JPH05237827A - Mold and its manufacture - Google Patents

Mold and its manufacture

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JPH05237827A
JPH05237827A JP7576792A JP7576792A JPH05237827A JP H05237827 A JPH05237827 A JP H05237827A JP 7576792 A JP7576792 A JP 7576792A JP 7576792 A JP7576792 A JP 7576792A JP H05237827 A JPH05237827 A JP H05237827A
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JP
Japan
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silicon carbide
sintered body
aluminum
mold
molding
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Withdrawn
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JP7576792A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiya Kinoshita
俊哉 木下
Hiroshi Kubo
絋 久保
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a mold which is made of a sintered body of silicon carbide, superior in its surface roughness, has high purity and low reaction on a matter to be molded and its manufacture. CONSTITUTION:This is a mold wherein it is made of a sintered body of silicon carbide having a relative density of at least 99.5%, the inside of the sintered body is free from the residual of aluminum compound particles and surface roughness of a molding surface is not exceeding Ra 2nm. A mixed powder comprised of silicon carbide and aluminum or aluminum compound of 0.35-1.00wt.% in terms of aluminum is hot-press-sintered within an argon gas atmosphere at a temperature of 1800-2100 deg.C and loading pressure of at least 10MPa and then the surface roughness of the molding surface of the obtained sintered body is polished to Ra 2nm or less. This mold made of the sintered body of the silicon carbide has a high heat resistance and a high rigidity and can realize excellent surface roughness also and also has a high purity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、炭化珪素焼結体よりな
る成形用モールドとその製造方法に関する。本発明の成
形用モールドは、各種成形のモールドとして利用でき、
特にガラスレンズ、プラスチックレンズなどの光学素子
成形用モールドとして有用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding mold made of a silicon carbide sintered body and a manufacturing method thereof. The molding mold of the present invention can be used as a mold for various moldings,
In particular, it is useful as a mold for molding optical elements such as glass lenses and plastic lenses.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学素子成形用モールドはガラスレン
ズ、プラスチックレンズ等の製作を始めとして、種々の
分野において数多く利用されている。
2. Description of the Related Art Molds for molding optical elements are widely used in various fields including the production of glass lenses and plastic lenses.

【0003】一般的な製造方法は、ガラス、プラスチッ
ク、金属等を加熱軟化させ、これを高精度なモールド間
に挿入し、加圧することにより製品を得るプレス成形で
ある。
A general manufacturing method is press molding to obtain a product by heating and softening glass, plastic, metal or the like, inserting this into a highly accurate mold, and pressing.

【0004】従来、このような成形用モールドとして
は、米国特許第316816号明細書に開示されている
SUS400系ステンレスを用いる例を始めとして、各
種金属や耐熱合金等が使用されてきた。
Conventionally, as such a molding mold, various metals, heat-resistant alloys and the like have been used, including an example using SUS400 series stainless steel disclosed in US Pat. No. 3,168,816.

【0005】しかし、技術のハイテク化と共に、プレス
成形の高温化や成形体の高精度化などが必要となり、成
形用モールドに対して、以下のような特性が求められる
ようになってきた。
However, as the technology becomes higher and higher, it is necessary to raise the temperature of press molding and the accuracy of the molded body, and the following characteristics have been required for the molding mold.

【0006】鏡面加工が可能なこと、高温で耐酸化
性に優れ、組織の変化を起こさないこと、成形時に被
成形材と反応しないこと、高温下で剛性・強度・硬度
が高いことなどである。
It is possible to perform mirror finishing, has excellent resistance to oxidation at high temperatures, does not cause changes in the structure, does not react with the material to be molded during molding, and has high rigidity, strength and hardness at high temperatures. ..

【0007】これらの要求をこれまでの各種金属や耐熱
合金等よりなるモールドでは満足することは困難であっ
た。
It has been difficult to satisfy these requirements with the molds made of various metals and heat-resistant alloys up to now.

