JPH07172934A - イットリウム含有複合粉末及びその製造方法 - Google Patents
イットリウム含有複合粉末及びその製造方法Info
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- JPH07172934A JPH07172934A JP5345174A JP34517493A JPH07172934A JP H07172934 A JPH07172934 A JP H07172934A JP 5345174 A JP5345174 A JP 5345174A JP 34517493 A JP34517493 A JP 34517493A JP H07172934 A JPH07172934 A JP H07172934A
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- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼結性に優れた窒化珪素／炭化珪素複合セラ
ミックス焼成体用イットリウム含有複合粉末を提供す
る。 【構成】 分子中にＳｉ−Ｃ結合及びＳｉ−Ｎ結合を有
し、かつＳｉ−Ｙ結合及び／又はＮ−Ｙ結合を有するイ
ットリウム含有ポリシラザンを不活性ガス雰囲気又は真
空中で８００℃以上の温度で熱分解し、粉砕することに
より、窒化珪素／炭化ケイ素複合焼成体用イットリウム
含有複合粉末を得る。
ミックス焼成体用イットリウム含有複合粉末を提供す
る。 【構成】 分子中にＳｉ−Ｃ結合及びＳｉ−Ｎ結合を有
し、かつＳｉ−Ｙ結合及び／又はＮ−Ｙ結合を有するイ
ットリウム含有ポリシラザンを不活性ガス雰囲気又は真
空中で８００℃以上の温度で熱分解し、粉砕することに
より、窒化珪素／炭化ケイ素複合焼成体用イットリウム
含有複合粉末を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イットリウムを含有す
る複合粉末及びそれを製造する方法に関し、詳しくは窒
化珪素／炭化珪素系セラミックス複合焼成体を製造する
のに適したイットリウム含有複合粉末及びその製造方法
に関する。
る複合粉末及びそれを製造する方法に関し、詳しくは窒
化珪素／炭化珪素系セラミックス複合焼成体を製造する
のに適したイットリウム含有複合粉末及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】窒化珪
素、炭化珪素系等のセラミックスは耐熱性に優れ、高強
度及び高硬度を有し、また比較的軽量でもあるので、金
属材料の代替材料としてクローズアップされてきた。こ
のようなセラミックスは一般に原料粉末より成形体を製
造し、これを焼結して製造している。中でも、窒化珪素
に炭化珪素を分散させてなる複合セラミックスは、優れ
た耐熱性及び高温強度とともに、良好な破壊靭性を有す
るという利点があり、高温高負荷条件下で使用する部品
に好適である。
素、炭化珪素系等のセラミックスは耐熱性に優れ、高強
度及び高硬度を有し、また比較的軽量でもあるので、金
属材料の代替材料としてクローズアップされてきた。こ
のようなセラミックスは一般に原料粉末より成形体を製
造し、これを焼結して製造している。中でも、窒化珪素
に炭化珪素を分散させてなる複合セラミックスは、優れ
た耐熱性及び高温強度とともに、良好な破壊靭性を有す
るという利点があり、高温高負荷条件下で使用する部品
に好適である。
【０００３】従来、このような複合セラミックスを製造
する場合、窒化珪素粉末に炭化珪素粉末及び少量の焼結
助剤（Ｙ2 Ｏ3 等）を配合し、均一に分散させた後に成
形、焼結させていた。しかし、異なる粉末をいかに均一
に分散させても、均一度は粒径レベルに止まり、それ以
上の均一化は不可能である。そこで、最近均一な窒化珪
素／炭化珪素複合系セラミックスを製造するために、原
料成分があらかじめ混合したいわゆる複合粉末を製造
し、それを成形、焼成する方法が注目されている。
する場合、窒化珪素粉末に炭化珪素粉末及び少量の焼結
助剤（Ｙ2 Ｏ3 等）を配合し、均一に分散させた後に成
形、焼結させていた。しかし、異なる粉末をいかに均一
に分散させても、均一度は粒径レベルに止まり、それ以
上の均一化は不可能である。そこで、最近均一な窒化珪
素／炭化珪素複合系セラミックスを製造するために、原
料成分があらかじめ混合したいわゆる複合粉末を製造
し、それを成形、焼成する方法が注目されている。
【０００４】このような方法として、窒化珪素／炭化珪
素系複合セラミックスの前駆物質としてポリシラザン又
はポリシランを使用するとともに、チタン、アルミニウ
ム、ハフニウム、ジルコニウム等の元素の化合物を複合
化し、生成した複合ポリマーを焼成してセラミックスと
する方法が提案されている。
素系複合セラミックスの前駆物質としてポリシラザン又
はポリシランを使用するとともに、チタン、アルミニウ
ム、ハフニウム、ジルコニウム等の元素の化合物を複合
化し、生成した複合ポリマーを焼成してセラミックスと
する方法が提案されている。
【０００５】例えば、特開昭６３−１９１８３２号は、
一般式： −ＳｉＲ1 Ｒ2 −ＮＲ3 − （ただし、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3 は水素原子、アルキル
基、アルケニル基などであり、少なくとも一つは水素原
子である。）で表される単位からなる主骨格を有する数
平均分子量１００〜５万のポリシラザンと、一般式：Ａ
ｌ（ＯＲ4 ）3 （式中、Ｒ4 は水素原子、アルキル基又
はアリール基である。）で表されるアルミニウムアルコ
キシドとを加熱反応させることにより、ポリアルミノシ
ラザンを製造する方法を開示している。このポリアルミ
ノシラザンはＳｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックス（サイ
アロン）の合成に用いられている。
一般式： −ＳｉＲ1 Ｒ2 −ＮＲ3 − （ただし、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3 は水素原子、アルキル
基、アルケニル基などであり、少なくとも一つは水素原
子である。）で表される単位からなる主骨格を有する数
平均分子量１００〜５万のポリシラザンと、一般式：Ａ
ｌ（ＯＲ4 ）3 （式中、Ｒ4 は水素原子、アルキル基又
はアリール基である。）で表されるアルミニウムアルコ
