JPS6389457A - 炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の製造方法 - Google Patents
炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の製造方法Info
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- JPS6389457A JPS6389457A JP61236477A JP23647786A JPS6389457A JP S6389457 A JPS6389457 A JP S6389457A JP 61236477 A JP61236477 A JP 61236477A JP 23647786 A JP23647786 A JP 23647786A JP S6389457 A JPS6389457 A JP S6389457A
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Landscapes
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、超硬工具や高温構造材また各種機能材料とし
て用いられる炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の
製造方法に関する。
て用いられる炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の
製造方法に関する。
従来の技術
従来、炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体は、まず
金属またはその酸化物に炭素粉末または固形炭素を混合
し、高温で反応させることによって合成した炭化物粉末
と固相法等で合成した複合酸化物粉末を十分に混合した
後高温高圧下で焼結させることによって製造していた。
金属またはその酸化物に炭素粉末または固形炭素を混合
し、高温で反応させることによって合成した炭化物粉末
と固相法等で合成した複合酸化物粉末を十分に混合した
後高温高圧下で焼結させることによって製造していた。
発明が解決しようとする問題点
この方法は、製造工程が長（複雑であるため不純物が混
入しやす＜、シかもエネルギー消費が非常に大きかった
。
入しやす＜、シかもエネルギー消費が非常に大きかった
。
問題点を解決するための手段
本発明の特徴は、二種類以上の元素からなる合金粉末（
反応後には複合酸化物となる）と酸化物（反応後には炭
化物になる）と炭素とからなる混合物の成形体に圧力を
かけた状態で、その成形体の一部に点火して燃焼反応を
起こさせ、この化学反応によって炭化物と複合酸化物の
粒子を合成し、反応熱によってこれらの粒子を焼結して
炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体を得ることにあ
る。
反応後には複合酸化物となる）と酸化物（反応後には炭
化物になる）と炭素とからなる混合物の成形体に圧力を
かけた状態で、その成形体の一部に点火して燃焼反応を
起こさせ、この化学反応によって炭化物と複合酸化物の
粒子を合成し、反応熱によってこれらの粒子を焼結して
炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体を得ることにあ
る。
作用
本発明によれば、加圧下で成形体に点火するだけで高密
度の炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体が容易に得
られる。したがって従来の炭化物と複合酸化物の粉末を
用いて作成する焼結体の製造方法と比較してきわめて省
エネルギーであり、しかも得られる焼結体もきわめて高
純度である。
度の炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体が容易に得
られる。したがって従来の炭化物と複合酸化物の粉末を
用いて作成する焼結体の製造方法と比較してきわめて省
エネルギーであり、しかも得られる焼結体もきわめて高
純度である。
また本発明の製造方法によれば、従来の製造方法では困
難であった炭化物と複合酸化物の複合焼結体もきわめて
容易に作製できる。
難であった炭化物と複合酸化物の複合焼結体もきわめて
容易に作製できる。
実施例
実施例１
出発原料として２００メツシユ以下の粒径のアルミニウ
ムとマグネシウムからなる合金粉末（但し、アルミニウ
ムとマグネシウムのモル比が２＝１）、平均粒径０．Ｔ
ｕｒａの二酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末、それにアセチ
レンを原料とするカーボンブラックを用い、それらを９
：６：５．４のモル比で混合後、直径１ＯＩｌｌＩＩ、
高さ１０ｍｍの柱状にプレス成形した。この成形体をカ
ーボンで内面をコーティングした炭化ケイ米製の型材を
用いた一軸加圧真空ホットプレスを用いて焼結を行った
。成形体への着火は、タングステンフィラメントに通電
することによって行った。試料を２００℃・真空（１＋
ｎｍＨｇ）雰囲気用０ＭＰａの圧力条件下で、着火用ヒ
ーターに通電して反応を開始させた。得られた焼結体を
Ｘ線回折を用いて同定したところ炭化チタンとマグネシ
