SE409202B - PROCEDURE FOR MAKING A CERAMIC PRODUCT - Google Patents

PROCEDURE FOR MAKING A CERAMIC PRODUCT

Info

Publication number
SE409202B
SE409202B SE7313794A SE7313794A SE409202B SE 409202 B SE409202 B SE 409202B SE 7313794 A SE7313794 A SE 7313794A SE 7313794 A SE7313794 A SE 7313794A SE 409202 B SE409202 B SE 409202B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
temperature
mixture
alumina
silicon
starting material
Prior art date
Application number
SE7313794A
Other languages
Swedish (sv)
Inventor
R J Lumby
R R Wills
R F Horsley
Original Assignee
Lucas Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lucas Industries Ltd filed Critical Lucas Industries Ltd
Publication of SE409202B publication Critical patent/SE409202B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/597Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon oxynitride, e.g. SIALONS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

731-3794-5 Företrädesvis åstadkommes en del av den vid sagda temperatur i blandningen närvarande aluminiumoxiden genom att man till- sätter utgångsmaterialet en aluminiumförening, vilken vid sagda temperatur sönderdelas till aluminiumoxid. 731-3794-5 Preferably, a part of the alumina present at said temperature in the mixture is obtained by adding to the starting material an aluminum compound, which at said temperature decomposes to alumina.

Företrädesvis åstadkommas åtminstone hälften av den i bland- ningen vid sagda temperatur närvarande kiselsyran genom att man i utgångsmaterialet tillsätter en“kiselförening, vilken vid sagda temperatur sönderdelas till kiselsyra.Preferably, at least half of the silicic acid present in the mixture at said temperature is produced by adding a silicon compound to the starting material, which is decomposed into silicic acid at said temperature.

För att man skall erhålla de önskade ingredienserna av alu- minlumoxid och kiselsyra i blandningen vid den berörda tem- peraturen inför man en aluminiumkiselförening i det utgångs- material som användes för att framställa blandningen. Åtminstone en del av den i blandningen vid sagda temperatur närvarande sammansättningen som bildar smält glas åstadkommes genom att man till utgångsmaterialet sätter en förening vilken vid upphettning till sagda temperatur sönderdelas till ett 1 glasbildande ämne.In order to obtain the desired ingredients of alumina and silicic acid in the mixture at the temperature concerned, an aluminum silicon compound is introduced into the starting material used to prepare the mixture. At least a part of the composition present in the mixture at said temperature which forms molten glass is obtained by adding to the starting material a compound which on heating to said temperature decomposes into a glass-forming substance.

Temperaturen ligger företrädesvis mellan 15oo°c een 18oo°o " och blandningen utsätts vid denna temperatur lämpligen För tryck.The temperature is preferably between 15 ° C and 180 ° C and the mixture is suitably subjected to pressure at this temperature.

I ett första exempel blandades aluminiumnitridpulver av det slag som saluförs av Koch-Light under benämningen typ 8006H och med en medelpartikelstorlek av 50fl'med magnesiumoxid- pulver salufört av Hopkin and Williams Limited under beteck- ningen "light" samt kiselnitridpulver innehållande 89% av dëfasmaterialxned en medelpartikelstorlek av 8fl. Man vet emellertid att kiselnitridpulver regelmässigt innehåller kisel som en beläggning på de enskilda partiklarna och vidare att aluminiumnitridpulver vanligen innehåller aluminium- oxid som en förorening. Det är uppenbart att båda dessa föro- reningar påverkar den följande reaktionen, som är avsedd att åstadkomma kiselfaluminiumoxynitrid-keramiskt material, efter- i 731379h-5 som det kommer att tillföra kísel, aluminium och syre till reaktionen. Innan utgångsmaterialen blandades bestämdes där- för mängden föroreningar i kiselnitriden resp. i aluminium- nitriden först med hjälp av s.k. snabb neutronaktiverings- analys.In a first example, aluminum nitride powder of the type marketed by Koch-Light under the name 8006H and with an average particle size of 50fl 'was mixed with magnesium oxide powder marketed by Hopkin and Williams Limited under the name "light" and silicon nitride powder containing 89% an average particle size of 8fl. It is known, however, that silicon nitride powder regularly contains silicon as a coating on the individual particles and furthermore that aluminum nitride powder usually contains alumina as an impurity. It is obvious that both of these impurities affect the following reaction, which is intended to produce silicon aluminum aluminitride ceramic material, since it will add silicon, aluminum and oxygen to the reaction. Before the starting materials were mixed, the amount of impurities in the silicon nitride resp. in the aluminum nitride first by means of so-called rapid neutron activation analysis.

