JPH02199063A - 炭化ケイ素焼結体の調製方法 - Google Patents
炭化ケイ素焼結体の調製方法Info
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- JPH02199063A JPH02199063A JP1257167A JP25716789A JPH02199063A JP H02199063 A JPH02199063 A JP H02199063A JP 1257167 A JP1257167 A JP 1257167A JP 25716789 A JP25716789 A JP 25716789A JP H02199063 A JPH02199063 A JP H02199063A
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、炭化ケイ素粉末、一定の金属含有焼結助剤
を充填し、そして任意的にポリシラン硬化剤を充填した
一定のポリシランの熱分解により大いに緻密化されたセ
ラミックス物体を調製することに関する。そのような大
いに緻密化されたセラミックス物体は、加圧しない（ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅｌｅｓｓ）焼結法によるかあるいは高温
圧縮焼結法により調製することができる。この発明はま
た、炭化ケイ素粉末、金属含有焼結助剤、プレセラミッ
クポリシランを含んでなり、そして任意的にポリシラン
硬化剤を含んでなる新規な組成物にも関する。これらの
組成物は、所望の形状に成形し、次いで焼結して、高密
度のセラミックスの成形体を形成することができる。本
発明の一つの利点は、生の物体が比較的大きな強度を有
し、かくして焼結前に容易に取扱うことができ、そして
所望される場合には機械加工することができることであ
る。硬化剤を含有してなるポリシランから調製された生
の物体は、焼結工程より前に硬化させることができ、そ
れにより強度が増加する。
を充填し、そして任意的にポリシラン硬化剤を充填した
一定のポリシランの熱分解により大いに緻密化されたセ
ラミックス物体を調製することに関する。そのような大
いに緻密化されたセラミックス物体は、加圧しない（ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅｌｅｓｓ）焼結法によるかあるいは高温
圧縮焼結法により調製することができる。この発明はま
た、炭化ケイ素粉末、金属含有焼結助剤、プレセラミッ
クポリシランを含んでなり、そして任意的にポリシラン
硬化剤を含んでなる新規な組成物にも関する。これらの
組成物は、所望の形状に成形し、次いで焼結して、高密
度のセラミックスの成形体を形成することができる。本
発明の一つの利点は、生の物体が比較的大きな強度を有
し、かくして焼結前に容易に取扱うことができ、そして
所望される場合には機械加工することができることであ
る。硬化剤を含有してなるポリシランから調製された生
の物体は、焼結工程より前に硬化させることができ、そ
れにより強度が増加する。
本発明は、結合剤としてポリシランを使用する加圧しな
い焼結法によって高密度セラミックス製品を提供する。
い焼結法によって高密度セラミックス製品を提供する。
一般に、高密度セラミックス材料は大きな強度を有する
。
。
この発明は、炭化ケイ素の焼結体を調製する方法に関し
、そしてこの方法は、（ａ）（ｆ）炭化ケイ素粉末、金
属含有焼結助剤及びプレセラミックポリシランを含んで
なる混合物であって、当該金属含有焼結助剤が炭化ケイ
素粉末の重量を基準にして０．１〜３．０重量％の金属
量で存在しており、また当該プレセラミックポリシラン
が当該混合物の遊離炭素値が上記炭化ケイ素粉末と当該
プレセラミックポリシランから得られるチャーとの総重
量を基準にして０．５重量％より大きくなるような置で
存在している均質混合物を調製し、（ｉｉ）次いでこの
均質混合物を加圧下に約５００’Ｃ未満の温度で所望の
形状に成形して取扱うことの可能な生の物体を得ること
によって、取扱うことの可能な生の物体を成形する工程
、並びに、（ｂ）上記の取扱うことの可能な生の物体を
１９００℃より高い温度で不活性雰囲気中で焼結して密
度が２．６ ｇ ／ｃ４より高い炭化ケイ素の焼結体を
得る工程、を含んでなる。
、そしてこの方法は、（ａ）（ｆ）炭化ケイ素粉末、金
属含有焼結助剤及びプレセラミックポリシランを含んで
なる混合物であって、当該金属含有焼結助剤が炭化ケイ
素粉末の重量を基準にして０．１〜３．０重量％の金属
量で存在しており、また当該プレセラミックポリシラン
が当該混合物の遊離炭素値が上記炭化ケイ素粉末と当該
プレセラミックポリシランから得られるチャーとの総重
量を基準にして０．５重量％より大きくなるような置で
存在している均質混合物を調製し、（ｉｉ）次いでこの
均質混合物を加圧下に約５００’Ｃ未満の温度で所望の
形状に成形して取扱うことの可能な生の物体を得ること
によって、取扱うことの可能な生の物体を成形する工程
、並びに、（ｂ）上記の取扱うことの可能な生の物体を
１９００℃より高い温度で不活性雰囲気中で焼結して密
度が２．６ ｇ ／ｃ４より高い炭化ケイ素の焼結体を
得る工程、を含んでなる。
この発明はまた、取扱うことの可能な生の物体を成形す
る方法にも関し、そしてその方法は、（ａ）炭化ケイ素
粉末、金属含有焼結助剤及びプレセラミックポリシラン
を含んでなる混合物であって、当該金属含有焼結助剤が
炭化ケイ素粉末の重量を基準にして０．１〜３．０重量
％の金属量で存在しており、また当該プレセラミックポ
リシランが当該混合物の遊離炭素値が上記炭化ケイ素粉
末と当該プレセラミックポリシランから得られるチャー
との総重量を基準にして０．５重量％より大きくなるよ
うな量で存在している均質混合物を調製し、そして（ｂ
）この均質混合物を加圧下に約５００℃未満の温度で成
形して所望の形状にすることを含んでなる。
る方法にも関し、そしてその方法は、（ａ）炭化ケイ素
粉末、金属含有焼結助剤及びプレセラミックポリシラン
を含んでなる混合物であって、当該金属含有焼結助剤が
炭化ケイ素粉末の重量を基準にして０．１〜３．０重量
％の金属量で存在しており、また当該プレセラミックポ
リシランが当該混合物の遊離炭素値が上記炭化ケイ素粉
末と当該プレセラミックポリシランから得られるチャー
との総重量を基準にして０．５重量％より大きくなるよ
