JPH03193611A - 複合窒化ケイ素粉末の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温強度と破壊靭性に優れた焼結体を得るこ
とができる易焼結性の複合窒化ケイ素粉末の製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

窒化ケイ素焼結体は、耐熱性と耐食性に優れているので
各種タービンブレードや高温に曝されるノズル等にその
用途が拓けつつある。しかしながら、高温強度と靭性が
まだ十分でなかったのでその改善が強く要望されていた
。

そこで、高温強度の難点を補うべく例えば焼結条件を種
々制御したり、焼結助剤を種々変えたり等の検討が行わ
れてきたが十分に満足し得るまでには改善されていない
。

一方、靭性の改善については、炭化ケイ素ウィカー等を
添加するウィスカー強化、分散粒子を添加する粒子分散
強化等が行われている。例えば特開閉６４−３３０７６
号公報では、炭化ケイ素等のセラミックスウィスカーを
混入させ焼結体の靭性を向上させている。また特開昭６
０−２００８１２号公報では、炭化ケイ素と窒化ケイ素
の複合粉末を気相法にて合成している。しかし、ウィス
カー強化の場合、分散性と配向等の問題があり、大型形
状の焼結体を製造することが難しく、またコスト的にも
不利であった。しかも炭化ケイ素ウィスカーは近年発ガ
ン性の問題も指摘されている。一方、複合粉末の合成に
ついては、気相法、アルコキシド法による合成が主であ
り、コストが非常に高価である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者らは、窒化ケイ素粉末に、第２成分として種々
の分散粒子をその量を変えて添加し製造された焼結体の
組織と第２成分の複合形態について検討を行った結果、
第２成分として炭化クロムが最もよく、その複合量と複
合化の手法を制御すれば、焼結性と焼結体特性を著しく
向上させることができること、すなわち高温強度と破壊
靭性に優れた窒化ケイ素焼結体を得ることができること
を見い出し、本発明を完成したものである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、以下を要旨とするものである。

１、金属ケイ素粉末１００重量部に対し平均粒径が３．
０μｍ以下で１．０μｍ以下の粒子の含有割合が２０体
積％以上である炭化クロム粉末０．５〜１０重量部を含
んでなり、しかもカサ密度が１．０ｇ／ｃ＋ｆｌ以下で
ある成形体を、ＮＨ３及び／又はＨ２を含み０２分圧１
０−ｊａｔｍ以下の窒化性雰囲気下で窒化した後、粉砕
することを特徴とする複合窒化ケイ素粉末の製造方法。

２、窒化性雰囲気は、アルカリ金属ハロゲン化物及びア
ルカリ土類金属ハロゲン化物よりなる群から選ばれた１
種又は２種以上をさらに含んでなるものであることを特
徴とする請求項１記載の複合窒化ケイ素粉末の製造方法
。

３、成形体は、金属ケイ素粉末１００重量部に対し１〜
５重量部の二酸化ケイ素粉末をさらに含んでなるもので
あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の複合
窒化ケイ素粉末の製造方法。

以下、これらの発明について、順に詳しく説明する。

（請求項１記載の発明） 本発明で使用する金属ケイ素粉末の粒度は、８８μｍ程
度の比較的大きなものでも用いることができる。その理
由は、金属ケイ素と窒素源との反応のすべてが固・気反
応ではなく、表面の若干の固・気反応後は気・気反応で
窒化が進むことに大きく関与し、８８μｍ程度の金属ケ
イ素であっても、表面部が固・気反応により窒化が起こ
れば、金属ケイ素とα−窒化ケイ素の密度差により金属
ケイ素の破壊現象が生じ微細な金属ケイ素となるからで
ある。しかし、８８μｍを著しく越えるものを用いると
、同様な現象が生じるが表面の固・気反応の生じる温度
が高くなり、通常の窒化条件では遊離の金属ケイ素が残
り易くなるので望ましくはない。

