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JPH0684266B2 - Titanium boride ceramics sintered body - Google Patents
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JPH0684266B2 - Titanium boride ceramics sintered body - Google Patents

Titanium boride ceramics sintered body

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JPH0684266B2
JPH0684266B2 JP63006170A JP617088A JPH0684266B2 JP H0684266 B2 JPH0684266 B2 JP H0684266B2 JP 63006170 A JP63006170 A JP 63006170A JP 617088 A JP617088 A JP 617088A JP H0684266 B2 JPH0684266 B2 JP H0684266B2
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JP
Japan
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titanium boride
sintered body
particles
ceramic
nickel
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肇 斎藤
秀夫 長島
純一 松下
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Coorstek KK
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Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、ホウ化チタンセラミックス焼結体に関し、特
にニッケルのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶した結
合層すなわちマトリックス層がホウ化チタン粒子間に配
設されたホウ化チタンセラミックス焼結体に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Object of the invention [Industrial field of use] The present invention relates to a titanium boride ceramics sintered body, and more particularly, to a bonding layer formed by solid solution of nickel boride and titanium carbide. The present invention relates to a titanium boride ceramics sintered body in which a matrix layer is arranged between titanium boride particles.

[従来の技術] 従来この種のホウ化チタンセラミックス焼結体として
は、ホウ化チタン粒子間に遷移金属(たとえばクロムCr
あるいはニッケルNiなど)もしくは遷移金属のホウ化物
(たとえばホウ化コバルトCoBあるいはホウ化マンガンM
nBなど)が配設されたものが提案されていた。
[Prior Art] Conventionally, as a titanium boride ceramics sintered body of this type, a transition metal (for example, chromium Cr) between titanium boride particles is used.
Alternatively, nickel nickel or the like or a transition metal boride (for example, cobalt boride CoB or manganese boride M).
(nB, etc.) have been proposed.

[解決すべき問題点] しかしながら従来のホウ化チタンセラミックス焼結体で
は、ホウ化チタンTiB2の粒界近傍に形成された粒界相が
連続しておらず、ホウ化チタンTiB2粒子とその粒界近傍
に形成された粒界相(結晶粒界相あるいはガラス粒界
相)との間の反応が不均一でホウ化チタンTiB2粒子の成
長を抑制することも少ないので、ホウ化チタン粒子間に
空孔が発生し易い欠点があり、ひいては高密度および高
強度とでき難い欠点があった。
[Problems to be solved] However, in the conventional titanium boride ceramics sintered body, the grain boundary phase formed in the vicinity of the grain boundary of titanium boride TiB 2 is not continuous, and titanium boride TiB 2 particles and its Since the reaction between the grain boundary phase (crystal grain boundary phase or glass grain boundary phase) formed near the grain boundary is non-uniform and titanium boride TiB 2 particles are less likely to grow, titanium boride particles There is a drawback that voids are likely to occur between them, and it is difficult to achieve high density and high strength.

そこで本発明は、これらの欠点を除去するため、ホウ化
チタン粒子間に空孔の発生が十分に抑制された結合層す
なわちマトリックス層を配設してなる高密度で高強度の
ホウ化チタンセラミックス焼結体を提供せんとするもの
である。
Therefore, in order to eliminate these drawbacks, the present invention provides a high-density and high-strength titanium boride ceramics in which a bonding layer, that is, a matrix layer in which the generation of voids is sufficiently suppressed is arranged between titanium boride particles. The purpose is to provide a sintered body.

(2)発明の構成 [問題点の解決手段] 本発明により提供される問題点の解決手段は、ニッケル
のホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリックス
層が、ホウ化チタン粒子の間に配置され、該ホウ化チタ
ン粒子が平均粒径0.5〜8μm、最大粒径12μm以下で
あり、ホウ化チタン粒子同志が実質的に隣合うホウ化チ
タン粒子と接触していないことを特徴とするホウ化チタ
ンセラミックス焼結体である。
(2) Configuration of the Invention [Means for Solving Problems] A means for solving the problems provided by the present invention is that a matrix layer in which nickel boride and titanium carbide are mixed and solid-dissolved is provided between titanium boride particles. Arranged, the titanium boride particles have an average particle size of 0.5 to 8 μm and a maximum particle size of 12 μm or less, and the titanium boride particles are substantially not in contact with adjacent titanium boride particles. It is a titanium oxide ceramics sintered body.

[作用] 本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結体は、ニ
ッケルのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマトリ
ックス層がホウ化チタン粒子の間に配設されていて、ホ
ウ化チタン粒子が平均粒径0.5〜8μm、最大粒径12μ
m以下であり、ホウ化チタン粒子と接触していないの
で、ホウ化チタン粒子間のマトリックス層に空孔が発生
することを十分に抑制する作用をなし、ひいては高密度
および高強度とする作用をなす。
[Operation] In the titanium boride ceramics sintered body according to the present invention, the matrix layer in which nickel boride and titanium carbide are mixed and solid-dissolved is disposed between the titanium boride particles, and the titanium boride particles are Average particle size 0.5-8μm, maximum particle size 12μ
Since it is less than m and is not in contact with the titanium boride particles, it has an effect of sufficiently suppressing the generation of pores in the matrix layer between the titanium boride particles, and thus has an effect of achieving high density and high strength. Eggplant

[実施例] 次に本発明について、添付図面を参照しつつ具体的に説
明する。
[Examples] Next, the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼
結体の一実施例を示す拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing an embodiment of the titanium boride ceramics sintered body according to the present invention.

第2図は、第1図実施例の研磨処理した外表面の組織を
示す光学顕微鏡写真の模写図であって、実施例18の場合
を示している。
FIG. 2 is a copy of an optical microscope photograph showing the texture of the polished outer surface of the embodiment of FIG. 1, showing the case of the embodiment 18.