うな量で存在している均質混合物を調製し、そして（ｂ
）この均質混合物を加圧下に約５００℃未満の温度で成
形して所望の形状にすることを含んでなる。
この発明は更に、炭化ケイ素粉末と金属含有焼結助剤と
プレセラミックポリシランとを含んでなる混合物であっ
て、当該金属含有焼結助剤が炭化ケイ素粉末の重量を基
準にして０．１〜３．０重量％の金属量で存在しており
、また当該プレセラミ・ンクボリシランが当該混合物の
遊離炭素値が上記炭化ケイ素粉末と当該プレセラミック
ポリシランから得られるチャーとの総重量を基準にして
０．５重１％より大きくなるような量で存在している均
一混合物に関する。
プレセラミックポリシランとを含んでなる混合物であっ
て、当該金属含有焼結助剤が炭化ケイ素粉末の重量を基
準にして０．１〜３．０重量％の金属量で存在しており
、また当該プレセラミ・ンクボリシランが当該混合物の
遊離炭素値が上記炭化ケイ素粉末と当該プレセラミック
ポリシランから得られるチャーとの総重量を基準にして
０．５重１％より大きくなるような量で存在している均
一混合物に関する。
本発明は、炭化ケイ素粉末が充填されているポリシラン
から大いに緻密化された焼結体を調製することに関する
０本発明を実施して製造された焼結体は、理論密度の約
８０％より高い密度（すなわち約２．６ ｇ ／ｄより
高い密度）を有する。そのように大いに緻密化された物
体は、軽量耐火セラミックスとして有用である。炭化ケ
イ素の理論密度は３゜２１ｇ／Ｃｌ１１である。
から大いに緻密化された焼結体を調製することに関する
０本発明を実施して製造された焼結体は、理論密度の約
８０％より高い密度（すなわち約２．６ ｇ ／ｄより
高い密度）を有する。そのように大いに緻密化された物
体は、軽量耐火セラミックスとして有用である。炭化ケ
イ素の理論密度は３゜２１ｇ／Ｃｌ１１である。
本発明の新規な組成物は、炭化ケイ素粉末と金属含有焼
結助剤とが充填されそして任意的にポリシラン硬化剤が
充填されているポリシランから本質的になる。これらの
新規組成物は、取扱うことの可能な生の物体を調製する
ために使用することができる。「取扱うことの可能な（
ｈａｎｄｌｅａｂｌｅ）生の物体」とは、これらの生の
物体が焼結を行うより前に手で取扱い（ｈａｎｄｌｅ）
又は機械加工をするのに十分なだけの強度を有すること
を意味する。高い生強度は本発明の一つの重要な利点で
あり、高い生強度は生の物体を最終の焼結工程より前に
更に処理及び成形するのを可能にする。一般に、この発
明を実施して５００ｐｓｉ （３５，２ｋｇ／ｃＪ）又
はそれより高い生強度を得ることができる。
結助剤とが充填されそして任意的にポリシラン硬化剤が
充填されているポリシランから本質的になる。これらの
新規組成物は、取扱うことの可能な生の物体を調製する
ために使用することができる。「取扱うことの可能な（
ｈａｎｄｌｅａｂｌｅ）生の物体」とは、これらの生の
物体が焼結を行うより前に手で取扱い（ｈａｎｄｌｅ）
又は機械加工をするのに十分なだけの強度を有すること
を意味する。高い生強度は本発明の一つの重要な利点で
あり、高い生強度は生の物体を最終の焼結工程より前に
更に処理及び成形するのを可能にする。一般に、この発
明を実施して５００ｐｓｉ （３５，２ｋｇ／ｃＪ）又
はそれより高い生強度を得ることができる。
生の物体は、当該技術分野において公知の通常の技術に
より成形することができる。そのような方法には、加圧
成形、−軸圧縮（ｕｎｉａｘｉａｌ ｐｒｅｓｓｉｎｇ
）、等方圧槽（ｉｓｏｐｒｅｓｓｉｎｇ） 、押出し成
形、トランスファー成形、射出成形その他同様のものが
含まれる。成形された生の物体は、所望ならば機械加工
して更に成形しても差支えない。成形を行ったならば、
生の物体は不活性雰囲気下に高温で焼成されて、理論密
度の約８０％より高い密度を有するセラミックス物品に
転化される。セラミックス物品の密度は理論値の約８５
％（２，７ｇ／ｃｄ）より高いことが好ましい、密度は
約２゜９ｇ／ｃ＋ｄ（理論値の９０％）より高いことが
より好ましい。焼結工程は、加圧しない焼結法かあるい
は高温圧縮焼結法のどちらかを使って実施することがで
きる。この発明の組成物を使用する場合、どちらの方法
でも大いに緻密化されたセラミックス物品が製造される
。
より成形することができる。そのような方法には、加圧
成形、−軸圧縮（ｕｎｉａｘｉａｌ ｐｒｅｓｓｉｎｇ
）、等方圧槽（ｉｓｏｐｒｅｓｓｉｎｇ） 、押出し成
形、トランスファー成形、射出成形その他同様のものが
含まれる。成形された生の物体は、所望ならば機械加工
して更に成形しても差支えない。成形を行ったならば、
生の物体は不活性雰囲気下に高温で焼成されて、理論密
度の約８０％より高い密度を有するセラミックス物品に
転化される。セラミックス物品の密度は理論値の約８５
％（２，７ｇ／ｃｄ）より高いことが好ましい、密度は
約２゜９ｇ／ｃ＋ｄ（理論値の９０％）より高いことが
より好ましい。焼結工程は、加圧しない焼結法かあるい
は高温圧縮焼結法のどちらかを使って実施することがで
きる。この発明の組成物を使用する場合、どちらの方法
でも大いに緻密化されたセラミックス物品が製造される
。
高温圧縮焼結法は一般に、より高密度のセラミックス物
品を製造する。従って、最高限度の密度が要望される場
合には高温圧縮焼結法が好ましかろう、しかしながら一
般には、加圧しない焼結法の方が単純化された操作を伴
うため好ましい。焼結又は熱分解工程は、窒素又はアル
ゴン雰囲気のような不活性雰囲気下で実施される。α−
５ｉＣ粒子の成長は窒素含有雰囲気下で焼結することに
よって減少させることができる。
品を製造する。従って、最高限度の密度が要望される場
合には高温圧縮焼結法が好ましかろう、しかしながら一
般には、加圧しない焼結法の方が単純化された操作を伴
うため好ましい。焼結又は熱分解工程は、窒素又はアル
ゴン雰囲気のような不活性雰囲気下で実施される。α−
５ｉＣ粒子の成長は窒素含有雰囲気下で焼結することに
よって減少させることができる。
最終のセラミックス製品にするための焼結工程は、一般
には約１９００℃以上の温度で実施される。
には約１９００℃以上の温度で実施される。
より低い温度を使用することができるけれども、セラミ
ックス製品は恐らく所望の密度にならないであろう。好
ましい焼結温度は約２０００〜２２００℃であり、約２
０７５〜２１５０℃が最も好ましい。
ックス製品は恐らく所望の密度にならないであろう。好
ましい焼結温度は約２０００〜２２００℃であり、約２
