JPS6259599A - 窒化ケイ素と酸窒化ケイ素よりなる繊維状集合体の製造法 - Google Patents
窒化ケイ素と酸窒化ケイ素よりなる繊維状集合体の製造法Info
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- JPS6259599A JPS6259599A JP20087085A JP20087085A JPS6259599A JP S6259599 A JPS6259599 A JP S6259599A JP 20087085 A JP20087085 A JP 20087085A JP 20087085 A JP20087085 A JP 20087085A JP S6259599 A JPS6259599 A JP S6259599A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は窒化ケイ素と酸窒化ケイ素よりなる繊維状結晶
（ウィスカーを含む）集合体の製造法、さらに詳しくい
えばケイ素にマグネシウム、アルミニウム及び銅など特
定の金属を組合せケイ素の表層に合金をあらかじめ作シ
、これと窒化ケイ素穏結晶に二酸化ケイ素を加えて混合
、あるいは造（′ｂ）従来技術と問題点 酸窒化ケイ素とシわけ窒化ケイ素はその耐熱性、機械的
強度など良好な性質を有するためその繊維も耐熱、断熱
材料あるいは複合強化材料として重要とされ種々の方法
が提案されている。すなわち、従来法による窒化ケイ素
繊維の製造法は一般にケイ素の加熱、ケイ素化合物ある
いは二酸化ケイ素等酸化物の還元、ケイ素と二酸化ケイ
素の反応などによって得られるケイ素や一酸化ケイ素蒸
気を窒素と反応させて行なわれているがそのいずれの方
法も収率は低く、またもみがらから製造する方法もみら
れるが繊維は微細である。またどの方法においても生成
する結晶は原料中にではなく離れた基質あるいは炉の内
壁に析出するだめに窒化ケイ素として分離、回収に難点
があり断熱材料あるいはガラス、金属など複合材料用骨
材として扱い′ｊ５ １ ６８２７号に提案したがそのさい窒化ケイ素の一繊
維状ｍ織は得られずその集合体はこわれ易く扱いにくい
欠点があった。
（ウィスカーを含む）集合体の製造法、さらに詳しくい
えばケイ素にマグネシウム、アルミニウム及び銅など特
定の金属を組合せケイ素の表層に合金をあらかじめ作シ
、これと窒化ケイ素穏結晶に二酸化ケイ素を加えて混合
、あるいは造（′ｂ）従来技術と問題点 酸窒化ケイ素とシわけ窒化ケイ素はその耐熱性、機械的
強度など良好な性質を有するためその繊維も耐熱、断熱
材料あるいは複合強化材料として重要とされ種々の方法
が提案されている。すなわち、従来法による窒化ケイ素
繊維の製造法は一般にケイ素の加熱、ケイ素化合物ある
いは二酸化ケイ素等酸化物の還元、ケイ素と二酸化ケイ
素の反応などによって得られるケイ素や一酸化ケイ素蒸
気を窒素と反応させて行なわれているがそのいずれの方
法も収率は低く、またもみがらから製造する方法もみら
れるが繊維は微細である。またどの方法においても生成
する結晶は原料中にではなく離れた基質あるいは炉の内
壁に析出するだめに窒化ケイ素として分離、回収に難点
があり断熱材料あるいはガラス、金属など複合材料用骨
材として扱い′ｊ５ １ ６８２７号に提案したがそのさい窒化ケイ素の一繊
維状ｍ織は得られずその集合体はこわれ易く扱いにくい
欠点があった。
（Ｃ） 解決しようとする問題点
本発明者らは窒化ケイ素と酸窒化ケイ素よシなる４９１
．錐状集合体を得るため鋭意研究を重ねた結果、まずケ
イ素とマグネシウムに必要に応じてカーボ：１１１ の表層に添加金属との合金を形成させ、これに二酸化ケ