【0008】セラミックス焼結体は、耐熱性に優れ、
及びの要求項目に対しては望ましい材料ではあるが、
従来のセラミックス焼結体は表面粗さが粗く、成形体の
表面が荒れるため、成形用モールドへの適用は困難であ
った。
The ceramic sintered body has excellent heat resistance,
Although it is a desirable material for the requirements of and,
The conventional ceramics sintered body has a rough surface and the surface of the molded body is rough, so that it is difficult to apply it to a molding mold.

【0009】又、被成形材との反応性についても、従来
のセラミックス焼結体は酸化物を焼結助剤として含むた
め、特にガラスと反応してしまい、適用できなかった。
Also, regarding the reactivity with the material to be molded, the conventional ceramics sintered body cannot be applied because it reacts particularly with glass because it contains an oxide as a sintering aid.

【0010】上記のセラミックス焼結体の欠点を避ける
ために、モールド基盤の成形面に炭化珪素薄膜をコーテ
ィングしたモールドがあるが、被膜と基盤との材質が異
なるための接着強度の低さや、例え炭化珪素基盤に炭化
珪素被膜をコーティングした場合でも炭化珪素基盤が十
分に緻密化していないため、接着強度が低くなり、被膜
の剥離が起こり易く、より一層の耐久性向上が要望され
ていた。
In order to avoid the above-mentioned defects of the ceramics sintered body, there is a mold in which the molding surface of the mold substrate is coated with a silicon carbide thin film. However, since the material of the coating and the substrate is different, the adhesive strength is low, and, for example, Even when a silicon carbide substrate is coated with a silicon carbide coating, the silicon carbide substrate is not sufficiently densified, so that the adhesive strength is lowered, the coating is easily peeled off, and further improvement in durability has been demanded.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セラ
ミックス焼結体を用いて、表面粗度が良好で、高温での
機械特性に優れ、安定な成形用モールド及びその製造方
法を提供するものである。また、本発明は長寿命の成形
用モールドを提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stable molding mold using a ceramics sintered body, which has good surface roughness, excellent mechanical properties at high temperatures, and a method for producing the molding mold. It is a thing. The present invention also provides a long-life molding mold.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、相対密度9
9.5%以上の炭化珪素焼結体よりなり、焼結体中にア
ルミニウム化合物粒子の残留がなく、成形面の表面粗度
がRa2nm以下である成形用モールド、更には炭化珪
素及びアルミニウム換算で0.35〜1.00wt%に
相当するアルミニウムもしくはアルミニウム化合物より
なる混合粉末を、アルゴンガス雰囲気中で1800〜2
100℃、負荷圧力10MPa以上でホットプレス焼結
した後、得られた焼結体の成形面の表面粗度をRa2n
m以下に研磨することを特徴とする前記の成形用モール
ドの製造方法である。
The present invention has a relative density of 9
A molding mold made of 9.5% or more of a silicon carbide sintered body, having no aluminum compound particles remaining in the sintered body, and having a surface roughness Ra of 2 nm or less, and further silicon carbide and aluminum. A mixed powder of aluminum or an aluminum compound corresponding to 0.35 to 1.00 wt% in conversion is converted to 1800 to 2 in an argon gas atmosphere.
After hot press sintering at 100 ° C. and a load pressure of 10 MPa or more, the surface roughness of the molding surface of the obtained sintered body was Ra 2n.
The method for producing a molding mold described above is characterized by polishing to m or less.

【0013】また、炭化珪素焼結体の相対密度は理論密
度を100%として計算した。理論密度は、焼結体中に
原料の成分割合どうりに炭化珪素、アルミニウムもしく
はアルミニウム化合物が存在しているとして、それぞれ
の密度より求めた。
The relative density of the silicon carbide sintered body was calculated with the theoretical density being 100%. The theoretical density was determined from the respective densities, assuming that silicon carbide, aluminum, or an aluminum compound was present in the sintered body depending on the component ratio of the raw materials.

【0014】以下に本発明の内容を詳細に説明する。The contents of the present invention will be described in detail below.

【0015】セラミックスの内、被成形物、特にガラス
との反応性を考えると、非酸化物が低反応性であり、炭
化珪素、窒化珪素が一般的である。
Among the ceramics, considering the reactivity with the object to be molded, especially glass, non-oxides have low reactivity, and silicon carbide and silicon nitride are common.