０７５〜２１５０℃が最も好ましい。
この発明において有用なポリシランは、当該技術分野で
一般によく知られている。ポリシランは、有意のセラミ
ックチャー収率で炭化ケイ素セラミックス材料に転化さ
せることができなくてはならない。一般には、セラミッ
クチャー収率は約２０重量％より高くなるべきである。
一般によく知られている。ポリシランは、有意のセラミ
ックチャー収率で炭化ケイ素セラミックス材料に転化さ
せることができなくてはならない。一般には、セラミッ
クチャー収率は約２０重量％より高くなるべきである。
当然ながら、セラミックチャー収率がより高くなれば収
縮がより少なくなる。従って、この発明を実施する際に
はセラミックチャー収率が約４０重量％より高いポリシ
ランを使用するのが好ましい、ポリシランはまた、遊離
炭素を含有しているセラミックチャーを生じなくてはな
らない、混合物の規則を使用すれば、セラミックチャー
は遊離炭素が存在するためには約３０重量％より多くの
全炭素を含有しなくてはならない。約４０重量％より多
くの全炭素を有するセラミックチャーを生じるポリシラ
ンがより好ましい。４０重置％の炭素を含有しているセ
ラミックス物質は、混合物の規則に基づいて約８６重量
％のＳｉＣ及び１４重量％の遊離炭素を含有する。最も
好ましいのは約５０重量％より多くの全炭素を有するセ
ラミックチャーを生じるポリシランであり、５０重量％
の炭素を含有しているセラミックス材料は、混合物の規
則に基づいて約７２重量％のＳｉＣと２８重量％の遊離
炭素を含有する。セラミックチャーは、少なくとも１０
重量％の遊離炭素を含有することが−ａに好ましい。セ
ラミックチャーは少なくとも２５重量％の遊離炭素を含
有するのがより好ましい。
縮がより少なくなる。従って、この発明を実施する際に
はセラミックチャー収率が約４０重量％より高いポリシ
ランを使用するのが好ましい、ポリシランはまた、遊離
炭素を含有しているセラミックチャーを生じなくてはな
らない、混合物の規則を使用すれば、セラミックチャー
は遊離炭素が存在するためには約３０重量％より多くの
全炭素を含有しなくてはならない。約４０重量％より多
くの全炭素を有するセラミックチャーを生じるポリシラ
ンがより好ましい。４０重置％の炭素を含有しているセ
ラミックス物質は、混合物の規則に基づいて約８６重量
％のＳｉＣ及び１４重量％の遊離炭素を含有する。最も
好ましいのは約５０重量％より多くの全炭素を有するセ
ラミックチャーを生じるポリシランであり、５０重量％
の炭素を含有しているセラミックス材料は、混合物の規
則に基づいて約７２重量％のＳｉＣと２８重量％の遊離
炭素を含有する。セラミックチャーは、少なくとも１０
重量％の遊離炭素を含有することが−ａに好ましい。セ
ラミックチャーは少なくとも２５重量％の遊離炭素を含
有するのがより好ましい。
ポリシランを十分なだけのチャー収率でセラミックチャ
ーに変えることができ且つ得られたセラミックチャーが
十分なだけのａ離炭素を含有している限りは、ポリシラ
ンの構造は重要ではない。
ーに変えることができ且つ得られたセラミックチャーが
十分なだけのａ離炭素を含有している限りは、ポリシラ
ンの構造は重要ではない。
ポリシランは、−殻構造（ＲｘＳｉ ）、（ＲｚＳｉ
）及び（Ｒ５ｉ）の単位を含有することができ、これら
の式中、各Ｒは水素、炭素原子数１〜２０個のアルキル
基、フェニル基及びビニル基からなる群より独立に選択
される。一般には、フェニル基が十分なだけの遊離炭素
を有するセラミックチャーの生成を手軽に可能にするの
で、フェニル基を含有しているポリシランが好ましい。
）及び（Ｒ５ｉ）の単位を含有することができ、これら
の式中、各Ｒは水素、炭素原子数１〜２０個のアルキル
基、フェニル基及びビニル基からなる群より独立に選択
される。一般には、フェニル基が十分なだけの遊離炭素
を有するセラミックチャーの生成を手軽に可能にするの
で、フェニル基を含有しているポリシランが好ましい。
ケイ素に結合したビニル基は焼結を行うより前にポリシ
ランを硬化させることができる機構を提供するので、ビ
ニル基を含有するポリシランも好ましい。好ましいポリ
シランは、５〜２５モル％の（ＭｅｚＳｉ ）単位及び
７５〜９５モル％の（ＰｈＭｅＳｉ ）単位を含有する
。この発明において有用なポリシランは、直ぐ上で言及
したシラン単位のほかに、あるいはそれらの代りに、他
のシラン単位を含有しても差支えない。そのようなシラ
ン単位の例には、（ＭｅＳｉ） 、 （ＰｈＳｉ）
（ＶｉＳｉ） 、 （ＰｈＭｅＳｉ） 、 （
ＭｅＨＳｉ） 、 （ＭｅＶｉＳｉ）（ＰｈｚＳｉ
） 、 （ＭｅｚＳｉ） 、 （Ｍｅ、Ｓｉ）
その地回様のものが含まれる。ポリシランの混合物を使
用してもよい、一般に、Ｒがほとんど全くメチル基のみ
であるポリシランは、結果として得られるセラミックチ
ャーに十分なだけの遊離炭素がないので、この発明で用
いるのには適さない。
ランを硬化させることができる機構を提供するので、ビ
ニル基を含有するポリシランも好ましい。好ましいポリ
シランは、５〜２５モル％の（ＭｅｚＳｉ ）単位及び
７５〜９５モル％の（ＰｈＭｅＳｉ ）単位を含有する
。この発明において有用なポリシランは、直ぐ上で言及
したシラン単位のほかに、あるいはそれらの代りに、他
のシラン単位を含有しても差支えない。そのようなシラ
ン単位の例には、（ＭｅＳｉ） 、 （ＰｈＳｉ）
（ＶｉＳｉ） 、 （ＰｈＭｅＳｉ） 、 （
ＭｅＨＳｉ） 、 （ＭｅＶｉＳｉ）（ＰｈｚＳｉ
） 、 （ＭｅｚＳｉ） 、 （Ｍｅ、Ｓｉ）
その地回様のものが含まれる。ポリシランの混合物を使
用してもよい、一般に、Ｒがほとんど全くメチル基のみ
であるポリシランは、結果として得られるセラミックチ
ャーに十分なだけの遊離炭素がないので、この発明で用
いるのには適さない。
この発明のポリシランは、当該技術分野において周知で
ある技術により調製することができる。
ある技術により調製することができる。
ポリシランを調製するために用いられる実際の方法は重
要ではない。適当なポリシランは、ノル（Ｎｏｌｌ）、
”Ｃｈｅａ＋１ｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ ｏｆ ５ｉｌｉｃｏｎｅｓ 。
要ではない。適当なポリシランは、ノル（Ｎｏｌｌ）、
”Ｃｈｅａ＋１ｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ ｏｆ ５ｉｌｉｃｏｎｅｓ 。