金属ケイ素粉末の粒度の下限については、特に制限する
必要はなく、平均粒子径の小さな金属ケイ素粉末を用い
れば用いる程、気・気反応が促進される。

添加する炭化クロムの粒度については、平均粒径が３．
０μｍ以下であることが必要である。３．０μｍを越え
ると、後述する窒化反応において、窒化ケイ素が生成す
る際にそれが核として作用するため、得られる窒化ケイ
素インゴットの結晶は粗大なものになってしまい、その
後の粉砕工程において、窒化ケイ素と炭化クロムは個別
の粒子に粉砕されてしまうからである。

また、本発明においては、炭化クロム粉末の１．０μｍ
以下の微粉量は２０体積％以上でなければならない。２
０体積％未満では、窒化ケイ素生成時に核として作用す
る炭化クロムの数が減少し、炭化クロムが十分に分散し
た窒化ケイ素を得ることができない。すなわち添加する
炭化クロムの平均粒径が３．０μ鋼以下であっても１．
０μｍ以下の微粉量が２０体積％未満であったりあるい
は１．０μｍ以下の微粉量が２０体積％以上であっても
平均粒径が３．０μｍを越えたりすると、炭化クロムが
十分に分散した複合窒化ケイ素は得られず、焼結性と焼
結体特性の十分な向上は望めない。

金属ケイ素粉末と炭化クロム粉末の混合にあたっては、
ボールミル、■型混合機等を用い、炭化クロムの分散性
と凝集に十分留意して混合する。

次いで、該混合粉末を窒化させるが、その際にカサ密度
１．０ｇ／ａｎ！以下の成形体に成形してから窒化する
。カサ密度は、均一な窒化反応、詳しくは後述する気・
気反応に非常に重要である。カサ密度力筒、Ｏｇ／ｃｄ
を越えると窒化前に金属ケイ素粉末同士の焼結が進み気
・気反応が生じなくなり、しかも窒素源の拡散が十分で
なくなって未窒化の金属ケイ素が残留するおそれがある
。成形体の形状については何ら制限はない。何故なら、
本発明の反応は気・気反応であり、従来考えられていた
固・気反応ではないからである。

次に、この成形体を０□分圧が１０−３ａｔｍ以下でＮ
Ｈ３及び／又はＮ２を含む窒素雰囲気下で窒化を行う。

雰囲気中に０２を含ませる理由は、窒化ケイ素が生成す
るミクロ的結晶場でＳｉＯガスを発生させ濃縮させる必
要があるからであり、その上限を１０−”ａｔｏｍに限
定した理由は１０−”ａｔｍを越えるとＳｉ自身の酸化
が生じ生成した複合窒化ケイ素中に含まれる酸素の量が
多くなり、それを焼結体にした場合、高温強度等の劣下
が認められるからである。一方、０□分圧の下限につい
ては、式（１）、（２）にみられるように、ミクロ的結
晶場で０２が循環されるので制限する必要はないが、装
置設計も考慮するならば１０−３ａｔｍ程度である。

雰囲気中にＮＨ，及び／又はＮ２を含ませる理由につい
ても０□と同様に、下記に示す反応が生じていると判断
したからである。実際、Ｎ２雰囲気下で窒化した場合、
気・気反応で生成したと考えられる自形晶の数が極端に
少なくなり、下記の気・気反応の促進にはＮＨ３は不可
欠であると考えたからである。しかし、この反応は熱力
学的には、１２００℃程度から生じるものであるから、
Ｎ２であってもＮｌｌ３と同様な効果は予想され、事実
、１１□雰囲気でも同様な効果が認められた。

５ｉ（ｓ）＋ＫＯｚ（Ｇ）　　−５ｉＯ（Ｇ）　　　　
　　　　　　　　　（１）３ＳｉＯ（Ｇ）＋４Ｎｆｌｓ
（Ｇ）　　→５ｉ３Ｎ４（Ｓ）　　＋　３／２０□（Ｇ
）　＋６Ｈ２（Ｇ）　　　　（２）なお、（２）式の窒
化ケイ素生成時の気・気反応において、混合添加された
炭化クロム粉末は、気・気反応で生成する窒化ケイ素の
核となりそこから窒化ケイ素が成長していくものと考え
られる。このため前述したように、用いる炭化クロム粉
末の粒度は、細かい方が種としての効果が大きくなる。

