品川技報 2019 №62 抜刷

品川ファインセラミックス株式会社「窒化ケイ素/窒化ホウ素複合セラミックスの耐食性改善とアトマイズノズルへの適用」
Shinagawa Fine Ceramics Co., Ltd.
“Improvement in Corrosion Resistance of Silicon
Nitride / Boron Nitride Composite Ceramics andApplication to Atomizing Spray Nozzle”
大

塚

展

浩

Nobuhiro OTSUKA

14

牧

谷

敦

Atsushi MAKIYA

Vol. 62   2019

Shinagawa Technical Report

品川ファインセラミックス株式会社「窒化ケイ素/窒化ホウ素複合セラミックスの耐食性改善とアトマイズノズルへの適用」
Shinagawa Fine Ceramics Co., Ltd.
“Improvement in Corrosion Resistance of Silicon Nitride / Boron Nitride
Composite Ceramics and Application to Atomizing Spray Nozzle”
大

塚
展
浩＊１
Nobuhiro OTSUKA
要

牧

谷
敦＊２
Atsushi MAKIYA

旨

当社は，アトマイズノズルとして，窒化珪素（Si3N4）と窒化ホウ素（h‑BN）の複合セラミックス（SNB）の適用を提案している。SNBは，h‑BN（以下，BNと称す）に由来する優れた耐熱衝撃性を有し，混合比率を変えることで特性を自由にコントロールすることができる。
このSNBにジルコニア（ZrO2）を添加することで，金属に対する耐食性が向上し，アトマイズ
ノズルとして使用時に発生する溶損を低減することが可能になる。
また，ジルコニアに変えて窒化物Xを使用した場合，ジルコニア添加時と同等の耐食性を示す上，アトマイズノズル使用時にノズルの下端部（溶融金属の出口部分）に金属が付着し発生する「つらら」を低減させる効果が期待できる。

Abstract
Shinagawa Fine Ceramics Co., Ltd (SIFCE) have been recommending SNB, which is a composite
ceramic material consisting of silicon nitride (Si3 N4) and boron nitride (h‑BN), as a material for
metal atomizing spray nozzles.
SNB has excellent thermal shock resistance depending on the property of h‑BN, and it ispossible to control the characteristics by changing the amount of h-BN.
By adding zirconia (ZrO2) to SNB, corrosion resistance against molten metal is improved, and it
is possible to reduce the corrosion damage during use as an atomizing nozzle.
In the case of using nitride X instead of zirconia, the corrosion resistance is equivalent. Also, it isexpected that the occurrence of ＂icicle＂ where the metal adheres to the lower end position (outlet
position of molten metal) of the nozzle during atomization is reduced.

1.

1. はじめにIntroduction

Fine metallic powder has been used as a raw
material for powder metallurgy.

金属微粉末は，古くから粉末冶金用原料として用いられ，特に高純度で微細な貴金属粉末は，半＊１ 品川ファインセラミックス株式会社 岡山事業所 Okayama Works, Shinagawa Fine Ceramics Co., Ltd.
＊２ 品川ファインセラミックス株式会社 岡山事業所 開発室長 Assistant Manager, Okayama Works, Shinagawa Fine Ceramics

Co., Ltd.

