JPS61232208A - 金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方法 - Google Patents
金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方法Info
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- JPS61232208A JPS61232208A JP7377885A JP7377885A JPS61232208A JP S61232208 A JPS61232208 A JP S61232208A JP 7377885 A JP7377885 A JP 7377885A JP 7377885 A JP7377885 A JP 7377885A JP S61232208 A JPS61232208 A JP S61232208A
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- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、周期律表４ａ、５ａ、Ｂａ族金属の窒化物か
らなる微細な金属窒化物粉末又は周期律表４ａ、５ａ、
６ａ族金属の炭窒化物からなる微細な金属炭窒化物粉末
の製造方法に関する。
らなる微細な金属窒化物粉末又は周期律表４ａ、５ａ、
６ａ族金属の炭窒化物からなる微細な金属炭窒化物粉末
の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来１周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属の窒化物粉末又
は炭窒化物粉末の製造方法としては、（１）周期律表４
ａ、５ａ、６ａ族金属の酸化物と炭素の混合物をＮ２又
はＮＨ４ガス中で窒化して窒化物粉末又は炭窒化物粉末
にしたり、もしくは周期律表４ａ、５ａ、Ｂａ族金属又
はこれらの金属水素化物をＮ２又はＮＨａ中で窒化して
窒化物粉末にする固相反応法。
は炭窒化物粉末の製造方法としては、（１）周期律表４
ａ、５ａ、６ａ族金属の酸化物と炭素の混合物をＮ２又
はＮＨ４ガス中で窒化して窒化物粉末又は炭窒化物粉末
にしたり、もしくは周期律表４ａ、５ａ、Ｂａ族金属又
はこれらの金属水素化物をＮ２又はＮＨａ中で窒化して
窒化物粉末にする固相反応法。
（２）周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属の塩化物、酸塩
化物又はアンモニウム化合物と窒素又はアンモニアと水
素によって窒化物粉末にしたり、もしくは周期律表４ａ
、５ａ、Ｂａ族金属の塩化物、酸塩化物又はアンモニウ
ム化合物と窒素又はアンモニアとメタン、−酸化炭素又
は二酸化炭素と水素によって炭窒化物粉末にする気相反
応法。
化物又はアンモニウム化合物と窒素又はアンモニアと水
素によって窒化物粉末にしたり、もしくは周期律表４ａ
、５ａ、Ｂａ族金属の塩化物、酸塩化物又はアンモニウ
ム化合物と窒素又はアンモニアとメタン、−酸化炭素又
は二酸化炭素と水素によって炭窒化物粉末にする気相反
応法。
などがある、この内、（１）の方法は主として工業的に
実用されているが微細粉末を得るのが困難であり、（２
）の方法は微細粉末を得ることが可能であるが量産化し
難いという問題がある９、そこで微細な金属化合物粉末
を得る方法が多数提案されており、その内、例えば特開
昭５９−４９８２８は、一つの方向を提案しているもの
である。
実用されているが微細粉末を得るのが困難であり、（２
）の方法は微細粉末を得ることが可能であるが量産化し
難いという問題がある９、そこで微細な金属化合物粉末
を得る方法が多数提案されており、その内、例えば特開
昭５９−４９８２８は、一つの方向を提案しているもの
である。
（発明が解決しようとする問題点）
周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属の窒化物粉末又は炭窒
化物粉末は、これらの窒化物又は炭窒化物自体が有して
いるすぐれた緒特性を利用して超硬合金、サーメット、
セラミックス及び高圧焼結体などの粉末冶金法で作製さ
れる焼結合金又は焼結体の出発原料として使用されてい
る。これらの焼結合金又は焼結体の出発原料として使用
する周期律表４ａ、５ａ、Ｂａ族金属の窒化物粉末又は
炭窒化物粉末は、できるだけ微細粉末のものを使用する
方が活性が高くて焼結性にもすぐれ、しかも緻密で高硬
度な焼結合金又は焼結体が得られやすく望ましいもので