【0016】しかし、窒化珪素の鏡面研磨は難しく、高
温での機械特性も炭化珪素に比べ劣るため、材質は炭化
珪素を選択した。
However, since mirror polishing of silicon nitride is difficult and the mechanical properties at high temperature are inferior to those of silicon carbide, silicon carbide was selected as the material.

【0017】炭化珪素焼結体製の成形用モールドの相対
密度は、99.5%以上とすることが必要で、これより
低い場合には焼結体中に空孔が多く存在し、表面粗度が
低下する。
The relative density of the molding mold made of a silicon carbide sintered body needs to be 99.5% or more. If it is lower than this, many pores are present in the sintered body, resulting in surface roughness. The degree decreases.

【0018】又、アルミニウム化合物粒子が焼結体中に
残留すると、炭化珪素粒子と研磨のされ易さが異なるた
め、研磨面に凹凸ができ、表面粗度が低下すると共に、
被成形材との反応が起こり易くなる。
Further, when the aluminum compound particles remain in the sintered body, since the ease of polishing differs from that of the silicon carbide particles, unevenness is formed on the polished surface, and the surface roughness is lowered.
A reaction with the material to be molded easily occurs.

【0019】成形用モールドの成形面の表面粗度として
は、Ra2nm以下、好ましくは1nm以下とする。
The surface roughness of the molding surface of the molding mold is Ra 2 nm or less, preferably 1 nm or less.

【0020】これは成形体の表面粗度の要求精度がRa
2nm以下まで求められており、成形体の表面性状はモ
ールドの表面性状を忠実に転写するためである。
This is because the required accuracy of the surface roughness of the molded product is R a
It is required to be 2 nm or less, and the surface property of the molded product is to faithfully transfer the surface property of the mold.

【0021】次に、本発明の成形モールドの素材となる
炭化珪素焼結体の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing a silicon carbide sintered body which is a material for the molding mold of the present invention will be described.

【0022】本発明の成形モールドの素材である炭化珪
素焼結体の製造に使用する、原料の炭化珪素粉末及び金
属アルミニウムもしくはアルミニウム化合物は、市販の
粉末を使用すればよいが、炭化珪素粉末については焼結
性を向上させるため、平均粒径が0.5μm以下である
ことが望ましい。
As the raw material silicon carbide powder and metallic aluminum or aluminum compound used for producing the silicon carbide sintered body which is the material of the molding mold of the present invention, commercially available powder may be used. In order to improve the sinterability, it is desirable that the average particle size is 0.5 μm or less.

【0023】アルミニウム化合物としては、酸化アルミ
ニウムや窒化アルミニウムなどが入手しやすいが、この
他、炭化アルミニウム、珪化アルミニウム、アルミナゾ
ル及びベーマイト等も使用できる。
As the aluminum compound, aluminum oxide, aluminum nitride and the like are easily available, but in addition, aluminum carbide, aluminum silicide, alumina sol, boehmite and the like can be used.

【0024】次に焼結について説明する。Next, the sintering will be described.

【0025】炭化珪素焼結体の製造に際して、焼結助剤
として用いる金属アルミニウムもしくはアルミニウム化
合物の含有割合はアルミニウム換算で0.35〜1.0
0wt%である。好ましくは0.40〜0.70wt%
である。
In the production of the silicon carbide sintered body, the content ratio of aluminum metal or aluminum compound used as a sintering aid is 0.35 to 1.0 in terms of aluminum.
It is 0 wt%. Preferably 0.40 to 0.70 wt%
Is.

【0026】これは、炭化珪素の十分な緻密化を促進す
るため、焼結助剤として、アルミニウム換算で0.35
wt%以上が必要であり、一方、アルミニウム換算で
1.00wt%を超えて含有させると、焼結体中にアル
ミニウム化合物粒子が残留し、成形面における研磨むら
のもととなるためである。
This promotes the sufficient densification of silicon carbide, and therefore, as a sintering aid, is 0.35 in terms of aluminum.
This is because the aluminum compound particles remain in the sintered body and cause unevenness in polishing on the molding surface when the content of aluminum is more than 1.00% by weight in terms of aluminum.

