JPH0314793B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0314793B2 JPH0314793B2 JP63099618A JP9961888A JPH0314793B2 JP H0314793 B2 JPH0314793 B2 JP H0314793B2 JP 63099618 A JP63099618 A JP 63099618A JP 9961888 A JP9961888 A JP 9961888A JP H0314793 B2 JPH0314793 B2 JP H0314793B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon nitride
- ammonia
- resinous compound
- molded body
- nitrogen gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は耐熱性及び耐酸化性成形体に関するも
のである。 ［従来の技術］ 窒化ケイ素は耐熱性及び耐酸化性にきわめてす
ぐれているので、これを成形して耐熱性及び耐酸
化性にすぐたセラミツクスとしてガスタービン
翼、エンジン部品、耐熱冶具材等に用いられる。 しかし、従来の窒化ケイ素はケイ素粉末を窒素
又はアンモニア中で1200〜1300℃に加熱するか、
又はケイ素含有の無機物若しくは有機物のモノマ
ーを用いて窒素又はアンモニア中で加熱する方法
で得られている。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の方法によつて得られる窒化ケイ
素は粉状としてのみ得られるので、これを用いて
成形するには結合材、例えば酸化マグネシウム等
の酸化物を添加しなければならぬので、得られる
成形体は耐熱性と機械強度等の諸特性が劣化する
欠点があつた。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、このような欠点のない窒化ケイ
素系成形体を提供するよう研究した結果、ハロゲ
ン化シランと多価アルコールとアンモニアとを反
応させることにより、樹脂化合物を合成し、これ
で所望の形状体を製作し、ついでこれをアンモニ
ア又は窒素ガス雰囲気で加熱すれば、所望の形状
の窒化ケイ素が得られること、また前記樹脂を炭
素材料、炭素繊維強化炭素材料、炭化ケイ素、窒
化ケイ素、アルミナ等のセラミツクス材料、セラ
ミツクス繊維強化材料等に混合するかあるいは含
浸させてこれをアンモニア又は窒素ガス雰囲気中
で加熱すれば、これら材料中に窒化ケイ素が含有
されてこれら材料の耐熱性及び耐酸化性が向上す
るとの知見を得て本発明を完成するにいたつた。 本発明におけるグリセリン、グリコールなどの
多価アルコールと反応させるハロゲン化シラン
は、下記一般式で示される一種以上の化合物であ
る。 Si（Ｘ）4、RSi（Ｘ）3、
のである。 ［従来の技術］ 窒化ケイ素は耐熱性及び耐酸化性にきわめてす
ぐれているので、これを成形して耐熱性及び耐酸
化性にすぐたセラミツクスとしてガスタービン
翼、エンジン部品、耐熱冶具材等に用いられる。 しかし、従来の窒化ケイ素はケイ素粉末を窒素
又はアンモニア中で1200〜1300℃に加熱するか、
又はケイ素含有の無機物若しくは有機物のモノマ
ーを用いて窒素又はアンモニア中で加熱する方法
で得られている。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の方法によつて得られる窒化ケイ
素は粉状としてのみ得られるので、これを用いて
成形するには結合材、例えば酸化マグネシウム等
の酸化物を添加しなければならぬので、得られる
成形体は耐熱性と機械強度等の諸特性が劣化する
欠点があつた。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、このような欠点のない窒化ケイ
素系成形体を提供するよう研究した結果、ハロゲ
ン化シランと多価アルコールとアンモニアとを反
応させることにより、樹脂化合物を合成し、これ
で所望の形状体を製作し、ついでこれをアンモニ
ア又は窒素ガス雰囲気で加熱すれば、所望の形状
の窒化ケイ素が得られること、また前記樹脂を炭
素材料、炭素繊維強化炭素材料、炭化ケイ素、窒
化ケイ素、アルミナ等のセラミツクス材料、セラ
ミツクス繊維強化材料等に混合するかあるいは含
浸させてこれをアンモニア又は窒素ガス雰囲気中
で加熱すれば、これら材料中に窒化ケイ素が含有
されてこれら材料の耐熱性及び耐酸化性が向上す
るとの知見を得て本発明を完成するにいたつた。 本発明におけるグリセリン、グリコールなどの
多価アルコールと反応させるハロゲン化シラン
は、下記一般式で示される一種以上の化合物であ
る。 Si（Ｘ）4、RSi（Ｘ）3、
【式】
ただしＲ：アルキル基、エチル基、アリル基、
水素 Ｘ：ハロゲン これらは、アンモニアガス又はカルバミン酸ア
