氮化矽燒結體及使用其的滑動部件的製作方法

2023-05-18 14:28:11 3

專利名稱：：氮化矽燒結體及使用其的滑動部件的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種氮化矽燒結體及使用其的滑動部件。
背景技術：
：滑動部件在例如軸承部件、用於軋制的各種巻材、壓縮機用葉片、燃氣輪機葉片、凸輪滾柱這樣的發動機零件等各種領域中使用。這樣的滑動部件使用的是輕量而又高強度的陶瓷材料。特別地，由於氮化矽燒結體在機械強度和耐磨損性方面優良，因此被應用於軸承滾珠等軸承部件。針對使用氮化矽燒結體的軸承滾珠等軸承部件，曾提出了例如通過燒結體組成(燒結助劑的種類和添加量)的控制、燒結體中的各助劑成分的形態控制、製造工序的控制等來提高以機械強度和滾動壽命為代表的耐磨損性等的方案(參照專利文獻1、2)。在專利文獻1中記載了通過含有平均粒徑為0.1ym以下的TiN粒子來提高耐磨損性的氮化矽燒結體。在專利文獻2中記載了包含TiN和TiCN中的至少一方作為Ti化合物的氮化矽燒結體。在具有HDD和DVD等碟片介質的電子設備中，利用主軸電動機這樣的旋轉驅動裝置使轉軸高速旋轉，使安裝在該轉軸上的各種碟片起作用。有人嘗試在高速旋轉的轉軸的軸承中應用輕量且耐磨損性等優良的氮化矽燒結體制的軸承滾珠。然而，在以往的氮化矽燒結體制軸承滾珠用於例如像5000rpm以上那樣高速旋轉的轉軸的軸承時，存在滾動壽命的偏差大的難點。因此，並非已經充分滿足可靠性和耐久性。專利文獻1:日本專利特開2004—002067號公報專利文獻2:日本專利特開2006—036554號公報
發明內容本發明的目的在於提供一種通過降低以滾動壽命為代表的滑動特性的偏差、能以較好的再現性提高耐久性和可靠性的氮化矽燒結體及使用該氮化矽燒結體的滑動部件。本發明所涉及的氮化矽燒結體是一種含有氮化矽粒子以及2質量％以上而15質量％以下的燒結助劑成分的氮化矽燒結體，其特徵在於，上述氮化矽粒子在上述氮化矽燒結體的結晶組織內具有面積比為50%以上的、長徑(L)為10"m以下且長徑(L)與短徑(S)之比(L/S)為5以上的針狀晶粒。本發明所涉及的滑動部件包括氮化矽燒結體，該氮化矽燒結體含有氮化矽粒子以及2質量％以上而15質量％以下的燒結助劑成分，上述滑動部件的特徵在於，上述氮化矽粒子在上述氮化矽燒結體的結晶組織內具有面積比為50%以上的、長徑(L)為10ym以下且長徑(L)與短徑(S)之比(L/S)為5以上的針狀晶粒。圖1是用局部截面來表示本發明的實施方式所涉及的軸承的結構的圖。(符號說明)1軸承2軸承滾珠3內圈4外圈具體實施例方式下面，對實施本發明的實施方式進行說明。本發明的實施方式所涉及的氮化矽燒結體將氮化矽作為主要成分，並含有215質量％的燒結助劑成分。較為理想的是，燒結助劑成分包含至少稀土類元素和鋁。稀土類元素和鋁形成由例如Si—R—Al—O—N化合物(R:稀土類元素)形成的晶界相，從而促進燒結體的緻密化等。這樣，氮化矽燒結體主要由氮化矽粒子和晶界相構成。作為燒結助劑成分的稀土類元素沒有特別的限定，但較為理想的是使用釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、釤(Sm)、釹(Nd)、鏑(Dy)、鉺(Er)等鑭系稀土類元素。