JPS5820708A - 主としてβ型結晶よりなる超微細炭化珪素粉末の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリカと炭素を出発原料として主としてβ型
結晶よりなる超微細炭化珪素粉本の製造方法に関し、詩
に本発明は、平均粒径が／　ｌｌｔｍ以下の超微細炭化
珪素粉末の製造方法に関するものである。

従来、炭化珪素を連続的に製造する方法が数多く提案さ
れ、例えば西ドイツ国特許第八ｉｔｂ　、ダダ７′号に
α型炭化珪素を用いてβ型炭化珪素を連続製造する方法
が開示されている。該方法は連続化のために珪砂を炭材
で被覆する原料処理に特徴があるが、後述するように、
ＳｉＯガスの挙動に対する適切な対応がなされていない
ので、原料収率と熱効率が低くなり、さらにＳｉＯガス
の析出反応により排ガス通路が閉塞されるため安定した
連続操業は困難であった。

本発明者等は先に特開昭！ＩＩ−Ｊ３ｔ９９号により、
シリカと炭素を０／ＳｉＯ２′％ル比で３．２〜ｊ、。

の範囲内に配合した原料を予熱帯と加熱帯と冷却帯を有
する反応容器内で連続的〜あるいは間歇的に自重降下さ
せつつ、ｉｂｇｏ〜コｌθ０　’Ｃの温度に間接電気加
熱してＳｉＯ化反応を行なわせる、主としてβ型結晶よ
りなる炭化珪素の製造方法において前記配合原料の嵩比
重を０．４’ｊ〜０．９０の範囲内となしまた前記予熱
帯における原料光てん層の高さを０゜−〜０．９　ｍの
範囲内に維持しながら操業することを特徴とする主とし
てβ型結晶よりなる炭化珪素の製造方法。

および特公昭ｓ；ｚ−４１ｏｓコク号により、シリカと
炭素とを０／ＳｉＯ２モル比で３．−〜３．０の範囲内
に配合した原料を予熱帯、加熱帯および冷却帯を有する
反応容器の上部より予熱帯に装入し、前記装入された原
料を前記反応容器の予熱帯内を連続的あるいは間歇的に
自重降下させつつ加熱帯に至らせ、前記加熱帯内で水平
方向に間接電気加熱して／ｂ！ＩＯ−コ１００”Ｃの温
度範囲内で加熱帯における充填幅（ｌｅｗ）を７０〜Ｍ
ｃｍの範囲内となし、かつ加熱帯における装入物の降下
速度（ＵＶｈｒ）を充填幅の下記関係式で示す範囲内で
降下させて、ＳｉＯ化反応を行なわせ、次いで反応生成
物を冷却帯に降下させ非酸化性雰囲気下で冷却後、前記
反応容器の冷却帯下部より連続的あるいは間歇的に生成
物を排出することにより、得られた生成物中の炭化珪素
をα型炭化珪素の含有率が１０％以下のβ型炭化珪素と
なし、当該β型炭化珪素の平均粒径を１５μ以下となし
、更に生成物中の炭化珪素、シリカ、遊離炭素の成分比
を重量％で、炭化珪素、シリカ、遊離Ｉ＃系の組成１ｅ
Ｊを示す図の点ム（ＳｉＯ６４，０％、　ＳｉＯ／’１
．！ｆ　　％、　ＦＯＩ４．！ｒ　　％　）、点Ｂ（ｓ
ｌａ　ｓ／、ｚ％、Ｓｉｎ２ｇ、０％、ＦＯ４１０，！
ｒ％）、点Ｃ（ＳｚＯｒｑ、ｚ　％、８１０．２．０％
、ＦＯ３ｇ、に％）、点Ｄ　　（ＳｉＯｆｔ、！ｒ　　
％、　５ｉｎ２　Ｊ、ｊ　　％、　ＦＣ９，０％　）テ
題まれた範囲内にしたことを特徴とする主としてβ型結
晶よりなる炭化珪素の製造方法。

３．９Ｘ　１０−’ｊ”　−０，２１７＋３．１＜Ｕ≦
５．１　ｘ　１０−’ｊ”−０，３１７＋６．０を提案
し、世界において初めて工業的なβ型結晶よりなる炭化
珪素の製造方法を確立した。

ところで、β型結晶よりなる炭化珪素は最近無加圧焼結
体製造用原料としての用途において極めて優れた特性を
有していることが認められ、ががる用途によれば微細な
ものほど焼結性あるいは均一収縮性に優れるため、特に
微細なものが要求されている。しかしながら、がかる要
求を満足するような微細なβ型結晶よりなる炭化珪素の
工業的な製造方法は確立していなかった。このような要
求に基づき、本発明者は極めて−細なβ型結晶よりなる
炭化珪素の製造方法に係る研究を種々性なった結果、次
に示す如き方法により極めて微細なβ型結晶よりなる炭
化珪素を工業的にかつ安定して製造する方法を発明する
に至ったものである。

本発明は、極めて微細なβ型結晶よりなる炭化珪素の工
業的な製造方法を提供することを目的とするものであり
、本発明によれば、シリカと炭素をＯ／Ｓ　ｉｏ　　モ
ル比で３．コ〜３．０′の範囲内に配合しま た原料を、予熱帯と加熱帯と冷却帯を有する反応容器内
に装入し、反応温度を１６３θ〜：１１００”Ｃの範囲
内に制御してＳｉＯ化反応を行なわせる主としてβ型結
晶よりなる炭化珪素の製造方法において、前記配合原料
を造粒し、粒状物の気孔率が。〜５１％、粒状物嵩密度
が０．４ＩＯ〜０．’？０９１０１の範囲内の粒状原料
となし、ついで前記粒状原料を反応容器の上部より装入
して加熱帯における装入物の充填幅を０．１０−０．３
！ｒ　ｍの範囲内として、前記加熱帯における装入物の
降下速度（１７１１７ｈｒ　）を前記充填幅（Ｗｌｌ）
と加熱帯の高さくＨｌｍ）の下記関係式（１）で示され
る範囲内とすることを特徴とする主としてβ型結晶より
なる超微細炭化珪素粉末の製造方法によって前記目的を
達成することができる０ １ｖ、９Ｈ（Ｗ−ｏ、３ｉ）”　＋ｏ、ｇｓ≦Ｕ≦ｓｓ
、ｘＨ（Ｗ−ｏ、３１）”＋ｘ、ｕ・（１）なお、前記
粒状物の気孔率は単位嵩容積当りに気孔の占める容積比
率であり二嵩容積というのは粒状物中に占める固体と内
部空隙を含んだ容積である。前記粒状物嵩密度は粒状物
の一定容積の重量、すなわち固体、゛内部空隙および外
部空隙を合計 んだ単位容積当りの重量である。前記装入物の充填幅は
反応容器の側壁から水平方向に最も遠くに存在する装入
物迄の距離の一倍である。加熱帯の高さは装入物を間接
加熱する手段、すなわち発熱体の発熱部における高さ方
向の長さである。

次に本発明の詳細な説明する０ シリカと炭素とから生成される炭化珪素の反応は一般に
下記式（２）によって示されている。

Ｓ１０＋３０−一うＳｉＯ＋　２００　　・・・・・（
２）しかしながら実際に主体となる生成機構は下記（８
）によってｆ３１０ガスが生成し、該Ｓ１０ガスと炭素
が下記式（４）にしたがって反応して炭化珪素が生成す
ることが知られている。

ＳｉＯ＋Ｇ−一部ＳｉＯ＋００・・・・・・・（３）Ｓ
ｉＯ＋　２０−一部ＳｉＯ＋００　・・・・・・ｅ（４
）ところで、本発明によれば、不純物の少ない極めて高
純度の炭化珪素粉末を得ることが重要であり、炭素材は
灰分の少ない例えば石油コークスミピッチコークスル無
煙炭あるいは熱分解炭素等より選択される少なくとも１
種を使用することが有利であるが、前記炭素材は嵩比重
が高く、反応性に劣るため微粉砕することにより表面積
と表面のｆｆｉ！［を高くシ、５１０２およびＳｉＯガ
スとの両反応性を改善して使用される。またシリカは例
えば珪石あるいは珪砂等より選択される少なくとも７種
からなる粉末を使用することが有利である。

本発明によれば、シリカと炭素とを配合し、造粒した原
料が使用される。シリカと炭素とを粉体のまま造粒せず
に使用すると、反応時に生成する００ガスのガス抜けが
悪化し反応が進み難くなる欠点を有するからであり、前
記粒状物の平均粒径は３〜／に−とすることが有利であ
る。その理由は、前記粒状物の平均粒径が３雪より小さ
いと粒状物とした効果が殆どなく、一方ｉｚｍより大き
いと粒状物内における反応速度が遅（なり、経済的でな
いからである。

また、本発明によれば、前記式（＄）によって生成した
Ｓ１０ガスは前記式（４）に従って速やかに８１０化反
応せしめ、反応容器内の８１０ガス分圧をそれ程上昇さ
せないことが望ましい。なぜならば、本発明において反
応容器内のＳｉＯガス分圧が上昇するとＳｉＯガス分圧
の上昇に伴って前記式（４）に従う反応速度が相対的に
速くなるが、この場合の前記式（４）に従う反応に伴っ
てＳｉＯ結晶の成長が生起するので、このよりなＳｉＯ
ガス分圧の高い条件下では、微細な８１０粒子を得るこ
とが困難になり、さらに甚しい場合にはＳｉＯガスの一
部が予熱帯へ上昇して下記式（り）　ｅ　（ｅ）　ａ　
＜７）に示す反応を生起し、予熱帯においでＳｔ、、、
Ｓｌ、５ｉＯ１Ｃ等が混合した状態で薪出する。前記析
出物は粘着性を有するため、原料が、互いに凝結し、炭
化珪素を連続的に製造する上で最も重要な原料の円滑な
移動降下が着しく阻害され、長期間にわたる安定した連
続操業が困難になる。

！ＳｉＯＳｉｎ、　＋　Ｓｉ・・・・・（５）８１０　
＋　００−一÷８１０　　十〇　・・・・・（６）３８
１０÷ＣＯ−÷２５１０ｇ　＋　ＳｔＯ・・・（γ）し
たがって、本発明によれば、原料中の炭素量を増加させ
て前記式（４）の生起する箇所を増加させることが有効
であり、前記配合原料の０／５ｔ０２モル比を３．−〜
！、０の範囲内とすることが必要である。

前記配合原料のｏ／ｓｉｏ、モル比を３．２〜ｚ、ｏの
範囲内に限定する理由は、前記ｏ／ｓ　１０Ｊ！モル比
が３、−より小さいと、前記式（４）に従う反応を充分
に行なわせ、Ｓ１０ガス分圧を低く維持することが困難
であり、他方Ｓ、Ｏより大きいと反応に寄与しない過剰
の炭素を高温に加熱するために熱効率が低くなるし、炭
素原料に要する費用が増加するので経済的にβ型炭化珪
素を製造するには好ましくないからである。

本発明者は、本発明の出発原料として使用されるシリカ
と炭素および反応条件について種々研究した結果、シリ
カの平均粒径が７ｊ　ＮＪ！。μｍの範囲内でかつシリ
カと炭素とからなる粒状原料を用いて操業するに当り、
それぞれの平均粒径、反応温度およびシリカと炭素との
０７８１０２モル比が下記の関係式（８）を満足する場
合に極めて良好な結果を得ることができることを知見し
た。

なお、上記式中Ｘはシリカの平均粒径（μｍ）、Ｙは炭
素の平均粒径（μｍｌ）、Ｔは反応温度（０Ｋ）、Ｒは
出発原料中のシリカと炭素のＣ／５１０２モル比Ｔある
。

前記シリカの平均粒径をりｊ　−討Ｏｐ甑の範囲内に限
定する理由は、前記平均粒径が７３μ藁より小さいと前
記式（８）に従う反応が極めて速＜　ＳｉＯガス分圧を
低く維持することが困難であるし、一方２ＳＯμｍより
大きいと前記式（８）に従う反応が極めて遅く効率的に
炭化珪素を製造することが困難であるからである。また
、シリカの平均粒径と炭素の平均粒径とが前記式（８）
を満足することが好ましい理由は、前記式（８）の範囲
外では前記式（８）と前記式（４）に従うそれぞれの反
応速度の均衡を保つことが　　　　゛著しく困難であり
、反応容器中のＳ１０ガス分圧を低く維持することが不
可能となるからである。

また、本発明によれば、原料内の通気性を向上させて反
応容器内のＳ１０ガス分圧を均一にすることが有効であ
り、前記配合原料を造粒し、粒状物の気孔率がり〜ｊｊ
％、粒状物嵩密度がｏ、ＩＩｏ〜早−，９０９βの範囲
内の粒状原料となすことが必要である。

前記配合原料を造粒し、粒状物の気孔率をり〜５５％の
範囲内に限定する理由はζ前記気孔率がダ襲より低いと
粒状物中における通気性が悪く一反応生成ガスが放出さ
れ難く、粒状物内で局部的にＳ１０ガス分圧が高くなり
、前述の如く結晶粒の粗大化が発生し易いからであり、
他方前記気孔率は反応生成ガスの放出性の点を考慮すれ
ばなるべく高い方が好ましいが、Ｊ−５％より高いと粒
状物の強度が極めて低く、反応容器中で潰れ通気性が著
しく悪化するからである。

前記配合原料の粒状物嵩密度をθ、’ＩＯ−０，９０９
／／ｃ讐の範囲内に限定する理由は、嵩密度は低い方が
通気性その他の点で好ましいが、ｏ、＋ｏ　ｇβより低
い粒状原料となすためには、前記粒状物の気孔率を著し
く高めるか、あるいは粒状物の粒径を極めて均一に揃え
なければならず、前記気孔率は余り高くすると前述の如
く粒状物の強度が著しく低下するし、また粒状物の粒径
を均一に揃えることは原料コスＦの著しい増大につなが
るからであり、他方０．９０９Ａｉより高いと反応生成
ガスの通気性が悪く予熱帯における高温ガスの流れが不
均一になり、原料と高温ガスとの熱交換が不充分になる
からであり、さらにまた前記ＳｉＯガスよりの析出物の
影響を敏感に受は易くなり原料の円滑な自重降下が阻害
され長期間の安定した操業を維持することが困難になる
からである。前記粒状物嵩密度は０．５０〜０．１１０
９Δの範囲内において最も良い結果が得られる◇ 本発明において、前記配合原料の粒状物は高温にさらさ
れても初期の形状を維持していることが重要であり、原
料の成形時に用いる結合剤としては、高温域でも結合力
を維持する炭素系の結合剤を使用することによって粒状
物は、反応域においても圧潰強度が強く、崩壊して再粉
化することなく、一定の形状を保ち得るし、かつこの粒
状物が加熱されて反応生成物になるときも、結合剤中の
炭素はガス化することなく反応ＳｉＯガスと反応して炭
化珪素となり形状を保つ、したがって中間生成物である
ＳｉＯガスの成形体からの飛散が少なくなり、成形体中
でＳｉＯ化されるＳｉＯガス量が増加するので有利であ
る。

本発明における炭素系の結合剤として例えばコー　ルタ
ー　ル、石油タール、木タール、コールタールピッチ、
石油ピッチ、木タールピッチ、アスファルト、糖蜜、フ
ェノール樹脂、パルプ廃液、リグニン、リグニンスルホ
ン醗塩およびこれらと同等の効果を有するものが有利に
使用できる。

また、前記粒状物の成形時にはＯＭＯ等の粘着性溶液を
使用することが有利である。上記の粘着性溶液は粒状物
の常温における圧潰強度を高くして粒状物を炉内に投入
するまでの取扱い時における崩壊を防止する効果がある
。前記の粘着性溶液としてはＯＭＯの他に例えば澱粉、
ｐｖｉ、酢酸ビニール等が有利に使用できる。

本発明によれば、粒状原料を反応容器の上部より装入し
て加熱帯における装入物の充填幅を０．１０〜０６３１
　ｍｌの範囲内として、前記加熱帯における装入物の降
下速度（Ｕ　嘗／ｈｒ　）を前記充填幅（ｉｌｌ）と加
熱帯の高さくＨ濶】の関係式（１）で示される範囲内と
することが８斐である。

前記加熱帯における装入物の充填幅を０．１０〜０．３
！ｒ　ｗ、の範囲内とする理由は、反応容器内の水平方
向における温度差をなるべく小さくシ、均一で微細な結
晶粒よりなる炭化珪素を製造することにあり、前記充填
幅は狭い程反応容器内の水平方向における温度差を小さ
くでき好ましいが、０．／σ禦より狭いと装入物が架橋
し易く、反応容器内を円滑に自重降下させることが困難
であるし、また生産量が極めて少なく工業的な製造方法
とはなり得す、一方０．３！ｒ　ｍｓより広いと加熱帯
における装入物の水平方向における温度差を小さくする
ことが困難であり、反応率を向上させようとすると炉壁
付近の装入物は長時間高温に曝されるため、結晶粒が粗
大化し、甚しい場合には生成物が相互に。

