JPS63265867A - セラミツクス複合材料及びその製造方法 - Google Patents
セラミツクス複合材料及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS63265867A JPS63265867A JP62096729A JP9672987A JPS63265867A JP S63265867 A JPS63265867 A JP S63265867A JP 62096729 A JP62096729 A JP 62096729A JP 9672987 A JP9672987 A JP 9672987A JP S63265867 A JPS63265867 A JP S63265867A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aln
- added
- composite material
- bending strength
- whiskers
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
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】
[産業の利用分野]
本発明はSiCウィスカー強化AlN複合材料及びその
製造方法に係る。
製造方法に係る。
[従来の技術及び発明が解決しようとする問題点]従来
のAlN複合材料は、曲げ強さ、破壊靭性等が小さく、
構造材料として使用するのが困難であった。
のAlN複合材料は、曲げ強さ、破壊靭性等が小さく、
構造材料として使用するのが困難であった。
[問題点を解決するための手段]
本発明の目的は、曲げ強さ、破壊靭性等が大きく、構造
材料として使用し得るセラミックス複合材料を提供する
ことにある。
材料として使用し得るセラミックス複合材料を提供する
ことにある。
本発明によれば前記目的は、SiCウィスカーが混入さ
れていると共にAlNを主成分とすることを特徴とする
セラミックス複合材料、及び八INに焼結助剤としてY
2O3を前記AlNに対して1〜10Wt、%添加した
マトリックスに直径0.5〜2.5ミクロンのSiCウ
ィスカーを前記マトリックスの体積に対して10〜60
VOl、%添加し、前記ウィスカーが添加されたマト
リックスを焼成することを特徴とするセラミックス複合
材料の製造方法によって達成される。
れていると共にAlNを主成分とすることを特徴とする
セラミックス複合材料、及び八INに焼結助剤としてY
2O3を前記AlNに対して1〜10Wt、%添加した
マトリックスに直径0.5〜2.5ミクロンのSiCウ
ィスカーを前記マトリックスの体積に対して10〜60
VOl、%添加し、前記ウィスカーが添加されたマト
リックスを焼成することを特徴とするセラミックス複合
材料の製造方法によって達成される。
[作用]
AlNに焼結助剤としてY2O3をAlNに対して1〜
1014tJ添加したマトリックス粉末及び直径0.5
〜2.5ミクロン、長さ10〜80ミクロンのSiCウ
ィスガーをあらかじめボットミル等で十分に解砕したあ
と、これをボットミル等で湿式混合しス走 ラリ−とする。このスラリーを乾燥貿粒後、ホットプレ
ス等により焼結する。焼結温度及び焼結時間は通常、1
600℃〜1900℃及び15分〜2時間である。
1014tJ添加したマトリックス粉末及び直径0.5
〜2.5ミクロン、長さ10〜80ミクロンのSiCウ
ィスガーをあらかじめボットミル等で十分に解砕したあ
と、これをボットミル等で湿式混合しス走 ラリ−とする。このスラリーを乾燥貿粒後、ホットプレ
ス等により焼結する。焼結温度及び焼結時間は通常、1
600℃〜1900℃及び15分〜2時間である。
このとき、SiCウィスカーの体積率がマトリックスの
体積に対して10%未満では機械的特性の向上が充分で
はなく、60%以上では機械的特性がかえって低下する
。また焼結後の理論密度比が98.5%以上では曲げ強
さが低下する。
体積に対して10%未満では機械的特性の向上が充分で
はなく、60%以上では機械的特性がかえって低下する
。また焼結後の理論密度比が98.5%以上では曲げ強
さが低下する。
焼結助剤としてはY2O3を添加するが、Y2O3を1
0Wt、X以上添加すると曲げ強さが低下する。
0Wt、X以上添加すると曲げ強さが低下する。
本発明の複合材料に使用するSiCウィスカーは直径が
0.5〜2.5ミクロンであり、従来のウィスカーより
太いので靭性向上に有利である。
0.5〜2.5ミクロンであり、従来のウィスカーより
太いので靭性向上に有利である。
本発明によれば、AlN単体に比べて、曲げ強さ、破壊