較為理想的是，稀土類元素的含量為16質量％。若稀土類元素的含量不到1質量％，則可能無法使氮化矽燒結體充分地緻密化。若稀土類元素的含量超過6質量％，則氮化矽燒結體中的晶界相的量過剩，因此，強度等機械特性會下降。稀土類元素以例如氧化物、氮化物、硼化物、碳化物、矽化物等形式添加。作為燒結助劑成分的鋁起到增進稀土類元素的作為燒結促進劑的功能的作用，以例如氧化鋁和氮化鋁等形式添加。較為理想的是，鋁的含量為0.56質量％。若鋁的含量不到0.5質量％，則氮化矽燒結體可能不夠緻密化。若鋁的含量超過6質量％，則不僅晶界相增加，鋁也會固溶到氮化矽晶粒中，從而熱傳導率等可能會下降。氮化矽燒結體也可包含稀土類元素和鋁以外的燒結助劑成分。較為理想的是，包含這些成分在內的燒結助劑成分的總含量為215質量％。若燒結助劑成分的總含量不到2質量％，則可能無法充分地使氮化矽燒結體緻密化。若燒結助劑成分的總含量超過15質量％，則氮化矽燒結體原有的機械強度和耐磨損性等特性可能會下降。各元素的含量在將氮化矽燒結體溶解後用ICP通過化學分析進行測定。氮化矽燒結體還可以以金屬元素的單體或金屬元素的化合物的形式包含選自鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和鉻(Cr)的至少1種金屬元素M。更為理想的是，金屬元素M是選自Ti、Hf、W和Mo的至少l種。金屬元素M以氧化物、碳化物、氮化物、矽化物、硼化物等化合物(M化合物)的形式添加至氮化矽燒結體。金屬元素M的化合物(M化合物)作為燒結助劑和機械特性的提高劑起作用。例如，通過使M化合物分散到氮化矽燒結體中，能獲得彌散強化效果。由此，能提高氮化矽燒結體的機械強度和滾動壽命。較為理想的是，金屬元素M的含量為0.015質量％。若金屬元素M的含量超過5質量％，則機械強度和滾動壽命等反而可能下降。金屬元素M的含量的下限值並非必須規定，但為了獲得有效的添加效果，較為理想的是設為0.01質量％以上。至於氮化矽燒結體的晶體結構，較為理想的是氮化矽粒子(晶粒)的e化率為95%以上。氮化矽粒子在氮化矽燒結體的結晶組織內具有面積比為50%以上的、長徑L為10ym以下且長徑L與短徑S之比(L/S)為5以上的針狀晶粒。這樣，通過使氮化矽粒子的針狀形狀統一，能提高氮化矽燒結體的緻密性。即，能降低氮化矽燒結體中存在的空隙(void)的尺寸和數量。而且，通過用L/S比(縱橫比)較大的針狀氮化矽粒子來構成氮化矽燒結體，針狀粒子纏繞在一起，從而能實現氮化矽燒結體的高強度化。氮化矽粒子的長徑L和縱橫比(L/S比)像下面這樣進行測定。首先，將氮化矽燒結體的任意四個部位的表面或截面蝕刻並使助劑成分溶出後拍攝放大相片，測定各放大相片中存在的各氮化矽粒子的長徑L和短徑S。根據它們的測定結果，求出長徑L為10um以下、縱橫比(L/S比)為5以上的針狀晶粒的面積，並計算出針狀晶粒的面積在測定面積中所佔的面積率(%)。將各測定面的面積率的平均值作為針狀晶粒的面積比(％)。較為理想的是放大相片為1000倍以上。在本實施方式的氮化矽燒結體中，無論在燒結體的哪個部位進行測定，針狀晶粒的面積比均表示同樣的值。長徑L為10ura以下、縱橫比(L/S比)為5以上的針狀氮化矽粒子有助於緻密性和強度的提高。