JPH0625038B2 - 耐摩耗性炭化珪素焼結体の製造方法 - Google Patents
耐摩耗性炭化珪素焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0625038B2 JPH0625038B2 JP60109700A JP10970085A JPH0625038B2 JP H0625038 B2 JPH0625038 B2 JP H0625038B2 JP 60109700 A JP60109700 A JP 60109700A JP 10970085 A JP10970085 A JP 10970085A JP H0625038 B2 JPH0625038 B2 JP H0625038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- weight
- sintered body
- sic
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped 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
- C04B35/56—Shaped 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 carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped 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 carbides or oxycarbides based on silicon carbide
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)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高密度で機械的強度、耐摩耗性に優れた炭化珪
素焼結体の製造方法に関する。更に詳細には特定の粒径
比を有しかつ結晶形が異なる炭化形を特定量範囲で混合
し、焼結助剤として特定の炭素含有物質とホウ素化合物
を特定量存在せしめた後成形し不活性雰囲気中で焼結せ
しめてなる高密度で機械的強度、耐摩耗性に優れた炭化
珪素焼結体の製造方法に関するものである。
素焼結体の製造方法に関する。更に詳細には特定の粒径
比を有しかつ結晶形が異なる炭化形を特定量範囲で混合
し、焼結助剤として特定の炭素含有物質とホウ素化合物
を特定量存在せしめた後成形し不活性雰囲気中で焼結せ
しめてなる高密度で機械的強度、耐摩耗性に優れた炭化
珪素焼結体の製造方法に関するものである。
（従来の技術） 炭化珪素は物理的および化学的性質に優れており、特に
高硬度でかつ、耐蝕性を有し、高温においても室温と変
わらない機械的性質を有するため従来より耐摩耗性材
料、高温構造材料として有望視されていた。しかし難焼
結性のため高密度に焼結することが通常の方法では困難
であるため、ホットプレス方による焼結、焼結助剤添加
による焼結等が提案されている。
高硬度でかつ、耐蝕性を有し、高温においても室温と変
わらない機械的性質を有するため従来より耐摩耗性材
料、高温構造材料として有望視されていた。しかし難焼
結性のため高密度に焼結することが通常の方法では困難
であるため、ホットプレス方による焼結、焼結助剤添加
による焼結等が提案されている。
例えば特開昭５１−１４８７１２号公報には１〜１００
m2／ｇの比表面積を有するα型炭化珪素９１〜９９．３
５重量部に２５〜７５重量％の炭化率を有する炭化可能
な有機溶剤可溶性の有機材料０．６７〜２０重量部、
０．１５〜３．０重量部のホウ素を含有するホウ素源及
び一時的結合剤５〜１５重量部を添加混合し焼結するこ
とにより高密度の炭化珪素焼結体が得られることが教示
されている。
m2／ｇの比表面積を有するα型炭化珪素９１〜９９．３
５重量部に２５〜７５重量％の炭化率を有する炭化可能
な有機溶剤可溶性の有機材料０．６７〜２０重量部、
０．１５〜３．０重量部のホウ素を含有するホウ素源及
び一時的結合剤５〜１５重量部を添加混合し焼結するこ
とにより高密度の炭化珪素焼結体が得られることが教示
されている。
しかしながら該方法によれば高密度の炭化珪素焼結体は
得られるものの焼結助剤として添加されるホウ素化合物
が焼結体の結晶粒界に存在し、炭化珪素焼結体の機械的
性質を著しく弱めることがある。そのため本発明者らは
従来一般に炭化珪素の場合その焼結密度を上げるために
必要とされているホウ素量よりも少ない添加量範囲に特
定の炭素質物質を特定量範囲で存在せしめる場合には焼
結密度の低下を招くことなく機械的強度に優れた焼結体
が得られることを見出し、先に特許出願した。
得られるものの焼結助剤として添加されるホウ素化合物
が焼結体の結晶粒界に存在し、炭化珪素焼結体の機械的
性質を著しく弱めることがある。そのため本発明者らは
従来一般に炭化珪素の場合その焼結密度を上げるために
必要とされているホウ素量よりも少ない添加量範囲に特
定の炭素質物質を特定量範囲で存在せしめる場合には焼
結密度の低下を招くことなく機械的強度に優れた焼結体
が得られることを見出し、先に特許出願した。
ところが先の特許出願の方法によれば、ホウ素量を提言
させたためホウ素による結晶粒成長の促進が期待され
ず、焼結体の結晶粒度が小さく、結晶粒径がより大きな
結晶体に比べ耐摩耗性が劣る場合があった。
させたためホウ素による結晶粒成長の促進が期待され
ず、焼結体の結晶粒度が小さく、結晶粒径がより大きな
結晶体に比べ耐摩耗性が劣る場合があった。
（発明の目的） かかる事情下に鑑み本発明らは機械的強度、耐摩耗性に
優れた高密度炭化珪素焼結体を得るべく鋭意検討した結
果、特定の粒径比を有するα型炭化珪素とβ型炭化珪素
を特定量範囲で混合し、更に焼結助剤として特定の炭素
含有物質とホウ素化合物を特定量範囲存在せしめ、焼結
された場合には低ホウ素量にもかかわらず均一でかつ大
きな結晶粒径を有する炭化珪素焼結体が得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。
優れた高密度炭化珪素焼結体を得るべく鋭意検討した結
果、特定の粒径比を有するα型炭化珪素とβ型炭化珪素
を特定量範囲で混合し、更に焼結助剤として特定の炭素
含有物質とホウ素化合物を特定量範囲存在せしめ、焼結
された場合には低ホウ素量にもかかわらず均一でかつ大
きな結晶粒径を有する炭化珪素焼結体が得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。
（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、平均粒子径１μ以下のβ−ＳｉＣ９
０〜５０重量％と平均粒子径１μ以下でかつβ−ＳｉＣ
の１．５倍以上の平均粒子径を有するα−ＳｉＣ１０〜
５０重量％のＳｉＣ混合粉末に対し焼結助剤としてＳｉ
Ｃ混合粉末中に含有される炭素との総和が４重量％を越
え８重量％未満のタールピッチとホウ素に換算して０．
０３重量％を越え０．１５重量％未満のホウ素化合物を
添加存在せしめて成形した成形体を不活性雰囲気中２０
５０〜２３００℃の温度で焼結することを特徴とする耐
摩耗性炭化珪素焼結体の製造方法を提供するにある。
０〜５０重量％と平均粒子径１μ以下でかつβ−ＳｉＣ
の１．５倍以上の平均粒子径を有するα−ＳｉＣ１０〜
５０重量％のＳｉＣ混合粉末に対し焼結助剤としてＳｉ
Ｃ混合粉末中に含有される炭素との総和が４重量％を越
え８重量％未満のタールピッチとホウ素に換算して０．
０３重量％を越え０．１５重量％未満のホウ素化合物を
添加存在せしめて成形した成形体を不活性雰囲気中２０
５０〜２３００℃の温度で焼結することを特徴とする耐
摩耗性炭化珪素焼結体の製造方法を提供するにある。
以下、本発明方法を更に詳細に説明する。
本発明方法で使用する炭化珪素粉末としてはα−Ｓｉ
Ｃ、β−ＳｉＣとも平均粒子径１μ以下でかつα−Ｓｉ
Ｃの平均粒子径はβ−ＳｉＣの平均粒子径の１．５倍以
上であることが必要である。β−ＳｉＣの平均粒子径は
好ましくは０．１〜０．５μの範囲にあり、α−ＳｉＣ
のそれは０．２〜０．８μである。炭化珪素の平均粒子
径が１μを越える場合には焼結性に劣り、高密度焼結体
が得られない。α−ＳｉＣの平均粒子径がβ−ＳｉＣの
平均粒子径の１．５倍未満の場合にはβ−ＳｉＣのα−
ＳｉＣへの相転移と同時に生じる相転移ＳｉＣ粒子の結
晶粒成長を抑制することが困難となり、数十μ以上の板
状の異常粒成長が生じる。従って得られる焼結体は数十
μから数百μに達する板状α−ＳｉＣと数μから数十μ
の微粒α−ＳｉＣとの混合組織となる。板状の異常粒子
は機械的な応力が加えられた場合、破壊の起源となり、
焼結体の機械的強度が低下するので好ましくない。
Ｃ、β−ＳｉＣとも平均粒子径１μ以下でかつα−Ｓｉ
