JPS63117966A - 窒化ボロン系焼結体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、窒化ボロン系焼結体の製造方法に係わるもの
である。

〈従来の技術〉 ＢＮ粉末は、本来焼結性の悪い粉末である。

このために、従来では一部の酸化物を焼結助剤として添
加し、ホットプレスで製造している。

この結果、従来品は高純度のものが得にくい上に、値段
も高くまた形状の複雑なものは、製造が困難であった。

本発明者は、この様な問題点に鑑みて鋭意研究を行った
結果、先に次の様な新しい知見を得た。

即ち、 １）ＢＮ成分の原料粉末を、アモルファスＢＮあるいは
焼結過程で、アモルファスＢＮを生成する粉末で置換え
ていくと、焼結助剤なしで、しかも常圧焼結で密度が高
いものが得られる。

２）ＢＮ成分の出発原料の全量を、上記アモルファスＢ
ＮあるいはアモルファスＢＮを生成する粉末で置換える
こともできることを見出した。

この結果、高純度のＢＮ焼結体が常圧焼結でも得られる
様になり、また複雑形状品でも自由に作れる様になった
。

そして実用的には、従来のホットプレス品のかなりな部
分を、この発明品で代替できる可能性がでてきたが、強
度はホットプレス品に多少及ばなかった。

〈発明が解決する問題点〉 本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とする所は、主として強度と密度に関して先の発明
の問題点を改良することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者は、次の様な新しい知見を得た。

即ち、 （１）アモルファスＢＮあるいはアモルファスＢＮを生
成する粉末を、ＢＮ成分の原料粉末の必須成分として使
用する先の発明に更に、（２）　Ｓ　ｉ　Ｃ又はＳｉＣ
を生成する成分、あるいはＳｉＣを含む成分な助剤とし
て添加すると、上記した問題点が改良されることを見出
した。

本発明は、この新しい知見を基になされたものである。

〈作　　用〉 （成分原料のアモルファスＢＮＯ量） 本発明では、アモルファスＢＮあるいは焼結過程でアモ
ルファスＢＮを生成する粉末を出発原料の必須成分にす
ることが前提であるが、この量は少なくとも５％以上が
好ましい。

アモルファスＢＮとアモルファスＢＮを生成する粉末の
配合割合に特別な制約はなく、どちらか一方単独でも本
発明の効果に変りはないが、両方が混在すると割れの発
生率が減少する。

量的には、アモルファスＢＮを生成する粉末が５％を越
えてくるとこの傾向は顕著になる。

焼成中にアモルファスＢＮを生成する粉末として代表的
なものは、Ｂ粉末である。

Ｂは窒化雰囲気で加熱すると、比較的低い温度でアモル
ファスＢＮに変化し、更に温度が高くなると、安定な結
晶質のＢＮになる。

従ってＢは、焼結温度以下の温度ですでにアモルファス
ＢＮに変化し、焼結反応は実質的にはアモルファスＢＮ
粉末の焼結と同じ様な形になる。

（ＳｉＣ又はＳｉＣを生成する成分あるいはＳｉＣを含
む成分のＩｉ）好ましい範囲は、０．５〜２０％である
。

下限値以下では強度の改善効果が低く、上限以上ではＢ
Ｎ焼結体としての本来の性能が阻害されてくるので好ま
しくない。

添加のしかたは、ＳｉＣ又はＳｉＣを生成する成分ある
いはＳｉＣを含む成分を粉末のかたちでＪＩＪ料粉末に
混合する。

ＳｉＣを生成する成分には、ＳｌとＣの混合粉末がある
。

ＳｉＣを含む成分には、代表的なものとして炭化ケイ素
アルミニウムがある。

なお本発明は、を化ボロンの単体のみならず、これに他
のセラミック例えば窒化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ
等の酸化物が混在されたものにも適用できる。

〈実施例〉 実施例１ 原料粉末 結晶質ＢＮ：５０％ アモルファスＢＮ：５０％ ＳｉＣ：１５％ 成　　形 上記粉末をプレス成形し、５０Ｘ５０Ｘ１０闘の板体に
成形した。

焼結 上記成形体を還元窒化雰囲気（ＮＨ３＋Ｎｊ）で１７０
０℃で焼結した。

材料特性 密　　度　：　　１．６５　　ｇ／ｃＴｎ曲げ強度　：
　　７．００　ｋｇ　／Ｉ１ｍ因みにＳｉＣ無添加のも
のは 密　　度　：１．５０ｇ／■ 曲げ強度　：　　４．００　ｋｇ　／ｍｍである。

実施例２ 原料粉末 アモルファスＢＮ　　：　　８０％ Ｂ　　　　　　　：　２０％ ＳｉＣ：１０％ 成形、焼結は実施例１に同じ。

材料特性 密　　度　：１．６５ｇ／ｅ＋ｎ 曲げ強度　：　　８．００　ｋｇ　／ｍｍであった。

実施例３ 原料粉末 Ｂ：１００％ ＳｉＣ：　　　１５％ 成形、焼結は実施例１に同じ。

材料特性 密　　度　：　　１．３０　　ｇｌｃＷ１曲げ強度　：
　　４．００　ｋｇ　／＋ｎｍであった。

実施例へ 原料粉末 アモルファスＢＮ　　：　　６０％ Ｂ　　　　　　　：　４０％ ３皿３Ｎ４：５％ ＳｉＣ：　　　５％ 成形 上記粉末を鋳込み成形によって、１０１０Ｘ１０Ｘ５０
の棒体に成形した。

焼結 上記成形体を、還元窒化雰囲気で１７００℃で焼結した
。

密　　度　：１．６０ｇ／印 曲げ強度　：　　６．５０　ｋｇ　／ｎｍ〈発明の効果
〉 １）常圧焼結でも密度、強度の高いＢＮ焼結体が得られ
る。

２）高密度の複雑形成体が容易に製造できる。

３）安価に製造できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、窒化ボロン系焼結体の製造に際し、該ＢＮ成分の出
   発原料の必須成分として、アモルファスＢＮ粉末あるい
   は焼結過程で、アモルファスＢＮを生成する粉末を用い
   ると共に、出発原料の中にＳｉＣ又はＳｉＣを生成する
   成分あるいはＳｉＣを含む成分を添加することを特徴と
   する窒化ボロン系焼結体の製造方法。 ２、上記アモルファスＢＮあるいはアモルファスＢＮを
   生成する粉末の割合が、該ＢＮ成分の原料粉末の少なく
   とも５％以上である特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 ３、上記ＳｉＣ又はＳｉＣを生成する成分、あるいはＳ
   ｉＣを含む成分の割合が、出発原料の総量の０．２〜４
   ０％である、特許請求の範囲第１項、第２項に記載の方
   法。