若針狀晶粒的長徑L超過10um，則纏繞構造變得複雜，容易產生空隙，並且，以滾動壽命為代表的耐磨損性可能會下降。若針狀晶粒的縱橫比(L/S比)不到5，則可能無法充分提高強度和緻密性。因此，通過將氮化矽粒子的形狀統一成使長徑L為10nm以下、縱橫比(L/S比)為5以上的針狀晶粒的面積率達到50%以上，提高緻密性和強度，能降低以滾動壽命為代表的滑動特性的偏差。若長徑L為lOtim以下、L/S比為5以上的針狀晶粒的面積率不到50%，則氮化矽粒子的形狀的不統一會使空隙的大小和量增加。由此，氮化矽燒結體的滑動特性容易產生偏差。這樣的氮化矽燒結體無法以較好的再現性來提高耐久性和可靠性。但是，若長徑L為10nm以下、L/S比為57以上的針狀晶粒的面積率超過80%，則針狀晶粒的取向性增強，可能會產生與壓力的施加方向相應的強度偏差。由於軸承滾珠等滑動部件需要具有各向同性的特性，因此不希望存在與壓力的施加方向相應的強度偏差。較為理想的是，長徑L為lOum以下、L/S比為5以上的針狀晶粒的面積率為5070%。通過氮化矽粒子的形狀控制，能使氮化矽燒結體中存在的空隙的最大直徑成為3um以下。而且，能使空隙的數量在30X30um的範圍內成為5個以下。這樣，採用空隙的最大直徑為3um以下且空隙的數量在30X30^m的範圍內為5個以下的氮化矽燒結體，不僅能提高以滾動壽命為代表的滑動特性的值本身，還能降低滑動特性的偏差。因此，能提高使用氮化矽燒結體作為滑動部件時的耐久性和可靠性。更為理想的是，空隙的最大直徑為2wm以下。更為理想的是，在30X30um的範圍內的空隙的數量為三個以下。空隙的大小和數量可在對氮化矽燒結體的任意表面或截面實施研磨加工、磨光加工、拋光加工時，通過測定加工面上殘留的坑(相當於空隙)的大小和個數來求出。空隙的測定對任意四個部位的表面或截面實施，並用它們的平均值來表示。本實施方式的氮化矽燒結體滿足例如維式硬度Hv為13001600的硬度、斷裂韌性值為6.0MPa'in"以上的韌性、三點彎曲強度為700MPa以上的抗彎強度、以及150N/mm2以上的壓碎強度。若採用具有這種特性的氮化矽燒結體，則能提高滑動部件的耐久性和可靠性。維氏硬度表示根據由JIS一R—1610規定的測定法，在198.1N的試驗負荷下進行試驗而得到的結果。斷裂韌性值是根據由JIS—R—1607規定的IF法進行測定、並利用niihara公式進行計算而得出的。壓碎強度表示按照舊JIS標準B1501，用內向式試驗機(日文^:/只卜口y試験機)施加壓縮負載並測定破壞時的負荷而得到的結果。上述實施方式的氮化矽燒結體例如像下面這樣進行製作。首先，準備氮化矽粉末。較為理想的是，氮化矽粉末的雜質陽離子元素的含量為0.3質量％以下，氧含量為1.5質量％以下，且包含90質量X以上的a相型氮化矽。較為理想的是，氮化矽粉末的平均粒徑為0.40.6nin。對這樣的氮化矽粉末添加規定量的稀土類化合物粉末、鋁化合物粉末，並根據需要添加規定量的M化合物粉末(或金屬粉末)。較為理想的是，燒結助劑等添加劑粉末的平均粒徑為0.61.2"m。接著，一邊粉碎各粉末一邊混合。在進行粉末的粉碎、混合時，較為理想的是應用使用了直徑為O.12mm的珠的珠磨機。