キシドとを加熱反応させることにより、ポリアルミノシ
ラザンを製造する方法を開示している。このポリアルミ
ノシラザンはＳｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックス（サイ
アロン）の合成に用いられている。
【０００６】また、特開平３−１９０９３２号は、一般
式ＨｆＸ4 （ただし、式中Ｘは塩素原子又は臭素原子を
示す。）で示されるハフニウム化合物と、一般式（Ｓｉ
Ｒ1Ｒ2 Ｒ3 ）2 ＮＨ（式中Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3 は水素
原子、メチル基等を示し、同一又は異なっていてもよ
い。）で示されるジシラザンとを反応させて、ハフニウ
ム含有シラザン重合体を生成し、それを溶融、成形し、
更に不融化した後、焼成して、セラミックスを製造する
方法を開示している。
式ＨｆＸ4 （ただし、式中Ｘは塩素原子又は臭素原子を
示す。）で示されるハフニウム化合物と、一般式（Ｓｉ
Ｒ1Ｒ2 Ｒ3 ）2 ＮＨ（式中Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3 は水素
原子、メチル基等を示し、同一又は異なっていてもよ
い。）で示されるジシラザンとを反応させて、ハフニウ
ム含有シラザン重合体を生成し、それを溶融、成形し、
更に不融化した後、焼成して、セラミックスを製造する
方法を開示している。
【０００７】さらに、特開平３−８１３３０号は、 （Ａ）一般式： Ｘ−ＳｉＲ1 2 −ＣＨＲ2 −ＣＨＲ2 −ＳｉＲ1 2 −Ｘ （ただし、式中Ｒ1 は水素、塩素、臭素、メチル基、エ
チル基等であり、Ｒ2 は水素又はメチル基、Ｘは塩素ま
たは臭素を示す。）で示される有機珪素化合物、（Ｂ）
ハロゲンシラン化合物、（Ｃ）チタン化合物、（Ｄ）
（Ｒ3 3 Ｓｉ）2 ＮＨ（式中Ｒ3 は水素原子、メチル基
等を示す。）で示されるジシラザンを反応させて、ポリ
チタノカルボシラザン重合体を得る製造方法を開示して
いる。
チル基等であり、Ｒ2 は水素又はメチル基、Ｘは塩素ま
たは臭素を示す。）で示される有機珪素化合物、（Ｂ）
ハロゲンシラン化合物、（Ｃ）チタン化合物、（Ｄ）
（Ｒ3 3 Ｓｉ）2 ＮＨ（式中Ｒ3 は水素原子、メチル基
等を示す。）で示されるジシラザンを反応させて、ポリ
チタノカルボシラザン重合体を得る製造方法を開示して
いる。
【０００８】しかし、ポリシラザンにイットリウムを複
合したものについては、未だ報告されていない。
合したものについては、未だ報告されていない。
【０００９】なお、焼結助剤であるイットリウムを複合
したものとして、特開昭６４−６６２３９号は、有機ハ
ロゲンシランとアルミニウム、イットリウム等の金属を
含有する反応性金属化合物とを含有する混合物を転移触
媒を用いて１００〜３４０℃の温度で処理し、ハロゲン
含有金属ポリシランを調製し、このハロゲン含有金属ポ
リシランを一般式ＮＨＲiv 2 （式中、Ｒiv 2 は水素、ア
ルキル基、フェニル基又は−ＳｉＲv 3 （ただし、Ｒv
はアルキル基などである。）である。）を有するアミノ
リシス試薬と無水条件下で適当な溶媒中で２５〜１００
℃の温度で反応させ、Ｒiv 2 Ｎ−を含有する金属ポリシ
ランを回収することより、Ｒiv 2 Ｎ−を含有する金属ポ
リシランを調製する方法を開示している。しかしなが
ら、Ｒiv 2Ｎ−を含有する金属ポリシランから作られる
セラミックスは炭化珪素を主成分とするものであり、複
合ポリシラザンから作られる窒化珪素を主成分とするセ
ラミックスに比べて、耐熱衝撃性、破壊靭性等が劣る欠
点がある。
したものとして、特開昭６４−６６２３９号は、有機ハ
ロゲンシランとアルミニウム、イットリウム等の金属を
含有する反応性金属化合物とを含有する混合物を転移触
媒を用いて１００〜３４０℃の温度で処理し、ハロゲン
含有金属ポリシランを調製し、このハロゲン含有金属ポ
リシランを一般式ＮＨＲiv 2 （式中、Ｒiv 2 は水素、ア
ルキル基、フェニル基又は−ＳｉＲv 3 （ただし、Ｒv
はアルキル基などである。）である。）を有するアミノ
リシス試薬と無水条件下で適当な溶媒中で２５〜１００
℃の温度で反応させ、Ｒiv 2 Ｎ−を含有する金属ポリシ
ランを回収することより、Ｒiv 2 Ｎ−を含有する金属ポ
リシランを調製する方法を開示している。しかしなが
ら、Ｒiv 2Ｎ−を含有する金属ポリシランから作られる
セラミックスは炭化珪素を主成分とするものであり、複
合ポリシラザンから作られる窒化珪素を主成分とするセ
ラミックスに比べて、耐熱衝撃性、破壊靭性等が劣る欠
点がある。
【００１０】従って、本発明の目的は、良好な耐熱性、
高温強度及び破壊靭性を有する窒化珪素／炭化珪素複合
セラミックス焼成体を製造するのに好適なイットリウム
含有複合粉末及びそれを製造する方法を提供することで
ある。
高温強度及び破壊靭性を有する窒化珪素／炭化珪素複合
セラミックス焼成体を製造するのに好適なイットリウム
含有複合粉末及びそれを製造する方法を提供することで
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく鋭
意研究の結果、本発明者らは、クロロシラン化合物又は
その混合物とイットリウムのハロゲン化物を出発原料と
し、その溶液とアンモニアを反応させて生成するイット
リウム含有ポリシラザンを高温で熱分解させることによ
り、イットリウムが均一に分散した複合粉末が得られる
ことを発見し、本発明に想到した。
意研究の結果、本発明者らは、クロロシラン化合物又は
その混合物とイットリウムのハロゲン化物を出発原料と
し、その溶液とアンモニアを反応させて生成するイット
リウム含有ポリシラザンを高温で熱分解させることによ
り、イットリウムが均一に分散した複合粉末が得られる
ことを発見し、本発明に想到した。
【００１２】すなわち、窒化珪素／炭化珪素複合焼成体
に用いる本発明のイットリウム含有複合粉末は、分子中
にＳｉ−Ｃ結合及びＳｉ−Ｎ結合を有し、かつＳｉ−Ｙ
結合及び／又はＮ−Ｙ結合を有するイットリウム含有ポ
リシラザンを不活性ガス雰囲気又は真空中で８００℃以
上の温度で熱分解し、粉砕することにより得られること
を特徴とする。
に用いる本発明のイットリウム含有複合粉末は、分子中
にＳｉ−Ｃ結合及びＳｉ−Ｎ結合を有し、かつＳｉ−Ｙ
結合及び／又はＮ−Ｙ結合を有するイットリウム含有ポ
リシラザンを不活性ガス雰囲気又は真空中で８００℃以