イ素を混合した成形体を窒化せしめることによって成形
体の表層部より内部まで結晶性と繊度に優れた窒化ケイ
素及び酸窒化ケイ素繊維状組織を生成ぜしめた（第１の
方法）。また上記第１の方法においてケイ素合金と二酸
化ケイ素を造粒することにより形状保持性がよい、細く
長い繊維状組織を有する集合体を生成せしめた（第２の
方法）。
．錐状集合体を得るため鋭意研究を重ねた結果、まずケ
イ素とマグネシウムに必要に応じてカーボ：１１１ の表層に添加金属との合金を形成させ、これに二酸化ケ
イ素を混合した成形体を窒化せしめることによって成形
体の表層部より内部まで結晶性と繊度に優れた窒化ケイ
素及び酸窒化ケイ素繊維状組織を生成ぜしめた（第１の
方法）。また上記第１の方法においてケイ素合金と二酸
化ケイ素を造粒することにより形状保持性がよい、細く
長い繊維状組織を有する集合体を生成せしめた（第２の
方法）。
カーボンを加え加熱し、ケイ素の表層部に合金を形成さ
せ混和された活性を有するケイ素含有合金と二酸化ケイ
素との反応に導びくことかできる。
せ混和された活性を有するケイ素含有合金と二酸化ケイ
素との反応に導びくことかできる。
すなわち、本性は酸窒化ケイ素の生成開始温度（１０５
０℃）まで二酸化ケイ素にマグネシウム、アルミニウム
あるいは銅など触媒の金属の溶は込みを抑制することに
より結晶性及び繊度がよくそろった酸窒化ケイ素繊維状
結晶を１） 、２）で示し７た反応式によって生成させ
るとともに３） 、４）、５）によってケイ素含有合金
あるいは一酸化ケイ素蒸気より窒化ケイ素ウィスカーを
再現性よく得ることを可能にした製造法である。
０℃）まで二酸化ケイ素にマグネシウム、アルミニウム
あるいは銅など触媒の金属の溶は込みを抑制することに
より結晶性及び繊度がよくそろった酸窒化ケイ素繊維状
結晶を１） 、２）で示し７た反応式によって生成させ
るとともに３） 、４）、５）によってケイ素含有合金
あるいは一酸化ケイ素蒸気より窒化ケイ素ウィスカーを
再現性よく得ることを可能にした製造法である。
Ｓ １（９）＋ Ｓ １０２（Ｓ）−一→ ２ｓｉｏ（
ｇ）Ｉ）２ｓｉｏ（ｇ）＋ ２８＋ ＋２Ｎ２−２８ｔ
２ＯＮ２（ｓ） ２）３ Ｓ １（Ｓ）＋ ２ Ｎ２
−一−−→ Ｓ１３Ｎ４（Ｓ）３）３ｓｉｏ（ｇ）＋
ａｅ −＋ａ ３８ｉ（ｓ）＋ ３００４ ）
３Ｓｉ（■＋２Ｎ２□→ Ｓｉ３Ｎ、（Ｓ）５）（ｅ）
発明の作用 （１） ケイ素にマグネシウムと、アルミニウム、触
媒として銅あるいはマンガン、鉄、ニッケルに合金相を
形成させる。これら調製法によれば比較的低温領域にて
ケイ素と化合するがケイ素の融点１４２０℃まで達する
ように行なうのが有利である。
ｇ）Ｉ）２ｓｉｏ（ｇ）＋ ２８＋ ＋２Ｎ２−２８ｔ
２ＯＮ２（ｓ） ２）３ Ｓ １（Ｓ）＋ ２ Ｎ２
−一−−→ Ｓ１３Ｎ４（Ｓ）３）３ｓｉｏ（ｇ）＋
ａｅ −＋ａ ３８ｉ（ｓ）＋ ３００４ ）
３Ｓｉ（■＋２Ｎ２□→ Ｓｉ３Ｎ、（Ｓ）５）（ｅ）
発明の作用 （１） ケイ素にマグネシウムと、アルミニウム、触
媒として銅あるいはマンガン、鉄、ニッケルに合金相を
形成させる。これら調製法によれば比較的低温領域にて
ケイ素と化合するがケイ素の融点１４２０℃まで達する
ように行なうのが有利である。
（２） マグネシウムは空気中の酸素や湿分と容易に
化合して酸化膜が形成され、ときにＭｇ （ＯＲ） ２
の繊維を生成する。このようにマグネシウム表面に酸化
膜ができるとケイ素や銅など触媒と合金を形成しにくく
なる一方では二酸化ケイ素と反応しマグネシウム−シリ
カ−溶融体を形成し易い。・こ〜ｊ 変化が少なく主たる゛ダイ素金属表面への汚染の少ない
合金粒子を提供するものである。
