[发明专利]氮化硅质烧结体及使用其的耐蚀性部件、滑动构件以及制纸机械用部件

说明书

技术领域

本发明涉及氮化硅质烧结体及使用其的耐蚀性部件、滑动构件以及制纸机械用部件。

背景技术

现在，作为发动机部件、熔融金属用构件、切削工具、快堆用构件、耐磨损性构件等产业用构件使用氮化硅质烧结体。

作为这样的氮化硅质烧结体的例子，例如，在专利文献1中提出了一种由烧结体形成的内燃机用火花塞，所述烧结体以氮化硅为主成分，以氧化物换算计含有氧化钙2～15wt％、氧化镁0.01～10wt％、氧化铝0～15wt％。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－36464号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，这样的氮化硅质烧结体由于在腐蚀环境下使用，有时机械强度和破坏韧性降低。因此，需要腐蚀环境下的腐蚀少、且即使暴露于腐蚀环境下也具有高的机械特性的氮化硅质烧结体。

本发明为了解决上述那样的问题而提出，其目的在于提供腐蚀环境下的腐蚀少、即使暴露于腐蚀环境下也具有高的机械特性的氮化硅质烧结体及使用其的耐蚀性部件、滑动构件以及制纸机械用部件。

用于解决问题的手段

本发明的氮化硅质烧结体的特征在于，在作为氮化硅的结晶间的晶界相中，具有包含钙、铝和硅的氧氮化物的结晶，所述构成氧氮化物的结晶的所述钙、所述铝和所述硅中的各自的质量比率为：所述钙为1.3～32.0％、所述铝为0.1～25.0％、余量为所述硅。

本发明的耐蚀性部件、滑动构件以及制纸机械用部件的特征在于，使用所述氮化硅质烧结体而成。

发明效果

根据本发明的氮化硅质烧结体，腐蚀环境下的腐蚀少，且即使暴露于腐蚀环境下也具有高的机械特性。

另外，根据本发明的耐蚀性部件、滑动构件以及制纸机械用部件，具有腐蚀环境下的高的可靠性。

具体实施方式

本实施方式的氮化硅质烧结体以氮化硅为主晶相，在作为氮化硅的结晶间的晶界相中，具有包含钙、铝和硅的氧氮化物的结晶(以下也仅称为氧氮化物的结晶。)，构成氧氮化物的结晶的钙、铝和硅中的各自的质量比率为：钙为1.3～32.0％、铝为0.1～25.0％、余量为硅。

此处，主晶相是指，构成氮化硅质烧结体的结晶中存在比率最高的相，在利用X射线衍射装置(XRD)得到的X射线衍射图中，作为主晶相的氮化硅显示最高的峰(衍射强度的值大)。另外，晶界相是指，氮化硅质烧结体中，在作为主晶相的氮化硅的结晶之间存在的相，晶界相中，存在氮化硅以外的结晶和非晶质相。另外，上述氧氮化物的结晶是指，包含钙、铝和硅的氧化物的结晶的氧的一部分被氮取代的结晶。

并且，包含钙、铝和硅的氧化物的结晶的氧的一部分被氮取代的氧氮化物的结晶由于构成氧氮化物的结晶的各元素彼此的共价键性高、各元素彼此的键合力强，所以本实施方式的氮化硅质烧结体通过在晶界相中具有该氧氮化物的结晶，腐蚀环境下的腐蚀少。

另外，构成氧氮化物的结晶的钙、铝和硅中的各自的质量比率通过满足上述范围，即使暴露于腐蚀环境下也具有高的机械特性。具体来说，具有高的机械强度和高的破坏韧性。

需要说明的是，钙的质量比率小于1.3％或铝的质量比率小于0.1％时，机械强度和破坏韧性降低。另外，钙的质量比率大于32.0％时，机械强度降低。进一步，铝的质量比率大于25.0％时，机械强度降低，导热率也降低。

此处，氧氮化物的结晶是指，例如，在X射线衍射图中，第1峰在衍射角2θ＝30.4°～32.4°、第2峰在衍射角2θ＝51.0°～53.0°出现的氧氮化物的结晶、第1峰和第2峰均在衍射角2θ＝27.0°～29.0°出现的氧氮化物的结晶。需要说明的是，第1峰在衍射角2θ＝30.4°～32.4°、第2峰在衍射角2θ＝51.0°～53.0°出现的氧氮化物的结晶的组成式由例如Ca_X(Al_2－ySi_1+y)(O_7－yN_y)(0.032≤x≤1.3，1.073≤y≤1.996)表示。另外，第1峰和第2峰均在衍射角2θ＝27.0°～29.0°出现的氧氮化物的结晶的组成式由例如Ca_X(Al_2－ySi_2+y)(O_8－yN_y)(0.032≤x≤1.3，1.073≤y≤1.996)表示。