次に、窒化時の昇温速度とＮＺ分圧について説明すると
、得られる複合窒化ケイ素のα分率を考慮し、１１５０
°Ｃから１４５０°Ｃの温度範囲においては昇温速度１
０°Ｃ／ｈ以下、Ｎ２分圧を０．８ａｔｍ以下にして行
うのが望ましい。昇温速度、Ｎ２分圧と得られた窒化ケ
イ素粉末のα分率との関係については、特願昭６３−１
９８９８７号明細書に記載した。すなわち、本発明によ
って得られた複合窒化ケイ素粉末のα分率は８０％以上
であることが好ましく、８０％未満であると高温強度等
が低下するおそれがある。

窒化炉としては、バッチ炉、連続プッシャー類等のいず
れをも採用することができる。

以上のようにして得られた本発明の複合窒化ケイ素イン
ゴットは、常法により、例えば、粗砕・中砕後、ボール
ミル、振動ミル、ジェットミル、アトライターミル等で
乾式又は湿式粉砕し、比表面積が７〜１５ｎ（／ｇの複
合窒化ケイ素粉末とする。

複合窒化ケイ素粉末の酵素量としては焼結体特性向上の
点から１．５重量％以下であることが望ましい。

本発明は、従来の混合法による複合粉末に比べ、窒化時
に炭化クロムを種として添加するため、得られた複合窒
化ケイ素粉末の炭化クロムの分散性は非常に優れている
。このため、焼結性高温強度、破壊靭性等の焼結体特性
が著しく向上するものである。以下、これについて考察
を加えながら更に詳しく説明する。

炭化クロムを窒化ケイ素粉末に単に配合し混合する場合
、その条件をどのように制御しても炭化クロムの分散性
は向上できても炭化クロムと窒化ケイ素の化学的な結合
はないので、焼結時にまず炭化クロムが焼結助剤と反応
し、次いで、この液相に窒化ケイ素が溶融析出するので
、炭化クロムの偏析が起こり、炭化クロムが均一に分散
した焼結体組織を得ることができない。これに対して、
本発明によって得られた複合窒化ケイ素粉末は、炭化ク
ロム粉末を種的に添加し、窒化時に複合化させることに
より炭化クロムと窒化ケイ素を均−且つ化学的に複合化
させたものであるから、焼結時に炭化クロムと窒化ケイ
素が同時に且つ均一に溶解析出し、炭化クロムが均一・
に分散した焼結体組織を得ることができる。しかも“、
本発明の方法によって得られた複合窒化ケイ素粉末は、
従来の混合粉末に比べ、焼結時の液相への炭化クロムの
溶解量が均一であり、同時に起こる液相への窒化ケイ素
の溶解及び析出する窒化ケイ素の形態を均一に制御でき
るため、焼結体組織において、十分に成長したアスペク
ト比の高いβ−柱状晶と微細なβ−柱状晶が均一に混在
した焼結体を得ることができる。これらのことが高温強
度と破壊靭性の向上に著しく寄与しているものと考えて
いる。

なお、以上のような焼結体特性と高温強度の関係につい
ては特願昭６４−４３０７９号明細書に記載した。

（請求項２記載の発明） 次に、請求項２の発明について説明する。この発明は、
請求項１の発明において、窒化性雰囲気にアルカリ金属
ハロゲン化物及びアルカリ土類金属ハロゲン化物よりな
る群より選択したハロゲン化物の１種又は２種以上をさ
らに含ませることを特徴とするものであって、その目的
は、複合窒化ケイ素粉末の低酸素化にある。