化合して酸化膜が形成され、ときにＭｇ （ＯＲ） ２
の繊維を生成する。このようにマグネシウム表面に酸化
膜ができるとケイ素や銅など触媒と合金を形成しにくく
なる一方では二酸化ケイ素と反応しマグネシウム−シリ
カ−溶融体を形成し易い。・こ〜ｊ 変化が少なく主たる゛ダイ素金属表面への汚染の少ない
合金粒子を提供するものである。
（３）更に合金粒子を形成させる過程でその大部分を占
めるケイ素粒子の角は丸味を帯びそろった形状となるの
で次の段階で二酸化ケイ素との反応は一様に進行する。
めるケイ素粒子の角は丸味を帯びそろった形状となるの
で次の段階で二酸化ケイ素との反応は一様に進行する。
更に合金形成の利点は金属の組成の均一化のみでなく金
属微粒を混合、成形のさい発生する粉塵による汚染、あ
るいは器具への逸散が容易に防止できる。
属微粒を混合、成形のさい発生する粉塵による汚染、あ
るいは器具への逸散が容易に防止できる。
（４） 合金粒子と二酸化ケイ素の粒状化にはバイン
ダーと水を加えて混ぜ合せ乾燥した後粉砕し、ふるいに
よって０，０７〜２關のあらさに造粒する。
ダーと水を加えて混ぜ合せ乾燥した後粉砕し、ふるいに
よって０，０７〜２關のあらさに造粒する。
バインダーと１７ではカルボキシメチ／Ｉ／虹７ノ１ノ
ローズ、メ ４χルセルど口 ・−ズ、ポ リ ビ
ニー ルア ルコ − ルナトをａ −ｔ ０重量％の
溶液として使用する。これらバインダーは粉末混合物の
全量の２〜１０重量％の割合で加える。本発明では混合
粉末を粒状化す、；−ノ ーすムと多成分合金粒子と二酸化ケイ素は除々に反応し
て成形体内部で二酸化ケイ素よりなる液状相と無数のケ
イ素の小球体が形成され、上記、ｌ）５．２）の反応が
ゆるやか、かつ一様に進行する結果、成形体内部には先
願のものと比べ未反応物及びシリグー１−溶融体が少な
い酸窒化ケ５イ素結晶が生成する。
ローズ、メ ４χルセルど口 ・−ズ、ポ リ ビ
ニー ルア ルコ − ルナトをａ −ｔ ０重量％の
溶液として使用する。これらバインダーは粉末混合物の
全量の２〜１０重量％の割合で加える。本発明では混合
粉末を粒状化す、；−ノ ーすムと多成分合金粒子と二酸化ケイ素は除々に反応し
て成形体内部で二酸化ケイ素よりなる液状相と無数のケ
イ素の小球体が形成され、上記、ｌ）５．２）の反応が
ゆるやか、かつ一様に進行する結果、成形体内部には先
願のものと比べ未反応物及びシリグー１−溶融体が少な
い酸窒化ケ５イ素結晶が生成する。
なお、カーボンを合金中に溶は込ませると２）、３）、
４・）反応における合金液相に窒素の溶解度が増すため
、結晶性のよい酸窒化ケイ素及び窒化ケイ素の生成が助
長される。
４・）反応における合金液相に窒素の溶解度が増すため
、結晶性のよい酸窒化ケイ素及び窒化ケイ素の生成が助
長される。
り６） 窒化ケイ素の種結晶を加えることは窒素と結
合する金属液滴に窒化り“イ素類似構造イオンを生成さ
せ結晶核の形成に貢献し、結晶生長の方向を制御する役
割をはたして窒化ケイ素繊維状結晶の生長を促進させた
。窒化ケ゛イ素結晶は細くカラミ効果を有するため得ら
れた繊維状集合体の形状に大きく、ケイ素表層部におけ
る合金相の形成、反応体の粒状化の有効性を証明するも
のである。
合する金属液滴に窒化り“イ素類似構造イオンを生成さ
せ結晶核の形成に貢献し、結晶生長の方向を制御する役
割をはたして窒化ケイ素繊維状結晶の生長を促進させた
。窒化ケ゛イ素結晶は細くカラミ効果を有するため得ら
れた繊維状集合体の形状に大きく、ケイ素表層部におけ
る合金相の形成、反応体の粒状化の有効性を証明するも
のである。
次の実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
