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(In Japanese)炭化ホウ素セラミックスおよびその製造方法

Seeds code S090001618
Posted date Mar 19, 2010
Researchers
  • (In Japanese)廣田 健
  • (In Japanese)中山 賀博
  • (In Japanese)中根 慎護
Name of technology (In Japanese)炭化ホウ素セラミックスおよびその製造方法
Technology summary (In Japanese)本発明では、非晶質B、非晶質C、と微量の焼結助剤であるAl2O3粉体の混合物から成形体を作製し、放電プラズマ法により加圧しながら加熱焼結させることにより、密度が99%以上のセラミックスを作製できる。また、混合成形体に高強度電気良導体のカーボンナノファイバー(CNF)を均質に分散後に焼結させると、機械的特性を改善した高密度炭化ホウ素B4Cセラミックスとなる。実施例では、非晶質B(ホウ素)と非晶質C(炭素)に焼結助剤であるAl2O3粉体を2.5Vol.または内割りで3~15Vol.%のCNFを添加して、水またはアルコール中に分散させて湿式混合後に乾燥して混合粉体を得た。混合粉体を圧縮成形と静水圧プレスにて成形した成形体を、放電プラズマ焼結装置(図2)の10Pa以下の真空チャンバー1のモールド型6内にセットし、プランジャ7を介して加圧手段8により圧縮成形粉体Pを10~100MPaに加圧しながら、パルス電流発生器9に夫々接続した電極4、5に通電して1,700~1,800℃の温度にて1~60分間加熱することで圧縮成形粉体は高密度炭化ホウ素セラミックとなった。
Drawing

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S090001618_01SUM.gif
Research field
  • Manufacturing of ceramics and ceramic whiteware
  • Fiber manufacturing and yarn processing
Seeds that can be deployed (In Japanese)高温での機械的特性に優れた炭化ホウ素セラミックスおよびその生産性が高い製造方法を提供する。又、密度が99%以上の高密度炭化ホウ素セラミックとしてさらなる高靭性化を図る。
放電プラズマ焼結法で直接合成した炭化ホウ素セラミックスは1800℃の燒結温度で,短時間に相対密度99%に焼結し、3点曲げ強度sbは610MPaとなった。また、この炭化ホウ素セラミックスにカーボンナノファイバーを添加均質分散させたコンポジットセラミックスは、曲げ強度sbが710 MPa、硬度Hvが36GPa、破壊靭性値KICは7.6MPa・m1/2と増加する。
Usage Use field (In Japanese)航空機等エンジン部品、発電所タービン、鉄鋼業ローラー材、熱交換機材料
Application patent   patent IPC(International Patent Classification)
( 1 ) (In Japanese)学校法人同志社, . (In Japanese)廣田 健, 中山 賀博, 中根 慎護, . BORON CARBIDE CERAMIC AND ITS PRODUCTION METHOD. P2009-067642A. Apr 2, 2009
  • C04B  35/563    
  • C04B  35/80     

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