JPS58217469A - 窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法 - Google Patents
窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法Info
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- JPS58217469A JPS58217469A JP57098563A JP9856382A JPS58217469A JP S58217469 A JPS58217469 A JP S58217469A JP 57098563 A JP57098563 A JP 57098563A JP 9856382 A JP9856382 A JP 9856382A JP S58217469 A JPS58217469 A JP S58217469A
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Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
窒化珪素は従来のセラミック材料に較べて耐熱性や耐ス
ポーリング性が優れているので、エンジンやタービンな
どの構造Ｉｎとして多大の関心を集めている。この理由
は窒化珪素の膨張係数が他のセラミック材料よりも低い
ためであるが、さらに苛酷な使用環境においても、さら
に熱衝撃抵抗性の優れた材料の出現が望まれている。
ポーリング性が優れているので、エンジンやタービンな
どの構造Ｉｎとして多大の関心を集めている。この理由
は窒化珪素の膨張係数が他のセラミック材料よりも低い
ためであるが、さらに苛酷な使用環境においても、さら
に熱衝撃抵抗性の優れた材料の出現が望まれている。
本発明者はこの要望に応じるため、窒化珪素焼結体の物
性を高めんとして種々ｏ１究を行なった。
性を高めんとして種々ｏ１究を行なった。
その結果に゛よると、窒化珪素に熱伝導性の高い炭化珪
素を加えた焼結体を造るとその耐スポーリング性がさら
に向上することが考えられるが、窒化珪素粉末と炭化珪
素粉末とを唯単に機械的に混合して焼結体を造っても成
分の局部的偏在は避＜ｊ難く、その焼結体の構成成分に
片寄りが生じ、組織の不均衡を起こずので好ましくない
。それ故、本発明者は窒化珪素の組織中に炭化珪素成分
を均斉に存在せしめんとしてシリカ粉末をカーボン粉末
の存在において加熱処理する際に窒素中に一酸化炭素を
共存せしめて焼結せしめる方法について種々研究を行な
った。
素を加えた焼結体を造るとその耐スポーリング性がさら
に向上することが考えられるが、窒化珪素粉末と炭化珪
素粉末とを唯単に機械的に混合して焼結体を造っても成
分の局部的偏在は避＜ｊ難く、その焼結体の構成成分に
片寄りが生じ、組織の不均衡を起こずので好ましくない
。それ故、本発明者は窒化珪素の組織中に炭化珪素成分
を均斉に存在せしめんとしてシリカ粉末をカーボン粉末
の存在において加熱処理する際に窒素中に一酸化炭素を
共存せしめて焼結せしめる方法について種々研究を行な
った。
次に実験した結果について説明する。
非晶質シリカ粉末（平均粒径１０μ）にカーボンブラッ
ク（平均粒径２μ）を内削で３０重量％添加混合したも
の約１ｇを炉中に装入し１５００℃に加熱しつつ窒素ま
たは窒素と一酸化炭素とを第１表に示す割合に混合した
混合ガスを４５０ｍｇ ／分で通しながら６０分間加熱
し、第１表に示す如き生成物を得た。
ク（平均粒径２μ）を内削で３０重量％添加混合したも
の約１ｇを炉中に装入し１５００℃に加熱しつつ窒素ま
たは窒素と一酸化炭素とを第１表に示す割合に混合した
混合ガスを４５０ｍｇ ／分で通しながら６０分間加熱
し、第１表に示す如き生成物を得た。
上記結果より、窒素と一酸化炭素との混合ガス（ＣＯｌ
ｉ２〜８重量％）を通気すれば酸窒化珪素、クリストバ
ライトを含まず、窒化珪素と炭化珪素のみの生成物が得
られることが認められた。
ｉ２〜８重量％）を通気すれば酸窒化珪素、クリストバ
ライトを含まず、窒化珪素と炭化珪素のみの生成物が得
られることが認められた。
次に上記実験で得た実験番号１．３．４および５の生成
物の物性を求めるために、これら生成物に対しＡρ２０
３を５重間％添加し、成形圧２０００ｋｇ／Ｃｌｌ１２
テ加圧、成形り、 ｔｃ後、１７００℃Ｎ−焼結シテ試
験試料を造り、これらの物性を測定して第２表の結果を
得た。なお第２表には比較のため、予め製造した窒化珪
素粉末（粒径的５μ）８５重量％と炭化珪素粉末（粒径
的３μ）１５重量％とを機械的に混合し、上記と同じ条
件で焼結して造った試験試料の物性を比較例としてＵｔ
記した。
物の物性を求めるために、これら生成物に対しＡρ２０
３を５重間％添加し、成形圧２０００ｋｇ／Ｃｌｌ１２
テ加圧、成形り、 ｔｃ後、１７００℃Ｎ−焼結シテ試
験試料を造り、これらの物性を測定して第２表の結果を
得た。なお第２表には比較のため、予め製造した窒化珪
素粉末（粒径的５μ）８５重量％と炭化珪素粉末（粒径
的３μ）１５重量％とを機械的に混合し、上記と同じ条
件で焼結して造った試験試料の物性を比較例としてＵｔ
記した。
第２表の結果より、窒素と一酸化炭素との混合ガス（０
０１１２〜８重量％）を通気して得られた窒化珪素と炭
化珪素のみからなる生成物を焼結した実験番号３および
４の焼結物は窒化珪素１００％の生成物を焼結し１＝実
験番号１の焼結物に比して特に優れた物性を示すことが
認められた。
０１１２〜８重量％）を通気して得られた窒化珪素と炭
化珪素のみからなる生成物を焼結した実験番号３および
４の焼結物は窒化珪素１００％の生成物を焼結し１＝実
験番号１の焼結物に比して特に優れた物性を示すことが
認められた。
本発明はこれらの実験結果に基づくものであって、シリ
カ粉末とカーボン粉末との混合物を１３５０〜１６００
℃に加熱しつつ窒素と一酸化炭素との混合ガス（Ｎ２
：ＣＯの重量比、９８〜９２：２〜８）を通気すること
を特徴とする窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法である
。
カ粉末とカーボン粉末との混合物を１３５０〜１６００
℃に加熱しつつ窒素と一酸化炭素との混合ガス（Ｎ２
：ＣＯの重量比、９８〜９２：２〜８）を通気すること
を特徴とする窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法である
。
本発明においてシリカとしては天′然に産する高純度の
珪石、珪砂あるいは各種工業から副産する非晶質シリカ
などが使用されるが、このうち非晶質シリカを使用する
ことが好ましく、その粒度は細かいほど反応性が良いが
、通常は平均粒径１０μ以下のものを用いるのが好まし
い。またカーボン粉末としては一般炭素、黒鉛などの粉
末が使用されるが、高純度の点よりカーボンブラックを
使用することが好ましい。そしてシリカ粉末とカーボン
粉末との混合割合はカーボン粉末が内削で２８〜３５重
量％の範囲が望ましい。
珪石、珪砂あるいは各種工業から副産する非晶質シリカ
などが使用されるが、このうち非晶質シリカを使用する
ことが好ましく、その粒度は細かいほど反応性が良いが
、通常は平均粒径１０μ以下のものを用いるのが好まし
い。またカーボン粉末としては一般炭素、黒鉛などの粉
末が使用されるが、高純度の点よりカーボンブラックを
使用することが好ましい。そしてシリカ粉末とカーボン
粉末との混合割合はカーボン粉末が内削で２８〜３５重
量％の範囲が望ましい。
本発明においてはシリカ粉末とカーボン粉末との混合物
を高温で加熱しつつ窒素を通気し、半量以下の窒化珪素
を造った後、窒素中に一酸化炭素を混合したガスを通気
して窒化珪素および炭化珪素を同時に生成し、窒化珪素
と炭化珪素との均斉な組成物を造ることもできるが、シ
リカ粉末とカーボン粉末との混合物を高温で加熱しつつ
、窒素と一酸化炭素を特定割合に混合したガスを通気し
て窒化珪素−炭化珪素組成物を造ることもできる。
を高温で加熱しつつ窒素を通気し、半量以下の窒化珪素
を造った後、窒素中に一酸化炭素を混合したガスを通気
して窒化珪素および炭化珪素を同時に生成し、窒化珪素
と炭化珪素との均斉な組成物を造ることもできるが、シ
リカ粉末とカーボン粉末との混合物を高温で加熱しつつ
、窒素と一酸化炭素を特定割合に混合したガスを通気し
て窒化珪素−炭化珪素組成物を造ることもできる。
併し特定割合の窒化珪素−炭化珪素組成物を造る場合に
は後者の方法が好ましい。
は後者の方法が好ましい。
本発明によれば、シリカ粉末とカーボン粉末とから高温
加熱により極めて簡単に窒化珪素と炭化珪素とが均斉で
かつ所定組成を有する組成物を製造４ることができ、こ
の組成物の焼結体は高い熱衝撃抵抗性を有するので、そ
の工業的価値は人である。
加熱により極めて簡単に窒化珪素と炭化珪素とが均斉で
かつ所定組成を有する組成物を製造４ることができ、こ
の組成物の焼結体は高い熱衝撃抵抗性を有するので、そ
の工業的価値は人である。
実施例１
平均粒径８μの非晶質シリカ粉末７０ｇに平均粒径２μ
のカーボンブラック３０Ｑをボットミルで２０分分間式
混合し、これを直径２〜３ｍｍのペレットに成形したも
のを電気炉に装填し、−開化炭素を５重量％含有する窒
素を４５０ｕ ／分で通気しながら１５００℃で６０分
間加熱して５１ｇの生成物を得た。
のカーボンブラック３０Ｑをボットミルで２０分分間式
混合し、これを直径２〜３ｍｍのペレットに成形したも
のを電気炉に装填し、−開化炭素を５重量％含有する窒
素を４５０ｕ ／分で通気しながら１５００℃で６０分
間加熱して５１ｇの生成物を得た。
生成物の鉱物組成をＸ線回折で調べたところ窒化珪素８
７重量％、炭化珪素１３重量％であった。
７重量％、炭化珪素１３重量％であった。
実施例２
実施例１と同様にして造つｌごペレットを電気炉に装填
し、１５００℃に加熱しつつ、初めの１５分間は窒素の
みを４５０１１１＋ｅ ／分で流しなが４窒化を行ない
、１５分後に窒素の通気量を４２０ｍｇ 、／分とし、
これに−酸化炭素を３０ ｍｌ ／分混合して通気し、
引続き４５分間加熱して反応を終了した。
し、１５００℃に加熱しつつ、初めの１５分間は窒素の
みを４５０１１１＋ｅ ／分で流しなが４窒化を行ない
、１５分後に窒素の通気量を４２０ｍｇ 、／分とし、
これに−酸化炭素を３０ ｍｌ ／分混合して通気し、
引続き４５分間加熱して反応を終了した。
得られた生成物の鉱物組成をＸ線回折で調べたところ、
窒化珪素１９重量％、炭化珪素２１重量％よりなる均一
組成のものであった。
窒化珪素１９重量％、炭化珪素２１重量％よりなる均一
組成のものであった。
Claims (1)
- シリカ粉末とカーボン粉末との混合物を１３５０〜１６
００℃に加熱しつつ窒素と一酸化炭素との混合ガス（Ｎ
２ ： Ｃｏ（１）重ｆｉｔ比、９８〜９２：２〜８
）を通気することを特徴とする窒化珪素−炭化珪素組成
物の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098563A JPS5950617B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098563A JPS5950617B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217469A true JPS58217469A (ja) | 1983-12-17 |
| JPS5950617B2 JPS5950617B2 (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=14223142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57098563A Expired JPS5950617B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 窒化珪素−炭化珪素組成物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950617B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5525556A (en) * | 1994-04-14 | 1996-06-11 | The Dow Chemical Company | Silicon nitride/silicon carbide composite powders |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60178513U (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-27 | リョービ株式会社 | 振動ドリルの切換えレバ−装置 |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP57098563A patent/JPS5950617B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5525556A (en) * | 1994-04-14 | 1996-06-11 | The Dow Chemical Company | Silicon nitride/silicon carbide composite powders |
| US5538675A (en) * | 1994-04-14 | 1996-07-23 | The Dow Chemical Company | Method for producing silicon nitride/silicon carbide composite |
| US5643843A (en) * | 1994-04-14 | 1997-07-01 | The Dow Chemical Company | Silicon nitride/silicon carbide composite densified materials prepared using composite powders |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5950617B2 (ja) | 1984-12-10 |
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