JPS6096517A - 超微粒子状炭化けい素 - Google Patents
超微粒子状炭化けい素Info
- Publication number
- JPS6096517A JPS6096517A JP58201202A JP20120283A JPS6096517A JP S6096517 A JPS6096517 A JP S6096517A JP 58201202 A JP58201202 A JP 58201202A JP 20120283 A JP20120283 A JP 20120283A JP S6096517 A JPS6096517 A JP S6096517A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- sic
- ultrafine
- beta type
- high purity
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- Granted
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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】
本発明は球状形状をもつ超微粒子状炭化けい素に関する
ものである。
ものである。
炭化けい素粉束は、近年、耐熱セラミック成形体１宗料
として注目されているものであるが、これについてはそ
の用途面から特（二高純度で焼結性のよい、しかもサブ
ミクロンオーダーの微粉末体の供給が要望されている。
として注目されているものであるが、これについてはそ
の用途面から特（二高純度で焼結性のよい、しかもサブ
ミクロンオーダーの微粉末体の供給が要望されている。
そして、この炭化けい素粉束の製造法については、１）
金属けい素と炭素とを電気炉中において高温で反応させ
一ついで粉砕する方法、２）一般式 Ｒｎ５ｉＸ４−ｎ
（、。
金属けい素と炭素とを電気炉中において高温で反応させ
一ついで粉砕する方法、２）一般式 Ｒｎ５ｉＸ４−ｎ
（、。
（二Ｒは水素原子またはアルキル基、Ｘはハロゲン原子
、ｎ＝１〜４］で示されるシランまたはこのシランとメ
タンなどの炭化水素化合物との混合物を高温で熱分解さ
せる方法、３）高分子ポリカルボシランを熱分解させる
方法−および４）二酸化けい素（５ｉｎ２）と炭素とを
混合し、高温に加熱する方法などが知られているけれど
も、このｌ）の方法はα型炭化けい素の製造方法には適
しているものの粉砕工程が必要とされるためＣ二高純度
品をサブミクロンオーダーで収率よ〈得ることが困難で
あり、２）の方法は高温が必要とされるはか一収率がわ
るく、微粉末のβ−８１０が得られるが。
、ｎ＝１〜４］で示されるシランまたはこのシランとメ
タンなどの炭化水素化合物との混合物を高温で熱分解さ
せる方法、３）高分子ポリカルボシランを熱分解させる
方法−および４）二酸化けい素（５ｉｎ２）と炭素とを
混合し、高温に加熱する方法などが知られているけれど
も、このｌ）の方法はα型炭化けい素の製造方法には適
しているものの粉砕工程が必要とされるためＣ二高純度
品をサブミクロンオーダーで収率よ〈得ることが困難で
あり、２）の方法は高温が必要とされるはか一収率がわ
るく、微粉末のβ−８１０が得られるが。
微量の５ｉ−ａｔが残留するためＣニセラミック焼結体
の製造に問題があって１反応時に副生ずるＨＯｌ の処
理が必要とされるという不利があり−３）の方法には原
料とされるポリカルボシランが高価であり、得られた炭
化けい素を微粉砕するための後処理工程が必要とされ、
さら（二４）の方法はかなり高温を必要とされるばか粉
砕工程が必要であり、さらＣ二反応物中に未反応原料や
副産する金胸けい素などが含まれるために事後に高純度
化処理が必要とされるという欠点があるほか、これらの
粉砕方法で得られた炭化けい素はいずれも球状形状をと
らず、高純度化も困難で、また焼結性（二ついても満足
すべきものではなかった。
の製造に問題があって１反応時に副生ずるＨＯｌ の処
理が必要とされるという不利があり−３）の方法には原
料とされるポリカルボシランが高価であり、得られた炭
化けい素を微粉砕するための後処理工程が必要とされ、
さら（二４）の方法はかなり高温を必要とされるばか粉
砕工程が必要であり、さらＣ二反応物中に未反応原料や
副産する金胸けい素などが含まれるために事後に高純度
化処理が必要とされるという欠点があるほか、これらの
粉砕方法で得られた炭化けい素はいずれも球状形状をと
らず、高純度化も困難で、また焼結性（二ついても満足
すべきものではなかった。
本発明Ｉ工このような不利を解決した高純度で焼結性の
よい超微粒子状炭化けい素（−関するものであり、これ
は結晶子が５０Ａ以下のβ型炭化けい塁の集合体で、平
均粒径が０．０１〜１μである球状形状をもつことを特
徴とするものである。
よい超微粒子状炭化けい素（−関するものであり、これ
は結晶子が５０Ａ以下のβ型炭化けい塁の集合体で、平
均粒径が０．０１〜１μである球状形状をもつことを特
徴とするものである。
これを説明すると１本発明者らは高純度の炭化けい素を
粉砕工程を経ることなく微粉末状で取得する方法につい
て種々検討し、さきにその分子中に少なくとも１個の８
１Ｈ結合を含むが、しかし８１ｘに＼にｘｉ’；ｚハロ
ゲン原子−酸素原子］を含まない有機けい素化合物を７
５０℃以上で気相熱分解させれば収率よ〈、高純度の炭
化けい素微粉末を粉砕工程などの後処理なしに得ること
ができることを見出した←特願昭５７−１４７３４２号
、特願昭５８−１５５９１１号参照）。これＣ二ついて
さらに研究を進め、この方法で得られた微粉末の性状と
焼結性およびその製造条件などＣ二ついての検討を行な
い、この微粉末炭化けい素を電子顕微鏡で観測、測足し
たところ、従来の製法Ｃ二よる市販品と異なるはり完全
な球状形状をもつものであること、またβ−８ｉＯ（１
，１，１）の回折による暗視野像から個々の粒子が５０
Ａ以下のβ型炭化けい素の結晶子の集合体であり、その
平均粒径が０．０１−１μであるということを確認する
と共に、この超微粉末状炭化けい素は従来の炭化けい素
粉末で４２その焼結に不可避とされていた焼結助剤など
を全く添加しなくても容易Ｃ二高密匿化した焼結体とす
ることができるということを見出して本発明を完成させ
た。
粉砕工程を経ることなく微粉末状で取得する方法につい
て種々検討し、さきにその分子中に少なくとも１個の８
１Ｈ結合を含むが、しかし８１ｘに＼にｘｉ’；ｚハロ
ゲン原子−酸素原子］を含まない有機けい素化合物を７
５０℃以上で気相熱分解させれば収率よ〈、高純度の炭
化けい素微粉末を粉砕工程などの後処理なしに得ること
ができることを見出した←特願昭５７−１４７３４２号
、特願昭５８−１５５９１１号参照）。これＣ二ついて
さらに研究を進め、この方法で得られた微粉末の性状と
焼結性およびその製造条件などＣ二ついての検討を行な
い、この微粉末炭化けい素を電子顕微鏡で観測、測足し
たところ、従来の製法Ｃ二よる市販品と異なるはり完全
な球状形状をもつものであること、またβ−８ｉＯ（１
，１，１）の回折による暗視野像から個々の粒子が５０
Ａ以下のβ型炭化けい素の結晶子の集合体であり、その
平均粒径が０．０１−１μであるということを確認する
と共に、この超微粉末状炭化けい素は従来の炭化けい素
粉末で４２その焼結に不可避とされていた焼結助剤など
を全く添加しなくても容易Ｃ二高密匿化した焼結体とす
ることができるということを見出して本発明を完成させ
た。
本発明の超微粒子状β型炭化けい素は１分子中に少なく
とも１個の三８１Ｈ結合を有し、８１Ｘ（Ｘはハロゲン
原子、酸素原子）結合を含まない有機けい素化合物を７
５０℃以上で気相熱分解させることによって得ることが
できる。これは特（二に一般式（ＯＨ３）ａＳｉｂＨｏ
に＼にｂ＝ｉ〜３の整数、２ｂ＋１≧ａ、ａ≧ｂ、２ｂ
＋１≧Ｃ≧ｌ−ａ＋ｏ＝２ｂ＋２ ）で示されるメチル