【0027】焼結温度については、炭化珪素の十分な緻
密化を促進するため、1800℃以上とする。
The sintering temperature is 1800 ° C. or higher in order to promote sufficient densification of silicon carbide.

【0028】一方、2100℃を超えると炭化珪素焼結
体の分解が起こり易くなり、密度低下をもたらすため、
1800〜2100℃の範囲がよい。望ましくは、19
00〜2050℃の範囲である。
On the other hand, if the temperature exceeds 2100 ° C., the silicon carbide sintered body is likely to be decomposed, resulting in a decrease in density.
The range of 1800 to 2100 ° C is preferable. Desirably 19
It is in the range of 00 to 2050 ° C.

【0029】又、ホットプレスの負荷圧力は焼結を促進
するために10MPa以上とする。負荷圧力の上限は、
モールドの材質の強度によって決まる。
The load pressure of the hot press is set to 10 MPa or more in order to promote sintering. The upper limit of load pressure is
Determined by the strength of the mold material.

【0030】2000℃程度の高温条件ではグラファイ
トもしくはC―Cコンポジット製のモールドが使用さ
れ、これらの材料の強度の上限より、現状では、負荷圧
力は100MPa以下とすることが望ましい。
Under high temperature conditions of about 2000 ° C., a mold made of graphite or C—C composite is used. From the upper limits of the strength of these materials, it is desirable that the load pressure be 100 MPa or less at present.

【0031】アルミニウム化合物の含有量について以下
に詳細に説明する。
The content of the aluminum compound will be described in detail below.

【0032】アルミニウム化合物を添加した炭化珪素で
は、炭化珪素粒子中に固溶したアルミニウム以外のアル
ミニウムが、焼結助剤として有効であることを本発明者
らは精密かつ稠密な実験により明らかにした。
In the silicon carbide added with an aluminum compound, the present inventors have revealed by precision and dense experiments that aluminum other than aluminum solid-solved in silicon carbide particles is effective as a sintering aid. ..

【0033】つまり、アルミニウムが炭化珪素に固溶し
きれない場合、固溶限界量以上のアルミニウムは粒界に
残留し、炭化珪素表面の酸化珪素との間で融液を形成
し、その融液中への炭化珪素の溶融・再析出を通して焼
結が進展する。
That is, when aluminum cannot be completely dissolved in silicon carbide, aluminum in excess of the solid solution limit remains at the grain boundaries and forms a melt with silicon oxide on the surface of silicon carbide. Sintering progresses through melting and reprecipitation of silicon carbide into the inside.

【0034】固溶限界を決定するために強度比(150
0℃での強度/常温強度)を調べた。
In order to determine the solid solution limit, the strength ratio (150
(Strength at 0 ° C./strength at room temperature) was examined.

【0035】これは、もしも、アルミニウム化合物が固
溶限界量以上に添加されれば、1500℃の高温下では
粒界相が流動化し、強度劣化が起きる。つまり、強度比
が低下し始めた所が固溶限界量と判定したためである。
This is because if the aluminum compound is added in excess of the solid solution limit amount, the grain boundary phase will fluidize at a high temperature of 1500 ° C. and the strength will deteriorate. That is, it was determined that the place where the strength ratio began to decrease was the solid solution limit amount.

【0036】図1に酸化アルミニウム添加量に対し、強
度比及び焼結体の相対密度を示した。 固溶限界を超え
て酸化アルミニウムを添加したとたん、急激に緻密化が
促進されることがわかる。
FIG. 1 shows the strength ratio and the relative density of the sintered body with respect to the amount of aluminum oxide added. It can be seen that densification is rapidly promoted as soon as aluminum oxide is added beyond the solid solution limit.

【0037】従来のアルミニウム化合物添加炭化珪素焼
結体では、強度や靭性などの機械的特性のみが注目され
た結果、緻密化のみが指向され、過剰な量のアルミニウ
ム化合物が添加されてきた。
In the conventional aluminum compound-added silicon carbide sintered body, attention was paid only to mechanical properties such as strength and toughness, and as a result, only densification was aimed and an excessive amount of aluminum compound was added.