－－Shinagawa Technical ReportVol. 62   2019

High purity and ﬁne precious metal powder
is utilized as a target material for forming ﬁne
wiring in semiconductor devices. In recent
years, it has also gained attention as a raw
material for three-dimensional metal molding 1).
It is important that the ﬁne metal powders
as the starting materials for various application have ﬁne, uniform particle size and highpurity.
Fine metallic powders are produced by anatomization method. With this method, metal ismelted in a crucible, sprayed from a nozzle madeof heat-resistant ceramics, and rapidly solidiﬁed.
The particle size of the ﬁne metallic powders
depends on the diameter of the ceramic nozzle.
But there is a technical problem of the nozzle
itself being subject to corrosion from the molten
metal during use, the diameter is enlarged, andthe desired powder particle size is not obtained.
Therefore, the atomizing nozzles are required
to have high corrosion resistance against molten
metal.
Atomizing nozzles are also required to haveboth thermal shock resistance because they areused at high temperatures, and non-wettability
to molten metal in order to form ﬁne droplets.
Therefore, we have been oﬀered silicon nitride/ boron nitride composite ceramics (SNB) as an
atomizing spray nozzle material (Fig. 1). This
material can satisfy the required strength andthermal shock resistance by proper combinationof silicon nitride and boron nitride 2). In addition,it has been well accepted by users as a material which has a non-wetting with molten metal
property and is easy to handle.
Suppression at nozzle diameter expansion
due to corrosion by molten metal was still insufﬁcient.
Alumina and zirconia are known to havehigh resistance to molten metal. In particular,
zirconia has excellent corrosion resistance tomolten metals other than alkali and alkaline

導体デバイスの微細配線形成のためのターゲット
材に活用されている。近年では，三次元金属造形用の原料としても注目を集めている1)。
各用途の出発原料となる金属微粉末は，微細で均一な粒径であること，高純度であることが重要である。
金属微粉末はアトマイズ法と呼ばれる溶融金属を噴霧・凝固させる方法により製造されている。
この方法は，金属を坩堝中で溶融し，耐熱セラミッ
クス製のノズルから噴霧し急速凝固するものである。金属粉末の粒径はセラミックスノズルの口径に依存するが，ノズル自体は使用中に溶融金属からの侵食を受けて口径が拡大し，狙いとする粉末
粒径にならないという技術課題が存在する。その為，アトマイズノズルには溶融金属に対する高い耐食性が要求されている。
一方で，アトマイズノズルは，高温で使用するため耐熱衝撃性と，微細な液滴形成のため溶融金属に対する難濡れ性も求められている。そこで，
当社はアトマイズノズル用材料として窒化ケイ素/窒化ホウ素複合セラミックス（SNB）を提案してきた（Fig.1）。本材料は，窒化ケイ素と窒化ホ
ウ素の最適な複合化により，要求された強度及び耐熱衝撃性を満足することが出来る2)。また，溶融金属に対して濡れ難く，取り扱い易い材料としてユーザーから好評であるが，溶融金属侵食による
ノズル口径拡大については課題が残っていた。

Fig. 1

SNB products.

－－Vol. 62   2019

Shinagawa Technical Reportearth metals3). It is also known that nitrides are
excellent in non-wettability with molten metal.
This paper reports the results of studies on
SNB with zirconia added (SNBZ) and SNB withnitride X added (SNBX) for improving the corrosion resistance of the atomizing nozzle.

セラミックスの溶融金属に対する耐食性は，ア
ルミナとジルコニアが高い耐食性を示すことが知られており，特にジルコニアは，アルカリ及びア
ルカリ土類金属以外の溶融金属に対して，優れた耐食性を有する3)。また，窒化物は溶融金属に対して優れた難濡れ性を示すことが知られている。
本報告では，アトマイズノズルの耐食性改善を目的として，ジルコニアを添加したSNB（SNBZ）
及び窒化物Xを添加したSNB（SNBX）について検討した結果について報告する。
2.

試料作製及び評価方法
本報告に用いた全ての試料は，次の手順で調製した。所定配合に調合した原料混合粉体に溶媒，
バインダ－を添加し，ボールミルで混合した。得られたスラリーは乾燥後，CIP成形した。成形体
は脱脂後窒素雰囲気中で焼成を行い，所定形状に機械加工した。また，BN添加量は25mass%で固定し，ジルコニアおよび窒化物Xの添加量を 0 ，0.75α，α，1.5α，2α，2.5α，3αmass%と変化させた。
密度及び開気孔率測定はJIS R 1634により行い，強度はJIS R 1601の 3 点曲げ試験により評価した。耐熱衝撃性はJIS R 1676に準拠し，試験片に水中急冷による熱衝撃を加え，強度劣化を示さない熱衝撃温度差を求めた。
濡れ性評価は静滴法，耐食性評価は坩堝法とア
トマイズ実機評価を用いた。このうち坩堝法は，内径20mm，深さ35mmの坩堝形状とし，侵食剤にFe‑Co合金を用いて，Ar雰囲気中，1720℃×4 hの条件で溶融した。試験後，坩堝を 2 分割し，試験前後の断面積変化量を計測した。比較評価には，
添加量 0 mass%の試料の侵食面積を100とする侵
食指数を用いた。
3.