げ）発明の実施例
実施例１
ケイ素２．８１．ｇ（モル比１０）にマグネシウム０．
０７ｇ（モ ル比 （Ｌ、Ｓ）、銅 ０．０２ｇ（モ
ル比 ０．０３）、アルミニウム０．０２ｇ（モル比０
．１）の各金属微粉末にカーボン０．０５ｇ（モル比０
１２）を混合したのち１５ｍｍφ× １０ｎの円柱状に
成形する。成形体を窒化ケイ素質のポートに入れ、ふた
をして高アノ１／ミナ質燃焼管の中央部に装てんする。
０７ｇ（モ ル比 （Ｌ、Ｓ）、銅 ０．０２ｇ（モ
ル比 ０．０３）、アルミニウム０．０２ｇ（モル比０
．１）の各金属微粉末にカーボン０．０５ｇ（モル比０
１２）を混合したのち１５ｍｍφ× １０ｎの円柱状に
成形する。成形体を窒化ケイ素質のポートに入れ、ふた
をして高アノ１／ミナ質燃焼管の中央部に装てんする。
アルゴンを３０ｒｎｌ／力、水素を５ ｍ１７分流しな
がら抵抗加熱炉で加熱し、毎分１０℃の速度で昇温しで
１４２０℃で３０分間保持する。この工程によってケイ
素の表層部分にはアルミニウムとマグネジケイ素０．３
５ｇを加えて十分混合したのち１ｏｆｌφｘ７ｍの円柱
状に成形し窒化ケイ素容器に入れ窒素ガスを３０ｍ１７
分、水素ガス３′／分の割合で導入し、８℃／′分の速
度で１４７０℃まで昇温させる。成形体は５分経過後よ
りふくらみ始め、徐々にもり上っておよそ２時間経過す
るまで連続的にふくらみ繊維状結晶は生長する。操作保
持温度は１４７０℃、４時間である。
がら抵抗加熱炉で加熱し、毎分１０℃の速度で昇温しで
１４２０℃で３０分間保持する。この工程によってケイ
素の表層部分にはアルミニウムとマグネジケイ素０．３
５ｇを加えて十分混合したのち１ｏｆｌφｘ７ｍの円柱
状に成形し窒化ケイ素容器に入れ窒素ガスを３０ｍ１７
分、水素ガス３′／分の割合で導入し、８℃／′分の速
度で１４７０℃まで昇温させる。成形体は５分経過後よ
りふくらみ始め、徐々にもり上っておよそ２時間経過す
るまで連続的にふくらみ繊維状結晶は生長する。操作保
持温度は１４７０℃、４時間である。
この工程によって成形体は１０〜１２倍のかさとなり繭
状のσ型を主体とする窒化ケイ素と酸窒化ケイ素の集合
体が得られる。このもののかさ比重はＯ，Ｂである。集
合体の一部を顕微鏡で測定した結果、酸窒化ケイ素は太
さ１〜３ ｌ１ｍ、長さ５０〜３００μｍ、平均長さ１
．００μｍｎの比較的揃った繊維状結晶である。窒化ケ
イ素は犬さ０，５〜１μｍで固まり集合体の表層部から
内部まで一様に分布繊維状結晶の生長は１４００℃より
始まｐ ’１４７０℃、３０分保持までであるが、ひき
つづきα型窒化ケイ素結晶は液状相中のケイ素合金がガ
ス状となり成形体内部で生長するとみられる。なお、残
りの無定形シリカ相は成形体が急速にふくらむさいに生
成するものでその大部分は繊維状をなし一部には繊維同
志のつなぎの役割をはだすものである。このようにして
ケイ素、銅、マグネシウム、アルミニウムにカーボンを
加えた合金形成粒子に二酸化ケイ素とα型の窒化ケイ素
を加えた圧粉体を窒素中加熱処理することにより得られ
る集合体の大部分を結晶性のよい窒化ケイ素と酸窒化ケ
イ宋の線維状組織に転化することができる。
状のσ型を主体とする窒化ケイ素と酸窒化ケイ素の集合
体が得られる。このもののかさ比重はＯ，Ｂである。集
合体の一部を顕微鏡で測定した結果、酸窒化ケイ素は太
さ１〜３ ｌ１ｍ、長さ５０〜３００μｍ、平均長さ１
．００μｍｎの比較的揃った繊維状結晶である。窒化ケ
イ素は犬さ０，５〜１μｍで固まり集合体の表層部から
内部まで一様に分布繊維状結晶の生長は１４００℃より
始まｐ ’１４７０℃、３０分保持までであるが、ひき
つづきα型窒化ケイ素結晶は液状相中のケイ素合金がガ
ス状となり成形体内部で生長するとみられる。なお、残
