SU1364236A3 - Method of manufacturing ceramic material - Google Patents
Method of manufacturing ceramic material Download PDFInfo
- Publication number
- SU1364236A3 SU1364236A3 SU731952604A SU1952604A SU1364236A3 SU 1364236 A3 SU1364236 A3 SU 1364236A3 SU 731952604 A SU731952604 A SU 731952604A SU 1952604 A SU1952604 A SU 1952604A SU 1364236 A3 SU1364236 A3 SU 1364236A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- hot pressing
- silicon nitride
- alumina
- sintering
- less
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims 2
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области получени керамического материала из смеси нитрида кремни и оксида алюми- ни . Дл получени в конечном продукте более 90% фазы состава Sij. , смешивают 2-75% оксида алюмини с размером частиц менее 1 мкм и 25-98% нитрида кремни с размером частиц менее 5 мкм. Смесь брикетируют и подвергают спеканию или гор чему прессованию в интервале температур 1700-2000 С в течение 0,5-1 ч, причем при гор чем прессовании используют засьтку нитрида бора. При изменении содержани от 2 до 75% значение Z в зависимости йт температуры мен етс от у.0,2 до 2,6. Материал характеризуетс пористостью пор дка 0,1% и твердостью более 4800 кг/см . 1 с.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. § СО со О5 ГчЭ СА О) ЫThe invention relates to the field of producing a ceramic material from a mixture of silicon nitride and alumina. To obtain in the final product more than 90% of the phase composition Sij. Mix 2-75% alumina with a particle size of less than 1 micron and 25-98% silicon nitride with a particle size of less than 5 microns. The mixture is briquetted and subjected to sintering or hot pressing in the temperature range of 1700–2000 ° C for 0.5–1 h; moreover, during hot pressing, boron nitride is used. When the content varies from 2 to 75%, the value of Z, depending on the temperature, varies from 0.0.2 to 2.6. The material has a porosity of about 0.1% and a hardness of more than 4800 kg / cm. 1 sec. f-ly, 1 tab., 1 ill. § SO with O5 GCHE SA O) S
Description
Изобретение относитс к производству керамического материала на основе нитрида кремни .This invention relates to the manufacture of a silicon nitride-based ceramic material.
Целью изобретени вл етс получение в конечном продукте более 90% однофазного соединени состава 51,г AlzNg.zOj, где ..The aim of the invention is to obtain in the final product more than 90% of a single phase compound of composition 51, g AlzNg.zOj, where ..
Дл получени материала смешивают порошки SijN и в шаровой мельнице в среде изопропилового спирта в течение, например, 72 ч, .сушат смесь и подвергают брикетированию в стальной пресс-(|юрме при комнатной температуре под давлением 140 кг/см с последующим гор чим прессованием в графитовой пресс-форме, все поверхности которой предварительно покрыты распылением порошком нитрида бора ОКОЛО 0,005-0,013 см. Брикет также засьшают порошком нитрида бора гекса гональной модификации с размером частиц около 5 мкм и прессуют при 700°С, при давлении 387 кг/см в течение 1 ч, повьшха температуру от комнатной до температуры гор чего прессовани за 20 мин. При этом начальное давление составл ет 35 кг/см , а максимальное прикладывают при .To obtain the material, SijN powders are mixed and in a ball mill in an environment of isopropyl alcohol for, for example, 72 hours, dried the mixture and subjected to briquetting in a steel press (at room temperature under a pressure of 140 kg / cm, followed by hot pressing in a graphite mold, all surfaces of which are pre-sprayed with boron nitride powder ABOUT 0.005-0.013 cm. The briquette is also dried with hexagonal boron nitride powder with a particle size of about 5 microns and pressed at 700 ° С, at a pressure of 387 kg / cm in those It is 1 hour, the temperature is from room temperature to hot pressing temperature in 20 minutes. The initial pressure is 35 kg / cm and the maximum pressure is applied at.
Полз ченный продукт по данным рентгеновского анализа состоит практически из однофазного материала, имеющего кристаллическую решетку. /} -51зЫ4 и менее 5% пеидентифицированной фазы.According to x-ray analysis data, the crawled product consists of practically a single-phase material having a crystal lattice. /} -51ЗЫ4 and less than 5% of the unidentified phase.
Состав материала Si . 2 8-2 - z где Z 1,5.The composition of the material is Si. 2 8-2 - z where Z 1,5.
В случае использовани температур менее и меньшего времени про- ведени процесса реакци между нитридом кремни и ОКС1-ЩОМ алюмини , не проходит полностью и в конечном материале содержитс не более 50% однофазного соединени указанного состава .In the case of using temperatures of less and less time spent on the process, the reaction between silicon nitride and OX1-ALOM of aluminum does not take place completely and the final material contains no more than 50% of the single-phase compound of the indicated composition.
Используемьм порошок представл ет собой с/-А1 0э высокой степени чистоты со средним размером частиц 0,5 мкм и уделькой поверхностью 1 или л -АХ ОэФирмы Дегусса.The powder used is a high purity c / -A1 0E with an average particle size of 0.5 µm and a specific surface area of 1 or l-AX OeFirma Degussa.