SNBセラミックスへのジルコニア添加効果（SNBZ）
Table 1に得られたSNBZ焼結体の材料特性を示す。ジルコニア添加の増加と共にかさ密度は増加するが，開気孔率が増加し曲げ強度は低下した。
ジルコニアの添加による気孔率増加は，焼結時に

－－

2.

Sample Preparation and Evaluation
MethodAll the samples used in this study wereprepared by the following procedure. The
solvent and the binder were added to the raw
powder blended to a predetermined amount,and mixed by a ball mill. The slurry was dried
and then CIP molded. The molded body wasﬁred in a nitrogen atmosphere after degreasing
and machined into a predetermined shape. The
amount of h‑BN added was ﬁxed at 25 masspercent, and the addition amounts of zirconia
and nitride X were changed to 0, 0.75α, α,1.5α, 2α, 2.5α, 3α mass percent.
The density and the open porosity were measured according to JIS R 1634, and the strength
was evaluated by the three-point bending test
in JIS R 1601. The thermal shock resistanceconformed to JIS R 1676. The test piece wassubjected to thermal shock by rapid quenchingin water to obtain a temperature diﬀerence that
did not show strength deterioration.
For the wettability evaluation, the stationary
droplet method was applied. The corrosion
resistance evaluation was performed by the
crucible method and actual atomization equipment. In the crucible method, a crucible with an
inner diameter of 20 mm and depth of 35 mm
was used. A Fe‑Co alloy was used as the corrosive agent and melted in an Ar atmosphere at1720 ℃ × 4 h. Thereafter, the crucible was cut
into two, and the change in the cross-sectional
area was measured before and after the test.
As a comparative evaluation, a corrosion index
was used, assuming that the corrosion area ofShinagawa Technical ReportVol. 62   2019

Table 1

Material properties of ZrO2 added SNB

ZrO2

BN

Bulk density

Open porosity

Flexural strength

Thermal Shockresistance ΔTc

mass%

mass%

g･cm-3

%

MPa

K

0

25

1.95

23

127

850

0.75α

25

1.92

32

92

850

α

25

1.98

35

83

750

1.5α

25

2.05

34

67

700

2α

25

2.12

37

53

700

2.5α

25

2.23

37

41

550

3α

25

2.33

34

34

550

Fig. 2

Post corrosion test cut section.

the sample with an addition amount of 0 masspercent was 100.

おけるジルコニアと窒化ケイ素の化学反応が原因と考えられる。Weissらは，1600℃を超えるとジルコニアと窒化ケイ素の反応が，下記の反応式に

3.

従って進行することを報告している4)。
6ZrO2 + 4Si3N4 ⇔ 6ZrN + 12SiO(g) + 5N2(g)Effect of Adding Zirconia to SNB
Ceramics (SNBZ)

Table 1 shows the material properties of
SNBZ. The bulk density increased with theincrease in zirconia content, but the open
porosity increased and the bending strength
decreased. The increase in porosity accompanying the increase in the amount of zirconia isconsidered to be due to the chemical reaction
between zirconia and silicon nitride during
sintering. Weiss et al. have reported that thereaction of zirconia and silicon nitride proceeds
according to the following reaction equation
when the temperature exceeds 1600 ℃ 4).