ある。従来、周期律表４ａ。
化物粉末は、これらの窒化物又は炭窒化物自体が有して
いるすぐれた緒特性を利用して超硬合金、サーメット、
セラミックス及び高圧焼結体などの粉末冶金法で作製さ
れる焼結合金又は焼結体の出発原料として使用されてい
る。これらの焼結合金又は焼結体の出発原料として使用
する周期律表４ａ、５ａ、Ｂａ族金属の窒化物粉末又は
炭窒化物粉末は、できるだけ微細粉末のものを使用する
方が活性が高くて焼結性にもすぐれ、しかも緻密で高硬
度な焼結合金又は焼結体が得られやすく望ましいもので
ある。従来、周期律表４ａ。
５ａ、Ｂａ族金属の窒化物又は炭窒化物の内、１７ｔｍ
以下の微細金属化合物粉末の製造方法としては、気相反
応法又は液相反応法があり、その中で、水蒸気を含む熱
ガス中に、分解性金属化合物及び炭素化合物を装入して
、金属酸化物と炭素を含む混合エーロゾルを得て、これ
を含窒素化合物ガス雰囲気中で加熱する金属窒化物の製
造方法が特開昭５９−４９８２８に開示されている。こ
の特開昭５９−４９８２８は、従来の固相反応法のよう
な機械的混合法を必要としないことから不純物の混入が
ない微細金属窒化物粉末を容易に得ることができるとい
うすぐれた方法ではあるけれども分解性金属化合物と炭
素化合物を水蒸気の含む熱ガス中で反応させて得る金属
酸化物と炭素の混合エーロゾルは炭素量が多くなったり
、逆に炭素量が少な過ぎるなどと目的の炭素量を含む混
合エーロゾルが得られ難い、このために目的の炭素量と
異なった混合エーロゾルを含窒素化合物ガス雰囲気中で
加熱することになって、結局金属窒化物又は目的とする
含有炭素量の炭窒化物が得られ難いという問題がある。
以下の微細金属化合物粉末の製造方法としては、気相反
応法又は液相反応法があり、その中で、水蒸気を含む熱
ガス中に、分解性金属化合物及び炭素化合物を装入して
、金属酸化物と炭素を含む混合エーロゾルを得て、これ
を含窒素化合物ガス雰囲気中で加熱する金属窒化物の製
造方法が特開昭５９−４９８２８に開示されている。こ
の特開昭５９−４９８２８は、従来の固相反応法のよう
な機械的混合法を必要としないことから不純物の混入が
ない微細金属窒化物粉末を容易に得ることができるとい
うすぐれた方法ではあるけれども分解性金属化合物と炭
素化合物を水蒸気の含む熱ガス中で反応させて得る金属
酸化物と炭素の混合エーロゾルは炭素量が多くなったり
、逆に炭素量が少な過ぎるなどと目的の炭素量を含む混
合エーロゾルが得られ難い、このために目的の炭素量と
異なった混合エーロゾルを含窒素化合物ガス雰囲気中で
加熱することになって、結局金属窒化物又は目的とする
含有炭素量の炭窒化物が得られ難いという問題がある。
本発明は、上述のような従来の問題点を解決したもので
、具体的には、周期律表４ａ、５ａ。
、具体的には、周期律表４ａ、５ａ。
６ａ族金属の窒化物粉末又は炭窒化物粉末の製造方法で
、特に微細で粒度分布の均一な金属窒化物粉末又は金属
炭窒化物粉末の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
、特に微細で粒度分布の均一な金属窒化物粉末又は金属
炭窒化物粉末の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、微細粒子の窒化物粉末又は炭窒化物粉末
を得る方法としては、金属アルコキシドの加水分解反応
を応用するのが適しているということから周期律表４ａ
、５ａ、６ａ族金属のアルコキシドの加水分解とそれに
続く粉末状炭素との固相反応による還元及び窒化反応と
の関係を追究することによって本発明を完成するに至っ
たものである。
を得る方法としては、金属アルコキシドの加水分解反応
を応用するのが適しているということから周期律表４ａ
、５ａ、６ａ族金属のアルコキシドの加水分解とそれに
続く粉末状炭素との固相反応による還元及び窒化反応と
の関係を追究することによって本発明を完成するに至っ
たものである。
すなわち、本発明の金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉
末の製造方法は、周期律表４ａ、５ａ。
末の製造方法は、周期律表４ａ、５ａ。
６ａ族金属のアルコキシドの中の少なくとも１種に粉末
状炭素を分散させた後加水分解して沈殿物を生成し、こ
の沈殿物を窒素、アンモニア、ヒドラジンの中の少なく
とも１種のガス雰囲気中で１０００℃〜１６００℃に加
熱することを特徴とするものである。
状炭素を分散させた後加水分解して沈殿物を生成し、こ
の沈殿物を窒素、アンモニア、ヒドラジンの中の少なく