ハイドロジエン、７−９ン化合物の少なくとも１種を水
素、窒素。
とも１個の三８１Ｈ結合を有し、８１Ｘ（Ｘはハロゲン
原子、酸素原子）結合を含まない有機けい素化合物を７
５０℃以上で気相熱分解させることによって得ることが
できる。これは特（二に一般式（ＯＨ３）ａＳｉｂＨｏ
に＼にｂ＝ｉ〜３の整数、２ｂ＋１≧ａ、ａ≧ｂ、２ｂ
＋１≧Ｃ≧ｌ−ａ＋ｏ＝２ｂ＋２ ）で示されるメチル
ハイドロジエン、７−９ン化合物の少なくとも１種を水
素、窒素。
ヘリウム−アルゴンなどのキャビ１ヤーガスの存在下に
３０容量係以下の濃度で７５０〜１，６００℃の反応帯
域中で気相熱分解させることが好ましい。
３０容量係以下の濃度で７５０〜１，６００℃の反応帯
域中で気相熱分解させることが好ましい。
なお、この始発材料としてのメチルハイｌ−’ｃｙジエ
ンリラン化合物は精留（：よって予じめ容易直二高純度
化することができるので、得られる超微粒子状β型炭化
けい素も非常Ｉ：高い純度で得ることができる。また、
得られる炭化けい素の結晶子の大きさ１球状形状、集合
体粉末の粒径はメチルハイドロジエンシラン化合物の反
応帯域中での濃度、帯貿時間、ガス線速１反応温度、キ
ャリヤーガスの種類などσ）反応条件を選択することに
よって自由に調節することができるので、目的に応じこ
れらの条件を任意に設定すればよい。
ンリラン化合物は精留（：よって予じめ容易直二高純度
化することができるので、得られる超微粒子状β型炭化
けい素も非常Ｉ：高い純度で得ることができる。また、
得られる炭化けい素の結晶子の大きさ１球状形状、集合
体粉末の粒径はメチルハイドロジエンシラン化合物の反
応帯域中での濃度、帯貿時間、ガス線速１反応温度、キ
ャリヤーガスの種類などσ）反応条件を選択することに
よって自由に調節することができるので、目的に応じこ
れらの条件を任意に設定すればよい。
つぎＣ二本発明の実施例をあげる。
実施例１゜
内径５２４１１１．長さ１．０００ ｍのアルミナ製反
応管を横型反応炉内ｅ二設置し、中心部の温度を１．１
５０℃に保ち、ここに ＯＨ，０Ｈ３ ＷＳ含有する水素ガス４００１１／分を８時間導入して
気相熱分解させ１反応終了後冷却したところ。
応管を横型反応炉内ｅ二設置し、中心部の温度を１．１
５０℃に保ち、ここに ＯＨ，０Ｈ３ ＷＳ含有する水素ガス４００１１／分を８時間導入して
気相熱分解させ１反応終了後冷却したところ。
茶褐色の超微粒子状炭化けい索１５．５ｇ（収率７５．
０係）が得られた。
０係）が得られた。
この粉末の化学分析値は８１＝６９．９％、０＝２９．
４％で、＠光分析によるＡＡ −Ｏｒ −Ｏｕ −Ｆｅ
、Ｍｇ −Ｍｎ −Ｎｉ −Ｔｉ 、Ｖ などの金集
不純物の含有１１はいずれも１０ｐｐｍ以下であり。
４％で、＠光分析によるＡＡ −Ｏｒ −Ｏｕ −Ｆｅ
、Ｍｇ −Ｍｎ −Ｎｉ −Ｔｉ 、Ｖ などの金集
不純物の含有１１はいずれも１０ｐｐｍ以下であり。
市販の炭化けい素にくらべて非常に高純度のものであっ
た。
た。
なお、このものを電子顕微鏡で観測して得られた明視野
像およびβ−８ｉＯ（１，１，１）回折による暗視野像
を第１図、第２図に示したが、暗視野像からこのものは
５０λ以下の結晶子の集合体からなり、七〇粒径が０．
１〜０．２μの内にあること、また遠心式自動粒度分布
測定装置０Ａ−Ｐ Ａ ５ （ｌ Ｏ型（堀場製作所製
商品名戸二よる測定結果では０．０８μ以下および０．
５μ以上の粒子は全く見られず１粒径０．１〜０．３μ
の粒子が８８．３鴨である均一な球状形状をもつもので
あることが確認された。また、この粉末のＫＢｒ 法に
よる赤外吸収スペクトルおよびＸ線回折の結果は第３図
および第４図−二示したとおりであり、β型Ｓ１０であ
ることが確認され、このものの比表面積はベット法で測
定したところ２６．８ｄ／１１であった。
像およびβ−８ｉＯ（１，１，１）回折による暗視野像
を第１図、第２図に示したが、暗視野像からこのものは
５０λ以下の結晶子の集合体からなり、七〇粒径が０．