つまり，ジルコニア粒子と窒化ケイ素粒子の接触界面で窒化ケイ素が分解し，SiOとN2の気体が生じる。これにより窒化ジルコニウムが生成すると共に，窒化ケイ素が消失する為，気孔率が増加したと考える。
ま た， 耐 熱 衝 撃 性 は， ジ ル コ ニ ア 添 加 量 が0 mass%ではΔTc = 850℃であったが，1.5αmass%
ではΔTc ＝700℃，2.5αmass%ではΔTc = 550℃まで低下した。これらの結果より，機械的強度と耐熱衝撃性維持の観点から，ジルコニア添加量は2αmass%以下が好適である。
Fig.2に侵食剤にFe‑Coを用いた坩堝法による

6ZrO2 + 4Si3 N4 ⇔ 6ZrN + 12SiO(g) + 5N2(g)

耐食試験の結果を示す。何れの試料も合金によるThat is, the silicon nitride is decomposed－－Vol. 62   2019

Shinagawa Technical Report

Fig. 4

Fig. 3at the contact interface between the zirconia
particles and silicon nitride particles, and SiO
gas and N2 gas are generated. By this reaction,
zirconium nitride is formed and silicon nitride
disappears. As a result, the porosity may be
increased.
The thermal shock resistance was ΔＴc = 850 ℃
when the addition amount of zirconia was
0 mass percent. But decreased to ΔＴc ＝ 700 ℃
at 1.5α mass percent and ΔＴc = 550 ℃ at 2.5αmass percent. From these results, from theviewpoint of mechanical strength and thermal
shock resistance, the amount of zirconia addedis preferably 2α mass percent or less.
Fig. 2 shows the results of the corrosion testby the crucible method using Fe‑Co as the
corrosion agent. All the samples were corroded
due to corrosion by the alloy, but the melted
amount decreased with the increase in zirconia
addition content.
Fig. 3 shows the element distribution at thealloy / sample interface. The Si content in theinterfacial reaction phase for both zirconia 0mass percent and 0.75α mass percent sample
decreased. On the other hand, in the zirconia
0.75α mass percent sample, the existence of Zr
in the interface reaction phase was conﬁrmed.
According to this element distribution, since Zr

Element distribution of corrosion interface.

侵食を受けて溶損したが，ジルコニア添加量の増加と共に溶損量は減少した。Fig.3に合金/試料
界面の元素分布を示す。ジルコニア 0 mass%，
0.75αmass%の試料ともに界面反応相においてSi
濃度が減少した。一方，ジルコニア0.75αmass%では，界面反応相においてZrの濃縮が確認された。
このことから，SNBZはジルコニア添加により，耐食性の高いZr濃縮相が形成される為，Fe‑Co合金に対する耐食性を高めた可能性がある。
Fig.4にジルコニア添加量と侵食指数の関係を示す。侵食指数は，ジルコニア含有量増加と共に低下し，耐食性が向上した。但し，ジルコニア添
加量1.5αmass%未満では，急激に耐食性は向上す
るが，1.5αmass%以上ではその変化は僅かであった。
4.

Index of corrosion by Fe-Co.

アトマイズ実機評価
耐熱衝撃性や材料強度の観点からジルコニア

含有量は2αmass%以下が， 耐食性の観点から
1.5αmass%以上がそれぞれ好適であることが分かった。これより，ジルコニア添加量0.75αmass%－－Shinagawa Technical ReportVol. 62   2019

concentrated phase having high corrosion resistance is formed by the addition of zirconia in
SNBZ, the corrosion resistance to Fe‑Co alloy
may be enhanced.
Fig. 4 shows the relationship between zirconia addition amount and corrosion index. The
corrosion index decreased with the increasein zirconia content, and corrosion resistance
improved. When the addition amount of zirconia
is less than 1.5α mass percent, the corrosion
resistance abruptly improves, but at 1.5α masspercent or more the change was small.
Fig. 5Photomicrographs of nozzle before andafter actual use.

Fig. 6

Element distribution of nozzle before and after actual use.

－－

Vol. 62   2019

Shinagawa Technical Reportと1.5αmass%のアトマイズノズルを作製し実機4.