第3図は、第1図実施例の破断面の組織を示す走査型電
子顕微鏡写真の模写図であって、実施例18の場合を示し
ている。
FIG. 3 is a copy of a scanning electron microscope photograph showing the structure of the fracture surface of the embodiment of FIG. 1, and shows the case of the embodiment 18.

第4図は、第1図実施例のエッチング処理した外表面の
組織を示す光学顕微鏡写真の模写図であって、実施例18
の場合を示している。
FIG. 4 is a copy of an optical micrograph showing the structure of the etched outer surface of the embodiment of FIG.
Shows the case.

第5図は、第1図実施例のエッチング処理した外表面の
組織を示す走査型電子顕微鏡写真の模写図であって、実
施例18の場合を示している。
FIG. 5 is a copy of a scanning electron micrograph showing the texture of the outer surface subjected to the etching treatment of the embodiment of FIG. 1 and shows the case of the embodiment 18.

第6図は、第1図実施例のX線回折分析の結果を示すグ
ラフ図であって、実施例18の場合を示しており、横軸に
X線の回折角度がとられかつ縦軸にX線の回折強度がと
られている。
FIG. 6 is a graph showing the results of the X-ray diffraction analysis of the Example of FIG. 1, showing the case of Example 18, in which the X-ray diffraction angle is plotted on the horizontal axis and the vertical axis is plotted on the vertical axis. The X-ray diffraction intensity is taken.

第7図は、比較例1として示したホウ化チタンセラミッ
クス焼結体の破断面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真
の模写図である。
FIG. 7 is a copying diagram of a scanning electron micrograph showing the structure of the fracture surface of the titanium boride ceramics sintered body shown as Comparative Example 1.

まず本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結体の
一実施例について、その構成を詳細に説明する。10 は、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結体(以
下、“セラミックス焼結体”と称することもある)で、
ホウ化チタンTiB2粒子20と、ホウ化チタンTiB2粒子20を
結合するための網目状の結合層30とを包有している。
First, the structure of an example of the titanium boride ceramics sintered body according to the present invention will be described in detail. 10 is a titanium boride ceramics sintered body of the present invention (hereinafter, also referred to as "ceramics sintered body"),
It has titanium boride TiB 2 particles 20 and a mesh-like bonding layer 30 for bonding the titanium boride TiB 2 particles 20.

ホウ化チタンTiB2粒子20は、平均粒径が0.5〜8μmで
かつ最大粒径が12μmであり、特に平均粒径が0.5〜3
μmでかつ最大粒径が6μmであれば好ましい。ここで
ホウ化チタンTiB2粒子20の平均粒径を0.5〜8μmとす
る根拠は、(i)平均粒径が0.5μm未満となれば、ホ
ウ化チタンTiB2粒子20の表面酸化が顕著化し、かつホウ
化チタンTiB2粒子20間の凝集が顕著となって、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の焼結を著しく阻害
することとなり、また(ii)平均粒径が8μmを超えれ
ば、焼結の駆動力が小さくなって、本発明のホウ化チタ
ンセラミックス焼結体10を緻密化せしめることが困難化
し、ホウ化チタンTiB2粒子20に既存の亀裂が拡大され本
発明のホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度を低下
せしめることにある。加えてホウ化チタンTiB2粒子20の
最大粒径が12μmとされている根拠は、最大粒径が12μ
mを超えれば、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結
10中に粗大粒子として存在することとなり、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の高密度化ないし高
強度化を阻害することにある。
The titanium boride TiB 2 particles 20 have an average particle size of 0.5 to 8 μm and a maximum particle size of 12 μm, and particularly an average particle size of 0.5 to 3
It is preferable that the particle size is μm and the maximum particle size is 6 μm. Here, the reason why the average particle size of the titanium boride TiB 2 particles 20 is 0.5 to 8 μm is that (i) if the average particle size is less than 0.5 μm, the surface oxidation of the titanium boride TiB 2 particles 20 becomes remarkable, In addition, the agglomeration between the titanium boride TiB 2 particles 20 becomes remarkable, which significantly inhibits the sintering of the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention, and (ii) if the average particle diameter exceeds 8 μm. , The driving force for sintering becomes small, making it difficult to densify the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention, and the existing cracks are enlarged in the titanium boride TiB 2 particles 20 and the boride of the present invention is formed. The purpose is to reduce the strength of the titanium ceramics sintered body 10 . In addition, the reason why the maximum particle size of titanium boride TiB 2 particles 20 is 12 μm is that the maximum particle size is 12 μm.
if it exceeds m, it will be present in the titanium boride ceramic sintered body 10 of the present invention as coarse particles, to inhibit densification to high strength titanium boride ceramic sintered body 10 of the present invention is there.

ホウ化チタンTiB2粒子20の粒界近傍には、ホウ化チタン
TiB2とホウ化ニッケルNi3Bとの混合固溶相からなる粒界
相21が形成されている。これによりホウ化チタンTiB2
子20と結合層30との間の結合力が、十分の大きさとされ
ており、結果的に本発明のホウ化チタンセラミックス焼
結体10の強度を確保している。
Titanium boride TiB 2
A grain boundary phase 21 composed of a mixed solid solution phase of TiB 2 and nickel boride Ni 3 B is formed. As a result, the bonding force between the titanium boride TiB 2 particles 20 and the bonding layer 30 is made sufficiently large, and as a result, the strength of the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention is secured. .

