JPH06247771A - Boron nitride composite material and its production - Google Patents
Boron nitride composite material and its productionInfo
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- JPH06247771A JPH06247771A JP50A JP5974393A JPH06247771A JP H06247771 A JPH06247771 A JP H06247771A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 5974393 A JP5974393 A JP 5974393A JP H06247771 A JPH06247771 A JP H06247771A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、高温下で金属溶湯や
溶融ガラスと接触する部材として用いられる耐熱衝撃
性、耐濡れ性、機械加工性に優れた窒化ほう素複合材料
あるいは高温下で絶縁性を要求される機械構造部材とし
て用いられる窒化ほう素複合材料に係り、さらに詳しく
述べると、特に高温の金属溶湯や溶融ガラスなどの反応
性に富んだ条件下で耐濡れ性、耐反応性を要求される部
材、あるいは高温で電気絶縁性あるいは断熱性を要求さ
れる部材として使用され、かつ機械加工性に優れた窒化
ほう素複合材料およびその常圧焼結による製造方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boron nitride composite material having excellent thermal shock resistance, wettability, and machinability, which is used as a member that comes into contact with molten metal or molten glass at high temperatures, or insulation at high temperatures. Regarding the boron nitride composite material used as a mechanical structural member that requires high properties, in more detail, wetting resistance and reaction resistance are exhibited especially under highly reactive conditions such as high temperature molten metal and molten glass. The present invention relates to a boron nitride composite material which is used as a required member or a member required to have an electrical insulating property or a heat insulating property at a high temperature and is excellent in machinability, and a method for producing the same by pressureless sintering.
【０００２】[0002]
【従来の技術】窒化ほう素は、一般の酸化物セラミック
スと異なり、その結晶構造に起因して非常に難焼結性の
物質である。このため、高強度の窒化ほう素焼結体を得
るには、高温高圧下での熱処理を必要とし、大型化、有
形化が困難である。2. Description of the Related Art Boron nitride is a substance that is extremely difficult to sinter due to its crystal structure, unlike general oxide ceramics. Therefore, in order to obtain a high-strength boron nitride sintered body, heat treatment under high temperature and high pressure is required, and it is difficult to increase the size and shape.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一方、常圧焼結法によ
って高強度の窒化ほう素焼結体を得ようとすると、多量
の焼結助剤を必要とするが、この多量の助剤が高温度で
融解するという弊害があって、得られた焼結体は高温強
度が低下するという問題がある。従って、未だ常圧焼結
法によっては高強度の窒化ほう素焼結体を得るに至って
いないのが現状である。On the other hand, when an attempt is made to obtain a high-strength boron nitride sintered body by the atmospheric pressure sintering method, a large amount of sintering aid is required. There is a problem that it melts at a temperature, and there is a problem that the high temperature strength of the obtained sintered body decreases. Therefore, the present situation is that a high-strength boron nitride sintered body has not yet been obtained by the atmospheric pressure sintering method.
【０００４】本発明者らは、上記した問題点に鑑みて、
窒化ほう素が耐濡れ性、耐反応性、耐熱衝撃性や機械加
工性等にすぐれているという特徴を損なうことなく、ま
た多量の焼結助剤を添加することなくして、常圧焼結で
室温および高温において高強度を有する窒化ほう素複合
材料を得ることを目的とし、さらに微粉砕処理した混合
粉末の表面への酸素や水の吸着による経時変化を抑制す
るために、混合粉末をパラフィン系炭化水素あるいは芳
香族炭化水素で処理して粉末表面を安定化することをも
目的として鋭意検討した結果、この発明に至ったもので
ある。In view of the above-mentioned problems, the present inventors have
It is possible to perform normal pressure sintering without impairing the characteristics that boron nitride has excellent wettability, reactivity resistance, thermal shock resistance, machinability, etc., and without adding a large amount of sintering additive. For the purpose of obtaining a boron nitride composite material having high strength at room temperature and high temperature, and for suppressing the change over time due to adsorption of oxygen and water on the surface of the finely pulverized mixed powder, the mixed powder is made of paraffin-based material. As a result of intensive studies for the purpose of stabilizing the powder surface by treating with hydrocarbon or aromatic hydrocarbon, the present invention has been achieved.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は(1) 焼
結体中の窒化ほう素が５０容量％以上であり、Ａｌある
いはＳｉの窒化物と、さらに周期律表の４ａ族元素の酸
化物、ほう化物、炭化物の中から選ばれた１種以上のセ
ラミックスからなることを特徴とする窒化ほう素複合材
料。(2) 窒化ほう素粉末を主材料とし、他のセラミック
スとの混合粉末を乾式で微粉砕し、窒化ほう素粉末表面
に生成したほう素酸化物を爾後の成形および焼結工程に
おいて助剤として作用させることを特徴とする窒化ほう
素複合材料の製造方法。を提供するものである。Means for Solving the Problems That is, according to the present invention, (1) boron nitride in a sintered body is 50% by volume or more, and a nitride of Al or Si and a group 4a element of the periodic table are added. A boron nitride composite material comprising one or more ceramics selected from oxides, borides and carbides. (2) Boron nitride powder is the main material, and the mixed powder with other ceramics is dry finely pulverized, and the boron oxide formed on the surface of the boron nitride powder is used as an auxiliary agent in the subsequent molding and sintering processes. A method for producing a boron nitride composite material, which is characterized in that it is made to act. Is provided.