較為理想的是，珠磨機所使用的珠是氮化矽制的珠或氧化鋯制的珠。而球磨機使用的則是直徑為5mrn以上(例如1520min)的球(例如氧化鋁製的球)。珠磨機根據粉碎、混合中使用的介質(珠和球)的直徑而與球磨機有所區別。通過使用這樣的珠磨機一邊充分地粉碎氮化矽粉末和添加劑粉末一邊混合，可得到例如將粒徑調整為0.11.3um的原料混合粉末。較為理想的是，珠磨機的混合時間是每10kg粉末為1小時以上。但是，若珠磨機的混合時間過長，則粒子會變得過細，原料混合粉末的操作性等會下降，因此，較為理想的是，珠磨機的混合時間是每10kg粉末為5小時以下。通過使用珠磨機使原料混合粉末的粒徑細微化，能一邊提高燒結助劑的功能一邊實現均勻化。因此，能均勻地促進氮化矽粒子的粒生長，從而能以較好的再現性得到具有長徑L為10um以下、縱橫比(L/S比)為5以上的針狀晶粒的面積率佔50%以上的微觀構造的氮化矽燒結體。另外，根據需要，還可通過篩分來得到粒徑全部處在規定範圍內的原料混合粉末。在對上述原料混合粉末添加有機粘合劑或分散介質並進行混合後，應用單軸衝床、橡膠壓制、CIP(冷等靜壓)等公知的成形法成形為期望的形狀。接著，對成形體實施脫脂處理，之後在氮氣氣氛和Ar氣氛等惰性氣氛中以1600200(TC的溫度進行燒結，製成氮化矽燒結體。較為理想的是燒結時間為310小時。在燒結工序中，可應用常壓燒結、氣氛加壓燒結、加壓燒結(熱壓)、HIP(熱等靜壓)等各種燒結方法。而且，也可在常壓燒結或氣氛加壓燒結後進行HIP處理等，將多個方法加以組合。特別是將氮化矽燒結體應用於軸承滾珠這樣的軸承部件時，在常壓燒結或氣氛加壓燒結後進行HIP處理很有效。較為理想的是，HIP處理通過在100200MPa的壓力下以1600190(TC的溫度保持規定時間來進行。實施常壓燒結或氣氛加壓燒結時，較為理想的是首先在真空環境(例如0.1Pa以下的真空環境)下對成形體進行熱處理、脫氣處理，之後以800140(TC的溫度導入氮氣等。本實施方式的氮化矽燒結體適用於軸承部件、用於軋制等的各種巻材、壓縮機用葉片、燃氣輪機葉片、凸輪滾柱這樣的發動機零件等滑動部件。這些部件中，本實施方式的氮化矽燒結體特別適合軸承滾珠這樣的軸承部件(滾動體)。除了這些部件以外，上述實施方式的氮化矽燒結體還可作為加熱器蓋和切削工具等使用。作為本發明的實施方式所涉及的滑動部件，可以例舉由上述實施方式的氮化矽燒結體形成的軸承滾珠、滾筒、壓縮機用葉片、燃氣輪機葉片、凸輪滾柱等。圖1表示的是應用本發明的實施方式所涉及的軸承滾珠的軸承。圖1所示的軸承1具有由上述實施方式的氮化矽燒結體形成的多個軸承滾珠2、支撐這些軸承滾珠2的內圈3和外圈4。內圈3和外圈4相對於旋轉中心配置成同心狀。基本結構與通常的軸承一樣。較為理想的是，內圈3和外圈4使用由JIS—G—4805規定的SUJ2等軸承鋼形成，由此能實現可靠性良好的高速旋轉。在使用推力型軸承試驗機以最大接觸壓力5.9MPa、轉速1200rpm、對方材為SUJ2鋼製平板的條件測定滾動壽命時，本實施方式的軸承滾珠2具有600小時以上的滾動壽命。因此，即便在使安裝有軸承1的轉軸高速旋轉時，也能良好地維持耐久性和可靠性。這樣的軸承1適用於使轉軸高速旋轉的各種設備、例如HDD這樣的磁記錄裝置和DVD這樣的光碟裝置等電子設備。接著，對本發明的具體的實施例及其評價結果進行說明。(實施例1)準備氧含量為1.3質量％、平均粒徑為0.55ura的氮化矽粉末。在該氮化矽粉末中，作為燒結助劑，以6質量X的比例添加平均粒徑為0.7um的氧化釔粉末並以6質量％的比例添加平均粒徑為0.5um的氧化鋁粉末。將它們用使用粒徑為0.5mm的珠的珠磨機粉碎、混合。珠磨機的混合時間是每10kg粉末為1小時。測定這樣調製出的原料混合粉末的粒徑後發現，原料混合粉末的粒徑範圍為0.21.0um。粒徑是使將粉末分散在液體中的漿料經過一定直徑的雷射線，根據每個粒子遮斷雷射線時的大小進行測定的。接著，在上述原料混合粉末中添加、混合規定量的有機粘合劑，之後通過CIP法製成成形體。將所得的成形體在氣流中脫脂後，在氮氣氣氛中以1750'CX4h的條件進行常壓燒結。然後，在lOOMPa的壓力下以1700°CXlh的條件對常壓燒結體實施HIP處理。就這樣，得到所需的氮化矽燒結體。對所得的氮化矽燒結體的維式硬度、斷裂韌性值、抗彎強度進行測定。其結果是，維式硬度為1500(Hv)，斷裂韌性值為7.0MPa*m1/2。針對抗彎強度，製作100根3X4X40mm的樣品，並對這些樣品實施三點彎曲試驗。其結果是，抗彎強度的最小值為800MPa，抗彎強度的平均值為lOOOMPa。通過以上述方法測定氮化矽燒結體的微觀構造發現，長徑L為10um以下、縱橫比為5以上的針狀晶粒的面積比為50%。然後，像下面這樣測定氮化矽燒結體中的空隙的尺寸和個數。任意選擇氮化矽燒結體的兩個部位的表面和兩個部位的截面，對各面實施研磨加工、磨光加工、拋光加工。用SEM以3000倍的視野觀察各加工面，測定加工面上殘留的坑的大小(最大值)和個數。作為它們的平均值，求出空隙的最大直徑和個數。其結果是，空隙的最大直徑為lPm，在30X30um的範圍內的空隙的個數為一個。接著，測定在用SUJ2鋼製的兩片平板壓碎以相同條件製作的直徑為2ram的一個氮化矽球(軸承滾珠)時的壓碎強度和滾動壽命。軸承滾珠的表面以等級3進行表面拋光。壓碎強度為900N/mm2。滾動壽命試驗是通過使用推力型軸承試驗機使100個軸承滾珠依次在SUJ2鋼製的平板上旋轉來實施的。針對滾動壽命，以最大接觸應力5.9GPa、轉速1200rprn進行試驗，並測定到軸承滾珠的表面產生剝離為止的時間。其結果是，軸承滾珠的最短壽命時間為600小時。另外，繪製出100個軸承滾珠的壽命時間的威布爾圖(WeibullPlot)，求出威布爾模數(WeibullModulus)。壽命時間的威布爾模數為5.0，是良好的值。(實施例210)對與實施例1相同的氮化矽粉末添加燒結助劑粉末等以成為表1所示的燒結體組成，之後，與實施例1同樣地粉碎、混合，調製出各原料混合粉末。原料混合粉末的粒徑範圍分別如表l所示。在各原料混合粉末中添加、混合規定量的有機粘合劑，之後通過CIP法成形。將所得的各成形體在氣流中脫脂，之後以與實施例1相同的溫度進行常壓燒結。然後，對各燒結體實施與實施例1同樣的HIP處理，從而分別得到所需的氮化矽燒結體。與實施例1同樣地測定各氮化矽燒結體的特性。它們的結果示於表2和表3。(比較例13)除了變更各原料粉末的混合條件和HIP壓力以外，與實施例1同樣地製成氮化矽燒結體。在各原料粉末的混合中使用球磨機。