りの無定形シリカ相は成形体が急速にふくらむさいに生
成するものでその大部分は繊維状をなし一部には繊維同
志のつなぎの役割をはだすものである。このようにして
ケイ素、銅、マグネシウム、アルミニウムにカーボンを
加えた合金形成粒子に二酸化ケイ素とα型の窒化ケイ素
を加えた圧粉体を窒素中加熱処理することにより得られ
る集合体の大部分を結晶性のよい窒化ケイ素と酸窒化ケ
イ宋の線維状組織に転化することができる。
実施例２
実施例１における銅の代りにマンガン０．０２ ｇ（モ
ル比０．０３１を用い、ケイ素２．２４ ｇ （七ル１
、て得た合金形成粒子に二酸化ケイ素を０．６００６４
Ｈ（−ｅル比１）とその合量の１０重量％、α型室化ゲ
イ素ｏ、ａｇを加え、他は実施例１と同じ条件−Ｃ処理
して得た繊維状集合体の生成相はＳ ＋ ２ ＯＮ ２
１９ ’１５、α−８ｉ３Ｎ４８３％、β−８ｉ３Ｎ４
１８％であった。
ル比０．０３１を用い、ケイ素２．２４ ｇ （七ル１
、て得た合金形成粒子に二酸化ケイ素を０．６００６４
Ｈ（−ｅル比１）とその合量の１０重量％、α型室化ゲ
イ素ｏ、ａｇを加え、他は実施例１と同じ条件−Ｃ処理
して得た繊維状集合体の生成相はＳ ＋ ２ ＯＮ ２
１９ ’１５、α−８ｉ３Ｎ４８３％、β−８ｉ３Ｎ４
１８％であった。
実施例３
実施例１の銅の代りにマンガン０．０１１ｇ（モル比０
．０２）ニッケ／ｌ／ ０゜Ｏｌｌｇ（モル比０．０２
）を用い、ケイ素２．２４ｇ（モル比０．８）にマグネ
シウムｏ、ｏ７ｇ（モル゛比０．３）、アルミニウム０
．０２ｇ（モル比０．１ ） 、カーボンｏ、ｏ５ｇ（
モル比０．２）の各微粉末を混合成形する。次にこの成
形体を実施例１と同様に加熱処理して得だ合金形成粒子
に二酸化ケイ素０．６００６ｇ（モル比１）とその合量
の１０重量％、α型窒化ケイ素０．３ｇ窒化ケイ素と酸
窒化ケイ素を主体とするからみ性のよいｔｌ１、雄状集
合体が得られた。生成相は５ｉ２ＯＮ２２１％、α−８
ｉ３Ｎ４２５％、β−８ｉ３Ｎ４ ２５％であった。こ
の例における触媒としての各重金属微粉末の組合せと種
類を変えて用いるととができる。
．０２）ニッケ／ｌ／ ０゜Ｏｌｌｇ（モル比０．０２
）を用い、ケイ素２．２４ｇ（モル比０．８）にマグネ
シウムｏ、ｏ７ｇ（モル゛比０．３）、アルミニウム０
．０２ｇ（モル比０．１ ） 、カーボンｏ、ｏ５ｇ（
モル比０．２）の各微粉末を混合成形する。次にこの成
形体を実施例１と同様に加熱処理して得だ合金形成粒子
に二酸化ケイ素０．６００６ｇ（モル比１）とその合量
の１０重量％、α型窒化ケイ素０．３ｇ窒化ケイ素と酸
窒化ケイ素を主体とするからみ性のよいｔｌ１、雄状集
合体が得られた。生成相は５ｉ２ＯＮ２２１％、α−８
ｉ３Ｎ４２５％、β−８ｉ３Ｎ４ ２５％であった。こ
の例における触媒としての各重金属微粉末の組合せと種
類を変えて用いるととができる。
実施例４
実施例１における銅の代υに塩化第一銅０．０３ｇ、銅
として０．０２ｇ（モル比Ｏ，Ｏａ）を用いるが結晶水
を十分除去したのち合金を形成させる。また、ケイ素と
二酸化ケイ素の配合比を変え、他は実施例１に同じ条件
で処理して得だ繊維状集合体の結果を第１表に示す。
として０．０２ｇ（モル比Ｏ，Ｏａ）を用いるが結晶水
を十分除去したのち合金を形成させる。また、ケイ素と
二酸化ケイ素の配合比を変え、他は実施例１に同じ条件
で処理して得だ繊維状集合体の結果を第１表に示す。
実施例５
実施例１における銅の代りに一睡以上の塩類すなわち、
炭酸銅０．０３ｇ（金属として０．０１ｇ、モル比０．
０１５）、硝酸マンガンｏ、ｏｔｇ（金属として０．０
０８ｇ、モル比０．０１５）を用い結晶、り 一状−集合体の生成相の結果を表に示す。