以下、更に詳しく説明すると、本発明において、窒化ケ
イ素が生成する反応式は（２）式ではな（（３）式とな
ると考えられる。

３Ｓｉ（Ｇ）＋４Ｎｌｂ（Ｇ）→Ｓｉ：＋Ｎ４（Ｓ）　
＋６Ｈｚ　（Ｇ）　　　　　　（３）また窒化性雰囲気
にさらに含ませるハロゲン化物としてＣａＰｚ（Ｇ）を
例にとり、５ｉ（Ｇ）が生じるまでの推定反応並びにそ
のミクロ的結晶場における循環反応を式（４）〜（７）
に示す。

５ｉ（Ｓ）＋％０ｚ（Ｇ）−３ｉＯ（Ｇ）　　　　　　
　　　　　　　　　（４）ＳｉＯ（Ｇ）＋ＣａＦｚ（Ｇ
）＋Ｈｚ（Ｇ）−５ｉ　（Ｇ）　＋ＣａＯ（Ｓ）　＋２
）ＩＦ　（Ｇ）　　　　　（５１３Ｓｉ（Ｇ）＋４ＮＨ
＋（Ｇ）→５ｉＪ４（Ｓ）＋６Ｈｚ（Ｇ）　　　　　　
　　（６）（ＣａＯ（Ｓ）　＋２８Ｆ　（Ｇ）　−Ｃａ
Ｆｚ　（Ｇ）　＋ｌＩｚ　（Ｇ）　＋　’Ａ　Ｏｚ　（
Ｇ）　）　　　　（７）これからも明らかなように、ハ
ロゲン化物の気体はミクロ的結晶場において循環してい
る可能性も考えられる。

このような気・気反応による固体生成における形態につ
いては、反応の過飽和度すなわちｌｏｇｋｐに大きく影
響される。つまり、（２）式の１３００℃での１ｏｇｋ
ｐは１．６程度であるのに対しく３）式は４６程度とな
る。従って、（３）式で生成される窒化ケイ素の形態は
粒状を程するためか粉砕が容易であるので、粉砕時に酸
素を取り込むことがないか又は極めて少なくなるので低
酸素の複合窒化ケイ素粉末を容易に得ることができると
いう利点がある。しかも、（３）式の反応それ自体は反
応中に酸素を含まないため得られる複合窒化ケイ素イン
ゴットの酸素量も少ないものである。

アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物の濃
度については、例えば前述した推定反応式からもわかる
ように、Ｓｉ　（Ｓ）　　１　ｍｏｌに対し、アルカリ
土類金属のハロゲン化物の気体であれば１ｍｏ１以上、
また、アルカリ金属のハロゲン化物であれば２ｍｏ１以
上あれば十分である。実際には、窒化は一度に行われな
いのでそれ以下で良い。これらのハロゲン化物の窒化性
雰囲気に含ませる方法すなわち供給方法については、例
えば別な炉にアルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロ
ゲン化物を装入し、加熱昇華し、金属ケイ素粉末が装入
されている炉の中へ濃度を調節しながら供給することに
よって行うことができる。その際のキャリヤーガスとし
ては例えば、窒素やアルゴンが用いられる。あるいは金
属ケイ素粉末が装入されている炉の中にハロゲン化物を
金属ケイ素粉末の近傍に規定置方いておき、金属ケイ素
粉末の窒化とハロゲン化物の昇華を併行して行う形で供
給することもできる。供給方法についてはこれらに限ら
れたものではない。また、２種以上のハロゲン化物を用
いるときは、それらは別々に導入してもよいし混合して
導入してもよい。

ハロゲン化物の供給時期としては、窒化が行われている
温度、すなわち、１１５０°Ｃから１４５０°Ｃの温度
範囲において、連続的、間欠的又は−時的に供給する。

この−時的供給については、例えば前述した昇華を行う
炉と窒化を行う炉への導入配管の開閉を組合せ操作する
ことにより達成することができる。

この−時的な供給の裏付けについては、ミクロ的結晶場
において、前述したように、導入された気体のハロゲン
化物が系内に循環されているからと理解している。実際
、１３５０°Ｃの温度まではハロゲン化物を導入し、そ
の後供給を止めても生成する窒化ケイ素の形態は１４５
０°Ｃまで導入し続けたものと変らなかった。

アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物とし
ては、例えばＬｉ　、　Ｎａ、　Ｋ　、　Ｍｇ、　Ｃａ
、　Ｓｒ。

Ｂａ元素のフッ化物、塩化物、臭化物をあげることがで
きる。これらの中、特にＣａ　、　Ｍｇ、　Ｌｉのフッ
化物が好ましい。その理由は、酸化物生成の標準生成エ
ネルギーと温度の関係においてＳｉより酸素との親和性
が強いからであり、その結果として前述した粒状化が一
層促進されるからである。これらのハロゲン化物は単独
で用いてもよいし、２種以上を併用しても差支えはない
。

以上のようにして得られた小さな粒状晶を有する本発明
の複合窒化ケイ素は、粉砕する際に微粉が生じ難くなる
ので低酸素含有のものとなる。酸素含有量としては、０
．６重量％以下であることが好ましい。通常、このよう
な低酸素の粉末は難焼結性であるが、本発明による複合
窒化ケイ素粉末は、炭化クロムと均一に複合化されてい
ることにより焼結性が改善され十分に高温強度と破壊靭
性を向上させた焼結体となる。

（請求項３記載の発明） 次に、請求項３の発明について説明する。この発明は請
求項１又は請求項２の発明において、成形体にさらに二
酸化ケイ素粉末を金属ケイ素粉末１００重量部に対し１
〜５重量部含ませることを特徴とするものであり、その
目的は、前述した気・気反応を促進させるためである。

さらに詳しく説明すると、金属ケイ素粒子の大きい窒化
初期においては（１）式の反応が起こり難いので、本発
明では次の（８）式の反応を起こさせ、気・気反応を促
進させようとするものである。

ＳｉＯ□（Ｓ）＋Ｈ２（Ｇ）　　→５ｉＯ（Ｇ）＋ｌ１
ｚＯ（Ｇ）　　　　　（８）本発明において、二酸化ケ
イ素の使用量が金属ケイ素粉末１００重量部に対し１重
量部未満では易粉砕性の複合窒化ケイ素を製造すること
ができず、一方５重量部を越えると５ｉｚＯＮ２が生成
したり酸素が多大にとり込まれたりする恐れがある。二
酸化ケイ素の粒度については、アエロジルのような比表
面積が大きいものの方が効果は大きい傾向にある。なお
、二酸化ケイ素の添加と得られる窒化ケイ素の形態及び
粉砕性の関係については、特願昭６３−１９８９７９号
明細書に詳細に記載した。本発明は、そこの反応機構の
応用にある。

本発明によって得られた複合窒化ケイ素は、径が０．５
μｍ以下という細いウィスカー又は針状晶を含んでなる
ものであり、このようなウィスカー又は針状晶を含んだ
ものは、粉砕性が極めて良好であるので、比表面積が１
５ｒｒｒ／ｇ以上の複合窒化ケイ素粉末を容易に製造す
ることができる。従って、本発明によって得られたもの
は、従来の窒化ケイ素粉末に比べ、焼結温度を下げても
十分に緻密化した焼結体を得ることができるか、又は同
一焼結温度においては、焼結助剤を低減させても十分に
緻密化した焼結体を得ることができ、しかも高温強度と
破壊靭性等の焼結体特性に優れたものとなる。

〔実施例〕

以下実施例と比較例をあげて更に具体的に本発明を説明
する。

＝　１１〜１２．”１〜８ Ｓｉ純度９９．９重量％の金属ケイ素粉末１００重量部
と第１表に示す炭化クロムＣｒ＝Ｃｚ粉末の所定量とを
内容積２０１の■型混合機で１時間混合し、それの０．
５ｋｇを用いて第１表に示すカサ密度を有する１５０　
Ｘ　１５０　Ｘ　３０を程度の成形体を成形し、それを
電気炉に装填して第１表に示す条件で窒化した。