ンモンなどのアンモニア発生化合物の存在下で反
応し、樹脂状化合物を生成するが、その際の温度
は室温〜90℃好ましくは30〜80℃が好ましい。 前記反応により得られた樹脂状化合物の成形体
又はそれを混合あるいは含浸させた成形体はアン
モニア又は窒素ガス雰囲気で1300〜1600℃まで焼
成する。 これにより、樹脂状化合物は窒化ケイ素に転化
する。 樹脂状化合物の成形に際しては、これをその融
点以上に加熱して液状又は半溶融状とし、ついで
これをフイルム、シート、プレート、繊維又は所
望の形状に慣用の方法で成形する。 また、樹脂状化合物の含浸は同様に液状又は半
溶融状として常法により行う。 ［効果］ 本発明の方法によつて得られた窒化ケイ素系成
形体は従来品のように結合材を使用することなし
に成形されるので、きわめて純度が高く、かつ機
械強度が大であるほか耐熱性及び耐酸化性が大で
ある。 また、本発明によれば、従来得られなかつた窒
化ケイ素を含浸した炭素材料及び炭素繊維が得ら
れる。 ［実施例］ つぎに本発明の実施態様を実施例について説明
するが、本発明はこれらによつて限定されるもの
ではない。 実施例 １ 四塩化ケイ素100ｇにグリセリン100ｇを混合し
20ｇのカルバミン酸アンモンを添加した。 当初、室温で反応系を撹拌しつつ重縮合をすす
め、次第に昇温して65℃で３時間反応させた。 副生したNH4Clを余剰のグリセリンと共に除
き粘稠白色樹脂を得た。 別に調整した10mm厚さ×100mmφの円形の炭素
繊維強化／炭素マトリクス複合材料に前記樹脂を
減圧含浸し、NH3雰囲気中で1000℃に処理し、
さらにN2雰囲気中で1500℃に処理した。 このような樹脂含浸後1500℃まで熱処理する操
作を３回くり返した。 その結果複合材料の曲げ強度は650Kg／cm2とな
り約20％の強度増加がみられた。 また、本品を空気流通下で1000℃で１時間処理
した時、重量減は2.5％であり、同時に比較・試
験した末含浸複合材は38％の重量減少を示した。 実施例 ２ メチルトリクロロシラン（CH3・Si・Cl3）の
50ｇをグリセリン100ｇ中に混入しカルバミン酸
アンモン7.5ｇを少量ずつ加え、30℃で４時間反
応させた。 激しく発泡しながら白色の樹脂状物質を生成し
た。 余剰のグリセリンを除去して得られたものは、
白色粘稠な樹脂であつて、炭素材料セラミツクス
材料への含浸に好適であつた。 グリセリンの代りにキシレン150ｇ用いて同様
に反応させた場合は赤外分析の結果シラザンの生
成は確認されたが白色の固体状沈澱物が生成し樹
脂状にならなかつた。 このような官能基を含む場合の樹脂化にはグリ
セリンの存在が必要であつた。 得られたフイルムの引張強度は５Kg／cm2であつ
た。 実施例 ３ ヂメチルヂクロロシラン（（CH3）2・Si・Cl2）
100ｇとグリセリン100ｇを混合し、カルバミン酸
アンモン15ｇを30℃で添加反応させた。 ついで60℃で反応を4.5時間継続させた。 反応物は白色樹脂となつた。 この樹脂に2.5倍重量のアルミナ粉末を添加し
充分混合したのち厚さ10mm×巾50mm×80mmの内容
積を有する金型に入れ熱圧成形した。ついでこれ
を窒素ガス中で1300℃に焼成し、曲げ強度380
Kg／cm2の強固な矩形体の成形体を得た。
水素 Ｘ：ハロゲン これらは、アンモニアガス又はカルバミン酸ア
ンモンなどのアンモニア発生化合物の存在下で反
応し、樹脂状化合物を生成するが、その際の温度
は室温〜90℃好ましくは30〜80℃が好ましい。 前記反応により得られた樹脂状化合物の成形体
又はそれを混合あるいは含浸させた成形体はアン
モニア又は窒素ガス雰囲気で1300〜1600℃まで焼
成する。 これにより、樹脂状化合物は窒化ケイ素に転化
する。 樹脂状化合物の成形に際しては、これをその融
点以上に加熱して液状又は半溶融状とし、ついで
これをフイルム、シート、プレート、繊維又は所
望の形状に慣用の方法で成形する。 また、樹脂状化合物の含浸は同様に液状又は半
溶融状として常法により行う。 ［効果］ 本発明の方法によつて得られた窒化ケイ素系成
形体は従来品のように結合材を使用することなし
に成形されるので、きわめて純度が高く、かつ機
械強度が大であるほか耐熱性及び耐酸化性が大で
ある。 また、本発明によれば、従来得られなかつた窒
化ケイ素を含浸した炭素材料及び炭素繊維が得ら
れる。 ［実施例］ つぎに本発明の実施態様を実施例について説明
するが、本発明はこれらによつて限定されるもの
ではない。 実施例 １ 四塩化ケイ素100ｇにグリセリン100ｇを混合し
20ｇのカルバミン酸アンモンを添加した。 当初、室温で反応系を撹拌しつつ重縮合をすす
め、次第に昇温して65℃で３時間反応させた。 副生したNH4Clを余剰のグリセリンと共に除
き粘稠白色樹脂を得た。 別に調整した10mm厚さ×100mmφの円形の炭素
繊維強化／炭素マトリクス複合材料に前記樹脂を
減圧含浸し、NH3雰囲気中で1000℃に処理し、
さらにN2雰囲気中で1500℃に処理した。 このような樹脂含浸後1500℃まで熱処理する操