評価を行った。

From the viewpoint of thermal shock andmaterial strength, it was found that a zirconia
content of 2α mass percent or less, and fromthe viewpoint of corrosion resistance, 1.5α masspercent or more is preferable. From this result,atomization nozzles with zirconia contents of
0.75α mass percent and 1.5α mass percent
were prepared and evaluated with an actualmachine.
Fig. 5 shows a cross-section images of 0.75αmass percent and 1.5α mass percent nozzle
before and after use in an actual machine. Inner
diameter expansion due to corrosion occurredwith 0.75α mass percent, whereas the changeof 1.5α mass percent was slight. The element
distribution of the corroded part cross-section isshown in Fig. 6. In the vicinity of the alloy reaction layer, Si concentration and N concentration
decreased due to the disappearance of silicon
nitride, but the concentration change was foundto be extremely smaller for 1.5α mass percent
than for 0.75α mass percent.
From the above, it was conﬁrmed that thecorrosion resistance was improved by adding
zirconia, and the expansion of the inner diameter could be suppressed even when used in
actual equipment. However, when spraying forlong periods, molten steel ＂icicles＂ adhered near
the outlet of the nozzle. When this occurs, thequality of the ﬁne metal powder decreases, so
the prevention of ＂icicles＂ has become a new
problem in practical use.

Fig.5に0.75αmass%品と1.5αmass%品の実機使用前後のノズル断面像を示す。0.75αmass%品は浸食による内径拡大が生じているのに対して，
1.5αmass%品の変化は僅かであった。浸食部断面の元素分布をFig.6に示す。合金反応層近傍では窒化ケイ素の消失によりSi濃度，N濃度が減少するが，ジルコニア含有量0.75αmass%品よりも1.5αmass%品は濃度変化が極めて少ないことが確認出来た。
以上の事から，ジルコニアの添加により耐食性は改善され，実機使用においても内径拡大を抑制できることを確認した。しかしながら，長時間の噴霧を行うとノズルの出口付近に溶融金属が付着する「つらら」を発生するこが判明。これが製品に混入すると金属微粉末の品質が低下することから，「つらら」解消が実用上での新たな課題となった。
5.

SNBセラミックスへの窒化物X添加効果（SNBX）

5. 1

Actual Evaluation of Atomization

窒化物X添加系評価

長時間の噴霧が可能なアトマイズノズルは，溶融金属に対する高耐食性を有することに加えて，前述の「つらら」を生じない難濡れ性を具備することが望ましい。一般的にジルコニアは酸化物で有る為，溶融金属に対する濡れ性が高い。一方，窒化物は酸化物よりも難濡れ性を有する。そこで，ジルコニアに代わる添加物として窒化物Xに着目し，その添加効果について検討した。
Fig.7にSNBX(2αmass%)とSNBZ(1.5αmass%)の金属濡れ性評価結果を示す。Fe‑Co合金の静滴は，SNBZよりもSNBXにおいて，球体に近く，

5.

セラミックスとの接触面積も小さい。このことか
ら，SNBZよりもSNBXはFe‑Co合金に対し難濡

Effect of Adding Nitride X to SNB
Ceramics (SNBX)

5. 1 Evaluation of addition of nitride X
In order to use the atomization nozzle for along time, in addition to having high corrosion
resistance against molten metal, it is desirable
to have non-wetting so as not to generate

れ性であることが判明した。SNBXを適用すれば「つらら」の形成を抑制するノズルを作製できる可能性が高い。
Table 2に窒化物Xを添加したSNBXの材料特性を示す。SNBXは窒化物X添加量の増加と共に密－－Shinagawa Technical Report

