JPH029800A - 炭化ケイ素ウィスカー製造用原料組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、繊維
強化金属（ＦＲＭ）、繊維強化セラミック（ＦＲＣ）な
どの複合材料に使用する炭化ケイ素ウィスカーを炭素還
元法により製造する隙に使用する原料組成物に関し、本
発明は工業的規模で炭化ケイ素ウィスカーを連続的に、
効率よく製造するのに適した炭化ケイ素ウィスカー！！
！造用原料組成物に関する提案である。

（従来の技術） 現在知られているＳｉＣウィスカーのり遣方法としては
、炭素およびケイ素の固体原料を用いる固相法、炭素お
よびケイ素の気体あるいはそれらと固体との反応や混合
ガスを用いる気相法とがある。

前記固相法は、固体のＳｉｎ、とＣから、ＳｉＯ□＋Ｃ
’：：　　ＳｉＯ＋　Ｃ０５４０＋　３ＣＯ：：　　Ｓ
ｉＣ＋２ＣＯ□Ｃｏ、＋Ｃ；：　　２ＣＯ なる反応を導く方法であり、所謂発生した気体状のＳｉ
ＯとＣＯを反応させＳｔＣウィスカーを析出成長させる
技術である。

例えば、かかる固相法に属する技術である特公昭５９−
９５１６号公報に開示の技術は、Ｓｉ源としてもみ殻灰
化物を用い、０源としてカーボンブラックを用い、非酸
化性雰囲気下で１３００〜１７００’Ｃに加熱する方法
である。

また、特開昭６ｌ−２２７４）９３号公報に開示の技術
は、Ｓｉ源として無水ケイ酸を用い、Ｃ源として活性炭
を用い、ノ１酸化性；（囲気下で１４００〜１７００’
Ｃの温度で加熱する方法をＩＪ　’４１：　Ｌ／ている
。

上述した固相法を実施する際に用いる製造装置としては
、例えば実公昭５９−３８４４１号公報には黒鉛材で構
成されたＳｉＣウィスカー生成川反用容器が開示されて
おり、また特開昭６１−２２７９９３号公報には、長平
方向に沿って温度勾配が付されている通路を有する炉体
内と、該通路に沿って設けられた原料充填域と、ウィス
カー生成域および排気管を有する複数の試料収容容器と
からなるＳｉＣうイスカーの製造装置を提案している。

これに対し、気相法としては、Ｓｉ源として気体の四塩
化ケイ素などのハロゲン化ケイ素と四塩化炭素などの気
体の炭素化合物を水素気流中で高温で反応させる方法、
メチルトリクロルシランなどの有機シランの熱分解によ
る方法などが知られている３例えば、特公昭５９−４５
６３５号公報に開示の技術は、ハロゲン化ケイ素ガスと
ハロゲン化カーボンガスをキャリアガス（１１□）を介
して加熱反応管内に導入し、複数のスリットが設けられ
ているＳｉＣまたはＳｉＣ含有の有底筒状基板上に、Ｓ
ｉＣウィスカーを育成させる方法であり、また、特公昭
５９−４５６３５号公報には炭素粉末を充填した磁製管
もしくは黒鉛管を、外管内に装入して、１３００℃にし
なから四塩化ケイ素と水素の混合ガスを発生させて炭化
ケイ素ウィスカーを製造する方法を提案している。

（発明が解決しようとする問題点） 固相法として示した上記の２つの従来技術は、（１）　
　粒状のＳｉＣが多量にシｊ生することに加え、原料の
未反応粒状物が残存し、これらが生成したＳｉＣウィス
カー中に混在するため、金属やセラミックスの補強材と
して好適な高純度のウィスカーを得られない、従って、
これらの粒状物を分離し精製するための複雑な工程がさ
らに必要となり、しかもウィスカーの収率も低い。

（２）反応速度が遅いため高アスペクト比のウィスカー
を大量かつ連続的に製造することが難しい。

（３）　　反応温度が高い。

などの問題点があった。

また、かかる固相法に用いる装：ηについては、いずれ
もバッチ式製造装置であり、連続製造ができないだけで
なく、大量かつ効率的な生産を行うためには、反応容器
が多数必要であり、装置が大規模になるという問題点が
あった。

