JP2008537703A - アルミナ−炭化ホウ素セラミックおよびその製造法および使用法 - Google Patents
アルミナ−炭化ホウ素セラミックおよびその製造法および使用法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008537703A JP2008537703A JP2007557225A JP2007557225A JP2008537703A JP 2008537703 A JP2008537703 A JP 2008537703A JP 2007557225 A JP2007557225 A JP 2007557225A JP 2007557225 A JP2007557225 A JP 2007557225A JP 2008537703 A JP2008537703 A JP 2008537703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- volume percent
- ceramic
- boron carbide
- alumina
- substrate
- 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.)
- Pending
Links
Images
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
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- 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
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
- C04B35/117—Composites
-
- 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
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/6303—Inorganic additives
-
- 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
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
-
- 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
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
- C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
- C04B2235/3222—Aluminates other than alumino-silicates, e.g. spinel (MgAl2O4)
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3246—Stabilised zirconias, e.g. YSZ or cerium stabilised zirconia
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3284—Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3804—Borides
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3804—Borides
- C04B2235/3813—Refractory metal borides
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3817—Carbides
- C04B2235/3821—Boron carbides
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3817—Carbides
- C04B2235/3839—Refractory metal carbides
- C04B2235/3843—Titanium carbides
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
- C04B2235/3856—Carbonitrides, e.g. titanium carbonitride, zirconium carbonitride
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
- C04B2235/3886—Refractory metal nitrides, e.g. vanadium nitride, tungsten nitride
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3895—Non-oxides with a defined oxygen content, e.g. SiOC, TiON
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/401—Alkaline earth metals
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/402—Aluminium
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
- C04B2235/422—Carbon
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
- C04B2235/422—Carbon
- C04B2235/424—Carbon black
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5208—Fibers
- C04B2235/5216—Inorganic
- C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5208—Fibers
- C04B2235/5216—Inorganic
- C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
- C04B2235/5244—Silicon carbide
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5276—Whiskers, spindles, needles or pins
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5409—Particle size related information expressed by specific surface values
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5454—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5463—Particle size distributions