とも１種のガス雰囲気中で１０００℃〜１６００℃に加
熱することを特徴とするものである。
この本発明の金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製
造方法に使用する周期律表４ａ、５ａ。
造方法に使用する周期律表４ａ、５ａ。
６ａ族金属のアルコキシドは、
一般式Ｍ（ＯＲ）！（式中Ｍは、周期律表４ａ族金属で
あるＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、周期律表５ａ族金属であるＶ、
Ｎｂ、Ｔａ、周期律表６ａ族金属であるＣｒ、Ｍｏ、Ｗ
の中の１種を示し、ＯＲはアルコキシル基を示し、Ｘは
Ｍに従って定まる整数である。）で表示されるもので、
例えばＴｉ （ＯＣＨ３）ａ 、Ｔｉ （ＯＣ２
Ｈｓ ）４ 。
あるＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、周期律表５ａ族金属であるＶ、
Ｎｂ、Ｔａ、周期律表６ａ族金属であるＣｒ、Ｍｏ、Ｗ
の中の１種を示し、ＯＲはアルコキシル基を示し、Ｘは
Ｍに従って定まる整数である。）で表示されるもので、
例えばＴｉ （ＯＣＨ３）ａ 、Ｔｉ （ＯＣ２
Ｈｓ ）４ 。
Ｔｉ （ＯＣ３Ｈ７）ｓ 、Ｔｉ （ＯＣ４Ｈ９）４
。
。
ＴｉＣ０ＣｓＨ口） ａ 、 Ｔｉ Ｃ０Ｃ６Ｈｆ３
） ａ 。
） ａ 。
Ｚｒ （ＯＣ４Ｈ９）４ 、Ｈｆ （ＯＣ４Ｈ９）ｓ
。
。
Ｖ （ＯＣ４Ｈ９） ｓ 、Ｎｂ （ＯＣ４Ｈ９）
ｓ 。
ｓ 。
Ｔａ （ＯＣ４Ｈｇ ）５ 、Ｃｔ ＣｏＯ２
Ｈｑ ）ｓ ＊ＭＯ（ＯＣ４Ｈ９・）ｂ 、Ｗ
（ＯＣ４ｌ９）ｂなどを挙げることができる。このよう
な示性式で表わした周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属の
アルコキシドは、各種の異性体、例えばチタニウムブト
キシドであるＴｉ （ＯＣ４Ｈｑ ）ａの場合は。
Ｈｑ ）ｓ ＊ＭＯ（ＯＣ４Ｈ９・）ｂ 、Ｗ
（ＯＣ４ｌ９）ｂなどを挙げることができる。このよう
な示性式で表わした周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属の
アルコキシドは、各種の異性体、例えばチタニウムブト
キシドであるＴｉ （ＯＣ４Ｈｑ ）ａの場合は。
Ｔｉ （０−ｎｃａ Ｈ９） ａ ＊Ｔｉ （０−ｉ
ｃｓ Ｈ９）４ ＋ Ｔｉ （０−ｓＣｓ Ｈｑ ） ｓ ＋Ｔｉ （０−
ｔＣ４Ｈ９）ｓなト（７）異性体も使用できる。これら
の内、特に炭素原子数が１〜６のアルコキシル基を有す
る周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属のアルコキシドは、
加水分解の容易性から望ましいものである。これらの金
属アルコキシドが固体状の場合は、有機溶剤などで溶解
後粉末状炭素を分散させればよく、液体状の金属アルコ
キシドの場合は、そのまま粉末状炭素を分散させればよ
い。
ｃｓ Ｈ９）４ ＋ Ｔｉ （０−ｓＣｓ Ｈｑ ） ｓ ＋Ｔｉ （０−
ｔＣ４Ｈ９）ｓなト（７）異性体も使用できる。これら
の内、特に炭素原子数が１〜６のアルコキシル基を有す
る周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属のアルコキシドは、
加水分解の容易性から望ましいものである。これらの金
属アルコキシドが固体状の場合は、有機溶剤などで溶解
後粉末状炭素を分散させればよく、液体状の金属アルコ
キシドの場合は、そのまま粉末状炭素を分散させればよ
い。
金属アルコキシド中に分散させる粉末状炭素は、出来る
だけ微細なカーボン粉末又はグラファイト粉末を使用す
るのが好ましい、特に平均粒径が１００人〜１００ＯＡ
の粉末状炭素は、加水分解により沈殿物として生成する
金属酸化物及び／又は金属水酸化物中によく分散すると
共にこれらの金属酸化物及び／又は金属水酸化物との接
触面積が大きくなって加熱時に容易に金属窒化物又は金
属炭窒化物となりやすいものである。また、金属アルコ
キシド中に分散させる粉末状炭素は、その表面を親木性
基の有する状態に表面処理してから使用すると金属アル
コキシドとの親和性にすぐれて分散性が著しくよくなる
ので一層好ましいものである。親水性基の有する状態と
は、アルコキシル基であるＯＲ，水酸基であるＯＨ，カ
ルボキシル基であるＣ０ＯＨ、アミノ基であるＮｌ２
。
だけ微細なカーボン粉末又はグラファイト粉末を使用す
るのが好ましい、特に平均粒径が１００人〜１００ＯＡ
の粉末状炭素は、加水分解により沈殿物として生成する
