JPS6296365A - 炭化珪素焼結体の製造方法 - Google Patents
炭化珪素焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6296365A JPS6296365A JP60237972A JP23797285A JPS6296365A JP S6296365 A JPS6296365 A JP S6296365A JP 60237972 A JP60237972 A JP 60237972A JP 23797285 A JP23797285 A JP 23797285A JP S6296365 A JPS6296365 A JP S6296365A
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- carbide sintered
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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、高温における鉄材との反応による焼付きを低
減した製鉄用高温構造部材に好適な高強度炭化珪素焼結
体の製造方法に関する。
減した製鉄用高温構造部材に好適な高強度炭化珪素焼結
体の製造方法に関する。
炭化珪素は共有結合性の強い物質であり、そのため上述
のように優れた高温特性を示すものであるが、半面典型
的な難焼結材料の１つであり、緻密な焼結体を得るには
一般に焼結助剤の添加を必要とし、そのため例えば特開
昭４９−７３１１号公報。
のように優れた高温特性を示すものであるが、半面典型
的な難焼結材料の１つであり、緻密な焼結体を得るには
一般に焼結助剤の添加を必要とし、そのため例えば特開
昭４９−７３１１号公報。
特開昭５６−９２１６３号公報に記載されているように
、Ｂ、 ＡＩ、 Ｍｇ、 ＡＩＮ、 Ｂｅｄ、 Ａｌ２
Ｏ３等の化合物を焼結助剤として添加することが行われ
ている。
、Ｂ、 ＡＩ、 Ｍｇ、 ＡＩＮ、 Ｂｅｄ、 Ａｌ２
Ｏ３等の化合物を焼結助剤として添加することが行われ
ている。
しかしながら、炭化珪素焼結体からなる構造材は、高温
においてしばしば鉄鋼等の金属やその酸化物と反応し、
焼付き（融着）、溶損等をおこし、必ずしも本来の優れ
た特性を充分に発揮できないという問題がある。
においてしばしば鉄鋼等の金属やその酸化物と反応し、
焼付き（融着）、溶損等をおこし、必ずしも本来の優れ
た特性を充分に発揮できないという問題がある。
本発明の目的は、炭化珪素本来の優れた緒特性を劣化す
ることな（、鉄鋼、酸化鉄との反応性をなくし、高温の
鉄材、酸化鉄等が直接ないし間接的に接触する例えば製
鉄、製鋼プラントの構成部材として、とくに熱処理炉ロ
ールの耐ビルドアツプ材として好適な炭化珪素焼結体を
実現することにある。
ることな（、鉄鋼、酸化鉄との反応性をなくし、高温の
鉄材、酸化鉄等が直接ないし間接的に接触する例えば製
鉄、製鋼プラントの構成部材として、とくに熱処理炉ロ
ールの耐ビルドアツプ材として好適な炭化珪素焼結体を
実現することにある。
本発明はかかる炭化珪素焼結体において、焼結助剤とし
て）ＩｇあるいはＭｇ含有化合物を用いたものは、Ｆｅ
あるいはＦｅＯとの反応活性がなく焼付き。
て）ＩｇあるいはＭｇ含有化合物を用いたものは、Ｆｅ
あるいはＦｅＯとの反応活性がなく焼付き。
溶損等が生じないという現象の発見に基づくものである
。
。
Ｍ、化合物としては、ｈｇ炭化物、 Ｍｇ硼化物、 ？
Ｉｇ窒化物等Ｍｇ供給源かつ焼結促進剤として機能する
化合物が最も効果があり、数μ鋼板下の粉末状として、
焼結原料中に均一に添加する。
Ｉｇ窒化物等Ｍｇ供給源かつ焼結促進剤として機能する
化合物が最も効果があり、数μ鋼板下の粉末状として、
焼結原料中に均一に添加する。
その添加量は焼結原料中に５重量％添加したとき十分に
その効果を発揮することができる。但し、５０重量％以
上添加したときには、焼結体の性能が不十分であるので
、望ましくは２０重量％以下に抑える必要がある。
その効果を発揮することができる。但し、５０重量％以
上添加したときには、焼結体の性能が不十分であるので
、望ましくは２０重量％以下に抑える必要がある。
そして、かかるＦＩｇあるいはＭｇ含有化合物の添加の
効果は先に本願出願人が特開昭６０−１６８６８号で開
示した有機珪素ポリマーを使用する焼結方法を適用する
場合に焼結助剤としてＭｇあるいはＭｇ含有化合物を用
いた場合に最も有効である。
効果は先に本願出願人が特開昭６０−１６８６８号で開
示した有機珪素ポリマーを使用する焼結方法を適用する
場合に焼結助剤としてＭｇあるいはＭｇ含有化合物を用
いた場合に最も有効である。