結合層30は、ニッケルNiとホウ化チタンTiB2と炭素Cと
の間の TiB2+2Ni+C→2NiB+TiC あるいは TiB2+Ni+C→NiB2+TiC あるいは TiB2+6Ni+C→2Ni3B+TiC などの反応によって生成されたホウ化金属すなわちニッ
ケルNiのホウ化物NiB,NiB2あるいはNi3Bなどと炭化チタ
ンTiCとが混合固溶したマトリックス層であって、空孔
が十分に除去されている。これによりホウ化チタンTiB2
粒子20間の結合力が、十分の大きさとされており、また
セラミックス焼結体10の相対密度(すなわち全体積から
空孔体積を差し引いた体積を全体積で除した値)が95%
以上となっているので、結果的に本発明のホウ化チタン
セラミックス焼結体10の密度および強度が確保されてい
る。ここで結合層すなわちマトリックス層30から空孔が
実質的に除去されている根拠は、ニッケルNiのホウ化物
すなわちホウ化金属NiB,NiB2あるいはNi3Bなどの粒径と
炭化チタンTiCの粒径とがほぼ一致しており、互いに均
質に混合固溶していることにある。
Coupling layer 30, TiB 2 + 2Ni + C → 2NiB + TiC or TiB 2 + Ni + C → NiB 2 + TiC or TiB 2 + 6Ni + C → 2Ni 3 boride produced by reactions such as B + TiC between nickel Ni and titanium boride TiB 2 and carbon C This is a matrix layer in which a metal, that is, boride NiB, NiB 2 or Ni 3 B of nickel Ni, and titanium carbide TiC are mixed and solid-solved, and voids are sufficiently removed. This gives titanium boride TiB 2
The binding force between the particles 20 is sufficiently large, and the relative density of the ceramic sintered body 10 (that is, the value obtained by dividing the volume obtained by subtracting the void volume from the total volume by the total volume) is 95%.
As described above, as a result, the density and strength of the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention are secured. Here, the reason why the voids are substantially removed from the bonding layer, that is, the matrix layer 30, is that the particle size of boride of nickel Ni, that is, metal boride NiB, NiB 2 or Ni 3 B, and the particle size of titanium carbide TiC. And are almost in agreement with each other, and they are in the form of homogeneously mixed and solid solution with each other.

更に本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結体の
一実施例について、その製造要領を説明する。
Furthermore, the manufacturing procedure of one embodiment of the titanium boride ceramics sintered body according to the present invention will be described.

第1工程において、ホウ化チタンTiB2粉末とニッケルNi
粉末および炭素C粉末とを適宜の配合比で互いに配合す
ることにより、セラミックス配合物を作成する。
In the first step, titanium boride TiB 2 powder and nickel Ni
The powder and the carbon C powder are blended with each other at an appropriate blending ratio to prepare a ceramic blend.

すなわち(i)平均粒径が0.5〜8μm(好ましくは0.5
〜3μm)で最大粒径が12μm(好ましくは6μm)で
あり純度が99重量%以上のホウ化チタンTiB2と、(ii)
平均粒径が1〜5μm(好ましくは1〜3μm)で最大
粒径が12μm(好ましくは6μm)のニッケルNiと、
(iii)比表面積が50〜150m2/g(好ましくは80〜150m2/
g)で純度が99.9重量%以上であり平均粒径が10〜100nm
(好ましくは10〜50nm)で最大粒径が150nm(好ましく
は100nm)の炭素(たとえばカーボンブラックなど)C
とを、互いに配合し、セラミックス配合物を作成する。
セラミックス配合物においては、ニッケルNiおよび炭素
Cの混合物1〜25重量%に対しホウ化チタンTiB2が75〜
99重量%だけ配合されている。またニッケルNiと炭素C
との配合比は、重量比で14:0.1〜10である。
That is, (i) the average particle size is 0.5 to 8 μm (preferably 0.5
Titanium boride TiB 2 having a maximum particle size of 12 μm (preferably 6 μm) and a purity of 99% by weight or more, and (ii)
Nickel Ni having an average particle size of 1 to 5 μm (preferably 1 to 3 μm) and a maximum particle size of 12 μm (preferably 6 μm),
(Iii) a specific surface area of 50 to 150 m 2 / g (preferably 80~150m 2 /
g) with a purity of 99.9% by weight or more and an average particle size of 10 to 100 nm
Carbon (for example, carbon black) C having a maximum particle size of 150 nm (preferably 100 nm) (preferably 10 to 50 nm)
And are blended with each other to form a ceramic blend.
In the ceramic composition, titanium boride TiB 2 is contained in an amount of 75% by weight with respect to 1 to 25% by weight of a mixture of nickel Ni and carbon C.
Only 99% by weight is included. Also nickel Ni and carbon C
The compounding ratio with is 14: 0.1-10 by weight.

ここでホウ化チタンTiB2の純度が99重量%以上とされて
いる根拠は、焼結時に不純物が悪影響を及ぼすことを回
避することにある。
Here, the reason why the purity of titanium boride TiB 2 is 99% by weight or more is to avoid the adverse effect of impurities during sintering.