金属酸化物及び／又は金属水酸化物中によく分散すると
共にこれらの金属酸化物及び／又は金属水酸化物との接
触面積が大きくなって加熱時に容易に金属窒化物又は金
属炭窒化物となりやすいものである。また、金属アルコ
キシド中に分散させる粉末状炭素は、その表面を親木性
基の有する状態に表面処理してから使用すると金属アル
コキシドとの親和性にすぐれて分散性が著しくよくなる
ので一層好ましいものである。親水性基の有する状態と
は、アルコキシル基であるＯＲ，水酸基であるＯＨ，カ
ルボキシル基であるＣ０ＯＨ、アミノ基であるＮｌ２
。
ケトン基であるＣＯなどの親水性基が粉末状炭素の表面
に付着又は結合している状態を示すもので、特に親水性
基がアルコキシル基又は水酸基の場合は、処理方法が容
易で金属アルコキシドとの分散性にすぐれるので好まし
いものである０表面処理方法としては、例えばオートク
レーブ中で粉末状炭素をアルコール又はアルコールのヘ
キサン溶液に浸漬し、これをアルコール又はヘキサンの
臨界状態で反応させ、反応後蒸気成分を容器に凝縮させ
る方法がある。
に付着又は結合している状態を示すもので、特に親水性
基がアルコキシル基又は水酸基の場合は、処理方法が容
易で金属アルコキシドとの分散性にすぐれるので好まし
いものである０表面処理方法としては、例えばオートク
レーブ中で粉末状炭素をアルコール又はアルコールのヘ
キサン溶液に浸漬し、これをアルコール又はヘキサンの
臨界状態で反応させ、反応後蒸気成分を容器に凝縮させ
る方法がある。
金属窒化物を製造する場合に金属アルコキシド中に分散
させる炭素量は、金属アルコキシド中の金属元素が加水
分解によって金属酸化物及び／又は金属水酸化物になり
、これが洗浄及び乾燥から加熱初期には金属酸化物とな
り、この金属酸化物が炭素還元されて金属になるに必要
な炭素量であレハヨイ０例エバ、 Ｔ ｉ （ＯＣ３Ｈ
７） ４ （７）加水分解によって得るＴｉＯ２が次式
（１）に従って金属チタンになるに必要な炭素量である
。
させる炭素量は、金属アルコキシド中の金属元素が加水
分解によって金属酸化物及び／又は金属水酸化物になり
、これが洗浄及び乾燥から加熱初期には金属酸化物とな
り、この金属酸化物が炭素還元されて金属になるに必要
な炭素量であレハヨイ０例エバ、 Ｔ ｉ （ＯＣ３Ｈ
７） ４ （７）加水分解によって得るＴｉＯ２が次式
（１）に従って金属チタンになるに必要な炭素量である
。
Ｔ ｉ ０２ ＋２Ｃ−＋Ｔ ｉ ＋２ＣＯ・・・（１
）この（１）式に従って得るＴｉを窒素含有ガス中、特
に窒素、アンモニア又はヒドラジンの中の少なくとも１
種のガス雰囲気中で窒化することによってチタンの窒化
物を製造することができる。
）この（１）式に従って得るＴｉを窒素含有ガス中、特
に窒素、アンモニア又はヒドラジンの中の少なくとも１
種のガス雰囲気中で窒化することによってチタンの窒化
物を製造することができる。
また、金属炭窒化物を製造する場合に金属アルコキシド
中に分散させる炭素量は、例えば（１）式に従って炭素
還元されて金属チタンにするための炭素量と目的とする
チタンの炭窒化物中の含有炭素量との合計量であればよ
い、すなわち１次式（２）で示した２ Ｃ＋ＸＣの合計
した炭素量をチタンのアルコキシド中に分散させればよ
いことになる。
中に分散させる炭素量は、例えば（１）式に従って炭素
還元されて金属チタンにするための炭素量と目的とする
チタンの炭窒化物中の含有炭素量との合計量であればよ
い、すなわち１次式（２）で示した２ Ｃ＋ＸＣの合計
した炭素量をチタンのアルコキシド中に分散させればよ
いことになる。
ＴｉＯ２＋２Ｃ＋ＸＣ→
Ｔｉ Ｃｘ＋２ＣＯｅ ・ ＊（２）この（２）式
が窒素含有ガス中、特に窒素、アンモニア又はヒドラジ
ンの中の少なくとも１種のガス雰囲気中で窒化されるこ
とによって次式（３）に従ってチタンの炭窒化物となる
。
が窒素含有ガス中、特に窒素、アンモニア又はヒドラジ
ンの中の少なくとも１種のガス雰囲気中で窒化されるこ
とによって次式（３）に従ってチタンの炭窒化物となる
。
Ｔｉ Ｃｘ＋ｙＮ→Ｔｉ （Ｃｘ 、Ｎｙ） ・・・（
３）以上の（１）式及び（２）式に従って金属アルコキ
シドに適量の粉末状炭素を分散させた後、蒸留水を加え
て混合しながら５０〜９０℃で加水分解することによっ
て沈殿物を生成することができる。この加水分解によっ
て沈殿物を生成させる時に加水分解の促進剤、例えば少
量のアンモニア水、塩酸又は硝酸などを滴下して加水分
解反応の促進を行なうこともできる、こうして得た沈殿
物を洗浄及び乾燥後必要ならば混合してから脱皮の生じ
ないような容器、例えば窒化ケイ素製容器、炭化ケイ素