ｐ、３４７−４９ （ドイツ語第２版の英訳版、Ａｃａ
ｄｅｌｃＰｒｅｓｓ、 １９６８）に記載されたオルガ
ノハロシランとアルカリ金属との反応により調製するこ
とができる。より具体的には、適当なポリシランは、ウ
ェス） （Ｗｅｓｔ）により米国特許第４２６０７８０
号明細書に記載されそしてウェストらにより２５ Ｐｏ
１ｙ鋪。
ｄｅｌｃＰｒｅｓｓ、 １９６８）に記載されたオルガ
ノハロシランとアルカリ金属との反応により調製するこ
とができる。より具体的には、適当なポリシランは、ウ
ェス） （Ｗｅｓｔ）により米国特許第４２６０７８０
号明細書に記載されそしてウェストらにより２５ Ｐｏ
１ｙ鋪。
Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ ４ （１９８４）に記載されたオ
ルガノ置換クロロシランの金属ナトリウム還元により調
製することができる。そのほかの適当なポリシランは、
バニ−（Ｂａｎｅｙ）らの米国特許第４２９８５５９号
明細書に記載された一般的手順により調製することがで
きる。
ルガノ置換クロロシランの金属ナトリウム還元により調
製することができる。そのほかの適当なポリシランは、
バニ−（Ｂａｎｅｙ）らの米国特許第４２９８５５９号
明細書に記載された一般的手順により調製することがで
きる。
ポリシランのほかに、この発明の組成物の他の成分には
、炭化ケイ素粉末、金属含有焼結助剤が含まれ、そして
任意的にポリシラン硬化剤が含まれる。この発明で有用
な炭化ケイ素粉末は商業的に人手可能である。α−３ｉ
Ｃ粉末もβ−５ｉＣ粉末も使用することができ、混合物
も使用することができる。一般には、平均粒度５趨未溝
のＳｉＣ粉末が好ましく、平均粒度１趨未満の粉末がよ
り好ましい。
、炭化ケイ素粉末、金属含有焼結助剤が含まれ、そして
任意的にポリシラン硬化剤が含まれる。この発明で有用
な炭化ケイ素粉末は商業的に人手可能である。α−３ｉ
Ｃ粉末もβ−５ｉＣ粉末も使用することができ、混合物
も使用することができる。一般には、平均粒度５趨未溝
のＳｉＣ粉末が好ましく、平均粒度１趨未満の粉末がよ
り好ましい。
適当な金属含有焼結助剤には、鉄、Ｐｅ３Ｃ、マグネシ
ウム、？ＬｇＣ３、リチウム、ＬｉｚＣｔ 、ベリリウ
ム、Ｂｅ２Ｃ、ホウ素、ホウ素含有化合物、アルミニウ
ム、アルミニウム含有化合物、そして例えば酸化トリウ
ム、酸化イツトリウム、酸化ランタン及び酸化セリウム
のような金属酸化物が含まれる。これらの金属含有焼結
助剤の多くは、ネギタ（Ｎｅｇ ｉ ｔａ） ＋″Ｅｆ
ｆｅｃｔｉｖｅ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ａｉｄｓ ｆｏ
ｒ ５ｉｌｉｃｏｎ ＣａｒｂｉｄｅＣｅｒａｍｉｃｓ
： Ｒｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ Ｓ目１ｃｏｎ
Ｃａｒｂｉｄｅ ｗｊｔｈＶａｒｉｏｕｓ Ａｄｄｉ
ｔｉｖｅｓ、” Ｊ、＾ｖｇ、Ｃｅｒａｍ、Ｓｏｃ、
６９＋Ｃ−３０８（１９８６）に記載されている。ネギ
タにより示唆されるそのほかの金属含有焼結助剤も、こ
の発明の実施に有効であるかもしれない。一般に、焼結
助剤は、炭化ケイ素粉末の重量を基準にして約０、１〜
３．０重量％の金属量に相当する量で存在すべきである
。好ましい焼結助剤は、ホウ素、ホウ素含有化合物、ア
ルミニウム及びアルミニウム含有化合物からなる群より
選択される。ホウ素含有焼結助剤の例には、炭化ホウ素
、水素化ホウ素リチウム、トリビニルホウ素、トリフェ
ニルホウ素、六ホウ化ケイ素、ＨＪ（ｈ、 ｔｈＯｉそ
の他同様のものが含まれる。アルミニウム含有焼結助剤
の例には、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ニホ
ウ化アルミニウムその他同様のものが含まれる。最も好
ましい焼結助剤は、ホウ素及び炭化ホウ素である。焼結
助剤の混合物を使用してもよい。
ウム、？ＬｇＣ３、リチウム、ＬｉｚＣｔ 、ベリリウ
ム、Ｂｅ２Ｃ、ホウ素、ホウ素含有化合物、アルミニウ
ム、アルミニウム含有化合物、そして例えば酸化トリウ
ム、酸化イツトリウム、酸化ランタン及び酸化セリウム
のような金属酸化物が含まれる。これらの金属含有焼結
助剤の多くは、ネギタ（Ｎｅｇ ｉ ｔａ） ＋″Ｅｆ
ｆｅｃｔｉｖｅ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ａｉｄｓ ｆｏ
ｒ ５ｉｌｉｃｏｎ ＣａｒｂｉｄｅＣｅｒａｍｉｃｓ
： Ｒｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ Ｓ目１ｃｏｎ
Ｃａｒｂｉｄｅ ｗｊｔｈＶａｒｉｏｕｓ Ａｄｄｉ
ｔｉｖｅｓ、” Ｊ、＾ｖｇ、Ｃｅｒａｍ、Ｓｏｃ、
６９＋Ｃ−３０８（１９８６）に記載されている。ネギ
タにより示唆されるそのほかの金属含有焼結助剤も、こ
の発明の実施に有効であるかもしれない。一般に、焼結
助剤は、炭化ケイ素粉末の重量を基準にして約０、１〜
３．０重量％の金属量に相当する量で存在すべきである
。好ましい焼結助剤は、ホウ素、ホウ素含有化合物、ア
ルミニウム及びアルミニウム含有化合物からなる群より
選択される。ホウ素含有焼結助剤の例には、炭化ホウ素
、水素化ホウ素リチウム、トリビニルホウ素、トリフェ
ニルホウ素、六ホウ化ケイ素、ＨＪ（ｈ、 ｔｈＯｉそ
の他同様のものが含まれる。アルミニウム含有焼結助剤
の例には、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ニホ
ウ化アルミニウムその他同様のものが含まれる。最も好
ましい焼結助剤は、ホウ素及び炭化ホウ素である。焼結
助剤の混合物を使用してもよい。
この発明の組成物は、ポリシラン硬化剤を含有すること
もできる。そのような硬化剤を使用して、焼結を行うよ
りも前に成形物品を硬化されることができる（ポリシラ
ンを架橋させることによって）。
もできる。そのような硬化剤を使用して、焼結を行うよ
りも前に成形物品を硬化されることができる（ポリシラ
ンを架橋させることによって）。
そのような硬化物品は、一般に不硬化物品よりも高い強
度を有し、従って焼結を行う前のどのような取扱い又は
機械加工にもよりよく耐えることができる。本発明にお
いて有効である通常のポリシラン硬化剤は、当該技術分
野においてよく知られている。それらの例には、有機過