與實施例1同樣地測定各氮化矽燒結體的特性。它們的結果示於表2和表3。12tableseeoriginaldocumentpage13[表3]tableseeoriginaldocumentpage14從表2和表3可知，各實施例所涉及的氮化矽燒結體的緻密性均較高，空隙的尺寸和量均被降低。而且，抗彎強度及其再現性優良。結果可知，使用各實施例所涉及的氮化矽燒結體的軸承滾珠具有優良的滾動壽命，其偏差也小。因此，能提供可靠性和耐久性優良的軸承滾珠。通過使用這些各軸承滾珠分別組裝軸承、並將其裝入電子設備用的主軸電動機進行實際試驗，實證了轉軸具有優良的高速旋轉的耐久性。(實施例1120、比較例48)對與實施例1相同的氮化矽粉末添加燒結助劑粉末等以成為表4所示的燒結體組成，之後進行粉碎、混合，調製出各原料混合粉末。在實施例U20中，與實施例l一樣，使用珠磨機來調製原料混合粉末。在比較例48中，使用球磨機來調製原料混合粉末。珠磨機和球磨機的混合時間如表5所示。測定這樣調製出的各原料混合粉末的粒徑。其結果示於表4。實施例和比較例的原料混合粉末的平均粒徑(D50)均為0.6um左右，但比較例包含20%(質量比)左右的粒徑超過1.Oum但在1.5nm以下的粒子。在各原料混合粉末中添加、混合規定量的有機粘合劑，之後應用CIP法分別製成成形體。將所得的各成形體在氣流中脫脂，之後分別以表5所示的條件進行常壓燒結。然後，以表5所示的壓力對各燒結體實施HIP處理。HIP處理的溫度和時間與實施例1同樣。就這樣，分別製成所需的氮化矽燒結體。與實施例1同樣地測定各氮化矽燒結體的特性。它們的結果示於表6和表7。tableseeoriginaldocumentpage16[表6]tableseeoriginaldocumentpage17從表6和表7可知，各實施例所涉及的氮化矽燒結體的緻密性均較高，空隙的尺寸和量均被降低。而且，抗彎強度及其再現性優良。其結果可知，使用各實施例所涉及的氮化矽燒結體的軸承滾珠具有優良的滾動壽命，其偏差也小。因此，能提供可靠性和耐久性優良的軸承滾珠。通過使用這些各軸承滾珠分別組裝軸承、並將其裝入電子設備用的主軸電動機進行實際試驗，實證了轉軸具有優良的高速旋轉的耐久性。(實施例2128、比較例914)在氮化矽粉末中添加燒結助劑粉末等以成為與實施例1相同的組成，之後與實施例1同樣地使用珠磨機進行粉碎、混合，調製出各原料混合粉末。但是，珠磨機的混合時間分別應用表8所示的時間。實施例和比較例所涉及的各原料混合粉末的粒徑範圍如表8所示。在各原料混合粉末中添加、混合規定量的有機粘合劑，之後應用CIP法分別製成成形體。將所得的各成形體在氣流中脫脂，之後分別以表8所示的條件進行常壓燒結(一次燒結)。然後，在表8所示的條件下對各燒結體實施HIP處理(二次燒結)。HIP壓力為100MPa。就這樣，分別製成所需的氮化矽燒結體。與實施例1同樣地測定各氮化矽燒結體的特性。它們的結果示於表9。[表8]tableseeoriginaldocumentpage19tableseeoriginaldocumentpage20形狀，提高了滑動特性的再現性。因此，能以較好的再現性提供耐久性和可靠性優良的氮化矽燒結體、以及由氮化矽燒結體形成的滑動部件。權利要求1.