製容器、カーボン製容器、ステンレス製容器又は耐熱合
金製容器に充填して窒素、アンモニア又はヒドラジンの
中の少なくとも１種のガス雰囲気中で１０００℃〜１６
００℃に加熱して還元及び窒化することによって周期律
表４ａ、５ａ、６ａ族金属の窒化物又は炭窒化物を得る
ことができる。沈殿物を容器に充填するときには、充分
に洗浄及び乾燥後そのまま充填してもよく又は作業性、
充填性から必要な形状に成形した後容器に充填すること
もできる。
３）以上の（１）式及び（２）式に従って金属アルコキ
シドに適量の粉末状炭素を分散させた後、蒸留水を加え
て混合しながら５０〜９０℃で加水分解することによっ
て沈殿物を生成することができる。この加水分解によっ
て沈殿物を生成させる時に加水分解の促進剤、例えば少
量のアンモニア水、塩酸又は硝酸などを滴下して加水分
解反応の促進を行なうこともできる、こうして得た沈殿
物を洗浄及び乾燥後必要ならば混合してから脱皮の生じ
ないような容器、例えば窒化ケイ素製容器、炭化ケイ素
製容器、カーボン製容器、ステンレス製容器又は耐熱合
金製容器に充填して窒素、アンモニア又はヒドラジンの
中の少なくとも１種のガス雰囲気中で１０００℃〜１６
００℃に加熱して還元及び窒化することによって周期律
表４ａ、５ａ、６ａ族金属の窒化物又は炭窒化物を得る
ことができる。沈殿物を容器に充填するときには、充分
に洗浄及び乾燥後そのまま充填してもよく又は作業性、
充填性から必要な形状に成形した後容器に充填すること
もできる。
ここで使用する粉末状炭素は、高純度のものが望ましく
、特にイオウ、リン、カルシウムがそれぞれ２０ｐｐｍ
以下に調整した粉末状炭素を使用すると得られる金属窒
化物又は金属炭窒化物粉末も高純度となる。この高純度
の金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末を用いて各種の
焼結合金又は焼結体を作製すると強度向上に著しい効果
がある。
、特にイオウ、リン、カルシウムがそれぞれ２０ｐｐｍ
以下に調整した粉末状炭素を使用すると得られる金属窒
化物又は金属炭窒化物粉末も高純度となる。この高純度
の金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末を用いて各種の
焼結合金又は焼結体を作製すると強度向上に著しい効果
がある。
（作用）
本発明の金属窒化物粉末又龜金属次窒化物粉末の製造方
法は、金属アルコキシド中に分散させた炭素量がそのま
ま加水分解後の沈殿物中に残存し、この沈殿物を加熱す
ると沈殿物中の炭素が金属窒化物粉末の製造方法の場合
には炭素還元作用として働き、金属炭窒化物粉末の製造
方法の場合には炭素還元及び炭化作用としてｆＩＡき、
それぞれが含有窒素ガス雰囲気中で窒化されて金属窒化
物粉末又は金属炭窒化物粉末となるものである。このた
めに金属アルコキシド中に分散させる炭素量の調整が非
常に容易である。また、金属アルコキシドの溶液中に微
細な粉末状炭素を分散させた後加水分解することによっ
て非常に微細で均一に混合された沈殿物が得られ、その
ために、還元性又は炭化性にすぐれ、低温で容易に金属
窒化物又は金属炭窒化物となるものである。さらに、得
られる金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末は、粒度分
布が均一で高純度の微細粉末である。
法は、金属アルコキシド中に分散させた炭素量がそのま
ま加水分解後の沈殿物中に残存し、この沈殿物を加熱す
ると沈殿物中の炭素が金属窒化物粉末の製造方法の場合
には炭素還元作用として働き、金属炭窒化物粉末の製造
方法の場合には炭素還元及び炭化作用としてｆＩＡき、
それぞれが含有窒素ガス雰囲気中で窒化されて金属窒化
物粉末又は金属炭窒化物粉末となるものである。このた
めに金属アルコキシド中に分散させる炭素量の調整が非
常に容易である。また、金属アルコキシドの溶液中に微
細な粉末状炭素を分散させた後加水分解することによっ
て非常に微細で均一に混合された沈殿物が得られ、その
ために、還元性又は炭化性にすぐれ、低温で容易に金属
窒化物又は金属炭窒化物となるものである。さらに、得
られる金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末は、粒度分
布が均一で高純度の微細粉末である。
（実施例）
実施例１
各種の金属アルコキシドに平均粒径５００人のカーボン
粉末（純度９９．９％ｃａ２０ｐｐｍ以下５２０９Ｐｍ
以下）を所定量分散させた後金属アルコキシドの３〜１
０倍の蒸留水及び５０％アンモニア水を少量（蒸留水に
