JPS6340768A - 窒化ケイ素系セラミツクス - Google Patents
窒化ケイ素系セラミツクスInfo
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- JPS6340768A JPS6340768A JP61184230A JP18423086A JPS6340768A JP S6340768 A JPS6340768 A JP S6340768A JP 61184230 A JP61184230 A JP 61184230A JP 18423086 A JP18423086 A JP 18423086A JP S6340768 A JPS6340768 A JP S6340768A
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- silicon nitride
- nitride base
- zirconium oxide
- base ceramics
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- Pending
Links
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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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は機械的性質の優れた窒化ケイ素を主成分とする
セラミックス焼結体に関する。
セラミックス焼結体に関する。
(従来の技術)
窒化ケイ素系セラミックスは従来破壊靭性埴が低く脆い
という問題がある。これを改穆するために炭化ケイ素ウ
ィスカー等の混入による繊維強化機構の利用や、酸化ジ
ルコニウムの変態を利用した強化機構の導入が検討され
ているが、いまだ十分な結果が得られていない。
という問題がある。これを改穆するために炭化ケイ素ウ
ィスカー等の混入による繊維強化機構の利用や、酸化ジ
ルコニウムの変態を利用した強化機構の導入が検討され
ているが、いまだ十分な結果が得られていない。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は上記した問題点を解決し、破壊靭性値が
高く磯仏的特性の浚れた窒化ケイ素系セラミックスを提
供しようとするものである。
高く磯仏的特性の浚れた窒化ケイ素系セラミックスを提
供しようとするものである。
(問題点を解決するための手段と作用)本発明の窒化ケ
イ素系セラミックスは窒化ケイ素と添加物として加える
べき希土類元素酸化物とアルミナ、マグネシア、窒化ア
ルミニウム、酸化鉄、及び炭化モリブデンから選ばれる
少なくともIffを0.5〜15重iチと窒化チタン、
あるいは焼結過程において窒化チタンEこ変化するもの
で被覆された酸化ジルコニウム微粒子とを混合し焼結す
ることによシ得ることができる。
イ素系セラミックスは窒化ケイ素と添加物として加える
べき希土類元素酸化物とアルミナ、マグネシア、窒化ア
ルミニウム、酸化鉄、及び炭化モリブデンから選ばれる
少なくともIffを0.5〜15重iチと窒化チタン、
あるいは焼結過程において窒化チタンEこ変化するもの
で被覆された酸化ジルコニウム微粒子とを混合し焼結す
ることによシ得ることができる。
また、焼結過程において窒化チタンに変化する酸化チタ
ンで被覆された酸化ジルコニウム微粒子は例えば酸化ジ
ルコニウムと酸化チタンをモル比で50:50から95
:5の範囲の組成にして混合し、2000−2300℃
の温度で10−60分間処理したのち急冷することによ
り得られた。
ンで被覆された酸化ジルコニウム微粒子は例えば酸化ジ
ルコニウムと酸化チタンをモル比で50:50から95
:5の範囲の組成にして混合し、2000−2300℃
の温度で10−60分間処理したのち急冷することによ
り得られた。
これを上記添加剤とともζこ窒化ケイ素に加えて窒素ガ
ス中で焼結すること1こより、酸化チタンが窒化チタン
に変化し、この窒化チタンjこ破覆され九酸化ジルコニ
ウム微粒子が窒化ケイ素粒子内に分牧して存在している
焼結体が得らnた。
ス中で焼結すること1こより、酸化チタンが窒化チタン
に変化し、この窒化チタンjこ破覆され九酸化ジルコニ
ウム微粒子が窒化ケイ素粒子内に分牧して存在している
焼結体が得らnた。
単1こ酸化ジルコニウム粒子のみを混合して焼結すると
粒子内lこは入らず粒界に偏析したシ、他の添加物と反
応したシするが、焼結過程において窒化チタンになる酸
化チタンで被橿された酸化ジルコニウムは他の添加物と
反応せずに窒化ケイ素粒子内Iことシこまれる。さらに
窒化チタンは窒化ケイ素のα→β変態を促進するはたら
きがあり焼結性の改善lこも有効に作用する。
粒子内lこは入らず粒界に偏析したシ、他の添加物と反
応したシするが、焼結過程において窒化チタンになる酸
化チタンで被橿された酸化ジルコニウムは他の添加物と
反応せずに窒化ケイ素粒子内Iことシこまれる。さらに
窒化チタンは窒化ケイ素のα→β変態を促進するはたら
きがあり焼結性の改善lこも有効に作用する。
したがって、酸化ジルコニウムの変態を利用した強化機
構が有効にはたらき、破壊靭性値の優れた、かつま九焼
結性も良好な焼結体が得られる。
構が有効にはたらき、破壊靭性値の優れた、かつま九焼
結性も良好な焼結体が得られる。
(実施列)
平均粒径0,2μ酸化ジルコニウム(ZrlOs)ト平
均粒径0.5μ酸化チタン(Tie、)をモル比で70
:30の組成に選び、廖媒としてn−ブタノールを用い
てゴムライニングホールミルにて約5時間混合を行い、
2200’Cで30分間空気中で加熱処理した。急冷に
より凝固したのち解砕し平均粒径1.2μの窒化ケイ素
(S’aNa)と平均粒径1. Oμrλ化イツ) I
Jウム(Y* On )及び平均粒径0.5μアルミナ
(A t* Os )を加えて表1こ示す組成fこし、
溶媒をn−ブタノールとしてアルミナ製ボールミルで4
8時間粉砕混合することIこよシ原料粉末を調整した。
均粒径0.5μ酸化チタン(Tie、)をモル比で70
:30の組成に選び、廖媒としてn−ブタノールを用い
てゴムライニングホールミルにて約5時間混合を行い、
2200’Cで30分間空気中で加熱処理した。急冷に