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/549—Particle size related information the particle size being expressed by crystallite size or primary particle size
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/661—Multi-step sintering
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T407/00—Cutters, for shaping
- Y10T407/27—Cutters, for shaping comprising tool of specific chemical composition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
本出願は、2005年2月23日に出願された同時係属中の米国特許出願第11/063,480号:アルミナ−炭化ホウ素セラミックおよびその製造法および使用法(ウー(Wu)およびイェックリー(Yeckley)により発明され、15650ペンシルバニア州ラトローブ(Latrobe、Pennsylvania)のケンナメタル社(Kennametal Inc.)に譲渡)の一部継続出願である。
「金属炭化物、WC、TaC、TiC、B4CおよびSiCは、ホットプレスアルミナの一般的特性を改善するための添加剤として選択された。1.25wt%の各添加剤を含有するAl2O3の混合物を1600℃、2600psiで30分間窒素雰囲気中でホットプレスした。図147〜149においては、これらの系の加熱稠密化曲線が示されている。密度は約1200℃から急速に増大し、1600℃より低い温度でほぼ100%の相対密度に達した。」
と書かれている。
初期ジルコニア(ZrO2)成分はXRD分析により検出できなかった。従って、本出願者らは、初期ジルコニア成分は完全にB4Cと反応して、XRD分析により検出されるZrB2を形成するか、またはホウ化ジルコニウムがXRD分析により検出でき、残存する(そうであった場合の)ジルコニアがXRD分析により検出できない程度まで反応するかのいずれかであると考える。焼結操作後、XRD分析により検出されたのは3つの検出可能な相のみであり、これらは、アルミナ(Al2O3)、炭化ホウ素(B4C)およびホウ化ジルコニウム(ZrB2)であった。
従って、出発粉末混合物中のカーボンブラックの存在は、酸化ホウ素の還元および稠密化に有利であることは明らかである。
実施例の幾つかから分かるように、酸化ホウ素の薄膜は焼結に際して炭素またはアルミニウムと反応して他の化合物を形成する。アルミニウムの場合、結果として得られる化合物はアルミナおよび炭化ホウ素である。炭素の場合、結果として得られる化合物は炭化ホウ素および一酸化炭素ガスである。それぞれの場合について、酸化ホウ素の還元および炭化ホウ素の産生が起こり得る。従って、アルミニウムまたは炭素は、酸化(損失)からの炭化ホウ素の保護および稠密化の援助に有効な量で存在する。
Claims (63)
- 出発粉末混合物から製造されるチップ形成機械加工用セラミック金属切削インサートであって、
前記セラミックインサート体が、すくい面および逃げ面を有する基体であって、前記すくい面と前記逃げ面が交差して切削エッジを形成している基体を含み、
前記基体が、約15体積パーセントから約35体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含み、
前記基体が、約4.5MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有する、
セラミック金属切削インサート。 - 前記基体が、約5.5MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有する、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- 前記基体が約300GPa以上のヤング率を有する、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- 前記基体が約17GPa以上のビッカーズ微小硬さを有する、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- 前記基体が約15体積パーセントから約35体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相および約65体積パーセントから約85体積パーセントの間のアルミナを含む、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- 前記基体が約20体積パーセントから約30体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相および約70体積パーセントから約80体積パーセントの間のアルミナを含む、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- 前記基体が約25体積パーセントの炭化ホウ素不定形相および約75体積パーセントのアルミナを含む、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- 前記基体が出発粉末混合物中に焼結助剤からの残留物をさらに含み、前記焼結助剤が、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、イットリウムアルミニウムガーネット、酸化ランタン、酸化クロム、および他の希土類酸化物からなる群から選択される、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- 前記基体が、次の添加剤のうちの1以上:ハフニウムおよび/またはジルコニウムの酸化物、および炭化珪素ウィスカー、からの構成成分を出発粉末混合物中にさらに含む、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- 前記基体上に耐火コーティングをさらに含む、請求項1に記載のセラミック金属切削インサート。
- セラミック体を製造する方法であって、
出発粉末混合物を提供する工程であって、前記出発粉末混合物が、約15体積パーセントから約35体積パーセントの間の炭化ホウ素粉末および少なくとも約50体積パーセントのアルミナ粉末および約5体積パーセント以下の焼結助剤を含む工程と、
前記粉末混合物を約セ氏1400度からセ氏1850度の間の温度で固結させて、理論密度の99パーセント以上の密度のセラミックを得る工程と、
を含む方法。 - 固結条件が、約30MPaから約40MPaの間のホットプレス圧をさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 固結条件が、約30分から約90分の間のホットプレス期間をさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記セラミック体が、約4.5MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有する、請求項11に記載の方法。
- 前記セラミック体が約300GPa以上のヤング率を有する、請求項11に記載の方法。
