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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- Japan
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- silicon nitride
- nitride base
- zirconium oxide
- base ceramics
- particles
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- Pending
Links
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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】
〔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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