Med användande av det utgångsmaterial som ovan angivits fann man att kiselinnehållet i kiselnitridpulvret var 6 vikts- procent och aluminiumoxidinnehållet i aluminiumnitriden var 5 viktsprocent. Dessa pulver maldes i kulkvarfl under 2ü timmar i isopropylalkohol med aluminiumoxidkulor så att man fick en blandning bestående av 9ü,5 viktsprocent kiselnitrid, 5 vikts- procent aluminiumnitrid och 0,5 viktsprocent magnesiumoxid.Using the starting material indicated above, it was found that the silicon content of the silicon nitride powder was 6% by weight and the alumina content of the aluminum nitride was 5% by weight. These powders were ground in ball mills fl for 2ü hours in isopropyl alcohol with alumina beads to give a mixture consisting of 9ü, 5% by weight of silicon nitride, 5% by weight of aluminum nitride and 0.5% by weight of magnesium oxide.

Blandningen torkades därefter och infördes i ett grafitsänke, som vilade på en gyafitplugg, vilken tillslöt den ena änden av sänkets hålighet. En grafitstämpel fördes därefter ned mot pulvret. Alla grafitytor som kom i kontakt med pulvret hade i förväg besprutats med bornitrid till en tjocklek av 0,25 mm. Denna enhet infördes därefter i en press, var- efter provet varmpressades genom att man ökade temperaturen och trycket samtidigt till 1680°C resp. 210 kp/cmg. Provet hölls vid denna temperatur och detta tryck tills full täthet uppnåtts, vilket indikeras av att någon ytterligare rörelse av stämpeln inte kan märkas, vilket vanligen inträder efter 20 minuter. Temperaturen ökades därefter till 1?60°C under en tidsrymd av Ä minuter, varvid trycket bibehölls vid det angivna värdet av 210 kp/cmz. Provet kvarhölls under dessa förhållanden under ytterligare ungefär #0 minuter. Under varmpressningen åstadkom blandningen den önskade enkelfas kisel-aluminiumoxynitriden. Utöver vad som ingick i den reak- tionsvilliga kompositionen tillkom något kisel och aluminium- oxid från kvarnen, vilka antas under varmpressningsoperationen ha reagerat med magnesiumoxiden så att man fick ett magnesium- aluminiumsilikatglas, vilket förhöjde tätheten hos produkten.The mixture was then dried and introduced into a graphite sink, which rested on a gyafite plug, which closed one end of the sink cavity. A graphite stamp was then passed down to the powder. All graffiti surfaces that came into contact with the powder had been pre-sprayed with boron nitride to a thickness of 0.25 mm. This unit was then introduced into a press, after which the sample was hot-pressed by increasing the temperature and pressure simultaneously to 1680 ° C resp. 210 kp / cmg. The sample was kept at this temperature and this pressure until full density was reached, which is indicated by the fact that no further movement of the piston can be felt, which usually occurs after 20 minutes. The temperature was then increased to 1.60 ° C over a period of Ä minutes, maintaining the pressure at the stated value of 210 kp / cm 2. The sample was retained under these conditions for an additional approximately # 0 minutes. During the hot pressing, the mixture produced the desired single phase silicon aluminum oxynitride. In addition to what was included in the reactive composition, some silicon and alumina were added from the mill, which are believed to have reacted with the magnesium oxide during the hot pressing operation to obtain a magnesium-aluminosilicate glass, which increased the density of the product.