対して約１７１０）加えて２時間混合した６次いで１０
０℃以下の温度で２〜１０時間加熱することによって沈
殿物を得た。この沈殿物を洗浄後ロータリーポンプにて
減圧しながら９０℃迄加熱して液体を除去した。
粉末（純度９９．９％ｃａ２０ｐｐｍ以下５２０９Ｐｍ
以下）を所定量分散させた後金属アルコキシドの３〜１
０倍の蒸留水及び５０％アンモニア水を少量（蒸留水に
対して約１７１０）加えて２時間混合した６次いで１０
０℃以下の温度で２〜１０時間加熱することによって沈
殿物を得た。この沈殿物を洗浄後ロータリーポンプにて
減圧しながら９０℃迄加熱して液体を除去した。
液体を除去した沈殿物を更に１００℃で１０時間加熱す
ることによって非晶質状の金属酸化物と炭素の混合粉末
を得た。これらの混合粉末を１０φ履■ＸＩＯ＠ｍの形
状にプレス成形した後５ｉ３Ｎｎ製容器に充填してＮ２
＋Ｈ２ガス雰囲気中１５５０℃で６０分間加熱して窒化
物を得た。こうして得た窒化物を粉砕機でほぐす程度に
粉砕して同様に粒度分布の均一な高純度（９９、９％以
上）の窒化物粉末を得た。このようにして得た窒化物粉
末の配合成分及び生成窒化物粉末を第１表に示した。
ることによって非晶質状の金属酸化物と炭素の混合粉末
を得た。これらの混合粉末を１０φ履■ＸＩＯ＠ｍの形
状にプレス成形した後５ｉ３Ｎｎ製容器に充填してＮ２
＋Ｈ２ガス雰囲気中１５５０℃で６０分間加熱して窒化
物を得た。こうして得た窒化物を粉砕機でほぐす程度に
粉砕して同様に粒度分布の均一な高純度（９９、９％以
上）の窒化物粉末を得た。このようにして得た窒化物粉
末の配合成分及び生成窒化物粉末を第１表に示した。
以下 余白
実施例２
平均粒径９００へのグラファイト粉末１００ｇと５％グ
リセリンを含むアセトン１ｏｏｃｃをオートクレーブに
入れて、温度２７０℃圧力３５ｋｇ／ｃ＋ｍ２で６０分
保持によって表面処理したグラファイト粉末を所定量金
属アルコキシド中に分散させた後金属アルコキシドの３
〜ｌＯ倍の蒸留水及び１０％塩酸水溶液を少量滴下して
実施例１と同様に沈殿物を得た。このようにして得た沈
殿物を実施例１と同様にＮ２＋ＮＨ４ガス雰囲気中１５
５０℃で６０分間加熱して炭窒化物を得た。
リセリンを含むアセトン１ｏｏｃｃをオートクレーブに
入れて、温度２７０℃圧力３５ｋｇ／ｃ＋ｍ２で６０分
保持によって表面処理したグラファイト粉末を所定量金
属アルコキシド中に分散させた後金属アルコキシドの３
〜ｌＯ倍の蒸留水及び１０％塩酸水溶液を少量滴下して
実施例１と同様に沈殿物を得た。このようにして得た沈
殿物を実施例１と同様にＮ２＋ＮＨ４ガス雰囲気中１５
５０℃で６０分間加熱して炭窒化物を得た。
この炭窒化物を実施例１と同様にほぐして粒度分布の均
一な高純度（９９，９％以上）の炭窒化物粉末を得た。
一な高純度（９９，９％以上）の炭窒化物粉末を得た。
このようにして得た炭窒化物粉末の配合成分及び生成炭
窒化物粉末を第２表に示した。
窒化物粉末を第２表に示した。
以下 余白
実施例３
平均粒径２００人のカーボン粉末１００ｇと５％エチル
アルコールを含むヘキサン１００ｃｃをオートクレーブ
に入れて、温度２５０℃圧力３０ｋｇ／ｃｍ２で３０分
間保持によって表面処理したカーボン粉末５．２ｇを Ｔｉ （０−ｉｃ３Ｈｚ ）ａ ７０ｇとＺｒ （０−
ｉｃ４Ｈｑ ）ｓ ２０ｇとＴａ（ＯＣ２Ｈ５）５
Ｌｏｇで混合した金属アルコキシド中に分散させた後、
実施例１と同様に加水分解して沈殿物を得た。この沈殿
物を実施例１と同様な処理を行なって平均粒径０．３３
ＩＬｍの（Ｔ ｉ ０．７．Ｚ ｒｏ、２．Ｔ ａｏ、
Ｉ ） Ｎからなる固溶体の窒化物粉末を得た。
アルコールを含むヘキサン１００ｃｃをオートクレーブ
に入れて、温度２５０℃圧力３０ｋｇ／ｃｍ２で３０分
間保持によって表面処理したカーボン粉末５．２ｇを Ｔｉ （０−ｉｃ３Ｈｚ ）ａ ７０ｇとＺｒ （０−
ｉｃ４Ｈｑ ）ｓ ２０ｇとＴａ（ＯＣ２Ｈ５）５
Ｌｏｇで混合した金属アルコキシド中に分散させた後、
実施例１と同様に加水分解して沈殿物を得た。この沈殿
物を実施例１と同様な処理を行なって平均粒径０．３３
ＩＬｍの（Ｔ ｉ ０．７．Ｚ ｒｏ、２．Ｔ ａｏ、
Ｉ ） Ｎからなる固溶体の窒化物粉末を得た。
（発明の効果）
本発明の金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方
法は、炭素量の調整が容易で、還元又は窒化もしくは炭
化性にすぐれている方法である。
法は、炭素量の調整が容易で、還元又は窒化もしくは炭
化性にすぐれている方法である。
また、この方法は、金属元素が２種以上含有した複合窒