ニッケルNiの平均粒径が1〜5μmとされている根拠
は、(i)平均粒径が1μm未満となれば、ニッケルNi
粒子の表面酸化が顕著化し、かつニッケルNi粒子間の凝
集もしくはニッケルNi粒子とホウ化チタンTiB2粒子ある
いは炭素C粒子との間の凝集が顕著となって、本発明の
ホウ化チタンセラミックス焼結体10の焼結を著しく阻害
することとなり、また(ii)平均粒径が5μmを超えれ
ば、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結体10のマト
リックス層30あるいはホウ化チタンTiB2粒子20の粒界近
傍に形成された粒界相21中に粗大粒子となって存在し、
本発明のホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度を低
下せしめることとなることにある。ニッケルNiの最大粒
径が12μmとされている根拠は、最大粒径が12μmを超
えれば、ニッケルNi粒子に既存の亀裂が拡大され、本発
明のホウ化チタンセラミックス焼結体10の強度が低下さ
れることにある。
The reason why the average particle size of nickel Ni is 1 to 5 μm is that (i) if the average particle size is less than 1 μm, nickel Ni
The surface oxidation of the particles becomes remarkable, and the agglomeration between the nickel Ni particles or the nickel Ni particles and the titanium boride TiB 2 particles or the carbon C particles becomes remarkable, so that the titanium boride ceramics sintering of the present invention is performed. will be significantly inhibits sintering of the body 10, also (ii) if the average particle diameter exceeds the 5 [mu] m, the matrix layer 30 or titanium boride TiB 2 particles 20 of titanium boride ceramic sintered body 10 of the present invention the grain Exists as coarse particles in the grain boundary phase 21 formed near the boundary,
This is to reduce the strength of the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention. The reason why the maximum particle size of nickel Ni is 12 μm is that if the maximum particle size exceeds 12 μm, the existing cracks are expanded in the nickel Ni particles and the strength of the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention decreases. To be done.

また炭素Cの平均粒径が10〜100nmとされている根拠
は、(i)平均粒径が10nm未満となれば、炭素C粒子の
表面酸化が顕著化し、かつ炭素C粒子間の凝集が顕著と
なって、本発明のホウ化チタンセラミックス焼結体10
焼結を著しく阻害することとなり、また(ii)平均粒径
が100nmを超えれば、マトリックス層30中に粗大粒子と
して存在することとなって、本発明のホウ化チタンセラ
ミックス焼結体10の強度を低下せしめることにある。炭
素Cの最大粒径が150nmとされている根拠は、最大粒径
が150nmを超えれば、炭素C粒子に既存の亀裂あるいは
ホウ化チタンTiB2との間の反応によって生じた炭化チタ
ンTiC粒子に既存の亀裂が拡大され、本発明のホウ化チ
タンセラミックス焼結体10の強度を低下せしめることに
ある。
The reason why the average particle size of carbon C is 10 to 100 nm is that (i) if the average particle size is less than 10 nm, the surface oxidation of the carbon C particles becomes remarkable and the aggregation between the carbon C particles becomes remarkable. Therefore, the sintering of the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention is significantly hindered, and (ii) if the average particle diameter exceeds 100 nm, it is present as coarse particles in the matrix layer 30. The purpose is to reduce the strength of the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention. The reason why the maximum particle size of carbon C is 150 nm is that if the maximum particle size exceeds 150 nm, the existing cracks in the carbon C particles or titanium carbide TiC particles generated by the reaction with titanium boride TiB 2 This is to expand existing cracks and reduce the strength of the titanium boride ceramics sintered body 10 of the present invention.

更に炭素Cの比表面積が50〜150m2/gとされている根拠
は、(i)比表面積が50m2/g未満となれば、炭素C粒子
が大き過ぎることとなってホウ化チタンTiB2との間の反
応が短時間で進行できないこととなり、また(ii)比表
面積が150m2/gを超えれば、炭素C粒子が互いに凝集す
ることとなってホウ化チタンTiB2およびニッケルNiとの
混合ができなくなることにある。
Further grounds for the specific surface area of the carbon C is a 50 to 150 m 2 / g is, (i) if the specific surface area is less than 50 m 2 / g, titanium boride TiB 2 become the carbon C particles is too large And (ii) if the specific surface area exceeds 150 m 2 / g, the carbon C particles will agglomerate with each other and titanium boride TiB 2 and nickel Ni The problem is that they cannot mix.

第2工程において、セラミックス配合物を、適宜の混合
機によって均質に混合し、セラミックス混合物を作成す
る。
In the second step, the ceramic mixture is homogeneously mixed with an appropriate mixer to prepare a ceramic mixture.

第3工程において、セラミックス混合物を、バインダ
(たとえばポリビニルアルコール)とともに適宜の金型
に収容したのち、適宜の圧力(たとえば100〜800kg/cm2
の圧力)を印加して一軸加圧し、セラミックス圧粉体を
作成する。
In the third step, the ceramic mixture is put in an appropriate mold together with a binder (for example, polyvinyl alcohol), and then an appropriate pressure (for example, 100 to 800 kg / cm 2
Is applied to uniaxially apply pressure to produce a ceramic green compact.

第4工程において、セラミックス圧粉体を、適宜の圧力
(たとえば800〜3500kg/cm2の圧力)を印加してCIP処理
すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施し、セラミックス
成形体とする。
In the fourth step, the ceramic green compact is subjected to a CIP process, that is, a normal temperature isostatic pressing process by applying an appropriate pressure (for example, a pressure of 800 to 3500 kg / cm 2 ), to obtain a ceramic green body.

第5工程において、セラミックス成形体を、真空雰囲気
(10-3Torr以下の気圧であることが好ましい),アルゴ
ン雰囲気あるいは水素ガス雰囲気などの非酸化性雰囲気
(すなわち中性ないし還元性の雰囲気)中において無加
圧状態もしくは加圧状態(100〜500kg/cm2の圧力を印
加)で1500〜2000℃(好ましくは1600〜1800℃)の温度
により適宜の時間をかけて焼結し、セラミックス焼結体
10とする。ここで非酸化性雰囲気とされる根拠は、チタ
ンTi,ホウ素B,ニッケルNiもしくは炭素Cが酸化されな
いようにすることにある。
In the fifth step, the ceramic compact is placed in a non-oxidizing atmosphere (that is, a neutral or reducing atmosphere) such as a vacuum atmosphere (preferably having an atmospheric pressure of 10 −3 Torr or less), an argon atmosphere or a hydrogen gas atmosphere. In a non-pressurized state or a pressurized state (applying a pressure of 100 to 500 kg / cm 2 ) at a temperature of 1500 to 2000 ° C (preferably 1600 to 1800 ° C), sintering is performed for an appropriate time, and ceramics sintering is performed. body
Set to 10 . The reason why the atmosphere is a non-oxidizing atmosphere is to prevent titanium Ti, boron B, nickel Ni or carbon C from being oxidized.