Denna befanns nämligen ha ett högt täthetsvärde av 3,09 g/cm2, 7313794-5 med ett medelvärde på brottsstyrkan av 5200 kp/cm2 vid 110000, 14500 kp/cmz vid 12oo°c och 3300 kp/cmz vid 137s°c.Namely, this was found to have a high density value of 3.09 g / cm 2, 7313794-5 with an average breaking strength of 5200 kp / cm 2 at 110,000, 14500 kp / cm 2 at 120 ° C and 3300 kp / cm 2 at 137 ° C.

Det första exemplet upprepades varvid man minskade kvanti- teten glas därigenom att mängden magnesiumoxid minskades.The first example was repeated, reducing the quantity of glass by reducing the amount of magnesium oxide.

Som väntat befanns detta medföra en minskning av täthet och styrka hos den varmpressade produkten. När sålunda förfarandet enligt det första exemplet upprepades med 0,25 viktsprocent magnesium blev den resulterande tätheten 3,08 kp/omg och medel- värdet på brottgränsen vid rumstemperatur 4000 kp/cmz.As expected, this was found to result in a decrease in the density and strength of the hot pressed product. Thus, when the procedure of the first example was repeated with 0.25% by weight of magnesium, the resulting density became 3.08 kp / omg and the average breaking point at room temperature was 4000 kp / cm

Det är uppenbart att även om det är enkelt att införa det glasbildande medlet i utgångsblandningen i samband med be- handlingen i kulkvarnen, om denna är försedd med kulor av lämpligt material, så minskar detta förfarande möjligheterna till kontroll över den mängd glas som åstadkoms. Företrädes- vis bör man därför använda en malningsteknik, där bästa kon- troll är möjlig, t.ex. koloidmalning, och att införa alla de glasbildande komponenterna i avmätta kvantiteter.It is obvious that although it is easy to introduce the glass-forming agent into the starting mixture in connection with the treatment in the ball mill, if this is provided with balls of suitable material, this procedure reduces the possibilities for controlling the amount of glass produced. Preferably, a grinding technique should therefore be used, where the best control is possible, e.g. colloid grinding, and to introduce all the glass-forming components in measured quantities.

I ett andra exempel utgick man sålunda från en blandning som innehöll 2,5 viktsprocent aluminiumnitrid, 1 viktsprooent kisel- syragt 1 viktsprocent magdesiumoxid och 95,5 viktsprpcent kiselnitridf~Blandningen infördes i en kolloidkvarÄ och be- handlades i isopropylalkohol tills medelpartikelstorleken i blandningen var 5/(,varefter blandningen torkades och siktades så att eventuellt återstående materialklumpar avlägsnades.Thus, a second example was based on a mixture containing 2.5% by weight of aluminum nitride, 1% by weight of silicic acid, 1% by weight of magnesium dioxide and 95.5% by weight of silicon nitride. The mixture was introduced into a colloid mill and treated in isopropyl alcohol until the average particle size was 5%. / (, after which the mixture was dried and sieved so that any remaining lumps of material were removed.

För att genomgå varmpressningen infördes blandningen såsom förut beskrivits i ett grafitsänke och upphettades därefter till 171000 under 30 minuter, under vilken tid blandningen utsattes för ett gradvis ökande tryck av uëp till 235 kp/omg.To undergo hot pressing, the mixture was introduced as previously described into a graphite sink and then heated to 171,000 for 30 minutes, during which time the mixture was subjected to a gradually increasing pressure of uëp to 235 kp / omg.

