JPH0471879B2

JPH0471879B2 -

Info

Publication number: JPH0471879B2
Application number: JP15444787A
Authority: JP
Inventors: Akira Enomoto; Kicha Matsuno
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1992-11-16
Also published as: JPS63319300A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、SiCウイスカーの製造方法およびそ
の装置に関し、特に繊維強化プラスチツク
（FRP）や繊維強化金属（FRM）、繊維強化セラ
ミツクス（FRC）などの複合材料に使用する高
品質のSiCウイスカーを、気相法により工業的規
模で連続的に効率良く製造するための方法とその
ための装置についての提案である。（従来の技術）現在知られているSiCウイスカーの製造方法と
しては、炭素およびけい素の固体原料を用いる固
相法、炭素およびけい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SiO₂とＣから、 SiO₂＋ＣSiO＋CO SiO＋3COSiC＋2CO₂ C0₂＋Ｃ2CO なる反応を導く方法であり、所謂発生した気体状
のSiOとCOを反応させSiCウイスカーを析出成長
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、Ｃ源としてカーボンブラツク
を用い、非酸化性雰囲気下で1300〜1700℃に加熱
する方法である。また、特開昭61−227993号公報に開示の技術
は、Si源として無水けい酸を用い、Ｃ源として活
性炭を用い、非酸化性雰囲気下で1400〜1700℃の
温度で加熱する方法を提案している。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59−38447号公報には黒
鉛材で構成されたSiCウイスカー生成用反応容器
が開示されており、また特開昭61−227999号公報
には、長手方向に沿つて温度勾配が付されている
通路を有する炉本体と、該通路に沿つて設けられ
た原料充填域と、ウイ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ウイ
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４塩化けい素などのハロゲン化けい素と４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。例えば、特公昭59−45635号公報に開示の
技術は、ハロゲン化けい素ガスとハロゲン化カー
ボンガスをキヤリアガス（H₂）を介して加熱反
応管内に導入し、複数のスリツトが設けられてい
るSiCまたはSiC含有の有底筒状基板上に、β−
SiCウイスカーを育成させる方法であり、また特
公昭59−45636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、外套管内に装入して、
1300℃に加熱しながら４塩化けい素と水素の混合
ガスを発生させてSiCウイ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が多量に副生することに加え、原
料の未反応粒状物が残存し、これらが生成した
SiCウイスカー中に混在するため、金属やセラ
ミツクスの補強材として好適な高純度のウイス
カーが得られない。従つて、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、しかもウイ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イス
