[发明专利]陶瓷粉末和氮化硼烧结材料

说明书

陶瓷粉末包含金属元素的至少氮化物或碳氮化物作为主要成分，其中所述金属元素是选自由第4族元素、第5族元素和第6族元素构成的组中的至少一种元素，颗粒的平均粒径为5μm以下，氧含量为0.3质量％以下。

技术领域

本发明涉及一种包含金属元素的氮化物和碳氮化物中的至少一者作为主要成分的陶瓷粉末，以及一种使用该陶瓷粉末的氮化硼烧结材料。

背景技术

第4族元素、第5族元素或第6族元素中的金属元素的氮化物和碳氮化物粉末被用作为导电材料用材料、用于切削工具和耐磨部件的硬质材料用原料等等。氮化物的实例是氮化钛，碳氮化物的实例是碳氮化钛。

氮化钛粉末通常通过以下方法进行制造：如日本专利待审查公开No.58-213606(专利文献1)所述，在含氮气氛中加热高纯度金属钛粉末，通过氮化反应生成氮化钛粉末；将碳源作为还原剂混合到氧化钛中，并在含氮气氛中加热该混合物，通过还原和氮化反应产生氮化钛粉末；或类似的方法。

参考文献

专利文献

专利文献1：日本专利待审查公开No.58-213606

发明内容

技术问题

然而，在上述通过使用高纯度金属钛粉末的氮化反应生产氮化钛粉末的方法中，氮化钛颗粒在氮化反应期间由于显著的发热而熔融，由此形成粗大的块体，并且所得粉末无法用于所需的应用。

此外，虽然专利文献1中描述了为防止氮化钛颗粒粗化而使氮化钛粉末的氧含量为0.5％以下，但是存在这样一种情况，即当将其用作用于硬质材料的原料时，硬质材料的强度不足。

鉴于上述情况而完成了本发明，并提供了一种新型陶瓷粉末，其包含第4族元素、第5族元素或第6族元素中的金属元素的氮化物和碳氮化物中的至少一者作为主要成分，当将其用作用于硬质材料的原料时，可以提供具有足够强度的硬质材料，本发明还提供了一种使用该陶瓷粉末的氮化硼烧结材料。

问题的解决方案

根据本发明的一个方面的陶瓷粉末包含选自由第4族元素、第5族元素或第6族元素构成的组中的金属元素的氮化物和碳氮化物中的至少一者作为主要成分，并且陶瓷粉末的平均粒径为5μm以下，氧含量为0.3质量％以下。

本发明的有益效果

本发明可以提供一种陶瓷粉末，该陶瓷粉末能够提供具有足够强度的无机化合物烧结材料。此外，本发明可以提供使用这种陶瓷粉末的高强度的氮化硼烧结材料。

具体实施方式

在下文中，将更具体地描述本发明的实施方案(以下简称为“本实施方案”)。

[陶瓷粉末]

本发明实施方案(以下也称为“本实施方案”)的陶瓷粉末包含金属元素的氮化物和碳氮化物中的至少一者作为主要成分，其中所述金属元素是选自由第4族元素、第5族元素和第6族元素构成的组中的一种或多种的元素。本实施方案的氮化物和碳氮化物不限于由单一种类的金属元素构成的情况，也可以是含有两种或更多种金属元素的固溶体。当包含两种或更多种金属元素时，至少一种金属元素是选自由第4族元素、第5族元素和第6族元素构成的组中的元素。此外，金属元素的碳氮化物不限于碳和氮的组成比为1:1的情况，只要其含有碳和氮作为构成元素即可。例如，碳和氮的组成比可以为1:0.01至0.01:1。陶瓷粉末的平均粒径为5μm以下，氧含量为0.3质量％以下。当使用平均粒径为5μm以下且氧含量为0.3质量％以下的陶瓷粉末作为硬质材料用原料时，可以制造高强度的烧结材料。

在本说明书中，陶瓷粉末的平均粒径是指以激光衍射/散射法测定的体积平均粒径。此外，在本说明书中，陶瓷粉末的氧含量是用氧分析仪(例如，由HORIBA制造的EMGA-650W)测定的值。