さらに、他のＡ１化合物および硼素化合物等の焼結助剤
を併用しても同等差支えない。
を併用しても同等差支えない。
また、本発明においては、Ｂ、Ｓｉ及びＯからなり、Ｓ
ｉの側鎖の少なくとも一部にフェニル基を有するポリボ
ロシロキサンを添加混合し重合させて得られた有機珪素
ポリマーを含む有機質結合材を使用する。
ｉの側鎖の少なくとも一部にフェニル基を有するポリボ
ロシロキサンを添加混合し重合させて得られた有機珪素
ポリマーを含む有機質結合材を使用する。
有機珪素ポリマーとしては、具体的には主骨格が主にＳ
ｉ−Ｃ結合からなり、側鎖あるいは主骨格の一部にＢを
含む有機高分子化合物で、１０００℃以上の温度で側鎖
が分解して極く微細なＳｉＣの結晶を析出するものを使
用する。
ｉ−Ｃ結合からなり、側鎖あるいは主骨格の一部にＢを
含む有機高分子化合物で、１０００℃以上の温度で側鎖
が分解して極く微細なＳｉＣの結晶を析出するものを使
用する。
本発明における有機珪素ポリマーの添加は、それ自体は
ＳｉＣ焼結体の耐Ｆ ｅ ＋ 耐ＦａＯ性を向上させる
ものではないが、焼結活性を増大し、焼結体の強度およ
び靭性を向上させる機能があり、熱間における外力によ
って誘発される割れを防止する。
ＳｉＣ焼結体の耐Ｆ ｅ ＋ 耐ＦａＯ性を向上させる
ものではないが、焼結活性を増大し、焼結体の強度およ
び靭性を向上させる機能があり、熱間における外力によ
って誘発される割れを防止する。
本発明は有機珪素ポリマーの上記の添加効果とＭｇ化合
物添加による耐Ｆ ｅ ＋ 耐ＦｅＯ性の付与効果の複
合により成り立っている。
物添加による耐Ｆ ｅ ＋ 耐ＦｅＯ性の付与効果の複
合により成り立っている。
有機珪素ポリマーの添加量は出発原料１００重量部に対
して２重量部以上である必要がある。これより少ないと
ＳｉＣ焼結体の割れを十分に防止することができず、Ｍ
ｇ化合物の添加による耐食性の向上のみでは実用部材と
して使用できない。また、有機珪素ポリマーの添加量が
３０重量部を超えると割れに対する抵抗力は増大するが
、価格的に不利になるばかりか、焼結体の密度１強度が
不十分になる。本発明において最も効果的な有機珪素ポ
リマーの添加量は出発原料１００重量部に対して５〜１
０重量部である。
して２重量部以上である必要がある。これより少ないと
ＳｉＣ焼結体の割れを十分に防止することができず、Ｍ
ｇ化合物の添加による耐食性の向上のみでは実用部材と
して使用できない。また、有機珪素ポリマーの添加量が
３０重量部を超えると割れに対する抵抗力は増大するが
、価格的に不利になるばかりか、焼結体の密度１強度が
不十分になる。本発明において最も効果的な有機珪素ポ
リマーの添加量は出発原料１００重量部に対して５〜１
０重量部である。
以下実施例によって、本発明を具体的に説明する。
実施例
平均粒径０．４ μ曙のα−５ｉＣ粉末１００重量部に
対して、焼結助剤として平均粒径２μ糟の窒化マグネシ
ウムをＳｉＣ総量の１００重量部に対して１．６重量部
、有機珪素ポリマー７重量部、ノボラック型フェノール
樹脂５．６重量部を加え、有機溶媒中で混合した後、乾
燥、成形し、Ａｒ雰囲気中２１００°Ｃまで加熱して、
ｔｏ ｘ ２０ ｘ ４０−の焼結体を得た。
対して、焼結助剤として平均粒径２μ糟の窒化マグネシ
ウムをＳｉＣ総量の１００重量部に対して１．６重量部
、有機珪素ポリマー７重量部、ノボラック型フェノール
樹脂５．６重量部を加え、有機溶媒中で混合した後、乾
燥、成形し、Ａｒ雰囲気中２１００°Ｃまで加熱して、
ｔｏ ｘ ２０ ｘ ４０−の焼結体を得た。
得られた焼結体は３．Ｌ３．／ｃａ３の密度を有し１３
００℃の３点曲げ強度は平均１０ｋｇ／ｍｍ２であった
。
００℃の３点曲げ強度は平均１０ｋｇ／ｍｍ２であった
。
比較例として、平均粒径２μ鶴の窒化アルミニウムを２
．０重量部添加して、他の条件は同様にして密度３．１
５ ｇ／ｃ＋ａ３、平均３点曲げ強度１０ ｋｇ／１２
の焼結体、及び平均粒径２μｍの窒化アルミニウムを２
．０重量部添加して、有機珪素ポリマーは添加せずに他
の条件は同様にして密度３．０５ ｇ／ｃｍ” 、平均
３点曲げ強度６５ ｋｇ／ ｍｍ２の焼結体を得た。こ
れらの焼結体で１０ Ｘ ２０ Ｘ ４０ｍｍの比較試
料Φ〜■を作製した。
．０重量部添加して、他の条件は同様にして密度３．１
５ ｇ／ｃ＋ａ３、平均３点曲げ強度１０ ｋｇ／１２
の焼結体、及び平均粒径２μｍの窒化アルミニウムを２
．０重量部添加して、有機珪素ポリマーは添加せずに他
の条件は同様にして密度３．０５ ｇ／ｃｍ” 、平均
３点曲げ強度６５ ｋｇ／ ｍｍ２の焼結体を得た。こ
れらの焼結体で１０ Ｘ ２０ Ｘ ４０ｍｍの比較試
料Φ〜■を作製した。
これらの試料の全表面にＦｅＯのペレ・ノドを乗せて大
気中１２００℃で２時間加熱し耐食性を試験した。
気中１２００℃で２時間加熱し耐食性を試験した。
表
上記の表から明らかなように、有機ポリマーを添加した
ものは、ＦｅＯとの焼付きは軽度で、その中でもＭｇ２
Ｎ３を焼結助剤として添加した本発明の実施例に係る
試料は、ＦｅＯによる侵食と焼付きは認められない。
ものは、ＦｅＯとの焼付きは軽度で、その中でもＭｇ２
Ｎ３を焼結助剤として添加した本発明の実施例に係る
試料は、ＦｅＯによる侵食と焼付きは認められない。
本発明によって得られた炭化珪素焼結体は、鉄材と高温
で接触しても、ＦｅあるいはＦｅＯと反応することがな
く、溶着、溶損を生じることない。しかも、同等炭化珪
素焼結体そのものの特性を撰なうことがないので、鉄鋼
材の熱処理炉、熱間圧延機等の高温用構造部材として高
温セラミック・ガスタービン・ロータ、製鉄用セラミッ
ク・スキッドボタン、ロール等の高温構造材料やメカニ
カル・シール等の耐食耐摩耗部材等、エンジニアリング
・セラミックとして好適に用いることができる。
で接触しても、ＦｅあるいはＦｅＯと反応することがな
く、溶着、溶損を生じることない。しかも、同等炭化珪
素焼結体そのものの特性を撰なうことがないので、鉄鋼
材の熱処理炉、熱間圧延機等の高温用構造部材として高
温セラミック・ガスタービン・ロータ、製鉄用セラミッ
ク・スキッドボタン、ロール等の高温構造材料やメカニ
カル・シール等の耐食耐摩耗部材等、エンジニアリング
・セラミックとして好適に用いることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭化珪素粉末と焼結助剤と有機質結合材とからなる
混合物を成形した成形体を不活性雰囲気中で２０５０〜
２３５０℃の温度範囲で焼結する炭化珪素焼結体の製造
方法において、焼結助剤がＭｇおよび／またはＭｇ含有
化合物を含むことを特徴とする炭化珪素焼結体の製造方
法。 ２、Ｍｇ化合物がＭｇ窒化物であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の炭化珪素焼結体の製造方法
。 ３、有機質結合材がＢ、Ｓｉ及びＯからなり、Ｓｉの側
鎖の少なくとも一部にフェニル基を有するポリボロシロ
キサンを添加混合し重合させて得られた有機珪素ポリマ
ーであることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項に記載の炭化珪素焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237972A JPS6296365A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 炭化珪素焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237972A JPS6296365A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 炭化珪素焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6296365A true JPS6296365A (ja) | 1987-05-02 |
Family
ID=17023197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237972A Pending JPS6296365A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 炭化珪素焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6296365A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000328093A (ja) * | 1999-05-18 | 2000-11-28 | Konica Corp | 水系のインクジェットプリンタ用ヘッドクリーニング液 |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP60237972A patent/JPS6296365A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000328093A (ja) * | 1999-05-18 | 2000-11-28 | Konica Corp | 水系のインクジェットプリンタ用ヘッドクリーニング液 |
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