ウムアルミニウムスピネルの回折線しか見られなかった
。またこの焼結体の相対密度は、９３．７％であった。
ムとマグネシウムからなる合金粉末（但し、アルミニウ
ムとマグネシウムのモル比が２＝１）、平均粒径０．Ｔ
ｕｒａの二酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末、それにアセチ
レンを原料とするカーボンブラックを用い、それらを９
：６：５．４のモル比で混合後、直径１ＯＩｌｌＩＩ、
高さ１０ｍｍの柱状にプレス成形した。この成形体をカ
ーボンで内面をコーティングした炭化ケイ米製の型材を
用いた一軸加圧真空ホットプレスを用いて焼結を行った
。成形体への着火は、タングステンフィラメントに通電
することによって行った。試料を２００℃・真空（１＋
ｎｍＨｇ）雰囲気用０ＭＰａの圧力条件下で、着火用ヒ
ーターに通電して反応を開始させた。得られた焼結体を
Ｘ線回折を用いて同定したところ炭化チタンとマグネシ
ウムアルミニウムスピネルの回折線しか見られなかった
。またこの焼結体の相対密度は、９３．７％であった。
得られた焼結体の組織は、炭化チタンの粒子（粒径が約
２μｍ）が互いにつながって連続相を形成し、マグネシ
ウムアルミニウムスピネルの粒子（粒径が約１μｍ）が
−個または数個間まって炭化チタンの連続相中に分散し
ていた。
２μｍ）が互いにつながって連続相を形成し、マグネシ
ウムアルミニウムスピネルの粒子（粒径が約１μｍ）が
−個または数個間まって炭化チタンの連続相中に分散し
ていた。
また、アルミニウム金属とマグネシウム金属を混合して
用いる場合に比較して、それらの元素を含む合金を用い
る本実施例の方が、（１）得られる焼結体の粒径が小さ
くなる、（２）ＭｇＯやＡＩ Ｏ等が原料の混合時間
が短い場合でも生成しない、等の利点を有する。
用いる場合に比較して、それらの元素を含む合金を用い
る本実施例の方が、（１）得られる焼結体の粒径が小さ
くなる、（２）ＭｇＯやＡＩ Ｏ等が原料の混合時間
が短い場合でも生成しない、等の利点を有する。
プロセスの化学反応式は以下のようになる。
９Ｍｇ目１ ３Ａ１２１１ ３＋６Ｔｉｏ ２＋５．４
Ｃ→３ＭｇＡｌ＊ Ｏａ＋６Ｔｉｃ ９１１１０この化
学反応式かられかるようにこの反応は、Ａｌ−Ｍｇ合金
によるＴ ｉ Ｏ！２の還元を基本にして、還元された
Ｔｉ金属がＣと反応してＴｉＣｓｏ ｔｏになるのであ
る。また反応によって生成したＡｌ２Ｏ３とＭ ｇ Ｏ
力結合してＭｇＡｌ２Ｏ４ができルノである。このとき
の反応熱が大きいので、外部からほとんど加熱しなくて
も試料が高温（２０００℃程度まで上昇する）になり、
しかも加圧しているので、ＭｇＡｌ１０ ａ粒子とＴｉ
Ｃ粒子が焼結してＭｇＡｌ２０４−Ｔｉｃ複合焼結体が
得られるのである。
Ｃ→３ＭｇＡｌ＊ Ｏａ＋６Ｔｉｃ ９１１１０この化
学反応式かられかるようにこの反応は、Ａｌ−Ｍｇ合金
によるＴ ｉ Ｏ！２の還元を基本にして、還元された
Ｔｉ金属がＣと反応してＴｉＣｓｏ ｔｏになるのであ
る。また反応によって生成したＡｌ２Ｏ３とＭ ｇ Ｏ
力結合してＭｇＡｌ２Ｏ４ができルノである。このとき
の反応熱が大きいので、外部からほとんど加熱しなくて
も試料が高温（２０００℃程度まで上昇する）になり、
しかも加圧しているので、ＭｇＡｌ１０ ａ粒子とＴｉ
Ｃ粒子が焼結してＭｇＡｌ２０４−Ｔｉｃ複合焼結体が
得られるのである。
実施例２
出発原料として実施例１で用いたものと同様のアルミニ
ウムとマグネシウムからなる合金粉末、平均粒径２μ僧
の三酸化二チタン（Ｔｉ ２０３）粉末、それにアセチ
レンを原料きするカーボンブラックを用い、それらを９
：４７７．２のモル比で混合後、実施例１と同様のプロ
セスで処理した。
ウムとマグネシウムからなる合金粉末、平均粒径２μ僧
の三酸化二チタン（Ｔｉ ２０３）粉末、それにアセチ
レンを原料きするカーボンブラックを用い、それらを９
：４７７．２のモル比で混合後、実施例１と同様のプロ
セスで処理した。
但し、本実施例では、４００℃まで加熱した状態で試料
に点火した。得られた焼結体をＸ線回折を用いて同定し
たところ炭化チタンとマグネシウムアルミニウムスピネ
ルの回折線しか見られなかった。またこの焼結体の相対
密度は、９４．７％であった。
に点火した。得られた焼結体をＸ線回折を用いて同定し
たところ炭化チタンとマグネシウムアルミニウムスピネ
ルの回折線しか見られなかった。またこの焼結体の相対
密度は、９４．７％であった。
得られた焼結体の組織は、実施例１の場合と同様に炭化
チタンの粒子（粒径が約２μｍ）が互いにつながって連
続相を形成し、マグネシウムアルミニウムスピネルの粒
子（粒径が約２μｍ）が−個または数個固まって炭化チ
タンの連続相中に分散していた。
チタンの粒子（粒径が約２μｍ）が互いにつながって連
続相を形成し、マグネシウムアルミニウムスピネルの粒
子（粒径が約２μｍ）が−個または数個固まって炭化チ
タンの連続相中に分散していた。
プロセスの化学反応式は以下のようになる。
９Ｍｇ ５１１３Ａｌ ２１１ ｓ＋４Ｔｉ ＊Ｏ３＋
７．２Ｃ−”３ＭｇＡｌ２Ｏａ＋８ＴｉＣｓｔ＋ ｔ。
７．２Ｃ−”３ＭｇＡｌ２Ｏａ＋８ＴｉＣｓｔ＋ ｔ。
発明の効果
本発明の製造方法によれば、二種以上の元素を含む合金
粉末と酸化物と炭素とからなる混合物の成形体に圧力を
かけた状態で、その成形体の一部に点火して燃焼反応を
起こさせるだけで炭化物と複合酸化物からなる複合焼結