一種氮化矽燒結體，含有氮化矽粒子以及2質量％以上而15質量％以下的燒結助劑成分，其特徵在於，所述氮化矽粒子在所述氮化矽燒結體的結晶組織內具有面積比為50％以上的針狀晶粒，該針狀晶粒的長徑(L)為10μm以下且長徑(L)與短徑(S)之比(L/S)為5以上。2.如權利要求l所述的氮化矽燒結體，其特徵在於，所述氮化矽燒結體中存在的空隙的最大直徑為3ixm以下。3.如權利要求2所述的氮化矽燒結體，其特徵在於，所述空隙的數量在30X30yra的範圍內為5個以下。4.如權利要求l所述的氮化矽燒結體，其特徵在於，所述結晶組織內的所述長徑(L)為10um以下且長徑(L)與短徑(S)之比(L/S)為5以上的針狀晶粒的面積比為80%以下。5.如權利要求l所述的氮化矽燒結體，其特徵在於，作為所述燒結助劑成分，含有1質量％以上而6質量％以下的稀土類元素以及0.5質量％以上而6質量％以下的Al。6.如權利要求5所述的氮化矽燒結體，其特徵在於，還含有0.01質量％以上而5質量％以下的選自Ti、Zr、Hf、W、Mo、Ta、Nb和Cr的至少l種金屬元素，該金屬元素為單體或化合物形式。7.如權利要求5所述的氮化矽燒結體，其特徵在於，還含有0.01質量％以上而5質量％以下的選自Ti、Hf、W和Mo的至少l種金屬元素，該金屬元素為單體或化合物形式。8.如權利要求l所述的氮化矽燒結體，其特徵在於，三點彎曲試驗中的抗彎強度為700MPa以上。9.一種滑動部件，包括氮化矽燒結體，該氮化矽燒結體含有氮化矽粒子以及2質量％以上而15質量％以下的燒結助劑成分，其特徵在於，所述氮化矽粒子在所述氮化矽燒結體的結晶組織內具有面積比為50%以上的針狀晶粒，該針狀晶粒的長徑(L)為10ixra以下且長徑(L)與短徑(S)之比(L/S)為5以上。10.如權利要求9所述的滑動部件，其特徵在於，所述氮化矽燒結體的所述結晶組織內的所述長徑(U為10um以下且長徑(L)與短徑(S)之比(L/S)為5以上的針狀晶粒的面積比為80%以下。11.如權利要求9所述的滑動部件，其特徵在於，作為所述燒結助劑成分，含有1質量°/。以上而6質量％以下的稀土類元素以及0.5質量％以上而6質量％以下的Al。12.如權利要求11所述的滑動部件，其特徵在於，還含有0.01質量%以上而5質量％以下的選自Ti、Zr、Hf、W、Mo、Ta、Nb和Cr的至少1種金屬元素，該金屬元素為單體或化合物形式。13.如權利要求9所述的滑動部件，其特徵在於，所述滑動部件是軸承滾珠。14.如權利要求9所述的滑動部件，其特徵在於，在最大接觸壓力為5.9MPa、轉速為1200rpm的條件下用推力型軸承試驗機測定滾動壽命時，所述軸承滾珠具有600小時以上的滾動壽命。全文摘要氮化矽燒結體含有氮化矽粒子以及2～15質量％的燒結助劑成分。氮化矽粒子在氮化矽燒結體的結晶組織內具有面積比為50％以上的、長徑(L)為10μm以下且長徑(L)與短徑(S)之比(L/S)為5以上的針狀晶粒。氮化矽燒結體作為軸承滾珠(2)這樣的滑動部件使用。文檔編號C04B35/584GK101636366SQ20088000815公開日2010年1月27日申請日期2008年3月11日優先權日2007年3月15日發明者小鬆通泰,高尾實申請人:株式會社東芝;東芝高新材料公司