Fig. 7Vol. 62   2019＂icicles＂. Zirconia is an oxide. Oxides are generally highly wettable with molten metal. On
the other hand, nitrides are harder to wet thanoxides. Therefore, we focused on nitride X as
an additive to replace zirconia and examinedthe eﬀect of adding it.
Fig. 7 shows the metal wettability evaluation
results of SNBX (2α mass percent) and SNBZ
(1.5α mass percent). The static droplet of the
Fe‑Co alloy is closer to the sphere at the SNBX
than in the case of the SNBZ, and the contact
area with the ceramics is also small. These
results prove that SNBX is superior to SNBZ
in non-wetting property for the Fe‑Co alloy. By
using SNBX, there is a high possibility of producing a nozzle that suppress the occurrence of＂icicles＂.
Table 2 shows the material properties of
SNBX with nitride X added. SNBX decreased
density and bending strength and increased
open porosity as the amount of nitride X addition
increased. Especially, when α mass percent wasadded, the bending strength became 50 MPa or
less, and further addition of 3α mass percent
drops to 20 MPa. The result suggests that theaddition of nitride X inhibits the densiﬁcationof SNBX. In addition, the addition of nitride X
reduced the thermal shock resistance (ΔTc ) of
SNBX, ΔTc = 600 ℃ with the addition of 0.75αmass percent, ΔTc = 550 ℃ with the addition

Metal wetting comparison of ZrO2 content
1.5α mass percent product and nitride X
content 2α mass percent product.

度と曲げ強度が低下し，開気孔率が増加した。特にαmass%の添加で曲げ強度は50MPa以下となり，更に3αmass%の添加では20MPaまで低下する。この結果は，窒化物Xの添加がSNBXの緻密化を阻害することを示唆している。また，窒化物Xの添加によりSNBXの耐熱衝撃性（ΔTc ）は低下
し，0.75αmass%の添加でΔTc = 600℃，αmass%の添加でΔTc = 550℃となった。このことから，
この窒化物Xの添加は，SNBXの難濡れ性を高めるが，一方で耐熱衝撃材料として重要な材料強度
や耐熱衝撃性を低下させることが判明した。
Fig.8に侵食剤にFe‑Coを用いた坩堝法による耐食試験の結果を示す。比較のため同様に計測したSNBZの結果も付記した。SNBXへの窒化物X添
加量が増すと，侵食指数が低下し耐食性は向上した。特に2αmass%では，SNBZと同等の高い耐食性を示した。しかし，添加量が2.5αmass%を超えると，侵食指数は上昇し耐食性は低下した。これは，窒化物Xの過剰添加により気孔率が増加した

Table 2

Additive amount of nitride and material properties

Nitride X

BN

Bulk density

Open porosity

Flexural strength

Thermal Shockresistance ΔTc

mass%

mass%

g･cm-3

%

MPa

K

0.75α

25

1.95

29

104

600

α

25

1.84

30

47

550

1.5α

25

1.84

32

31

550

2α

25

1.83

31

30

550

2.5α

25

1.86

35

32

500

3α

25

1.86

36

20

500

－－

Vol. 62   2019

Fig. 8

Shinagawa Technical Report

Relationship between nitride X content andcorrosion index.

為，溶融金属が気孔内部に侵入し，侵食が容易に進行するものと考える。
5. 2

SNBXセラミックスへの焼結助剤添加効果

SNBXに高耐食性と難濡れ性を付与するために，窒化物Xは2αmass%以上添加することが望ま
しいが，アトマイズノズルとして実用化する上では，材料強度や耐熱衝撃性を更に高める必要がある。そこで，この窒化物Xに適切な焼結助剤を選定し，窒化物Xの2αmass%添加系の焼結促進について検討した。
Fig.9にSNBX（2αmass%）に加えた助剤添加
量（0 ～ 4βmass%）とかさ密度および曲げ強度の関係を示す。助剤添加量の増加と共にかさ密度は向上し，2βmass%以上の添加において，かさ密度は1.90g･cm‑3以上となり，曲げ強度は70MPa以上まで改善した。残念ながら，焼結助剤添加による耐熱衝撃性の改善は認められなかったが，実用上必要なΔTc = 550℃を維持することが出来た。
以上を総合すると，SNBXへの焼結助剤の添加
量は2βmass%程度が妥当と思われる。今回開発した材料については，アトマイズノズルを試作し，実機評価を進めている。

