JPS63108B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS63108B2 JPS63108B2 JP57228503A JP22850382A JPS63108B2 JP S63108 B2 JPS63108 B2 JP S63108B2 JP 57228503 A JP57228503 A JP 57228503A JP 22850382 A JP22850382 A JP 22850382A JP S63108 B2 JPS63108 B2 JP S63108B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- sic
- carbide
- sintered body
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Crushing And Grinding (AREA)
Description
本発明はセラミツクス粉砕用媒体、特にセラミ
ツクス原料粉末をサブミクロンにまで粉砕する工
程に使用される粉砕、混合機用の媒体に関するも
のである。 炭化けい素（SiC）、窒化けい素（Si3N4）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）などはフアインセラミ
ツクスとして近時注目されているものであるが、
これらの焼結体についてはそれらが高温において
高い強度を示すということもよく知られている。
しかし、これらのフアインセラミツクス材につい
てはこれをまづサブミクロン程度の微粉してから
焼結させることが必要とされるため、これにはそ
の粉砕に大きな問題点がある。 すなわち、このセラミツクス材の粉砕は通常ボ
ールミル、ボールトンミル、振動ミルで行なわれ
るのであるが、この場合には摩耗を避けるために
ゴムライニングした粉砕機を使つても、この粉砕
機に投入される媒体が炭素鋼、タングステンカー
バイド、アルミナなどとされているため、粉砕中
における媒体の摩耗をさけることができず、例え
ば炭素鋼ボールを使用してSiCを0.8〜1μm程度に
まで粉砕するとこの微粉中には約５％の鉄が含ま
れるようになるし、Si3N4の粉砕をタングステン
カーバイトボールで0.8〜1μmにまで粉砕すると
Si3N4粉末中にタングステンが約１％含まれるよ
うになつてしまうという不利が生じ、このために
これから作られたセラミツクス焼結体の高温強度
が低下してしまうという欠点があつた。 そのため、このフアインセラミツクス材の粉砕
については、この媒体としてダイヤモンドについ
て高硬度のSiCを媒体とする方法も検討されてい
るが、ホツトプレス法で作られたSiC焼結体は非
常で高価であるし、これを常圧またはガス圧焼結
して作つたものは強度が低いということで、これ
は未だ実用化されていない。 本発明はこのような不利を解決したセラミツク
ス粉砕用媒体に関するものであり、これは比重が
2.8以上の炭化けい素−けい素（SiC−Si）焼結体
で構成してなることを特徴とするものである。 これを説明すると、本発明者らはセラミツクス
粉砕用の媒体について種々検討の結果、これにつ
いてはSiC−Si焼結体を使用すればこれが高い硬
度をもつもので通常のミル中で摩耗することが少
なく、したがつて粉砕対称物となるセラミツクス
中に不純物として混入させる危険が少ないこと、
またこのSiC−Si焼結体がSiCと炭素粉末を混合
して成形したのち、溶融シリコンを浸透させて作
られるものであり、安価であるということから、
これによれば従来法にくらべて有利にセラミツク
ス粉砕を行なうことができることを確認して本発
明を完成させた。 本発明方法に使用されるSiC−Si焼結体はそれ
自体がフアインセラミツクス材として公知のもの
であり、これを主材とする粉砕用媒体は前記した
ようにSiC粉末と炭素源物質例えば炭素粉および
フエノール樹脂のような炭化水素化合物とを混合
して常圧で所望の形状、大きさに成形したのち、
これを溶融けい素浴中に浸漬することによつて作
ることができる。この成形物の形状、大きさには
粉砕対称物としてのセラミツクスの形状、大きさ
に応じて決めればよいが、これは例えば直径25mm
のボール状、あるいは12.5mmφ×12.5mmの柱状に
成形すればよい。この成形物を溶融Si浴に浸漬す
ると、この炭素源物質とSiとの反応でこのSiの大
部分はSiCとなるがその一部はSiとしてこの成形
体中に残留し、SiC−Si焼結体となる。しかし、
このSiC−Si焼結体中に含まれるSi量はそれが少
なすぎると材料強度が出ないという不利があり、
これはそれが多すぎても強度が低下し、この場合
には耐摩耗性も劣るようになるという欠点が生じ
るので、本発明の目的達成のためにはこれは３〜
40％の範囲、好ましくは７〜20％の範囲ととする
ことがよい。 また、このSiC−Si焼結体はできるだけ他物の
混入しないものとすることがよいが、これは目的
に応じて炭化チタン、炭化ホウ素、炭化タングス
テン、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化けい
素、酸化けい素から選ばれる１種または２種以上
の化合物を１重量％以下含有する混合物であつて
もよく、これによれば焼結体の材料強度および摩
耗がSiC−Siの場合とほとんど変らないが、焼結
が進行し易くなるという効果が付加される。 なお、このSiC−Si焼結体は例えば４mm×３mm
×10mmの試験片による３点曲げ強度で40〜65Kg／
mm2の強度を示すが、これはその強度保持という見
地からその比重が2.8（SiC−Si中のSi含有量約40
％）以上のものでなければならず、これは好まし
くはSi含有量を10％前後とした比重3.0〜3.2の範