【０００６】[0006]
【作用】上記したように、この発明は窒化ほう素粉末を
主材料とし、他のセラミックスとの混合粉末を乾式で微
粉砕処理することにより、混合粉末が非晶質化し、さら
に粉末表面が活性化されるため、特に多量の焼結助剤を
添加しなくても、常圧焼結法によって高強度な焼結体が
得られるのであり、また微粉砕処理によって粉体表面に
極めて均一にほう素酸化物が生成し、これが成形時のバ
インダーとして作用するので、特に成形バインダーを必
要としないという特徴がある。As described above, according to the present invention, boron nitride powder is used as the main material, and the mixed powder with other ceramics is finely pulverized by a dry method so that the mixed powder becomes amorphous and the powder surface is activated. Therefore, it is possible to obtain a high-strength sintered body by the atmospheric pressure sintering method without adding a particularly large amount of sintering aid, and it is possible to obtain an extremely uniform powder surface by the fine pulverization treatment. Since elementary oxide is produced and this acts as a binder at the time of molding, there is a feature that a molding binder is not particularly required.
【０００７】さらに、窒化ほう素粉末にＡｌあるいはＳ
ｉの窒化物粉末を複合させることにより、微粉砕処理時
に窒化ほう素粉末表面に生成したほう素酸化物は熱処理
によって窒化されて窒化ほう素となり、ＡｌあるいはＳ
ｉの窒化物は酸化されて夫々Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 とな
って、焼結体中に極めて均一な分散が可能となり、高温
強度をも向上させることができる。さらに、窒化ほう素
をマトリックスとし、種々のセラミックスを分散複合す
ることにより、低熱膨張や導電性等を付与することがで
きるなどの特徴がある。また、微粉砕処理で粉末の表面
は活性化され、大気中の酸素や水分を吸着し、経時変化
をおこし、粉末の物性のばらつきが懸念されるが、この
発明では微粉砕処理で活性化した粉末をパラフィン系炭
化水素あるいは芳香族炭化水素にて処理することによ
り、該粉末表面を保護し、経時変化を抑制できるという
特徴を有している。Further, the boron nitride powder is mixed with Al or S.
By compounding the nitride powder of i, the boron oxide generated on the surface of the boron nitride powder during the fine pulverization process is nitrided by heat treatment to become boron nitride, and Al or S
The i-nitrides are oxidized to Al 2 O 3 and SiO 2 , respectively, which enables extremely uniform dispersion in the sintered body and also improves the high temperature strength. Further, boron nitride is used as a matrix, and various ceramics are dispersed and complexed, whereby low thermal expansion and conductivity can be imparted. Moreover, the surface of the powder is activated by the fine pulverization treatment, adsorbs oxygen and moisture in the atmosphere, and changes over time, which may cause variations in the physical properties of the powder. In the present invention, the powder is activated by the fine pulverization treatment. By treating the powder with a paraffin hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon, the surface of the powder can be protected and the change over time can be suppressed.
【０００８】この発明で使用する窒化ほう素粉末の二次
粒径は５μｍ以下が好ましく、一次粒子は０．５μｍ
（好ましくは０．０５μｍ）が適当である。また、窒化
ほう素粉末は結晶化が進んでいないものほど好ましい
が、不純物としての酸素は１０重量％以下であることが
好ましい。The boron nitride powder used in the present invention preferably has a secondary particle size of 5 μm or less and a primary particle size of 0.5 μm.
(Preferably 0.05 μm) is suitable. Further, it is preferable that the crystallization of the boron nitride powder is less advanced, but oxygen as an impurity is preferably 10% by weight or less.
【０００９】ＡｌあるいはＳｉの窒化物粉末は、単独も
しくは混合して用いるが、粉末の粒径は５μｍ以下、好
ましくは１μｍ以下が適当である。また、その使用量は
全混合粉末に対して１０〜５０容量％（好ましくは１５
〜４０容量％）の範囲が好ましい。これはＡｌあるいは
Ｓｉの窒化物粉末が１０容量％以下では、粉体処理中に
生成するほう素酸化物を全て窒化することができず、従
って熱処理して得た複合材料中にほう素酸化物が残留す
ることとなって、複合材料の高温強度が低下するという
問題が生じ、また５０容量％以上では得られた複合材料
の耐熱衝撃性、耐濡れ性、機械加工性などが悪くなるた
めである。The Al or Si nitride powder may be used alone or as a mixture, and the particle size of the powder is 5 μm or less, preferably 1 μm or less. The amount used is 10 to 50% by volume (preferably 15%) with respect to the total mixed powder.
˜40% by volume) is preferred. This is because when the Al or Si nitride powder is less than 10% by volume, it is not possible to completely nitrid the boron oxide produced during the powder treatment, and therefore boron oxide is contained in the composite material obtained by heat treatment. However, the problem that the high temperature strength of the composite material is deteriorated and the heat shock resistance, wettability and machinability of the obtained composite material are deteriorated when 50% by volume or more. is there.
【００１０】ＡｌあるいはＳｉの窒化物以外に用いるセ
ラミックスとしては、元素の周期律表の４ａ族元素の酸
化物、窒化物、ほう化物の中から選ばれた１種以上を用
いればよく、夫々の粉末の粒径は５μｍ以下（好ましく
は１μｍ以下）が適当である。これらセラミックス粉末
は各々単独で用いても、混合して用いてもよいが、その
量は全混合粉末に対して２０〜５０容量％（好ましくは
１０〜４０容量％）が適当である。これは２０容量％以
下では複合したことによる特性の付与が認められず、ま
た５０容量％以上では耐熱衝撃性、耐濡れ性、機械加工
性などが劣るためである。As the ceramics other than the nitride of Al or Si, one or more selected from oxides, nitrides and borides of Group 4a elements in the periodic table of the elements may be used. The particle size of the powder is suitably 5 μm or less (preferably 1 μm or less). These ceramic powders may be used alone or as a mixture, but the amount is appropriately 20 to 50% by volume (preferably 10 to 40% by volume) based on the total mixed powder. This is because the addition of properties due to the compounding is not recognized at 20% by volume or less, and the thermal shock resistance, wettability, and machinability are inferior at 50% by volume or more.
【００１１】さらに、使用するセラミックスの種類によ
って、得られる複合材料の有する特性は異なり、例えば
導電性を要求される場合には、周期律表４ａ族元素のほ
う化物（ＺｒＢ2 、ＴｉＢ2 など) を２０〜４０容量％
混合するのが好ましく、また低熱伝導性が要求される場
合には４ａ族元素の酸化物( ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2 など）
を２０〜４０容量％混合するのが好ましい。Further, the properties of the obtained composite material differ depending on the type of ceramics used. For example, when conductivity is required, boride of a Group 4a element of the periodic table (ZrB 2 , TiB 2 etc.) 20-40% by volume
Mixing is preferable, and when low thermal conductivity is required, oxides of Group 4a elements (ZrO 2 , SiO 2, etc.)
It is preferable to mix 20 to 40% by volume.
