JPS59174572A - 赤外線放射媒体 - Google Patents
赤外線放射媒体Info
- Publication number
- JPS59174572A JPS59174572A JP58048577A JP4857783A JPS59174572A JP S59174572 A JPS59174572 A JP S59174572A JP 58048577 A JP58048577 A JP 58048577A JP 4857783 A JP4857783 A JP 4857783A JP S59174572 A JPS59174572 A JP S59174572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cordierite
- silicon nitride
- sintered body
- minute
- manufacture
- 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.)
- Granted
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- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規でち密なコーディエライト質−窒化ケイ素
系焼結体の製法に関するものである。
系焼結体の製法に関するものである。
コーディエライトは低膨張性で耐熱衝撃性の優れたもの
であり、一方窒化ケイ素はこれまた熱膨蝋が小さく、耐
熱衝撃性の大きい共有−結合性を示す材料として知られ
ている。・この両者を組合わせた・耐熱衝撃性、耐食性
セラミック材料・とじては、さきに出願番号Ｓ乙−／２
７ｏｏｒ、出願日昭和Ｓ乙年ｇ月７３日に、また競耐熱
性軽量セラミックスの製造方法・とじて出願番号！６−
／■ 許出願した。その後種々研究を行った結果、焼１−雰囲
気によってち密な焼結体が得られ、このも辿は機械的強
度、硬度、摩耗、熱衝撃抵抗、耐食性などに優れている
ため、エンジニアリングセラミックスとして十分利用で
きる外、赤外線放射媒体として黒体のそれに非常に近い
ことが判明した。
であり、一方窒化ケイ素はこれまた熱膨蝋が小さく、耐
熱衝撃性の大きい共有−結合性を示す材料として知られ
ている。・この両者を組合わせた・耐熱衝撃性、耐食性
セラミック材料・とじては、さきに出願番号Ｓ乙−／２
７ｏｏｒ、出願日昭和Ｓ乙年ｇ月７３日に、また競耐熱
性軽量セラミックスの製造方法・とじて出願番号！６−
／■ 許出願した。その後種々研究を行った結果、焼１−雰囲
気によってち密な焼結体が得られ、このも辿は機械的強
度、硬度、摩耗、熱衝撃抵抗、耐食性などに優れている
ため、エンジニアリングセラミックスとして十分利用で
きる外、赤外線放射媒体として黒体のそれに非常に近い
ことが判明した。
以前に提出した耐熱衝撃性、耐食性七ラミック材料も赤
外線放射媒体として優れていたが、本特許。
外線放射媒体として優れていたが、本特許。
のち密体は波長にほとんど関係なく黒体のそれに近い特
性を示す。
性を示す。
′窒化ケイ素は中性と還元ガフ中では／ざｏｏ″Ｃまで
安定とされている。しかし一般に空気中では７２００°
Ｃにおいてすら酸化が起る。そして通常恍結性が悪い。
安定とされている。しかし一般に空気中では７２００°
Ｃにおいてすら酸化が起る。そして通常恍結性が悪い。
高温高圧の窒素中では高純度の焼給体が、反応焼結法で
は添加剤を使用し窒素中で焼成する。添加剤としてＡ土
２０３ 、Ｂｅｄ、 ＭｇＯ，Ｌ’Ｌ２ ’Ｏ１Ａ土。
は添加剤を使用し窒素中で焼成する。添加剤としてＡ土
２０３ 、Ｂｅｄ、 ＭｇＯ，Ｌ’Ｌ２ ’Ｏ１Ａ土。
０３半ＡＩＮなどが用いられ、またＡ土３Ｎｏ３を多量
に固溶し、ガラヌ相、シリカ固溶体が存在することが知
られている。特に５Ｏ８ｉ３Ｎ４ ・、５−ＯＡ土２０
３ （７） Ｓｉ、ａｌｏｎはβ−８ｉ３Ｎ４に比べ熱
膨張係数が小さく、耐熱衝撃性は変わらないが、耐酸化
性は高い。５ｊ−ａｌｏｎの成形には押出し、プレス、
鋳込みなど通常の技術が利用でき、７６００°Ｃの不活
性雰囲気中で理論密度近くまで焼結できる。
に固溶し、ガラヌ相、シリカ固溶体が存在することが知
られている。特に５Ｏ８ｉ３Ｎ４ ・、５−ＯＡ土２０
３ （７） Ｓｉ、ａｌｏｎはβ−８ｉ３Ｎ４に比べ熱
膨張係数が小さく、耐熱衝撃性は変わらないが、耐酸化
性は高い。５ｊ−ａｌｏｎの成形には押出し、プレス、
鋳込みなど通常の技術が利用でき、７６００°Ｃの不活
性雰囲気中で理論密度近くまで焼結できる。
本発明は高価な窒化ケイ素をコーディエライト又はムラ
イト質コーディエライトに、５−０−３重量％添加し窒
素気流中、還元雰囲気中で焼成することにより容易に見
掛は気孔率が０チに近いち密な焼結体が得られるもので
あって、特徴としてコーディエライトと窒化ケイ素の両