Blandningen hölls vid denna temperatur och tryck under I timma, varefter temperaturen höjdes till 177500 och blandningen hölls vid denna andra temperatur under ytterligare 35 minuter. Vid dessa förhöjda temperaturer innehöll blandningen den önskade 731379lr~S kiselaluminiumoxynitriden men utöver den reaktionsvilliga kom- positionen bildades emellertid ett magnesiumglas under varm- pressningen som en följd av reaktionen mellan den tillsatta kiselsyran och magnesiumoxiden. Detta glas ökade tätheten i materialet under varmpressningen, så att slutprodukten kom att ha en täthet av 3,2 g/cm2 och en maximal brottspänning vid rumstemperatur av 10000 kp/cmz med ett minimivärde av 5200 kp/cmz, och med ett medelvärde av 8000 kp/cm2. Krypnings- försök gjordes även på produkten och vid 120000 befanns det att denna hade 0,5% krypning, när den utsattes för en belast- ning av 780 kp/cmg under 30 timmar.The mixture was kept at this temperature and pressure for 1 hour, after which the temperature was raised to 177,500 and the mixture was kept at this second temperature for a further 35 minutes. At these elevated temperatures, the mixture contained the desired silicon aluminum oxynitride, but in addition to the reactive composition, a magnesium glass was formed during the hot pressing as a result of the reaction between the added silicic acid and the magnesium oxide. This glass increased the density of the material during hot pressing, so that the final product had a density of 3.2 g / cm 2 and a maximum breaking stress at room temperature of 10000 kp / cm 2 with a minimum value of 5200 kp / cm 2, and with an average value of 8000 kp / cm2. Creep tests were also performed on the product and at 120,000 it was found that it had 0.5% creep, when exposed to a load of 780 kp / cmg for 30 hours.

Det andra exemplet upprepades med minskande mängd av alu- miniumoxid, och som väntat minskades tätheten hos den er- hållna produkten.The second example was repeated with decreasing amount of alumina, and as expected, the density of the obtained product was reduced.

I ett tredje exempel upprepades förfarandet vid föregående exempel men med 1 viktsprocent kiselnitrid ersatt av alu- miniumnitridpulver. Man fann att denna ändring ökade kryp- styrkan för den resulterande produkten, så att denna vid 120000 endast visade 0,3%-s krypning, när den utsattes för en belastning av 780 kp/cm2 under 100 timmar. Styrkan hos materialet var emellertid något minskad, jämfört med vad man erhöll i det andra exemplet. Medelvärdet på brottstyrkan vid rumstemperatur var 7000 kp/cmz. Det antas att dessa resultat orsakades av att något av kiselsyran från den glasbildande kiselsyratillsatsen reagerade med överskott alu- miniumnitrid, och därigenom reducerade det totala glasinne- hållet.In a third example, the procedure was repeated in the previous example but with 1% by weight of silicon nitride replaced by aluminum nitride powder. It was found that this change increased the creep strength of the resulting product, so that at 120000 it showed only 0.3% creep, when subjected to a load of 780 kp / cm 2 for 100 hours. However, the strength of the material was slightly reduced compared to what was obtained in the second example. The mean breaking strength at room temperature was 7000 kp / cmz. It is believed that these results were caused by some of the silicic acid from the glass-forming silicic acid additive reacting with excess aluminum nitride, thereby reducing the overall glass content.

För att ytterligare bekräfta observationerna i det tredje exemplet upprepades förfarandet med något ytterligare ökad aluminiumnitridinnehåll, på bekostnad av kiselnitridinne- hållet. På detta sätt fann man att det var möjligt att åstad- komma ytterligare förbättringar av krypstyrkan. Vid 4,5%-s tillsats av aluminiumnitrid hade produkten en krypning av 6 0,15% under 100 timmar vid samma förhållanden som ovan an- givits. Allteftersom aluminiumnitridinnehållet minskades blev emellertid varmpressningen mera besvärlig, vilket återspeg- lades i en minskande täthet och styrka för produkten. Vid en tillsats av ü,5% aluminiumnitrid hade den varmpressade pro- dukten en täthet av 3,15 g/cm2 och ett medelvärde på brott- styrkan vid rumstemperatur av 5500 kp/cm2. På samma sätt be- fanns variationer i aluminiumnitridinnehållet i utgångsma- terialet kunna användas för att modifiera krypegenskaperna av kisel-aluminiumoxynitrid.To further confirm the observations in the third example, the process was repeated with a slightly increased aluminum nitride content, at the expense of the silicon nitride content. In this way, it was found that it was possible to achieve further improvements in creep strength. At 4.5% addition of aluminum nitride, the product had a creep of 0.15% for 100 hours under the same conditions as indicated above. However, as the aluminum nitride content decreased, the hot pressing became more difficult, which was reflected in a decreasing density and strength of the product. With the addition of ü, 5% aluminum nitride, the hot-pressed product had a density of 3.15 g / cm2 and an average breaking strength at room temperature of 5500 kp / cm2. In the same way, there were variations in the aluminum nitride content in the starting material that could be used to modify the creep properties of silicon-aluminum oxynitride.