【0038】その結果、焼結体中にアルミニウム化合物
粒子が残留し、これを成形モールドとして使用するため
に成形面を研磨すると、研磨むらが起こり表面粗度が悪
化する。また、アルミニウム化合物粒子が被成形材との
反応の原因ともなる。
As a result, aluminum compound particles remain in the sintered body, and when the molding surface is polished for use as a molding mold, uneven polishing occurs and the surface roughness deteriorates. Further, the aluminum compound particles also cause a reaction with the material to be molded.

【0039】本発明は従来考慮されなかった焼結助剤の
残留防止という観点から焼結現象を詳細に検討し、アル
ミニウムの炭化珪素中への固溶限界を厳密に検討するこ
とにより、相対密度が99.5%以上になり、十分に緻
密化しているが、焼結体中にアルミニウム化合物粒子は
残留しない、アルミニウム化合物の添加量を決定した。
In the present invention, the relative density is determined by carefully examining the sintering phenomenon from the viewpoint of preventing the sintering aid from remaining, which has not been considered in the past, and by strictly examining the solid solution limit of aluminum in silicon carbide. Was 99.5% or more and was sufficiently densified, but the aluminum compound particles did not remain in the sintered body, and the addition amount of the aluminum compound was determined.

【0040】図2に従来のアルミニウム化合物添加炭化
珪素及び本開発材の研磨面の微分干渉顕微鏡写真を示し
た。図中の黒い部分がアルミニウム化合物粒子である。
FIG. 2 shows a differential interference microscope photograph of a polished surface of a conventional aluminum compound-added silicon carbide and the developed material. The black parts in the figure are aluminum compound particles.

【0041】アルミニウム化合物粒子の残留の有無は4
00倍の微分干渉顕微鏡写真中の黒い部分の有無により
判断した。
Whether or not aluminum compound particles remained was 4
Judgment was made based on the presence or absence of a black portion in a 00-fold differential interference micrograph.

【0042】又、透過電子顕微鏡による観察及び元素分
析によれば、本開発材中の固溶限界量以上のアルミニウ
ムは原料中の不純物と一緒に三重点に存在している。
Further, according to observation with a transmission electron microscope and elemental analysis, aluminum in the developed material in excess of the solid solution limit amount exists at the triple point together with impurities in the raw material.

【0043】しかし、三重点は直径0.1μm程度と小
さく、現状レベルの研磨面では表面粗度には影響しな
い。
However, the triple point is as small as about 0.1 μm in diameter, and does not affect the surface roughness on the polished surface at the current level.

【0044】成形用モールドの成形面の表面研磨はダイ
アモンド砥石による機械研磨により行なった。
The surface of the molding surface of the molding mold was polished by mechanical polishing with a diamond grindstone.

【0045】成形面の表面粗度の要求が更に厳しくな
り、全く空孔のない成形面が要求された場合、成形面に
炭化珪素薄膜をCVDなどの方法で形成させることが有
効である。
When the demand for the surface roughness of the molding surface becomes more strict and a molding surface having no holes is required, it is effective to form a silicon carbide thin film on the molding surface by a method such as CVD.

【0046】この場合、基盤と薄膜が同一材質であるこ
と、基盤が極めて緻密であることにより、接着強度が高
くなり、長寿命のモールドができる。
In this case, since the substrate and the thin film are made of the same material and the substrate is extremely dense, the adhesive strength is increased and a long-life mold can be obtained.

【0047】[0047]

【作用】本発明によって得られる炭化珪素焼結体は、ア
ルミニウム化合物粒子の残留がなく、相対密度が99.
5%以上である。
The silicon carbide sintered body obtained according to the present invention has no residual aluminum compound particles and a relative density of 99.
It is 5% or more.

【0048】本発明者らの研究によれば、このような特
徴は、本発明の炭化珪素焼結体が、焼結助剤として添加
したアルミニウム化合物の量を、相対密度が99.5%
以上になり、十分に緻密化させた上に、焼結体中にアル
ミニウム化合物粒子は残留しないように厳密にコントロ
ールしたことに基ずくものである。
According to the research conducted by the present inventors, such a feature is that the silicon carbide sintered body of the present invention has a relative density of 99.5% with respect to the amount of the aluminum compound added as a sintering aid.
The above is based on the fact that the aluminum compound particles are sufficiently densified and strictly controlled so that the aluminum compound particles do not remain in the sintered body.

【0049】添加するアルミニウム化合物の量を本発明
の範囲にコントロールすることは、アルミニウム化合物
粒子の残留がなく、高密度を有する炭化珪素焼結体を実
現するために不可欠である。
Controlling the amount of the aluminum compound added within the range of the present invention is indispensable for realizing a silicon carbide sintered body having a high density without any aluminum compound particles remaining.

【0050】本発明の炭化珪素焼結体は、炭化珪素本来
の特性を損なうことなく、低濃度のアルミニウム化合物
添加により緻密化が可能となる材料であり、アルミニウ
ム化合物粒子が残留せずかつ高密度(>99.5%)な
表面粗度の優れた高温機械特性に優れ、被成形材と反応
のない成形用モールドが実現できる。
The silicon carbide sintered body of the present invention is a material which can be densified by adding a low concentration aluminum compound without deteriorating the original characteristics of silicon carbide. (> 99.5%) Excellent surface roughness, excellent high-temperature mechanical properties, and a molding mold that does not react with the material to be molded can be realized.

【0051】[0051]

【実施例】平均粒径0.3μmの炭化珪素粉末、平均粒
径0.3μmの酸化アルミニウム粉末及び平均粒径0.
4μmの窒化アルミニウム粉末を第1表の組成に秤量
し、炭化珪素製ボールミルを用いて24時間混練し乾燥
した。
EXAMPLE A silicon carbide powder having an average particle size of 0.3 μm, an aluminum oxide powder having an average particle size of 0.3 μm, and an average particle size of 0.
4 μm aluminum nitride powder was weighed to the composition shown in Table 1, kneaded in a silicon carbide ball mill for 24 hours and dried.

【0052】この混合粉末を種々の条件でホットプレス
焼結を行なった。ホットプレス焼結体より、ダイヤモン
ド砥石を用いた加工装置を用いて、成形モールドの形状
(図3)を切り出し、ダイヤモンド砥粒を使用して成形
面の表面研磨を行った。
This mixed powder was subjected to hot press sintering under various conditions. The shape of the molding mold (Fig. 3) was cut out from the hot press sintered body using a processing device using a diamond grindstone, and the surface of the molding surface was polished using diamond abrasive grains.

【0053】得られた成形用モールドに対して、アルキ
メデス法による密度測定を行った。
The density of the obtained molding mold was measured by the Archimedes method.

【0054】又、表面粗さは板状試料(20×20×2
mm)を切り出し、同様の表面研磨を行い、ランクテー
ラーホブソン社製タリステップを用いて、測定した。表
面粗度はRaで示した。
Further, the surface roughness is a plate-like sample (20 × 20 × 2
mm) was cut out, the same surface polishing was performed, and the measurement was performed using a Tally Step manufactured by Rank Taylor Hobson. The surface roughness is indicated by Ra .

【0055】上記方法により作成した成形モールドを用
いて、光学ガラスレンズの成形を行なった。得られたレ
ンズについて、レンズの濁りの有無および型離れのよさ
より、反応の有無を判断した。
Optical glass lenses were molded using the molding mold prepared by the above method. Regarding the obtained lens, the presence or absence of reaction was judged based on the presence or absence of turbidity of the lens and the ease of mold release.

【0056】尚、レンズの表面性状はほぼ忠実にモール
ドの表面性状を転写していることを確認した。レンズの
表面粗度はモールドの表面粗度に比べ、同等程度であっ
た。
It was confirmed that the surface texture of the lens was almost faithfully transferred to the surface texture of the mold. The surface roughness of the lens was comparable to the surface roughness of the mold.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の炭化珪素焼結体製成形用モール
ドは、従来の炭化珪素焼結体に比べ、助剤成分の炭化珪
素中への固溶現象を解明し、焼結における助剤成分の必
要量を精密に決定した結果、焼結体中にアルミニウム化
合物粒子が残留せず、高密度の材料が作成可能となり、
優れた表面粗度特性を示す。
As compared with the conventional silicon carbide sintered body, the molding mold for producing the silicon carbide sintered body of the present invention elucidates the solid solution phenomenon of the auxiliary component in silicon carbide, and the auxiliary agent for sintering is obtained. As a result of precisely determining the required amounts of the components, aluminum compound particles do not remain in the sintered body, making it possible to create high-density materials,
It exhibits excellent surface roughness characteristics.

