SU1011045A3 - Способ изготовлени изделий из нитрида кремни - Google Patents
Способ изготовлени изделий из нитрида кремни Download PDFInfo
- Publication number
- SU1011045A3 SU1011045A3 SU792763350A SU2763350A SU1011045A3 SU 1011045 A3 SU1011045 A3 SU 1011045A3 SU 792763350 A SU792763350 A SU 792763350A SU 2763350 A SU2763350 A SU 2763350A SU 1011045 A3 SU1011045 A3 SU 1011045A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- shell
- gas
- workpiece
- pressure
- glass
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1216—Container composition
- B22F3/1241—Container composition layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1216—Container composition
- B22F3/1225—Glass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/125—Initially porous container
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
- C04B35/593—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride obtained by pressure sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
- C04B35/6455—Hot isostatic pressing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
. /
Uf
0l/f.f 11 Изобретение относитс к способам изготовлени изделий из нитрида крем ни с использованием изостатического прессовани и может быть использовано- в технологии получени высокотемпературных плотных материалов. Известен способ изготовлени высокоплотных изделий из нитрида кремни путем .изостатического гор чего прессовани предварительно отформованных заготовок, помещаемых в оболочку , которую выполн ет из молибденовой фольги, дегазируют и эвакуируют , после чего осуществл ют гор чее прессованиеt 1J. Однако при этом оболочка уплотн етс во врем дегазации, что приводит к возникновению в ней дефектов. Наиболее близким.к предлагаемому техническим решением вл етс способ изготовлени изделий из нитрида крем ни изостатическим гор чим прессование ; предварительно отформованных заготовок с использованием передающей давление газообразной среды. Согласно известному способу изготавливают заготовки из нитрида кремни с плотностью пор дка 6S% от теоретической, помещают их в ампулу, выполненную из викорового или кварцевого стекла, провод т дегазсй ию при Р 0,1 Па, .запаивают ампулу при температуре около 125СГС, дела ее непроницаемой дл среды, передающей давление, в качестве которой используют азот, и провод т изостати ческое гор чее прессование при давле нии 200-300 МПа и температуре 16001900°С 2. Однако этот способ достаточно тру доемок, требует предварительного изготовлени ампул, их запаивани дл изол ции заготовки от- среды. Кроме того, при использовании ампулы из стекла, которое должно быть достаточно тугоплавким, чтобы не рас плавитьс при высокой температуре. спекани невозможно предотвратить при затвердевании стекла.его скопление в полост х или на выступающих част х заготовки, в результате чего при охлаждении вследствие разницы коэффициента термического расширени . нитрида кремни и стекла на выступающих част х заготовки возникают трещины, поэтому известный метод при меним только дл изготовлени изде лий простой формы. jS2 Цель изобретени - упрощение процесса и обесп.ечение возможности изготовлени изделий сложной формы. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени изделий из нитрида кремни путем формовани заготовки из нитридкремниевого порошка, размещени ее в. оболочке из стекла, дегазации оболочки с последующим гор чим прессованием с использованием газа в качестве передающей давление среды, оболочку выполн ют газопроницаемой, поднимают температуру до перехода оболочки в газонепроницаемое состо ние при давлении газа, по меньшей мере равном , давлению газа в порах заготовки, после чего температуру и давление поднимают до значений, необходимых дл гор чего прессовани . При этом газопроницаемую оболочку выполн ют окунанием заготовки в суспензию стекол или напылением, или размещением вокруг заготовки нескольких элементов из стекла. Оболочка также может быть выполнена двухслойной, причем температура оплавлени внешнего сло ниже, чем сло , прилегающего к заготовке. Температура оплавлени составл ет дл внешнего сло 600-1000°С, а дл сло , прилегающего к заготовке,1200ТбБО С . .. Предлагаемый способ вследствие того, что изделие, например, окунают в суспензию стекла,позвол ет создавать оболочку очень небольшой толщины , в точности повтор ющую все изгибы сформованной заготовки, что устран ет скопление стекла в ее углублени х и растрескивание при охлаждении. Поскольку процесс спекани нитрида кремни идет при 1бОО-1900°С и при этом необходимо избежать диссоциации нитрида кремни с выделением азота, повер тугоплавкого пористого сло нанос т слой из суспензии легкоплавкого стекла, который станов сь непроницаемым дл передающей давление среда, не преп тствует дегазации порошковой заготовки. Далее в процессе подъема температуры стекло внешнего с;1о реагирует со стеклом внутреннего сло , станов сь более тугоплавким , при дальнейшем нагреве внутренНИИ слой создает также оболочку, непроницаемую дл среды, причем до того , как внешний слой начинает стекать с заготовки. 