靭性、硬さ等機械的特性は向上し、構造用材料として使
用可能なセラミックス複合材料が得られる。
靭性、硬さ等機械的特性は向上し、構造用材料として使
用可能なセラミックス複合材料が得られる。
[実施例]
八INに焼結助剤としてY2O3をAlNに対して1
t+t、x添加したマトリックスに、直径0,5〜2,
5ミクロンのSiCウィスカーをマトリックスの体積に
対してso VOl、%添加しかつ焼成したところ表の
ように機械的特性の向上が認められた。
t+t、x添加したマトリックスに、直径0,5〜2,
5ミクロンのSiCウィスカーをマトリックスの体積に
対してso VOl、%添加しかつ焼成したところ表の
ように機械的特性の向上が認められた。
表
次に、第1図、第2図、及び第3図には、AlNにY2
O3をAlNに対してi Wt、%添加したマド? リックス対して添加するウィスカーの体積率Vf(VO
1%)を変化させた場合のSiCウィスカー強化AlN
複合材料の曲げ強さ、Kic”vのそれぞれの値が0印
及び実線1で示されている。いずれの場合においてもウ
ィスカーの添加量が50 Vol、%の時に複合材料の
曲げ強さ、KJ。、HVの値が最大であり、またウィス
カーの添加量が10〜60 vow、%であれば、複合
材料の曲げ強さ、K、。、HVの値をAlN単体よりも
良好な値とし得る。
O3をAlNに対してi Wt、%添加したマド? リックス対して添加するウィスカーの体積率Vf(VO
1%)を変化させた場合のSiCウィスカー強化AlN
複合材料の曲げ強さ、Kic”vのそれぞれの値が0印
及び実線1で示されている。いずれの場合においてもウ
ィスカーの添加量が50 Vol、%の時に複合材料の
曲げ強さ、KJ。、HVの値が最大であり、またウィス
カーの添加量が10〜60 vow、%であれば、複合
材料の曲げ強さ、K、。、HVの値をAlN単体よりも
良好な値とし得る。
また、第4図には、AlNに添加するY2O3の重量率
(Wt、%)を変化させた場合のSiCウィスカー強化
AlN複合材料の曲げ強さの値が0印及び実線1で示さ
れている。但し、この場合のウィスカー添加量はマトリ
ックスの体積に対して25 VOl、%である。第4図
によれば、Y2O3の添加量が1〜10 Wt、%であ
れば、複合材料の曲げ強さの値をY2O3無添加のAl
Nよりも良好な値とし得る。
(Wt、%)を変化させた場合のSiCウィスカー強化
AlN複合材料の曲げ強さの値が0印及び実線1で示さ
れている。但し、この場合のウィスカー添加量はマトリ
ックスの体積に対して25 VOl、%である。第4図
によれば、Y2O3の添加量が1〜10 Wt、%であ
れば、複合材料の曲げ強さの値をY2O3無添加のAl
Nよりも良好な値とし得る。
[発明の効果]
本発明によれば、曲げ強さ、破壊靭性等が大きく、構造
材料として使用し得るセラミックス複合材料を提供し得
る。
材料として使用し得るセラミックス複合材料を提供し得
る。
第1図、第2図、及び第3図は、ウィスカーの体積率を
変化させた場合の本発明の複合材料の曲げ強さ、K
、Hのそれぞれの値を示すグラフ、c v 第4図は、Y2O3の重量率を変化させた場合の本発明
の複合材料の曲げ強さの値を示すグラフである。 1・・・・・・実線。 代理人弁理士 中 村 至 第1図 Vf (%) 第2図 Vf (%) 第30 Vf(’z−) 第4図 手続補正書 昭和62年7月21日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿
回1、事件の表示 昭和62年特許願第967
29号2、発明の名称 セラミックス複合材料及び
その製造方法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 東芝セラミックス株式会社5、補正命令
の日付 自 発 6、補正により増加する発明の数 8、補正の内容 (1) 明m−a中、特許請求の範囲を別紙のとおり
補正する。 (2) 回申、第5頁第8行目に「は曲げ強さが低下
する」とあるを、「あれば曲げ強さを満足な値とし得る
」と補正する。 (3) 回申、第6頁の表にrK (Mpa−f
l−JC とあるを、[K 1o(MPa −r創」と補正する。 (4) 回申、第6頁下から第2行目に「Klo」と
あるを「Klo」と補正する。 (5) 回申、第7頁第2行目、同頁第4行目、及び
第8頁第4行目に夫々「KjIC」とあるを「KIc」
と補正する。 2、特許請求の範囲 (1) SiCウィスカーが混入されていると共にA
lNを主成分とすることを特徴とするセラミックス複合
材料。 (2) 前記SiCウィスカーの直径が0.5〜2.
5ミクロンで、長さが10〜80ミクロンであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の材料。 (3) 理論密度比が98,5%以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の材料
。 (4) 前記AlNに焼結助剤としてY2O3が前記
AlNに対して1〜10wt、%添加されてなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか
に記載の材料。 (5) 前記Y2O3が添加された前記AlNに直径
0.5〜2.5ミクロンのSiCウィスカーが、前記Y
2O3が添加された前記AlNの体積に対して10〜6
0Vo l 、%添加されてなることを特徴とする特許
請求の範囲第4項に記載の材料。 (6) 曲げ強さが520HPaより大きいことを特
徴とする特許請求の範囲第1項から第5項のいずれかに
記載の材料。 (7) ’ K ICが3.3HPa −(’FFよ
りも大きいことを特徴とする特許請求の範囲第1項から
第6項のいずれ−かに記載の材料。 (8) 硬さHvが1200よりも大きいことを特徴
とする特許請求の範囲第1項から第7項のいずれかに記
載の材料。 (9) AlNに焼結助剤としてY2O3を前記Al
Nに対して 1〜10Wt、χ添加したマトリックスに
直径0.5〜2.5ミクロンのSiCウィスカーを前記
マトリックスの体積に対して10〜60VO1,%添+
:++ 1.、前記ウィスカーが添加されたマトリック
スを焼成することを特徴とするセラミックス複合材料の
製造方法。
変化させた場合の本発明の複合材料の曲げ強さ、K
、Hのそれぞれの値を示すグラフ、c v 第4図は、Y2O3の重量率を変化させた場合の本発明
の複合材料の曲げ強さの値を示すグラフである。 1・・・・・・実線。 代理人弁理士 中 村 至 第1図 Vf (%) 第2図 Vf (%) 第30 Vf(’z−) 第4図 手続補正書 昭和62年7月21日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿
回1、事件の表示 昭和62年特許願第967
29号2、発明の名称 セラミックス複合材料及び
その製造方法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 東芝セラミックス株式会社5、補正命令
の日付 自 発 6、補正により増加する発明の数 8、補正の内容 (1) 明m−a中、特許請求の範囲を別紙のとおり
補正する。 (2) 回申、第5頁第8行目に「は曲げ強さが低下
する」とあるを、「あれば曲げ強さを満足な値とし得る
」と補正する。 (3) 回申、第6頁の表にrK (Mpa−f
l−JC とあるを、[K 1o(MPa −r創」と補正する。 (4) 回申、第6頁下から第2行目に「Klo」と
あるを「Klo」と補正する。 (5) 回申、第7頁第2行目、同頁第4行目、及び
第8頁第4行目に夫々「KjIC」とあるを「KIc」
と補正する。 2、特許請求の範囲 (1) SiCウィスカーが混入されていると共にA
lNを主成分とすることを特徴とするセラミックス複合
材料。 (2) 前記SiCウィスカーの直径が0.5〜2.
