KR20190073370A - 복합 소결체 - Google Patents

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KR20190073370A
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composite sintered
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가츠미 오카무라
나오키 와타노베
아키토 이시이
다카시 하라다
사토루 구키노
다이스케 히가시
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스미토모덴키고교가부시키가이샤
스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤
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Abstract

복합 소결체는, 평균 입경이 10 ㎛ 이하인 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하는 복합 소결체로서, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은 코발트를 포함하고, 복합 소결체 중에 있어서, 다이아몬드 입자의 함유율이 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하이고, 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하이고, 코발트의 함유율이 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하이다.

Description

복합 소결체
본 발명은 복합 소결체에 관한 것이다. 본 출원은 2016년 10월 21일에 출원한 일본 특허 출원인 특허 출원 제2016-206903호에 기초한 우선권을 주장한다. 상기 일본 특허 출원에 기재된 모든 기재 내용은, 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
일본 특허 공개 제2005-239472호 공보(특허문헌 1)는, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 소결 다이아몬드 입자와, 잔부의 결합상을 구비한 고강도·고내마모성 다이아몬드 소결체로서, 다이아몬드 소결체 중의 소결 다이아몬드 입자의 함유율은 80 체적％ 이상 98 체적％ 이하이고, 결합상 중의 함유율이 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 미만인 티탄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 및 몰리브덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소와, 결합상 중의 함유율이 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 미만인 코발트를 결합상은 포함하고, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 및 몰리브덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소의 일부 또는 전부가 평균 입경 0.8 ㎛ 이하인 탄화물 입자로서 존재하고, 탄화물 입자의 조직은 불연속이고, 인접하는 소결 다이아몬드 입자끼리는 서로 결합하고 있는 고강도·고내마모성 다이아몬드 소결체를 개시한다.
일본 특허 공개 평성9-316587호 공보(특허문헌 2)는, 소결 다이아몬드 입자와, 잔부로서 결합재를 포함하고, 소결 다이아몬드 입자는 0.1∼4 ㎛의 범위 내의 입경을 가지고, 결합재는 Fe, Co 및 Ni로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 철족 금속을 포함하고, 산소 함유량이 0.01∼0.08 중량％의 범위 내인 고강도 미립 다이아몬드 소결체를 개시한다.
일본 특허 공개 평성1-17836호 공보(특허문헌 3)는, 체적으로 6∼0.1％의 주기율표 제4a, 5a 또는 6a족의 전이 금속, 붕소, 또는 실리콘이 균일하게 코팅된 다이아몬드 원료 분체 입자를 초고압 고온 하에서 소결시켜 이루어지는 소결체에 의해 구성되고, 다이아몬드를 체적으로 94∼99.8％ 함유하고, 잔부가 상기 코팅 재료의 탄화물로 이루어지는 다이아몬드 소결체를 개시한다.
일본 특허 공표 제2014-531967호 공보(특허문헌 4)는, 복수의 일체가 되도록 결합된 다이아몬드 결정립 및 다이아몬드 결정립 사이의 간극 영역을 포함하는 재료 미크로 구조를 포함하는 다결정질 다이아몬드 본체와, 텅스텐 및 촉매 금속을 포함하는 기판과, 다결정질 다이아몬드 본체와 기판 사이에 있는, 텅스텐 및 촉매 금속이 산재하는 복수의 티탄 함유 입자를 포함하는 결정립 성장 저지제층을 포함하고, 티탄 함유 입자는 그 사이즈가 800 ㎚ 미만이고, 결정립 성장 저지제층은, 그 양면이 기판과 다결정질 다이아몬드 본체에 결합되고, 두께가 약 20∼100 ㎛이고, 다이아몬드 결정립은 약 1 ㎛ 이하의 평균 사이즈를 갖는 다결정질 다이아몬드 컴팩트를 개시한다.
국제 공개 제2007/039955호(특허문헌 5)는, 체적％로 60％ 이상 95％ 이하의 cBN(입방정 질화붕소) 성분을 가지고, 또한 열 전도율이 70 W·m-1·K-1 이상인 cBN 소결체의 최표면이, 4a, 5a, 6a족 원소, 및 Al 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소와, C, N, O 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소의 화합물로 이루어지는 0.5 ㎛∼12 ㎛의 두께를 갖는 내열막으로 피복되어 있는 고품위 표면 성상 가공용 cBN 소결체를 개시한다.
국제 공개 제2005/066381호(특허문헌 6)는, cBN 입자와 이러한 cBN 입자를 결합하기 위한 결합재를 포함하는 입방정형 질화붕소 소결체에 있어서, 70 체적％ 이상 98 체적％ 이하의 cBN 입자와, 잔부 결합재가 Co 화합물, Al 화합물, WC 및 이들의 고용체로 이루어지고, 소결체 중의 cBN 입자가 Mg를 0.03 중량％ 이하, 또한 Li를 0.001 중량％ 이상 0.05 중량％ 이하 함유하는 입방정형 질화붕소 소결체를 개시한다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-239472호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평성9-316587호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 평성1-17836호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공표 제2014-531967호 공보 특허문헌 5: 국제 공개 제2007/039955호 특허문헌 6: 국제 공개 제2005/066381호
발명의 개요
본 개시의 복합 소결체는, 평균 입경이 10 ㎛ 이하인 복수의 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 복수의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하는 복합 소결체로서, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은 코발트를 포함하고, 복합 소결체 중에 있어서, 다이아몬드 입자의 함유율이 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하이고, 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하이고, 상기 코발트의 함유율이 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하이다.
