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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- silicon nitride
- sintered body
- particles
- high toughness
- nitride base
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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 |
|---|---|---|---|---|
| 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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Legal Events
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |