JPS63123872A - ＺｒＢ↓２系複合セラミツクス - Google Patents
ＺｒＢ↓２系複合セラミツクスInfo
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- JPS63123872A JPS63123872A JP61268572A JP26857286A JPS63123872A JP S63123872 A JPS63123872 A JP S63123872A JP 61268572 A JP61268572 A JP 61268572A JP 26857286 A JP26857286 A JP 26857286A JP S63123872 A JPS63123872 A JP S63123872A
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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】
〔産業上の利用分野］
本発明は、溶解用ルツボや溶湯処理関連部材等のように
、耐溶損性、耐熱衝撃性、耐摩耗性等の特性が要求され
る高温耐食性部材に適用される硼化ジルコニウム（Ｚｒ
Ｂ、）系複合セラミックスに関する。
、耐溶損性、耐熱衝撃性、耐摩耗性等の特性が要求され
る高温耐食性部材に適用される硼化ジルコニウム（Ｚｒ
Ｂ、）系複合セラミックスに関する。
８１０は高温強度は高いが、熱伝導率、熱膨張率が大き
いため、８１０を副成分としたｚｒＢ！系セラミックス
が開発された。（例えば、特開昭６１−２６５７０号公
報、特開昭６１−２１９７９号公報等参照）。
いため、８１０を副成分としたｚｒＢ！系セラミックス
が開発された。（例えば、特開昭６１−２６５７０号公
報、特開昭６１−２１９７９号公報等参照）。
しかし、８１０を副成分としたｚｒＢ！系セラミックス
は耐熱衝撃性に劣るという難点があシまた溶融金属に対
する耐食性の点でも満足すべきものではない。
は耐熱衝撃性に劣るという難点があシまた溶融金属に対
する耐食性の点でも満足すべきものではない。
さらに、通常用いられているＢ ｉ、Ｎ４やＳｉＯは耐
熱衝撃性、耐溶湯性共に劣るという問題がある。
熱衝撃性、耐溶湯性共に劣るという問題がある。
本発明は、優れた耐熱衝撃性、耐溶湯性、耐摩耗性を有
する硼化ジルコニウム系複合セラミックスを提供するこ
とを目的とする。
する硼化ジルコニウム系複合セラミックスを提供するこ
とを目的とする。
本発明は、Ｅｉｉ、Ｎ、及びＢＮを夫々１〜４８重量％
とＹＩＯＩ 、 ０ｅＯ１などの希土類元素酸化物１種
又は２種以上１〜１５重量％よりなシ、かつｓｉ、Ｎ４
とＢＮと希土類元素酸化物の合計量が５〜５０重量％で
あって、残部がＺｒＢ１よシなるととを特徴とするＺｒ
Ｂ！系複合セラミックスに関する。
とＹＩＯＩ 、 ０ｅＯ１などの希土類元素酸化物１種
又は２種以上１〜１５重量％よりなシ、かつｓｉ、Ｎ４
とＢＮと希土類元素酸化物の合計量が５〜５０重量％で
あって、残部がＺｒＢ１よシなるととを特徴とするＺｒ
Ｂ！系複合セラミックスに関する。
本発明の硼化ジルコニウム系複合セラミックスは、硼化
ジルコニウム（Ｚｒ（転）を主成分とし、副成分として
、熱伝導率、熱膨張率共に小さいＢｉ、Ｎ、とＢＮの他
、焼結促進のため、Ｙ２Ｏ２、０１１０１等の希土類元
素酸化物を複合化したものである。
ジルコニウム（Ｚｒ（転）を主成分とし、副成分として
、熱伝導率、熱膨張率共に小さいＢｉ、Ｎ、とＢＮの他
、焼結促進のため、Ｙ２Ｏ２、０１１０１等の希土類元
素酸化物を複合化したものである。
本発明の複合セラミックスは、特定の製法により得られ
るものに限定されるものではない。
るものに限定されるものではない。
また、混合原料の粒度は１０μ惰以下がよく、好ましく
は平均粒径１μ惰以下にまで調整しておくのがよく、ま
た可及的に純度の高い原料を用いるのがよい。混合原料
にアルコール等の非酸化性溶媒及び分散剤、結合剤を適
量添加後、均一に混練し、造粒乾燥によシ成形原料とす
る。これを加圧成形（例えば、Ｏ工Ｐ）後％ ｙ、等の
非酸化性雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度域で
加圧焼結し、余分のアルコール、水分及び結合剤を除去
して複合セラミックス焼結体とする。
は平均粒径１μ惰以下にまで調整しておくのがよく、ま