作を３回くり返した。 その結果複合材料の曲げ強度は650Kg／cm2とな
り約20％の強度増加がみられた。 また、本品を空気流通下で1000℃で１時間処理
した時、重量減は2.5％であり、同時に比較・試
験した末含浸複合材は38％の重量減少を示した。 実施例 ２ メチルトリクロロシラン（CH3・Si・Cl3）の
50ｇをグリセリン100ｇ中に混入しカルバミン酸
アンモン7.5ｇを少量ずつ加え、30℃で４時間反
応させた。 激しく発泡しながら白色の樹脂状物質を生成し
た。 余剰のグリセリンを除去して得られたものは、
白色粘稠な樹脂であつて、炭素材料セラミツクス
材料への含浸に好適であつた。 グリセリンの代りにキシレン150ｇ用いて同様
に反応させた場合は赤外分析の結果シラザンの生
成は確認されたが白色の固体状沈澱物が生成し樹
脂状にならなかつた。 このような官能基を含む場合の樹脂化にはグリ
セリンの存在が必要であつた。 得られたフイルムの引張強度は５Kg／cm2であつ
た。 実施例 ３ ヂメチルヂクロロシラン（（CH3）2・Si・Cl2）
100ｇとグリセリン100ｇを混合し、カルバミン酸
アンモン15ｇを30℃で添加反応させた。 ついで60℃で反応を4.5時間継続させた。 反応物は白色樹脂となつた。 この樹脂に2.5倍重量のアルミナ粉末を添加し
充分混合したのち厚さ10mm×巾50mm×80mmの内容
積を有する金型に入れ熱圧成形した。ついでこれ
を窒素ガス中で1300℃に焼成し、曲げ強度380
Kg／cm2の強固な矩形体の成形体を得た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ハロゲン化シランと多価アルコール及びアン
モニアを反応させてできた樹脂状化合物を成形
し、この成形体をアンモニアまたは窒素ガス雰囲
気で加熱することにより樹脂状化合物を窒化ケイ
素に転化することを特徴とする窒化ケイ素系成形
体の製造方法。 ２ ハロゲン化シランと多価アルコール及びアン
モニアを反応させてできた樹脂状化合物を炭素繊
維、黒鉛材料、炭素繊維強化炭素複合材料、金属
酸化物、窒化ケイ素及び炭化ケイ素のいずれかと
混合、またはいずれかに含浸し、この成形体をア
ンモニアまたは窒素ガス雰囲気で加熱することに
より樹脂状化合物を窒化ケイ素に転化することを
特徴とする窒化ケイ素系成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099618A JPS6452677A (en) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Production of formed silicon nitride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099618A JPS6452677A (en) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Production of formed silicon nitride |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6452677A JPS6452677A (en) | 1989-02-28 |
| JPH0314793B2 true JPH0314793B2 (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=14252083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63099618A Granted JPS6452677A (en) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Production of formed silicon nitride |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6452677A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017209029A1 (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 中国塗料株式会社 | 防汚塗料組成物、防汚塗膜、積層防汚塗膜、防汚塗膜付き基材及びその製造方法、並びに防汚方法 |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63099618A patent/JPS6452677A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6452677A (en) | 1989-02-28 |
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