발명을 실시하기 위한 형태
[본 개시가 해결하고자 하는 과제]
최근의 항공기 수요의 고조로부터, 인코넬 718(Ni기 합금)이나 Ti-6Al-4V로 대표되는 내열 합금으로 구성되는 제트 엔진의 주요 부품인 터빈 디스크나 블리스크의 고속 가공이 요구되고 있지만, 현재 상황은, 초경 공구로 절삭 속도 50 m/분 정도의 저속으로의 마무리 가공이 이루어지고 있으며, 고속 가공이라는 시장의 요구를 만족시키는 공구는 나타나 있지 않다.
일본 특허 공개 제2005-239472호 공보(특허문헌 1), 일본 특허 공개 평성9-316587호 공보(특허문헌 2), 일본 특허 공개 평성1-17836호 공보(특허문헌 3) 및 일본 특허 공표 제2014-531967호 공보(특허문헌 4)에 개시된 다이아몬드 소결체는, 이들의 주성분인 다이아몬드가 철족 원소(주기율표 상에서 제4 주기의 제8, 9 및 10족의 원소, 즉, 철, 코발트 및 니켈의 3개의 원소의 총칭. 이하 동일함.) 및/또는 티탄을 포함하는 합금과 친화성이 매우 높기 때문에 반응성이 높고, 공기 중 600℃ 이상에서 탄화가 시작되어 경도가 저하하고, 공기 중 800℃ 이상에서는 연소하므로, 열적 화학 안정성이 뒤떨어지기 때문에, 철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 내열 합금의 고속 가공에 사용하지 않는 것이 상식이다.
국제 공개 제2007/039955호(특허문헌 5) 및 국제 공개 제2005/066381호(특허문헌 6)에 개시된 입방정 질화붕소(cBN) 소결체는, 이들의 주성분인 cBN이 철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 합금과 친화성이 낮아, 철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 합금으로 형성되는 내열 합금의 고속 가공에 있어서도 높은 내마모성을 나타낸다. 그러나, cBN 소결체는, 내결손성이 낮으므로, 철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 내열 합금의 고속 가공에 있어서 조기에 치핑이 발생하기 때문에, 공구로서 실용적인 수명이 얻어지고 있지 않다.
그래서, 상기 문제를 해결하여, 철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 내열 합금의 고속 가공에도 적용 가능하고, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 복합 소결체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[본 개시의 효과]
본 개시에 따르면, 철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 내열 합금의 고속 가공에도 적용 가능하고, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 복합 소결체를 제공할 수 있다.
[본 발명의 실시형태의 설명]
먼저, 본 발명의 실시양태를 열기하여 설명한다.
[1] 본 발명의 일실시형태에 따른 복합 소결체는, 평균 입경이 10 ㎛ 이하인 복수의 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 복수의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하는 복합 소결체로서, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은 코발트를 포함하고, 복합 소결체 중에 있어서, 다이아몬드 입자의 함유율이 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하이고, 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하이고, 상기 코발트의 함유율이 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하이다. 본 실시형태의 복합 소결체는, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비한다.
[2] 본 실시형태의 복합 소결체에 있어서, 다이아몬드 입자의 평균 입경을 2 ㎛ 이하로 하고, 입방정 질화붕소 입자의 평균 입경을 1 ㎛ 이하로 하고, 복합 소결체 중에 있어서, 다이아몬드 입자의 함유율을 50 체적％ 이상 70 체적％ 이하로 하고, 입방정 질화붕소 입자의 함유율을 10 체적％ 이상 30 체적％ 이하로 하고, 상기 코발트의 함유율을 10 체적％ 이상 20 체적％ 이하로 할 수 있다. 이러한 복합 소결체는, 강도가 높아져, 고내마모성 및 고내결손성에 더하여, 내치핑성이 높아진다.
[3] 본 실시형태의 복합 소결체에 있어서, 결합상은, 텅스텐, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈, 크롬, 알루미늄, 실리콘 및 몰리브덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분을 더 포함하고, 결합상 중에 있어서, 상기 코발트의 함유율을 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 이하로 하고, 상기 화학 성분의 함유율을 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 이하로 할 수 있다. 이러한 복합 소결체는, 강도가 높아져, 고내마모성 및 고내결손성에 더하여, 내치핑성이 높아진다.
[4] 본 실시형태의 복합 소결체에 있어서, 결합상 중에 포함되는 상기 화학 성분의 적어도 일부를, 탄화물, 탄질화물, 질화물, 산화물, 붕화물 및 산질화물 중 적어도 어느 하나로 할 수 있다. 이러한 복합 소결체는, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하며, 특히 내마모성이 높다.