方の長所をもつ。
イト質コーディエライトに、５−０−３重量％添加し窒
素気流中、還元雰囲気中で焼成することにより容易に見
掛は気孔率が０チに近いち密な焼結体が得られるもので
あって、特徴としてコーディエライトと窒化ケイ素の両
方の長所をもつ。
本発明で用いられるコープイエライ１〜は、一般のコー
ディエライトの組成ＭｇＯ／ ／〜／乙重量素置Ａ１２
０３３３〜り７重量％、５５−０２４１３〜！； １．
重量％のうち、コーディエライトの理論組成ＭｇＯ７３
ｇ重量％、５ｉＯ２Ｓ／り重量％又はこれよリムライト
ラ含む組成、すなわちＭｇＯ５〜７７重量％、Ａ１□０
３３０〜５３重量％、５ｉ−０２グ３〜乙Ｏ重量％の組
成であり、特にＡｌ２Ｏ３，５ｊ−０２成分が多く含ま
れるムライト質コーディエライト、例えば、２Ｍｇ０・
、３′７Ａ１２０＋・り乙５ｉｎ２１．２Ｍｇ０・３Ａ
ｌ□０３・ｇＳｉ０２などが好適である。このことはコ
ーディエライト−ムライト質材料で熱膨張率上昇を低く
とどめ、耐熱性を約１００°Ｃ向」ニさせること、また
機械的強度、耐薬品性の向上が一般的に知られているた
めである。
ディエライトの組成ＭｇＯ／ ／〜／乙重量素置Ａ１２
０３３３〜り７重量％、５５−０２４１３〜！； １．
重量％のうち、コーディエライトの理論組成ＭｇＯ７３
ｇ重量％、５ｉＯ２Ｓ／り重量％又はこれよリムライト
ラ含む組成、すなわちＭｇＯ５〜７７重量％、Ａ１□０
３３０〜５３重量％、５ｉ−０２グ３〜乙Ｏ重量％の組
成であり、特にＡｌ２Ｏ３，５ｊ−０２成分が多く含ま
れるムライト質コーディエライト、例えば、２Ｍｇ０・
、３′７Ａ１２０＋・り乙５ｉｎ２１．２Ｍｇ０・３Ａ
ｌ□０３・ｇＳｉ０２などが好適である。このことはコ
ーディエライト−ムライト質材料で熱膨張率上昇を低く
とどめ、耐熱性を約１００°Ｃ向」ニさせること、また
機械的強度、耐薬品性の向上が一般的に知られているた
めである。
まへ、本発明に用いる窒化ケイ素はα型、β型もしくは
それらの混合物のいずれでもよいが、焼結性の侭からα
型の微粉末が好適である。
それらの混合物のいずれでもよいが、焼結性の侭からα
型の微粉末が好適である。
本発明の焼結体は、窒化ケイ素を混合物全量に対して５
〜５０重量％になるように、コーディエライト又はムラ
イト質コーディエライトに配合し粉末混合物を調製し、
この粉末混合物を成形し後／２夕０〜／ゲタ０°Ｃの窒
素気流中又は還元囲気中で焼成する。
〜５０重量％になるように、コーディエライト又はムラ
イト質コーディエライトに配合し粉末混合物を調製し、
この粉末混合物を成形し後／２夕０〜／ゲタ０°Ｃの窒
素気流中又は還元囲気中で焼成する。
コーディエライト又はムライト質コーディ至ライトと窒
化ケイ素との粉末混合物の調製は、粉末の両者を配合し
た後、通常の摩砕処理方法、例えばボールミル ることによって行われる。このようにして調製し囲気中
で焼成する。最高温度での焼成時間は。Ｓ〜．２ｊ時間
が適当であシ、昇温速度も約２００’Ｃ／ｈｒが適当で
ある。還元雰囲気での焼成は水素気流中が最も適してい
るが、さらにカーボン、炭化ケイ素などの粉体中に埋込
むと好結果が得ら゛れる。
化ケイ素との粉末混合物の調製は、粉末の両者を配合し
た後、通常の摩砕処理方法、例えばボールミル ることによって行われる。このようにして調製し囲気中
で焼成する。最高温度での焼成時間は。Ｓ〜．２ｊ時間
が適当であシ、昇温速度も約２００’Ｃ／ｈｒが適当で
ある。還元雰囲気での焼成は水素気流中が最も適してい
るが、さらにカーボン、炭化ケイ素などの粉体中に埋込
むと好結果が得ら゛れる。
本発明方法によって得られる焼結体は・耐熱衝撃性、耐
食性セラミック月利かとじてさきに出願した出願番号ｌ
６−７２７００．２に記された熱電対保護管、ガヌ導入
管、鋳造なべのような鋳造作業用製品、セラミック焼成
補助装置や排ガス通路、排ガス補集管などの利料として
は勿論゛のこと、機械的強度と硬度が優れているため構
造相として特に有望であり、まだち密質でない焼結体に
比べて分光放射率が黒体のそれに近いため熱効率の高い
放射体として特に有望である。
食性セラミック月利かとじてさきに出願した出願番号ｌ
６−７２７００．２に記された熱電対保護管、ガヌ導入
管、鋳造なべのような鋳造作業用製品、セラミック焼成
補助装置や排ガス通路、排ガス補集管などの利料として
は勿論゛のこと、機械的強度と硬度が優れているため構
造相として特に有望であり、まだち密質でない焼結体に
比べて分光放射率が黒体のそれに近いため熱効率の高い
放射体として特に有望である。
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例／
ｍｌ−ｙ’イエライ） （、２ＭｇＯ−、２Ａ］−２０
３・ｊＳｉ０２）、合成ムライト及び耐火粘土を用い２
Ｍｇ０・３ Ａ１２ ０３・ｇＳｉ０２のムライト質コ
ーディエライトを調合し、これに窒化ケイ素（電気化学