以上により、本発明にかかるホウ化チタンセラミックス
焼結体10が製造される。
As described above, the titanium boride ceramics sintered body 10 according to the present invention is manufactured.

加えて本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結体
の一実施例について、一層の理解を図るために、具体的
な数値などを挙げて説明する。
In addition, one embodiment of the titanium boride ceramics sintered body according to the present invention will be described by giving specific numerical values and the like for the purpose of further understanding.

(実施例1〜7) 平均粒径が1μmであるニッケルNiと、比表面積が135m
2/gで純度が99重量%であるカーボンブラックCとの混
合比を変えて作成した混合物2.5重量%に対し、平均粒
径が3μmでかつ最大粒径が6μmであり純度が99重量
%であるホウ化チタンTiB2を97.5重量%だけ配合して作
成したセラミックス配合物100部を、プラスチック容器
中にウレタンボールおよび300部のエチレンアルコール
とともに収容せしめ、24時間かけて湿式混合し、これに
よりセラミックス混合物を作成した。
(Examples 1 to 7) Nickel Ni having an average particle size of 1 μm and a specific surface area of 135 m
A mixture of 2.5% by weight prepared by changing the mixing ratio with carbon black C having a purity of 99% by weight at 2 / g and an average particle size of 3 μm and a maximum particle size of 6 μm and a purity of 99% by weight. 100 parts of a ceramic compound made by mixing 97.5% by weight of a certain titanium boride TiB 2 was placed in a plastic container together with urethane balls and 300 parts of ethylene alcohol, and wet mixed for 24 hours. A mixture was made.

セラミックス混合物は、60℃の温度に10時間保持して十
分に乾燥した。そののちセラミックス混合物100部は、
バインダとしてのポリビニルアルコール2部とともに適
宜の金型に収容し、300kg/cm2の圧力を印加して一軸加
圧することにより、セラミックス圧粉体とした。
The ceramic mixture was kept at a temperature of 60 ° C. for 10 hours to be thoroughly dried. After that, 100 parts of the ceramic mixture
It was housed in an appropriate mold together with 2 parts of polyvinyl alcohol as a binder, and a pressure of 300 kg / cm 2 was applied to uniaxially press to obtain a ceramic green compact.

セラミックス圧粉体は、3000kg/cm2の圧力を印加してCI
P処理すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施すことによ
り、セラミックス成形体とした。
Ceramic green compacts are applied with a pressure of 3000 kg / cm 2
A ceramic compact was obtained by performing P treatment, that is, normal temperature isostatic pressing treatment.

セラミックス成形体は、無加圧状態のアルゴン雰囲気中
において15℃/分の昇温速度で1700℃の温度まで加熱
し、かつ1700℃の温度に1時間にわたり維持することに
より、セラミックス焼結体10とした。
The ceramic compact was heated to a temperature of 1700 ° C. at a rate of temperature increase of 15 ° C./min in an unpressurized argon atmosphere and maintained at a temperature of 1700 ° C. for 1 hour to obtain a ceramic sintered body 10. And

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例8〜14) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物5.0重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を95重量%だけ配合したこと
を除き、実施例1〜7を反復した。
(Examples 8 to 14) Mixture of nickel Ni and carbon black C 5.0% by weight
On the other hand, Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was blended in only 95% by weight.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例15〜21) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物7.5重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を92.5重量%だけ配合したこ
とを除き、実施例1〜7を反復した。
(Examples 15 to 21) 7.5% by weight of a mixture of nickel Ni and carbon black C
In contrast, Examples 1-7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was blended in only 92.5% by weight.

セラミックス焼結体10は、外表面を研磨処理したのち、
たとえば実施例18の場合(以下同様)について光学顕微
鏡で写真観察したところ、第2図に示すとおりであっ
た。すなわちホウ化チタン粒子20の周囲に結合層30が散
点状に配置されており、また結合層30が空孔を有さず緻
密であることが判明した。
Ceramics sintered body 10 , after polishing the outer surface,
For example, when a photograph of Example 18 (the same applies hereinafter) was observed with an optical microscope, it was as shown in FIG. That is, it was found that the bonding layers 30 were arranged in a dotted manner around the titanium boride particles 20, and the bonding layers 30 were dense with no pores.

セラミックス焼結体10は、適度な力を作用せしめて破断
し、その破断面を走査型電子顕微鏡で写真観察したとこ
ろ、第3図に示すとおりであった。すなわちホウ化チタ
ンTiB2粒子20において粒内破壊が生じており、ホウ化チ
タンTiB2粒子20が結合層30によって強固に結合されてい
ることが判明した。結合層30は、X線回折分析により、
ホウ化チタンTiB2とニッケルNiとカーボンブラックCと
の間の反応 TiB2+6Ni+C→2Ni3B+TiC によって生じたホウ化ニッケルNi3Bおよび炭化チタンTi
Cの混合固溶したマトリックス層(第4図〜第6図参
照)であることが判明した。
The ceramic sintered body 10 was fractured by applying an appropriate force, and the fractured surface was photographically observed with a scanning electron microscope, and it was as shown in FIG. That is, it was found that intragranular fracture occurred in the titanium boride TiB 2 particles 20, and the titanium boride TiB 2 particles 20 were strongly bonded by the bonding layer 30. The bonding layer 30 is obtained by X-ray diffraction analysis.
Reaction between titanium boride TiB 2 and nickel Ni and carbon black C TiB 2 + 6Ni + C → 2Ni 3 B + TiC nickel boride Ni 3 B and titanium carbide Ti
It was found that the matrix layer was a mixed solid solution of C (see FIGS. 4 to 6).