化物の固溶体粉末又は複合炭窒化物の固溶体粉末も容易
に得られる。この方法によって得られる窒化物粉末又は
炭窒化物粉末は１粒度分布が均一で、平均粒径が０ 、
５ ＃Ｌｍ以下と非常に微細な粉末で、しかも高純度で
ある。そのために得られる金属窒化物粉末又は金属炭窒
化物粉末は、各種の粉末冶金製品、例えば焼結ハイス、
超硬合金、サーメット、ダイヤモンド系高圧焼結体、立
方晶窒化ホウ素系高圧焼結体又はファインセラミックス
などの出発原料とじてこ応用すると焼結性がすぐれると
共に高強度性のものが得られるなど産業上有用な方法で
ある。
化物の固溶体粉末又は複合炭窒化物の固溶体粉末も容易
に得られる。この方法によって得られる窒化物粉末又は
炭窒化物粉末は１粒度分布が均一で、平均粒径が０ 、
５ ＃Ｌｍ以下と非常に微細な粉末で、しかも高純度で
ある。そのために得られる金属窒化物粉末又は金属炭窒
化物粉末は、各種の粉末冶金製品、例えば焼結ハイス、
超硬合金、サーメット、ダイヤモンド系高圧焼結体、立
方晶窒化ホウ素系高圧焼結体又はファインセラミックス
などの出発原料とじてこ応用すると焼結性がすぐれると
共に高強度性のものが得られるなど産業上有用な方法で
ある。
Claims (3)
- （１）周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属のアルコキシド
の中の少なくとも１種に粉末状炭素を分散させた後加水
分解して沈殿物を生成し、該沈殿物を窒素、アンモニア
、ヒドラジンの中の少なくとも１種のガス雰囲気中で１
０００℃〜１６００℃に加熱することを特徴とする金属
窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方法。 - （２）上記粉末状炭素が平均粒径１００Å〜１０００Å
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金
属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方法。 - （３）上記粉末状炭素が該表面に親水性基を有している
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7377885A JPS61232208A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7377885A JPS61232208A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232208A true JPS61232208A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0456764B2 JPH0456764B2 (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=13527998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7377885A Granted JPS61232208A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 金属窒化物粉末又は金属炭窒化物粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232208A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5756410A (en) * | 1997-02-27 | 1998-05-26 | The Dow Chemical Company | Method for making submicrometer transition metal carbonitrides |
| JP2009298602A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 金属炭窒化物の製造方法 |
| CN111943152A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-17 | 中国地质大学（北京） | 一种光催化剂及光催化合成氨的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54138899A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-27 | Toshiba Corp | Production of silicon nitridg base powder |