次に、気相法として示した上記２つの従来技術では、い
ずれも原料となるハロゲン化ケイ素が高価であるという
問題点があった。また、これらの従来方法には、工業的
ないわゆる工業的規模での連続的な製造手段に閏する具
体的な開示がみられない、さらに、これらの方法では、
生成したウィスカーは、固定されて円筒状基板やこの基
板の役目をする！ｆｌ製管の内壁などに析出成長する。

従って、基板上に析出成長させるのであるから、基板表
面の微妙な温度むらや析出したウィスカーの密止度、さ
らには基板の場所による反応ガス濃度の違いなどにより
、長さや径などの形状が不均一になる。

本発明の目的は、上述した固相法、気相法の従来技術の
有する問題点を克服できる技術を開発するところにある
。

（問題点を解決するための手段） 玉出の目的に対し本発明は、二酸化ケイ素粉末と炭素質
物質を原料とする固相炭素環元法において工業規模で連
続的に効率よ（炭化ケイ素ウィスカーを製造するために
は、前記原料を用い°ζウィスカー製造に適した原料組
成物を作る事が重要であることに着目し、原料組成物中
に炭化ケイ素ウィスカーを生成させる空間を存在させる
ことを特徴とする炭化ケイ素ウィスカー製造用原料組成
物を４２案し、上述した課題を解決することとした。

（作用） 本発明思想の基本原理とするところは、炭素およびケイ
素の固体原料を用いる固相法においては与えられた温度
および糸の組成において次の各反応が想定される。

■　ＳｉＯｘ　＋　Ｃ：　　ＳｉＯ＋　Ｃ０■　ＳｉＯ
＋２Ｃ＝　　ｓｉｃ　＋ｃ。

■　　ＳｉＣ＋２Ｓｉ（ｈ　　：：　　３ＳｉＯ・ト　
ＣＯ■　Ｓ　ｉ　＋　ＳｉＯ□、ＩＩ’　２ＳｉＯ■　
Ｃ＋ＳｉＯ’；：　Ｓｉ＋ＣＯ ■　ＳｉＣ＋　ＳｉＯ二２Ｓｉ　（−ＣＯ従来ＳｉＣ粒
状物質を工業的製造する場合においては、−Ｃ的にはケ
イ素原料として二酸化ケイ素粉末を使用した場合■およ
び■の反応によって生成される。

一方ＳｉＣウィスカーの生成反応は■の反応と■の反応
、即ち ■　３ＳｉＯ＋ＣＯ→ＳｉＣ＋２ＳｉＯ□の反応におい
て生成される。

固体原料において反応生成されたＳｉＯおよびＣＯの主
として気相反応が関与してウィスカーの生成成長となる
のである。

このことは、５ｉ−０−Ｃ系の化学熱力学的平衡状態を
示すＷ、八、クリンスキおよびＷ、ｒｌ。

シューマン（一般的にシューマン線図）がしられている
、これらは、この系において一酸化ケイ素と一酸化炭素
の系内におけるモル分圧比と温度によって示されるもの
であり、前記ウィスカーの生成領域が■の反応において
進むと考えられている。

従って、系内において前記−酸化ケイ素と一酸化炭素の
モル分圧比と温度を適宜、決定するごとによってウィス
カーを効率よく生成することができるものである。

炭化ケイ素ウィスカーの生成は前記基本原理の下におい
て生成されるものであるが、＋ｉｉｌ記生成領域は平衡
関係において準安定領域の為、適宜操作を必要とする場
合がある。具体的には特公昭５４−１７７２０号公報に
ｊ１８示されている如く、固相反応において一酸化ケイ
素ガスを生成させ、別の反応器へ導入後、外部よりの一
酸化炭素とのモル分圧比の調整後、前記混合ガスの温度
を匿作してやることにおいて、前記準安定り■域でＳｉ
Ｃウィスカーを生成することになる。

すなわち、前記モル分圧、温度を均一に制？１［ｒる為
には原料および原料充填方法、加熱方法を適宜選択組合
わせることによって効率よく生成されるのである。

しかしながら、前記制御する上には原料の選択および原
料充填方法が特に影習を及ぼす、このことは、装置全体
の温度分圧制御と共に原料の極微細な部分においても成
立させることが必要であり、原料選択は肝要であり、し
かもウィスカーの生成には充填方法も含め形成空間を保
存するようにしなければならない。

