KR920703475A - 치밀한 SiC 세라믹 제품 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

치밀한 SiC 세라믹 제품

[도면의 간단한 설명]

소결체의 미세구조를 나타내는 광현미경사진을 제1도 내지 3도에 나타내었는데 여기서;

제1도는 연마하고 에칭은 하지 않은 단면의 X2500 광현미경사진이고,

제2도는 연마하고 에칭한 단면의 X2000 광현미경사진이고,

제3도는 X5000인것 이외는 제2도와 유사하다.

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

Claims (55)

1. -결합제는 제외하고, 탄화규소 적어도 75중량% 및 알루미나, 알루미나 전구체 및 그것들의 혼합물 중에서 선택된 알루미나 원으로 된 분말 1내지 25중량%(Al₂O₂로 환산하여)를 함유하는 분말혼합물로 된, 성형 압밀된 분말체를 형성하는 단계와; -그 분말체를 비산화성 분위기중에서 1500℃ 내지 2300℃의 소결온도까지 가열하여 액상(liquid phase)을 헝성하여 결과적인 액상소결체를 얻는 단계로 되어 있으며; 분말체는 상기 가열단계에서, 알루미늄원과는 별도이며 마그네시아, 마그네시아 전구체, 마그네슘 증기 및 그들의 조합물 중의 적어도 하나로 되어 있는 마그네슘원의 존재하에 가열되고 그리하여 상기 액상은 이차산화물 성분을 생성시키는, 탄화규소의 액상소결방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄화규소분말은 10㎛보다 큰 입자는 사실상 없으며, 10㎛보다 훨씬 작은 평균입자 크기를 갖고 있는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 탄화규소분말은 2㎛이하의 평균 입자크기를 갖고 있는 방법.
4. 제1항 내지 3항중의 어느 하나에 있어서, 상기 탄화규소가 97% 이상의 순도를 갖는 방법.
5. 제1항 내지 3항중의 어느 하나에 있어서, 상기 탄화규소가 98% 이상의 순도를 갖는 방법.
6. 제1항 내지 5항중의 어느 하나에 있어서, 상기 탄화규소가 어떤 폴리타입의 α상 탄화규소, β상 탄화규소, 비정형 탄화규소 및 그들의 혼합물중의 적어도 하나로 되어 있는 방법.
7. 제1항 내지 6항중의 어느 하나에 있어서, 상기 알루미늄원이 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 알루미늄1수염, 질산알루미늄, 규산알루미늄, 산화알루미늄 전구체로 되어 있는 알루미늄의 오르가노 금속염 및 그들의 혼합물 중에서 선택되는 방법.
8. 제1항 내지 7항중의 어느 하나에 있어서, 상기 마그네슘원이 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 탄산마그네슘, 질산마그네슘, 산화마그네슘 전구체로 되어 있는 마그네슘 오르가노 금속염 및 그들의 혼합물 중에서 선택 되는 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 분말체는 형성되었을 때 필요한 수준의 마그네슘원의 적어도 일부를 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 마그네슘원이 마그네슘의 오르가노금속염으로 되어 있는 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 마그네슘염이, 상기 마그네슘원을 제공하는 위에 성형체(분말체) 형성시 윤활제 작용을 하는 지방산 염인 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 지방산염이 스테아르산 마그네슘인 방법.
13. 제1항 내지 12항중의 어느 하나에 있어서, 상기 분말체는 Mg대 Al원(Al₂O₃로서)의 비가 1:2 내지 1:100이 되도록, 각각 Al₂O₃MgO로 환산된 상기 알루미늄 및 마그네슘원 전체 30중량% 이하를 포함하며, 잔부는 결합제를 제외하면 거의 탄화규소로 되어 있는 방법.
