JPH04130006A - 珪素炭窒化物の製造法 - Google Patents
珪素炭窒化物の製造法Info
- Publication number
- JPH04130006A JPH04130006A JP25009290A JP25009290A JPH04130006A JP H04130006 A JPH04130006 A JP H04130006A JP 25009290 A JP25009290 A JP 25009290A JP 25009290 A JP25009290 A JP 25009290A JP H04130006 A JPH04130006 A JP H04130006A
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- Japan
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- silicon
- silicon nitride
- powder
- nitrogen
- compd
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- Pending
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、珪素炭窒化物の新規な製造法に関する。
（従来の技術及びその問題点）
窒化珪素、炭化珪素は、強度・靭性において優れたエン
ジニアリングセラミックスであり、耐熱機械部品として
自動車用エンジン部品、ガスタービン用部品を目指した
開発が進められている。
ジニアリングセラミックスであり、耐熱機械部品として
自動車用エンジン部品、ガスタービン用部品を目指した
開発が進められている。
近年、窒化珪素をマトリックスとして炭化珪素を複合化
することによって窒化珪素の強度・靭性を改善しうろこ
とが報告されている。
することによって窒化珪素の強度・靭性を改善しうろこ
とが報告されている。
この珪素の炭窒化物の製造法としては、従来、（イ）結
晶性又は非晶質の含窒素シラン化合物を粉末状炭素とと
もに熱処理して珪素の炭窒化物を得る方法（特公昭６２
−２５６０４号、特開昭６２−２１２２０６号） （ロ）有機珪素化合物を熱処理して珪素の炭窒化物を得
る方法（特開昭６０−２００８１２号）（ハ）シリコン
アルコキシドと炭素粉末の混合物の加水分解によってシ
リカ−炭素複合粉末を得、これを不活性雰囲気下で熱処
理することによって珪素の炭窒化物を得る方法（特開昭
６２−２９７２０４号）が知られているが、粉末状炭素
を用いる方法は、原料の各成分を十分に均一に混合する
ことが難しく、複合粉末中の各成分の偏析を解消するこ
とに限界があった。また、有機珪素化合物やシリコンア
ルコキシドを用いる方法は、原料が高価であるという欠
点があった。
晶性又は非晶質の含窒素シラン化合物を粉末状炭素とと
もに熱処理して珪素の炭窒化物を得る方法（特公昭６２
−２５６０４号、特開昭６２−２１２２０６号） （ロ）有機珪素化合物を熱処理して珪素の炭窒化物を得
る方法（特開昭６０−２００８１２号）（ハ）シリコン
アルコキシドと炭素粉末の混合物の加水分解によってシ
リカ−炭素複合粉末を得、これを不活性雰囲気下で熱処
理することによって珪素の炭窒化物を得る方法（特開昭
６２−２９７２０４号）が知られているが、粉末状炭素
を用いる方法は、原料の各成分を十分に均一に混合する
ことが難しく、複合粉末中の各成分の偏析を解消するこ
とに限界があった。また、有機珪素化合物やシリコンア
ルコキシドを用いる方法は、原料が高価であるという欠
点があった。
（発明の目的）
本発明の目的は、前記欠点を解決し、複合粉末中の各成
分が均一であり、安価に珪素の炭窒化物を製造できる方
法を提供するものである。
分が均一であり、安価に珪素の炭窒化物を製造できる方
法を提供するものである。
（問題点を解決するための技術的手段）本発明は、含窒
素シラン化合物及び／又は非晶質窒化珪素粉末と脂肪族
化合物及び／又は芳香族化合物との混合物を不活性ガス
雰囲気下１４５０〜１９００℃で熱処理することを特徴
とする珪素炭窒化物の製造法に関する。
素シラン化合物及び／又は非晶質窒化珪素粉末と脂肪族
化合物及び／又は芳香族化合物との混合物を不活性ガス
雰囲気下１４５０〜１９００℃で熱処理することを特徴
とする珪素炭窒化物の製造法に関する。
本発明において、炭窒化物とは、炭化物と窒化物の固溶
体を意味する。ただし、炭化物としては微量の窒化物を
固溶したもの、窒化物としては微量の炭化物を固溶した
ものも含むものとする。
体を意味する。ただし、炭化物としては微量の窒化物を
固溶したもの、窒化物としては微量の炭化物を固溶した
ものも含むものとする。
本発明で使用される含窒素シラン化合物としては、シリ
コンジイミド、シリコンテトラアミド、シリコンニトロ
ゲンイミド等が挙げられる。これらの含窒素シラン化合
物は、公知の方法、例えば、珪素のハロゲン化物とアン
モニアとを気相で反応させる方法、液状の上記ハロゲン
化珪素と液体アンモニアとを反応させる方法によって調
製することができる。
コンジイミド、シリコンテトラアミド、シリコンニトロ
ゲンイミド等が挙げられる。これらの含窒素シラン化合
物は、公知の方法、例えば、珪素のハロゲン化物とアン
モニアとを気相で反応させる方法、液状の上記ハロゲン
化珪素と液体アンモニアとを反応させる方法によって調
製することができる。
また、本発明で使用される非晶質窒化珪素粉末は、前記
含窒素シラン化合物を熱分解する方法、珪素のハロゲン
化物とアンモニア又はヒドラジンとの高温気相反応によ
り調製することができ、通常のＸ線回折によって明確な
回折現象が現れない、いわゆる非晶質の粉末である。ま
た、この非晶質窒化珪素粉末は、珪素原子、窒素原子の
他に水素原子、酸素原子を含有してもよい。
含窒素シラン化合物を熱分解する方法、珪素のハロゲン
化物とアンモニア又はヒドラジンとの高温気相反応によ
り調製することができ、通常のＸ線回折によって明確な
回折現象が現れない、いわゆる非晶質の粉末である。ま
た、この非晶質窒化珪素粉末は、珪素原子、窒素原子の
他に水素原子、酸素原子を含有してもよい。
本発明における脂肪族化合物及び／又は芳香族化合物と
しては、窒化珪素と炭素の反応によって炭化珪素が生成
する温度において炭素として存在するものであればどの
ような化合物でもよく、例えば、パラフィン、ポリブタ
ジェン等の飽和あるいは不飽和脂肪族化合物、ナフタレ
ン、アントラセン等の芳香族化合物が用いられる。また
、脂肪族化合物及び／又は芳香族化合物は２種以上の化
合物を混合して用いてもよい。
しては、窒化珪素と炭素の反応によって炭化珪素が生成
する温度において炭素として存在するものであればどの
ような化合物でもよく、例えば、パラフィン、ポリブタ
ジェン等の飽和あるいは不飽和脂肪族化合物、ナフタレ
ン、アントラセン等の芳香族化合物が用いられる。また
、脂肪族化合物及び／又は芳香族化合物は２種以上の化
合物を混合して用いてもよい。
含窒素シラン化合物及び／又は非晶質窒化珪素粉末と脂
肪族化合物及び／又は芳香族化合物との混合は、含窒素
シラン化合物及び／又は非晶質窒化珪素粉末が、酸素又
は水分に対して極めて敏感であるので、窒素、アルゴン
等の不活性ガス雰囲気下で行う必要がある。また、混合
を均一に行うために、脂肪族化合物及び／又は芳香族化
合物を適当な有機溶剤、例えば、ベンゼン、トルエン、
キシレン、アルコール類等に溶解し、これに含窒素シラ
ン化合物及び／又は非晶質窒化珪素粉末を添加して混合
した後、得られるスラリーを加熱して有機溶剤を除去す
る方法を用いてもよい。
肪族化合物及び／又は芳香族化合物との混合は、含窒素
シラン化合物及び／又は非晶質窒化珪素粉末が、酸素又
は水分に対して極めて敏感であるので、窒素、アルゴン
等の不活性ガス雰囲気下で行う必要がある。また、混合
を均一に行うために、脂肪族化合物及び／又は芳香族化
合物を適当な有機溶剤、例えば、ベンゼン、トルエン、
キシレン、アルコール類等に溶解し、これに含窒素シラ
ン化合物及び／又は非晶質窒化珪素粉末を添加して混合
した後、得られるスラリーを加熱して有機溶剤を除去す
る方法を用いてもよい。
次いで、得られた混合物を不活性ガス雰囲気下１４５０
〜１９００℃で熱処理する。
〜１９００℃で熱処理する。
熱処理によって、脂肪族化合物及び／又は芳香族化合物
から炭素が生成し、含窒素シラン化合物及び／又は非晶
質窒化珪素粉末から結晶質窒化珪素が生成する。さらに
、炭素と窒化珪素の反応により炭化珪素が生成する。