【００１２】配合した材料をボールミルで微粉砕処理
し、活性化した混合粉末の表面を安定化し、経時変化を
防止するための表面安定化物質としては、水酸基を含ま
ない炭化水素であって、常温で液体であり揮発性の高
い、分子量が７０〜１００の例えば、ヘキサン、ヘプタ
ンのようなパラフィン系炭化水素あるいはベンゼン、ト
ルエンのような芳香族炭化水素が好ましい。The surface-stabilizing substance for stabilizing the surface of the activated mixed powder and preventing the change over time by finely pulverizing the compounded material with a ball mill is a hydrocarbon containing no hydroxyl group at room temperature. Preferred are paraffinic hydrocarbons such as hexane and heptane, or aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, which are liquid and highly volatile and have a molecular weight of 70 to 100.
【００１３】次に、この発明の窒化ほう素複合材料の製
造方法を図１に示す製造工程図に基づいて説明すると、
窒化ほう素粉末と窒化アルミニウム粉末および周期律表
４ａ族元素のほう化物、酸化物、窒化物などの粉末の所
定量を秤量１し、混合２する。次いでこの混合粉末をア
ルミナ製容器内にジルコニアボールとともに充填し、３
の微粉砕処理工程で所定時間加振して混合および微粉砕
処理して複合粉末を得る。この微粉砕処理した複合粉末
を、次いでヘキサン（パラフィン系炭化水素）の入った
容器内で攪拌したのち、乾燥し、複合粉末表面を安定化
処理４させる。その後、安定化処理した複合粉末を金型
内に充填し、成形圧力５０〜１５０ＭＰａで一軸加圧成
形するか、ゴム形内で静水圧成形５して所定形状の成形
体を得る。次いで、この成形体を窒素ガスによる非酸化
性雰囲気あるいはアルゴンガスの不活性雰囲気とした炉
内で常圧で１６７３〜２０７３Ｋで熱処理（焼成）６す
ることにより窒化ほう素複合材料７が得られる。Next, a method of manufacturing the boron nitride composite material of the present invention will be described with reference to the manufacturing process chart shown in FIG.
A predetermined amount of powder of boron nitride powder, aluminum nitride powder, and boride, oxide, nitride, etc., of Group 4a element of the periodic table is weighed 1 and mixed 2. Next, this mixed powder was filled in an alumina container together with zirconia balls, and
In the step of finely pulverizing, the mixture is vibrated for a predetermined time and mixed and finely pulverized to obtain a composite powder. The finely pulverized composite powder is then stirred in a container containing hexane (paraffin hydrocarbon) and then dried to stabilize the composite powder surface 4. Then, the stabilized composite powder is filled in a mold and uniaxially pressure-molded at a molding pressure of 50 to 150 MPa, or hydrostatic molding 5 is performed in a rubber shape to obtain a molded body having a predetermined shape. Then, the molded body is heat-treated (calcined) 6 at 1673 to 2073 K under normal pressure in a furnace in a non-oxidizing atmosphere of nitrogen gas or an inert atmosphere of argon gas, whereby a boron nitride composite material 7 is obtained.
【００１４】図２（ａ）はこの発明において、窒化ほう
素粉末１１ａ、窒化アルミニウム粉末１２ａの混合粉末
を微粉砕処理することにより、窒化ほう素粉末１１ａ表
面にほう素酸化物１３ａが生成することを示す模式図で
あり、図２（ｂ）は図２（ａ）の状態の混合微粉末を熱
処理して得られる窒化ほう素複合体Ａの構造を示す模式
図であって、１１は窒化ほう素、１２は窒化アルミニウ
ムであり、１３が酸化アルミニウム層である。この図か
ら、この発明の窒化ほう素複合材料の製造においては、
特に多量の焼結助剤を添加する必要のないことが認めら
れる。FIG. 2A shows that boron oxide 13a is formed on the surface of the boron nitride powder 11a by finely pulverizing the mixed powder of the boron nitride powder 11a and the aluminum nitride powder 12a in the present invention. 2B is a schematic diagram showing the structure of a boron nitride composite A obtained by heat-treating the mixed fine powder in the state of FIG. Element 12 is aluminum nitride and 13 is an aluminum oxide layer. From this figure, in the production of the boron nitride composite material of the present invention,
It is recognized that it is not necessary to add a particularly large amount of sintering aid.