セラミックス焼結体10は、60℃に加温された王水に3分
間浸漬することによってその外表面をエッチング処理し
たのち、光学顕微鏡によって写真観察したところ、第4
図に示すとおりであった。すなわちエッチング処理によ
りホウ化チタンTiB2の結合層30が脱落して生じたホウ化
チタンTiB2粒子20の径を測定することにより、ホウ化チ
タンTiB2粒子20の平均粒径が2〜10μmに止まっている
ことが判明した。換言すればホウ化チタンTiB2粒子20
は、当初に比しほとんど成長していないことが判明し
た。これはニッケルNiおよびカーボンブラックCが、焼
結に際し TiB2+6Ni+C→2Ni3B+TiC の反応を生じており、ホウ化チタンTiB2粒子20の成長が
抑制されているためである。またホウ化チタンTiB2粒子
20の粒界近傍には、X線回折分析により、ホウ化チタン
TiB2とホウ化ニッケルNi3Bとの混合固溶相からなる粒界
相が形成されていることも判明した(第6図参照)。
The ceramics sintered body 10 was subjected to an etching treatment on its outer surface by immersing it in aqua regia heated to 60 ° C. for 3 minutes, and then was photographically observed by an optical microscope.
It was as shown in the figure. That is, by binding layer 30 of titanium boride TiB 2 measures the diameter of the titanium boride TiB 2 particles 20 caused by falling by etching, the average particle size of the titanium boride TiB 2 particles 20 within 2~10μm It turned out to be stopped. In other words, titanium boride TiB 2 particles 20
Was found to have grown less than initially. This is because nickel Ni and carbon black C cause a reaction of TiB 2 + 6Ni + C → 2Ni 3 B + TiC during sintering, and the growth of titanium boride TiB 2 particles 20 is suppressed. Also titanium boride TiB 2 particles
In the vicinity of 20 grain boundaries, titanium boride was analyzed by X-ray diffraction analysis.
It was also found that a grain boundary phase formed of a mixed solid solution phase of TiB 2 and nickel boride Ni 3 B was formed (see FIG. 6).

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例22〜28) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物10.0重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を90.0重量%だけ配合したこ
とを除き、実施例1〜7を反復した。
Examples 22 to 28 Mixture of nickel Ni and carbon black C 10.0% by weight
On the other hand, Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was blended in an amount of 90.0% by weight.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例29〜35) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物12.5重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を87.5重量%だけ配合したこ
とを除き、実施例1〜7を反復した。
(Examples 29 to 35) Mixture of nickel Ni and carbon black C 12.5% by weight
On the other hand, Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was blended in only 87.5% by weight.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例36〜42) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物15.0重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を85.0重量%だけ配合したこ
とを除き、実施例1〜7を反復した。
(Examples 36 to 42) Mixture of nickel Ni and carbon black C 15.0% by weight
On the other hand, Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was blended in an amount of 85.0% by weight.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例43〜49) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物17.5重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を82.5重量%だけ配合したこ
とを除き、実施例1〜7を反復した。
(Examples 43 to 49) Mixture of nickel Ni and carbon black C 17.5% by weight
On the other hand, Examples 1 to 7 were repeated except that 82.5% by weight of titanium boride TiB 2 was blended.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例50〜56) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物20.0重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を80.0重量%だけ配合したこ
とを除き、実施例1〜7を反復した。
(Examples 50 to 56) Mixture of nickel Ni and carbon black C 20.0% by weight
On the other hand, Examples 1 to 7 were repeated except that 80.0% by weight of titanium boride TiB 2 was blended.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例57〜63) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物22.5重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を77.5重量%だけ配合したこ
とを除き、実施例1〜7を反復した。
(Examples 57 to 63) Mixture of nickel Ni and carbon black C 22.5% by weight
On the other hand, Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was added in an amount of 77.5% by weight.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例64〜70) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物25.0重量%
に対し、ホウ化チタンTiB2を75.0重量%だけ配合したこ
とを除き、実施例1〜7を反復した。
(Examples 64-70) Mixture of nickel Ni and carbon black C 25.0% by weight
On the other hand, Examples 1 to 7 were repeated except that titanium boride TiB 2 was added in an amount of 75.0% by weight.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 1.

(実施例71〜77) ニッケルNiとカーボンブラックCとの混合物7.5重量%
に対してホウ化チタンTiB2を92.5重量%だけ配合し、か
つ焼結温度を1500℃としたことを除き、実施例1〜7を
反復した。
(Examples 71 to 77) Mixture of nickel Ni and carbon black C 7.5% by weight
Examples 1 to 7 were repeated, except that 92.5% by weight of titanium boride TiB 2 was blended and the sintering temperature was 1500 ° C.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 2.

(実施例78〜84) 焼結温度を1600℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。
Examples 78-84 Examples 71-77 were repeated except that the sintering temperature was 1600 ° C.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 2.

(実施例85〜91) 実施例15〜21を反復した。Examples 85-91 Examples 15-21 were repeated.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 2.

(実施例92〜98) 焼結温度を1800℃としたことを除き、実施例71〜77を反
復した。
Examples 92-98 Examples 71-77 were repeated except that the sintering temperature was 1800 ° C.

セラミックス焼結体10の相対密度および抗折強度を測定
したところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and the bending strength of the ceramic sintered body 10 were measured and found to be as shown in Table 2.

(比較例1) セラミックス配合物からニッケルNiおよびカー ボンブラックCを除去したことを除き、実施例1〜70を
反復した。
(Comparative Example 1) From a ceramic composition, nickel Ni and car Examples 1-70 were repeated except that Bonblack C was removed.

すなわち平均粒径が3μmで最大粒径が6μmであり純
度が99重量%のホウ化チタンTiB2100部を、バインダと
してのポリビニルアルコール2部とともに適宜の金型に
収容し、300kg/cm2の圧力を印加して一軸加圧すること
により、セラミックス圧粉体を作成した。
That is, 100 parts of titanium boride TiB 2 having an average particle size of 3 μm, a maximum particle size of 6 μm, and a purity of 99% by weight is accommodated in an appropriate mold together with 2 parts of polyvinyl alcohol as a binder, and 300 kg / cm 2 A ceramic green compact was created by applying pressure and uniaxially pressing.

セラミックス圧粉体は、3000kg/cm2の圧力を印加してCI
P処理すなわち常温静水圧圧縮成形処理を施すことによ
り、セラミックス成形体とした。
Ceramic green compacts are applied with a pressure of 3000 kg / cm 2
A ceramic compact was obtained by performing P treatment, that is, normal temperature isostatic pressing treatment.

セラミックス成形体は、無加圧状態のアルゴン雰囲気中
において15℃/分の昇温速度で1700℃の温度まで加熱
し、かつ1700℃の温度に1時間にわたり維持することに
より、セラミックス焼結体とした。
The ceramic compact is heated to a temperature of 1700 ° C. at a temperature rising rate of 15 ° C./min in an unpressurized argon atmosphere and maintained at a temperature of 1700 ° C. for 1 hour to obtain a ceramic sintered body. did.

セラミックス焼結体は、適度な力を作用せしめて破断
し、その破断面を走査型電子顕微鏡で写真観察したとこ
ろ第7図に示すとおりであった。すなわちホウ化チタン
TiB2粒子の粒界破壊が支配的に生じており、ホウ化チタ
ンTiB2粒子間の結合があまり強固でないことが判明し
た。
The ceramic sintered body was fractured by applying an appropriate force, and the fractured surface was photographically observed with a scanning electron microscope, and it was as shown in FIG. 7. Ie titanium boride
It was found that intergranular fracture of TiB 2 particles occurred predominantly, and the bond between titanium boride TiB 2 particles was not so strong.

加えてセラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を
測定したところ、それぞれ第1表に示すとおりであっ
た。
In addition, the relative density and bending strength of the ceramic sintered body were measured, and the results were as shown in Table 1.

(比較例2) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例1〜7を反復した。
Comparative Example 2 Examples 1-7 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例3) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例8〜14を反復した。
Comparative Example 3 Examples 8-14 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例4) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例15〜21を反復した。
Comparative Example 4 Examples 15-21 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例5) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例22〜28を反復した。
Comparative Example 5 Examples 22-28 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例6) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例29〜35を反復した。
Comparative Example 6 Examples 29-35 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例7) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例36〜42を反復した。
Comparative Example 7 Examples 36-42 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例8) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例43〜49を反復した。
Comparative Example 8 Examples 43-49 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例9) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例50〜56を反復した。
Comparative Example 9 Examples 50-56 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例10) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例57〜63を反復した。
Comparative Example 10 Examples 57-63 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例11) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例64〜70を反復した。
Comparative Example 11 Examples 64-70 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第1表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 1.

(比較例12) セラミックス配合物からニッケルNiおよびカーボンブラ
ックCを除去したことを除き、実施例71〜77を反復し
た。
Comparative Example 12 Examples 71-77 were repeated except that nickel Ni and carbon black C were removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 2.

(比較例13) セラミックス配合物からニッケルNiおよびカーボンブラ
ックCを除去したことを除き、実施例78〜84を反復し
た。
Comparative Example 13 Examples 78-84 were repeated except that nickel Ni and carbon black C were removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 2.

(比較例14) セラミックス配合物からニッケルNiおよびカーボンブラ
ックCを除去したことを除き、実施例85〜91を反復し
た。
Comparative Example 14 Examples 85-91 were repeated except that nickel Ni and carbon black C were removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 2.

(比較例15) セラミックス配合物からニッケルNiおよびカーボンブラ
ックCを除去したことを除き、実施例92〜98を反復し
た。
Comparative Example 15 Examples 92-98 were repeated except that nickel Ni and carbon black C were removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 2.

(比較例16) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例71〜77を反復した。
Comparative Example 16 Examples 71-77 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 2.

(比較例17) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例78〜84を反復した。
Comparative Example 17 Examples 78-84 were repeated except that carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 2.

(比較例18) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例85〜91を反復した。
Comparative Example 18 Examples 85-91 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 2.

(比較例19) セラミックス配合物からカーボンブラックCを除去した
ことを除き、実施例92〜98を反復した。
Comparative Example 19 Examples 92-98 were repeated except that the carbon black C was removed from the ceramic formulation.

セラミックス焼結体の相対密度および抗折強度を測定し
たところ、それぞれ第2表に示すとおりであった。
The relative density and bending strength of the ceramics sintered body were measured and found to be as shown in Table 2.