から炭素が生成し、含窒素シラン化合物及び／又は非晶
質窒化珪素粉末から結晶質窒化珪素が生成する。さらに
、炭素と窒化珪素の反応により炭化珪素が生成する。
熱処理温度は、１４５０〜１９００℃である。
この範囲より温度が低い場合には、反応の進行が遅く実
用的でない。また、この範囲より温度が高い場合には、
生成物中に窒化珪素の分解による金属珪素が含まれる。
用的でない。また、この範囲より温度が高い場合には、
生成物中に窒化珪素の分解による金属珪素が含まれる。
（発明の効果）
本発明によれば、炭化珪素源として有機珪素化合物やシ
リコンアルコキシドを用いずとも種々の炭化水素類が利
用できるため、安価に珪素炭窒化物を得ることができる
。得られる珪素炭窒化物は、粒子レベルで炭化珪素と窒
化珪素が複合している微粉末状であるので、高温高強度
焼結体の原料として好適である。
リコンアルコキシドを用いずとも種々の炭化水素類が利
用できるため、安価に珪素炭窒化物を得ることができる
。得られる珪素炭窒化物は、粒子レベルで炭化珪素と窒
化珪素が複合している微粉末状であるので、高温高強度
焼結体の原料として好適である。
（実施例）
以下に実施例を示す。
実施例１
非晶質窒化珪素粉末５２ｇ、ポリブタジェン１９ｇ及び
キシレン２５０戚を窒素雰囲気下ボールミルによって混
合した。次いで、得られたスラリーヲロータリーエバポ
レータで乾燥してキシレンを除去し、さらに、真空下１
２０℃で加熱して完全に乾燥させた。
キシレン２５０戚を窒素雰囲気下ボールミルによって混
合した。次いで、得られたスラリーヲロータリーエバポ
レータで乾燥してキシレンを除去し、さらに、真空下１
２０℃で加熱して完全に乾燥させた。
得られた混合物を１気圧の窒素流通下、１６００℃で４
時間熱処理して、珪素炭窒化物を得た。
時間熱処理して、珪素炭窒化物を得た。
得られた珪素炭窒化物は、９２％の窒化珪素、７％の炭
化珪素を含んでいた。
化珪素を含んでいた。
実施例２〜６
実施例１において、有機化合物及び熱処理温度を第１表
に示すように変えたほかは、実施例１と同様にして珪素
炭窒化物を得た。結果を第１表に示す。
に示すように変えたほかは、実施例１と同様にして珪素
炭窒化物を得た。結果を第１表に示す。
Claims (1)
- 含窒素シラン化合物及び／又は非晶質窒化珪素粉末と脂
肪族化合物及び／又は芳香族化合物との混合物を不活性
ガス雰囲気下１４５０〜１９００℃で熱処理することを
特徴とする珪素炭窒化物の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25009290A JPH04130006A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 珪素炭窒化物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25009290A JPH04130006A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 珪素炭窒化物の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04130006A true JPH04130006A (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=17202699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25009290A Pending JPH04130006A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 珪素炭窒化物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04130006A (ja) |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP25009290A patent/JPH04130006A/ja active Pending
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