炭酸銅０．０３ｇ（金属として０．０１ｇ、モル比０．
０１５）、硝酸マンガンｏ、ｏｔｇ（金属として０．０
０８ｇ、モル比０．０１５）を用い結晶、り 一状−集合体の生成相の結果を表に示す。
実施例６
ケイ素２．２４ｇ（モル比８）に銅０．０２ｇ（モル比
０．０８）、マグネシウム０．０７ｇ（モル比０．３）
、アルミニウム０．０２ｇ（モル比０．１ ） 、カー
ボン０．０５ｇ（モル比０．１）の各微粉末を混合する
。
０．０８）、マグネシウム０．０７ｇ（モル比０．３）
、アルミニウム０．０２ｇ（モル比０．１ ） 、カー
ボン０．０５ｇ（モル比０．１）の各微粉末を混合する
。
この混合物を実施例１と同様にケイ素の表層部分にＭｇ
Ｃｕ２、Ａ］Ｍｇ、 ＭｇＳｉ２ など合金相を形成
さえて成形する。成形体は８０℃で２０時間乾燥゛じた
後乳鉢で粉砕し７ Ｑｍｅｓｈ （０，２ａｔ）〜２０
Ｑｍｅｓｈ （０，０７ｆｆ＞に粒度をそろえる。造
粒しだもの２，５ｇをとｐ２００Ｋｇ／ｉで１０３ｆｆ
φ×７耀の円柱状に成形し窒化ケイ素容器に入れ窒素ガ
スを３０−７分の割合で導入し、７℃／分 の速度でる
窒化ケイ素と酸窒化ケイ素の集合体が得られる。
Ｃｕ２、Ａ］Ｍｇ、 ＭｇＳｉ２ など合金相を形成
さえて成形する。成形体は８０℃で２０時間乾燥゛じた
後乳鉢で粉砕し７ Ｑｍｅｓｈ （０，２ａｔ）〜２０
Ｑｍｅｓｈ （０，０７ｆｆ＞に粒度をそろえる。造
粒しだもの２，５ｇをとｐ２００Ｋｇ／ｉで１０３ｆｆ
φ×７耀の円柱状に成形し窒化ケイ素容器に入れ窒素ガ
スを３０−７分の割合で導入し、７℃／分 の速度でる
窒化ケイ素と酸窒化ケイ素の集合体が得られる。
酸窒化ケイ素結晶は実施例１と同様であったが窒化ケイ
素結晶の収量は増加した。生成相の結果を表１及び２に
示す。
素結晶の収量は増加した。生成相の結果を表１及び２に
示す。
実施例７
ケイ素８．８７ｇ（モル比１２）と多くしマンガン０．
０４ｇ（モル比０．５ ） 、マグネシウム０．０７ｇ
（モル比０．３＞、アルミニウム０．０２ｇ（モル比０
．１）の各微粉末を混合したのち実施例１と同じ条件で
ケイ素の表層部分に合金相を形成させる。
０４ｇ（モル比０．５ ） 、マグネシウム０．０７ｇ
（モル比０．３＞、アルミニウム０．０２ｇ（モル比０
．１）の各微粉末を混合したのち実施例１と同じ条件で
ケイ素の表層部分に合金相を形成させる。
この合金粒子２．Ｏｌｇ（モル比１２）と二酸化ケイ素
ｏ、３６ｇ（モル比１）をはかシ、β型−窒化ケイ素結
晶を全量の１０重量％の０．２８ ｇ加え混合したのち
７ｆｌφの円柱状に成形する。これを再び燃焼管内に入
れ、窒素を３０か１分、水素を５ｒ！ｔｌ／分供給しな
がら毎分８℃の昇温速度で１４７０℃にＪＡ、ｉさぜ３
０分間だもち１５１０℃で３時間保持酸窒化ケイ素は太
さ１〜３μｍ１長さ２０〜１００μｎ１、平均長さ７０
μｍ、窒化ケイ素は太さ０．５〜ｌｌＪ、ｍ、長さ１０
０〜２００μｍとともに結晶組織は短かくなった。実施
例１〜６と同じように銅、鉄、マンガン、ニッケ／Ｌ／
またはその塩を用い、あるいはメチルセルローズ等にて
造粒処理することにより結晶性のよい酸窒化ケイ素とβ
型の多い窒化ケイ素よりなる繊維状集合体が得られた。
ｏ、３６ｇ（モル比１）をはかシ、β型−窒化ケイ素結
晶を全量の１０重量％の０．２８ ｇ加え混合したのち
７ｆｌφの円柱状に成形する。これを再び燃焼管内に入
れ、窒素を３０か１分、水素を５ｒ！ｔｌ／分供給しな
がら毎分８℃の昇温速度で１４７０℃にＪＡ、ｉさぜ３
０分間だもち１５１０℃で３時間保持酸窒化ケイ素は太
さ１〜３μｍ１長さ２０〜１００μｎ１、平均長さ７０
μｍ、窒化ケイ素は太さ０．５〜ｌｌＪ、ｍ、長さ１０