14. 제13항에 있어서, 1 내지 5중량%의 Al원(A1₂O₃로 환산하여)이 있으며 상기 비는 1:2 내지 1:25인 방법.
15. 제13항에 있어서, 5 내지 25중량%의 A1원(Al₂O₃로 환산하여)이 있고 상기 비는 1:5 내지 1:100인 방법.
16. 제13항에 있어서, 상기 Mg 대 A1의 비가 1:2 내지 1:50인 방법.
17. 제1항 내지 12항중의 어느 하나에 있어서, 분말체는 2.5 내지 20중량%의 상기 알루미늄원(Al₂O₃로 환산하여)을 함유하는 방법.
18. 제1항 내지 17항중의 어느 하나에 있어서, 분말체는 0.3 내지 4중량%의 상기 마그네슘판(MgO로 환산하여)을 함유하며, 이 마그네슘원은 마그네시아, 마그네시아의 전구체 및 그들의 혼합물중에서 선택되는 방법.
19. 제18항에 있어서. 상기 분말체는 0.5 내지 2중량%의 상기 마그네슘원(MgO로 환산하여)을 함유하는 방법.
20. 제18항에 있어서, 상기 분말체는 0.5% 내지 1.5중량%의 상기 마그네슘원(MgO로 환산하여)을 함유하는 방법.
21. 제1항 내지 20항중의 어느 하나에 있어서, 분말체는 상기 가열단계에서 알루미늄함유 증기종 및 어떤 증기압에 있는 마그네슘 증기중의 적어도 하나를 함유하는 분위기의 존재하에 가열되어, 산화물상의 알루미나 및 마그네시아 함량이 각각 제어하는 방법.
22. 제21항에 있어서, 형성되었을때의 상기 분말체는 사실상 상기 마그네슘원이 없으며, 상기 분위기는 마그네슘증기가 분말체내에 침투하여 상기 산화물 상을 형성할수 있게 하기에 충분한 증기압을 가진 마그네슘 증기를 함유하는 방법.
23. 제21항 또는 22항에 있어서, 상기 분말체는 상기 가열단계에서 상기 알루미늄원 및 상기 마그네슘원중의 적어도 하나를 함유하는 입자층(분체층)의 존재하에 가열되며, 그리하여 각각의 상기 알루미늄 함유 증기종과 상기 마그네슘증기가 상기 가열단계중 상기 분위기중에 생성되는 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 분체층은 알루미나와 마그네시아로 된 입자물질에 의해 제공되는 알루미늄원 및 마그네슘원을 함유하는 방법.
25. 제23항 또는 24항에 있어서, 상기 분체층은 입상 탄화규소를 함유하는 방법.
26. 제23항 내지 25항중의 어느 하나에 있어서. 상기 분체층은 입상탄소를 함유하는 방법.
27. 제21항 또는 22항에 있어서, 상기 알루미늄 함유증기종과 마그네슘증기중의 적어도 하나는 외부공급원으로부터 가열단계가 행해지는 노내에 그 증기를 유임함으로써 제공되는 방법.
28. 제27항에 있어서. 상기 외부공급원은. 알루미나와 마그네시아의 혼합물로 된 입상물질에 의해 제공되는 알루미늄원 및 마그네슘원을 함유하는 입상물질을 상기 노 외부에서 가열함으로써 생성되는 방법.
29. 제21항 또는 22항에 있어서, 상기 분말체는 상기 가열단계에서 입상물질로 형성되어 있고 상기 알루미늄원과 상기 마그네슘원 중의 적어도 하나를 함유하는 피복물(코우팅)의 존재하에 가열되며, 그리하여 각각의 상기 알루미늄 함유 증기종과 상기 마그네슘증기가 상기 가열단계중 상기 분위기중에 생성되는 방법.
30. 제29항에 있어서, 분말체가 적어도 일부는 상기 피복물로 둘러싸여있는 방법.
31. 제29항 또는 30항에 있어서, 상기 피복물은 알루미나와 마그네시아의 혼합물로 된 입상물질에 의해 제공되는 알루미늄원과 마그네슘원을 함유하는 방법.
32. 제29항 내지 31항의 어느 하나에 있어서, 상기 피복물은 입상 탄화규소를 함유하는 방법.
33. 제29항 네지 32항의 어느 하나에 있어서, 상기 피복물은 입상 탄소를 함유하는 방법.