[5] 본 실시형태의 복합 소결체에 있어서, 열 전도율을 100 W·m-1·K-1 이상으로 할 수 있다. 이러한 복합 소결체는, 고속 가공에 있어서도, 온도 상승이 억제되어, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하며 공구로서의 수명이 길다.
[6] 본 실시형태의 복합 소결체는, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 복수의 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 1 ㎛ 이하인 복수의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하는 복합 소결체로서, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은, 텅스텐, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈, 크롬, 알루미늄, 실리콘 및 몰리브덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분과, 코발트를 포함하고, 복합 소결체 중에 있어서, 다이아몬드 입자의 함유율을 50 체적％ 이상 70 체적％ 이하로 하고, 입방정 질화붕소 입자의 함유율을 10 체적％ 이상 30 체적％ 이하로 하고, 상기 코발트의 함유율을 10 체적％ 이상 20 체적％ 이하로 하고, 결합상 중에 있어서, 상기 코발트의 함유율을 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 이하로 하고, 상기 화학 성분의 함유율을 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 이하로 하고, 결합상 중에 포함되는 상기 화학 성분의 적어도 일부를, 탄화물, 탄질화물, 질화물, 산화물, 붕화물 및 산질화물 중 적어도 어느 하나로 하고, 열 전도율을 100 W·m-1·K-1 이상으로 할 수 있다. 이러한 복합 소결체는, 고내마모성 및 고내결손성에 더하여, 내치핑성이 높아지며, 공구로서의 수명이 길다.
[본 발명의 실시형태의 상세]
<복합 소결체>
본 실시형태에 따른 복합 소결체는, 평균 입경이 10 ㎛ 이하인 복수의 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 복수의 입방정 질화붕소(cBN) 입자와, 잔부의 결합상을 구비하는 복합 소결체로서, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은 코발트를 포함하고, 복합 소결체 중에 있어서, 다이아몬드 입자의 함유율이 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하이고, 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하이고, 상기 코발트의 함유율이 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하이다. 본 실시형태의 복합 소결체는, 다이아몬드 입자와 cBN 입자의 복합화에 의해, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비한다.
본 발명자들은, cBN 소결체로 절삭 공구의 1종인 엔드 밀을 형성하여, 철족 원소를 포함하는 내열 합금[예컨대 인코넬(등록 상표) 718]을 가공하였을 때에, 날끝에 치핑이 발생하기 직전의 엔드 밀을 관찰한 바, 날끝이 엔드 밀 내부에 발생한 균열이 cBN 입자를 관통하고 있는 것을 발견하였다. 이에 의해, 철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 내열 합금을 가공하기 위한 공구로서는, cBN 입자 자체의 인성 및 강도가 부족하여, 종래의 cBN 소결체의 개량의 연장선 상에서는 대폭적인 성능 향상을 기대할 수 없는 것을 알았다.
계속해서, 본 발명자들은, 엔드 밀에 의한 철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 내열 합금의 고속 가공에 있어서 1날당 절삭 거리가 짧아 날끝 온도가 상승하기 어렵다고 생각하여, 상식적으로는 사용을 회피하는 다이아몬드 소결체로 엔드 밀을 형성하여, 철족 원소를 포함하는 내열 합금[예컨대 인코넬(등록 상표) 718]을 가공하였다. 그 결과, 다이아몬드 소결체로 형성된 엔드 밀은, cBN 소결체로 형성된 엔드 밀에서 산발하는 치핑은 발생하지 않았지만, cBN 소결체로 형성된 엔드 밀에 비해서 마모 속도가 높아, 실용적인 수명이 얻어지지 않았다.
그래서, 본 발명자들은, 내마모성이 높은 cBN 입자와 내결손성이 높은 다이아몬드 입자의 복합화를 검토하였다. 그 검토의 결과, 다이아몬드 입자의 적어도 일부가 서로 결합하여 연속한 골격 구조를 형성한다는 추정에 알맞은 함유량의 다이아몬드 입자와, 동골격 구조를 형성하는 제조 프로세스에 따라, 그 골격 구조의 간극에 배치한다는 추정에 알맞은 함유량의 cBN 입자를 복합화시킴으로써, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 복합 소결체를 얻는 것에 성공하였다.
(다이아몬드 입자)
다이아몬드 입자의 평균 입경은, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 고강도의 복합 소결체를 얻는 관점에서, 10 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 2 ㎛ 이하이다. 여기서, 다이아몬드 입자의 평균 입경은, 크로스 섹션 폴리셔(CP: Cross section Polisher) 장치 등을 이용한 CP 가공에 의해 복합 소결체의 임의로 특정되는 단면을 제작하고, 그 단면에 있어서 EDX(에너지 분산형 X선 분석)에 의해 다이아몬드 입자를 판별하고, 다이아몬드 입자가 복합 소결체 중에 균질하게 분산되어 있다고 보아, 화상 해석 소프트를 이용하여 입자 1개마다의 단면적으로부터 원 상당 직경과 그 평균을 산출하여, 평균 입경으로 한다.