なお上述の実施例1〜98は、ニッケルNiおよびカーボン
ブラックCの混合物2.5〜25重量%に対しホウ化チタンT
iB2を75〜97.5重量%だけ配合し、かつニッケルNiおよ
びカーボンブラックCとの配合比を重量比で14:0.2〜5
として作成されたセラミックス配合物に関してのみ実行
されたが、ニッケルNiおよびカーボンブラックCの混合
物1〜25重量%に対しホウ化チタンを75〜99重量%だけ
配合し、かつニッケルNiおよびカーボンブラックCとの
配合比を重量比で14:0.1〜10として作成されたせセラミ
ックス配合物についても良好な結果が得られている。
The above Examples 1 to 98 are based on 2.5 to 25% by weight of a mixture of nickel Ni and carbon black C and titanium boride T
iB 2 is blended in an amount of 75 to 97.5% by weight, and the blending ratio of nickel Ni and carbon black C is 14: 0.2 to 5 by weight.
Was carried out only with respect to the ceramic composition prepared as, but with 75 to 99% by weight of titanium boride and 1 to 25% by weight of the mixture of nickel Ni and carbon black C, and nickel nickel and carbon black C. Good results have also been obtained with a ceramics composition prepared by setting the composition ratio of 14: 0.1 to 10 by weight.

(3)発明の効果 上述より明らかなように本発明にかかるホウ化チタンセ
ラミックス焼結体は、 ニッケルのホウ化物と炭化チタンとの混合固溶したマト
リックス層が、ホウ化チタン粒子の間に配置されてい
て、ホウ化チタン粒子が平均粒径0.5〜8μm、最大粒
径12μm以下であり、ホウ化チタン粒子同志が実質的に
隣り合うホウ化チタン粒子と接触していない構成にし てなるので、 (i)ホウ化チタンTiB2粒子間のマトリックス層に空孔
が発生することを十分に抑制できる効果 を有し、ひいては (ii)高密度および高強度とできる効果を有する。
(3) Effects of the Invention As is clear from the above, in the titanium boride ceramics sintered body according to the present invention, the matrix layer in which nickel boride and titanium carbide are mixed and solid-disposed is arranged between the titanium boride particles. However, since the titanium boride particles have an average particle size of 0.5 to 8 μm and a maximum particle size of 12 μm or less, and the titanium boride particles are not in contact with the adjacent titanium boride particles, (I) It has the effect of being able to sufficiently suppress the generation of voids in the matrix layer between titanium boride TiB 2 particles, and (ii) has the effect of achieving high density and high strength.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明にかかるホウ化チタンセラミックス焼結
体の一実施例を示す拡大断面図、第2図は第1図実施例
の研磨処理後した外表面の組織を示す光学顕微鏡写真の
模写図、第3図は第1図実施例の破断面の組織を示す走
査型電子顕微鏡写真の模写図、第4図は第1図実施例の
エッチング処理した外表面の組織を示す光学顕微鏡写真
の模写図、第5図は第1図実施例のエッチング処理した
外表面の組織を示す走査型電子顕微鏡写真の模写図、第
6図は第1図実施例のX線回折分析の結果を示すグラフ
図、第7図は比較例1として示したホウ化チタンセラミ
ックス焼結体の破断面の組織を示す走査型電子顕微鏡写
真の模写図である。10 ……ホウ化チタンセラミックス焼結体 20……ホウ化チタン粒子 21……粒界相 30……マトリックス層
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing an embodiment of a titanium boride ceramics sintered body according to the present invention, and FIG. 2 is a reproduction of an optical micrograph showing the structure of the outer surface after the polishing treatment of the embodiment of FIG. FIG. 3 is a copy of a scanning electron microscope photograph showing the structure of the fracture surface of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 4 is an optical microscope photograph showing the structure of the etched outer surface of the embodiment of FIG. FIG. 5 is a copy diagram of a scanning electron micrograph showing the texture of the outer surface of the embodiment of FIG. 1 which has been subjected to etching treatment, and FIG. 6 is a graph showing the results of the X-ray diffraction analysis of the embodiment of FIG. FIG. 7 and FIG. 7 are copying diagrams of scanning electron micrographs showing the structure of the fracture surface of the titanium boride ceramics sintered body shown as Comparative Example 1. 10 …… Titanium boride ceramics sintered body 20 …… Titanium boride particles 21 …… Grain boundary phase 30 …… Matrix layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長島 秀夫 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社中央研究所内 (72)発明者 松下 純一 愛知県名古屋市港区築三町1丁目11番地 株式会社エス・ティー・ケー・セラミック ス研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−42578(JP,A) 特開 平1−172273(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Hideo Nagashima 30 Soya, Hadano City, Kanagawa Central Research Laboratory, Toshiba Ceramics Co., Ltd. (56) References JP 57-42578 (JP, A) JP 1-172273 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ニッケルのホウ化物と炭化チタンとの混合
固溶したマトリックス層が、ホウ化チタン粒子の間に配
置され、該ホウ化チタン粒子が平均粒径0.5〜8μm、
最大粒径12μm以下であり、ホウ化チタン粒子同志が実
質的に隣合うホウ化チタン粒子と接触していないことを
特徴とするホウ化チタンセラミックス焼結体。
1. A matrix layer in which nickel boride and titanium carbide are mixed and solid-dissolved is arranged between titanium boride particles, and the titanium boride particles have an average particle size of 0.5 to 8 μm.
A titanium boride ceramics sintered body having a maximum particle size of 12 μm or less, wherein titanium boride particles are not in contact with substantially adjacent titanium boride particles.
【請求項2】95%以上の相対密度を有してなることを特
徴とする請求項第1項に記載のホウ化チタンセラミック
ス焼結体。
2. The titanium boride ceramics sintered body according to claim 1, which has a relative density of 95% or more.
【請求項3】無加圧状態で焼結してなることを特徴とす
る請求項第1項もしくは第2項に記載のホウ化チタンセ
ラミックス焼結体。
3. The titanium boride ceramics sintered body according to claim 1, which is obtained by sintering in a non-pressurized state.
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US07/629,025 US5158913A (en) 1987-02-20 1990-12-18 Metal boride ceramic material

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JPS5837274B2 (en) * 1980-08-26 1983-08-15 工業技術院長 High strength composite sintered material
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