5ミクロンで、長さが10〜80ミクロンであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の材料。 (3) 理論密度比が98,5%以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の材料
。 (4) 前記AlNに焼結助剤としてY2O3が前記
AlNに対して1〜10wt、%添加されてなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか
に記載の材料。 (5) 前記Y2O3が添加された前記AlNに直径
0.5〜2.5ミクロンのSiCウィスカーが、前記Y
2O3が添加された前記AlNの体積に対して10〜6
0Vo l 、%添加されてなることを特徴とする特許
請求の範囲第4項に記載の材料。 (6) 曲げ強さが520HPaより大きいことを特
徴とする特許請求の範囲第1項から第5項のいずれかに
記載の材料。 (7) ’ K ICが3.3HPa −(’FFよ
りも大きいことを特徴とする特許請求の範囲第1項から
第6項のいずれ−かに記載の材料。 (8) 硬さHvが1200よりも大きいことを特徴
とする特許請求の範囲第1項から第7項のいずれかに記
載の材料。 (9) AlNに焼結助剤としてY2O3を前記Al
Nに対して 1〜10Wt、χ添加したマトリックスに
直径0.5〜2.5ミクロンのSiCウィスカーを前記
マトリックスの体積に対して10〜60VO1,%添+
:++ 1.、前記ウィスカーが添加されたマトリック
スを焼成することを特徴とするセラミックス複合材料の
製造方法。
Claims (9)
- (1)SiCウィスカーが混入されていると共にAlN
を主成分とすることを特徴とするセラミックス複合材料
。 - (2)前記SiCウィスカーの直径が0.5〜2.5ミ
クロンであることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の材料。 - (3)論理密度比が98.5%以上であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の材料。 - (4)前記AlNに焼結助剤としてY_2O_3が前記
AlNに対して1〜10wt.%添加されてなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか
に記載の材料。 - (5)前記Y_2O_3が添加された前記AlNに直径
0.5〜2.5ミクロンのSiCウィスカーが、前記Y
_2O_3が添加された前記AlNの体積に対して10
〜60Vol.%添加されてなることを特徴とする特許
請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載の材料。 - (6)曲げ強さが520Mpaより大きいことを特徴と
する特許請求の範囲第1項から第5項のいずれかに記載
の材料。 - (7)K_l_cが3.3Mpa・√mよりも大きいこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項から第6項のいず
れかに記載の材料。 - (8)硬さH_vが1200よりも大きいことを特徴と
する特許請求の範囲第1項から第7項のいずれかに記載
の材料。 - (9)AlNに焼結助剤としてY_2O_3を前記Al
Nに対して1〜10wt.%添加したマトリックスに直
径0.5〜2.5ミクロンのSiCウィスカーを前記マ
トリックスの体積に対して10〜60Vol.%添加し
、前記ウィスカーが添加されたマトリックスを焼成する
ことを特徴とするセラミックス複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62096729A JPS63265867A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | セラミツクス複合材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62096729A JPS63265867A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | セラミツクス複合材料及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63265867A true JPS63265867A (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=14172818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62096729A Pending JPS63265867A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | セラミツクス複合材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63265867A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6278160A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | 日本特殊陶業株式会社 | 複合強化焼結体 |
JPS6345179A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 切削工具とその製造方法 |
JPS63233080A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | 住友電気工業株式会社 | 繊維強化窒化アルミニウム質焼結体 |
-
1987
- 1987-04-20 JP JP62096729A patent/JPS63265867A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6278160A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | 日本特殊陶業株式会社 | 複合強化焼結体 |
JPS6345179A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 切削工具とその製造方法 |
JPS63233080A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | 住友電気工業株式会社 | 繊維強化窒化アルミニウム質焼結体 |
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