JPS63159259A - 高靭性窒化珪素質焼結体 - Google Patents
高靭性窒化珪素質焼結体Info
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- JPS63159259A JPS63159259A JP61306391A JP30639186A JPS63159259A JP S63159259 A JPS63159259 A JP S63159259A JP 61306391 A JP61306391 A JP 61306391A JP 30639186 A JP30639186 A JP 30639186A JP S63159259 A JPS63159259 A JP S63159259A
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- Japan
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- silicon nitride
- sintered body
- particles
- high toughness
- nitride base
- Prior art date
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- Granted
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- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
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Landscapes
- 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。
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
本発明は高靭性の窒化珪素質焼結体に関し、特に自動車
エンジン部材、耐摩耗部材、切削工具、その他産業用部
材に関する。
エンジン部材、耐摩耗部材、切削工具、その他産業用部
材に関する。
従来の技術
窒化珪素質焼結体の靭性、強度の向上にはアスペクト比
の大きい針状或いは柱状粒子を成長させる事が好ましい
とされている。そしてそのような組織を得るためにα率
の高いSi、N、原料を使用し、又、特定の焼結助剤(
例えばチロ1等の希土類金属酸化物)を添加することが
効果的であることが知られている。
の大きい針状或いは柱状粒子を成長させる事が好ましい
とされている。そしてそのような組織を得るためにα率
の高いSi、N、原料を使用し、又、特定の焼結助剤(
例えばチロ1等の希土類金属酸化物)を添加することが
効果的であることが知られている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、高靭性、高強度化を最も効果的に達成す
るのζ;必要な組織、例えば柱状粒子の大きさ、形状、
分布、量等に関する技術開示はなされていなかった。
るのζ;必要な組織、例えば柱状粒子の大きさ、形状、
分布、量等に関する技術開示はなされていなかった。
問題点を解決するための手段
本発明者らは窒化珪素質焼結体の破壊靭性値強度が焼結
体の組織に大きく依存していることに着目し、検討を重
ねた結果、窒化珪素或いはサイアロン粒子の分布状態、
特に柱状に成長した粒子の大きさ、形状、量が最も影響
を及ぼすことを見出し、本発明に至ったものであり、高
靭性高強度化を達成するには微細粒子と、アスペクト比
の高い成長粒子と、粒界ガラス相とからなる組織にする
のが、最も効果的であることを見出した。ここでアスペ
クト比の高い成長粒子とは、短径0.8μ謂以上で、か
つアスペクト比4以上の粒子であり、その量は焼結体中
で15〜35容量(Vow ) %が好ましい。これら
成長粒子はり2ツクの偏向或いは粒子の引き抜き等の機
構により、靭性を向上させる本のと考えられ、15容量
−未満ではその効果が小さく、又35容量−を超えると
焼結体中の残留応力が大きくなり、高靭性、高強度が得
られない。なお粒径0.8μ謂未満或いはアスペクト比
4未満の粒子は靭性向上への寄与が小さい。
体の組織に大きく依存していることに着目し、検討を重
ねた結果、窒化珪素或いはサイアロン粒子の分布状態、
特に柱状に成長した粒子の大きさ、形状、量が最も影響
を及ぼすことを見出し、本発明に至ったものであり、高
靭性高強度化を達成するには微細粒子と、アスペクト比
の高い成長粒子と、粒界ガラス相とからなる組織にする
のが、最も効果的であることを見出した。ここでアスペ
クト比の高い成長粒子とは、短径0.8μ謂以上で、か
つアスペクト比4以上の粒子であり、その量は焼結体中
で15〜35容量(Vow ) %が好ましい。これら
成長粒子はり2ツクの偏向或いは粒子の引き抜き等の機
構により、靭性を向上させる本のと考えられ、15容量
−未満ではその効果が小さく、又35容量−を超えると
焼結体中の残留応力が大きくなり、高靭性、高強度が得
られない。なお粒径0.8μ謂未満或いはアスペクト比
4未満の粒子は靭性向上への寄与が小さい。
次に残部紘短径0.8μ寵未満の微粒子と、粒界相から
なるのが好ましく、粗大粒子が相当量存在すると強度の
低下をもたらす。
なるのが好ましく、粗大粒子が相当量存在すると強度の
低下をもたらす。
本発明の焼結体を得るには、Si、N4原料と焼結助剤
を添加混合後これを成形した後焼結する方法或いはS1
原料を出発原料とし、これに焼結助剤を添加混合し、こ
れを成形した後、窒素を含む雰囲気中で加熱して窒化せ
しめ、しかる後焼結する方法その他の製造方法が利用で
きるが、その際原料の純度、α分率、粒度分布、焼結助
剤の種類、量、焼結条件等を最適化する必要がある。
を添加混合後これを成形した後焼結する方法或いはS1
原料を出発原料とし、これに焼結助剤を添加混合し、こ
れを成形した後、窒素を含む雰囲気中で加熱して窒化せ
しめ、しかる後焼結する方法その他の製造方法が利用で
きるが、その際原料の純度、α分率、粒度分布、焼結助
剤の種類、量、焼結条件等を最適化する必要がある。
なお本発明の実施に際し、焼結助剤としてAl、O,。
AIN @ A1を含む物質を使用した場合は、サイア
ロン粒子が生成し、それ以外は窒化珪素粒子となるO 実施例 表1に示す3種類の窒化珪素(81sNa )粉末と、
Y漏0.粉末(比表面積10y+//Jl)、An、O
,粉末lad/II)を重量比で90チSi、N4−5
410、−s * Ax、o、 となるように混合し
た後、成形、焼結し、異なった組織を持つ7種類の焼結
体を作成した。
ロン粒子が生成し、それ以外は窒化珪素粒子となるO 実施例 表1に示す3種類の窒化珪素(81sNa )粉末と、
Y漏0.粉末(比表面積10y+//Jl)、An、O
,粉末lad/II)を重量比で90チSi、N4−5
410、−s * Ax、o、 となるように混合し
た後、成形、焼結し、異なった組織を持つ7種類の焼結
体を作成した。
これらの焼結体の機械的特性として室温強度(JIi9
R14015点曲げ)及び破壊靭性(シェブロンノツチ