3 в качестве газа, используемого дл создани давлени , примен етс аргон, гелий, а также азот. При этом в качестве газа, используемого в про цессе перехода оболочки в газонепроницаемре состо ние предпбчтительным вл етс азот.. Пористый слой из суспензии стекла или при напылении желательно наносит слоем 0,05-1 мм, причем частицы мате риала, из которого создаетс слой, имеют размер 0,1-100 мкм. Возможно также выполнение сло из отдельных элементов стекла, размещенных вокруг оболочки, которые при повышении температуры соедин ютс друг с другом и в конце концов сплав л ютс . Материалом тугоплавкой оболочки может быть стекло Викор, содержащее 96,7 мас. SiO, 2,9 и 0,AB.O-j. а также кварцевое стекло возможным также вл етс использование тугоплавких металлов / М W/. Материалом оболочки внешнего сло может быть стекло Апрекс, содер-. жащее мас.1: SiOi80,3; 12,2; Ag2.03 2,8; A,); К,0 Q,k, CaO 0,3, a также силикат алюмини (58% SiDi, 20 Ае2.0з, 9 ,, 5 CaO и 8 HgO) или другие смеси StO. с оксидами . Давление при спекании нитрида кре ни зависит от того, добавлены ли в состав добавки, промотирующие процесс спекани (МдО), и может составл ть / 100 МПа (200-300 МПа) без добавок или у/ 20 МПа при наличии добавок . Температура спекани 1600-1990 Фиг. 1-6 по сн ют предлагаемый сп соб. . Пример 1. Пороиюк нитрида кремни с размером частиц 7 мкм, содержащий около 0,5 свободного Крю ни и около 0,1 оксида магни , уп/ютн ют в эластичной капсуле при дав лении пор дка 600 МПа. Заготовку 1, имеющую, например, форму цилиндра с дискообразными торцами (фиг. 1), погружают в суспензию викорового стекла, сушат до образовани сло 2 и помещают в высокотемпературную печь, снабженную трубкой дл отвода газа. Заготовку дегазируют 2 ч, после чего печь заполн ют азотом и повышают температуру до , сохран давление , через 2 ч температуру постепенно (в течение . 3-х ч) поднимают с 1200 до , довод . при этом давление азота до 0,7 МПа, причем давление вне оболочки поддерживают, по крайней мере равным давлению в порах заготовки. При оболочка становитс непроницаемой дл азота и в печь.дополнительно ввод т азот или гелий до Р 200-300 МПа, после чего повышают температуру до и поддерживают ее 2 ч. Изделие после охлаждени извлекают, разбива стекло. Пример 2. Брикетированную заготовку 1 цилиндрической формы размещают между двум элементами из стекла 2 (фиг, 2) того же состава, что и в примере 1. Далее процесс ведут по примеру 1, причем в ходе повышени температуры с 1200 до с одновременным увеличением давлени пластина из стекла разм гчаетс и измен ет форму (фиг. 3) станов сь газонепроницаемой. П р и м.е р 3. Брикетированную заготовку той же формы, что и в Примере 1 (фиг. ) покрывают пористым слоем 2 из тугоплавкого стекла и слоем 3 стекла с более низкой температурой плавлени последовательным ее погружением в суспензию викорового стёкла и стекла Пирекс и сушкой после каждого погружени . Заготовку дегазируют как в примере 1/ наполн ют печь азотом до атмосферного давлени и поднимают температуру до в течение 2-х ч. Затем за 3 ч поднимают температуру с 600 до 1000 С nfjH одновременном введении азота в количестве , необходимом дл создани давлени 0,7 МПа, причем давление вне оболочки все врем поддерживают, по меньшей мере равным давлению остаточных газов в порах заготовки . При 10. внешний слой становитс непроницаемым дл азота и в печь ввод т дополнительное количество азота или гели до Р 100 МПа при . После чего температуру медленно поднимают до образовани второго газонепроницаемого сло до того, как первый (внешний) начнет плавитьс . Затем провод т спекание, как в примере 1 . Пример 4. Заготовку 1 покры-бают слоем 2 тугоплавкого стекла и помещают между двум элементами 3 5 из более легкоплавкого стекла (фиг.5 помещают в печь и провод т процесс аналогично примеру 3 причем в ходе процесса пластина 3 измен ет форму и соедин етс с нижней пластиной (фиг. 6).
v
2
г
JSftof.J
J г
/ /
ФУГ. 10110 5« ) Если при формовании заготовки используют временное св 9УЮЦее(метилцеллюлозу , нитрат целлюлозы и др.), то оно удал етс до или после нанеS сени пористого сло обычно нагреванием заготовки до 00-70б С.