Ｃの平均粒子径はβ−ＳｉＣの平均粒子径の１．５倍以
上であることが必要である。β−ＳｉＣの平均粒子径は
好ましくは０．１〜０．５μの範囲にあり、α−ＳｉＣ
のそれは０．２〜０．８μである。炭化珪素の平均粒子
径が１μを越える場合には焼結性に劣り、高密度焼結体
が得られない。α−ＳｉＣの平均粒子径がβ−ＳｉＣの
平均粒子径の１．５倍未満の場合にはβ−ＳｉＣのα−
ＳｉＣへの相転移と同時に生じる相転移ＳｉＣ粒子の結
晶粒成長を抑制することが困難となり、数十μ以上の板
状の異常粒成長が生じる。従って得られる焼結体は数十
μから数百μに達する板状α−ＳｉＣと数μから数十μ
の微粒α−ＳｉＣとの混合組織となる。板状の異常粒子
は機械的な応力が加えられた場合、破壊の起源となり、
焼結体の機械的強度が低下するので好ましくない。
原料中のα−ＳｉＣが何故にβ−ＳｉＣのα−ＳｉＣへ
の相転移時の異常粒成長を抑制するかは明らかではない
が、熱力学的に安定なα−ＳｉＣが均一に分散すること
により結晶成長する相転移ＳｉＣ粒子はα−ＳｉＣに衝
突し、α−ＳｉＣの分散距離に応じた大きさで粒成長が
止まるためと考えられる。
の相転移時の異常粒成長を抑制するかは明らかではない
が、熱力学的に安定なα−ＳｉＣが均一に分散すること
により結晶成長する相転移ＳｉＣ粒子はα−ＳｉＣに衝
突し、α−ＳｉＣの分散距離に応じた大きさで粒成長が
止まるためと考えられる。
なお原料炭化珪素中には通常０．２〜２重量％程度の付
加的炭素が包含されているが、本発明に適用する炭化珪
素粉末も例外ではない。
加的炭素が包含されているが、本発明に適用する炭化珪
素粉末も例外ではない。
本発明方法の実施に際しては炭化珪素粉末に対しホウ素
に換算して０．０３重量％を越え０．１５重量％未満の
ホウ素化合物と混合物中の総量として炭化後４重量％を
越え８重量％未満のタールピッチを存在せしめるが、炭
化珪素粉末に対するホウ素化合物の添加量がホウ素含有
量に換算して０．０３重量％以下の場合には焼結密度が
低下して好ましくなく、他方０．１５重量％以上の場合
には高密度焼結体を得ることはできるものの結晶粒界に
存在するホウ素が結晶粒子間の結合力を低下させ、高い
機械的強度が得られない。又炭化珪素粉末に対するター
ルピッチの添加量が炭化珪素原料混合物粉末中に含有さ
れている添加的炭素量との総量として４重量％以下の場
合には高密度成形体が得られず、他方８重量％以上の場
合には焼結体の機械的強度が低下するので好ましくな
い。
に換算して０．０３重量％を越え０．１５重量％未満の
ホウ素化合物と混合物中の総量として炭化後４重量％を
越え８重量％未満のタールピッチを存在せしめるが、炭
化珪素粉末に対するホウ素化合物の添加量がホウ素含有
量に換算して０．０３重量％以下の場合には焼結密度が
低下して好ましくなく、他方０．１５重量％以上の場合
には高密度焼結体を得ることはできるものの結晶粒界に
存在するホウ素が結晶粒子間の結合力を低下させ、高い
機械的強度が得られない。又炭化珪素粉末に対するター
ルピッチの添加量が炭化珪素原料混合物粉末中に含有さ
れている添加的炭素量との総量として４重量％以下の場
合には高密度成形体が得られず、他方８重量％以上の場
合には焼結体の機械的強度が低下するので好ましくな
い。
本発明において使用し得るホウ素化合物としは特に限定
されないが、一般には対象とする焼結体の焼結温度まで
安定に存在しかつ、ホウ素含有量の高い化合物が望まし
く、具体的にはホウ素、炭化ホウ素等が挙げられる。又
タールピッチとしては特に制限されないが、４０〜６０
重量％の炭化率を有する有機溶剤可溶性のコールタール
ピッチ或いはオイルタールピッチの使用が適用である。
されないが、一般には対象とする焼結体の焼結温度まで
安定に存在しかつ、ホウ素含有量の高い化合物が望まし
く、具体的にはホウ素、炭化ホウ素等が挙げられる。又
タールピッチとしては特に制限されないが、４０〜６０
重量％の炭化率を有する有機溶剤可溶性のコールタール
ピッチ或いはオイルタールピッチの使用が適用である。
本発明方法の実施に当たっては上記組成配合となる如く
構成した炭化珪素粉末とホウ素化合物とタールピッチは
ベンゼン、キノリン、アントラセン等の有機溶媒或いは
水を用いて均一に混合した後スリップキャスティング成
形するか、或いはそのまま乾燥させるかスプレイドライ
法により造粒し、プレス成形法により加圧成形するか、
或いは有機バインダーを混合し押出成形や射出成形等に
より成形体を得ればよい。このようにして得た成形体は