酸化物、例えばジベンゾイルペルオキシド、ビス−ｐ−
クロロペンゾールペルオキシド、ビス−２，４−ジクロ
ロペンゾールペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシ
ド、ジクミルペルオキシド、ｔ−ブチルペルベンゾエー
ト及びも−ブチルペルアセテートのようなものや、白金
含有硬化剤、例えば白金金属、１（、ＰｔＣ１＆及び（
（ＣＪ、）ｓＰ）ｚＰｔｃｌｚのようなものが含まれる
。好ましいポリシラン硬化剤には、ジクミルペルオキシ
ド及びｔ−ブチルペルベンゾエートが含まれる。当該技
術分野において公知のそのほかの通常のポリシラン硬化
剤を使用しても差支えない。ポリシラン硬化剤は、有効
な量で、すなわちポリシランの架橋を引起こすのに十分
なだけの量で存在する。従って、硬化剤の実際の量は使
用する実際の硬化剤の活性に依存する。しかしながら標
準的には、過酸化物硬化剤はポリシランの重量を基準と
して約０．１〜５．０重量％存在し、好ましい硬化剤量
は約２．０重量％である。ポリシランがビニル基とケイ
素に結合した水素原子の両方を含有する場合には、白金
含有硬化剤を使用することができる。そのような白金含
有硬化剤については、硬化剤の量は標準的には、白金が
ポリシランの重量を基準として約１〜１０００ ｐｐｍ
存在するような量であって、好ましい量は約５０〜１５
０ｐｐｍの白金量である。
度を有し、従って焼結を行う前のどのような取扱い又は
機械加工にもよりよく耐えることができる。本発明にお
いて有効である通常のポリシラン硬化剤は、当該技術分
野においてよく知られている。それらの例には、有機過
酸化物、例えばジベンゾイルペルオキシド、ビス−ｐ−
クロロペンゾールペルオキシド、ビス−２，４−ジクロ
ロペンゾールペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシ
ド、ジクミルペルオキシド、ｔ−ブチルペルベンゾエー
ト及びも−ブチルペルアセテートのようなものや、白金
含有硬化剤、例えば白金金属、１（、ＰｔＣ１＆及び（
（ＣＪ、）ｓＰ）ｚＰｔｃｌｚのようなものが含まれる
。好ましいポリシラン硬化剤には、ジクミルペルオキシ
ド及びｔ−ブチルペルベンゾエートが含まれる。当該技
術分野において公知のそのほかの通常のポリシラン硬化
剤を使用しても差支えない。ポリシラン硬化剤は、有効
な量で、すなわちポリシランの架橋を引起こすのに十分
なだけの量で存在する。従って、硬化剤の実際の量は使
用する実際の硬化剤の活性に依存する。しかしながら標
準的には、過酸化物硬化剤はポリシランの重量を基準と
して約０．１〜５．０重量％存在し、好ましい硬化剤量
は約２．０重量％である。ポリシランがビニル基とケイ
素に結合した水素原子の両方を含有する場合には、白金
含有硬化剤を使用することができる。そのような白金含
有硬化剤については、硬化剤の量は標準的には、白金が
ポリシランの重量を基準として約１〜１０００ ｐｐｍ
存在するような量であって、好ましい量は約５０〜１５
０ｐｐｍの白金量である。
プレセラミックのポリシランは、本発明の組成物中に当
該組成物の遊離炭素値が炭化ケイ素粉末と当該プレセラ
ミックポリシランから得られるチャーとの総重量を基準
にして０．５重量％より大きくなるような量で存在する
。
該組成物の遊離炭素値が炭化ケイ素粉末と当該プレセラ
ミックポリシランから得られるチャーとの総重量を基準
にして０．５重量％より大きくなるような量で存在する
。
この発明において「混合物の遊離炭素値」とは、炭化ケ
イ素粉末とポリシランから得られるチャーとの合計重量
を基準とした重量百分率で表現した、熱分解中にポリシ
ランから得られた遊離又は過剰の炭素の量を意味する。
イ素粉末とポリシランから得られるチャーとの合計重量
を基準とした重量百分率で表現した、熱分解中にポリシ
ランから得られた遊離又は過剰の炭素の量を意味する。
セラミックチャー中の炭素の総量は、遊離又は過剰の炭
素の量と炭化ケイ素の形をした炭素の量とを合わせた量
に等しい。
素の量と炭化ケイ素の形をした炭素の量とを合わせた量
に等しい。
ポリシランから得られる遊離炭素の量は、炭化ケイ素粉
末又は焼結助剤のいずれも存在させずにポリシランを安
定なセラミックチャーが得られるまで不活性雰囲気下に
高温で熱分解させて側定される。この発明の目的上、「
安定なセラミックチャー」とは、その温度に更に暴露し
て重量が有意に減少しない高温で製造されるセラミック
チャーと定義される。標準的には、安定なセラミックチ
ャーは１８００℃で約３０分間熱分解させて製造される
。
末又は焼結助剤のいずれも存在させずにポリシランを安
定なセラミックチャーが得られるまで不活性雰囲気下に
高温で熱分解させて側定される。この発明の目的上、「
安定なセラミックチャー」とは、その温度に更に暴露し
て重量が有意に減少しない高温で製造されるセラミック
チャーと定義される。標準的には、安定なセラミックチ
ャーは１８００℃で約３０分間熱分解させて製造される
。
そのほかの高温を使用して安定なセラミックチャーを生
成することができるけれども、高温にさらす期間は１８
００℃未満の温度については増加させる必要がある。安
定なセラミックチャーのセラミック収率も炭素含有量も
、この時に側定される。混合物の規則を使用して、安定
なセラミックチャーのＳｉＣ及び遊離炭素の量を計算す
ることができる。
成することができるけれども、高温にさらす期間は１８
００℃未満の温度については増加させる必要がある。安
定なセラミックチャーのセラミック収率も炭素含有量も
、この時に側定される。混合物の規則を使用して、安定
なセラミックチャーのＳｉＣ及び遊離炭素の量を計算す
ることができる。
遊離炭素の量は標準的に、プレセラミックポリシランＩ
ｇ当りの生成された遊離炭素の重量として表される。ポ
リシランの熱分解により生成される遊離炭素の量が分れ
ば、所望の遊離炭素値を有するポリシラン／炭化ケイ素
混合物を得るのにどれだけのポリシランが必要とされる
かを決めることができる。当然ながら、同一の又は非常
に類似したポリシランを使って焼結体を調製する場合に
は、ポリシランＩｇ当りに生成される遊離炭素の量を毎
回決定することは必要ではない。
ｇ当りの生成された遊離炭素の重量として表される。ポ
リシランの熱分解により生成される遊離炭素の量が分れ
ば、所望の遊離炭素値を有するポリシラン／炭化ケイ素
混合物を得るのにどれだけのポリシランが必要とされる