복합 소결체 중에 있어서의 다이아몬드 입자의 함유율은, 다이아몬드 입자의 적어도 일부가 서로 결합하여 연속한 골격 구조를 형성하는 데 적합한 관점에서, 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하이고, 바람직하게는 50 체적％ 이상 70 체적％ 이하이다. 여기서, 복합 소결체 중에 있어서의 다이아몬드 입자의 함유율은, 복합 소결체의 임의로 특정되는 단면에 있어서, EDX(에너지 분산형 X선 분석)에 의해 다이아몬드 입자를 판별하고, 다이아몬드 입자가 복합 소결체 중에 균질하게 분산되어 있다고 보아, 그 단면의 전체 면적에 대한 다이아몬드 입자의 단면적의 면적％를 체적％로 간주함으로써 산출한다. 또한, 복합 소결체 중에서 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부가 서로 결합하여 형성되는 연속한 골격 구조는, SEM(주사형 전자 현미경)에 의해 관찰한다.
(입방정 질화붕소 입자)
cBN(입방정 질화붕소) 입자의 평균 입경은, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 고강도의 복합 소결체를 얻는 관점에서, 2 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다. 여기서, cBN 입자의 평균 입경은, 다이아몬드 입자와 동일한 방법으로 산출한다. 복합 소결체 중에 있어서의 cBN 입자의 함유율은, 다이아몬드 입자에 의해 형성되는 상기 골격 구조의 간극에 배치하는 데 적합한 관점에서, 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하이고, 바람직하게는 10 체적％ 이상 30 체적％ 이하이다. 여기서, 복합 소결체 중에 있어서의 cBN 입자의 함유율은, 복합 소결체의 임의로 특정되는 단면에 있어서, EDX(에너지 분산형 X선 분석)에 의해 cBN 입자를 판별하고, cBN 입자가 복합 소결체 중에 균질하게 분산되어 있다고 보아, 그 단면의 전체 면적에 대한 cBN 입자의 단면적의 면적％를 체적％로 간주함으로써 산출한다.
(결합상)
결합상은, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부를 서로 결합시키는 관점에서, 코발트(Co)를 포함한다. 복합 소결체 중에 있어서의 Co의 함유율은, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부를 서로 결합시키는 관점에서, 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하이고, 바람직하게는 10 체적％ 이상 20 체적％ 이하이다. 여기서, 복합 소결체 중에 있어서의 Co의 함유율은, 복합 소결체의 임의로 특정되는 단면에 있어서, EDX(에너지 분산형 X선 분석)에 의해 Co를 판별하고, Co가 복합 소결체 중에 균질하게 분산되어 있다고 보아, 그 단면의 전체 면적에 대한 Co로 판별되는 단면적의 면적％를 체적％로 간주함으로써 산출한다.
결합상은, 복합 소결체의 강도를 높게 하는 관점에서, 텅스텐(W), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 실리콘(Si) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분을 더 포함하는 것이 바람직하다. 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부를 서로 결합시켜 복합 소결체의 강도를 높게 하는 관점에서, 결합상 중에 있어서의 Co의 함유율은, 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 이하가 바람직하고, 55 질량％ 이상 70 질량％ 이하가 보다 바람직하다. 또한, 복합 소결체의 강도를 높게 하는 관점에서, 결합상 중에 있어서의 상기 화학 성분(W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분)의 함유율은, 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 이하가 바람직하고, 30 질량％ 이상 45 질량％ 이하가 보다 바람직하다. 결합상 중에 있어서의 Co 및 상기 화학 성분의 함유율은, 복합 소결체의 임의로 특정되는 단면을 CP 처리하여, EDX(에너지 분산형 X선 분석)의 정량 분석에 의해 측정된 Co와 화학 성분의 질량비를 취함으로써 산출한다.
복합 소결체의 내마모성을 높게 하는 관점에서, 결합상 중에 포함되는 상기 화학 성분(W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분)의 적어도 일부는, 탄화물, 탄질화물, 질화물, 산화물, 붕화물 및 산질화물 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다. 예컨대, TiC 등의 탄화물, TiCN 등의 탄질화물, TiN 등의 질화물, Al2O3 등의 산화물, TiB2 등의 붕화물, 사이알론(SiAlON) 등의 산질화물 등을 들 수 있다. 상기 화학 성분의 종류는, XRD(X선 회절)의 회절 피크 패턴에 의해 판별한다.
(열 전도율)
철족 원소 및/또는 티탄을 포함하는 내열 합금의 고속 가공에 복합 소결체를 장수명으로 이용할 수 있도록, 복합 소결체의 온도 상승을 억제하는 관점에서, 복합 소결체의 열 전도율은, 100 W·m-1·K-1 이상이 바람직하고, 120 W·m-1·K-1 이상이 보다 바람직하다. 여기서, 복합 소결체의 열 전도율은, 레이저 플래시법에 따라 측정되는 열 확산율 및 비열과, 아르키메데스법에 따라 측정되는 밀도에 의해 산출한다.