【００１５】上記したように、この発明の窒化ほう素複
合材料の製造方法によれば、多量の焼結助剤を用いない
ため高温強度に優れた複合材料を得ることができる。ま
た、静水圧成形が行えるため、大型化、有形化が容易で
あり、非酸化性または不活性雰囲気中での常圧焼結によ
って製造可能であるなどの特徴がある。さらに、種々の
セラミックスを複合することにより、窒化ほう素の特徴
を損なうことなく様々な特性を付与することができる。As described above, according to the method for manufacturing a boron nitride composite material of the present invention, a composite material excellent in high temperature strength can be obtained because a large amount of sintering aid is not used. Further, since it is possible to perform hydrostatic molding, it is easy to increase the size and shape, and it can be manufactured by atmospheric pressure sintering in a non-oxidizing or inert atmosphere. Furthermore, by combining various ceramics, various characteristics can be imparted without impairing the characteristics of boron nitride.
【００１６】例えば、常圧焼結により得られたＢＮ９４
〜９５％、Ｂ2 Ｏ3 ３〜４％、ＣａＯ１〜２％の化学組
成を有する市販の窒化ほう素材料（以下、市販品とい
う）の曲げ強さは４０ＭＰａ以下であるのに対して、こ
の発明の窒化ほう素複合材料のそれは５０ＭＰａ以上と
ホットプレス焼結で得た市販の複合材料に匹敵する。ま
た、市販品の熱伝導率は１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるが、
この発明の複合材料では熱伝導率が１０〜３０Ｗ／ｍ・
Ｋと高熱伝導であることが特徴である。さらに、上記市
販品は優れた電気絶縁材料であるのに対し、この発明で
得られる複合材料のうち、ほう化物を複合した材料は１
００Ωｃｍ以上の導電性を付与させることができる。For example, BN94 obtained by pressureless sintering
Bending strength of a commercially available boron nitride material (hereinafter, referred to as a commercial product) having a chemical composition of ˜95%, B 2 O 3 3-4%, and CaO 1-2% is 40 MPa or less, while That of the inventive boron nitride composites is above 50 MPa, comparable to commercially available composites obtained by hot press sintering. Also, the thermal conductivity of commercial products is about 10 W / mK,
The composite material of the present invention has a thermal conductivity of 10 to 30 W / m.
It is characterized by K and high thermal conductivity. Furthermore, while the above-mentioned commercial products are excellent electrical insulating materials, among the composite materials obtained by the present invention, the material obtained by combining boride is 1
A conductivity of 00 Ωcm or more can be imparted.
【００１７】[0017]
【実施例】次にこの発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 粒径１μｍ以下の窒化ほう素粉末に、全混合粉末に対し
て粒径５μｍ以下の窒化アルミニウムと酸化イットリウ
ム、ほう化チタニウムやほう化ジルコニウムあるいは酸
化ジルコニウム等を表１に示す割合で１０種類配合し、
それらについて夫々ジルコニアボールとともに振動ボー
ルミルに入れて２４時間混合微粉砕を行い、複合粉末を
得た。次に、これらの複合粉末の表面を安定化させるた
めに、複合粉末をノルマルヘキサン（パラフィン系炭化
水素）の入った容器内で攪拌処理したのち、乾燥した。
その後この複合粉末を金型に充填し、６０〜１００ＭＰ
ａの圧力で所要形状に成形した。かくして得られた成形
体は、次に窒素ガスあるいはアルゴンガス雰囲気とした
炉内で常圧で１６７３〜２０７３Ｋの温度範囲で熱処理
（焼結）を行って窒化ほう素複合材料を得た。得られた
窒化ほう素複合材料について、３点曲げ強さ、熱膨張係
数、熱伝導率などの物性測定を行った。その結果は表１
に示した。EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to Examples. Example 1 In a boron nitride powder having a particle size of 1 μm or less, aluminum nitride, yttrium oxide, titanium boride, zirconium boride, zirconium oxide or the like having a particle size of 5 μm or less was added to the total mixed powder at a ratio shown in Table 1. Mix the types,
Each of them was put into a vibrating ball mill together with zirconia balls and mixed and pulverized for 24 hours to obtain a composite powder. Next, in order to stabilize the surface of these composite powders, the composite powders were stirred in a container containing normal hexane (paraffinic hydrocarbon) and then dried.