囲としたものとすることがよい。 つぎに本発明方法の実施例をあげる。 実施例 １ 平均粒径44μmの炭化えい素粒子（SiC）を、
その表面をゴムライニングした振動ミル、ボール
トンミル、ボールミルに入れ、これらのミル中に
第１表に示した大きさのSiC−Si媒体（Si含量10
％、比重3.10）、炭素鋼媒体（比重7.90）、アルミ
ナ媒体（比重3.63）の媒体を充填し、第１表に示
した条件で湿式粉砕したところ、得られたSiC微
粉の平均粒径、粉砕時間、不純物混入量はそれぞ
れ第２表に示したとおりであり、SiC−Si媒体が
最もすぐれたものであることが確認された。
ツクス原料粉末をサブミクロンにまで粉砕する工
程に使用される粉砕、混合機用の媒体に関するも
のである。 炭化けい素（SiC）、窒化けい素（Si3N4）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）などはフアインセラミ
ツクスとして近時注目されているものであるが、
これらの焼結体についてはそれらが高温において
高い強度を示すということもよく知られている。
しかし、これらのフアインセラミツクス材につい
てはこれをまづサブミクロン程度の微粉してから
焼結させることが必要とされるため、これにはそ
の粉砕に大きな問題点がある。 すなわち、このセラミツクス材の粉砕は通常ボ
ールミル、ボールトンミル、振動ミルで行なわれ
るのであるが、この場合には摩耗を避けるために
ゴムライニングした粉砕機を使つても、この粉砕
機に投入される媒体が炭素鋼、タングステンカー
バイド、アルミナなどとされているため、粉砕中
における媒体の摩耗をさけることができず、例え
ば炭素鋼ボールを使用してSiCを0.8〜1μm程度に
まで粉砕するとこの微粉中には約５％の鉄が含ま
れるようになるし、Si3N4の粉砕をタングステン
カーバイトボールで0.8〜1μmにまで粉砕すると
Si3N4粉末中にタングステンが約１％含まれるよ
うになつてしまうという不利が生じ、このために
これから作られたセラミツクス焼結体の高温強度
が低下してしまうという欠点があつた。 そのため、このフアインセラミツクス材の粉砕
については、この媒体としてダイヤモンドについ
て高硬度のSiCを媒体とする方法も検討されてい
るが、ホツトプレス法で作られたSiC焼結体は非
常で高価であるし、これを常圧またはガス圧焼結
して作つたものは強度が低いということで、これ
は未だ実用化されていない。 本発明はこのような不利を解決したセラミツク
ス粉砕用媒体に関するものであり、これは比重が
2.8以上の炭化けい素−けい素（SiC−Si）焼結体
で構成してなることを特徴とするものである。 これを説明すると、本発明者らはセラミツクス
粉砕用の媒体について種々検討の結果、これにつ
いてはSiC−Si焼結体を使用すればこれが高い硬
度をもつもので通常のミル中で摩耗することが少
なく、したがつて粉砕対称物となるセラミツクス
中に不純物として混入させる危険が少ないこと、
またこのSiC−Si焼結体がSiCと炭素粉末を混合
して成形したのち、溶融シリコンを浸透させて作
られるものであり、安価であるということから、
これによれば従来法にくらべて有利にセラミツク
ス粉砕を行なうことができることを確認して本発
明を完成させた。 本発明方法に使用されるSiC−Si焼結体はそれ
自体がフアインセラミツクス材として公知のもの
であり、これを主材とする粉砕用媒体は前記した
ようにSiC粉末と炭素源物質例えば炭素粉および
フエノール樹脂のような炭化水素化合物とを混合
して常圧で所望の形状、大きさに成形したのち、
これを溶融けい素浴中に浸漬することによつて作
ることができる。この成形物の形状、大きさには
粉砕対称物としてのセラミツクスの形状、大きさ
に応じて決めればよいが、これは例えば直径25mm
のボール状、あるいは12.5mmφ×12.5mmの柱状に
成形すればよい。この成形物を溶融Si浴に浸漬す
ると、この炭素源物質とSiとの反応でこのSiの大
部分はSiCとなるがその一部はSiとしてこの成形
体中に残留し、SiC−Si焼結体となる。しかし、
このSiC−Si焼結体中に含まれるSi量はそれが少
なすぎると材料強度が出ないという不利があり、
これはそれが多すぎても強度が低下し、この場合
には耐摩耗性も劣るようになるという欠点が生じ
るので、本発明の目的達成のためにはこれは３〜
40％の範囲、好ましくは７〜20％の範囲ととする
ことがよい。 また、このSiC−Si焼結体はできるだけ他物の
混入しないものとすることがよいが、これは目的
に応じて炭化チタン、炭化ホウ素、炭化タングス
テン、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化けい
素、酸化けい素から選ばれる１種または２種以上
の化合物を１重量％以下含有する混合物であつて
もよく、これによれば焼結体の材料強度および摩
耗がSiC−Siの場合とほとんど変らないが、焼結
が進行し易くなるという効果が付加される。 なお、このSiC−Si焼結体は例えば４mm×３mm
×10mmの試験片による３点曲げ強度で40〜65Kg／
mm2の強度を示すが、これはその強度保持という見
地からその比重が2.8（SiC−Si中のSi含有量約40
％）以上のものでなければならず、これは好まし
くはSi含有量を10％前後とした比重3.0〜3.2の範
囲としたものとすることがよい。 つぎに本発明方法の実施例をあげる。 実施例 １ 平均粒径44μmの炭化えい素粒子（SiC）を、
その表面をゴムライニングした振動ミル、ボール
トンミル、ボールミルに入れ、これらのミル中に
第１表に示した大きさのSiC−Si媒体（Si含量10
％、比重3.10）、炭素鋼媒体（比重7.90）、アルミ