- 前記出発粉末混合物が、約20体積パーセントから約30体積パーセントの間の炭化ホウ素粉末および約70体積パーセントから約80体積パーセントの間のアルミナ粉末を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記セラミック体にコーティングを適用する工程をさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 約15体積パーセントから約35体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相、および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含むセラミック体であって、約4.5MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有するセラミック体。
- 焼結助剤からの残留物をさらに含む、請求項18に記載のセラミック体。
- 被加工物の機械加工法であって、
被加工物を提供する工程と、
すくい面および逃げ面を有するセラミック切削インサートであって、前記すくい面および前記逃げ面が交差して切削エッジを形成しているセラミック切削インサートを提供する工程と、
前記被加工物と前記セラミック切削インサートとの間に相対的回転運動を引き起こす工程であって、前記相対的回転運動の表面速度が約457表面メートル/分以上である工程と、
前記セラミック切削インサートおよび前記被加工物を互いに接触させて、前記被加工物から材料を除去する工程と、
を含み、
前記セラミック切削インサートが、約15体積パーセントから約35体積パーセントの間の炭化ホウ素相および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含み約4.5MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有する基体を有する、
方法。 - 前記相対的回転運動の表面速度が約610表面メートル/分以上である、請求項20に記載の方法。
- 被加工物材料が鋳鉄である、請求項20に記載の方法。
- 被加工物材料が延性鋳鉄である、請求項20に記載の方法。
- 出発粉末混合物から作られるチップ形成機械加工用セラミック金属切削インサートであって、
前記セラミックインサート体が、すくい面および逃げ面を有する基体であって、前記すくい面と前記逃げ面が交差して切削エッジを形成している基体を含み、
前記基体が、約15体積パーセントから約50体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相および少なくとも50体積パーセントのアルミナを含み、
前記基体が、以下の成分(a)〜(b)の少なくとも1つをさらに含み、
成分(a)および(b)の量の合計が完全稠密化を達成するために有効な量に等しく、
成分(a)および(b)が、
(a)アルミニウム、マグネシウムおよび亜鉛のうちの1以上を含む金属成分、または
(b)炭素を含有する還元成分、を含む、
セラミック金属切削インサート。 - 前記基体がホウ化イッテルビウムをさらに含む、請求項24に記載のセラミック体。
- 成分(a)および(b)からの前記基体への寄与が実質的にアルミニウムからなる、請求項24に記載のセラミック体。
- 成分(a)および(b)からの前記基体への寄与が実質的にマグネシウムからなる、請求項24に記載のセラミック体。
- 成分(a)および(b)からの前記基体への寄与が実質的に亜鉛からなる、請求項24に記載のセラミック体。
- 成分(a)および(b)からの前記基体への寄与が実質的に炭素からなる、請求項24に記載のセラミック体。
- 前記基体が約15体積パーセントから約35体積パーセントの間の炭化ホウ素、および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含有する、請求項24に記載のセラミック体。
- 前記基体が約20体積パーセントから約30体積パーセントの間の炭化ホウ素、および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含有する、請求項24に記載のセラミック体。
- 成分(a)および(b)の有効量が、約0.01体積パーセントから約5.0体積パーセントの間の量に等しい、請求項24に記載のセラミック体。
- 成分(a)および(b)の有効量が、約0.05体積パーセントから約3.0体積パーセントの間の量に等しい、請求項24に記載のセラミック体。
- 成分(a)および(b)の合計量が、約0.50体積パーセントから約2.0体積パーセントの間の量に等しい、請求項24に記載のセラミック体。
- 前記基体が、約4.0MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有する、請求項24に記載のセラミック体。
- 前記基体が、約5.0MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有する、請求項24に記載のセラミック体。
- 前記基体が理論密度の約99パーセント以上の密度を有する、請求項24に記載のセラミック体。
- 前記基体が、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、イットリウムアルミニウムガーネット、酸化ランタン、酸化クロム、および他の希土類酸化物からなる群から選択される1以上の焼結助剤からの残留物をさらに含有する、請求項24に記載のセラミック体。
- 出発粉末混合物から作られるチップ形成機械加工用セラミック金属切削インサートであって、
前記セラミックインサート体が、すくい面と逃げ面を有する基体であって、前記すくい面と前記逃げ面が交差して切削エッジを形成している基体を含み、
前記基体が、約15体積パーセントから約50体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相および少なくとも50体積パーセントのアルミナを含み、
前記基体が、次の成分(a)および(b)および(c)の少なくとも1つをさらに含み、
成分(a)および(b)および(c)の量の合計が、完全稠密化を達成するために有効な量に等しく、
成分(a)および(b)および(c)が、
(a)1以上のアルミニウムを含む金属成分、
(b)炭素を含有する還元成分、または
(c)酸化ジルコニウムおよび酸化ハフニウムのうちの1以上を含む酸化物、を含む、
セラミック金属切削インサート。 - 前記基体が、約4.0MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有する、請求項39に記載のセラミックインサート。
- 前記基体が、約5.0MPa・m0.5以上の破壊靱性(KIC、18.5Kgロード E&C)を有する、請求項39に記載のセラミックインサート。
- 成分(a)および(b)および(c)からの前記基体への寄与が、実質的に、アルミナ、炭化ホウ素ならびに炭化ジルコニウムおよび炭化ハフニウムの1以上からなる、請求項39に記載のセラミックインサート。
- 前記基体が約35体積パーセントから45体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相および少なくとも50体積パーセントのアルミナを含む、請求項39に記載のセラミックインサート。
- 成分(a)および(b)および(c)の量の合計が、約1体積パーセントから約15体積パーセントの間に等しい、請求項39に記載のセラミックインサート。
- 成分(a)および(b)および(c)の量の合計が、約6体積パーセントから約10体積パーセントの間に等しい、請求項39に記載のセラミックインサート。
- 前記基体がホウ化イッテルビウムをさらに含む、請求項39に記載のセラミック体。