фуг. 4
фfff.f
Claims (4)
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИТРИДА КРЕМНИЯ путем формования заготовки из нитридкремниевого порошка, размещения, ее в оболочке из стекла, дегазации оболочки с последующим изостатическим горячим прессованием с использованием газа в качестве передающей давление среды, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и обеспечения возможности изготовления изделий сложной формы, оболочку выполняют газопроницаемой, поднимают температуру до перехода оболочки в газонепроницаемое состояние при давлении газа, по меньшей мере равном давлению таза в порах заготовки, после чего температуру и давление поднимают до значений, необходимых для горячего прессования.
2. Способ по п. ^отличаю- щийся тем, что газопроницаемую оболочку выполняют окунанием заготовки в суспензию стекол или напылением, или размещением вокруг заготовки нескольких элементов из стекла. g
3. Способ по пп. 1 и 2, от л и чающийся тем, что оболочку на заготовке выполняют двухслойной, •причем температура оплавления«внешнего слоя ниже, чем слоя, прилегающего к.заготовке.
4. Способ по п . 3, о т л и чающийся тем, что температура оплавления внешнего слоя 600-1000/ а слоя, прилегающего к заготовке,1200-
I 1’65(ГС.
SU „„1011,045
фг/г. f
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE7804990A SE414922B (sv) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | Sett att framstella ett foremal av kiselnitrid genom isostatisk pressning av en av kiselnitridpulver forformad kropp med ett gasformigt tryckmedium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1011045A3 true SU1011045A3 (ru) | 1983-04-07 |
Family
ID=20334796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792763350A SU1011045A3 (ru) | 1978-05-02 | 1979-04-28 | Способ изготовлени изделий из нитрида кремни |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4505871A (ru) |
JP (1) | JPS54144412A (ru) |
AU (1) | AU521280B2 (ru) |
BE (1) | BE875963A (ru) |
CA (1) | CA1133683A (ru) |
DE (1) | DE2916223A1 (ru) |
FR (1) | FR2424890A1 (ru) |
GB (1) | GB2024255B (ru) |
IT (1) | IT1112737B (ru) |
SE (1) | SE414922B (ru) |
SU (1) | SU1011045A3 (ru) |
ZA (1) | ZA792082B (ru) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57106574A (en) * | 1980-12-19 | 1982-07-02 | Kobe Steel Ltd | Method of sintering silicon nitride |
SE426815B (sv) * | 1981-03-10 | 1983-02-14 | Asea Ab | Sett att framstella foremal av keramik |
GB8926455D0 (en) * | 1989-11-23 | 1990-05-30 | T & N Technology Ltd | Manufacture of shaped articles from sinterable powder |
SE469467B (sv) * | 1990-12-21 | 1993-07-12 | Asea Cerama Ab | Saett att vid isostatisk pressning foerse en poroes kropp med ett foer en glasomslutning ogenomtraengligt skikt |
SE9100396D0 (sv) * | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Sandvik Ab | Saett foer framstaellning av en kompoundkropp |
SE9103065D0 (sv) * | 1991-10-21 | 1991-10-21 | Sandvik Ab | Metod foer framstaellning av keramisk kropp |
US5503926A (en) * | 1995-01-11 | 1996-04-02 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation | Hipped silicon nitride having a reduced reaction layer |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE348961C (sv) * | 1971-03-15 | 1982-08-30 | Asea Ab | Forfarande for framstellning av en sintrad pulverkropp |
DE2349277A1 (de) * | 1973-10-01 | 1975-04-24 | Feldmuehle Anlagen Prod | Verfahren zur herstellung dichter formkoerper aus siliziumnitrid |
AU507155B2 (en) * | 1976-01-29 | 1980-02-07 | Aktiebolag Asea | Silicon nitride article |
US4112143A (en) * | 1977-01-18 | 1978-09-05 | Asea Aktiebolag | Method of manufacturing an object of silicon nitride |
SE414920C (sv) * | 1978-05-02 | 1982-03-15 | Asea Ab | Sett att framstella ett foremal av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret forformad kropp |