－－of α mass percent. From this fact, it was
found that the addition of nitride X enhances
the non-wetting property of SNBX, but on theother hand, it lowers the material strength andthermal shock resistance which are important
as a thermal shock resistant material.
Fig. 8 shows the results of the corrosion
test by the crucible method using Fe‑Co asa corrosion agent. For comparison, the resultsof SNBZ measured in the same way are also
added. As the amount of nitride X added to
SNBX increased, the corrosion index decreased
and corrosion resistance improved. Especially
2α mass percent showed high corrosion resistance equivalent to SNBZ. However, when the
addition amount exceeded 2.5α mass percent,
the corrosion index increased and the corrosion
resistance decreased. It is considered that since
the porosity increased due to the excessive
addition of nitride X, molten metal intruded
into the inside of the pores and corrosion easily
progressed.
5. 2 Effect of sintering aid addition to
SNBX ceramics
In order to give high corrosion resistanceand non-wettability to SNBX, it is preferable
to add 2α mass percent or more of nitride X.
However, in order to put it into practical use as
an atomizing nozzle, it is necessary to further
enhance material strength and thermal shock
resistance. Therefore, an appropriate sintering
aid was investigated for nitride X in 2α masspercent addition of nitride X.
Fig. 9 shows the relationship between theamount of sintering aid (0 mass percent to
4β mass percent) added to SNBX (2α masspercent) and the bulk density, bending strength.
The bulk density increased with an increasein the amount of sintering aid. When 2β masspercent or more was added, the bulk density
increased to 1.90 g･cm‑3 or more and the bending strength improved to 70 MPa or more.

Shinagawa Technical ReportVol. 62   2019

Unfortunately, although improvement of thermal
shock resistance by addition of sintering aid
was not observed, it was possible to maintain
ΔＴc = 550 ℃, which is necessary for practicaluse.
Taken together, it seems appropriate thatthe amount of sintering aid added to SNBX isabout 2β mass percent. Regarding the materials developed this time, we made the prototype
atomizing nozzles and we are presently evaluating actual equipment.
Fig. 96.

Relationship between sintering aid amount,bulk density and bending strength.

まとめ
当社は，優れた耐熱衝撃性を有するSNBセラ

ミックスを各種耐熱部材として提供してきた。本報では，アトマイズノズルへの適用をターゲットにして，ジルコニアおよび窒化物Xを添加することによるSNB材料の耐食性改良を試みた。
(1)SNBセラミックスにジルコニアを添加することにより，SNBセラミックスの耐熱衝撃性を維持したまま，Fe‑Co合金に対する耐食性を向上させることができた。
(2)SNBセラミックスに窒化物Xと焼結助剤を加えることで，Fe‑Co合金に対する高耐食性に加え，低濡れ性を実現し，アトマイズ実機で発生6.

Summary

We have been providing SNB ceramics asheat-resistant materials, which show excellent
thermal shock resistance. In this paper, we
tried to improve the corrosion resistance of
SNB material by adding zirconia and nitride X,
targeting application to atomizing nozzles.
(1) By adding zirconia to SNB ceramics, corrosion resistance to Fe‑Co alloy could be
improved while maintaining the thermal
shock resistance of SNB ceramics.
(2) By adding nitride X and the sintering aid
to SNB ceramics, realizing high corrosion resistance to Fe‑Co alloy, as well as
non-wetting property, suppressing ＂icicles＂
generated in actual atomizing machines ishighly anticipated.

する「つらら」を抑えることも大いに期待できる。

References
1 ) A. Yanagitani : The Special Steel, 65 2‑5 (2016).
2 ) A. Makiya, M. Yoshikawa and K. Sasaki : Shinagawa Technical Report, [56] 125‑129 (2013).
3 ) K. Komeya and K. Nishida : Boshoku Gijyutu, 35 [11] 646‑655 (1986).
4 ) J. Weiss, L.J. Gauckler, H.L. Lukas, G. Petzow, and T.Y. Tien : J. Mater. Sci., 16, 2997‑3005 (1981).

－ 10 －