以上の経緯に基づいて本発明においては、原料として二
酸化ケイ素ｔ５）末および炭素質物質を前述の如く二酸
化ケイ素と炭素質物質からなり、気孔・ｔが３５〜８５
％であり、平均気孔径が５〜１０００μｍであることを
特徴とする炭化ケイ素ウィスカー製造用原料組成物原ｉ
ｔとし、炭化ケイ素ウィスカー生成に必要な生成空間を
イｒする組成物にしたのである。

すなわら、従来において固相原料からの直接法として二
酸化ケイ素原料として天然の多孔質構造のもみ殻灰化物
あるいはシリカゲルが、また炭素原料としては、ストラ
フチャーの発達したファーネスカーボンブラック等が使
用されたが、本発明は、これらと同様に原料内部にウィ
スカー形成空間を形成することにより極めて効率よ＜　
＋ｉｉＩ記丘作制御ｎをなし得る組成物を新規に見出し
たものである。

以下、詳細に説明する。

まず、１１；Ｉ記原ｊ４　、ｔｊｌ成物は、気孔率が３
５〜Ｂ５％であり、平均気孔径が５〜１０００μｍであ
ることが必要である。前記原料組成物の気孔率が３５〜
８５％であることが必要な理由は、前記気孔率が３５％
より低いと組成物中における通気性が悪く、反応生成ガ
スが放出され難く、組成物内で局部的に一酸化ケイ素ガ
ス分圧が高（なり、粗大な粒状炭化ケイ素が化成し易い
からである。一方＋ｉｆｆ記気孔率はウィスカーの反応
生成空間の点を考慮すればなるべく高い方が好ましいが
、８５％より高いと組成物の強度が極めて低く、反応界
２ｚ中で組成物が潰れ反応界２＝中の充填密度が高くな
り通気性が著しく悪化するからである。

また、前記原料組成物の平均気孔径が５〜１０００μｍ
であることが必要な理由は平均気孔径が５μｍより小さ
いと高温反応時に二酸化ケイ素の溶融により気孔が閉塞
してしまうからであり、１０００μｍより大きいと二酸
化ケイ素と炭素質物質の接触反応が低下してしまうから
である。

前記組成物のＳｔ源としての二酸化ケイ素は比表面積が
０．０１ｒｒｆ／ｇ以上のものを使用することが有利で
ある。その理由は、比表面積が０．０１ｒｒｆ／ｇより
小さいと二酸化ケイ素と炭素質物質との反応効率が低下
し、１１０記式■のガス発生が不充分になり易いからで
ある。又、二酸化ケイ素が未反応で残存したり、あるい
は、炭化ケイ素の粗大粒状物質を生成することとなる。

なお、二酸化ケイ素は、細かい程好ましいが、余りに細
かい粉末は仮に入手できても極め°ζ高価であるため工
業材料として使用するには不適であり、本発明では、０
．１〜１０ｒｄ／εの範囲の二酸化ケイ素が入手も比較
的容易でありしかも好適な結果が得られる。

前記二酸化ケイ素は、天然でも合成でも使用できるが、
純度が高い程好適である。

一方、前記組成物のＣ源としての炭素質物質のうちの炭
素粉末としては、前記−酸化ケイ素ガス分圧を調整し、
極めて良好な炭化ケイ素ウィスカーを得る上で比表面積
が１＝１０００ｍ”／ｇの範囲内の炭素粉末を使用する
ことが有利である。その理由は、前記比表面積が１ｍ”
／［より小さいと前記式■にしたがう反応の生起する箇
所が少なく、−酸化ケイ素の生成反応がｔｒｌｔ制され
るため、本発明の目的とする炭化ケイ素ウィスカーを効
率よく製造することが困難であるし、一方１０００ｍ”
／ｇより大きい比表面積を存する炭素わ）末は反応性の
面から考慮すると極めて好適であると考えられるが、そ
のような炭素粉末は入手が困難であるばかりでなく、嵩
比重が極めて低いため、粒状物として用いる場合気孔率
が高くなり過ぎて圧潰強度が著しく低くなる欠点を有す
るからであり、なかでも１０〜５００ｍ”／Ｈの範囲内
の炭素粉末が入手も比較的容易であり、しかも好適な結
果を得ることができる。炭素粉末は石油系、石炭系の有
機物の不完全燃焼、あるいは、不活性気相中での熱分解
によって得られるコンタクトブラック、サーマルブラッ
ク、ファーネブラック、ランプブランクより選ばれるい
ずれか少なくとも一種を用いることが好ましいが、なか
でもストラフチャーが高いファーネスブラックが好適で
ある。