본 실시형태의 복합 소결체는, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 복수의 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 1 ㎛ 이하인 복수의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하는 복합 소결체로서, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은, W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분과, Co를 포함하고, 복합 소결체 중에 있어서, 다이아몬드 입자의 함유율이 50 체적％ 이상 70 체적％ 이하이고, 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 10 체적％ 이상 30 체적％ 이하이고, 상기 코발트의 함유율이 10 체적％ 이상 20 체적％ 이하이고, 결합상 중에 있어서, 상기 코발트의 함유율이 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 이하이고, 상기 화학 성분의 함유율이 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 이하이고, 결합상 중에 포함되는 상기 화학 성분의 적어도 일부가, 탄화물, 탄질화물, 질화물, 산화물, 붕화물 및 산질화물 중 적어도 어느 하나이고, 열 전도율을 100 W·m-1·K-1 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 복합 소결체는, 고내마모성 및 고내결손성에 더하여, 내치핑성이 높아지며, 공구로서의 수명이 길다.
<복합 소결체의 제조 방법>
본 실시형태에 따른 복합 소결체의 제조 방법은, 특별히 제한이 없지만, 본 실시형태의 복합 소결체를 효율적으로 제조하는 관점에서, 다이아몬드 분말의 각 입자의 표면의 적어도 일부에 Co를 포함하는 결합재를 피복함으로써 결합재 피복 다이아몬드 분말을 형성하는 제1 공정과, 결합재 피복 다이아몬드 분말과 cBN 분말을 혼합함으로써 혼합물을 형성하는 제2 공정과, 혼합물을 소결함으로써 복합 소결체를 형성하는 제3 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
(제1 공정)
제1 공정에 있어서, 다이아몬드 분말의 각 입자의 표면의 적어도 일부에 Co를 포함하는 결합재를 피복함으로써 결합재 피복 다이아몬드 분말을 형성한다. 결합재 피복 다이아몬드 분말과 cBN 분말의 혼합물을 후공정에서 소결함으로써, 본 실시형태의 복합 소결체가 얻어진다.
제1 공정에 있어서 이용되는 다이아몬드 분말의 평균 입경은, 특별히 제한은 없지만, 고강도이며 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 복합 소결체를 형성하는 관점에서, 10 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 2 ㎛ 이하이다. 다이아몬드 분말의 각 입자의 표면의 적어도 일부에 Co를 포함하는 결합재를 피복하는 방법은, 특별히 제한은 없지만, 불순물이 적으며 균일하게 피복하는 관점에서, 무전해 도금법, 아크 증착법, 분말 스퍼터법 등이 바람직하다. 결합재는, 고강도이며 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 복합 소결체를 형성하는 관점에서, Co에 더하여, W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 결합재는, 후공정에 의해, 복합 소결체 중의 결합상을 형성한다.
(제2 공정)
제2 공정에 있어서, 결합재 피복 다이아몬드 분말과 cBN 분말을 혼합함으로써 혼합물을 형성한다. 이러한 혼합물을 후공정에서 소결함으로써, 본 실시형태의 복합 소결체가 얻어진다. 또한, 소결체 중의 결합재량을 조정하는 관점에서 본 공정에서 결합재를 첨가할 수도 있다. 제2 공정에서 결합재를 첨가하는 경우는, 제1 공정을 생략할 수도 있지만, 제1 공정이 있는 것이 바람직하다.
제2 공정에 있어서 이용되는 cBN 분말의 평균 입경은, 특별히 제한은 없지만, 고강도이며 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 복합 소결체를 형성하는 관점에서, 2 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다. 결합재 피복 다이아몬드 분말과 cBN 분말을 혼합하는 방법은, 특별히 제한은 없지만, 효율적으로 균질하게 혼합하는 관점에서, 볼 밀 혼합, 비드 밀 혼합, 유성 밀 혼합, 제트 밀 혼합 등이 바람직하다. 또한, 상기한 바와 같이, 이때 결합재도 동시에 혼합하는 것이 가능하다. 결합재 피복 다이아몬드 분말의 양(즉, 다이아몬드 분말의 양 및 다이아몬드 분말에 대한 결합재의 양), cBN 분말의 양, 결합재 중의 Co 및 상기 화학 성분의 함유율을 조절함으로써, 복합 소결체 중에 있어서의 다이아몬드 입자의 소망의 함유율, cBN 입자의 소망의 함유율 및 Co의 소망의 함유율과, 결합상 중에 있어서의 Co의 소망의 함유율 및 상기 화학 성분의 소망의 함유율이 얻어진다.
(제3 공정)
제3 공정에 있어서, 혼합물을 소결함으로써 복합 소결체를 형성한다. 혼합물을 소결하는 조건은, 특별히 제한은 없지만, 효율적으로 본 실시형태의 복합 소결체를 얻는 관점에서, 소결 압력이 바람직하게는 4 ㎬ 이상 10 ㎬ 이하이고, 보다 바람직하게는 6 ㎬ 이상 8 ㎬ 이하이고, 소결 온도가 바람직하게는 1400℃ 이상 2000℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 1500℃ 이상 1800℃ 이하이다. 다이아몬드 입자의 골격 구조를 형성하기 위해서는 소결 시간은 긴 편이 바람직하고, 15분 이상 60분 이하가 바람직하다. 통상, 미립의 다이아몬드 입자를 6 ㎬ 이상 및 1500℃ 이상의 고압 고온에서 장시간 소결하면 이상 입성장이 생기지만, 본 실시형태에서는 cBN 입자를 다이아몬드 격자 사이에 배치함으로써 이상 입성장을 억제하여, 종래보다 장시간으로의 소결이 가능해진다.