かを決めることができる。当然ながら、同一の又は非常
に類似したポリシランを使って焼結体を調製する場合に
は、ポリシランＩｇ当りに生成される遊離炭素の量を毎
回決定することは必要ではない。
この手順は、実例によっであるいは最もよく説明するこ
とができる。 １８００℃での熱分解により４０重量％
の炭素及び６０重量％のケイ素を含有してなるチャーを
５０重量％の収率で与えるポリシラン（１００ｇ ）を
考える。そのようなチャーは３０ ｇ （１，０７モル
）のケイ素を含有している。混合物の規則を使用すれば
、このチャーはまたＳｉＣの形の炭素を１．０７モル（
１２，８ｇ）含有している。このチャーは２０ｇの炭素
を含有するので、チャーにおける遊離炭素の量は７．２
ｇ （＝２０ｇ −１２，８ｇ ）である。このよう
に、プレセラミックポリシラン各１ｇは０．０７２ ｇ
の遊離炭素を生じる。混合物について１．５重世％の遊
離炭素値が要望される場合には、次の計算を行うことが
できる。すなわち、Ｘを必要とされるポリシランの量と
する。ポリシランから得られるチャーの量は０．５ Ｘ
グラム（５０％のチャー収率に基づく）であり、熱分解
の間に生成した遊離炭素の量は０．０７２Ｘグラムであ
る。ＳｉＣ粉末を１００ ｇ含有している混合物につい
ては、０．０１５＝ （０，０７２Ｘ） ／（１００＋
０．５ Ｘ ）なる式が得られ、ここで０．０７２Ｘ
はポリシランから得られる遊離炭素の量であり、（１０
０＋ ０．５ Ｘ ）はＳｉＣ粉末とポリシランから得
られるチャーとの合計重量である。
とができる。 １８００℃での熱分解により４０重量％
の炭素及び６０重量％のケイ素を含有してなるチャーを
５０重量％の収率で与えるポリシラン（１００ｇ ）を
考える。そのようなチャーは３０ ｇ （１，０７モル
）のケイ素を含有している。混合物の規則を使用すれば
、このチャーはまたＳｉＣの形の炭素を１．０７モル（
１２，８ｇ）含有している。このチャーは２０ｇの炭素
を含有するので、チャーにおける遊離炭素の量は７．２
ｇ （＝２０ｇ −１２，８ｇ ）である。このよう
に、プレセラミックポリシラン各１ｇは０．０７２ ｇ
の遊離炭素を生じる。混合物について１．５重世％の遊
離炭素値が要望される場合には、次の計算を行うことが
できる。すなわち、Ｘを必要とされるポリシランの量と
する。ポリシランから得られるチャーの量は０．５ Ｘ
グラム（５０％のチャー収率に基づく）であり、熱分解
の間に生成した遊離炭素の量は０．０７２Ｘグラムであ
る。ＳｉＣ粉末を１００ ｇ含有している混合物につい
ては、０．０１５＝ （０，０７２Ｘ） ／（１００＋
０．５ Ｘ ）なる式が得られ、ここで０．０７２Ｘ
はポリシランから得られる遊離炭素の量であり、（１０
０＋ ０．５ Ｘ ）はＳｉＣ粉末とポリシランから得
られるチャーとの合計重量である。
上記の式をＸについて解けば、２３．３ｇのポリシラン
が混合物の所望の１．５％遊離炭素値を与えることが分
る。この手順を使用して、この発明の組成物を調製する
のに必要とされるポリシランの量を決定することができ
る。この手順は、別の手順を使えば必要とされるかもし
れない費用がかかり且つ時間を浪費する試行錯誤法を回
避する。
が混合物の所望の１．５％遊離炭素値を与えることが分
る。この手順を使用して、この発明の組成物を調製する
のに必要とされるポリシランの量を決定することができ
る。この手順は、別の手順を使えば必要とされるかもし
れない費用がかかり且つ時間を浪費する試行錯誤法を回
避する。
混合物の遊離炭素値は、炭化ケイ素粉末とポリシランか
ら得られるチャーとの総重量を基準として０．５重量％
よりも大きくなければならない。約０．５重量％未満の
遊離炭素値については、焼結体の密度は一般に約２．６
ｇ／ｃｄ（理論密度の８０％）未満になる。混合物の遊
離炭素値は約１．０％より大きいこと、そして結果とし
て得られる焼結体の密度は理論値の約８５％より高いこ
とが、一般に好ましい、混合物の遊離炭素値は１．０〜
２．５重量％であることがより好ましく、１．０〜２．
０重量％の範囲がなお一層好ましい。最適な密度は、混
合物の遊離炭素値が約１．０〜２．０重量％である場合
に一般的に得られる。
ら得られるチャーとの総重量を基準として０．５重量％
よりも大きくなければならない。約０．５重量％未満の
遊離炭素値については、焼結体の密度は一般に約２．６
ｇ／ｃｄ（理論密度の８０％）未満になる。混合物の遊
離炭素値は約１．０％より大きいこと、そして結果とし
て得られる焼結体の密度は理論値の約８５％より高いこ
とが、一般に好ましい、混合物の遊離炭素値は１．０〜
２．５重量％であることがより好ましく、１．０〜２．
０重量％の範囲がなお一層好ましい。最適な密度は、混
合物の遊離炭素値が約１．０〜２．０重量％である場合
に一般的に得られる。
混合物に必要とされるポリシランの量が決定されたなら
ば、均−且つ均質混合物を保証するやり方で個々の成分
を一緒にする。そのような混合物は、焼結体を通して密
度が変化する領域を避けることが必要とされる。均−且
つ均質混合物は、通常の混合技術を利用して調製するこ
とができる。
ば、均−且つ均質混合物を保証するやり方で個々の成分
を一緒にする。そのような混合物は、焼結体を通して密
度が変化する領域を避けることが必要とされる。均−且
つ均質混合物は、通常の混合技術を利用して調製するこ
とができる。
そのような技術の例には、種々の粉体を乾いた状態ある
いは湿った状態のいずれかで粉砕することが包含される
。一般に好ましいのは、種々の粉体を有機溶剤と共に混
合及び粉砕し、溶剤を除去し、結果として得られた混合
物を次いで更に粉砕する湿式粉砕である。そのほかの混
合及び粉砕方法は、当業者にとっては明白であろう。均
−且つ均質混合物は、次に成形して所望の形状にするこ
とができる。好ましくは、所望の形状は射出成形、押出
し成形、トランスファー成形のような方法及びそのほか
の同様の方法を使って加圧下で成形される。
いは湿った状態のいずれかで粉砕することが包含される
。一般に好ましいのは、種々の粉体を有機溶剤と共に混
合及び粉砕し、溶剤を除去し、結果として得られた混合
物を次いで更に粉砕する湿式粉砕である。そのほかの混
合及び粉砕方法は、当業者にとっては明白であろう。均
−且つ均質混合物は、次に成形して所望の形状にするこ
とができる。好ましくは、所望の形状は射出成形、押出
し成形、トランスファー成形のような方法及びそのほか
の同様の方法を使って加圧下で成形される。
−変成形を行ったならば、その物品を機械加工により更
に成形してもよい。最終形状が得られたならば、その物
品を不活性雰囲気中において１９００”Ｃ以上の温度で
焼結させる。好ましい焼結温度は約２０００〜２２００
℃であり、約２０７５〜２１５０℃が最も好ましい。
に成形してもよい。最終形状が得られたならば、その物
品を不活性雰囲気中において１９００”Ｃ以上の温度で
焼結させる。好ましい焼結温度は約２０００〜２２００
℃であり、約２０７５〜２１５０℃が最も好ましい。
理論により限定されることを望むわけではないが、プレ
セラミックポリシランから得られる遊離炭素は大いに緻
密化された焼結体の形成において二つの異なる役割を演
じると思われる。まず第一に、それは炭化ケイ素粉末に
存在している酸素を除去するのを手伝い、そして第二に
、それは明らかに追加の焼結助剤として働（。炭化ケイ
素粉末は、いわゆる「遊離炭素」をしばしば含有してい
る。しかしながら、炭化ケイ素粉末に存在している「遊
離炭素」は、プレセラミックポリシランからその場で生
成された遊離炭素と同じ程度に活性であり又は有効であ
るようには見えない。その場で生成された遊離炭素が化
学的により活性であるかどうか、あるいはそれは単に一
層均一に分散されているだけなのかどうかははっきりし
ない。いずれにしても、混合物の遊離炭素値（先に定義
されたもの）が約１．０〜２．０重量％である場合に、
最適密度を有する焼結体が得られる。
セラミックポリシランから得られる遊離炭素は大いに緻
密化された焼結体の形成において二つの異なる役割を演
じると思われる。まず第一に、それは炭化ケイ素粉末に
存在している酸素を除去するのを手伝い、そして第二に
、それは明らかに追加の焼結助剤として働（。炭化ケイ
素粉末は、いわゆる「遊離炭素」をしばしば含有してい
る。しかしながら、炭化ケイ素粉末に存在している「遊
離炭素」は、プレセラミックポリシランからその場で生
成された遊離炭素と同じ程度に活性であり又は有効であ
るようには見えない。その場で生成された遊離炭素が化
学的により活性であるかどうか、あるいはそれは単に一
層均一に分散されているだけなのかどうかははっきりし
ない。いずれにしても、混合物の遊離炭素値（先に定義
されたもの）が約１．０〜２．０重量％である場合に、
最適密度を有する焼結体が得られる。
当業者が本発明をよりよく認識しそして理解することが
できるように、以下に揚げる例を提供する。特に指示が
ない限りは、百分率は全て重量による。この明細書を通
して、Ｍｅはメチル基を表し、Ｐｈはフヱニル基を表し
、そしてＶｉ はビニル基を表す。
できるように、以下に揚げる例を提供する。特に指示が
ない限りは、百分率は全て重量による。この明細書を通
して、Ｍｅはメチル基を表し、Ｐｈはフヱニル基を表し
、そしてＶｉ はビニル基を表す。
以下の例においては、使用した分析方法は次のとおりで
あった。
あった。
すなわち、炭素分析はコントロール・イクウイブメント
・コーポレーションの２４０−ＸＡ元素分析３で行った
。試験棒は、カーバー（Ｃａｒｖｅｒ）実験用プレス機
（米国ニューシャーシー州すミット（Ｓｕ＋＋ｍ１ｔ）
のフレッド・Ｓ・カーパー社（Ｆｒｅｄ Ｓ、 Ｃａｒ
ｖｅｒ Ｉｎｃ、））で成形した。熱分解は、ユーロサ
ーム（Ｅｕｒｏｔｈｅｒｍ）・コントローラー／プログ
ラマ−・モデル８２２を備えたアストロ（Ａｓ ｔｒｏ
） ・グラファイト元素管炉（ｇｒａｐｈｉｔｅ ｅ
ｌｅｍｅｎｔ ｔｕｂｅ ｆｕｒｎａｃｅ）モデル１０
００３０６０−ＦＰ１２でもって行った。
・コーポレーションの２４０−ＸＡ元素分析３で行った
。試験棒は、カーバー（Ｃａｒｖｅｒ）実験用プレス機
（米国ニューシャーシー州すミット（Ｓｕ＋＋ｍ１ｔ）
のフレッド・Ｓ・カーパー社（Ｆｒｅｄ Ｓ、 Ｃａｒ
ｖｅｒ Ｉｎｃ、））で成形した。熱分解は、ユーロサ
ーム（Ｅｕｒｏｔｈｅｒｍ）・コントローラー／プログ
ラマ−・モデル８２２を備えたアストロ（Ａｓ ｔｒｏ
） ・グラファイト元素管炉（ｇｒａｐｈｉｔｅ ｅ
ｌｅｍｅｎｔ ｔｕｂｅ ｆｕｒｎａｃｅ）モデル１０
００３０６０−ＦＰ１２でもって行った。
使用したＳｉＣ粉末は、約５〜８％のα−５ｉＣ及び９
２〜９５％のβ−５ｉＣの混合物を含有しているイビデ
ン（Ｉｂｉｄｅｎ） Ｕ Ｆ炭化ケイ素であった。使用
したホウ素はセラック社（Ｃｅｒａｃ Ｉｎｃ、）より
入手した無定形ホウ素粉末であった。ポリシランは東京
のシン・ニラソー・カコー社より入手したＰＳＳ−１２
０ポリシラスチレンであった。ここで使用したＰＳＳ４
２０の試料は、単位式（ＭｅｚＳｉ） ｈ。ｌｌ（Ｐｈ
ＭｅＳｉ） ｏ、ｑｏ啼で表され、これのＭｅ／Ｐｈモ
ル比は１．２ ／ １． Ｏである。
２〜９５％のβ−５ｉＣの混合物を含有しているイビデ
ン（Ｉｂｉｄｅｎ） Ｕ Ｆ炭化ケイ素であった。使用
したホウ素はセラック社（Ｃｅｒａｃ Ｉｎｃ、）より
入手した無定形ホウ素粉末であった。ポリシランは東京
のシン・ニラソー・カコー社より入手したＰＳＳ−１２
０ポリシラスチレンであった。ここで使用したＰＳＳ４
２０の試料は、単位式（ＭｅｚＳｉ） ｈ。ｌｌ（Ｐｈ
ＭｅＳｉ） ｏ、ｑｏ啼で表され、これのＭｅ／Ｐｈモ
ル比は１．２ ／ １． Ｏである。
■−ポリシラスチレンからの焼結体
Ａ、チャー組成の計算
ＰＳＳ−１２０ポリシラスチレンの試料を、アルゴン下
にＩＯ℃／ａ＋ｉｎので１８００″Ｃに至るまで加熱し
、そして１８００℃で２時間保持してから室温まで冷却
した。
にＩＯ℃／ａ＋ｉｎので１８００″Ｃに至るまで加熱し
、そして１８００℃で２時間保持してから室温まで冷却
した。
この試料の質量残率は２２．１％であって、この試料は
炭素を５１．７％含有していた。次の計算を行った。す
なわち、１００ｇの硬化重合体は、５１．７％の炭素及
び（差引いて） ４８．３％のケイ素からなるセラミッ
クチャー２２．１ｇを与える。このチャーは１５．２
ｇの５ｉＣ（６８，８％）及び６．９ｇの炭素（３１，
２％）からなる。従って、重合体者１ｇは熱分解後に０
．１５２ ｇのＳｉＣ及び０．０６９ ｇの遊離炭素を
与える。
炭素を５１．７％含有していた。次の計算を行った。す
なわち、１００ｇの硬化重合体は、５１．７％の炭素及
び（差引いて） ４８．３％のケイ素からなるセラミッ
クチャー２２．１ｇを与える。このチャーは１５．２
ｇの５ｉＣ（６８，８％）及び６．９ｇの炭素（３１，
２％）からなる。従って、重合体者１ｇは熱分解後に０