１〜０．２μの内にあること、また遠心式自動粒度分布
測定装置０Ａ−Ｐ Ａ ５ （ｌ Ｏ型（堀場製作所製
商品名戸二よる測定結果では０．０８μ以下および０．
５μ以上の粒子は全く見られず１粒径０．１〜０．３μ
の粒子が８８．３鴨である均一な球状形状をもつもので
あることが確認された。また、この粉末のＫＢｒ 法に
よる赤外吸収スペクトルおよびＸ線回折の結果は第３図
および第４図−二示したとおりであり、β型Ｓ１０であ
ることが確認され、このものの比表面積はベット法で測
定したところ２６．８ｄ／１１であった。
つぎに、上記で得た超微粒子状炭化けい累を焼結助剤を
添加することな（，４０ｗ＋ｙＪのホットプレス用カー
ボン型５二人れて減圧脱気し、ついで系内をアルゴンガ
ス雰囲気下としてから２００Ｋｔ／−の加圧下に２，０
００℃で５０分間加熱して焼結させ一冷却後焼結体を取
出して密度を測定したところ、 ａ、ｏ７ｇ１０．ｏ、
（３！！！論密度３．２：ｌ二対し９５．３係）であ
り１以上の結果からこの吟、水様良好な焼結性を４つも
のであることが確認された。
添加することな（，４０ｗ＋ｙＪのホットプレス用カー
ボン型５二人れて減圧脱気し、ついで系内をアルゴンガ
ス雰囲気下としてから２００Ｋｔ／−の加圧下に２，０
００℃で５０分間加熱して焼結させ一冷却後焼結体を取
出して密度を測定したところ、 ａ、ｏ７ｇ１０．ｏ、
（３！！！論密度３．２：ｌ二対し９５．３係）であ
り１以上の結果からこの吟、水様良好な焼結性を４つも
のであることが確認された。
比較例
市販のイビデン（株）社製高純度β型災化けい素像粉末
は平均粒径が０．４μ、比表面積が１８．６ｗｌ／Ｉで
あり、これに含まれている金属不純物量はＡｔ４５０ｐ
ｐｍ、Ｏｒ １０１００ｐｐ ｃｕ＜１０ｐｐｍ 、Ｆ
ｅ ５００ｐｐｍ 、ＭＭｇ３０ｐｐ。
は平均粒径が０．４μ、比表面積が１８．６ｗｌ／Ｉで
あり、これに含まれている金属不純物量はＡｔ４５０ｐ
ｐｍ、Ｏｒ １０１００ｐｐ ｃｕ＜１０ｐｐｍ 、Ｆ
ｅ ５００ｐｐｍ 、ＭＭｇ３０ｐｐ。
Ｍｎ （５ｐｐｍ、 Ｎｉｌ ９０ｐｐｍ−Ｔ１３００
ｐｐｍ−Ｖ ３７０ ｍ）１）ｍ であった。また、こ
のものの電子顕微鏡による明視野像およびβ−８１０（
１，１、ｌ）回折による暗視野像は第５図、第６図に示
したとおりであり、これはその球状が均一な球状でなく
、また明瞭な結晶子も認められなかった。
ｐｐｍ−Ｖ ３７０ ｍ）１）ｍ であった。また、こ
のものの電子顕微鏡による明視野像およびβ−８１０（
１，１、ｌ）回折による暗視野像は第５図、第６図に示
したとおりであり、これはその球状が均一な球状でなく
、また明瞭な結晶子も認められなかった。
実施例２〜８
実施例１と同じ反応装置を使用し、原料リラどの種類、
濃Ｉ１．キャリヤーガスの種類１組成、導入ｖｋ−反応
温Ｉｆを第１表ｇ：示したように神々に変化させて原料
ｖランの気相熱分解を行なわせたところ、第１表に併記
したとおりの収率で炭化けい素が得られ、これらは第２
表に示したとおりの物性を示した。
濃Ｉ１．キャリヤーガスの種類１組成、導入ｖｋ−反応
温Ｉｆを第１表ｇ：示したように神々に変化させて原料
ｖランの気相熱分解を行なわせたところ、第１表に併記
したとおりの収率で炭化けい素が得られ、これらは第２
表に示したとおりの物性を示した。
第１図は本発明の超微粒子状βヤ多結晶炭化けい素の電
子顕微鏡の明視野像、第２図１工そのβ−８１０（１，
１，ＩＪ回回折直上る暗視野像、第３図ｔＸそのＫＢｒ
法による赤外吸収スペクトル、第４図はＸ＃１！１１
回折図、第５図、第６図は比較例としての市販のβ型炭
化けい累の電子顕微鏡の明視野像およびβ−８１０（１
，１，１）回折Ｃ二よる暗視野像を示したものである。
子顕微鏡の明視野像、第２図１工そのβ−８１０（１，
１，ＩＪ回回折直上る暗視野像、第３図ｔＸそのＫＢｒ
法による赤外吸収スペクトル、第４図はＸ＃１！１１
回折図、第５図、第６図は比較例としての市販のβ型炭
化けい累の電子顕微鏡の明視野像およびβ−８１０（１