ナ媒体（比重3.63）の媒体を充填し、第１表に示
した条件で湿式粉砕したところ、得られたSiC微
粉の平均粒径、粉砕時間、不純物混入量はそれぞ
れ第２表に示したとおりであり、SiC−Si媒体が
最もすぐれたものであることが確認された。
【表】
【表】
媒体として使用できない。
なお、こゝに使用したSiC−Si媒体を切断した
４mm×３mm×10mmの試験片20ケを作り、これらに
ついての３点曲げ強度を測定したところ、これは
40〜65Kg／mm2の範囲内にあつたが、比較のために
常圧焼結、ガス圧焼結で作つたSiC焼結体で作つ
た媒体の３点曲げ強度は25〜35Kg／mm2であり、こ
れは上記のボールミル中で数時間で破損した。 実施例 ２ 平均粒径44μmの窒化けい素（Si3N4）粒子を
ゴムライニングした振動ミル、ボールミルに入
れ、これに実施例１で使用したSiC−Si媒体とタ
ングステンカーバイド（WC）媒体〔比重6.70〕
を充填して実施例１における第１表と同じ条件で
湿式粉砕したところ、第３表に示したとおりの結
果が得られ、この場合にもSiC−Si媒体がすぐれ
たものであることが確認された。
なお、こゝに使用したSiC−Si媒体を切断した
４mm×３mm×10mmの試験片20ケを作り、これらに
ついての３点曲げ強度を測定したところ、これは
40〜65Kg／mm2の範囲内にあつたが、比較のために
常圧焼結、ガス圧焼結で作つたSiC焼結体で作つ
た媒体の３点曲げ強度は25〜35Kg／mm2であり、こ
れは上記のボールミル中で数時間で破損した。 実施例 ２ 平均粒径44μmの窒化けい素（Si3N4）粒子を
ゴムライニングした振動ミル、ボールミルに入
れ、これに実施例１で使用したSiC−Si媒体とタ
ングステンカーバイド（WC）媒体〔比重6.70〕
を充填して実施例１における第１表と同じ条件で
湿式粉砕したところ、第３表に示したとおりの結
果が得られ、この場合にもSiC−Si媒体がすぐれ
たものであることが確認された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 比重が2.8以上の炭化けい素−けい素焼結体
で構成してなることを特徴とするセラミツクス粉
砕用媒体。 ２ 炭化けい素−けい素焼結体が３〜40％のけい
素を含有するものである特許請求の範囲第１項記
載のセラミツクス粉砕用媒体。 ３ 炭化けい素−けい素焼結体が炭化チタン、炭
化ホウ素、炭化タングステン、窒化ホウ素、窒化
アルミニウム、窒化けい素、酸化けい素から選ば
れる１種または２種以上の化合物を１重量％以下
含有するものである特許請求の範囲第１項または
第２項記載のセラミツク粉砕用媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22850382A JPS59123543A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | セラミツクス粉砕用媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22850382A JPS59123543A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | セラミツクス粉砕用媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123543A JPS59123543A (ja) | 1984-07-17 |
| JPS63108B2 true JPS63108B2 (ja) | 1988-01-05 |
Family
ID=16877461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22850382A Granted JPS59123543A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | セラミツクス粉砕用媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123543A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104289280B (zh) * | 2014-05-24 | 2016-08-24 | 宁国市南方耐磨材料有限公司 | 一种耐腐蚀涂层耐磨球 |
| CN104084266B (zh) * | 2014-06-17 | 2016-03-30 | 宁国东方碾磨材料股份有限公司 | 一种耐腐蚀高硬度磨段 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4123286A (en) * | 1976-12-27 | 1978-10-31 | The Carborundum Company | Silicon carbide powder compositions |
| JPS57196770A (en) * | 1981-05-25 | 1982-12-02 | Sumitomo Electric Industries | Silicon carbide member and manufacture |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP22850382A patent/JPS59123543A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59123543A (ja) | 1984-07-17 |
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