得られた複合窒化ケイ素インゴットは、粗砕・中砕（シ
ョークラッシャー及びトップグラインダー）で０．２ｍ
ｍ下に粉砕し、更に、内容積２１のボールミルに、０．
２ｍｍ下の粉砕品１００ｇ、４φのＦｅボール１ｒ、水
２００　ｇを入れ、２０時間粉砕後、塩酸とフッ酸で酸
処理し、濾過・乾燥・解砕を行い、焼結原料用複合窒化
ケイ素粉末を製造した。得られた複合窒化ケイ素粉末に
ついて酸素量、比表面積、α分率及び残留Ｓｉｉを測定
した。それらの結果を第２表に示す。

また、実施例１で得られた複合窒化ケイ素粉末に含まれ
ているクロムの分散形状図を第１図に示す。

次に、この複合窒化ケイ素粉末の焼結性と焼結体特性を
評価するため、複合窒化ケイ素粉末９３重量部に平均粒
子径１．３μｍのＹｚＯａ　５重量部と平均粒子径１．
４μｍのＡ＃ｚＯｔ２重量部を添加し、更に、１．１．
１−　）リクロロエタンを加えて４時間ボールミルで湿
式混合し、乾燥後、１００　ｋｇ／ｃＩＡの成形圧で６
Ｘ１０Ｘ６０ｍ形状に金型成形した後、２７００　ｋｇ
　／　ｃＩａの成形圧でＣＩＰ成形した。これらの成形
体をカーボンルツボにセントし、Ｎ２ガス雰囲気中、１
７５０℃の温度で４時間焼成して焼結体を得た。

得られた焼結体は、研削後、相対密度、破壊靭性値、室
温及び１２００℃における３点曲げ強度を測定した。そ
れらの結果を第２表に示す。

此ｌＪトし二Ｕ 本例は、本発明のように製造された複合窒化ケイ素粉末
ではなく、窒化ケイ素粉末と炭化クロム粉末との単なる
混合粉末を用いた例である。

比較例１の窒化ケイ素粉末１００重量部に対し第３表に
示す炭化クロム粉末を種々配合し、内容積２１のボール
ミルに該混合粉末１００ｇと１５φの５ｉＪ４ボール１
１を入れ、２時間乾式混合して窒化ケイ素と炭化クロム
の混合粉末を得、以下、実施例１と同様にしてその焼結
評価を行った。それらの結果を第３表に示す。

また、比較例１Ｏで得られた窒化ケイ素と炭化クロムの
混合粉末に含まれているクロムの分散形状図を第２図に
示す。

１３〜１７．’１４ Ｓｉ純度９９．９重量％の金属ケイ素粉末１００重量部
と第４表に示す炭化クロム粉末の所定量とを内容積２０
ｆｆｉのＶ型混合機で１時間混合し、それの０．５に、
を用いてカサ密度０．８ｇ／−の１５０　ｘ　１５０　
ｘ　３０を程度の成形体を成形し、それを電気炉に装填
し窒化した。窒化条件を第４表に示したが、その際、固
体のＣａＦ、が充填され、且つ１２００℃に保持されテ
ィる別の電気炉より、ＣａＦｚ（Ｇ）を２０１　／ｈ　
（２５℃）程度になるように窒素ガスで同伴させながら
窒化した。

得られた複合窒化ケイ素インゴットは、実施例１の条件
で粉砕を行い複合窒化ケイ素粉末とした。

それの粉末特性を測定し、さらに実施例１と同様の焼結
評価を行った。それらの結果を第５表に示す。

ス１側ｌ二銭 Ｓｉ純度９９．９重量％の金属ケイ素粉末１００重量部
と第６表に示す炭化クロム粉末の所定量と比表面積３０
ｒｄ／ｇ程度の二酸化ケイ素粉末の所定量とを内容積２
０Ｉ！のＶ型混合機で１時間混合し、それの０、５　ｋ
ｇを用いてカサ密度０．８ｇ／ｃｄの１５０　ｘ　１５
０×３０を程度の成形体を成形し、それを電気炉に装填
して第６表に示す条件で窒化した。