After that, the mold is filled with this composite powder, and 60-100MP
It was molded into the required shape under the pressure a. The molded body thus obtained was then heat-treated (sintered) at a normal pressure in the temperature range of 1673 to 2073K in a furnace in a nitrogen gas or argon gas atmosphere to obtain a boron nitride composite material. With respect to the obtained boron nitride composite material, physical properties such as three-point bending strength, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity were measured. The results are shown in Table 1.
It was shown to.
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】実施例２ 実施例１で得た窒化ほう素複合材料のうち、表１のＮo.
１、３、５にて得たものについて、室温から１５７３Ｋ
までの熱膨張係数を測定した。その結果は図３に示し
た。なお、比較として上記した市販品の窒化ほう素材料
の測定値を示したが、この発明の窒化ほう素複合材料は
窒化アルミニウムを複合しているにも拘らず市販品とほ
ぼ同等の数値が得られることが認められた。また、この
発明で得られる窒化ほう素複合材料において、窒化アル
ミニウムの添加量と熱処理（焼成）温度が曲げ強さに及
ぼす影響を多くの実施例からみたところ、図４の結果が
得られた。即ち、図４から曲げ強さは窒化アルミニウム
量が１０容量％以下では低下し、また熱処理温度が余り
高くなると低下することを示している。このことから、
窒化アルミニウムなどの窒化物の添加量は１０容量％以
上が好ましく、熱処理温度は１６７３〜２０７３Ｋの範
囲が適当であることが認められる。Example 2 Of the boron nitride composite materials obtained in Example 1, No. 1 in Table 1 was used.
For the products obtained in 1, 3, 5 from room temperature to 1573K
The coefficient of thermal expansion up to was measured. The results are shown in Fig. 3. Although the measured values of the commercially available boron nitride material described above are shown as a comparison, the boron nitride composite material of the present invention obtains almost the same numerical value as that of the commercially available product despite the fact that the aluminum nitride composite material is compounded with aluminum nitride. It was recognized that Further, in the boron nitride composite material obtained by the present invention, when the effects of the added amount of aluminum nitride and the heat treatment (calcination) temperature on the bending strength were observed from many examples, the results of FIG. 4 were obtained. That is, FIG. 4 shows that the bending strength decreases when the amount of aluminum nitride is 10% by volume or less, and decreases when the heat treatment temperature becomes too high. From this,
It is recognized that the addition amount of the nitride such as aluminum nitride is preferably 10% by volume or more, and the heat treatment temperature is appropriately in the range of 1673 to 2073K.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の窒化ほ
う素複合材料は窒化ほう素粉末を主材料とし、Ａｌある
いはＳｉの窒化物と、他の周期律表の４ａ族元素の酸化
物、ほう化物、炭化物の中から選ばれた１種以上のセラ
ミックスとを用い、これらの混合粉末を乾式で微粉砕処
理して表面が活性化した混合微粉末を得、次いでこの混
合微粉末の活性な表面をパラフィン系炭化水素などで安
定化処理してから成形、常圧熱処理することにより得る
ものであり、これによって多量の焼結助剤を用いること
なく、しかも常圧の熱処理で高温強度を有し、耐熱衝撃
性、耐濡れ性、機械加工性に優れた窒化ほう素複合材料
が得られるのである。As described above, the boron nitride composite material of the present invention is mainly composed of boron nitride powder, and contains Al or Si nitride and oxides of other Group 4a elements of the periodic table. Using one or more ceramics selected from borides and carbides, these mixed powders are finely pulverized by a dry method to obtain a surface-activated mixed fine powder, which is then activated. It is obtained by stabilizing the surface with paraffin hydrocarbons, molding, and heat-treating it under normal pressure, which allows it to have high-temperature strength without heat treatment under normal pressure. However, a boron nitride composite material having excellent thermal shock resistance, wettability, and machinability can be obtained.
【図１】この発明の窒化ほう素複合材料の製造工程を示
す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a manufacturing process of a boron nitride composite material of the present invention.