，１，１）回折Ｃ二よる暗視野像を示したものである。
Claims (1)
- １、結晶子が５０Ｘ以下のβ型炭化けい素の集合体であ
り、平均粒径が０．０１〜１μである球状形状をもつ超
微粒子状β型多結晶炭化けい素。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201202A JPS6096517A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 超微粒子状炭化けい素 |
| EP83112256A EP0143122A3 (en) | 1983-08-26 | 1983-12-06 | An ultrafine powder of silcon carbide, a method for the preparation thereof and a sintered body therefrom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201202A JPS6096517A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 超微粒子状炭化けい素 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096517A true JPS6096517A (ja) | 1985-05-30 |
| JPH0143684B2 JPH0143684B2 (ja) | 1989-09-22 |
Family
ID=16437036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58201202A Granted JPS6096517A (ja) | 1983-08-26 | 1983-10-27 | 超微粒子状炭化けい素 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016030719A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 太平洋セメント株式会社 | 炭化珪素粉末、及び、炭化珪素単結晶の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820708A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-02-07 | Ibiden Co Ltd | 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 |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP58201202A patent/JPS6096517A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820708A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-02-07 | Ibiden Co Ltd | 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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016030719A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 太平洋セメント株式会社 | 炭化珪素粉末、及び、炭化珪素単結晶の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0143684B2 (ja) | 1989-09-22 |
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