また、前記炭素質物質としての炭素系結合剤としては、
前記二酸化ケイ素または前記二酸化ケイ素と前記炭素粉
末の表面に三次元網目構造を形成できるものであればよ
く、例えば原油、残香油、石油ピッチ、木り−ルピッヂ
、フラン樹脂、石油タール、コールクール、リグニンス
ルホン酸塩、アルギン酸塩、フェノール芳香核高分子糖
類、：１ンスターチ、ポリ酢酸ビニル、タールピッチ、
アスファルト、ポリアクリロニトリルなどの鎖状ビニル
系、ポリフェニレンなどの芳香族同士のビフェニル結合
からなる高分子から選ばれる少なくとも一種であればよ
い、前記のうちフェノール樹脂、＄Ｊ、Ｗ　ｔｆｉ、リ
グニンスルホン酸塩等の易水溶性の炭素系の結合剤は水
溶液状で添加することができ有利である。中でも、フェ
ノール樹脂は、炭素収率が比較的高い為有利に使用でき
、水系フェノール樹脂が特に好適である。前記水系フェ
ノールを使用するのは、前記二酸化ケイ素および＋１１
記炭素粉末との混合時において媒液として水を使用し゛
（均一・混合させることができるからである。

尚、難水溶性の炭素系結合剤は溶剤および乳化剤を使用
してエマルシヨンとして水分散させる。

すなわち、難水性の炭素系結合剤は溶剤を使用して均一
混合物となし、加熱撹拌しながら湯水と乳化剤を添加し
エマルジョンとするのである。　＋’＋ｉＪ記乳化剤と
しては、酢酸エチレン、ステアリン酸変成体等が使用で
きる。

本発明の目的とする炭化ケイ素ウィスカーを得るには、
前記二酸化ケイ素と炭素質物質を原料として使用するこ
とによって達成できるのであるが、通気性を向上させて
反応時に生成するＣＯガスのガス抜けを良好として反応
を進み易くするとともに反応容器内の一酸化ケイ素ガス
分圧を適正に制御することができる気孔径、気孔率、強
度を有する組成物とするには次の製造方法を必要とする
。

本発明によれば、二酸化う・イ素と炭素粉末と炭素系の
結合剤よりなるｔＩｊ合物は充分に均一混合された後、
凍結乾燥する必要がある。

前記混合物のスラリー濃度を１０〜５０％にした後１１
１１記混合物を凍結乾燥することにより前記混合物中の
水分を三次元網目状態を維持したままで除去するのであ
る。このことは、混合物の形態が乾燥後の組成物構造を
決定するものであり、混合時の水分壁およびその後の乾
燥方法が重要となるのである。

前記混合物のスラリー濃度を１０〜５０％にした理由は
混合時の水溶媒が５０％以上であると分散混合状態は均
一になるが、乾燥後、網目状の気孔空間が形成されず、
又形成されても一つの網目状の隔壁厚みが薄くもろくな
る。

一方、混合時の水溶媒が１０％以下であると分散混合状
態が均一にならず、′Ｑ集状態となり、均一網目構造を
採ることが困難となり、気孔空間形成の隔壁厚みが大き
く反応低下となる。

また、前記混合物の乾燥として凍結乾燥法を用いるのは
、一般加熱乾燥においては、乾燥時にマイグレーション
を起こして本発明の目的とする気孔空間を形成しなくな
り、本発明の目的とする三次元網目構造を形成しにくい
のである。

すなわち、乾燥後に形成される三次元網目構造は前記二
酸化ケイ素および炭素質物質の配合量と溶媒量によって
形状が定められ、その気孔空間により炭化ケイ素ウィス
カー生成の為の律速となるウィスカー生成空間が確保さ
れるのである。

本発明によれば、炭化ケイ素ウィスカーを製造する上で
、原料中の炭素量を増加させ°ζ前記式■の反応が生起
する箇所を増加させ、前記−酸化ケイ素ガス分圧の上昇
を制ｊ２Ｈすることが有効であり、前記配合原料におけ
る二酸化ケイ素と炭素質物質の割合、すなわちｃ／５ｉ
ｏ１モル比を３〜１０の範囲とすることが有利である。

前記Ｃ／５ｉ（ｈモル比３〜１０とする理由は、理論配
合量（Ｃ／ＳｉＯ□モル比３）より炭素質物質が少ない
と二酸化ケイ素が炭化物にならず金属に迄還元される反
応が起き易くなる。また、Ｃ／ＳｉＯｘモル比ｌＯを越
えて炭素■が多すぎると余分な炭素が残留することとな
り品位も低下し経済的でない。

また、前記炭素質物質としての炭素系の結合剤系の結合
剤の配合重量、八（ポ）は二酸化ケイ素の全比表面積、
Ｂ（ｎｆ）は炭素粉末の全比表面積である。すなわち、
使用する二酸化ケイ素お、紅び炭素粉末の全比表面積に
対して前記炭素系の結合剤の配合量を決定するのである
。

前記配合比Ｍがｏ、ｏｏｓより小さいと粒状物原料内の
三次元網目構造体の圧潰強度が低くハンドリング及び反
応容器内で崩壊し易くなるからである。

一方、配合比Ｍが０．１５より大きいと前記乾燥時にお
いて溶融し、三次元網目構造体を形成することが困難と
なり、また造粒できないからである。

本発明によれば、１１１１記粒状物の平均粒径は３〜１
８ｍ５の範囲内とすることが好ましい、その理由は、１
ｊり記粒状物の平均粒径が３ＩＩＩｍより小さいと粒状
物とした効果が殆どな（、一方１８１より大きいと粒状
物内における反応速度が遅くなり、経済的でないからで
ある。

本発明によれば、前記比較的大きな粒状物となす場合に
は二酸化ケイ素と炭素質物質とし゛この炭素粉末と炭素
系の結合剤よりなるｎ；１記組成物を充分に均一混合さ
れた後、例えば、パン型造粒機、ドラム型造粒機、水平
振動型造粒機、ブリケットマシン、流動混合造粒機なと
の造粒機によって造粒してもよいが、前記凍結乾燥と造
粒を一括して処理することができるフリーズドライの手
段を用いるのが好適である。

本発明によれば、粒状物の高密度を０．２０−０．７０
ｇ／ｃｊの範囲内となすことが有利である。前記真密度
を０．２０〜０．７０ｇ／ｃ＋ｊの範囲内とすることが
有利な理由は、嵩密度は低い方がウィスカー生成空間そ
の他の点で好ましいが、０．２０ｇ／ｃｄより低い粒状
物となすためには前記組成物の気孔率を著しく高めなけ
ればならず、前記気孔率は余り高くすると前述の如く組
成物の強度が著しく低下し、粒状物としての強度も低下
することとなる。

一方０．７０ｇ／ｃｄより高いと反応生成ガスの通気性
が悪く予熱帯における高温ガスの流れが不均一になり、
原料と高温ガスとの熱交換が不充分になるばかりでなく
前記−酸化ケイ素ガスの析出物の影響を敏感に受は易く
なり原料の円滑な自重降下が阻害され長時間の安定した
１呆業を維持することが困難になるからである。また、
本目的である、ウィスカー生長空間を＆？ｆ保すること
が非常に困難となる。前記粒状物嵩密度は０．３０〜０
．（ｉ０ｇ八−の範囲内において最も良い結果が得られ
る。

次に本発明の原ｔ’ｔ　ａｔ成物を評価する」−におい
て使用したウィスカー製造反応器に就いて説明する。

前記粒状物原料を予熱（ＩＦと加熱（ｉＦと冷却帯を有
する反応容器の」二方より装入し前記装入された原料を
前記予熱ＩＦ内を連続的あるいは間歇的に自重降下させ
つつ加熱帯に至らせ、前記加熱帯内で水平方向に加熱し
てガス発生反応を行わせ、次いで冷却帯に降下させ非酸
化性雰囲気下で冷却後１１」記反応容器の冷却帯下部よ
り連続的あるいは間歇的に反応生成物を排出させること
によって炭化ケイ素ウィスカーが製造される。

本発明の目的である極めて粒状の少ない炭化ケイ素ウィ
スカーを！！！造する上で、加熱帯における反応温度を
１５００〜２０００℃の範囲内に制御ｎした。その理由
は、前記反応温度が１５００　’Ｃより低いと前記式■
で示される反応速度が極めて遅く効率的に炭化ケイ素ウ
ィスカーを製造することが困難になるからであり、一方
２０００°Ｃより高いと炭化ケイ素粉末が生成し、結晶
成長し昌いため、本発明の目的とする極めて粒状の少な
いβ型炭化ケイ素ウィスカーを連続製造することが困難
であるからである。

次に本発明のウィスカー製造用原料組成物に使用した連
続製造装置の１例を図面を参照しながら具体的に説明す
る。

本発明の方法の実施に直接使用する装置は図に示す如く
原料装入口ｌと予熱帯２と加熱帯３と冷却帯４と密閉自
在の生成物排出口５とを有し、それらが、縦方向にそれ
ぞれ連接されてなる反応容器６であって、１１社記加１
．さ帯を形成する筒７は黒鉛製であり、加熱帯の装入物
を間接電気加熱する手段８．９を具備し、少なくとも前
記加熱帯の外側に炭素あるいは黒鉛質よりなる断熱層１
０を有するものである。

前記反応容器６は装置の中心部に設置され、間接加熱手
段８．９は黒鉛製発熱体８と前記発熱体体の外側に近接
して設りられて黒鉛製反射筒に囲まれた空間内には非酸
化性ガス装入［Ｔ１１１より例えばＡｒ、Ｈｅ、Ｎ！　
、Ｃｏ、Ｈｉ　、その他の非酸化性ガスが封入され、空
気の侵入による黒鉛製発熱体の酸化消耗が防止される。

実施例１ 比表面積１．７　ｎｆ／ｇ、平均粒子径２．３μｍの二
酸化ケイ素粉末（Ｓ　ｉ　Ｏ！　９０．５重世％＞１０
０重鼠重星対して比表面積が２０ｎｆ／Ｈのサーマルブ
ラック粉末（固定炭素９８．５重量％）５０ｔｒｔｆｆ
１部と分散剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテル０．５重量部と水８００重ｎ部、固形分に対
して固定炭素２０％の水溶液フェノール樹脂４０％溶液
を６２５重１部を添加し、樹脂性ボールミルを使用して
充分混合した後、液体窒素中に滴下させ、凍結固化させ
た。更に固化物を０．１Ｔｏｒｒに減圧された乾燥機内
で乾燥させ水分を除去した。得られた粒状物は充填嵩密
度０．３ｇ／　ｃＪ、粒状物破面の走査型電子顕微鏡に
よる観察から平均気孔径２９７７ｍであり、二酸化ケイ
素とサーマルブラックが１４牧状に骨格を形成した三次
元多孔′ＬＴ構造となっていた。

水銀圧入法で調べた気孔率は７８％であった。

次いで、この粒状物を前記竪型の間接加熱炉の上部より
装入し、前記加熱炉内を連続的に自ｆｆｉ降下させて、
反応温度として１８００℃に制御された加熱帯に至らせ
た。加熱帯における装入物を０゜２ｍ／ｈｒの降下速度
で自重降下させつつ水平方向にｍ１接加熱して反応を行
わせた後、冷却（）に自重降下させ、排出口より反応生
成物を連続的にＩＪＦ出させた。

得られた反応生成物から遊離炭素を除去し、次いでフッ
化水素酸１０％、水溶液に３時間浸Ｗ１シて’ｍＭ二酸
化ケイ素を除去した。

得られた精製物はＸ線回折によりβ型炭化ケイ素である
ことが確認され、走査型電子ｌ！Ｉ′ｉ微鏡観察で平均
径０．５μｍ、平均長６μｍ、粒状物が１２％含有され
た炭化ケイ素ウィスカーが得られた。

実施例２ 無水タール（比Ｉ！（１，１５、水分０．３％以下）　
３６０重団部に対し溶剤としてトルエン３６０重量部を
撹拌機付ステンレス容器内で混合溶解さ・Ｕた後、６０
℃の温水６００ｆｆｉｆｆｉ部と乳化剤（酢化エチレン
＋ステアリン酢変成体）９重量部添加し、ヒーターにて
６０°Ｃに保ちながら加熱撹拌を約１時間おこない、エ
マルジヨン化させた。えられたエマルジョン化液に実施
例１で使用した二酸化り・イ素１００重量部を添加し、
前記容器内で撹Ｉ↑を約２時間おこなって混合液とした
。

次いで、１１；１記混合液を実施例１と同様に凍結乾燥
を行い水分除去した。得られた粒状物は、高密度０．（
ｉｇ／ｃｊ、気孔率５８％、平均気孔径２１０ｙｍの三
次元網目構造を有していた。

実り一例１と同様に合成を行い、反応生成物を得た。得
られた反応生成物は、平均径０．２μｍ、平均長１１μ
ｍ、粒状物２４％含有のβ型炭化ケイ素ウィスカーであ
った。

３．４　　　　　１〜３ 実施例１と同様であるが、原料としての二酸化ケイ素に
比表面積０．２２ボ／ｇ、平均粒径１４μｍのものを使
用した場合（実施例３）炭素わ）末を比表面積とその添
加量および炭素系の結合剤の添加ｈ【をかえ合成温度条
件を変化させた場合（実施例４）二酸化ケイ素は実施例
１と同様であるが炭素粉末の比表面積と添加量および溶
媒の添加量をかえで造粒物の平均気孔径を大きく作製し
た場合（比較例１）実施例３と同様であるが炭素系結合
剤としてピッチを使用し乳化剤でエマルジョン化し造粒
物の平均気孔径を比較的大きくし気孔ドを大きくした場
合（比較例２）実施例２と同様であるが転勤造粒法を用
いて造粒動程を大きくした場合（比較例３）についての
結果をまとめて表にしこの結果から、いずれの実施例に
おいても比較例に比らべ反応生成物中の粒状物は少なか
った。

なお、比較例１においては、合成時反応器内で崩壊しわ
）状物となり、閉塞不能となり反応生成物は得られなか
った。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明にあっては上記実施例に例示
した如く二酸化ケイ素と炭素質物質からなり気孔率が３
８〜８５％であり、平均気孔径が５〜１０００μｍの炭
化ケイ素ウィスカー製造用組成物にその構成上の特徴が
ありこれを平均粒径３〜ｌＱｍｍの粒状物として使用す
ることにより最終的に粒状炭化ケイ素の含有Ｂｔの少な
い炭化ケイ素ウィスカーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例、比較例に使用したウィスカー製造反
応器である。 第２図は、本発明による炭化ケイ素ウィスカー製造用原
料組成物を模式的に示した拡大断面図。 符号の説明 １−・−・原料装入口、２−・・・−予熱帯、３−・−
・−加熱・（（２，４−・・・−・冷却帯、５−・−生
成物排出口、６・−・・−反応容器、７−　加熱シ；シ
を形成する筒、８・・・・・・黒鉛製発熱体、９・・・
・・−黒ス：）製反射箇、１０・・−・−・断熱層、１
１・−・・−非酸化性ガス装入口、１２−　・−・室内
電極、１３・・−・・可とう導体、１４−・・−・−ブ
スバー、１５・・・・・＠温バ・イブ、１６−・・−外
殻、１７〜・・・・耐火煉瓦、１８−−−−一排気ダク
ト、１９・・・−・・原料ホンパー、２１・・−二酸化
ケイ素、２２・−・・・・・炭素質物質 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）二酸化ケイ素と炭素質物質からなり、気孔率が３５
   〜８５％であり、平均気孔径が５〜１０００μｍで三次
   元網目構造であることを特徴とする炭化ケイ素ウィスカ
   ー製造用原料組成物。 ２）前記炭素質物質は炭素粉末と炭化せしめた炭素系の
   結合剤からなることを特徴とする請求項１記載の炭化ケ
   イ素ウィスカー製造用原料組成物。 ３）前記炭素質物質は炭化せしめた炭素系の結合剤から
   なることを特徴とする請求項１記載の炭化ケイ素ウィス
   カー製造用原料組成物。 ４）平均粒径が３〜１８ｍｍの粒状物であることを特徴
   とする請求項１記載の炭化ケイ素ウィスカー製造用原料
   組成物。