실시예
(실시예 I)
본 실시예는, 표 1의 No.I-1∼No.I-12에 나타내는 바와 같이, 다이아몬드 입자 및 cBN 입자의 평균 입경과 함유율과, 결합재의 함유율을 변화시킨 복합 소결체를 제작하여, 경도, 파괴 인성값 및 열 전도율을 측정하였다. 또한, 이들의 복합 소결체로 절삭 공구를 제작하여, 인코넬(등록 상표) 718을 고속 절삭하였을 때의 날끝의 여유면 마모폭을 측정하여, 수명을 평가하였다.
복합 소결체의 제작은, 이하와 같이 하여 행하였다. 평균 입경이 1 ㎛인 다이아몬드 분말의 각 입자의 표면에, 무전해 도금법으로, 결합재로서 Co를 다이아몬드 입자에 대하여 6 질량％ 피복하였다. 그 후, Co를 피복한 다이아몬드 분말과 평균 입경이 1 ㎛인 cBN 분말을, 볼 밀법으로 습식 혼합하여 혼합물을 제작하고, 입자 표면에 부착된 가스를 제거하기 위해 1200℃에서 30분간 진공 열 처리하였다. 이 혼합물을 WC-6％ Co의 초경 합금제 원반과 Co박에 접한 상태로 Ta(탄탈)제의 용기에 충전하고, 벨트형 초고압 고온 발생 장치를 이용하여, 6 ㎬의 압력 및 1650℃의 온도에서 30분간 유지하여 소결함으로써 복합 소결체를 제작하였다.
상기 소결 시에, WC-6％ Co의 초경 합금제 원반과 Co박으로부터, WC-6％ Co와 Co의 공정 융액이, 복합 소결체에 용침하여 소결이 진행되기 때문에, 복합 소결체 중의 다이아몬드 입자 및 cBN 입자의 함유율 및 결합상의 조성은 혼합물의 투입 조성과 약간 변한다. 이 때문에, 상기 공정 융액의 용침분을 예상하여, 혼합물의 투입 조성을 설계하였다.
제작된 복합 소결체의 임의로 특정되는 단면을 아르곤 이온 빔으로 연마하여, SEM(전자 현미경)으로 복합 소결체의 조직을 관찰한 바, No.I-1∼No.I-8, No.I-11 및 No.I-12에 대해서는, 다이아몬드 입자의 적어도 일부가 서로 결합하여 연속한 골격 구조가 관찰되었다. 또한, 복합 소결체 중의 다이아몬드 입자, cBN 입자 및 결합상의 Co의 함유율은, EDX(에너지 분산형 X선 분석)에 의해 다이아몬드 입자, cBN 입자 및 결합상을 판별하고, 다이아몬드 입자가 복합 소결체 중에 균질하게 분산되어 있다고 보아, 그 단면의 전체 면적에 대한 다이아몬드 입자의 단면적의 면적％를 체적％로 간주함으로써, 화상 해석 소프트(미타니쇼지 가부시키가이샤 제조 WinROOF)를 이용하여 산출하였다. 입자경에 관해서도, 함유율 측정과 마찬가지로 EDX로 각 입자를 판별하고, 화상 해석 소프트(미타니쇼지 가부시키가이샤 제조 WinROOF)를 이용하여, 각 입자마다의 단면적으로부터 원 상당 직경을 산출함으로써 평균 입경을 산출하였다.
또한, 제작된 복합 소결체에 대해서, 이들의 강도는 비커스 경도계를 이용하여 하중 50 ㎏f로 측정하고, 이들의 파괴 인성값은 JIS R1607:2010에 규정하는 IF법에 따라 산출하고, 이들의 열 전도율은 레이저 플래시법으로 열 확산율과 비열을 측정하고, 아르키메데스법에 따라 밀도를 측정하여, 열 전도율을 산출하였다. 결과를 표 1에 정리하였다.
상기 복합 소결체로, RSX12032ES형(가공 직경 32 ㎜)의 엔드 밀 타입의 커터와 RDET1204M0형의 칩으로 구성되는 절삭 공구를 제작하였다. 제작한 절삭 공구를 이용하여, 외경 95 ㎜의 원반형의 인코넬(등록 상표) 718[다이도스페셜메탈 가부시키가이샤 제조, 용체화·시효 경화 처리재, 록웰 경도 HRC44, ASTM(미국 재료 시험 협회)의 E112에 규정되는 입도 번호 9의 입도의 것]의 워크의 상면을 절삭하였다. 절삭 조건은, 절삭 속도(Vc)가 600 m/분, 이송량(f)이 0.15 ㎜/날, 절입(ap)이 0.5 ㎜, 직경 방향 절입(ae)이 0.12 ㎜, 쿨런트: WET(에멀젼 20배 희석)였다. 결과를 표 1에 정리하였다. 표 1 중 「여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭」은, 워크의 절삭 길이가 0.45 m 시점에서의 값으로 하였다. 또한, 표 1 중 「수명」은, 여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭이 0.1 ㎜를 넘은 시점의 워크의 절삭 길이로 하였다.