カーを多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。などの問題点があつた。また、かかる固相法に用いる装置については、
いずれもバツチ式製造装置であり、連続製造がで
きないだけでなく、多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つた。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けい素が高
価であるという問題点があつた。また、これらの
従来方法には、工業的規模での連続製造手段に関
する具体的な開示ないしは示唆が見られない。本発明の目的は、上述した固相法、気相法の各
従来技術が抱えてい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）補強材として好適な高純度のSiCウイスカーを
工業的規模で効率良く製造方法する方法として本
発明は、硫化けい素と炭素化合物を気相合成することに
よりSiCウイスカーを製造するに当り、硫化水素を含有するガスを、1000〜1400℃の温
度に保持される硫化けい素ガス生成室中に導入
し、その生成室内に装填した金属シリコン層と接
触、反応させることにより硫化けい素ガスを発生
させ、次いで、発生した前記硫化けい素ガスを1000℃
以上の温度に保持したまま1130〜1500℃に保持さ
れるSiCウイスカー合成室内に移送し、その合成
室内において炭素化合物と接触させることによ
り、SiCウイスカーを析出成長させてから、連続
的もしくは間欠的に下方より排出することを特徴
とするSiCウイスカーの製造方法、を提案する。そして、かかる製造方法の実施に際
して好適に用いる装置として、内部を硫化けい素ガス生成室とSiCウイスカー
合成室とに画成すると共に、その画成室間をガス
移送通路を設けて連通させ、かつこれら両画成室
には個別に温度制御ができる加熱装置をそれぞれ
付帯配設した筒状反応容器でもつて構成し、そして前記硫化けい素ガス生成室には分散板を
配設し、かかる分散板下には硫化水素含有ガス導
入用のガス導入口を配設すると共に該分散板上に
は金属シリコン装入口を配設し、一方、前記SiC
ウイスカー合成室には少なくとも炭素化合物供給
口、ウイスカー排出口およびガス排出口を配設し
たことを特徴とするSiCウイスカー製造装置、を提案し、上述の技術的課題を解決することとし
た。第１図は、上記本発明装置の要部の代表的具体
例を示すものであつて、反応容器の上部に、硫化
けい素ガス生成室１を区画形成し、隔壁１４を隔
てたその下部にSiCウイスカー合成室２を区画形
成し、そして前記隔壁１４中央部に前記両画成室
１，２を連通させる筒状ガス移送通路３を上向き
に突出させて設けてなるものである。前記硫化けい素ガス生成室１中には、装入され
た金属シリコン粒（原料）１３を保持するための
多孔状ガス分散板４が内装してあり、このガス分
散板４下の空間には反応ガスである硫化水素含有
ガスを導入するためのガス導入口５が容器の上方
より挿入したガス導入用パイプ５ａを通じて開口
させてあり、また該ガス分散板４上の空間には原
料装入口８が容器の上方より配設した原料供給パ
イプ８ａを通じて開口させてある。前記SiCウイスカー合成室２には炭素化合物供
給口９が容器の上方より配設した炭素供給パイプ
９ａを通じて開口させてある。そして、この合成
室の底部には、合成したSiCウイスカーを取り出
すウイスカー排出口１１とSiCウイスカーの合成
に伴つて生成する硫化水素ガスおよび未反応ガス
などを排出するためのガス排出口１２が設けてあ
る。さらに、前記硫化けい素生成室１とSiCウイス
カー合成室２とには、個別に温度制御ができる加
熱装置７ａ，７ｂが付帯配設してある。第２図〜第５図は、前記硫化けい素生成室１と
SiCウイスカー合成室２との配置、ガス移送通路
３の配置、ならびにガス導入用パイプ５ａの配置