．１５２ ｇのＳｉＣ及び０．０６９ ｇの遊離炭素を
与える。
Ｂ、試験棒の作製
次に述べる手順を使っていくつかのポリシラスチレン／
ＳｉＣ混合物を調製した。すなわら、ポリシラン、イビ
デンＳｉＣ粉末及びホウ素粉末の秤量試料を、不活性雰
囲気下に約４００ｇのＳｉＣ摩砕媒体を使用する摩砕ミ
ル機でもって約１５０ｄのトルエンと共に３０分間摩砕
した。溶剤をストリ・ンピングして除去し、残留物を減
圧下で乾燥させた。乾燥粉末を粉砕し、そして６０メツ
シユの篩を通過させた。篩分けした粉末を、窒素雰囲気
下に１５ｋｓｉでカーバー実験用プレス機の炭化タング
ステンでライニングされたグイでもって乾式圧縮して試
験棒（３５ｘ ８ Ｘ ２ ｍａｄ）にした。これらの
試験棒を、次に述べる温度プログラムを使ってアルゴン
下に２１５０℃で焼結した。その温度プログラムとは、
すなわち、室温から３００℃までは２６．７℃／ｌ１ｉ
ｎ、３００℃から７００℃までは２５℃／ｌｌｌ１ｎ
、 ７００℃から１３５０’Ｃまでは２０℃／ｗｉｎ
、１３５０’Ｃで３０分間、１３５０℃から２１５０
℃までは２０℃／ｌ１ｌｉｎ、そして２１５０℃で３０
分間であった。焼結された試験棒の密度を側定した。第
１表に揚げられた結果が得られた。
ＳｉＣ混合物を調製した。すなわら、ポリシラン、イビ
デンＳｉＣ粉末及びホウ素粉末の秤量試料を、不活性雰
囲気下に約４００ｇのＳｉＣ摩砕媒体を使用する摩砕ミ
ル機でもって約１５０ｄのトルエンと共に３０分間摩砕
した。溶剤をストリ・ンピングして除去し、残留物を減
圧下で乾燥させた。乾燥粉末を粉砕し、そして６０メツ
シユの篩を通過させた。篩分けした粉末を、窒素雰囲気
下に１５ｋｓｉでカーバー実験用プレス機の炭化タング
ステンでライニングされたグイでもって乾式圧縮して試
験棒（３５ｘ ８ Ｘ ２ ｍａｄ）にした。これらの
試験棒を、次に述べる温度プログラムを使ってアルゴン
下に２１５０℃で焼結した。その温度プログラムとは、
すなわち、室温から３００℃までは２６．７℃／ｌ１ｉ
ｎ、３００℃から７００℃までは２５℃／ｌｌｌ１ｎ
、 ７００℃から１３５０’Ｃまでは２０℃／ｗｉｎ
、１３５０’Ｃで３０分間、１３５０℃から２１５０
℃までは２０℃／ｌ１ｌｉｎ、そして２１５０℃で３０
分間であった。焼結された試験棒の密度を側定した。第
１表に揚げられた結果が得られた。
第１表
手
続
補
正
書
（方式）
％式％
１、事件の表示
平成１年特許願第２５７１６７号
２、発明の名称
炭化ケイ素焼結体の調製方法
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 ダウ コーニング
コーポレーション
４、代理人
住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号補正
の対象 明細書 補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし） 添附書類の目録 浄書明細書 １通
の対象 明細書 補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし） 添附書類の目録 浄書明細書 １通
Claims (6)
- １．次の工程（ａ）及び（ｂ）を含んでなる、炭化ケイ
素の焼結体を調製する方法。 （ａ）（ｉ）炭化ケイ素粉末、金属含有焼結助剤及びプ
レセラミックポリシランを含んでなる混合物であって、
当該金属含有焼結助剤が炭化ケイ素粉末の重量を基準に
して０．１〜３．０重量％の金属量で存在しており、ま
た当該プレセラミックポリシランが当該混合物の遊離炭
素値が上記炭化ケイ素粉末と当該プレセラミックポリシ
ランから得られるチャーとの総重量を基準にして０．５
重量％より大きくなるような量で存在している均質混合
物を調整し、 （ｉｉ）次いでこの物質混合物を加圧下に約５００℃未
満の温度で所望の形状に成形して取扱うことの可能な生
の物体を得ることによって、取扱うことの可能な生の物
体を成形する工程 （ｂ）上記の取扱うことの可能な生の物体を１９００℃
よりも高い温度で不活性雰囲気中で焼結して、密度が２
．６ｇ／ｃｍ＾３より高い炭化ケイ素の焼結体を得る工
程 - ２．前記プレセラミックポリシランの遊離炭素値が、既
知量のプレセラミックポリシランを当該プレセラミック
ポリシランを安定な炭化ケイ素セラミックチャー物質に
変えるのに十分なだけの時問不活性雰囲気下で高温に加
熱し、安定な炭化ケイ素セラミックチャー物質のセラミ
ックチャー収率及び炭素含有量を側定し、次いで当該プ
レセラミックポリシラン１部当りの上記の安定な炭化ケ
イ素セラミックチャー物質中の遊離炭素の量を計算する
ことによって、取扱うことの可能な生の物体を成形する
よりも前に決定され、そして前記金属含有焼結助剤がホ
ウ素、ホウ素含有化合物、アルミニウム及びアルミニウ
ム含有化合物からなる群より選択される、請求項１記載
の方法。 - ３．前記均質混合物が当該ポリシランを硬化させるのに
有効な量のポリシラン硬化剤をも含有している、請求項
１記載の方法。 - ４．前記取扱うことの可能な生の物体が前記焼結工程よ
りも前に硬化させられる、請求項３記載の方法。 - ５．次の工程（ａ）及び（ｂ）を含んでなる、取扱うこ
との可能な生の物体を成形する方法。 （ａ）炭化ケイ素粉末、金属含有焼結助剤及びプレセラ
ミックポリシランを含んでなる混合物であって、当該金
属含有焼結助剤が炭化ケイ素粉末の重量を基準にして０
．１〜３．０重量％の金属量で存在しており、また当該
プレセラミックポリシランが当該混合物の遊離炭素値が
上記炭化ケイ素粉末と当該プレセラミックポリシランか
ら得られるチャーとの総重量を基準にして０．５重量％
より大きくなるような量で存在している均質混合物を調
整する工程 （ｂ）この均質混合物を加圧下に約５００℃未満の温度
で成形して所望の形状にする工程 - ６．炭化ケイ素粉末と金属含有焼結助剤とプレセラミッ
クポリシランとを含んでなる均一混合物であって、当該
金属含有焼結助剤が炭化ケイ素粉末の重量を基準にして
０．１〜３．０重量％の金属量で存在しており、また当
該プレセラミックポリシランが当該混合物の遊離炭素値
が上記炭化ケイ素粉末と当該プレセラミックポリシラン
から得られるチャーとの総重量を基準にして０．５重量
％より大きくなるような量で存在している、上記の均一
混合物。
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