| JPS54138898A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-27 | Toshiba Corp | Production of silicon nitride powder |
| JPS54139619A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-30 | Tokyo Shibaura Electric Co | Manufacture of highly pure ceramic powder |
| JPS5562804A (en) * | 1979-10-09 | 1980-05-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of nitride |
| JPS58213618A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | 複合炭窒化物固溶体粉末の製造法 |
| JPS58213617A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | 炭窒化チタン粉末の製造法 |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP7377885A patent/JPS61232208A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54138899A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-27 | Toshiba Corp | Production of silicon nitridg base powder |
| JPS54138898A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-27 | Toshiba Corp | Production of silicon nitride powder |
| JPS54139619A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-30 | Tokyo Shibaura Electric Co | Manufacture of highly pure ceramic powder |
| JPS5562804A (en) * | 1979-10-09 | 1980-05-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of nitride |
| JPS58213618A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | 複合炭窒化物固溶体粉末の製造法 |
| JPS58213617A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | 炭窒化チタン粉末の製造法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5756410A (en) * | 1997-02-27 | 1998-05-26 | The Dow Chemical Company | Method for making submicrometer transition metal carbonitrides |
| JP2009298602A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 金属炭窒化物の製造方法 |
| CN111943152A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-17 | 中国地质大学（北京） | 一种光催化剂及光催化合成氨的方法 |
| CN111943152B (zh) * | 2020-09-09 | 2023-03-21 | 中国地质大学（北京） | 一种光催化剂及光催化合成氨的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0456764B2 (ja) | 1992-09-09 |
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