上の温度で熱分解し、粉砕することにより得られること
を特徴とする。
【００１３】また、窒化珪素／炭化珪素複合焼成体に用
いるイットリウム含有複合粉末を製造する本発明の第一
の方法は、（ａ）実質的に無水の有機溶媒に一般式：Ｒ
ＳｉＣｌ3 （ただし、Ｒは炭化水素基である。）により
表されるクロロシラン化合物と、イットリウムハロゲン
化物ＹＸ3 （ただし、Ｘは塩素原子又は臭素原子であ
る。）とを均一に溶解し、（ｂ）得られた溶液とアンモ
ニアを反応させてイットリウム含有ポリシラザンを生成
し、（ｃ）前記イットリウム含有ポリシラザンを不活性
ガス雰囲気又は真空中で８００℃以上の温度で熱分解
し、（ｄ）前記熱分解物を粉砕してイットリウム含有複
合粉末を得ることを特徴とする。
いるイットリウム含有複合粉末を製造する本発明の第一
の方法は、（ａ）実質的に無水の有機溶媒に一般式：Ｒ
ＳｉＣｌ3 （ただし、Ｒは炭化水素基である。）により
表されるクロロシラン化合物と、イットリウムハロゲン
化物ＹＸ3 （ただし、Ｘは塩素原子又は臭素原子であ
る。）とを均一に溶解し、（ｂ）得られた溶液とアンモ
ニアを反応させてイットリウム含有ポリシラザンを生成
し、（ｃ）前記イットリウム含有ポリシラザンを不活性
ガス雰囲気又は真空中で８００℃以上の温度で熱分解
し、（ｄ）前記熱分解物を粉砕してイットリウム含有複
合粉末を得ることを特徴とする。
【００１４】さらに、窒化珪素／炭化珪素複合焼成体に
用いるイットリウム含有複合粉末を製造する本発明の第
二の方法は、（ａ）実質的に無水の有機溶媒に一般式：
Ｒ2 ＳｉＣｌ2 （ただし、Ｒは水素原子又は炭化水素基
であって、少なくとも一つは炭化水素基である。）によ
り表されるクロロシラン化合物、又は（ｉ）前記Ｒ2 Ｓ
ｉＣｌ2 と、（ii）ＲＳｉＣｌ3 （ただし、Ｒは炭化水
素基である。）とからなるクロロシラン混合物と、イッ
トリウムハロゲン化物ＹＸ3 （ただし、Ｘは塩素原子又
は臭素原子である。）とを均一に溶解し、（ｂ）得られ
た溶液をアンモニアを反応させてイットリウム含有シラ
ザンを生成し、（ｃ）前記イットリウム含有シラザンを
不活性ガス雰囲気中で加熱反応させて高分子量化し、イ
ットリウム含有ポリシラザンを合成し、（ｄ）前記イッ
トリウム含有ポリシラザンを不活性ガス雰囲気又は真空
中で８００℃以上の温度で熱分解し、（ｅ）前記熱分解
物を粉砕してイットリウム含有複合粉末を得ることを特
徴とする。
用いるイットリウム含有複合粉末を製造する本発明の第
二の方法は、（ａ）実質的に無水の有機溶媒に一般式：
Ｒ2 ＳｉＣｌ2 （ただし、Ｒは水素原子又は炭化水素基
であって、少なくとも一つは炭化水素基である。）によ
り表されるクロロシラン化合物、又は（ｉ）前記Ｒ2 Ｓ
ｉＣｌ2 と、（ii）ＲＳｉＣｌ3 （ただし、Ｒは炭化水
素基である。）とからなるクロロシラン混合物と、イッ
トリウムハロゲン化物ＹＸ3 （ただし、Ｘは塩素原子又
は臭素原子である。）とを均一に溶解し、（ｂ）得られ
た溶液をアンモニアを反応させてイットリウム含有シラ
ザンを生成し、（ｃ）前記イットリウム含有シラザンを
不活性ガス雰囲気中で加熱反応させて高分子量化し、イ
ットリウム含有ポリシラザンを合成し、（ｄ）前記イッ
トリウム含有ポリシラザンを不活性ガス雰囲気又は真空
中で８００℃以上の温度で熱分解し、（ｅ）前記熱分解
物を粉砕してイットリウム含有複合粉末を得ることを特
徴とする。
【００１５】本発明を以下に詳細に説明する。 ［１］出発原料 （１）クロロシラン化合物及びクロロシラン混合物 本発明では、一般式：Ｒn ＳｉＣｌ4-n で表わされるク
ロロシラン化合物又は二種類以上のクロロシラン化合物
からなるクロロシラン混合物を用いる。式中、ｎは１、
２、３のいずれかであり、ｎ個のＲはそれぞれ独立に水
素原子又は炭化水素基であり、かつ少なくとも一つは炭
化水素基である。イットリウムハロゲン化物との反応性
を考慮すると、上記炭化水素基の炭素数は１〜５である
のが好ましい。炭化水素基の炭素数が５を越えると、立
体障害によりイットリウム原子と珪素原子又は窒素原子
との反応性が低下する。好ましい炭化水素基としては、
メチル基、エチル基等が挙げられる。クロロシラン化合
物として、重合工程が不要になり、取扱性を向上させる
点でトリクロロメチルシランを単独で用いるのが好まし
い。また、クロロシラン混合物としてトリクロロシラン
化合物とジクロロシラン化合物からなる混合物を用いる
のが好ましく、特にトリクロロメチルシランとジクロロ
ジメチルシランからなる混合物を用いるのが好ましい。
ロロシラン化合物又は二種類以上のクロロシラン化合物
からなるクロロシラン混合物を用いる。式中、ｎは１、
２、３のいずれかであり、ｎ個のＲはそれぞれ独立に水
素原子又は炭化水素基であり、かつ少なくとも一つは炭
化水素基である。イットリウムハロゲン化物との反応性
を考慮すると、上記炭化水素基の炭素数は１〜５である
のが好ましい。炭化水素基の炭素数が５を越えると、立
体障害によりイットリウム原子と珪素原子又は窒素原子
との反応性が低下する。好ましい炭化水素基としては、
メチル基、エチル基等が挙げられる。クロロシラン化合
物として、重合工程が不要になり、取扱性を向上させる
点でトリクロロメチルシランを単独で用いるのが好まし
い。また、クロロシラン混合物としてトリクロロシラン
化合物とジクロロシラン化合物からなる混合物を用いる
のが好ましく、特にトリクロロメチルシランとジクロロ
ジメチルシランからなる混合物を用いるのが好ましい。
【００１６】（２）イットリウムハロゲン化物 本発明で用いるイットリウムハロゲン化物は一般式ＹＸ
3 で表わされる。Ｘはハロゲン元素を表わし、塩素原子
又は臭素原子であるのが好ましい。中でも、塩化イット
リウムが特に好ましい。
3 で表わされる。Ｘはハロゲン元素を表わし、塩素原子
又は臭素原子であるのが好ましい。中でも、塩化イット
リウムが特に好ましい。
【００１７】（３）有機溶媒 本発明では、クロロシラン化合物とイットリウムのハロ
ゲン化物を共に溶解できる溶媒を使用する。このような
性質を有する好ましい溶媒としては、ピリジンが挙げら
れる。また、有機溶媒は実質的に水分を含有しないもの
を用いる必要がある。水分が存在すると、クロロシラン
化合物が分解するため好ましくない。
ゲン化物を共に溶解できる溶媒を使用する。このような
性質を有する好ましい溶媒としては、ピリジンが挙げら
れる。また、有機溶媒は実質的に水分を含有しないもの
を用いる必要がある。水分が存在すると、クロロシラン