制ａ、、β型混在徽粉ＳＴｈ３Ｎ４）を配合し、水とと
もにボットミル中で（炭素又は炭化ケイ素粉中に埋めた
状態）などで／２５０〜／りｓｏ′ｃ、最高温度に７時
間焼成した後、放冷して焼結体を得た。昇温速度は２０
０’Ｃ／ｈｒとした。
３・ｊＳｉ０２）、合成ムライト及び耐火粘土を用い２
Ｍｇ０・３ Ａ１２ ０３・ｇＳｉ０２のムライト質コ
ーディエライトを調合し、これに窒化ケイ素（電気化学
制ａ、、β型混在徽粉ＳＴｈ３Ｎ４）を配合し、水とと
もにボットミル中で（炭素又は炭化ケイ素粉中に埋めた
状態）などで／２５０〜／りｓｏ′ｃ、最高温度に７時
間焼成した後、放冷して焼結体を得た。昇温速度は２０
０’Ｃ／ｈｒとした。
第１表に原料の化学成分を、第２表に原料の調合割合を
、第３表に原料調合物と窒化ケイ素の配合割合を示す。
、第３表に原料調合物と窒化ケイ素の配合割合を示す。
また第り表に種々の条件で得られた焼結体の物性を示す
。
。
曲げ強さの試験片は、大円板から幅、５’ Ｉｆｆ、厚
さラスになるよう常に流した状態とした。
さラスになるよう常に流した状態とした。
第 ／ 表
第 ２ 表
第 ３ 表
第 グ 表
（注）α＝熱膨張率（室温〜１０００°Ｃ）第り表から
明らかなように窒素気流中、還元雰囲気中で焼成するこ
とにより、窒化ケイ素の分解が起らずち密化が得られ機
械的強度が極端に大きくなるが、窒化ケイ素３０重凧％
以上では焼結しにくくなり強度が低「する。
明らかなように窒素気流中、還元雰囲気中で焼成するこ
とにより、窒化ケイ素の分解が起らずち密化が得られ機
械的強度が極端に大きくなるが、窒化ケイ素３０重凧％
以上では焼結しにくくなり強度が低「する。
実施例 ２
コーディエライト粉末（市販品、はぼ、２Ｍｇ０・、２
Ａ ］−２０ｓ・５ＳｉＯ２の組成）に対し、窒化ケ
イ素を第５表に示すように配合し、実施例／と同様にし
て焼成した。得られた焼結体の特性を第乙表に示す。
Ａ ］−２０ｓ・５ＳｉＯ２の組成）に対し、窒化ケ
イ素を第５表に示すように配合し、実施例／と同様にし
て焼成した。得られた焼結体の特性を第乙表に示す。
空気中の焼成より窒素気流中が特にち密化が進んでいる
ことが分かる。
ことが分かる。
第 ｓ 表
第 乙 表
実施例 ３
前記Ａ系、Ｂ系、Ｃ系の曲げ強度が最高のものについて
高温から０℃の水中投下法によりき裂発生温度を検討し
たところ、いずれも！００”Ｑ以上の値を示した。又シ
ョア硬さはいずれも／／、１以上で摩耗に対する抵抗は
コーディエライト単独のち密焼給体の約５倍以上である
ことを認めた。゛なお代表的な焼結体の分光放射率曲線
図を第１図に示す。他のものについても、はぼ同様の傾
向があり、窒素気流中、還元雰囲気中の焼結体はいずれ
も黒体のそれに非常に近かった。
高温から０℃の水中投下法によりき裂発生温度を検討し
たところ、いずれも！００”Ｑ以上の値を示した。又シ
ョア硬さはいずれも／／、１以上で摩耗に対する抵抗は
コーディエライト単独のち密焼給体の約５倍以上である
ことを認めた。゛なお代表的な焼結体の分光放射率曲線
図を第１図に示す。他のものについても、はぼ同様の傾
向があり、窒素気流中、還元雰囲気中の焼結体はいずれ
も黒体のそれに非常に近かった。
実施例 グ
Ａ−３の窒素気流中で焼成したち密な焼結体は空気中で
焼成した焼結体に比べてアルシミニウム溶渦中のｇｓｏ
’ｃではき裂はわずか生じたが侵食の程度は１０００”
Ｃ，でもほとんど見受けられなかった。
焼成した焼結体に比べてアルシミニウム溶渦中のｇｓｏ
’ｃではき裂はわずか生じたが侵食の程度は１０００”
Ｃ，でもほとんど見受けられなかった。
第１図は本発明実施例３における焼結体の分光放剖率曲
線を示す。 Ａは疑似黒体、ＢはＡ−３の７３１０°Ｃ１窒素気流中
、Ｃはｆ３−３の７３グ０°Ｃ１窒素気流中、Ｊ〕はＡ
−３の７３００”Ｃ，空気中での焼結体である。 晃１図 上：５安数（Ｃｍ力 下；５りＬＣ，、Ｉ／／れ）
線を示す。 Ａは疑似黒体、ＢはＡ−３の７３１０°Ｃ１窒素気流中
、Ｃはｆ３−３の７３グ０°Ｃ１窒素気流中、Ｊ〕はＡ
−３の７３００”Ｃ，空気中での焼結体である。 晃１図 上：５安数（Ｃｍ力 下；５りＬＣ，、Ｉ／／れ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ／ コーディエライト又はムライト質コーディエライト
ＳＯ〜ヂタ重量係と窒化けい素ｊＯ〜Ｓ素置係から成る
ち密なコーディエライト質−窒化ケイ素系焼結体の製法
。 λ コーディエライト又はムライト質コーディエライト
がＭｇＯ！；〜７７重量係、素置２０３３０〜Ｓ３重量
％及びＳｉ、０２グ３〜６０重量係の範囲の組成を有す