必要に応じて機械加工や脱バインダー処理を行った後ア
ルゴン、ヘリウム、窒素等の不活性雰囲気中で２０５０
℃〜２３００℃の範囲の温度で焼結を行う。焼結温度が
２０５０℃より低い場合にはα相とβ相の混合組織とな
り、平均の結晶粒子径が８μ以下で耐摩耗性に劣る。一
方焼結温度が２３００℃を越える場合には炭化珪素の蒸
発や結晶粒子の粗大化が生じ、機械的強度が低下し好ま
しくない。焼結時間は通常１０分〜１０時間の範囲であ
る。
構成した炭化珪素粉末とホウ素化合物とタールピッチは
ベンゼン、キノリン、アントラセン等の有機溶媒或いは
水を用いて均一に混合した後スリップキャスティング成
形するか、或いはそのまま乾燥させるかスプレイドライ
法により造粒し、プレス成形法により加圧成形するか、
或いは有機バインダーを混合し押出成形や射出成形等に
より成形体を得ればよい。このようにして得た成形体は
必要に応じて機械加工や脱バインダー処理を行った後ア
ルゴン、ヘリウム、窒素等の不活性雰囲気中で２０５０
℃〜２３００℃の範囲の温度で焼結を行う。焼結温度が
２０５０℃より低い場合にはα相とβ相の混合組織とな
り、平均の結晶粒子径が８μ以下で耐摩耗性に劣る。一
方焼結温度が２３００℃を越える場合には炭化珪素の蒸
発や結晶粒子の粗大化が生じ、機械的強度が低下し好ま
しくない。焼結時間は通常１０分〜１０時間の範囲であ
る。
又成形体の焼結に際しては不活性雰囲気の代わりに真空
雰囲気で焼結してもよく、より好ましくは成形体中に含
有残存する炭素の量が２重量以下になる如く先ず真空中
で焼成し、その後不活性雰囲気中で焼結する方法が肉厚
の成形体を高密度に焼結できるので推奨される。この場
合真空下での構成は２０００℃以下、不活性雰囲気での
焼結は２０５０〜２３００℃の温度条件が採用される。
雰囲気で焼結してもよく、より好ましくは成形体中に含
有残存する炭素の量が２重量以下になる如く先ず真空中
で焼成し、その後不活性雰囲気中で焼結する方法が肉厚
の成形体を高密度に焼結できるので推奨される。この場
合真空下での構成は２０００℃以下、不活性雰囲気での
焼結は２０５０〜２３００℃の温度条件が採用される。
本発明方法において原料ＳｉＣ粉末のβ−ＳｉＣとα−
ＳｉＣの混合割合は９０〜５０重量％と１０〜５０重量
％であるが、β−ＳｉＣの量が９０％を越える場合には
相転移にともなう異常粒成長を抑制することが困難とな
り、β−ＳｉＣの量が５０％未満の場合には均一な結晶
粒成長が生じなく、得られた焼結体は原料α−ＳｉＣか
らなる５μ以下の微細結晶粒子と原料β−ＳｉＣが相転
移してなる５〜数十μの粗大結晶粒子との混合組織とな
り、微細結晶粒子の剥離のため耐摩耗性が低下する。
ＳｉＣの混合割合は９０〜５０重量％と１０〜５０重量
％であるが、β−ＳｉＣの量が９０％を越える場合には
相転移にともなう異常粒成長を抑制することが困難とな
り、β−ＳｉＣの量が５０％未満の場合には均一な結晶
粒成長が生じなく、得られた焼結体は原料α−ＳｉＣか
らなる５μ以下の微細結晶粒子と原料β−ＳｉＣが相転
移してなる５〜数十μの粗大結晶粒子との混合組織とな
り、微細結晶粒子の剥離のため耐摩耗性が低下する。
（実施例） 以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例１ コールタールピッチ８ｇ（炭素収率５０％）をキノリン
１２ｇに溶解した後、ベンゼン２００ｇを加え十分混合
を行った。この溶液に炭素１．０重量％を含有する炭化
珪素含有量９８重量％、平均結晶粒子径０．６μのα型
炭化珪素４０ｇと炭素０．６重量％の炭化珪素含有量９
７重量％、平均結晶粒子径０．３μのβ型炭化珪素６０
ｇ、１２００メッシュパスの炭化ホウ素０．１５ｇを加
え、プラスチックボールミルを用い３時間分散混合し
た。この混合物を窒素ガスを流しながら６０℃で乾燥
し、解砕した後１８０メッシュの篩を通し、得られた混
合粉末を冷間プレス後ゴム型に装入し、１．５トン／cm
2の成形圧で静水圧プレス成形を行い、５０×３０×４m
mの成形体を作製した。
１２ｇに溶解した後、ベンゼン２００ｇを加え十分混合
を行った。この溶液に炭素１．０重量％を含有する炭化
珪素含有量９８重量％、平均結晶粒子径０．６μのα型
炭化珪素４０ｇと炭素０．６重量％の炭化珪素含有量９
７重量％、平均結晶粒子径０．３μのβ型炭化珪素６０
ｇ、１２００メッシュパスの炭化ホウ素０．１５ｇを加
え、プラスチックボールミルを用い３時間分散混合し
た。この混合物を窒素ガスを流しながら６０℃で乾燥
し、解砕した後１８０メッシュの篩を通し、得られた混
合粉末を冷間プレス後ゴム型に装入し、１．５トン／cm
2の成形圧で静水圧プレス成形を行い、５０×３０×４m
mの成形体を作製した。
この成形体をアルゴンガスを流しながら２００℃／時間
の昇温速度で２１００℃まで昇温し、３０分保持して焼
結を行った。得られた焼結体は炭素含有量が１．０重量
％で焼結密度は３．１３ｇ／cm3であった。更に焼結体
断面を研磨し、化学腐食により得たエッチング組織から
観察された平均結晶粒子は９μであった。この焼結体の
曲げ強度は６０kg／mm2であり、１５０μの溶融アルミ
ナ粒子を５０ｍ／秒の速度で衝突させることにより行っ
た摩耗試験での摩耗速度は６×１０-4ｇ／ｇ（ＳｉＣ／
Ａl2O3 粒子）であった。
の昇温速度で２１００℃まで昇温し、３０分保持して焼
結を行った。得られた焼結体は炭素含有量が１．０重量
％で焼結密度は３．１３ｇ／cm3であった。更に焼結体
断面を研磨し、化学腐食により得たエッチング組織から
観察された平均結晶粒子は９μであった。この焼結体の
曲げ強度は６０kg／mm2であり、１５０μの溶融アルミ
ナ粒子を５０ｍ／秒の速度で衝突させることにより行っ
た摩耗試験での摩耗速度は６×１０-4ｇ／ｇ（ＳｉＣ／
Ａl2O3 粒子）であった。
組織写真を第１図に示す。
比較例１ コールタールピッチ８ｇ（炭素収率５０％）をキリノン
１２ｇに溶解した後、ベンゼン２００ｇを加え十分混合
を行った。この溶液に炭素１．０重量％を含有する炭化
珪素含有量９８重量％、平均結晶粒子径０．６μのα型
炭化珪素１００ｇと１２００メッシュパスの炭化ホウ素
０．１５ｇを加え、プラスチックボールミルを用い実施
例１と同一の方法で混合、乾燥、成形、焼結を行った。
１２ｇに溶解した後、ベンゼン２００ｇを加え十分混合
を行った。この溶液に炭素１．０重量％を含有する炭化
珪素含有量９８重量％、平均結晶粒子径０．６μのα型
炭化珪素１００ｇと１２００メッシュパスの炭化ホウ素
０．１５ｇを加え、プラスチックボールミルを用い実施
例１と同一の方法で混合、乾燥、成形、焼結を行った。
得られた焼結体は炭素含有量が１．２重量％で焼結密度
は３．１４ｇ／cm3、平均結晶粒子は３μであった。又
曲げ強度は６５kg／mm2であったが、実施例１と同一の
条件で行った摩耗試験での摩耗速度は１０×１０-4ｇ／
ｇであった。
は３．１４ｇ／cm3、平均結晶粒子は３μであった。又
曲げ強度は６５kg／mm2であったが、実施例１と同一の
条件で行った摩耗試験での摩耗速度は１０×１０-4ｇ／
ｇであった。
組織写真を第２図に示す。
比較例２ 炭素１．５重量％を含有する炭化珪素含有量９７重量
％、平均粒子径０．４μのα型炭化珪素４０ｇと実施例
１と同じβ型炭化珪素６０ｇを実施例１と同一の条件で
混合、乾燥後成形し、焼結を行った。
％、平均粒子径０．４μのα型炭化珪素４０ｇと実施例
１と同じβ型炭化珪素６０ｇを実施例１と同一の条件で
混合、乾燥後成形し、焼結を行った。
得られた焼結体は焼結密度は３．１２ｇ／cm3、結晶粒
子径は１〜５μと１０〜１００μの混合組織となり、こ
の焼結体の曲げ強度は５０kg／mm2で、実施例１と同一
条件で行った摩耗試験での摩耗速度は１５×１０-4ｇ／
ｇであった。
子径は１〜５μと１０〜１００μの混合組織となり、こ
の焼結体の曲げ強度は５０kg／mm2で、実施例１と同一
条件で行った摩耗試験での摩耗速度は１５×１０-4ｇ／
ｇであった。
組織写真を第３図に示す。
実施例２〜４および比較例３〜９ 第１表に記載の条件で成形体を形成し、焼結して得た焼
結体の物性を測定した。
結体の物性を測定した。
その結果を第１表に示す。
（発明の効果） 以上詳述した本発明方法によれば、特定の粒径比を有す
るα型炭化珪素とβ型炭化珪素を特定量範囲で含有し、
更に焼結助剤として特定の炭素含有物質とホウ素化合物
とを特定量範囲で存在せしめて焼結させることにより平
均結晶粒子径が８〜２０μで焼結体密度が理論密度の９
０％、好ましくは９５％以上、機械的強度、耐摩耗性に
も優れた炭化珪素焼結体を得ることが可能となったもの
で、メカニカルシール等の摺動部材やサンドブラスト等
の耐摩耗性材料として有用な素材の提供が可能となり、
その工業的価値は頗る大なるものである。
るα型炭化珪素とβ型炭化珪素を特定量範囲で含有し、
更に焼結助剤として特定の炭素含有物質とホウ素化合物
とを特定量範囲で存在せしめて焼結させることにより平
均結晶粒子径が８〜２０μで焼結体密度が理論密度の９
０％、好ましくは９５％以上、機械的強度、耐摩耗性に
も優れた炭化珪素焼結体を得ることが可能となったもの
で、メカニカルシール等の摺動部材やサンドブラスト等
の耐摩耗性材料として有用な素材の提供が可能となり、
その工業的価値は頗る大なるものである。
第１〜３図は本願発明の実施例および比較例により得ら
れた炭化珪素焼結体の組織写真を示し、第１図は実施例
１により、また第２〜３図は比較例２〜３により得られ
た炭化珪素焼結体体の組織写真を示す。
れた炭化珪素焼結体の組織写真を示し、第１図は実施例
１により、また第２〜３図は比較例２〜３により得られ
た炭化珪素焼結体体の組織写真を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】平均粒子径１μ以下のβ−ＳｉＣ９０〜５
０重量％と平均粒子径１μ以下でかつβ−ＳｉＣの１．
５倍以上の平均粒子径を有するα−ＳｉＣ１０〜５０重
量％のＳｉＣ混合粉末に対し焼結助剤としてＳｉＣ混合
粉末中に含有される炭素との総和が４重量％を越え８重
量％未満のタールピッチとホウ素に換算して０．０３重
量％を越え０．１５重量％未満のホウ素化合物を添加存
在せしめて成形した成形体を不活性雰囲気中２０５０〜
２３００℃の温度で焼結することを特徴とする耐摩耗性
炭化珪素焼結体の製造方法。 - 【請求項２】原料粉末中に０．２〜２重量％の付加的炭
素を含むＳｉＣ混合粉末を用いる特許請求の範囲第１項
記載の方法。 - 【請求項３】成形体の焼結条件が少なくとも焼結体中の
炭素含有量が２重量％以下となる如くまず真空中で加熱
し、次いで不活性雰囲気中で焼結する特許請求の範囲第
１項記載の方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60109700A JPH0625038B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 耐摩耗性炭化珪素焼結体の製造方法 |
| US06/865,865 US4770829A (en) | 1985-05-22 | 1986-05-22 | Method for producing sintered silicon carbide product |
| EP86303895A EP0206527B1 (en) | 1985-05-22 | 1986-05-22 | Method for producing sintered silicon carbide products |
| DE8686303895T DE3665445D1 (en) | 1985-05-22 | 1986-05-22 | Method for producing sintered silicon carbide products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60109700A JPH0625038B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 耐摩耗性炭化珪素焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61270259A JPS61270259A (ja) | 1986-11-29 |
| JPH0625038B2 true JPH0625038B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=14516990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60109700A Expired - Fee Related JPH0625038B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 耐摩耗性炭化珪素焼結体の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4770829A (ja) |
| EP (1) | EP0206527B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0625038B2 (ja) |
| DE (1) | DE3665445D1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH089504B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1996-01-31 | 住友化学工業株式会社 | 高密度炭化ケイ素焼結体の製造方法 |
| KR910002578B1 (ko) * | 1988-01-19 | 1991-04-27 | 닙폰 가이시 카부시키카이샤 | 고밀도 SiC 소결체의 제조방법 |
| US5182059A (en) * | 1989-01-17 | 1993-01-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Process for producing high density SiC sintered bodies |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS526716A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-19 | Gen Electric | Silicon carbide sintered articles |
| JPS56169181A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-25 | Ibigawa Electric Ind Co Ltd | Manufacture of high strength silicon carbide sintered body |
| JPS5814390A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | テ−プ位置検知装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4312954A (en) * | 1975-06-05 | 1982-01-26 | Kennecott Corporation | Sintered silicon carbide ceramic body |
| US4041117A (en) * | 1975-06-30 | 1977-08-09 | General Electric Company | Silicon carbide sintered body |
| JPS5467598A (en) * | 1977-11-09 | 1979-05-31 | Ngk Insulators Ltd | Manufacture of silicon carbide powder and manufacture of silicon carbide sintered body using said powder |
| JPS60200861A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-11 | 住友化学工業株式会社 | 高強度炭化珪素焼結体の製造方法 |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP60109700A patent/JPH0625038B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-05-22 US US06/865,865 patent/US4770829A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-22 DE DE8686303895T patent/DE3665445D1/de not_active Expired
- 1986-05-22 EP EP86303895A patent/EP0206527B1/en not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS526716A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-19 | Gen Electric | Silicon carbide sintered articles |
| JPS56169181A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-25 | Ibigawa Electric Ind Co Ltd | Manufacture of high strength silicon carbide sintered body |