た可及的に純度の高い原料を用いるのがよい。混合原料
にアルコール等の非酸化性溶媒及び分散剤、結合剤を適
量添加後、均一に混練し、造粒乾燥によシ成形原料とす
る。これを加圧成形（例えば、Ｏ工Ｐ）後％ ｙ、等の
非酸化性雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度域で
加圧焼結し、余分のアルコール、水分及び結合剤を除去
して複合セラミックス焼結体とする。
’１ｘｏｓ ｅ ＯｅＯなどの希土類元素酸化物が１重
量−以下では、主成分である難焼結性のＺｒＢｚやＥｌ
ｉ、Ｎ、、ＥＮ等を結合するには不十分であり、強度不
足となる。また、ＥＮは１重量係以下では十分な耐酸化
、耐食性が得られず、またＳ ｉ、 Ｎ、が１重ｆｔチ
以下では耐酸化性及び高密度化が困難となる。
量−以下では、主成分である難焼結性のＺｒＢｚやＥｌ
ｉ、Ｎ、、ＥＮ等を結合するには不十分であり、強度不
足となる。また、ＥＮは１重量係以下では十分な耐酸化
、耐食性が得られず、またＳ ｉ、 Ｎ、が１重ｆｔチ
以下では耐酸化性及び高密度化が困難となる。
次に、ｙ、ｏ、、 ＣｅＯ，などの希土類元素酸化物は
その配合量の増加によシラ５重１１％を越えるとＺｒＢ
、粒子間のガラス相の増加により強度が劣化し、又ＢＮ
は４８重量係以上では焼結困難となシ高密度品が得られ
ず、強度劣化を招く。また８１、Ｎ、は４重重量％をこ
えると、耐食性が劣化する。
その配合量の増加によシラ５重１１％を越えるとＺｒＢ
、粒子間のガラス相の増加により強度が劣化し、又ＢＮ
は４８重量係以上では焼結困難となシ高密度品が得られ
ず、強度劣化を招く。また８１、Ｎ、は４重重量％をこ
えると、耐食性が劣化する。
これらの理由によシ、希土類元素酸化物とＢ ｉ、Ｎ、
とＢＮの合計量は５〜５０１ｉ量チの範囲とすべきであ
る。
とＢＮの合計量は５〜５０１ｉ量チの範囲とすべきであ
る。
焼結体の製造における焼結温度は１６００’Ｃ以下では
、得られる焼結体の十分なち密化が起こらず、また１？
０ＣＩＣを超えると、Ｂ ｉ、Ｎ４の分解が起こりち密
化を阻害する。
、得られる焼結体の十分なち密化が起こらず、また１？
０ＣＩＣを超えると、Ｂ ｉ、Ｎ４の分解が起こりち密
化を阻害する。
さらに本発明の複合セラミックスの成分として少量のＡ
ｔ、Ｏ，、ＭｇＯを添加することも妨げない。
ｔ、Ｏ，、ＭｇＯを添加することも妨げない。
以下に１実施例を示す。
〔実施例１〕
（８５ｗｔｌ ） ＺｒＢ１− （５ｗｔｌ ）ＢＮ
（５ｗｔ＊）ＥｌｉＪ４ （５ｖｔ４Ｉ） ＹｔＯ
ｓ の組成となるように混合した原料粉末を、分散剤
と結合剤とを含有した有機溶媒の存在下において均一に
混練し、この混線物を加圧成形機（Ｃ工Ｐ）を用いて４
０００に９ｆ／♂で成形後、非酸化性雰囲気下で■工Ｐ
により２，０００ｋｇｆ／ｉ、 １８５０℃の条件下で
加圧焼結した。
（５ｗｔ＊）ＥｌｉＪ４ （５ｖｔ４Ｉ） ＹｔＯ
ｓ の組成となるように混合した原料粉末を、分散剤
と結合剤とを含有した有機溶媒の存在下において均一に
混練し、この混線物を加圧成形機（Ｃ工Ｐ）を用いて４
０００に９ｆ／♂で成形後、非酸化性雰囲気下で■工Ｐ
により２，０００ｋｇｆ／ｉ、 １８５０℃の条件下で
加圧焼結した。
〔実施例２〕
（６５ｖｔ％ ） ＺｒＢ、 −（２０ｗｔｌ ）ＢＮ
−（１０ｗｔ％）ｓｉ、ａ、 −（５ｗｔｌ ） Ｙ、
Ｏ，の組成よシなる複合セラミックスを、実施例１と同
様の方法で製造した。
−（１０ｗｔ％）ｓｉ、ａ、 −（５ｗｔｌ ） Ｙ、
Ｏ，の組成よシなる複合セラミックスを、実施例１と同
様の方法で製造した。
（８５ｗｔｌ ）ＺｒＢ１− （５ｗｔｌ）ＢＮ −（
ｓｗｔ％）Ｓｉ３Ｎ４− （５ｖｒｔ４ ） ＯｅＯ，
の組成よシなる複合セラミックスを上記実施例１と同様
の方法で製造した。
ｓｗｔ％）Ｓｉ３Ｎ４− （５ｖｒｔ４ ） ＯｅＯ，
の組成よシなる複合セラミックスを上記実施例１と同様
の方法で製造した。
〔比較例１〕
（９０ｗｔｌ ）ＺｒＢ２ （５ｗｔｌ）８１３Ｎ４
（５ｗｔｌ ）Ｙ、０．の組成よりなる複合セラミ
ックスを上記実施例１と同様の方法で製造した。
（５ｗｔｌ ）Ｙ、０．の組成よりなる複合セラミ
ックスを上記実施例１と同様の方法で製造した。
〔比較例２〕
（９５ｗｔｌ ）ｚｒＢ！（５ｗｔｌ ）Ｓｉ３Ｎ＋の
組成よりなる複合セラミックスを上記実施例１と同様の
方法で製造した。
組成よりなる複合セラミックスを上記実施例１と同様の
方法で製造した。
（９５ｗｔｌ）ＺｒＢ！−（５ｗｔｌ） ＳｉＯの組成
よりなる複合セラミックスを上記実施例１と同様の方法
で製造した。
よりなる複合セラミックスを上記実施例１と同様の方法
で製造した。
〔比較例４及び５〕
ＳｉＯ単独、８１．Ｎ、単独で実施例１と同様な方法で
製造した。
製造した。
以上、実施例１〜５．比較例１〜５の複合セラミックス
を１２０００で１０分間保持後、水冷するという処理を
繰り返し実施したととる下表の結果が得られた。
を１２０００で１０分間保持後、水冷するという処理を
繰り返し実施したととる下表の結果が得られた。
また普通鋼（Ｃ含有量α３０重量％）の溶湯に６０分間
浸漬した結果も併せて下表に示した。
浸漬した結果も併せて下表に示した。
本発明のＺｒＢｚ系複合セラミックスは従来のセラミッ
クス及び同種複合セラミックスより耐熱衝撃性及び耐溶
湯性に秀れた特性を有する。
クス及び同種複合セラミックスより耐熱衝撃性及び耐溶
湯性に秀れた特性を有する。
復代理人 内 １） 明
復代理人 森 原 亮 −
復代理人 安 西 篤 夫
Claims (1)
- Ｓｉ＿２Ｎ＿４番及びＢＮを夫々１〜４８重量％とＹ
＿２Ｏ＿３、ＣｅＯ＿２へなどの希土類元素酸化物１種
又は２種以上１〜１５重量％よりなり、かつＳｉ＿３Ｎ
＿４とＢＮと希土類元素酸化物の合計量が５〜５０重量
％であつて、残部がＺｒＢ＿２よりなることを特徴とす
るＺｒＢ＿２系複合セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268572A JPS63123872A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | ＺｒＢ↓２系複合セラミツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268572A JPS63123872A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | ＺｒＢ↓２系複合セラミツクス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63123872A true JPS63123872A (ja) | 1988-05-27 |
Family
ID=17460382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61268572A Pending JPS63123872A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | ＺｒＢ↓２系複合セラミツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63123872A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031027A3 (en) * | 2003-09-24 | 2005-08-18 | Gen Electric | Container for evaporation of emtal and method for manufacture thereof |
| CN106800414A (zh) * | 2015-11-26 | 2017-06-06 | 中国科学院金属研究所 | 原位反应制备含氮化硼的超高温陶瓷基复合材料的方法 |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP61268572A patent/JPS63123872A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031027A3 (en) * | 2003-09-24 | 2005-08-18 | Gen Electric | Container for evaporation of emtal and method for manufacture thereof |
| CN106800414A (zh) * | 2015-11-26 | 2017-06-06 | 中国科学院金属研究所 | 原位反应制备含氮化硼的超高温陶瓷基复合材料的方法 |
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