I ett fjärde exempel framställdes två utgångsblandningar, vilka båda avsågs resultera i en kisel-aluminiumoxynitrid med samma sammansättning men med olika aluminiumnitridinne- håll.In a fourth example, two starting mixtures were prepared, both of which were intended to result in a silicon-aluminum oxynitride with the same composition but with different aluminum nitride contents.

En av dessa blandningar bestod av 83 viktsprocent kiselnitrid, 10 viktsprocent aluminiumnitrid, 6 viktsprocent kiselsyra och 1 viktsprocent aluminiumoxid, under det att den andra bland- ningen innehöll 85,Å9 viktsprocent kiselnitrid, 7,62 Vikts- procent aluminiumnitrid, 3,33 viktsprocent kiselsyra, 2,56 viktsprocent aluminiumoxid och 1 viktsprocent magnesiumoxid.One of these mixtures consisted of 83% by weight of silicon nitride, 10% by weight of aluminum nitride, 6% by weight of silicic acid and 1% by weight of alumina, while the other mixture contained 85% by weight of silicon nitride, 7.62% by weight of aluminum nitride, 3.33% by weight of silicic acid , 2.56% by weight alumina and 1% by weight magnesium oxide.

Den första satsen innehöll sålunda högre mängd aluminium- h nitrid och resulterade i en produkt som, när den utsattes för en belastning av 780 kp/cm2 under 100 timmar vid 120000 endast uppvisade en krypning av 0,057%. Som väntat var detta ' en förbättring över det värde på 0,108% som erhölls för pro- dukten framställd av den andra blandningen, utsatt för samma behandling. Även i detta fall fann man sålunda att ökning av krypstyrkan hos produkten enligt det första exemplet samman- föll med en minskning av tätheten och medelvärdet för brott- styrkan vid rumstemperatur (3,I6 g/cm2 och 5600 kp/cmg) jäm- fört med den produkt som framställdes av den andra blandningen (3,18 g/cmg och 6000 kp/cmz).The first batch thus contained a higher amount of aluminum nitride and resulted in a product which, when subjected to a load of 780 kp / cm 2 for 100 hours at 120,000, showed only a creep of 0.057%. As expected, this was an improvement over the value of 0.108% obtained for the product prepared from the second mixture, subjected to the same treatment. Thus, even in this case, it was thus found that increasing the creep strength of the product according to the first example coincided with a decrease in the density and the mean value of the breaking strength at room temperature (3.16 g / cm 2 and 5600 kp / cm 2) compared with the product prepared from the second mixture (3.18 g / cmg and 6000 kp / cmz).

I samtliga de angivna exemplen har reaktionen skett vid för- höjd temperatur samtidigt som tryck utövats på den reagerande 7z1zv94fs massan. Detta har skett för att endast så få parametrar som möjligt, som påverkar produkten, skall ändras, varigenom en tillförlitlig analys av de erhållna resultaten kan göras.In all the examples given, the reaction took place at elevated temperature at the same time as pressure was applied to the reacting 7z1zv94fs mass. This has been done so that only as few parameters as possible, which affect the product, are changed, whereby a reliable analysis of the results obtained can be made.

Liknande försök har emellertid utförts i frånvaro av tryck, varvid provstycken pressades i kallt tillstånd vid 140 kp/cm2 i stålformar så att man fick ett självbärande block, vilket avlägsnades från formen och höljdes i bornitrid i en grafit- degel. Denna placerades därefter i en ugn och uppvärmnings- proceduren enligt de angivna exemplen följde. I vardera fallet erhöll man en produkt uteslutande bestående av den tidigare erhållna kisel-aluminiumoxynitriden.Similar experiments have been performed, however, in the absence of pressure, whereby test pieces were pressed in the cold state at 140 kp / cm 2 in steel molds to obtain a self-supporting block, which was removed from the mold and coated in boron nitride in a graphite crucible. This was then placed in an oven and the heating procedure according to the examples given followed. In each case, a product was obtained consisting exclusively of the previously obtained silicon-aluminum oxynitride.

I exemplen har vidare reaktionerna skett mellan 17000 och 1780°C. Dessa temperaturområden valdes eftersom det visade sig vara ett område där produkterna kunde framställas på för- hållandevis kort tid. Helt tillfredsställande produkter kan emellertid erhållas med temperaturer så låga som 120000 och så höga som 2ooo°c, men det är lämpligt att välja 15oo°c eller högre för att man skall få en ekonomisk reaktion vid stora satser. De övre gränserna för temperaturen kommer uppen- barligen att bestämmas av ekonomin i förfarandet och önske- målet att förhindra att produkten förstörs genom att alltför länge utsättas vid så höga temperaturer. 180000 är emellertid en praktiskt tillämplig gräns.Furthermore, in the examples the reactions have taken place between 17000 and 1780 ° C. These temperature ranges were chosen because it turned out to be an area where the products could be produced in a relatively short time. However, completely satisfactory products can be obtained with temperatures as low as 120,000 and as high as 200 ° C, but it is advisable to choose 140 ° C or higher in order to obtain an economical reaction at high rates. The upper limits of temperature will obviously be determined by the economics of the process and the desire to prevent the product from being destroyed by being exposed for too long at such high temperatures. 180000, however, is a practically applicable limit.

Det är uppenbart att där man tillsatt aluminiumoxid till ut- gångsmaterialet kan denna ersättas av någon aluminiumlegering som kommer att sönderfalla till aluminiumoxid under uppvärm- ning till den förhöjda temperaturen som är nödvändig för att åstadkomma det önskade keramiska materialet. Där både kiselsyra och aluminiumoxid tillsätts till utgångsmaterialet i de ovan angivna exemplen kan alternativet vara att i utgångsmaterialet tillsätta en legering av dessa ämnen, som kommer att avge denönska-' de mängden kiselsyra och aluminiumoxid vid den förhöjda tem- peraturen och den följande behandlingen. På samma sätt kan den magnesiumoxid som används i utgångsmaterialet ersättas 1313794-5 t 8 av en magnesiumlegering som sönderfaller till oxid under den fortsatta behandlingen. Man har emellertid funnit att den föredragna mängd aluminiumoxid eller aluminiumlegering som sätts.till utgångsmaterialet är mindre än 5%, företrädesvis icke mer än 1 viktsprocent av utgångsmaterialet.It is obvious that where alumina has been added to the starting material, it can be replaced by any aluminum alloy which will decompose to alumina during heating to the elevated temperature necessary to produce the desired ceramic material. Where both silicic acid and alumina are added to the starting material in the above examples, the alternative may be to add to the starting material an alloy of these substances which will give off the desired amount of silicic acid and alumina at the elevated temperature and subsequent treatment. In the same way, the magnesium oxide used in the starting material can be replaced by a magnesium alloy which decomposes to oxide during the further treatment. However, it has been found that the preferred amount of alumina or aluminum alloy added to the starting material is less than 5%, preferably not more than 1% by weight of the starting material.

Claims (7)

731379l| '-5 P A T E N T K R A V731379l | '-5 P A T E N T K R A V 1. Förfaringssätt för framställning av en keramisk produkt, k ä n n e t e o k n a t d ä r a v, att man vid en temperatur av mellan 1200-200000 upphettar en blandning av 0 till 97,5% kiselnitrid, aluminiumnitrid i en mängd icke överstigande 50%, kiselsyra i en mängd icke överstigande 51,5% samt aluminium- oxid i en mängd icke överstigande 75% då kiselnitrid är när- varande i blandningen och icke mer än 35% då kiselnitrid saknas i blandningen, varvid alla %-angivelser anger vikts- procent, samt en ytterligare sammansättning som bildar smält glas vid sagda temperatur, varjämte upphettningen fortsättes tills produktens keramiska fas består i huvudsak endast av ett kiselaluminiumoxynitrid-keramik-material med enhetlig fas- struktur, med det smälta glaset som befrämjare av produktens förtätning.1. A process for the preparation of a ceramic product, characterized in that at a temperature of between 1200-200000 a mixture of 0 to 97.5% of silicon nitride, aluminum nitride in an amount not exceeding 50%, of silicic acid in a amount not exceeding 51.5% and alumina in an amount not exceeding 75% when silicon nitride is present in the mixture and not more than 35% when silicon nitride is absent in the mixture, all% indications indicating weight percent, and a further composition forming molten glass at said temperature, and the heating is continued until the ceramic phase of the product consists essentially only of a silicon aluminum oxynitride ceramic material with a uniform phase structure, with the molten glass as promoter of the product densification. 2. Förfaringssätt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att en del av den vid sagda temperatur i blandningen närvarande aluminiumoxiden åstadkommes genom att man tillsätter utgångsmaterialet en aluminiumförening, vilken vid sagda temperatur sönderdelas till aluminiumoxid.2. A process according to claim 1, characterized in that a part of the alumina present at said temperature in the mixture is produced by adding to the starting material an aluminum compound, which at said temperature decomposes to alumina. 3. Förfaringssätt enligt något av patentkraven 1 eller 2, k ä n n e-t e c k n a t d ä r a v, att åtminstone hälften av den i blandningen vid sagda temperatur närvarande kiselsyrau åstadkommas genom att man i utgångsmaterialet tillsätter en kiselförening, vilken vid sagda temperatur sönderdelas till kiselsyra. Ü.3. A process according to any one of claims 1 or 2, characterized in that at least half of the silicic acid present in the mixture at said temperature is produced by adding a silicon compound to the starting material, which decomposes to silicic acid at said temperature. Ü. 4. Förfaringssätt enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man för att förse blandningen med aluminiumoxid och kiselsyra vid sagda tem- peratur, inför en aluminiumkiselförening i det utgångsmaterial som användes för att framställa blandningen. 104. A process according to any one of the preceding claims, characterized in that in order to supply the mixture with alumina and silicic acid at said temperature, an aluminum silicon compound is introduced into the starting material used to prepare the mixture. 10 5. Förfaringssätt enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att åtminstone en del av den i blandningen vid sagda temperatur närvarande sammansätt- ningen som bildar smält glas åstadkommes genom att man till ut- gångsmaterialet sätter en förening vilken vid upphettning till sagda temperatur sönderdelas till ett glasbildande ämne.5. A process according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the composition present in the mixture at said temperature which forms molten glass is obtained by adding to the starting material a compound which on heating to said temperature decomposes into a glass-forming substance. 6. Förfaringssätt enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att blandningen vid sagda temperatur utsättes för ett tryck.6. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mixture is subjected to a pressure at said temperature. 7. Förfaringssätt enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att temperaturen hålles mellan 15oo° och 18oo°c. i Elm-g ANFÖRDA PUBLIKATIONER: TyskLand 2 262 785A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature is kept between 15 ° C and 180 ° C. i Elm-g PRESENTED PUBLICATIONS: Germany 2,262,785
SE7313794A 1972-11-01 1973-10-11 PROCEDURE FOR MAKING A CERAMIC PRODUCT SE409202B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB5027072 1972-11-01
GB5026972A GB1438114A (en) 1972-11-01 1972-11-01 Method of forming ceramic products
GB351173 1973-01-24
GB1504873 1973-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SE409202B true SE409202B (en) 1979-08-06

Family

ID=27447297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7313794A SE409202B (en) 1972-11-01 1973-10-11 PROCEDURE FOR MAKING A CERAMIC PRODUCT

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5737555B2 (en)
CA (1) CA1008475A (en)
CH (1) CH616641A5 (en)
DE (1) DE2354024C3 (en)
FR (1) FR2204590B1 (en)
GB (1) GB1438114A (en)
IT (1) IT998592B (en)
NL (1) NL7314839A (en)
SE (1) SE409202B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989782A (en) * 1973-12-29 1976-11-02 Joseph Lucas Limited Method of forming a sintered ceramic product
JPS5934149B2 (en) * 1976-07-27 1984-08-20 東芝セラミツクス株式会社 Method for manufacturing dense β′-sialon sintered body
JPS548608A (en) * 1977-06-21 1979-01-23 Kogyo Gijutsuin Method of making super hard heattresistant ceramic
JPS548609A (en) * 1977-06-21 1979-01-23 Kogyo Gijutsuin Method of making super hard heattresitant ceramic material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3108887A (en) * 1959-05-06 1963-10-29 Carborundum Co Refractory articles and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
CH616641A5 (en) 1980-04-15
FR2204590A1 (en) 1974-05-24
GB1438114A (en) 1976-06-03
AU6005873A (en) 1975-03-06
CA1008475A (en) 1977-04-12
IT998592B (en) 1976-02-20
JPS49102707A (en) 1974-09-27
DE2354024C3 (en) 1982-05-06
NL7314839A (en) 1974-05-03
DE2354024A1 (en) 1974-06-12
FR2204590B1 (en) 1980-05-09
JPS5737555B2 (en) 1982-08-10
DE2354024B2 (en) 1981-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3991148A (en) Method of forming ceramic products
US4410636A (en) Method of manufacturing a sintered material based on silicon nitride, and material obtained by the method
US3572992A (en) Preparation of moulded and sintered aluminum nitride
Zakorzhevskii et al. Combustion synthesis of aluminum nitride
US4341874A (en) Si3 N4 Ceramic powder material and method for manufacturing the same
US4486544A (en) Titanium boride based sintering composition and the use thereof in the manufacture of sintered articles
SE409202B (en) PROCEDURE FOR MAKING A CERAMIC PRODUCT
CN106032323B (en) It is a kind of using TiAl powder as the Ti of raw material2AlC ceramic powder preparation method
US3226456A (en) Method of producing high density ceramic articles
Kislyi et al. Regularities of sintering of zirconium diboride-molybenum alloys
JPS627150B2 (en)
GB1602821A (en) Ceramic powder material and method for manufacturing the same
US7045091B1 (en) Transient liquid phase reactive sintering of aluminum oxynitride (AlON)
JPS60501852A (en) Method for producing densified silicon nitride/oxynitride composites
US3632710A (en) Use of alumina alone or with silica as sintering aid for boron carbide
EP0187539B1 (en) Sintered ceramic articles and method for production thereof
RU2177047C1 (en) Method of preparing aluminum-based alloy
RU2794376C1 (en) Method for producing ceramics based on aluminum oxynitride
RU2812539C1 (en) Method for manufacturing composite ceramics boron carbide - zirconium diboride
JPS5891019A (en) Manufacture of aluminum nitride-base powder
JPH0446888B2 (en)
US2897573A (en) Ceramoplastic and method of manufacturing same
RU2720427C1 (en) Method of producing refractory articles from ceramic material based on potassium sodium niobate
JPS5849500B2 (en) Method for manufacturing foamed glass sintered product
JPS5951515B2 (en) Manufacturing method of Sialon sintered body