Возможно использование также солей алюмини , например 7 г нитрида крем- ки добавл ют к раствору 42 г суль- фат алюмини и 75 мл воды. К смеси It is also possible to use aluminum salts, for example, 7 g of cream nitride is added to a solution of 42 g of aluminum sulfate and 75 ml of water. To the mixture
добавл ют 22,5 мл гидроокиси аммони и перемешивают 18 ч. Осадок после, декантахщи и промывки сушат и npeccj - ют 1 ч при 1700°С. Получают 95%-ный оксинитрид кремни - алюмини при ,22.5 ml of ammonium hydroxide are added and stirred for 18 hours. The precipitate afterwards, decanted and washed, dried and npeccj for 1 hour at 1700 ° C. Get 95% silicon oxynitride - aluminum when
При проведении процесса спекани в среде азота без приложени давлени установлено, что в температурном интервале 1700-2000°С получают материал с содержанием неидентифицированной фазы менее 5%, причем при изменении содержани в смеси 20,25,40, 50 и 70% получают однофазный продукт, в котором величина .Z состпвл ет соответственно 1,2; 2,3j 3;4, в случае проведени процесса при температуре , близкой к максимальной, неидентифицированна фаза отсутствует.When carrying out the sintering process in a nitrogen atmosphere without applying pressure, it was found that in the temperature range of 1700-2000 ° C, a material is obtained with an unidentified phase content of less than 5%, and when the content in the mixture varies from 20.25, 40, 50 and 70%, a single-phase product is obtained , in which the value .Z is respectively 1,2; 2,3 j 3; 4, in the case of carrying out the process at a temperature close to the maximum, there is no unidentified phase.
В таблице приведены характеристики получаемого продукта в зависиг мости от состава и условий .The table shows the characteristics of the product obtained, depending on the composition and conditions.
На чертеже приведено изменение параметра кристаллической решетки в зависимости от состава. Полученный материал имеет пористость пор дка 0,1% и твердость более 4800 кг/см.The drawing shows the change in the lattice parameter depending on the composition. The resulting material has a porosity of about 0.1% and a hardness of more than 4800 kg / cm.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB125572A GB1436311A (en) | 1972-01-11 | 1972-01-11 | Ceramic materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1364236A3 true SU1364236A3 (en) | 1987-12-30 |
Family
ID=9718813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU731952604A SU1364236A3 (en) | 1972-01-11 | 1973-08-01 | Method of manufacturing ceramic material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1364236A3 (en) |
-
1973
- 1973-08-01 SU SU731952604A patent/SU1364236A3/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 331047, кл. С 04 В 35/58, 1970. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5069173A (en) | 1974-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4113503A (en) | Method of forming a ceramic product | |
| US4073845A (en) | High density high strength S13 N4 ceramics prepared by pressureless sintering of partly crystalline, partly amorphous S13 N4 powder | |
| EP0224118B1 (en) | Method for preparing alumina powders for making polycrystalline bodies | |
| US4147759A (en) | Method of manufacturing β'SiAlON compounds | |
| US3989782A (en) | Method of forming a sintered ceramic product | |
| JPS61151006A (en) | Production of aluminum nitride powder | |
| US4539300A (en) | Method for the fabrication of hexagonal BN toughened matrix composites | |
| US4341874A (en) | Si3 N4 Ceramic powder material and method for manufacturing the same | |
| US4365022A (en) | Method for manufacture of high-strength sintered article of substances having β-silicon nitride type crystal structure | |
| US4800183A (en) | Method for producing refractory nitrides | |
| US4376652A (en) | High density high strength Si3 N4 ceramics prepared by pressureless sintering of amorphous Si3 N4 powder and Ti | |
| US4284432A (en) | Ceramic powder material and method for manufacturing the same | |
| SU1364236A3 (en) | Method of manufacturing ceramic material | |
| US4180410A (en) | Method for producing a silicon nitride base sintered body | |
| US5362691A (en) | Sintered material based on Si3 N4 and processes for its production | |
| US4774068A (en) | Method for production of mullite of high purity | |
| JPS5839764B2 (en) | Method for producing aluminum nitride powder | |
| CA1048229A (en) | Production of a ceramic material containing silicon, aluminium, oxygen and nitrogen | |
| KR840008789A (en) | High purity aluminum nitride fine powder, compositions thereof and sintered bodies thereof, and methods for producing them | |
| JPH02137765A (en) | Method for manufacturing transparent aluminum oxynitride composite sintered body | |
| JPS5891019A (en) | Manufacture of aluminum nitride-base powder | |
| EP0260865A1 (en) | Process for preparation of aluminium nitride sintered material | |
| JP2628668B2 (en) | Cubic boron nitride sintered body | |
| JPS61201608A (en) | Manufacture of high purity aluminum nitride powder | |
| SU729122A1 (en) | Method of producing extra-hard material |