についての変形例を示す本発明装置の他の具体例
を示すものである。まず、第２図に示す装置は、反応容器の上部に
硫化けい素ガス生成室１を区画形成し、隔壁１４
を隔てたその下部にSiCウイスカー合成室２を区
画形成してなり、前記隔壁１４の中央部に前記両
画成室１，２を連通させる筒状ガス移送通路３を
上向きに突出させて設けてなる点で第１図示の例
と同じである。第１図の例と違う構成は、ガス分散板４下に開
口をもつ硫化水素含有ガス導入口５の配置に関し
てであり、この例では反応ガスとしての硫化水素
含有ガスを導入するためのガス導入口５が、容器
の側部より室内に挿入したガス導入用パイプ５ａ
を通じて配設した構成となつている。また、前記
SiCウイスカー合成室２に開口をもつ前記炭素化
合物供給口９が容器の側部に配設した炭素供給パ
イプ９ａを通じて開口させてある。さらに、この
例では、本発明において必要に応じて用いられる
生成核材を供給するための生成核材供給口１０が
設けてあり、この供給口１０は容器の側部より配
設した核材供給パイプ１０ａを通じて形成してあ
る。その他の構成は第１図示のものと同じであ
る。第３図に示す装置は、反応容器の上部に硫化け
い素ガス生成室１を区画形成し、隔壁１４を隔て
たその下部にSiCウイスカー合成室２を区画形成
してなり、前記隔壁１４周辺部に前記両画成室
１，２を連通させる筒状の移送通路３を上向きに
突出させて設けてなるものである。第１図示の装置との違いは、前記移送通路３が
中心部ではなく周辺部に位置することである。そ
れに伴つて、SiCウイスカー合成室２に開口をも
つ炭素化合物供給口９は、硫化けい素ガス生成室
１を貫くように容器上方より挿入したパイプ９ａ
を通じて設けられている。その他の構成について
は差異がない。第４図に示す装置は、反応容器の上部に硫化け
い素ガス生成室１を区画形成し、隔壁１４を隔て
たその下部にSiCウイスカー合成室２を区画形成
してなり、前記隔壁１４中央部に前記両画成室
１，２を連通させる筒状の移送通路３を上向きに
突出させて設けた点において、第１図示のものと
同じものである。両者の構成の差は、ガス導入口５と炭素化合物
供給口９との配置にある。即ち、該ガス導入口５
は、SiCウイスカー合成室２を貫くように容器下
方より挿入したガス導入用パイプ５ａを通じてガ
ス分散板４下に開口しており、また前記炭素化合
物供給口９は容器下方よりSiCウイスカー合成室
２に挿入した炭素化合物供給パイプ９ａを通じて
室内上部に開口させたことである。その他の構成
については第１図示のものと全く同じである。第５図に示す装置は、反応容器の下部に硫化け
い素ガス生成室１を区画形成し、隔壁１４を隔て
たその上部にSiCウイスカー合成室２に区画形成
してなり、前記隔壁１４周辺部に前記両画成室
１，２を連通させる筒状の移送通路３を上向きに
突設してなるものである。そして、下部に位置する前記硫化けい素ガス生
成室１中には、装入した金属シリコン粒（原料）
１３を保持するためのガス分散板４が取付けてあ
り、このガス分散板４下には硫化水素含有ガスを
導入するためのガス導入口５が容器の下方より挿
入したガス導入用パイプ５ａを通じて開口させて
あり、一方該ガス分散板４上には原料装入口８が
同様に容器の側部より配設した原料供給パイプ８
ａを通じて開口させてある。また、上部に位置す
る前記SiCウイスカー合成室２には、炭素化合物
供給口９が容器の上方より配設した炭素供給パイ
プ９ａを通じて開口させてある。また、この上部
に位置するSiCウイスカー合成室２の側部には合
成したSiCウイスカーを取り出す排出口１１が、
さらに当該合成室２の底部にはSiCウイスカーの
合成に伴つて生成する硫化水素ガスおよび未反応
ガスなどを排出するためのガス排出口１２が設け
てある。さらに、前記硫化けい素ガス生成室１と
SiCウイスカー合成室２とには個別に温度制御が
できる加熱装置７ａ，７ｂが付帯配設してある。（作用）本発明思想の基本原理とするところは、金属シ