| JPS5814390A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | テ−プ位置検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4770829A (en) | 1988-09-13 |
| EP0206527A1 (en) | 1986-12-30 |
| DE3665445D1 (en) | 1989-10-12 |
| JPS61270259A (ja) | 1986-11-29 |
| EP0206527B1 (en) | 1989-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4692418A (en) | Sintered silicon carbide/carbon composite ceramic body having fine microstructure | |
| US4041117A (en) | Silicon carbide sintered body | |
| US4525461A (en) | Sintered silicon carbide/graphite/carbon composite ceramic body having ultrafine grain microstructure | |
| CA1088107A (en) | Silicon carbide-boron carbide sintered body | |
| JPS6228109B2 (ja) | ||
| CA1334677C (en) | Silicon carbide sintered body | |
| JPH09175865A (ja) | α型炭化ケイ素粉末組成物及びその焼結体の製造方法 | |
| JPS6143310B2 (ja) | ||
| US4023975A (en) | Hot pressed silicon carbide containing beryllium carbide | |
| WO1993025495A1 (en) | Porous silicon carbide | |
| JP2846901B2 (ja) | 炭化ケイ素焼結体の調製方法 | |
| US20110227259A1 (en) | Methods of forming sintered boron carbide | |
| EP0159186B1 (en) | Method manufacturing high-strength sintered silicon carbide articles | |
| US4455385A (en) | Silicon carbide sintered body | |
| EP0178753B1 (en) | Process for producing a sintered silicon carbide/carbon composite ceramic body having ultrafine grain microstructure | |
| EP0257134B1 (en) | A method for producing high-density sintered silicon carbide articles | |
| JPH0625038B2 (ja) | 耐摩耗性炭化珪素焼結体の製造方法 | |
| JP3035720B2 (ja) | セラミックス−炭素系複合材料の製造方法及び摺動部品 | |
| WO1982001545A1 (en) | Silicon carbide bodies | |
| JPS6227030B2 (ja) | ||
| JP3153518B2 (ja) | 炭化ケイ素炭素複合セラミックス | |
| JP3048687B2 (ja) | 炭化珪素−炭素系複合材料の製造方法及び摺動部品 | |
| JPS6331433B2 (ja) | ||
| JP2801785B2 (ja) | セラミックス複合焼結体の製法 | |
| JPH0333064A (ja) | 炭素―炭化ケイ素複合材料製造用紛末組成物、炭素―炭化ケイ素複合材料の製造方法および炭素―炭化ケイ素複合材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |