。それにはシリカの炭素還元による
ＳｉＣを粉砕したもの、或いは有機ケイ素化合物の熱分
解による微粒のＳｉＣなどが適する。
Ｂは単体の粉末、あるいはＢ４Ｃ等の粉末を使用する。
Ａｌはアトマイズ粉の外、化合物としてＡｌＮ 。
Ａｌ２０３等を用いることもできる。化合物の場合、焼
結体中においてＢ 、 Ａｌとして前記した範囲になる
ようにする必要がある。これらの添加物も分散性をよく
するためできるだけ細かいものを使用する。
結体中においてＢ 、 Ａｌとして前記した範囲になる
ようにする必要がある。これらの添加物も分散性をよく
するためできるだけ細かいものを使用する。
炭素はカーがンブラック等の粉末をポリビニルアルコー
ル等に分散したものを用いることもできるが、液状のフ
ェノール樹脂等を原料組成物に添加し、成形後の焼結中
に樹脂を炭化して炭素を残留させる方法が望ましい。残
留炭素の量は樹脂の濃度、添加量等によシ調整する。樹
脂を用いる方法だと原料中における分散性がよいので樹
脂が均一に分布し、従って、焼結体にムラが生じない。
ル等に分散したものを用いることもできるが、液状のフ
ェノール樹脂等を原料組成物に添加し、成形後の焼結中
に樹脂を炭化して炭素を残留させる方法が望ましい。残
留炭素の量は樹脂の濃度、添加量等によシ調整する。樹
脂を用いる方法だと原料中における分散性がよいので樹
脂が均一に分布し、従って、焼結体にムラが生じない。
以上の各原料を配合するが、原料の種類、例えばＡｌは
焼結中に１部揮散し、減少するので余分に配合する必要
がある。これらの原料組成物と焼結体の組成との関係に
ついては定められた焼結条件のもとで予じめ把握してお
けば、目標とする組成の焼結体を容易に得ることができ
る。
焼結中に１部揮散し、減少するので余分に配合する必要
がある。これらの原料組成物と焼結体の組成との関係に
ついては定められた焼結条件のもとで予じめ把握してお
けば、目標とする組成の焼結体を容易に得ることができ
る。
配合物はＰＶＡ水溶液、 ＰＥＧ水溶液、フェノール樹
脂溶液等を加えて十分よく混合する。ＰＶＡ 。
脂溶液等を加えて十分よく混合する。ＰＶＡ 。
ＰＥＧは炭化残留物が殆んどないので、カーボンブラッ
ク等の炭素粉末を配合物に含有させておくことが必要で
ある。
ク等の炭素粉末を配合物に含有させておくことが必要で
ある。
結合材を混合した配合物は所望の形状に成形する。成形
は通常１〜２トン／α２程度加圧して行なう。
は通常１〜２トン／α２程度加圧して行なう。
焼結はアルゴン等の不活性雰囲気下で１８００〜２３０
０℃で行なえばよい。焼結は加圧でも勿論可能であるが
、無加圧でも前記した密度の焼結体が得られるので、複
雑な形状の焼結体を得るのに都合がよい。
０℃で行なえばよい。焼結は加圧でも勿論可能であるが
、無加圧でも前記した密度の焼結体が得られるので、複
雑な形状の焼結体を得るのに都合がよい。
（ホ）実施例
原料ＳｉＣは純度９５係以上２粒度２．５μｍ以下のも
のを使用した。Ｂ源はＢ４Ｃを、Ａｌとしてはアトマイ
ズＡｌ、 ＡｌＮ 、 Ａｌ２０３を使用した。またＣ
はカーボンブラック、フェノール樹脂として用い、カー
ボンブラックの場合はＳｉＣ１００重量部にＰＶＡ２部
を水と共に加えて結合材とし、フェノール樹脂は結合材
兼炭素源とした。
のを使用した。Ｂ源はＢ４Ｃを、Ａｌとしてはアトマイ
ズＡｌ、 ＡｌＮ 、 Ａｌ２０３を使用した。またＣ
はカーボンブラック、フェノール樹脂として用い、カー
ボンブラックの場合はＳｉＣ１００重量部にＰＶＡ２部
を水と共に加えて結合材とし、フェノール樹脂は結合材
兼炭素源とした。
これらの配合組成は以下の通り。
（以下余
上記の配合物をよく混合した後、金型に入れ２トン／ｃ
ｒｎ２の圧力で成形し、厚さ６咽、直径５０瓢の円板に
した。
ｒｎ２の圧力で成形し、厚さ６咽、直径５０瓢の円板に
した。
これをアルコ８ン雰囲気中、無加圧下２１ＱＯ℃で６０
分間加熱し、焼結を行なった。得られた結果は以下の通
り。
分間加熱し、焼結を行なった。得られた結果は以下の通
り。
（以下余白）
上記において、Ｂ 、 ｋＡはＩＣＰＱ法により測定し
た。またＣはＪＩＳＲ６１２４の方法によった。摩耗率
の測定は２１のＡｌ２０３ｙｌｒ−ルミルＫＳｉＣＩ−
／Ｌ／１ ｋｇを水０．８１とともに入れ１００ ｒｐ
ｍで４８ｈｒ運転する。運転終了後ボールを乾燥し重量
減少を百分率で表わしたものである。
た。またＣはＪＩＳＲ６１２４の方法によった。摩耗率
の測定は２１のＡｌ２０３ｙｌｒ−ルミルＫＳｉＣＩ−
／Ｌ／１ ｋｇを水０．８１とともに入れ１００ ｒｐ
ｍで４８ｈｒ運転する。運転終了後ボールを乾燥し重量
減少を百分率で表わしたものである。
（へ）効果
本発明によれば従来不可能とされていた組成でＳｉＣの
高密度焼結体を得ることに成功したものであり、しかも
従来に見られない潤滑特性をもった焼結体とすることが
できた。
高密度焼結体を得ることに成功したものであり、しかも
従来に見られない潤滑特性をもった焼結体とすることが
できた。
Claims (1)
- 重量基準でＢが０．０５〜１．０％、Ｃが１．０を越
え、５％以下、Ａｌが０．０１〜１．０％、Ａｌ＋Ｂが
０．１５〜２％であって、見掛密度が３．０５ｇ／ｃｍ
＾３以上である炭化ケイ素焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60204382A JPS6265974A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 炭化ケイ素焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60204382A JPS6265974A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 炭化ケイ素焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265974A true JPS6265974A (ja) | 1987-03-25 |
Family
ID=16489602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60204382A Pending JPS6265974A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 炭化ケイ素焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6265974A (ja) |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP60204382A patent/JPS6265974A/ja active Pending
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