34. 제21항 또는 22항에 있어서, 상기 알루미늄기종과 마그네슘 증기중의 적어도 하나는 상기 가열단계에서의 가열중 분말체로부터 알루미늄원과 마그네슘원의 부분 손실 및 분해에 의해 형성되며, 그 가열에 있어 분말체의 질량 대 가열단계가 행해지는 노의 유효용량의 비는, 상기 분해에 의해 상기 증기압이 힝성될 수 있도록 또한 상기 손실도가 상기 비에 의해 제한되고 상기 액체상의 형성 및 상기 결과적 액상 소결체의 수득을 방해하지 않도륵 정해지는 방법.
35. 제1항 내지 34항중의 어느 하나에 있어서, 상기 소결온도까지 가열함에 있어서, 분말체를 1200℃ 내지 1550℃의 온도범위에 30 내지 120분의 기간동안 유지시키고 그리하여 상기 액상의 형성을 조장하는 방법.
36. 제1항 내지 34항중의 어느 하나에 있어서, 상기 소결온도는 1900℃ 내지 2100℃의 범위에 있는 방법.
37. 제1항 내지 35항중의 어느 하나에 있어서, 가열단계는 소결온도에서 0.25 내지 3시간의 기간동안 행해지는 방법.
38. 제1항 내지 37항중의 어느 하나에 있어서, 상기 산화물은 상기 가열단계의 완료시 분말체(소결체)내에 잔류하는 방법.
39. 제38항에 있어서, 상기 산화물 성분은 사실상 산화알루미늄으로 되어 있는 방법.
40. 제39항에 있어서, 상기 산화물 성분은 마그네슘 대 알루미늄비 1:3 이하를 마그네슘을 함유하는 방법.
41. 제1항 내지 37항중의 어느 하나에 있어서. 상기 가열단계는, 상기 산화물 성분은 실질적으로 마그네슘이 결핍하게 되고 소결체는 실질적으로 마그네슘이 없어지도록, 소결온도에서 또한 그 온도에서 일정시간동안 행해지는 방법.
42. 제41항에 있어서, 상기 소결온도 및 상기 일정시간은, 상기 산화물성분은 실질적으로 알루미늄이 결핍하게 되고 소결체는 실질적으로 어떤 이차성분도 없어지도록 선정되는 방법.
43. 제1항 내지 42항 중의 어느 한 방법에 의해 제조된 탄화규소체로 되어 있는 소결 세라믹 제품.
44. 액상 소결에 의해 제조되었으며, 적어도 65중량%의 탄화규소, 약 30중량% 이하의 이차 산화물 성분으로 된 이차성분 및 미량의 원소 규소 또는 유리상을 가지고 있으며, 2.95_g.cc ^-1이상의 소성부피밀도를 가진 소결체로 되어 있는 소성 세라믹제품.
45. 제44항에 있어서, 산화물성분은 실질적으로 산화알루미늄으로 되어있는 제품.
46. 제44항에 있어서. 산화물 성분은 마그네슘대 알루미늄비 1:3 이하로 산화 알루미늄 및 마그네슘으로 되어 있는 제품.
47. 제44항 내지 46항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 소결체는 적어도 80중량%의 탄화규소로 되어 있는 제품.
48. 제47항에 있어서. 상기 소결체는 적어도 85중량%의 탄화 규소로 되어 있는 제품.
49. 제47항에 있어서. 상기 소결제는 적어도 98중량%의 단화규소로 되어 있는 제품.
50. 제47항에 있어서, 상기 소결제는 적어도 95중량%의 탄화규소로 되어 있으며, 소결체는 탄화규소이외의 성분은 실질적으로 고용체중에 존재하는 미세 구조를 갖고있는 제품.
51. 제44항 내지 50항중의 어느 하나에 있어서, 상기 소결체는 3.00_{g. cc} ^-1이상, 예컨대.3.10_g.cc ^-1이상의 소성 부피밀도를 가진 제품.
52. 제44항 내지 50항중의 어느 하나에 있어서, 상기 소결체는 3.15_g.cc ^-1이상, 예컨대, 3.25_g.cc ^-1이상의 소성 부피밀도를 가진 제품.
53. 제44항 내지 50항중의 어느 하나에 있어서, 상기 소결체는 18.5GPa이상, 예컨대 26GPa 이상의 경도를 가진 제품.
54. 제44항 내지 50항중의 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 4MPa.m^0.5이상의 파괴인성(안트시스등의 식에 의한)을 가진 제품.
55. 제54항에 있어서. 상기 파괴인성이 4.4MPa.m^0.5이상, 예컨대 5.0MPa.m^0.5이상인 제품.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.