【図２】（ａ）はこの発明の窒化ほう素複合材料の製造
における混合粉末の微粉砕処理後の混合微粉末の状態を
示す模式図であり、（ｂ）は熱処理後の複合材料の状態
を示す模式図である。FIG. 2 (a) is a schematic view showing a state of the mixed fine powder after finely pulverizing the mixed powder in the production of the boron nitride composite material of the present invention, and FIG. 2 (b) is a state of the composite material after the heat treatment. It is a schematic diagram which shows.
【図３】この発明の窒化ほう素複合材料の熱処理温度と
熱膨張係数の関係を示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the heat treatment temperature and the coefficient of thermal expansion of the boron nitride composite material of the present invention.
【図４】この発明の窒化ほう素複合材料の製造における
窒化アルミニウムの添加量、熱処理温度と曲げ強さの関
係を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of aluminum nitride added, the heat treatment temperature and the bending strength in the production of the boron nitride composite material of the present invention.
Ａ 窒化ほう素複合体 １１ 窒化ほう素 １２ 窒化アルミニウム １３ 酸化アルミニウム A Boron Nitride Complex 11 Boron Nitride 12 Aluminum Nitride 13 Aluminum Oxide
Claims (4)
であり、ＡｌあるいはＳｉの窒化物と、さらに周期律表
の４ａ族元素の酸化物、ほう化物、炭化物の中から選ば
れた１種以上のセラミックスからなることを特徴とする
窒化ほう素複合材料。1. The sintered body has a boron nitride content of 50% by volume or more, and is selected from Al or Si nitrides, and oxides, borides, and carbides of Group 4a elements of the periodic table. A boron nitride composite material comprising one or more ceramics.
いはＳｉの窒化物と、他の周期律表の４ａ族元素の酸化
物、ほう化物、炭化物の中から選ばれた１種以上のセラ
ミックスとの混合粉末を乾式で微粉砕し、窒化ほう素粉
末表面に生成したほう素酸化物を爾後の成形および焼結
工程において助剤として作用させることを特徴とする窒
化ほう素複合材料の製造方法。2. A ceramic containing boron nitride powder as a main material, and one or more ceramics selected from Al or Si nitrides and oxides, borides, and carbides of elements of Group 4a of the periodic table. A method for producing a boron nitride composite material, characterized in that a mixed powder of and is finely pulverized by a dry method, and the boron oxide formed on the surface of the boron nitride powder acts as an auxiliary agent in the subsequent molding and sintering steps. .
先立ってパラフィン系炭化水素あるいは芳香族炭化水素
で処理して該混合微粉末表面を安定化することを特徴と
する請求項２記載の窒化ほう素複合材料の製造方法。3. The surface of the mixed fine powder is stabilized by treating the finely ground mixed fine powder with paraffin hydrocarbon or aromatic hydrocarbon prior to the molding step. Manufacturing method of boron nitride composite material.
ｌあるいはＳｉの窒化物が焼結工程にて反応し、ほう素
酸化物は窒化されて焼結を促進し、ＡｌあるいはＳｉは
酸化物として焼結体中に分散していることを特徴とする
請求項２記載の窒化ほう素複合材料の製造方法。4. A boron oxide and A produced by a fine pulverization process.
l or Si nitride reacts in the sintering process, boron oxide is nitrided to promote sintering, and Al or Si is dispersed as oxide in the sintered body. The method for manufacturing the boron nitride composite material according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06247771A (en) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Boron nitride composite material and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06247771A (en) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Boron nitride composite material and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06247771A true JPH06247771A (en) | 1994-09-06 |
Family
ID=13122021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06247771A (en) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Boron nitride composite material and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06247771A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007506864A (en) * | 2003-09-24 | 2007-03-22 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Metal evaporation container and manufacturing method thereof |
| CN102417809A (en) * | 2011-07-26 | 2012-04-18 | 郑州大学 | Process for preparing aluminum-glass coated cubic boron nitride by dry powder layered wrapping method |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP50A patent/JPH06247771A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007506864A (en) * | 2003-09-24 | 2007-03-22 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Metal evaporation container and manufacturing method thereof |
| CN102417809A (en) * | 2011-07-26 | 2012-04-18 | 郑州大学 | Process for preparing aluminum-glass coated cubic boron nitride by dry powder layered wrapping method |
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