塊状化するため長期間の連続操業が困難となるからであ
る。

また、装入物の降下速度を前記式（１）で示す範囲内と
する理由は、装入物の降下速度が前記式（１）で示され
る範囲より速いと反応容器の中心部まで充分に反応を生
起させることが困難で生成物の品位が低下するし、一方
前記式（１）で示す範囲より遅いと、加勢帯の途中で炭
化珪素生成反応が完了し、反応容器内の熱平衡がくずれ
るため温度制御が著しく困難になり、均一で微細な炭化
珪素を製造することが困難になるからである。

本発明によれば、前記粒状物嵩密度（Ｄ　ｇ／ｃｄ　）
は加熱帯における装入物の充填幅（Ｗｌｍ）と粒状物の
気孔率（五％）で示される下記関係式（９）を満足する
ことが好ましい。

−０，０１４６Ａ（Ｗ−０，８２）”＋０．３≦Ｄ≦−
２，５２１（Ｗ−Ｏ４０）”＋１．０・・・・・（９） その理由は、前記粒状物嵩密度が前記式（９）で示され
る範囲より高い場合には、装入物中の熱伝導が不充分と
なり、炉壁付近部と中心部との間に大きな熱勾配が生じ
易く、均一で微細な炭化珪素を効率的に製造することが
困難であるからであり、一方前記式（９）で示される範
囲より低い原料は極めて好ましいと考えられるが、この
ような原料となすためには粒状原料の粒径分布を極めて
狭い範囲内に揃えなければならず、経済的に原料を調製
することができないからである。

次に、本発明の方法の実施に直接使用する製造装置の１
例を図面を参照しながら説明する。

本発明の方法の実施に直接使用する装置は、第１図に示
す如く原料装入口ｌと予熱帯コと加熱帯３と冷却帯ダと
密閉自在の生成物排出口３とを有し、それらが縦方向に
それぞれ連接されてなる反応容器６であって、前記加熱
帯を形成する筒７は黒鉛製であり、加熱帯の装入物を間
接電気加熱する手段ｔ、デを具備し、少なくとも前記加
熱帯の外側に炭素あるいは黒鉛質微粉よりなる断熱層１
０を有するものである。

前記反応容器６は装置の中心部に設置され、間接加熱手
段ｔ、ｑは黒鉛製発熱体ｌと前記発熱体の外側に近接し
て設けられた黒鉛製反射筒ｔからなる。前記加熱帯を形
成する筒と黒鉛製反射筒に囲まれた空間内には非酸化性
ガス装入口１／より例えばアルゴン、ヘリウム、窒素、
−酸化炭素、水素１その他の非酸化性ガスが封入され、
空気の侵入による黒鉛製発熱体の酸化消耗が防止される
。

以下、本発明を実施例について説明する。

実施例１ 平均粒径がｌｊ３μ諺のシリカ粉末（Ｓｔ、２＝　ｔｔ
、７重量％）　１００重量部、平均粒径が２９μ露の石
油コークス粉（ｙ、ｏ、　＝　ｑｔ、７重量％）７６重
量部および平均粒径が４！Ｊｐｖｓの高ピッチ粉（Ｆ、
０．　Ｗ　ｚｏ、４１重量灼７重量部を配合し、縦型ス
クリュー混合機にて１０分間混合した。前記配合原料に
ＯＭＯＯ，！ｔ　％水溶液をスプレーしながらパン型造
粒機を用いて成形し、篩とバーグリズリ−で整粒した後
、バンド型通気乾燥機に入れて１３０℃の熱風で９０分
間乾燥して平均粒径が７ＱＪｗｍ、粒状物の気孔率がダ
７襲、粒状物嵩密度が０５コｈ−１０／ＳｉＯ２モル比
がダ、０の粒状原料を得た。

この粒状原料を第１図に示した如き縦型の間接加熱炉の
上部より装入し、前記加熱炉内を連続的に自重降下させ
て、黒鉛製部の外壁温度がＪｉｚｏ℃に制御された加熱
帯に至らせ、加熱帯における装入物を０６４０ｖｍ／ｈ
ｒで自重降下させつつ水平方向に間接加熱してＳｉＯ生
成反応を行なわせた後、冷却帯に自重降下させ、排出口
より反応生成物を連続的に排出させた。