【0058】ガラスレンズやプラスチックレンズ等の成
形用モールドとして高耐熱性かつ高剛性であり、被成形
材との反応性も低く、優れた表面粗度をも実現できるも
のである。
As a mold for molding glass lenses, plastic lenses, etc., it has high heat resistance and high rigidity, low reactivity with the material to be molded, and excellent surface roughness can be realized.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】酸化アルミニウム添加量に対し、強度比及び焼
結体の相対密度を示した図。
FIG. 1 is a diagram showing the strength ratio and the relative density of a sintered body with respect to the amount of aluminum oxide added.

【図2】従来のアルミニウム化合物添加炭化珪素及び本
発明の成形用モールド材の研磨面の微分干渉顕微鏡写真
である。
FIG. 2 is a differential interference microscope photograph of a polished surface of a conventional aluminum compound-added silicon carbide and a molding material of the present invention.

【図3】成形用モールドの形状を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing the shape of a molding mold.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年12月4日[Submission date] December 4, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】酸化アルミニウム添加量に対し、強度比及び焼
結体の相対密度を示した図。
FIG. 1 is a diagram showing the strength ratio and the relative density of a sintered body with respect to the amount of aluminum oxide added.

【図2】(a)は従来のアルミニウム化合物添加炭化珪
素であるセラミック材料の組織の研磨面の微分干渉顕微
鏡写真である。(b)は本発明の成形用モールド材の研
磨面であるセラミック材料の組織の微分干渉顕微鏡写真
である。
FIG. 2 (a) is a conventional aluminum compound-added silicon carbide.
Differential Interference Microscopy of Polished Surface of Texture of Elementary Ceramic Material
It is a mirror photo. (B) shows the polishing of the molding material of the present invention.
Differential interference micrograph of texture of polished ceramic material
Is.

【図3】成形用モールドの形状を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing the shape of a molding mold.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対密度99.5%以上の炭化珪素焼結
体よりなり、焼結体中にアルミニウム化合物粒子の残留
がなく、成形面の表面粗度がRa2nm以下であること
を特徴とする成形用モールド。
1. A silicon carbide sintered body having a relative density of 99.5% or more, no aluminum compound particles remain in the sintered body, and the surface roughness of the molding surface is Ra 2 nm or less. Mold for molding.
【請求項2】 請求項1記載の成形用モールドの成形面
に炭化珪素被膜をコーティングしてなる成形用モール
ド。
2. A molding mold obtained by coating the molding surface of the molding mold according to claim 1 with a silicon carbide coating.
【請求項3】 炭化珪素及びアルミニウム換算で0.3
5〜1.00wt%に相当するアルミニウムもしくはア
ルミニウム化合物よりなる混合粉末を、アルゴンガス雰
囲気中で1800〜2100℃、負荷圧力10MPa以
上でホットプレス焼結した後、得られた焼結体の成形面
の表面粗度をRa2nm以下に研磨することを特徴とす
る請求項1記載の成形用モールドの製造方法。
3. 0.3 in terms of silicon carbide and aluminum
A mixed powder made of aluminum or an aluminum compound corresponding to 5 to 1.00 wt% is hot-press-sintered at 1800 to 2100 ° C. and a load pressure of 10 MPa or more in an argon gas atmosphere, and then a molding surface of the obtained sintered body is obtained. 2. The method for producing a molding mold according to claim 1, wherein the surface roughness of said is polished to Ra 2 nm or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005199454A (en) * 2004-01-13 2005-07-28 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Minute mold and its manufacturing method
US10391547B2 (en) 2014-06-04 2019-08-27 General Electric Company Casting mold of grading with silicon carbide

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