JPH0725613B2 - ＳｉＣ黒鉛複合材の製造法 - Google Patents

ＳｉＣ黒鉛複合材の製造法

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JPH0725613B2
JPH0725613B2 JP63317366A JP31736688A JPH0725613B2 JP H0725613 B2 JPH0725613 B2 JP H0725613B2 JP 63317366 A JP63317366 A JP 63317366A JP 31736688 A JP31736688 A JP 31736688A JP H0725613 B2 JPH0725613 B2 JP H0725613B2
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sic
graphite
graphite composite
irregularities
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誠 石井
誠 菊地
康博 愛場
圭三 平井
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Hitachi Chemical Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
    • C04B41/5057—Carbides
    • C04B41/5059—Silicon carbide

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，黒鉛基材の表面にCVD法（化学気相蒸着法）
によりSiCを被覆するSiC黒鉛複合材の製造法に関する。
（従来の技術） 黒鉛材は高温強度が優れているため、耐熱構造部材とし
て多くの分野で利用されている。しかしながら黒鉛材は
約400℃から酸化が開始するため，高温の酸化雰囲気で
の使用に適さず，またガスを吸着しやすいため高純度の
用途には使用できなかつた。これらの黒鉛材の欠点を補
なつたものとして黒鉛基材表面にCVD法によりSiCを被覆
したSiC黒鉛複合材があり，多くの用途，例えば半導体
用るつぼ，ヒーター，サセプターなどに賞用されてい
る。
（発明が解決しようとする課題） SiC黒鉛複合材は耐熱構造部材として使用されるが，そ
の使用が室温から使用温度まで急熱，急冷するような場
合は,SiCと黒鉛との熱膨張係数の差等からSiC被覆層に
多きな熱応力が発生する。最近のように材料の大形化が
進み急熱，急冷の温度差が大きく，その繰返しが多くな
ると，従来のSiC黒鉛複合材では使用時に発生する熱応
力の増大に耐え切れずSiC被覆層に亀裂が発生するとい
う問題が生じた。
本発明は，上記した大型化あるいは使用条件の過酷化に
よつても,SiC被覆層に亀裂が発生しないSiC黒鉛複合材
の製造法を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 発明者らは，従来のSiC黒鉛複合材が持つ前記欠点を改
良するために鋭意研究した結果，熱応力によつてSiC被
覆層に亀裂が発生するのは,SiCを被覆する黒鉛基材の表
面形状が影響していることを発見し本発明に到達した。
本発明は，鋸歯状の凹凸を有する表面の隣接する山と山
の間隔をp,凹凸の深さをｔとした場合に,t/p≦１となる
ように黒鉛基材を機械加工し，次いで該凹凸を有する表
面にCVD法によりSiCを被覆するSiC黒鉛複合材の製造法
に関する。
本発明において黒鉛基材の種類については特に制限はな
い。凹凸を有する表面のt/pが１を越える黒鉛基材を使
用した場合、CVD法によつて形成されるSiC被覆層は黒鉛
基材表面の凹凸にならつて凹凸ができるが，その凹凸が
一種の切欠効果となつて熱応力によつて亀裂が発生し易
くなる。
t/p≦１の黒鉛基材を使用した場合におけるSiC被覆層の
凹凸は，鋸歯状凹凸の斜面の角度がt/p≦１に従つて小
さくなるため，熱応力が発生しても亀裂が発生し難いも
のとなる。
本発明の表面形状を有する黒鉛基材は，加工機械，切削
工具の刃の形状，切削速度などの加工条件を選定して製
作される。SiCの被覆は公知のCVD法による。SiC層の厚
さは50〜400μｍが好ましい。
（実施例） かさ比重1.70のピツチコークスの人造黒鉛素材を，旋盤
を用いて回転数，バイト刃先形状及びバイトの送り速度
を変えて，外形300mm,内径70mm,厚さ10mm,表面の凹凸の
深さが50μｍで第１表に示すt/pの表面形状を有する黒
鉛基材に加工した。次にこの黒鉛基材をCVD炉に入れ，
炉内にH2ガスをキヤリアにしてSiCl4ガス及びCH4ガスを
送り乍ら1200℃に加熱し，黒鉛基材の表面に圧さ100μ
ｍのSiC層を被覆してSiC黒鉛複合材を製作した。
実施例で得られたSiC黒鉛複合材を用いて急熱・急冷試
験を行なつた。試験条件は，第１表の試料を400℃に保
持されたマツフル炉に入れて10分間加熱後，マツフル炉
よりすぐ取り出し約20℃の水に浸漬急冷して，これを亀
裂発生まで行なうものである。その結果を第１表に示
す。
第１表より明らかなように，本発明の範囲内の表面形状
を有する黒鉛基材を用いたSiC黒鉛複合材は急熱急冷な
どの熱応力に対して亀裂が発生しにくいのに対して，本
発明の範囲外の黒鉛基材を用いたSiC黒鉛複合材は，容
易に亀裂が発生した。
（発明の効果） 本発明によつて得られるSiC黒鉛複合材は，従来の方法
で得られるものに比較して使用上生じる熱応力に対して
亀裂が発生せず，充分使用に耐え得るという効果を有す
るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 圭三 茨城県日立市東町４丁目13番１号 日立化 成工業株式会社茨城研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−100987（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】鋸歯状の凹凸を有する表面の隣接する山と
    山との間隔をp,凹凸の深さをｔとした場合に,t/p≦１と
    なるように黒鉛基材を機械加工し，次いで該凹凸を有す
    る表面にCVD法によりSiCを被覆することを特徴とするSi
    C黒鉛複合材の製造法。
JP63317366A 1988-12-15 1988-12-15 ＳｉＣ黒鉛複合材の製造法 Expired - Lifetime JPH0725613B2 (ja)

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