使用した間接加熱炉の仕様は第１表に示した如くであり
、加熱帯における装入物の充填幅は０．２４１霧である
◇ 第　　１　　表 得られた反応生成物から遊離炭素を除宍した後、内径コ
ｇＱｖｍφのボールミルを用いて回転数１７１１；　ｒ
ｐｍでｊｈｒ湿式解砕し、さらにＩＯ％ＩＩＩＦ水溶液
に３　ｈｒ浸漬して遊離シリカを除央精製した。前記精
製して得られた炭化珪素中のβ型結晶よりなる炭化珪素
の含有率はＸ線′回折によって測定したところ１０、−
％であり、光透過式粒度分布測定器でもって測定した粒
度分布は第一図に示した如く比較的粗　　　　　゛度分
布範囲の狭い均一な粒径よりなる炭化珪素微粉であり、
その平均粒径は０．３０μｍであった。

なお、前記粒度分布の測定に光透過式粒度分布測定器を
使用する理由は、本発明方法によって得られる炭化珪素
微粉は極めて微細であり、しかも凝集性の強い粉末であ
るため、前記測定器の如く比較的短時間のうちに測定で
きる測定器でないと、測定中に微粉が相互に凝集し、正
確な測定値を得難いからである。

実施例２．比較例１ 実施例１で使用したと同様の原料であるが、粒状物嵩密
度の異なった粒状原料を使用し、加熱帯における装入物
の降下速度を変えて実施例１と同様の操作を行ない反応
生成物の物性は実施例１と同様の方法で測定した。結果
は第２表に示した。

なお、本発明による条件の限定範凹を外れたものについ
ては下線を施して示した。

第２表に示した結果よりわかるように、実施例２−１は
、炭化珪素の反応生成率は高かったが、炭化珪素の平均
粒径が０．３９　ｐｍと若干粗くなった。

また、実施例２−２は、平均粒径が０．コブμ禦と極め
て微細な炭化珪素を得ることができたが、炭化珪素の生
成反応率が若干低下した。これに対し、比較例１−１は
、炭化珪素の生成反応率が殆ど１００％に近く、時々加
熱帯の途中で反応が終了するため、反応温度の制御が困
難となる場合が生じ、操業中に時々反応生成物の排出に
支障をきたすことがあった。反応生成物を観察したとこ
ろで邪にα型化した粗大結晶の存在が確認された。また
、比較例１−２は、予熱帯においてＳｉＯガスからの析
出物が多量に生成し、装入物を円滑に自重降下させるこ
とが著しく困難であった。さらにまた、反応生成物中に
は未反応のシリカが多量に残存しており、反応率が低か
った。

実施例３．比較例２ 実施例１と同様の方法であるが、第２表に示した如き平
均粒径の異なったシリカおよび炭素を使用し、第２表に
示した如き物性の粒状物原料を得た。

前記粒状物原料を実施例１で使用した間接加熱炉に装入
し、第２表に示した如く降下速度を変えて操業を行い反
応生成物を得た。

得られた反応生成物の物性は実施例１と同様の方法で測
定した。結果は第２表に示した。

第２表に示した結果よりわかるように、実施例３−１は
、炭化珪素の平均粒径が０．コダμ■、生成物中遊離シ
リカ含有率が０．９重量−１実施例３−′２は、炭化珪
素の平均粒径が０．３４１ｐｍ　、生成物中遊離シリカ
含有率がコ、１重量襲、実施例３−３は、炭化珪素の平
均粒径が０．Ｊｊμ讃、生成物中遊離シリカ含有率が１
．４重量％、実施例３−４は、炭化珪素の平均粒径が０
．コ９μ箇、生成物中遊離シリカ含有率が八を重量％、
実施例３−５は、炭化珪素の平均粒径が０．４Ｉコμ諷
、生成物中遊離シリカ含有率が６．３重量％であった。

前記実施例はいずれも長期間安定して連続操業すること
ができた。これに対し、比較例と−１は、シリカおよび
炭素の粒度が細かすぎるため、予熱帯においてＳｉＯガ
スからの析出物が多量に生成し、装入物を円滑に自重降
下させることが困難であるばかりでなく、時々反応温度
の制御が困難になることがあった。また、比較例２−２
は、装入物の自重降下も順調で長期間安定して連続操業
することができたが、シリカおよび炭素の粒度が粗すぎ
るため、生成物中遊離シリカ含有率がｌ００７重量憾と
未反応シリカが多量に残留していた。

なお、第２表中の比較例２−１および２−２においてシ
リカの平均粒径の数値に下線を施したがこれは本発明の
限定条件を外れていることを示すものである〇 実施側番 実施例１と同様の原料および間接加熱炉を使用し、加熱
帯における装入物の降下速度を実施例１の場合より速く
した場合と遅くした場合について反応生成物を得た。

得られた反応生成物の物性は実施例１と同様の方法で測
定した。結果は第２表に示す如く、いずれも平均粒径０
．コｔｐｖａ、０．コロμ箇と非常に微細なβ型結晶よ
りなる炭化珪素微粉を得ることができた。

実施例６ 実施例１と同様の原料を、実施例１で使用したと同様で
あるが、有効伝熱幅が０．１ダ諷の間接加熱炉を使用し
、加熱帯における装入物の充填幅を０、／ＩＩ冒となし
、実施例１と同様の操作を行ない反応生成物を得た。

得られた反応生成物の物性を実施例１と同様の方法で測
定したところ、β型結晶よりなる炭化珪素の含有率は９
２．８％、平均粒径は０．３コルｍであった０ なお、上述の実施例は、いずれも長期間にわたって安定
した連続操業を行うことがてきた。

以上、本発明によれば、平均粒径がｌμ■以下の超微細
炭化珪素粉末を高収率に製造することができ、この粉末
を用いることにより、従来の炭化珪素粉末を用いて造っ
た無加圧焼結法による炭化珪素焼結体に比較して極めて
高強度で、かつ耐熱衝撃性に優れ、しかも信頼性の高い
炭化珪素焼結体を製造することができるものであって産
業上極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例および比較例において使用し
た脛型連続製造装置の縦断面図、第一図は、本発明の実
施例１によって得られたβ型結晶よりなる炭化珪素の粒
度分布を重量基準積算で示す図である。 ／・・・原料装入口、コ・・・予熱帯、３・・・加熱帯
、ダ・・・冷却帯、Ｓ・・・生成物排出口、６・・・反
応容器、７・・・加熱帯を形成する筒、１−・・黒鉛製
発熱体、デ・・・黒鉛製反射筒、１０・・・断熱層、ｌ
ｌ・・・非酸化性ガス装入口、／コ・・・案内電極、１
３・・・可とう導体、／り・・・ブスバー、／Ｓ・・・
測温パイプ、１６・・・外殻、１７・・・耐火煉瓦／１
・・・排気ダクト、／９・・・原料ホッパー。 特許出願人　揖斐川電気工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　シリカと炭素をＯ／ＳｉＯ□モル比で３．２〜ｊ、
   Ｏの範囲内に配合した原料を、予熱帯と加熱帯と冷却帯
   を有する反応容器内に装入し、反応温度を１ｔｚｏ〜コ
   １００℃の範囲内に制御してＳｉＯ化反応を行なわせる
   主としてβ型結晶よりなる炭化珪素の製造方法において
   、 前記配合原料を造粒し、粒状物の気孔率がダ０〜ｊｊ％
   、粒状物嵩密度が０．４ＩＯ〜０．デ０９／ｃｄの範囲
   内の粒状原料となし、ついで前記粒状原料を反応容器の
   上部より装入して加熱帯における装入物の充填幅を０．
   ｌＯ〜Ｏ，ａＳ　＊の範囲内として、前記加熱帯におけ
   る装入物の降下速度（Ｕｓ／ｈｒ　）を前記充填幅（Ｗ
   ｍ）と加熱帯の高さくＨａ）の下記関係式で示される範
   囲内とすることを特徴とする主としてβ型結晶よりなる
   超微細炭化珪素粉末の製造方法。 １７．９Ｈ（Ｗ−０，３１）”＋０．２３≦Ｕ≦５３．
   １１ＥＩ（Ｗ−０，３１）”＋１．２４ａ　前記粒状物
   嵩密度（Ｄ　９／ｃ、？　）は加熱帯における装入物の
   充填幅（１ｍ）と粒状物の気孔率（ム％）で示される下
   記関係式を満足する特許請求の範題第１項記載の主とし
   てβ型結晶よりなる超微細炭化珪素粉末の製造方法。 −０，０１４６Ａ（Ｗ−０，８２）”＋０．３≦Ｄ≦−
   ４、５２１（Ｗ−０，２２）”＋１．０