Figure pct00001
표 1의 No.I-1∼No.I-7 및 No.I-11에서 제작된 복합 소결체로 제작된 절삭 공구는, 철족 원소를 포함하는 합금으로 형성되는 내열 합금인 인코넬(등록 상표) 718의 고속 가공에 있어서, 여유면에 결손은 없고, 여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭은 작고, 수명은 마모 및 치핑 중 어느 것에 의한 것이라도 길었다. 즉, 평균 입경이 10 ㎛ 이하인 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하고, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은 코발트를 포함하고, 복합 소결체 중에 있어서, 다이아몬드 입자의 함유율이 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하, 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하, 코발트의 함유율이 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하인 복합 소결체는, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하고, 이러한 복합 소결체로 형성된 절삭 공구는, 철을 포함하는 합금으로 형성되는 내열 합금인 인코넬(등록 상표) 718의 고속 가공에 있어서도 긴 수명을 가지고 있었다. 여기서, 표 1 및 후술하는 표 2에 있어서, (c)에서 나타내는 「치핑」이란, 절삭 가능한 미소한 깨짐을 의미한다. 또한, 표 1에 나타내는 「결손」이란, 절삭이 불가능하게 되는 큰 깨짐을 의미한다.
(실시예 II)
본 실시예는, 표 2의 No.II-1∼No.II-12에 나타내는 바와 같이, 결합재로서, Co에 더하여, W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분을 이용한 것 이외는, 실시예 I와 동일하게 하여, 복합 소결체 및 절삭 공구를 제작하여, 이들의 물성을 평가하였다. 여기서, 상기 화학 성분의 원료는, 아토마이즈법을 이용하여 얻어진 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 미립 금속 분말을 이용하였다. No.II-1∼No.II-12에서 제작한 복합 소결체의 결합상 중에는, W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소의 단체 또는 Co와의 합금, 이들의 탄화물, 붕화물, 질화물, 탄질화물, 산화물 및 산질화물 등이 형성되어 있었다. 이들 단체 및 화합물의 형성은, 복합 소결체의 XRD에 의해 확인하였다. XRD는, Cu-K α선의 X선 광원을 이용하여 20°∼80°의 범위에서, 스캔 스텝 0.02°로 측정하였다. 결합상 중의 조성 비율은 EDX의 정량 분석을 이용하여 코발트와 그 외의 화학 성분의 비를 취함으로써 산출하였다.
또한, 절삭 조건은, 절삭 속도(Vc)가 300 m/분, 이송량(f)이 0.15 ㎜/날, 절입(ap)이 0.5 ㎜, 직경 방향 절입(ae)이 0.12 ㎜, 쿨런트: WET(에멀젼 20배 희석)였다. 결과를 표 2에 정리하였다. 표 2 중 「여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭」은, 워크의 절삭 길이가 0.45 m 시점에서의 값으로 하였다. 또한, 표 2 중 「수명」은, 여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭이 0.1 m를 넘은 시점의 워크의 절삭 길이로 하였다. 또한, 실시예 II에서는, 복합 소결체에 대한 추가 평가로서, 항절력[TRS(3점 굽힘 강도)] 측정을 행하였다. 항절력(TRS)은, 복합 소결체의 길이 6 ㎜×폭 3 ㎜×두께 0.4∼0.45 ㎜의 시험편을 이용하여 4 ㎜의 스팬으로 측정하였다.
Figure pct00002
표 2의 No.II-1∼No.II-11에서 제작된 복합 소결체로 제작된 절삭 공구는, 철족 원소를 포함하는 합금으로 형성되는 내열 합금인 인코넬(등록 상표) 718의 고속 가공에 있어서, 여유면에 결손은 없고, 여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭은 작고, 수명은 마모 및 치핑 중 어느 것에 의한 것이라도 길었다. 즉, 평균 입경이 10 ㎛ 이하인 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하고, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은 W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분 및 코발트를 포함하고, 복합 소결체 중의 다이아몬드 입자의 함유율이 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하, 복합 소결체 중의 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하, 복합 소결체 중의 코발트의 함유율이 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하, 결합상 중의 코발트의 함유율이 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 이하, 또한 결합상 중의 화학 성분의 함유율이 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 이하인 복합 소결체는, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하고, 이러한 복합 소결체로 형성된 절삭 공구는, 철족 원소를 포함하는 합금으로 형성되는 내열 합금인 인코넬(등록 상표) 718의 고속 가공에 있어서도 긴 수명을 가지고 있었다.
(실시예 III)
본 실시예는, 표 3의 No.III-1∼No.III-7에 나타내는 바와 같이, 결합재로서, Co에 더하여, W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소의 화합물을 포함하는 화학 성분을 이용한 것 이외는, 실시예 I과 동일하게 하여, 복합 소결체 및 절삭 공구를 제작하여, 이들의 물성을 평가하였다. 여기서, 상기한 화학 성분의 원료는, 평균 입경이 0.5 ㎛ 정도까지 비드 밀 분쇄한 화합물 분말을 이용하였다.