体が作製できる。
粉末と酸化物と炭素とからなる混合物の成形体に圧力を
かけた状態で、その成形体の一部に点火して燃焼反応を
起こさせるだけで炭化物と複合酸化物からなる複合焼結
体が作製できる。
従って、本発明の製造方法によれば゛、従来の炭化物粉
末と複合酸化物粉末を用いた製造方法に比較してはるか
に低温のプロセスで、つまり、きわめて小さなエネルギ
ーで炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体が作製でき
る。しかも、得られた焼結体は、従来の製造方法によっ
て作製した焼結体と全（異なる微構造を有している。ま
た本発明の製造方法によれば従来の製造方法では困難で
あった炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体もきわめ
て容易に作製できるという特徴も有している。
末と複合酸化物粉末を用いた製造方法に比較してはるか
に低温のプロセスで、つまり、きわめて小さなエネルギ
ーで炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体が作製でき
る。しかも、得られた焼結体は、従来の製造方法によっ
て作製した焼結体と全（異なる微構造を有している。ま
た本発明の製造方法によれば従来の製造方法では困難で
あった炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体もきわめ
て容易に作製できるという特徴も有している。
したがって、本発明の製造方法による炭化物と複合酸化
物からなる複合焼結体は、薄膜磁気ヘッド用の基板や工
具用の材料等に適したものである。
物からなる複合焼結体は、薄膜磁気ヘッド用の基板や工
具用の材料等に適したものである。
Claims (5)
- （１）二種類以上の元素を含む合金粉末と酸化物粉末と
炭素とからなる成形体を、加圧条件下でその成形体の一
部に点火して燃焼過程を開始させ、その後の合金粉末と
酸化物粉末それに炭素との反応及び生成した炭化物と複
合酸化物の焼結を、前記燃焼過程の結果発生する熱によ
って進行させる炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体
の製造方法。 - （２）加圧・加熱の条件下で、二種類以上元素を含む合
金粉末と酸化物粉末と炭素とからなる成形体に点火して
燃焼過程を開始させることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の
製造方法。 - （３）合金を構成する元素が、アルミニウムおよびマグ
ネシウムである特許請求の範囲第１項記載の炭化物と複
合酸化物からなる複合焼結体の製造方法。 - （４）酸化物粉末が、酸化チタン粉末である特許請求の
範囲第１項記載の炭化物と複合酸化物からなる複合焼結
体の製造方法。 - （５）酸化物粉末が二酸化チタンである特許請求の範囲
第１項記載の炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61236477A JPH0772103B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61236477A JPH0772103B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389457A true JPS6389457A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH0772103B2 JPH0772103B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17001316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61236477A Expired - Lifetime JPH0772103B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 炭化物と複合酸化物からなる複合焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772103B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02212347A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 複合材料の製造方法および原料組成物 |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP61236477A patent/JPH0772103B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02212347A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 複合材料の製造方法および原料組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772103B2 (ja) | 1995-08-02 |
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