DE3040771A1 (de) * | 1980-10-29 | 1982-05-27 | Elektroschmelzwerk Kempten GmbH, 8000 München | Verfahren zur herstellung von praktisch porenfreien, polykristallinen formkoerpern duch isostatisches heisspressen in glashuellen |
-
1978
- 1978-05-02 SE SE7804990A patent/SE414922B/sv not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-04-21 DE DE19792916223 patent/DE2916223A1/de active Granted
- 1979-04-24 IT IT22131/79A patent/IT1112737B/it active
- 1979-04-25 FR FR7910465A patent/FR2424890A1/fr active Granted
- 1979-04-26 AU AU46487/79A patent/AU521280B2/en not_active Ceased
- 1979-04-28 SU SU792763350A patent/SU1011045A3/ru active
- 1979-04-30 BE BE0/194924A patent/BE875963A/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-05-01 CA CA326,723A patent/CA1133683A/en not_active Expired
- 1979-05-01 GB GB1915109A patent/GB2024255B/en not_active Expired
- 1979-05-01 JP JP5395679A patent/JPS54144412A/ja active Granted
- 1979-05-01 ZA ZA792082A patent/ZA792082B/xx unknown
-
1983
- 1983-08-22 US US06/525,263 patent/US4505871A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент DE tf кл. С О/ В 35/58, . 1975. 2. Патент DE № , кл. С 0 В 35/58, опублик. 1976 (прототип). * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6220152B2 (ru) | 1987-05-06 |
IT1112737B (it) | 1986-01-20 |
US4505871A (en) | 1985-03-19 |
DE2916223A1 (de) | 1979-11-08 |
FR2424890A1 (fr) | 1979-11-30 |
AU521280B2 (en) | 1982-03-25 |
SE7804990L (sv) | 1979-11-03 |
AU4648779A (en) | 1979-11-08 |
GB2024255A (en) | 1980-01-09 |
ZA792082B (en) | 1980-05-28 |
FR2424890B1 (ru) | 1984-05-18 |
BE875963A (fr) | 1979-08-16 |
JPS54144412A (en) | 1979-11-10 |
CA1133683A (en) | 1982-10-19 |
SE414922B (sv) | 1980-08-25 |
GB2024255B (en) | 1982-09-15 |
IT7922131A0 (it) | 1979-04-24 |
DE2916223C2 (ru) | 1987-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4112143A (en) | Method of manufacturing an object of silicon nitride | |
US4381931A (en) | Process for the manufacture of substantially pore-free shaped polycrystalline articles by isostatic hot-pressing in glass casings | |
US4446100A (en) | Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material | |
JPS597323B2 (ja) | 物品を粉末から製造する方法 | |
US4455275A (en) | Method of manufacturing bodies of silicon nitride | |
US4256688A (en) | Method for manufacturing an object of silicon nitride | |
SU1011045A3 (ru) | Способ изготовлени изделий из нитрида кремни | |
CA1192384A (en) | Shaped polycrystalline silicon carbide articles and isostatic hot-pressing process | |
SE460025B (sv) | Saett att framstaella foeremaal av pulverformi gt material genom varm isostatisk pressning i en glasomslutning | |
US4478789A (en) | Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material | |
US4209478A (en) | Method of sintering ceramics | |
CA1148772A (en) | Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material | |
GB1564851A (en) | Method of manufacturing an object of silicon nitride | |
US4199339A (en) | Method for the manufacture of a molded member from a ceramic material | |
US4812272A (en) | Process by compacting a porous structural member for hot isostatic pressing | |
SE414920C (sv) | Sett att framstella ett foremal av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret forformad kropp | |
US4952353A (en) | Hot isostatic pressing | |
JPS6241191B2 (ru) | ||
US3997640A (en) | Method of forming a silicon nitride article | |
SU1037832A3 (ru) | Способ изготовлени спеченных изделий | |
GB2024866A (en) | Isostatically hot pressed silicon nitride | |
US5613993A (en) | Process for encapsulating a shaped body for hot isostatic pressing by sol-gel method | |
JPH0361627B2 (ru) | ||
JPH0354170A (ja) | 熱間静水圧プレス方法 | |
JPS616180A (ja) | セラミツクスの熱間静水圧加圧処理方法 |