るものである特許請求の範囲第１項記載の焼結体の製法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048577A JPS59174572A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 赤外線放射媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58048577A JPS59174572A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 赤外線放射媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174572A true JPS59174572A (ja) | 1984-10-03 |
| JPS6230150B2 JPS6230150B2 (ja) | 1987-06-30 |
Family
ID=12807253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58048577A Granted JPS59174572A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 赤外線放射媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174572A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60502053A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-11-28 | ジ−テイ−イ− ラボラトリズ インコ−ポレイテツド | 窒化珪素−コ−ジ−ライトセラミツク物品、及びその製造方法 |
| JPH11100275A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Kyocera Corp | 低熱膨張セラミックスおよびその製造方法 |
| JP2001310128A (ja) * | 1999-04-09 | 2001-11-06 | Nippon Soken Inc | セラミック体、触媒担持能を有するセラミック担体、セラミック触媒体およびその製造方法 |
| JP2002321969A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Hitachi Chem Co Ltd | 緻密コーディエライト質セラミックス及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832063A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-24 | 工業技術院長 | 耐熱衝撃性、耐食性セラミツク材料 |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58048577A patent/JPS59174572A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832063A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-24 | 工業技術院長 | 耐熱衝撃性、耐食性セラミツク材料 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60502053A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-11-28 | ジ−テイ−イ− ラボラトリズ インコ−ポレイテツド | 窒化珪素−コ−ジ−ライトセラミツク物品、及びその製造方法 |
| JPH0566336B2 (ja) * | 1983-08-09 | 1993-09-21 | Gte Laboratories Inc | |
| JPH11100275A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Kyocera Corp | 低熱膨張セラミックスおよびその製造方法 |
| JP2001310128A (ja) * | 1999-04-09 | 2001-11-06 | Nippon Soken Inc | セラミック体、触媒担持能を有するセラミック担体、セラミック触媒体およびその製造方法 |
| JP2002321969A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Hitachi Chem Co Ltd | 緻密コーディエライト質セラミックス及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6230150B2 (ja) | 1987-06-30 |
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