得られた複合窒化ケイ素インゴットは、実施例１の条件
で粉砕を行い複合窒化ケイ素粉末とした。

それの粉末特性を第７表に示す。

第 ７ 表 次に、得られた粉末について、焼結温度を１７００°Ｃ
としたこと以外は実施例１と同様にして焼結評価を行っ
た。それらの結果を第８表に示す。また、複合窒化ケイ
素粉末９４．７重量部、’１ｔ０３３．８重量部、Ａ　
ｌ　２０３　１．５重量にしたこと以外は実施例１と同
様にして焼結評価を行った。それらの結果を第９表に示
す。

第 表 第 表 第８表かられかるように、二酸化ケイ素粉末をさらに添
加して得られた複合窒化ケイ素粉末は、それを用いない
ものに比べて、同一の焼結助剤量においては焼結温度を
１７５０℃から１７００℃に下げることができる。また
、第９表かられかるように、同一の焼結温度においては
焼結助剤量を７重量部から５．３重量部に低減させるこ
とができる。

なお、各側に示した測定値は次の方法によった。

（１１平均粒径（μｍ）：粒度分布計（レーザー回折法
、　ＮｌＬ社製　マイクロト ラック５ＰＡ）による。

（２）　１．０μｍ下（体積）：　同上（３）酸素量（
重量％）　　：ＬＥＣＯ社製ＴＣ−１３６型０／Ｎ同時
分析計による。

（４）比表面積（ｎ？／ｇ）　　：湯浅アイオニクス社
製　カンタ−ソープ、Ｉｒ　ＢＥＴ　１点 法による。

（５）α分率（χ）　　　：理学電機社製、ガイガーフ
ランクスＲＡＤ−ＩＩＢ型のＸ 線回折による。

（６）残留Ｓｉ量（重量％）：　同上 （７）相対密度（χ）　　：アルキメデス法による。

（８）３点曲げ強度（ＭＰａ）　：島津製作所社製　オ
ートグラフＡＧ−２０００Ａ型による。

（９）破壊靭性値（Ｍｐａ−ｍ””）　　ｓ　　ＩＦ法
による。

〔発明の効果〕

本発明により製造された複合窒化ケイ素粉末は、易焼結
性であり、しかも、高温強度、破壊靭性に優れた焼結体
を容易に得ることができる。これは、焼結体組織中に炭
化クロムを均一に分散させ、窒化ケイ素のβ−柱状晶の
発生とその成長に関係する粉末特性を制御した結果によ
名ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１で得られた複合窒化ケイ素粉末に含
まれているクロムの分散形状を示す図であり、第２図は
、比較例１０で得られた窒化ケイ素と炭化クロムの混合
粉末に含まれているクロムの分散形状を示す図である。 そして第１図と第２図は、いずれも分析電子顕微鏡によ
る倍率１０００倍のクロムのＸ線像写真である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．金属ケイ素粉末１００重量部に対し平均粒径が３．
   ０μｍ以下で１．０μｍ以下の粒子の含有割合が２０体
   積％以上である炭化クロム粉末０．５〜１０重量部を含
   んでなり、しかもカサ密度が１．０ｇ／ｃｍ＾３以下で
   ある成形体を、ＮＨ＿３及び／又はＨ＿２を含みＯ＿２
   分圧１０＾−＾３ａｔｍ以下の窒化性雰囲気下で窒化し
   た後、粉砕することを特徴とする複合窒化ケイ素粉末の
   製造方法。
2. ２．窒化性雰囲気は、アルカリ金属ハロゲン化物及びア
   ルカリ土類金属ハロゲン化物よりなる群から選ばれた１
   種又は２種以上をさらに含んでなるものであることを特
   徴とする請求項１記載の複合窒化ケイ素粉末の製造方法
   。
3. ３．成形体は、金属ケイ素粉末１００重量部に対し１〜
   ５重量部の二酸化ケイ素粉末をさらに含んでなるもので
   あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の複合
   窒化ケイ素粉末の製造方法。