より凝固したのち解砕し平均粒径1.2μの窒化ケイ素
(S’aNa)と平均粒径1. Oμrλ化イツ) I
Jウム(Y* On )及び平均粒径0.5μアルミナ
(A t* Os )を加えて表1こ示す組成fこし、
溶媒をn−ブタノールとしてアルミナ製ボールミルで4
8時間粉砕混合することIこよシ原料粉末を調整した。
原料粉末を1780℃、300 kg /crn”の条
件で90分間ホットプレスした。また、原料粉末にステ
アIJ ン酸(粘結剤)を重量比で7多それぞれ添加配
合し700 kg/cm”の成形圧で長さ5Qmm幅4
Qmm厚さ10mmの棒状成形体を得た。この成形体に
つき、まず700℃で加熱処理を施し、粘結剤を揮発除
去後、窒素ガス雰囲気下1800℃の温度で120分間
常圧暁結全行い、窒化ケイ素系セラミックス焼結体を得
た。
件で90分間ホットプレスした。また、原料粉末にステ
アIJ ン酸(粘結剤)を重量比で7多それぞれ添加配
合し700 kg/cm”の成形圧で長さ5Qmm幅4
Qmm厚さ10mmの棒状成形体を得た。この成形体に
つき、まず700℃で加熱処理を施し、粘結剤を揮発除
去後、窒素ガス雰囲気下1800℃の温度で120分間
常圧暁結全行い、窒化ケイ素系セラミックス焼結体を得
た。
上記ζこよって得た焼結体につき、抗折強度及び破壊靭
性値をそれぞれ測定した拮果を併せて表にした。
性値をそれぞれ測定した拮果を併せて表にした。
なお、抗折強度は3点曲げ強度試験によるもので試料サ
イズ3X4X40mffl、試、険条件はクロスヘツド
スピード0.5mm/分、スパン39mm温度に常温及
び1200°Cとし各温度での測定は8回行いその一′
P均11で示した。また破壊靭性[(K工。)はJ I
s R1601に基ずきダイヤモンドカッターにて試料
面中央部に幅Q、3mm深さ0.75mmのU溝をつけ
スパン39mm、クロスヘツドスピードQ、5mm/m
inの条件により常はで実験し、次式に従って求めた。
イズ3X4X40mffl、試、険条件はクロスヘツド
スピード0.5mm/分、スパン39mm温度に常温及
び1200°Cとし各温度での測定は8回行いその一′
P均11で示した。また破壊靭性[(K工。)はJ I
s R1601に基ずきダイヤモンドカッターにて試料
面中央部に幅Q、3mm深さ0.75mmのU溝をつけ
スパン39mm、クロスヘツドスピードQ、5mm/m
inの条件により常はで実験し、次式に従って求めた。
KXc−Yσa1/2
Y:形状因子
42曲げ強度
a:亀裂長さ
上記実施例ではY、 O,の場合について述べたが、他
の添加物でも同様であった。
の添加物でも同様であった。
以上説明したように本発明の窒化ケイ素セラミックスは
機械的性質、特「こ破壊靭性値が優れたものである。
機械的性質、特「こ破壊靭性値が優れたものである。
表
実施例177 5 2 16 常圧焼結101
81 9.8代理人 弁理士 則 近 憲 右 同 竹 花 喜久男
81 9.8代理人 弁理士 則 近 憲 右 同 竹 花 喜久男
Claims (1)
- 窒化ケイ素粒子内に窒化チタンで被覆された酸化ジル
コニウムの微粒子を含んでいることを特徴とする窒化ケ
イ素系セラミックス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61184230A JPS6340768A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 窒化ケイ素系セラミツクス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61184230A JPS6340768A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 窒化ケイ素系セラミツクス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6340768A true JPS6340768A (ja) | 1988-02-22 |
Family
ID=16149650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61184230A Pending JPS6340768A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 窒化ケイ素系セラミツクス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6340768A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6451377A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Production of zirconia dispersed silicon nitride sintered body |
JPH04202058A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化珪素系複合焼結体 |
JPH04202059A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化珪素系複合焼結体 |
-
1986
- 1986-08-07 JP JP61184230A patent/JPS6340768A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6451377A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Production of zirconia dispersed silicon nitride sintered body |
JPH04202058A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化珪素系複合焼結体 |
JPH04202059A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化珪素系複合焼結体 |
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