또한, 절삭 조건은, 절삭 속도(Vc)가 800 m/분, 이송량(f)이 0.15 ㎜/날, 절입(ap)이 0.5 ㎜, 직경 방향 절입(ae)이 0.12 ㎜, 쿨런트: WET(에멀젼 20배 희석)였다. 결과를 표 3에 정리하였다. 표 3 중 「여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭」은, 워크의 절삭 길이가 0.45 m 시점에서의 값으로 하였다. 또한, 표 3 중 「수명」은, 여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭이 0.1 m를 넘은 시점의 워크의 절삭 길이로 하였다.
Figure pct00003
표 3의 No.III-1∼No.III-7에서 제작된 복합 소결체로 제작된 절삭 공구는, 철족 원소를 포함하는 합금으로 형성되는 내열 합금인 인코넬(등록 상표) 718의 고속 가공에 있어서, 여유면에 결손은 없고, 여유면의 마모 및/또는 치핑의 폭은 작고, 수명은 마모 및 치핑 중 어느 것에 의한 것이라도 길었다. 즉, 평균 입경이 10 ㎛ 이하인 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하고, 인접하는 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고, 결합상은 W, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Al, Si 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소의 탄화물, 탄질화물, 질화물, 산화물, 붕화물 및 산질화물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 화학 성분 및 코발트를 포함하고, 복합 소결체 중의 다이아몬드 입자의 함유율이 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하, 복합 소결체 중의 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하, 복합 소결체 중의 코발트의 함유율이 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하, 결합상 중의 코발트의 함유율이 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 이하, 또한 결합상 중의 화학 성분의 함유율이 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 이하인 복합 소결체는, 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하고, 이러한 복합 소결체로 형성된 절삭 공구는, 철족 원소를 포함하는 합금으로 형성되는 내열 합금인 인코넬(등록 상표) 718의 고속 가공에 있어서도 긴 수명을 가지고 있었다.
이번에 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시형태 및 실시예가 아니라 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (6)

  1. 평균 입경이 10 ㎛ 이하인 복수의 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 복수의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하는 복합 소결체로서,
    인접하는 상기 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고,
    상기 결합상은 코발트를 포함하고,
    상기 복합 소결체 중에 있어서, 상기 다이아몬드 입자의 함유율이 30 체적％ 이상 94 체적％ 이하이고, 상기 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 3 체적％ 이상 40 체적％ 이하이고, 상기 코발트의 함유율이 3 체적％ 이상 30 체적％ 이하인 복합 소결체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 입자의 평균 입경이 2 ㎛ 이하이고, 상기 입방정 질화붕소 입자의 평균 입경이 1 ㎛ 이하이고,
    상기 복합 소결체 중에 있어서, 상기 다이아몬드 입자의 함유율이 50 체적％ 이상 70 체적％ 이하이고, 상기 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 10 체적％ 이상 30 체적％ 이하이고, 상기 코발트의 함유율이 10 체적％ 이상 20 체적％ 이하인 복합 소결체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 결합상은, 텅스텐, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈, 크롬, 알루미늄, 실리콘 및 몰리브덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분을 더 포함하고,
    상기 결합상 중에 있어서, 상기 코발트의 함유율이 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 이하이고, 상기 화학 성분의 함유율이 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 이하인 복합 소결체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합상 중에 포함되는 상기 화학 성분의 적어도 일부는, 탄화물, 탄질화물, 질화물, 산화물, 붕화물 및 산질화물 중 적어도 어느 하나인 복합 소결체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도율이 100 W·m-1·K-1 이상인 복합 소결체.
  6. 평균 입경이 2 ㎛ 이하인 복수의 다이아몬드 입자와, 평균 입경이 1 ㎛ 이하인 복수의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부의 결합상을 구비하는 복합 소결체로서,
    인접하는 상기 다이아몬드 입자의 적어도 일부는 서로 결합하고 있고,
    상기 결합상은, 텅스텐, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈, 크롬, 알루미늄, 실리콘 및 몰리브덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 화학 성분과, 코발트를 포함하고,
    상기 복합 소결체 중에 있어서, 상기 다이아몬드 입자의 함유율이 50 체적％ 이상 70 체적％ 이하이고, 상기 입방정 질화붕소 입자의 함유율이 10 체적％ 이상 30 체적％ 이하이고, 상기 코발트의 함유율이 10 체적％ 이상 20 체적％ 이하이고,
    상기 결합상 중에 있어서, 상기 코발트의 함유율이 50 질량％ 이상 99.5 질량％ 이하이고, 상기 화학 성분의 함유율이 0.5 질량％ 이상 50 질량％ 이하이고,
    상기 결합상 중에 포함되는 상기 화학 성분의 적어도 일부는, 탄화물, 탄질화물, 질화물, 산화물, 붕화물 및 산질화물 중 적어도 어느 하나이고,
    열 전도율이 100 W·m-1·K-1 이상인 복합 소결체.
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