- 前記基体が約15体積パーセントから約35体積パーセントの間の炭化ホウ素、および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含有する、請求項39に記載のセラミック体。
- 前記基体が約20体積パーセントから約30体積パーセントの間の炭化ホウ素、および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含有する、請求項39に記載のセラミック体。
- 前記基体が理論密度の99パーセント以上の密度を有する、請求項39に記載のセラミック体。
- 前記基体が、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、イットリウムアルミニウムガーネット、酸化ランタン、酸化クロム、および他の希土類酸化物からなる群から選択される1以上の焼結助剤からの残留物をさらに含有する、請求項39に記載のセラミック体。
- セラミック体を製造する方法であって、
約15体積パーセントから約50体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含む出発粉末混合物を提供する工程であって、基体が以下の成分(a)から(b)の少なくとも1つをさらに含み、成分(a)および(b)の量の合計が完全な稠密化を達成するために有効な量に等しく、成分(a)および(b)が、(a)アルミニウム、マグネシウムおよび亜鉛の1以上を含む金属成分、および(b)炭素を含有する還元成分、を含む工程と、
前記出発粉末混合物から未焼結成形体を形成する工程と、
前記未焼結成形体を完全密度まで焼結して、セラミック体を形成する工程と、
を含む方法。 - 前記出発粉末混合物が、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、イットリウムアルミニウムガーネット、酸化ランタン、酸化クロム、および他の希土類酸化物からなる群から選択される1以上の焼結助剤をさらに含有する、請求項51に記載の方法。
- 完全密度まで焼結する工程が、無加圧焼結工程とそれに続く熱間静水圧成形工程とを含む、請求項51に記載の方法。
- 無加圧焼結が、約1500℃から約1850℃の間の温度で、約15分から約180分の間行われ、熱間静水圧成形工程が、約1400℃から約1725℃の間に等しい温度で、約3.4MPa以上の圧力で、約15分から約120分の間に等しい期間行われる、請求項51に記載の方法。
- 無加圧焼結が、約1600℃から約1750℃の間の温度で、約30分から約60分の間行われ、熱間静水圧成形工程が、約1600℃から約1700℃の間に等しい温度で、約50MPa以上の圧力で、約30分から約60分の間に等しい期間行われる、請求項51に記載の方法。
- 成分(a)および(b)の有効量が、前記出発粉末混合物の約0.01体積パーセントから約5.0体積パーセントの間に等しい、請求項51に記載の方法。
- 前記セラミック体が理論密度の約99パーセント以上の密度を有する、請求項51に記載の方法。
- セラミック体を製造する方法であって、
約15体積パーセントから約50体積パーセントの間の炭化ホウ素不定形相および少なくとも約50体積パーセントのアルミナを含む出発粉末混合物を提供する工程であって、基体が以下の成分(a)から(c)の少なくとも1つをさらに含み、成分(a)および(b)および(c)の量の合計が完全な稠密化を達成するために有効な量に等しく、成分(a)および(b)および(c)が、(a)1以上のアルミニウムを含む金属成分、(b)炭素を含有する還元成分、または(c)酸化ジルコニウムおよび酸化ハフニウムの1以上を含む酸化物、を含む工程と、
前記出発粉末混合物から未焼結成形体を形成する工程と、
前記未焼結成形体を完全密度まで焼結して、セラミック体を形成する工程と、
を含む方法。 - 前記出発粉末混合物が、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、イットリウムアルミニウムガーネット、酸化ランタン、酸化クロム、および他の希土類酸化物からなる群から選択される1以上の焼結助剤をさらに含有する、請求項58に記載の方法。
- 無加圧焼結が、約1500℃から約1850℃の間の温度で、約15分から約180分の間行われ、熱間静水圧成形工程が、約1400℃から約1725℃の間に等しい温度で、約3.4MPa以上の圧力で、約15分から約120分の間に等しい期間行われる、請求項58に記載の方法。
- 無加圧焼結が、約1600℃から約1750℃の間の温度で、約30分から約60分の間行われ、熱間静水圧成形工程が、約1600℃から約1700℃の間に等しい温度で、約50MPa以上の圧力で、約30分から約60分の間に等しい期間行われる、請求項58に記載の方法。
- 成分(a)および(b)および(c)の有効量が前記出発粉末混合物の約1体積パーセントから約15体積パーセントの間に等しい、請求項58に記載の方法。
- 前記セラミック体が理論密度の約99パーセント以上の密度を有する、請求項58に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/063,480 US20060189474A1 (en) | 2005-02-23 | 2005-02-23 | Alumina-boron carbide ceramics and methods of making and using the same |
US11/311,209 US7217674B2 (en) | 2005-02-23 | 2005-12-19 | Alumina-boron carbide ceramics and methods of making and using the same |
PCT/US2006/006952 WO2006091951A2 (en) | 2005-02-23 | 2006-02-15 | Alumina-boron carbide ceramics and methods of making and using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008537703A true JP2008537703A (ja) | 2008-09-25 |
JP2008537703A5 JP2008537703A5 (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=36912882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007557225A Pending JP2008537703A (ja) | 2005-02-23 | 2006-02-15 | アルミナ−炭化ホウ素セラミックおよびその製造法および使用法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20060189474A1 (ja) |
JP (1) | JP2008537703A (ja) |
CN (1) | CN101166700A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011152363A2 (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 西村陶業株式会社 | 熱放射部材用セラミックスの製造方法、熱放射部材用セラミックス、該セラミックスを用いてなる太陽電池モジュールおよびled発光モジュール |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7309672B2 (en) * | 2005-07-05 | 2007-12-18 | Ceradyne, Inc. | Lightweight boron carbide materials with improved mechanical properties and process for their manufacture |
CN101503301B (zh) * | 2009-03-19 | 2011-08-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种烧结碳化硼用的降温增韧烧结助剂及制备方法 |
CN102825276B (zh) * | 2012-08-31 | 2015-03-04 | 重庆理工大学 | 一种超细晶氧化铝陶瓷刀具及其制备工艺 |
CN104030665A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-09-10 | 中国核动力研究设计院 | 一种制备Al2O3-B4C-SiO2-MgO芯块的方法 |
CN105331843A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-17 | 桐城市明丽碳化硼制品有限公司 | 一种碳化硼喷头及其制备方法 |
CN108167636B (zh) * | 2017-12-20 | 2020-12-18 | 景德镇昌航航空高新技术有限责任公司 | 航空用耐磨钢立柱 |
US20200161506A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-21 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for Producing a Ceramic Converter Element, Ceramic Converter Element, and Optoelectronic Component |
CN109534799B (zh) * | 2018-12-24 | 2021-08-27 | 深圳市商德先进陶瓷股份有限公司 | 氧化铝陶瓷及其制备方法和应用 |
CN109554570B (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-31 | 吉林大学青岛汽车研究院 | 一种熔体内原位多相混杂尺度陶瓷强化铝合金的方法 |
CN109852850A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-07 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种结构功能一体化中子吸收材料的制备方法 |
CN110092388A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-06 | 成都理工大学 | 一种六硼化镱合金纳米粒子的制备方法 |
CN110183231B (zh) * | 2019-05-31 | 2022-05-20 | 中南大学 | 一种高强高韧碳化硼基陶瓷材料的制备方法及其陶瓷材料 |
US11371150B2 (en) | 2020-01-04 | 2022-06-28 | Kennametal Inc. | Coating and coated cutting tool comprising the coating |
CN111875361B (zh) * | 2020-08-17 | 2022-05-10 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种核壳结构复合粉前驱体及ltcc基板的制备方法 |
CN112143166A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-29 | 北京理工大学 | 一种陶瓷增强硼酚醛树脂基复合材料及其制备方法 |
CN115894070B (zh) * | 2022-12-15 | 2023-11-10 | 湖南工业大学 | 一种多孔碳化硅陶瓷的制备方法 |
CN117164371B (zh) * | 2023-08-25 | 2024-03-26 | 苏州晶瓷超硬材料有限公司 | 一种高强度耐高温陶瓷材料及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63282158A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-18 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 耐酸化性にすぐれたセラミックス焼結体 |
JPH02243559A (ja) * | 1989-03-16 | 1990-09-27 | Nippon Steel Corp | Al↓2O↓3―B↓4C系高密度焼結体及び製造方法 |
JPH04304903A (ja) * | 1991-02-26 | 1992-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックス切削工具 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4343909A (en) * | 1980-04-17 | 1982-08-10 | The Valeron Corporation | High toughness ceramic cutting tool |
US4366254A (en) * | 1980-04-17 | 1982-12-28 | The Valeron Corporation | High toughness ceramic cutting tool |
US4463058A (en) * | 1981-06-16 | 1984-07-31 | Atlantic Richfield Company | Silicon carbide whisker composites |
US4474728A (en) * | 1981-12-28 | 1984-10-02 | Westinghouse Electric Corp. | Neutron absorber pellets with modified microstructure |
US4826630A (en) * | 1981-12-28 | 1989-05-02 | Westinghouse Electric Corp. | Burnable neutron absorbers |
JPS6011266A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | 日立金属株式会社 | 切削工具用セラミツクス |
US4745091A (en) * | 1983-11-09 | 1988-05-17 | Landalloy, Inc. | Novel compositions for oxide ceramics |
GB8506436D0 (en) | 1985-03-13 | 1985-04-17 | Smith & Nephew Ass | Emulsion polymers |
US4961757A (en) * | 1985-03-14 | 1990-10-09 | Advanced Composite Materials Corporation | Reinforced ceramic cutting tools |
DE3662782D1 (en) | 1985-06-10 | 1989-05-18 | Ngk Spark Plug Co | Fiber-reinforced compositie material for tools |
US4789277A (en) * | 1986-02-18 | 1988-12-06 | Advanced Composite Materials Corporation | Method of cutting using silicon carbide whisker reinforced ceramic cutting tools |
US6447896B1 (en) * | 1986-05-05 | 2002-09-10 | Greenleaf Technology Corporation | Coated reinforced ceramic cutting tools |
US4804643A (en) * | 1986-06-19 | 1989-02-14 | Corning Glass Works | Zirconia ceramic article toughened with SiC whiskers |
US4946807A (en) * | 1986-08-18 | 1990-08-07 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Composite ceramic material reinforced with silicon carbide whiskers |
US4886768A (en) * | 1987-11-13 | 1989-12-12 | Board Of Regents Acting For And On Behalf Of University Of Michigan | Toughened ceramics |
EP0335602B1 (en) | 1988-03-30 | 1993-12-15 | Advanced Composite Materials Corporation | Whisker reinforced ceramic material working tools |
US4935387A (en) | 1988-10-24 | 1990-06-19 | Corning Incorporated | Fiber-reinforced composite comprising mica matrix or interlayer |
US4959331A (en) * | 1988-11-03 | 1990-09-25 | Kennametal Inc. | Alumina-zirconia-silicon carbide-magnesia cutting tools |
US5404836A (en) * | 1989-02-03 | 1995-04-11 | Milewski; John V. | Method and apparatus for continuous controlled production of single crystal whiskers |
JPH02307862A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-21 | Nippon Steel Corp | 高硬度Al↓2O↓3基複合体の製造方法 |
US5059564A (en) * | 1989-06-05 | 1991-10-22 | Kennametal Inc. | Alumina-titanium carbide-silicon carbide composition |
JPH03137061A (ja) | 1989-10-23 | 1991-06-11 | Sumitomo Coal Mining Co Ltd | 高強度セラミック複合焼結体の製造方法 |
US5271758A (en) * | 1990-10-10 | 1993-12-21 | Valenite Inc. | Alumina ceramic-metal articles |
US5279191A (en) * | 1990-10-10 | 1994-01-18 | Gte Valenite Corporation | Reinforced alumina ceramic-metal bodies |
DE4119183C2 (de) * | 1990-12-07 | 1994-02-24 | Starck H C Gmbh Co Kg | Gesinterter Verbundschleifkörper, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung |
US5164345A (en) * | 1991-03-21 | 1992-11-17 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Al2 O3 /B4 C/SiC composite |
SE9100895D0 (sv) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Sandvik Ab | Saett att framstaella skaer foeretraedesvis foer skaerande bearbetning av varmhaallfasta material |
US5398858A (en) * | 1991-08-23 | 1995-03-21 | Dugan; Tracy P. | Whisker-reinforced ceramic roller guides |
US5162270A (en) * | 1991-08-27 | 1992-11-10 | Third Millennium Technologies, Inc. | Structural ceramics incorporating boron carbide whiskers for the strengthening thereof |
SE9202196D0 (sv) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Sandvik Ab | Method of manufacturing whiskerreinforced ceramics |
US5370716A (en) * | 1992-11-30 | 1994-12-06 | Kennamental Inc. | High Z sialon and cutting tools made therefrom and method of using |
GB2308133B (en) * | 1995-12-13 | 2000-06-21 | Kennametal Inc | Cutting tool for machining titanium and titanium alloys |
US6204213B1 (en) * | 1999-09-18 | 2001-03-20 | Kennametal Pc Inc. | Whisker reinforced ceramic cutting tool and composition thereof |
US6417126B1 (en) * | 2000-02-24 | 2002-07-09 | C-Max Technology, Inc. | Ceramics and process for producing |
WO2003011786A1 (en) | 2001-08-02 | 2003-02-13 | 3M Innovative Properties Company | Glass-ceramics |
US7087544B2 (en) * | 2002-05-29 | 2006-08-08 | The Regents Of The University Of California | Nano-ceramics and method thereof |
US6905992B2 (en) * | 2002-07-30 | 2005-06-14 | Kennametal Inc. | Ceramic body reinforced with coarse silicon carbide whiskers and method for making the same |
-
2005
- 2005-02-23 US US11/063,480 patent/US20060189474A1/en not_active Abandoned
- 2005-12-19 US US11/311,209 patent/US7217674B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-02-15 CN CNA2006800088656A patent/CN101166700A/zh active Pending
- 2006-02-15 JP JP2007557225A patent/JP2008537703A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63282158A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-18 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 耐酸化性にすぐれたセラミックス焼結体 |
JPH02243559A (ja) * | 1989-03-16 | 1990-09-27 | Nippon Steel Corp | Al↓2O↓3―B↓4C系高密度焼結体及び製造方法 |
JPH04304903A (ja) * | 1991-02-26 | 1992-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックス切削工具 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011152363A2 (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 西村陶業株式会社 | 熱放射部材用セラミックスの製造方法、熱放射部材用セラミックス、該セラミックスを用いてなる太陽電池モジュールおよびled発光モジュール |
WO2011152363A3 (ja) * | 2010-05-31 | 2012-01-26 | 西村陶業株式会社 | 熱放射部材用セラミックスの製造方法、熱放射部材用セラミックス、該セラミックスを用いてなる太陽電池モジュールおよびled発光モジュール |
JP5081332B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2012-11-28 | 西村陶業株式会社 | 熱放射部材用セラミックスの製造方法、熱放射部材用セラミックス、該セラミックスを用いてなる太陽電池モジュールおよびled発光モジュール |
US9108887B2 (en) | 2010-05-31 | 2015-08-18 | Nishimura Porcelain Co., Ltd. | Method for producing ceramic for heat-radiating members, ceramic for heat-radiating members, and solar cell module and LED light-emitting module using said ceramic |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101166700A (zh) | 2008-04-23 |
US20060188348A1 (en) | 2006-08-24 |
US7217674B2 (en) | 2007-05-15 |
US20060189474A1 (en) | 2006-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7217674B2 (en) | Alumina-boron carbide ceramics and methods of making and using the same | |
WO2007148214A2 (en) | Transformation toughened ultrahard composite materials | |
US10703679B2 (en) | Polycrystalline abrasive constructions | |
JP7132673B2 (ja) | セラミック構成要素およびその形成方法 | |
US8426043B2 (en) | Boron suboxide composite materials | |
US7375044B2 (en) | Process for making a ceramic body containing alumina and boron carbide | |
Yıldız et al. | Influence of nickel addition on the microstructure and mechanical properties of Al 2 O 3-5vol% ZrO 2 ceramic composites prepared via precipitation method | |
Attia et al. | Hot Pressed Si 3 N 4 Ceramics Using MgO–Al 2 O 3 as Sintering Additive for Vehicle Engine Parts | |
JP4004024B2 (ja) | 炭化チタン基セラミックス工具とその製造方法 | |
JP2008273752A (ja) | 炭化硼素質焼結体および防護部材 | |
JP2690571B2 (ja) | ジルコニア系切削工具とその製造法 | |
JP2008297135A (ja) | 炭化硼素質焼結体およびその製法ならびに防護部材 | |
KR100624066B1 (ko) | 알루미나-탄화규소 복합재로 이루어진 절삭공구 및 그의제조방법 | |
JP2006193353A (ja) | アルミナ焼結体、切削インサートおよび切削工具 | |
Gao et al. | Preparation and Properties of Cr2N-Al2o3 Nanocomposites | |
JPH11235605A (ja) | 高速切削用工具 | |
JPH04283008A (ja) | 繊維強化セラミック工具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090212 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110927 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110929 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120403 |