化合物が分解するため好ましくない。
【００１８】［２］イットリウム含有ポリシラザンの製
造 以下に、クロロシラン化合物とイットリウムハロゲン化
物として、それぞれトリクロロメチルシラン及び塩化イ
ットリウムを用いた場合を例にとり、イットリウム含有
ポリシラザンの製造方法を説明する。
造 以下に、クロロシラン化合物とイットリウムハロゲン化
物として、それぞれトリクロロメチルシラン及び塩化イ
ットリウムを用いた場合を例にとり、イットリウム含有
ポリシラザンの製造方法を説明する。
【００１９】まず、トリクロロメチルシランと塩化イッ
トリウムとを有機溶媒に溶解させる。このとき、先に塩
化イットリウムを有機溶媒に溶解させた後、トリクロロ
メチルシランを徐々に添加して攪拌しながら溶解させる
のが好ましい。用いる有機溶媒の量はトリクロロメチル
シランと塩化イットリウムとの合計重量の３〜６倍程度
とするのがよい。
トリウムとを有機溶媒に溶解させる。このとき、先に塩
化イットリウムを有機溶媒に溶解させた後、トリクロロ
メチルシランを徐々に添加して攪拌しながら溶解させる
のが好ましい。用いる有機溶媒の量はトリクロロメチル
シランと塩化イットリウムとの合計重量の３〜６倍程度
とするのがよい。
【００２０】トリクロロメチルシランと塩化イットリウ
ムとの混合比は、Ｙ／Ｓｉの原子比が０．００３〜０．
１、好ましくは０．００８〜０．０５、特に好ましくは
０．０１〜０．０４になるようにする。イットリウムハ
ロゲン化物の添加量をこれより多くすると、生成される
セラミックスの耐熱強度が低下する。またイットリウム
ハロゲン化物の添加量をこれより少なくすると、セラミ
ックスの焼結性が悪くなる。
ムとの混合比は、Ｙ／Ｓｉの原子比が０．００３〜０．
１、好ましくは０．００８〜０．０５、特に好ましくは
０．０１〜０．０４になるようにする。イットリウムハ
ロゲン化物の添加量をこれより多くすると、生成される
セラミックスの耐熱強度が低下する。またイットリウム
ハロゲン化物の添加量をこれより少なくすると、セラミ
ックスの焼結性が悪くなる。
【００２１】次に、トリクロロメチルシランと塩化イッ
トリウムとの混合溶液に１０〜９０リットル／時間、好
ましくは３０〜６０リットル／時間のアンモニアガスを
吹き込み、３〜４時間アンモノリシスを行って、イット
リウム含有シラザンオリゴマーを生成する。アンモノリ
シスにより副生した塩化アンモニウムの結晶は吸引ろ過
により分離除去する。
トリウムとの混合溶液に１０〜９０リットル／時間、好
ましくは３０〜６０リットル／時間のアンモニアガスを
吹き込み、３〜４時間アンモノリシスを行って、イット
リウム含有シラザンオリゴマーを生成する。アンモノリ
シスにより副生した塩化アンモニウムの結晶は吸引ろ過
により分離除去する。
【００２２】続いて、反応生成物を加熱しながら、真空
吸引により溶媒を除去することで、固体のイットリウム
含有ポリシラザンが得られる。
吸引により溶媒を除去することで、固体のイットリウム
含有ポリシラザンが得られる。
【００２３】ただし、トリクロロメチルシラン以外の化
合物、特にジクロロシラン化合物、又はジクロロシラン
化合物とトリクロロシラン化合物とからなる混合物を用
いる場合、上記した方法だけでは固体のイットリウム含
有ポリシラザンが得られず、重合度の低い液状イットリ
ウム含有シラザンオリゴマーを得る。取扱性を向上させ
るために、さらに高分子量化し、固体状とするのが好ま
しい。
合物、特にジクロロシラン化合物、又はジクロロシラン
化合物とトリクロロシラン化合物とからなる混合物を用
いる場合、上記した方法だけでは固体のイットリウム含
有ポリシラザンが得られず、重合度の低い液状イットリ
ウム含有シラザンオリゴマーを得る。取扱性を向上させ
るために、さらに高分子量化し、固体状とするのが好ま
しい。
【００２４】液状イットリウム含有シラザンオリゴマー
を高分子量化させるには、イットリウム含有シラザンオ
リゴマーを窒素ガス等の不活性ガス中で、 250〜400 ℃
程度に加熱しながら脱アンモニア工程を行う。加熱時間
は３０〜６０分とするのがよい。この脱アンモニア工程
を減圧・撹拌状態で行い、加熱も二段階に分けて行え
ば、ポリシラザンの縮合反応に寄与しない低分子量成分
を除去することができ、ポリシラザンの高分子量化が図
れるうえ、生成されるポリシラザンの分子量のバラツキ
を小さくすることができる。よって脱アンモニア工程を
減圧・撹拌状態の二段階加熱で行うのは好ましい。
を高分子量化させるには、イットリウム含有シラザンオ
リゴマーを窒素ガス等の不活性ガス中で、 250〜400 ℃
程度に加熱しながら脱アンモニア工程を行う。加熱時間
は３０〜６０分とするのがよい。この脱アンモニア工程
を減圧・撹拌状態で行い、加熱も二段階に分けて行え
ば、ポリシラザンの縮合反応に寄与しない低分子量成分
を除去することができ、ポリシラザンの高分子量化が図
れるうえ、生成されるポリシラザンの分子量のバラツキ
を小さくすることができる。よって脱アンモニア工程を
減圧・撹拌状態の二段階加熱で行うのは好ましい。
【００２５】脱アンモニア工程を減圧・撹拌状態の二段
階加熱で行う場合では、いずれの段階においても、反応
容器内の圧力は０．１〜２００ｍｍＨｇ、好ましくは７
０〜１００ｍｍＨｇとし、撹拌速度（反応物の流動速度
で表す）は０．１〜１０００ｍ／分、好ましくは１００
〜３００ｍ／分とする。
階加熱で行う場合では、いずれの段階においても、反応
容器内の圧力は０．１〜２００ｍｍＨｇ、好ましくは７
０〜１００ｍｍＨｇとし、撹拌速度（反応物の流動速度
で表す）は０．１〜１０００ｍ／分、好ましくは１００
〜３００ｍ／分とする。
【００２６】圧力が２００ｍｍＨｇより高いと低分子量
成分の除去が不十分であるが、０．１ｍｍＨｇ未満にし
てもそれに応じた効果が得られない。一方、撹拌速度が
０．１ｍ／分未満であると低分子量成分の除去速度が遅
く、また１０００ｍ／分より速くするのは困難である。
成分の除去が不十分であるが、０．１ｍｍＨｇ未満にし
てもそれに応じた効果が得られない。一方、撹拌速度が
０．１ｍ／分未満であると低分子量成分の除去速度が遅
く、また１０００ｍ／分より速くするのは困難である。
【００２７】一段階目の加熱温度は１００〜３００℃、
好ましくは２００〜２５０℃とする。熱処理温度が１０
０℃未満であると、低分子量成分の除去が不十分であ
り、また３００℃を超えると、イットリウム含有シラザ
ンオリゴマーの加熱重合反応（縮合反応）が進んでしま
い、二段階の加熱による効果が失われてしまう。なお、
加熱はソルトバス等に反応容器を入れることにより行う
ことができる。一段目の熱処理時間はポリシラザンの用
途に応じて適宜調節できるが、一般的には０．１〜５時
間とするのが好ましいく、より好ましくは０．５〜１時
間とする。
好ましくは２００〜２５０℃とする。熱処理温度が１０
０℃未満であると、低分子量成分の除去が不十分であ
り、また３００℃を超えると、イットリウム含有シラザ
ンオリゴマーの加熱重合反応（縮合反応）が進んでしま
い、二段階の加熱による効果が失われてしまう。なお、
加熱はソルトバス等に反応容器を入れることにより行う
ことができる。一段目の熱処理時間はポリシラザンの用
途に応じて適宜調節できるが、一般的には０．１〜５時
間とするのが好ましいく、より好ましくは０．５〜１時
間とする。
【００２８】減圧・撹拌下での一段階目の加熱によっ
て、縮合反応に関与することのない低分子量成分の多く
は除去され、イットリウム含有シラザンオリゴマーの分
子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰ
Ｃ）法により測定した値をポリスチレン換算）の分布は
非常に均一になる。除去される低分子量成分の分子量
は、７００以下であるのが好ましい。また、イットリウ
ム含有シラザンオリゴマー中に残留する低分子量成分の
量は、２０重量％以下となるようにする。一段階目の加
熱工程でも、シラザンオリゴマーは幾分縮合するが、そ
の数平均分子量は約１０００以下である。
て、縮合反応に関与することのない低分子量成分の多く
は除去され、イットリウム含有シラザンオリゴマーの分
子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰ
Ｃ）法により測定した値をポリスチレン換算）の分布は
非常に均一になる。除去される低分子量成分の分子量
は、７００以下であるのが好ましい。また、イットリウ
ム含有シラザンオリゴマー中に残留する低分子量成分の
量は、２０重量％以下となるようにする。一段階目の加
熱工程でも、シラザンオリゴマーは幾分縮合するが、そ
の数平均分子量は約１０００以下である。
【００２９】一段階目の加熱後、同様の条件で減圧下で
撹拌しながら、昇温して二段階目の加熱を行う。二段階
目の加熱温度は２００〜４００℃、好ましくは２５０〜
３５０℃で、かつ一段階目の加熱より高い温度とし、重
合時間は１〜１０時間とするのが好ましい。二段階目の
加熱工程でイットリウム含有シラザンオリゴマーは十分
に縮合し、イットリウム含有ポリシラザンとなる。
撹拌しながら、昇温して二段階目の加熱を行う。二段階
目の加熱温度は２００〜４００℃、好ましくは２５０〜
３５０℃で、かつ一段階目の加熱より高い温度とし、重
合時間は１〜１０時間とするのが好ましい。二段階目の
加熱工程でイットリウム含有シラザンオリゴマーは十分
に縮合し、イットリウム含有ポリシラザンとなる。
【００３０】上記合成反応により得られるイットリウム
含有ポリシラザンはＳｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ結合を有
するとともに、イットリウムのハロゲン化物がＳｉ−Ｈ
及び／又はＮ−Ｈ基と反応して生成するＳｉ−Ｙ結合及
び／又はＮ−Ｙ結合を有する。生成されるイットリウム
含有ポリシラザンの数平均分子量は約５００〜５０００
０である。
含有ポリシラザンはＳｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ結合を有
するとともに、イットリウムのハロゲン化物がＳｉ−Ｈ
及び／又はＮ−Ｈ基と反応して生成するＳｉ−Ｙ結合及
び／又はＮ−Ｙ結合を有する。生成されるイットリウム
含有ポリシラザンの数平均分子量は約５００〜５０００
０である。
【００３１】［３］イットリウム含有複合粉末の合成 合成したイットリウム含有ポリシラザンを８００℃以上
の温度で熱処理する。熱処理温度が８００℃以下では、
イットリウム含有ポリシラザンの熱分解が十分進行しな
い。なお、熱処理温度の上限は１７００℃とする。熱処
理温度が１７００℃を越えると、窒化珪素のβ型結晶化
及び分解が激しくなるため好ましくない。好ましい熱処
理温度は１０００〜１５００℃である。また、熱処理時
間は０．５〜４時間にするのが好ましい。雰囲気ガスと
しては窒素が好都合であるが、アルゴン等の不活性ガス
を利用することもできるし、真空下で行うこともでき
る。
の温度で熱処理する。熱処理温度が８００℃以下では、
イットリウム含有ポリシラザンの熱分解が十分進行しな
い。なお、熱処理温度の上限は１７００℃とする。熱処
理温度が１７００℃を越えると、窒化珪素のβ型結晶化
及び分解が激しくなるため好ましくない。好ましい熱処
理温度は１０００〜１５００℃である。また、熱処理時
間は０．５〜４時間にするのが好ましい。雰囲気ガスと
しては窒素が好都合であるが、アルゴン等の不活性ガス
を利用することもできるし、真空下で行うこともでき
る。
【００３２】熱処理した生成物を粉砕機により粉砕し、
イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 と見なすことができる。）が均
一に分散した窒化珪素／炭化珪素系複合粉末を得る。こ
の複合粉末におけるイットリウム元素の含有量は、イッ
トリア（Ｙ2 Ｏ3 ）に換算した重量が全粉末重量の２〜
１０重量％となるようにするのが好ましい。また、反応
条件によって異なるが、ＳｉＣの含有量は全粉末重量の
５〜４０重量％であるのが好ましい。なお、このイット
リウム含有複合粉末の粒径は０．０５〜１μｍとするの
が好ましい。
イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 と見なすことができる。）が均
一に分散した窒化珪素／炭化珪素系複合粉末を得る。こ
の複合粉末におけるイットリウム元素の含有量は、イッ
トリア（Ｙ2 Ｏ3 ）に換算した重量が全粉末重量の２〜
１０重量％となるようにするのが好ましい。また、反応
条件によって異なるが、ＳｉＣの含有量は全粉末重量の
５〜４０重量％であるのが好ましい。なお、このイット
リウム含有複合粉末の粒径は０．０５〜１μｍとするの
が好ましい。
【００３３】
【作用】クロロシラン化合物とイットリウムのハロゲン
化物とを混合した溶液にアンモニアを通気して溶媒を除
去し、必要に応じて加熱重合させることにより、イット
リウムを均一に複合したポリシラザン得ることができ
る。このイットリウム含有ポリシラザンを熱処理して得
られるセラミックス焼成体用複合粉末は均一に分散した
イットリウムを有するために、この複合粉末より作られ
るセラミックス成形体は優れた焼結性を有する。また、
作られるセラミックス焼結体において、窒化珪素粒子内
又は粒界に炭化珪素の微粒子が存在し、亜粒界を形成す
ることによりセラミックスの強度を増加させることがで
きる。これは組織の微細化あるいは炭化珪素粒子が窒化
珪素粒子内及び粒界に存在することで亜粒界が形成され
るためと考えられる。
化物とを混合した溶液にアンモニアを通気して溶媒を除
去し、必要に応じて加熱重合させることにより、イット
リウムを均一に複合したポリシラザン得ることができ
る。このイットリウム含有ポリシラザンを熱処理して得
られるセラミックス焼成体用複合粉末は均一に分散した
イットリウムを有するために、この複合粉末より作られ
るセラミックス成形体は優れた焼結性を有する。また、
作られるセラミックス焼結体において、窒化珪素粒子内
又は粒界に炭化珪素の微粒子が存在し、亜粒界を形成す
ることによりセラミックスの強度を増加させることがで
きる。これは組織の微細化あるいは炭化珪素粒子が窒化
珪素粒子内及び粒界に存在することで亜粒界が形成され
るためと考えられる。
【００３４】
【実施例】本発明を以下の実施例により更に詳細に説明
する。実施例１ 窒素ガスで置換した１リットルのメジューム瓶に無水ピ
リジン５００ｍｌ及び塩化イットリウム６．８ｇを入
れ、２４時間攪拌して均一な溶液とした。これをメカニ
カルスターラー、吹き込み管及び滴下ロートを備えた10
00mlの四ツ口フラスコに入れ、窒素ガスを流し、攪拌し
ながら滴下ロートよりトリクロロメチルシラン１３９ｇ
を滴下し、均一な溶液とした。
する。実施例１ 窒素ガスで置換した１リットルのメジューム瓶に無水ピ
リジン５００ｍｌ及び塩化イットリウム６．８ｇを入
れ、２４時間攪拌して均一な溶液とした。これをメカニ
カルスターラー、吹き込み管及び滴下ロートを備えた10
00mlの四ツ口フラスコに入れ、窒素ガスを流し、攪拌し
ながら滴下ロートよりトリクロロメチルシラン１３９ｇ
を滴下し、均一な溶液とした。
【００３５】続いてこの溶液を氷冷し、攪拌しながらア
ンモニアガスを約６０リットル／時間の割合で３時間吹
き込んでアンモノリシスを行った。その後、副生された
塩化アンモニウムを吸引濾過し、さらに溶媒を真空吸引
により取り除いて透明な固体のイットリウム含有ポリシ
ラザン６０ｇを得た。
ンモニアガスを約６０リットル／時間の割合で３時間吹
き込んでアンモノリシスを行った。その後、副生された
塩化アンモニウムを吸引濾過し、さらに溶媒を真空吸引
により取り除いて透明な固体のイットリウム含有ポリシ
ラザン６０ｇを得た。
【００３６】得られたイットリウム含有ポリシラザン５
０ｇを窒素ガス雰囲気中、１２００℃の温度で３０分間
熱処理し、３１．６ｇの黒色固形物を得た。これを粉砕
機により粉砕し、平均粒径０．８μｍのイットリウム含
有複合粉末を得た。得られたイットリウム含有複合粉末
について元素分析を行い、その結果を表１に示す。ま
た、Ｘ線回折分析の結果、得られたイットリウム含有複
合粉末はアモルファス状態であることがわかった。
０ｇを窒素ガス雰囲気中、１２００℃の温度で３０分間
熱処理し、３１．６ｇの黒色固形物を得た。これを粉砕
機により粉砕し、平均粒径０．８μｍのイットリウム含
有複合粉末を得た。得られたイットリウム含有複合粉末
について元素分析を行い、その結果を表１に示す。ま
た、Ｘ線回折分析の結果、得られたイットリウム含有複
合粉末はアモルファス状態であることがわかった。
【００３７】 表 １ イットリウム含有複合粉末の元素分析結果 Si Ｎ Ｙ Ｃ Ｏ 含有率（％） 52.7 25.6 6.7 12.8 1.0
【００３８】実施例２ 窒素ガスで置換した１リットルのメジューム瓶に無水ピ
リジン５００ｍｌ及び塩化イットリウム６．８ｇを入
れ、２４時間攪拌して均一な溶液とした。これをメカニ
カルスターラー、吹き込み管及び滴下ロートを備えた10
00mlの四ツ口フラスコに入れ、窒素ガスを流し、攪拌し
ながら滴下ロートよりトリクロロメチルシラン１０４ｇ
とジクロロジメチルシラン３０ｇの混合液体を滴下し、
均一な溶液とした。
リジン５００ｍｌ及び塩化イットリウム６．８ｇを入
れ、２４時間攪拌して均一な溶液とした。これをメカニ
カルスターラー、吹き込み管及び滴下ロートを備えた10
00mlの四ツ口フラスコに入れ、窒素ガスを流し、攪拌し
ながら滴下ロートよりトリクロロメチルシラン１０４ｇ
とジクロロジメチルシラン３０ｇの混合液体を滴下し、
均一な溶液とした。
【００３９】続いてこの溶液を氷冷し、攪拌しながらア
ンモニアガスを約６０リットル／時間の割合で３時間吹
き込んでアンモノリシスを行った。その後、副生された
塩化アンモニウムを吸引濾過し、さらに溶媒を真空吸引
により取り除いて白色の粘性液体（イットリウムシラザ
ンオリゴマー）９８ｇを得た。
ンモニアガスを約６０リットル／時間の割合で３時間吹
き込んでアンモノリシスを行った。その後、副生された
塩化アンモニウムを吸引濾過し、さらに溶媒を真空吸引
により取り除いて白色の粘性液体（イットリウムシラザ
ンオリゴマー）９８ｇを得た。
【００４０】得られたイットリウムシラザンオリゴマー
９８ｇを反応容器に入れ、窒素気流中、３００℃の温度
で３０分間熱処理し、透明な固体（イットリウム含有ポ
リシラザン）４９ｇを得た。イットリウム含有ポリシラ
ザンの分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィ
（ＧＰＣ）法により求めた結果、イットリウム含有ポリ
シラザンの数平均分子量は１５００であった。
９８ｇを反応容器に入れ、窒素気流中、３００℃の温度
で３０分間熱処理し、透明な固体（イットリウム含有ポ
リシラザン）４９ｇを得た。イットリウム含有ポリシラ
ザンの分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィ
（ＧＰＣ）法により求めた結果、イットリウム含有ポリ
シラザンの数平均分子量は１５００であった。
【００４１】得られたイットリウム含有ポリシラザン３
０ｇを窒素ガス雰囲気中、１２００℃の温度で３０分間
熱処理し、１４．４ｇの黒色固形物を得た。これを粉砕
機により粉砕し、平均粒径０．８μｍのイットリウム含
有複合粉末を得た。得られたイットリウム含有複合粉末
について元素分析を行い、その結果を表２に示す。ま
た、Ｘ線回折分析の結果、得られたイットリウム含有複
合粉末はアモルファス状態であることがわかった。
０ｇを窒素ガス雰囲気中、１２００℃の温度で３０分間
熱処理し、１４．４ｇの黒色固形物を得た。これを粉砕
機により粉砕し、平均粒径０．８μｍのイットリウム含
有複合粉末を得た。得られたイットリウム含有複合粉末
について元素分析を行い、その結果を表２に示す。ま
た、Ｘ線回折分析の結果、得られたイットリウム含有複
合粉末はアモルファス状態であることがわかった。
【００４２】 表 ２ イットリウム含有複合粉末の元素分析結果 Si Ｎ Ｙ Ｃ Ｏ 含有率（％） 53.1 24.2 6.2 14.8 1.2
【００４３】
【発明の効果】上記の通り、本発明のイットリウム含有
複合粉末はＳｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ結合を有し、窒化
珪素／炭化珪素複合焼成体の原料粉末として適してい
る。また、均一に分散したイットリウム及び炭素を有す
るため、焼結により、結晶粒子内及び粒界に炭化珪素及
びイットリウムシリケート等の微粒子が析出した複合セ
ラミックス焼結体とすることができる。本発明の製造方
法を用いれば、ポリシラザンにを介してイットリウム含
有複合粉末を得るので、粉末内のイットリウムの分散が
極めて均一である。本発明の複合粉末を通常の方法によ
り成形・焼結すれば、各種形状の窒化珪素／炭化珪素複
合系セラミックスとすることができる。
複合粉末はＳｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ結合を有し、窒化
珪素／炭化珪素複合焼成体の原料粉末として適してい
る。また、均一に分散したイットリウム及び炭素を有す
るため、焼結により、結晶粒子内及び粒界に炭化珪素及
びイットリウムシリケート等の微粒子が析出した複合セ
ラミックス焼結体とすることができる。本発明の製造方
法を用いれば、ポリシラザンにを介してイットリウム含
有複合粉末を得るので、粉末内のイットリウムの分散が
極めて均一である。本発明の複合粉末を通常の方法によ
り成形・焼結すれば、各種形状の窒化珪素／炭化珪素複
合系セラミックスとすることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】さらに、窒化珪素／炭化珪素複合焼成体に
用いるイットリウム含有複合粉末を製造する本発明の第
二の方法は、（ａ）実質的に無水の有機溶媒に一般式：
Ｒ２ＳｉＣｌ２（ただし、Ｒは水素原子又は炭化水素基
であって、少なくとも一つは炭化水素基である。）によ
り表されるクロロシラン化合物、又は（ｉ）前記Ｒ２Ｓ
ｉＣｌ２と、（ｉｉ）ＲＳｉＣｌ３（ただし、Ｒは炭化
水素基である。）とからなるクロロシラン混合物と、イ
ットリウムハロゲン化物ＹＸ３（ただし、Ｘは塩素原子
又は臭素原子である。）とを均一に溶解し、（ｂ）得ら
れた溶液とアンモニアを反応させてイットリウム含有シ
ラザンを生成し、（ｃ）前記イットリウム含有シラザン
を不活性ガス雰囲気中で加熱反応させて高分子量化し、
イットリウム含有ポリシラザンを合成し、（ｄ）前記イ
ットリウム含有ポリシラザンを不活性ガス雰囲気又は真
空中で８００℃以上の温度で熱分解し、（ｅ）前記熱分
解物を粉砕してイットリウム含有複合粉末を得ることを
特徴とする。
用いるイットリウム含有複合粉末を製造する本発明の第
二の方法は、（ａ）実質的に無水の有機溶媒に一般式：
Ｒ２ＳｉＣｌ２（ただし、Ｒは水素原子又は炭化水素基
であって、少なくとも一つは炭化水素基である。）によ
り表されるクロロシラン化合物、又は（ｉ）前記Ｒ２Ｓ
ｉＣｌ２と、（ｉｉ）ＲＳｉＣｌ３（ただし、Ｒは炭化
水素基である。）とからなるクロロシラン混合物と、イ
ットリウムハロゲン化物ＹＸ３（ただし、Ｘは塩素原子
又は臭素原子である。）とを均一に溶解し、（ｂ）得ら
れた溶液とアンモニアを反応させてイットリウム含有シ
ラザンを生成し、（ｃ）前記イットリウム含有シラザン
を不活性ガス雰囲気中で加熱反応させて高分子量化し、
イットリウム含有ポリシラザンを合成し、（ｄ）前記イ
ットリウム含有ポリシラザンを不活性ガス雰囲気又は真
空中で８００℃以上の温度で熱分解し、（ｅ）前記熱分
解物を粉砕してイットリウム含有複合粉末を得ることを
特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】次に、トリクロロメチルシランと塩化イッ
トリウムとの混合溶液に１０〜９０リットル／時間、好
ましくは３０〜６０リットル／時間のアンモニアガスを
吹き込み、アンモノリシスを行って、イットリウム含有
シラザンオリゴマーを生成する。アンモノリシスにより
副生した塩化アンモニウムの結晶は吸引ろ過により分離
除去する。
トリウムとの混合溶液に１０〜９０リットル／時間、好
ましくは３０〜６０リットル／時間のアンモニアガスを
吹き込み、アンモノリシスを行って、イットリウム含有
シラザンオリゴマーを生成する。アンモノリシスにより
副生した塩化アンモニウムの結晶は吸引ろ過により分離
除去する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】上記合成反応により得られるイットリウム
含有ポリシラザンはＳｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ結合を有
するとともに、イットリウムのハロゲン化物がＳｉ−Ｒ
及び／又はＮに付加したＳｉ−Ｙ結合及び／又はＮ−Ｙ
結合を有する。生成されるイットリウム含有ポリシラザ
ンの数平均分子量は約５００〜５００００である。
含有ポリシラザンはＳｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ結合を有
するとともに、イットリウムのハロゲン化物がＳｉ−Ｒ
及び／又はＮに付加したＳｉ−Ｙ結合及び／又はＮ−Ｙ
結合を有する。生成されるイットリウム含有ポリシラザ
ンの数平均分子量は約５００〜５００００である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】
【発明の効果】上記の通り、本発明のイットリウム含有
複合粉末はＳｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ結合を有し、窒化
珪素／炭化珪素複合焼成体の原料粉末として適してい
る。また、均一に分散したイットリウム及び炭素を有す
るため、焼結により、結晶粒子内及び粒界に炭化珪素及
びイットリウムシリケート等の微粒子が析出した複合セ
ラミックス焼結体とすることができる。本発明の製造方
法を用いれば、ポリシラザンを介してイットリウム含有
複合粉末を得るので、粉末内のイットリウムの分散が極
めて均一である。本発明の複合粉末を通常の方法により
成形・焼結すれば、各種形状の窒化珪素／炭化珪素複合
系セラミックスとすることができる。
複合粉末はＳｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ結合を有し、窒化
珪素／炭化珪素複合焼成体の原料粉末として適してい
る。また、均一に分散したイットリウム及び炭素を有す
るため、焼結により、結晶粒子内及び粒界に炭化珪素及
びイットリウムシリケート等の微粒子が析出した複合セ
ラミックス焼結体とすることができる。本発明の製造方
法を用いれば、ポリシラザンを介してイットリウム含有
複合粉末を得るので、粉末内のイットリウムの分散が極
めて均一である。本発明の複合粉末を通常の方法により
成形・焼結すれば、各種形状の窒化珪素／炭化珪素複合
系セラミックスとすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｇ 79/00 ＮＵＲ Ｃ０８Ｌ 83/16 ＬＲＭ 85/00 ＬＳＡ Ｃ０４Ｂ 35/58 １０２ Ｋ
Claims (4)
- 【請求項１】 窒化珪素／炭化珪素複合焼成体に用いる
イットリウム含有複合粉末において、分子中にＳｉ−Ｃ
結合及びＳｉ−Ｎ結合を有し、かつＳｉ−Ｙ結合及び／
又はＮ−Ｙ結合を有するイットリウム含有ポリシラザン
を不活性ガス雰囲気又は真空中で８００℃以上の温度で
熱分解し、粉砕することにより得られることを特徴とす
るイットリウム含有複合粉末。 - 【請求項２】 請求項１に記載のイットリウム含有複合
粉末において、前記イットリウム含有ポリシラザンは、
実質的に無水の有機溶媒に一般式：Ｒn ＳｉＣｌ
4-n （ただし、Ｒは水素原子又は炭化水素基であって、
少なくとも一つは炭化水素基であり、ｎは１、２又は３
である。）により表されるクロロシラン化合物又は二種
類以上のクロロシラン化合物からなるクロロシラン混合
物と、イットリウムハロゲン化物ＹＸ3 （ただし、Ｘは
塩素原子又は臭素原子である。）とを均一に溶解した溶
液をさらにアンモニアと反応させて合成されることを特
徴とするイットリウム含有複合粉末。 - 【請求項３】 窒化珪素／炭化珪素複合焼成体に用いる
イットリウム含有複合粉末を製造する方法であって、 （ａ）実質的に無水の有機溶媒に一般式：ＲＳｉＣｌ3
（ただし、Ｒは炭化水素基である。）により表されるク
ロロシラン化合物と、イットリウムハロゲン化物ＹＸ3
（ただし、Ｘは塩素原子又は臭素原子である。）とを均
一に溶解し、 （ｂ）得られた溶液とアンモニアを反応させてイットリ
ウム含有ポリシラザンを生成し、 （ｃ）前記イットリウム含有ポリシラザンを不活性ガス
雰囲気又は真空中で８００℃以上の温度で熱分解し、 （ｄ）前記熱分解物を粉砕してイットリウム含有複合粉
末を得ることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 窒化珪素／炭化珪素複合焼成体に用いる
イットリウム含有複合粉末を製造する方法であって、 （ａ）実質的に無水の有機溶媒に一般式：Ｒ2 ＳｉＣｌ
2 （ただし、Ｒは水素原子又は炭化水素基であって、少
なくとも一つは炭化水素基である。）により表されるク
ロロシラン化合物、又は（ｉ）前記Ｒ2 ＳｉＣｌ2 と、
（ii）ＲＳｉＣｌ3 （ただし、Ｒは炭化水素基であ
る。）とからなるクロロシラン混合物と、イットリウム
ハロゲン化物ＹＸ3 （ただし、Ｘは塩素原子又は臭素原
子である。）とを均一に溶解し、 （ｂ）得られた溶液をアンモニアを反応させてイットリ
ウム含有シラザンを生成し、 （ｃ）前記イットリウム含有シラザンを不活性ガス雰囲
気中で加熱反応させて高分子量化し、イットリウム含有
ポリシラザンを合成し、 （ｄ）前記イットリウム含有ポリシラザンを不活性ガス
雰囲気又は真空中で８００℃以上の温度で熱分解し、 （ｅ）前記熱分解物を粉砕してイットリウム含有複合粉
末を得ることを特徴とする方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345174A JPH07172934A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | イットリウム含有複合粉末及びその製造方法 |
| US08/358,534 US5559062A (en) | 1993-12-17 | 1994-12-19 | Method of manufacturing a composite sintered body |
| DE69427457T DE69427457T2 (de) | 1993-12-17 | 1994-12-19 | Yttrium-enthaltendes Verbundpulver, gesinterter Verbundwerkstoff, und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP94120139A EP0662463B1 (en) | 1993-12-17 | 1994-12-19 | Yttrium-containing composite powder, composite sintered body, and method of manufacturing same |
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| JPH07172934A true JPH07172934A (ja) | 1995-07-11 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JPH07172934A (ja) |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP5345174A patent/JPH07172934A/ja active Pending
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