法)を測定した。組織の評価としては鏡面研磨した試料
を81M観察し、粒径分布、アスペクト比等の計測を行
なった。
R14015点曲げ)及び破壊靭性(シェブロンノツチ
法)を測定した。組織の評価としては鏡面研磨した試料
を81M観察し、粒径分布、アスペクト比等の計測を行
なった。
表2にその測定結果を示す。
同表に於て凪1〜庵4の試料は本発明の実施例、陽5〜
7は比較例を示す。これらの結果から明らかなとおり、
短径Q、8JIIII以上、アスペクト比4以上の粒子
の割合を適正な範囲内にした焼結体では、高強度高靭性
が達成される。
7は比較例を示す。これらの結果から明らかなとおり、
短径Q、8JIIII以上、アスペクト比4以上の粒子
の割合を適正な範囲内にした焼結体では、高強度高靭性
が達成される。
表 1
発明の効果
表2から判るように本発明による焼結体は靭性及び強度
が極めて向上し、部材の信頼性を向上することができ、
従来からの利用分野に加えて新しい用途が広がるものと
考えられる。
が極めて向上し、部材の信頼性を向上することができ、
従来からの利用分野に加えて新しい用途が広がるものと
考えられる。
Claims (1)
- 窒化珪素又はサイアロン粒子と粒界相からなる焼結体
において窒化珪素又はサイアロン粒子は柱状あるいは柱
状および粒状にして、そのうち短径が0.8μm以上で
かつアスペクト比が4以上の柱状粒子が焼結体中の15
〜35容量%を占め、残部の大部分が短径0.8μm未
満の粒子と粒界相とからなることを特徴とする高靭性窒
化珪素質焼結体
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61306391A JPS63159259A (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 高靭性窒化珪素質焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61306391A JPS63159259A (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 高靭性窒化珪素質焼結体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63159259A true JPS63159259A (ja) | 1988-07-02 |
JPH0566901B2 JPH0566901B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=17956450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61306391A Granted JPS63159259A (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 高靭性窒化珪素質焼結体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63159259A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5045513A (en) * | 1988-08-22 | 1991-09-03 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sintered body of silicon nitride and its manufacture |
JPH04202059A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化珪素系複合焼結体 |
JPH04202058A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化珪素系複合焼結体 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112017001794T5 (de) | 2016-03-31 | 2018-12-13 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sinterkörper auf Siliziumnitridbasis und Schneideinsatz |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5891074A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-30 | 株式会社東芝 | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 |
JPS6172684A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-14 | 株式会社東芝 | 高強度・高耐摩耗摺動部材およびその製造方法 |
JPS61201663A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-06 | 工業技術院長 | 繊維組織窒化ケイ素系焼結体の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-24 JP JP61306391A patent/JPS63159259A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5891074A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-30 | 株式会社東芝 | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 |
JPS6172684A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-14 | 株式会社東芝 | 高強度・高耐摩耗摺動部材およびその製造方法 |
JPS61201663A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-06 | 工業技術院長 | 繊維組織窒化ケイ素系焼結体の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5045513A (en) * | 1988-08-22 | 1991-09-03 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sintered body of silicon nitride and its manufacture |
JPH04202059A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化珪素系複合焼結体 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0566901B2 (ja) | 1993-09-22 |
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