リコンに硫化水素−水素の混合ガスを接触させて
硫化けい素ガスをつくり、これとプロピレンガス
（C₃H₆）を反応させてSiCウイスカーを生成させ
る点にあり、こうした着想については、ウイスカー気相合成
法として実験室で確かめた“江頭ら”の研究；〔参考文献：江頭誠、騰木宏昭、森雅巳、金子
浩昭、倉橋渡、川角正八、「窯業協会誌」93.535
〜540（1985）〕が知られている。この研究によれ
ば、上記の方法は次のような反応によるものと考
えられている。総括反応式：Si＋1/3C₃H₆→SiC＋H₂ (1) SiSを中間体とする場合； Si＋H₂Ｓ→SiS＋H₂ SiS＋1/3C₃H₆→SiC＋H₂Ｓ (2) SiS₂を中間体とする場合； Si＋2H₂Ｓ→SiS₂＋2H₂ SiS＋1/3C₃H₆＋H₂→SiC＋2H₂Ｓこの机上実験による既知方法は、上述した従来
技術に比べアスペクト比の大きなウイスカーが
得られる、出発原料が安価である、ウイスカ
ーの成長速度が速い、高純度のウイスカーが生
成し粒状物の混在がない、などの優れた特徴を有
する。しかしながら、前記「参考文献」の説明による
と、この方法は小型の管状炉を使つたバツチ方式
での研究であり、工業化に不可欠な連続化、多量
生産を可能とする具体的な方策についての技術的
開示がなく、かつ種々の制約のために連続化、多
量生産には適しないと考えられていたのである。本発明者らは、上記参考文献に示された基本原
理に基づき鋭意研究を積み重ねた結果、一連の製
造工程を、硫化けい素ガスの発生工程とSiCウイ
スカーの析出、成長工程とに分離し、各工程に対
応する反応域を画成して設けると共に画成室間を
ガス移送通路にて連通させて中間反応生成物のハ
ンドリングを容易にするという方法の採用によ
り、従来技術の抱えている上述した各種の問題点
を克服し、高品質のウイスカーを工業的規模で連
続かつ効率良く製造する技術の完成を見たのであ
る。以下に本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。本発明方法は、硫化けい素ガスを発生させる第
１の段階と、そのガスからSiCウイスカーを析出
させる第２の段階とからなる。第１の段階は、まず硫化けい素ガス生成室１内
に装填した原料の１つである金属シリコン１３と
硫化水素含有ガスとを接触させて硫化けい素ガス
を発生させる工程である。その金属シリコン１３
は前記硫化けい素ガス生成室１内に原料装入口８
を通じて連続的もしくは間欠的に装入される。反
応容器の一部を占める硫化けい素ガス生成室１
は、内装したガス分散板４を挟むその上下に生成
ガス排出口となる移送通路３と硫化水素含有ガス
導入口５とを具え、このガス分散板４上に前記金
属シリコン１３を堆積保持する。なお、この硫化
けい素ガス生成室１内には原料装入口８を通じて
金属シリコン１３を装入する。装入する金属シリ
コン１３としては粒径２mm以下のものが好適であ
る。このサイズを越えるような粗大なものでは反
応効率が悪くなる。また、粒径が0.04mmを下まわ
るような微細なものでは生成ガスを排出するため
の移送通路３からガスとともに飛散する可能性が
ある。従つて、金属シリコン１３の粒径としては
0.04〜２mmの大きさのものを用いるのが望まし
い。なお、該硫化けい素ガス生成室１の材質につい
ては、容器内部が1000℃以上の高温になるため、
アルミナ、ムライト、炭化けい素、炭素などの耐
熱性の材料を用いるのが望ましい。原料としての金属シリコン１３の装入が終わる
と、次に該硫化けい素ガス生成室１内に開口させ
た硫化水素含有ガス導入口５から硫化水素含有ガ
スを導入し、前記金属シリコン１３の堆積層を通
過させるなかで、接触反応を起こさせることによ
り硫化けい素ガスを発生させ、該硫化けい素ガス
生成室１に設けた生成ガス排出口となるガスの移
送通路３より、次のSiCウイスカー合成室２まで
保温状態（＞1000℃）で移送する。なお、上記第１段階の硫化けい素ガス生成室１
で硫化けい素ガスを発生させるためには、該ガス
生成室１内を1000℃以上に保持する必要があり、
さらに好ましくは二硫化けい素の沸点である1130
℃以上にすることが望ましい。しかし、金属シリ
コンの融点は1414℃であるから、これ以上の温度
では金属シリコンが溶融するので、容器内温度は
1000〜1400℃の範囲内に維持することが望まし
い。そこで、前記硫化けい素ガス生成室１および
硫化けい素ガスを移送する移送通路３には、それ
らの各内部温度が1000〜1400℃の範囲に保持され
るように、電気炉などの加熱装置７ａを設ける必
要がある。また、前記硫化水素含有ガスとしては、硫化水
素単独またはアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガ
スまたは水素などの還元性ガスまたはそれらの混
合ガスを混合して用いることができる。硫化水素
含有ガスを硫化けい素ガス生成室１内に吹込んだ
状態ではその内部に装填した金属シリコン１３は
最初の固定層から次第に流動層になるように操業
することが望ましい。これは流動層化していた方
が反応効率の点で望ましいからである。ただし、
金属シリコン１３粒子が吹込みガスとともにガス
移送通路３から、未反応のまま次のSiCウイスカ
ー合成室２中に飛散していく状態は好ましくな
い。この意味において、硫化けい素ガスを効率良
く発生させるためには、さらに金属シリコンを堆
積させておく多孔状ガス分散板４下のガス速度を
調整することが望ましい。この調整の程度は金属
シリコン１３の粒径によつても異なるが、金属シ
リコン層が流動化を開始する速度の10倍以下であ
ることが望ましい。これを超えると金属シリコン
１３粒子が生成ガス排出口６から飛散する可能性
が高くなる。次に、本発明における第２の段階は、上述の第
１段階で生成した硫化けい素ガスを、同じ反応容
器内を区画して形成される画成室、即ち内部温度
が加熱設備を介して1130〜1500℃に保持される
SiCウイスカー合成室２へ導入し、一方該合成室
２内には炭素化合物を炭素化合物供給パイプ９ａ
を通じて供給し、その両者を該SiCウイスカー合
成室２内で接触させることにより、ウイスカーを
析出、成長させる工程である。この際、必要に応
じて生成核材を生成核材供給口１０を通じて供給
してもよい。上記炭素化合物としては、メタンやエタン、プ
ロパン、ブタン、ペンタンなどのパラフイン系炭
化水素、エチレンやプロピレン、ブチレン、アミ
レンなどのオレフイン系炭化水素、アセチレンや
アリレン、ブチンなどのアセチレン系炭化水素、
ベンゼンやナフタリン、アントラセンなどの芳香
族系炭化水素、シクロパラフイン、シクロオレフ
インなどの脂環式炭化水素、またはそれらの混合
物を用いることができる。またこれら炭素化合物
の供給形態としては、気体や液体あるいは固体の
いずれの状態で供給しても良いが、常温で液体や
固体のものは、これらを微粒子状にし、水や有機
溶媒を使つてスラリー状としたり、前記キヤリア
ガス中に分散させた状態、有機溶媒などに溶解し
た溶液、さらには加熱することによりガス状に変
成したものが取扱い上望ましい。なお、本発明において使用する炭素化合物は、
上述したように、その種類や形態など広範囲に選
択することが可能であるが、反応効率やウイスカ
ーの収率、取扱いの簡便さなどの面から、メタ
ン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、
アセチレン、アリレンなどを用いるのが望まし
い。一方、必要に応じて供給する生成核材として
は、鉄やニツケル、チタン、マンガン、コバル
ト、銅、バナジウム、クロム、アルミニウム、シ
リコンなどの金属、これらの金属の酸化物、炭化
物、窒化物、硫化物、ハロゲン化物、硫酸塩、硫
酸塩などの無機物質またはエチルシリケート、エ
チルチタネートなどの金属アルコレート、一般式
Ｍ（C₅H₅）₂〔Ｍ：Fe，Ni，Ti，Mn，Co，Cu，
Ｖ，Cr〕で示されるメタロセンなどの有機金属
化合物、またはそれらの混合物を用いることがで
きる。これら生成核材の供給時の状態としては、
気体や液体、固体などいずれの状態でも良いが、
常温で液体や固体状態のものはこれらの微粒子状
にし、水や有機溶媒でスラリー状としたもの、あ
るいは前記キヤリアガスなどに分散させた状態の
もの、水や有機溶媒に溶解させた溶液状または加
熱することにより気体状にしたものが取扱い上望
ましい。以上説明したように、本発明に使用する生成核
としては、その種類、形態など広範囲に選択する
ことが可能であるが、反応効率、ウイスカーの収
率、取扱いの簡便さ、さらにはウイスカー生成後
の生成核除去の簡便さなどの観点から、鉄、ニツ
ケル、マンガンなどを含む有機金属化合物が望ま
しい。さて、このSiCウイスカー合成室２を用いる段
階において、硫化けい素ガスと炭素化合物との反
応によりSiCウイスカーを生成させるためには、
両者を気相状態で反応させる必要がある。このこ
とから、SiCウイスカー合成室２内の温度は、硫
化けい素の沸点である1130℃以上にする必要があ
る。一方、あまり高温になるとSiCウイスカーの
生成反応が起こりにくくなるので、1500℃を上限
とする。いわゆる該SiCウイスカー合成室２内の
温度は1130〜1500℃の範囲にする。このSiCウイスカー合成室２には、内部を上記
温度範囲に加熱、保持すべく電気炉などの加熱装
置７ｂを設ける。また、該SiCウイスカー合成室
２自体の材質は、内部の温度が1130℃以上の高温
になるため、アルミナ、ムライト、炭化けい素、
炭素などの耐熱材料が望ましい。なお、第１段階において、硫化けい素ガス生成
室１内に吹込む硫化水素含有ガス中の硫化水素の
含有量は、不活性ガスもしくは還元性ガス、また
はそれらの混合ガスなどにより調整する。また、
その調整によつて前記発生硫化けい素ガスの濃度
の調整が可能であり、さらにはSiCウイスカー合
成室２内のガス流速をも制御することができる。 SiCウイスカー合成室２内へ供給する炭素化合
物は、硫化けい素ガスと反応してSiCを合成する
作用をするものであり、合成室２の側壁を媒介
（基質）してSiCウイスカーを析出させ、次第に
成長させていく。また、この段階において必要に応じて供給する
生成核材は、SiCウイスカー合成室２内において
微粒子の状態で浮遊しており、SiCウイスカーの
析出成長の核または基質としての作用を果たす。
従つて生成したSiCウイスカーは、前記生成核を
種として生成し、引続き前記硫化けい素ガスなど
の流れに沿つて流動化するうちに次第に成長し反
応を終える。（実施例）第１図に示す装置を用いた実施例を以下に説明
する。内部を1200℃に保持した硫化けい素ガス生成室
１内のガス分散板４上に平均粒径0.5mmの金属シ
リコン１３を装入し、硫化水素含有ガスをガス導
入口５より所定量吹込んだ。硫化水素含有量ガス
としては硫化水素ガスと水素ガスとの混合したも
のを用いた。発生した硫化けい素ガスは、内部を1300℃に保
持したSiCウイスカー合成室２に保温状態のまま
ガス移送通路３を通じて移送し、同時に該SiCウ
イスカー合成室２内に炭素化合物としてのプロピ
レンガスと必要に応じて生成核材としてフエロセ
ンガスをそれぞれ所定量導入した。なお、これら
各種のガスは所定量を連続的に供給した。析出成長したSiCウイスカーは、ウイスカー合
成室２底部に設けたウイスカー排出口１１より、
ロータリーバルブ１５を用いてガスをシールしな
がら排出し回収した。このようにして得られた
SiCウイスカーをＸ線にて分析し、さらに長さ、
径などを顕微鏡にて測定した。また単位時間当り
に得られたウイスカーの重量と装入したプロピレ
ンガスの重量から、SiCウイスカーの収率を計算
した。これらの結果を第１表にまとめて示した。
なお、同表に示す実施例１〜４は、硫化水素含有
ガスの使用量お硫化水素の含有率、プロピレン、
フエロセンの各使用量と硫化けい素ガス生成室１
およびSiCウイスカー合成室２内の温度を変化さ
せて製造した例である。

【表】（発明の効果）以上の説明ならびに実施例の結果から判るよう
に、本発明にかかる装置を用いて上述の如き方法
に従つてSiCウイスカーを製造すると、高品質の
SiCウイスカーを連続的に効率良く製造すること
ができる。特に、本発明によれば、硫化けい素ガス生成室
に装入する硫化水素含有ガスの量、硫化水素の含
有率を変えることにより、硫化けい素ガスの濃
度、発生量の制御が可能であり、さらには原料や
前記硫化水素含有ガスの量、各画成室内の温度を
変えることで、ウイスカーの量、長さ、径などの
制御しながら、しかも工業的規模で連続製造する
ことができる。また、本発明においては、必要に応じて生成核
材を使用することができ、これを使用した場合に
生成するウイスカーは、ウイスカー合成室内に浮
遊状態で存在する生成核材微粒子を核として成長
するため、生成条件の均一化が図られ、固定され
た基板の表面を核として成長するSiCウイスカー
に比べ、長さや径などにおいて均一性の高いSiC
ウイスカーが連続的に得られる。さらに、本発明のSi源原料は金属シリコンであ
り、従来技術に用いられているハロゲン化けい素
ガスに比べ安価であるから、最終的にも安価なウ
イスカーを供給することができ、FRP，FRM，
FRCなどの複合強化用材料として好適に用いら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、いずれも本発明にかかる
SiCウイスカー製造装置の好適例を示す断面図で
あり、第１図は、ガス導入口や原料供給口をいず
れも上方より配設した例、第２図は、生成核材供
給口を設け、かつガス導入口や炭素化合物供給口
を側部に配設した例、第３図は、ガス移送通路を
周辺部に設けた例、第４図は、ガス導入口および
炭素化合物供給口を容器底部から配設した例、第
５図は、SiCウイスカー合成室を上部とし、硫化
けい素ガス生成室を下部とした配置の例である。１……硫化けい素ガス生成室、２……SiCウイ
スカー合成室、３……移送通路、４……ガス分散
板、５……硫化水素含有ガス導入口、５ａ……ガ
ス導入用パイプ、７ａ，７ｂ……加熱装置、８…
…原料（Si）装入口、８ａ……原料供給パイプ、
９……炭素化合物供給口、９ａ……炭素化合物供
給パイプ、１０……生成核材供給口。１０ａ……
生成核材供給パイプ、１１……ウイスカー排出
口、１２……ガス排出口、１３……金属シリコ
ン、１４……隔壁。

Claims

【特許請求の範囲】１硫化けい素と炭素化合物を気相合成すること
によりSiCウイスカーを製造するに当り、硫化水素を含有するガスを、1000〜1400℃の温
度に保持される硫化けい素ガス生成室中に導入
し、その生成室内に装填した金属シリコン層と接
触、反応させることにより硫化けい素ガスを発生
させ、次いで、発生した前述硫化けい素ガスを1000℃
以上の温度に保持したまま1130〜1500℃に保持さ
れるSiCウイスカー合成室内に移送し、その合成
室内において炭素化合物と接触させることによ
り、SiCウイスカーを析出成長させてから、連続
的もしくは間欠的に下方より排出することを特徴
とするSiCウイスカーの製造方法。２内部を硫化けい素ガス生成室とSiCウイスカ
ー合成室とに画成すると共に、その両画成室間を
ガス移送通路を設けて連通させ、かつこれら両画
成室にはそれぞれ加熱装置を付帯配設した筒状反
応容器でもつて構成し、そして前記硫化けい素ガス生成室には分散板を
配設し、かかる分散板下には硫化水素含有ガス導
入用のガス導入口を配設すると共に該分散板上に
は金属シリコン装入口を配設し、一方、前記SiC
ウイスカー合成室には少なくとも炭素化合物供給
口、ウイスカー排出口およびガス排出口を配設し
たことを特徴とするSiCウイスカーの製造装置。