０〜２００μｍとともに結晶組織は短かくなった。実施
例１〜６と同じように銅、鉄、マンガン、ニッケ／Ｌ／
またはその塩を用い、あるいはメチルセルローズ等にて
造粒処理することにより結晶性のよい酸窒化ケイ素とβ
型の多い窒化ケイ素よりなる繊維状集合体が得られた。
その際の生成相の結果を表２、実施例２２に示す。さら
にケイ素／二酸化ケイ素比（モ／Ｉ／）を増し１５．１
８としたところ成形体のかさは各々６倍、４倍と繊維状
組織は短かくなり固まる傾向を示した。
にケイ素／二酸化ケイ素比（モ／Ｉ／）を増し１５．１
８としたところ成形体のかさは各々６倍、４倍と繊維状
組織は短かくなり固まる傾向を示した。
ケイ素／二酸化ケイ素比（モ）ｖ ）を減少させ８以下
とすると窒化ケイ素の生成が急激に減少した。
とすると窒化ケイ素の生成が急激に減少した。
したがって結晶性のよい酸窒化ケイ素とα及びβ型窒化
ケイ素よυなる繊維状集合体を得るケイ素と二酸化ケイ
素とのモル比の上限は好ましくは１２・１．．１ 、−二−１′ （ロ））発明の効果 このように本発明方法により４１′性能のよい窒化物系
繊維状集合体を比較的容易に製造する仁とができる。
ケイ素よυなる繊維状集合体を得るケイ素と二酸化ケイ
素とのモル比の上限は好ましくは１２・１．．１ 、−二−１′ （ロ））発明の効果 このように本発明方法により４１′性能のよい窒化物系
繊維状集合体を比較的容易に製造する仁とができる。
本発明により得られる窒化ケイ素と酸窒化り゛イ素より
なる繊維状集合体は宇宙、。毎洋及び環境化学用材料、
軽合金、窯業、高温電気等、あるいは原子力、石油化学
等プラントに用いられる耐熱及び断熱材料としであるい
は金属やプラスチックやガ！ラスの複合強化材料として
その性能を向上させ図面は窒化ケイ素と酸窒化ケイ素結
晶の走査型電子顕微鏡による写真図である。（Ｘ２００
）指定代理人 １１′−・島１
なる繊維状集合体は宇宙、。毎洋及び環境化学用材料、
軽合金、窯業、高温電気等、あるいは原子力、石油化学
等プラントに用いられる耐熱及び断熱材料としであるい
は金属やプラスチックやガ！ラスの複合強化材料として
その性能を向上させ図面は窒化ケイ素と酸窒化ケイ素結
晶の走査型電子顕微鏡による写真図である。（Ｘ２００
）指定代理人 １１′−・島１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ケイ素粉末にマグネシウム及び銅、鉄、マンガン、
ニッケルの中から選ばれた金属もしくはその塩の少なく
とも一種の混合物に必要に応じてアルミニウム及びカー
ボンを添加し、不活性あるいは還元性雰囲気中で１４５
０℃以下に加熱、合金形成粉末となし、この合金粉末に
二酸化ケイ素と窒化ケイ素を加え混合、あるいは必要に
応じて粒状化して成形し、この成形体を窒素あるいは還
元性気流中１３８０℃以上に加熱することを特徴とする
窒化ケイ素と酸窒化ケイ素よりなる繊維状集合体の製造
法。 ２、ケイ素に金属もしくはその塩を加えて加熱しケイ素
を合金化する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、ケイ素合金形成粉末に窒化ケイ素を加えた二酸化ケ
イ素の混合物を、粒径０．０７〜２ｍｍに粒状化する特
許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20087085A JPS6259599A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 窒化ケイ素と酸窒化ケイ素よりなる繊維状集合体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20087085A JPS6259599A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 窒化ケイ素と酸窒化ケイ素よりなる繊維状集合体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6259599A true JPS6259599A (ja) | 1987-03-16 |
| JPH0352439B2 JPH0352439B2 (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=16431600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20087085A Granted JPS6259599A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 窒化ケイ素と酸窒化ケイ素よりなる繊維状集合体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6259599A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008230873A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Osaka Univ | 蛍光体原料用金属材料、及び蛍光体の製造方法、蛍光体、並びに蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置 |
| CN112341207A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料及其制备方法 |
| JP2022541208A (ja) * | 2019-07-16 | 2022-09-22 | 青島瓷興新材料有限公司 | 金属還元による窒化ケイ素粉末の製造方法 |
| JP2023055078A (ja) * | 2021-10-05 | 2023-04-17 | Ｕｂｅ株式会社 | 放熱塗料及び放熱性塗膜 |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP20087085A patent/JPS6259599A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008230873A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Osaka Univ | 蛍光体原料用金属材料、及び蛍光体の製造方法、蛍光体、並びに蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置 |
| JP2022541208A (ja) * | 2019-07-16 | 2022-09-22 | 青島瓷興新材料有限公司 | 金属還元による窒化ケイ素粉末の製造方法 |
| CN112341207A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料及其制备方法 |
| JP2023055078A (ja) * | 2021-10-05 | 2023-04-17 | Ｕｂｅ株式会社 | 放熱塗料及び放熱性塗膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0352439B2 (ja) | 1991-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |