JPS63307165A - 炭化珪素質焼結体 - Google Patents
炭化珪素質焼結体Info
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- JPS63307165A JPS63307165A JP62139893A JP13989387A JPS63307165A JP S63307165 A JPS63307165 A JP S63307165A JP 62139893 A JP62139893 A JP 62139893A JP 13989387 A JP13989387 A JP 13989387A JP S63307165 A JPS63307165 A JP S63307165A
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- silicon carbide
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- sintering
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Landscapes
- Ceramic Products (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、緻密で且つ機械的特性に優れた炭化珪素質焼
結体に関する。
結体に関する。
炭化珪素（ＳＩＣ）焼結体は、機械的特性及び熱的特性
に優れており、各種の高温構造材や耐摩耗材を始め半導
体装置用絶縁基板等として用途開発が進められている。
に優れており、各種の高温構造材や耐摩耗材を始め半導
体装置用絶縁基板等として用途開発が進められている。
かかる炭化珪素質焼結体を製造する為には、炭化珪素粉
末単独では焼結性が悪いので、通常は焼結助剤を添加し
て焼結する方法が取られている。
末単独では焼結性が悪いので、通常は焼結助剤を添加し
て焼結する方法が取られている。
そして焼結助剤としては硼素又は炭素、若しくはアルミ
ナ等のアルミニウム系化合物などが一般に用いられてい
る。
ナ等のアルミニウム系化合物などが一般に用いられてい
る。
しかし、焼結助剤を添加して焼結すれば炭化珪素焼結体
の緻密性がある程度促進されるが、炭化珪素の粒界に多
くのボアが発生することが避けられなかった。又、焼結
助剤としてアルミニウム系化合物を用いた場合には、硼
素や炭素の場合よりも緻密化が進行しやすいが、やはり
炭化珪素の粒界にボアが残存する欠点があった。
の緻密性がある程度促進されるが、炭化珪素の粒界に多
くのボアが発生することが避けられなかった。又、焼結
助剤としてアルミニウム系化合物を用いた場合には、硼
素や炭素の場合よりも緻密化が進行しやすいが、やはり
炭化珪素の粒界にボアが残存する欠点があった。
このようなボアの残存によって、機械的強度が低下した
り、ダイヤモンドパウダー等でのポリッシングにより鏡
面加工しても良好な鏡面が得られない等の問題が発生し
ていた。
り、ダイヤモンドパウダー等でのポリッシングにより鏡
面加工しても良好な鏡面が得られない等の問題が発生し
ていた。
本発明は、かかる従来の事情に鑑み、ボアの残存が少な
く緻密質であって、高い機械的強度を有する炭化珪素質
焼結体を提供することを目的とするものである。
く緻密質であって、高い機械的強度を有する炭化珪素質
焼結体を提供することを目的とするものである。
本発明の炭化珪素質焼結体は、炭化珪素と１〜４５重量
％の周期律表第１Ｖａ、 Ｖａ、 Ｖｌａ族元素の炭化
物又は炭酸化物とを含み、該炭化物又は炭酸化物が炭化
珪素粒子の間にのみ存在することを特徴とするものであ
る。
％の周期律表第１Ｖａ、 Ｖａ、 Ｖｌａ族元素の炭化
物又は炭酸化物とを含み、該炭化物又は炭酸化物が炭化
珪素粒子の間にのみ存在することを特徴とするものであ
る。
かかる炭化珪素質焼結体は通常の焼結法に従って、例え
ば混合した原料粉末をアルゴン等の不活性雰囲気中又は
真空中において１８００〜２３００Ｃ（７）温度で加熱
緻密化することにより製造できる。この焼結には１８０
０ Ｃ以上でのホットプレスや熱間静水圧プレス等を用
いることが好ましい。
ば混合した原料粉末をアルゴン等の不活性雰囲気中又は
真空中において１８００〜２３００Ｃ（７）温度で加熱
緻密化することにより製造できる。この焼結には１８０
０ Ｃ以上でのホットプレスや熱間静水圧プレス等を用
いることが好ましい。
使用するＳ１Ｃ粉末は常法により工業的に製造され市販
されているもので良く、粒度、結晶形、純度などに制限
はないが、微粒で高純度のものが好ましい。
されているもので良く、粒度、結晶形、純度などに制限
はないが、微粒で高純度のものが好ましい。
周期律表の第１Ｖａ、 Ｖａ、 Ｗａ族元素の炭化物又
は炭酸化物としては、ＴｉＣ，Ｔｉ（１！０１ＺｒＣｚ
Ｈｆ０ｚ ＶＣ。
は炭酸化物としては、ＴｉＣ，Ｔｉ（１！０１ＺｒＣｚ
Ｈｆ０ｚ ＶＣ。
（３）’、’・・
ＮｂＯＳＴａｇ！、 Ｃｒ Ｏ，Ｍｏ Ｃ，Ｗｅ等があ
り、中でもＴｉＣ及びＴｉ（１！Ｏが特に有効である。
り、中でもＴｉＣ及びＴｉ（１！Ｏが特に有効である。
尚、焼結助剤を用いなくても焼結できるが、焼結促進の
ために硼素や炭素若しくはアルミニウム系化合物などの
通常の焼結助剤を０．１〜１０重量％添加することは有
効である。しかし、焼結助剤の過剰な添加は、実施例の
＆８に示すように焼結体の特性劣化ないしボア発生の原
因となるので注意を要する。
ために硼素や炭素若しくはアルミニウム系化合物などの
通常の焼結助剤を０．１〜１０重量％添加することは有
効である。しかし、焼結助剤の過剰な添加は、実施例の
＆８に示すように焼結体の特性劣化ないしボア発生の原
因となるので注意を要する。
本発明のＳｉＯ質焼結体においては、周期律表第ｐｌａ
ＳＶａｓ ■ａ族元素の炭化物又は炭酸化物がＳｉＯ粒
子間にのみ分散して存在する特異な構造を有する。この
様な特異な構造をとる理由は明らかではないが、これら
の炭化物又は炭酸化物がＮａＣ１型の結晶形をもち、高
温での塑性変形能が大きいことから、焼結時に形成され
るＳＩＣのスケルトンの間にこれらの炭化物や炭酸化物
が充填されるものと考えられる。
ＳＶａｓ ■ａ族元素の炭化物又は炭酸化物がＳｉＯ粒
子間にのみ分散して存在する特異な構造を有する。この
様な特異な構造をとる理由は明らかではないが、これら
の炭化物又は炭酸化物がＮａＣ１型の結晶形をもち、高
温での塑性変形能が大きいことから、焼結時に形成され
るＳＩＣのスケルトンの間にこれらの炭化物や炭酸化物
が充填されるものと考えられる。
その結果、ＳｉＣ粒界でのボアの残存が殆どなく（４）
）シ なり、緻密で機械的強度の優れたＳ１Ｃ質焼結体が得ら
れる。
）シ なり、緻密で機械的強度の優れたＳ１Ｃ質焼結体が得ら
れる。
かかる作用を奏する周期律表第］Ｖａｓ Ｖａ、 Ｖｌ
ａ族元素の炭化物又は炭酸化物は全体の１〜４５重量％
が必要であり、この量が１重量％未満では添加による効
果がなく、又４５重量％を超えると熱伝導率の低下、緻
密化の不正等特性が低下してしまう。
ａ族元素の炭化物又は炭酸化物は全体の１〜４５重量％
が必要であり、この量が１重量％未満では添加による効
果がなく、又４５重量％を超えると熱伝導率の低下、緻
密化の不正等特性が低下してしまう。
市販の平均粒径０．５μｍのβ型ＳｉＣ粉末に、下表に
示した焼結助剤（平均粒径０．５μｍ）及び周期律表第
１Ｖａｓ Ｖａ、 ’Ｖｌａ族元素の炭化物又は炭酸化
物からなる添加物の粉末（平均粒径１．０μｍ）を夫々
添加混合し、ホットプレスにより２１００１ｒの温度及
び−気圧のアルゴン窒素雰囲気中で１時間焼結して各焼
結体試料を得た。
示した焼結助剤（平均粒径０．５μｍ）及び周期律表第
１Ｖａｓ Ｖａ、 ’Ｖｌａ族元素の炭化物又は炭酸化
物からなる添加物の粉末（平均粒径１．０μｍ）を夫々
添加混合し、ホットプレスにより２１００１ｒの温度及
び−気圧のアルゴン窒素雰囲気中で１時間焼結して各焼
結体試料を得た。
得られた全ての焼結体試料について、空孔率と曲げ強度
を測定し、更にダイヤモンドパウダーでのポリッシング
０．５時間により鏡面加工した後の面粗さを求め、夫々
下表にまとめて示した。
を測定し、更にダイヤモンドパウダーでのポリッシング
０．５時間により鏡面加工した後の面粗さを求め、夫々
下表にまとめて示した。
（註）表中のＸ印は比較例である。
本発明の焼結体試料は、ボアが少なく緻密であって曲げ
強度に優れ、鏡面加工により極めて平滑な鏡面が得られ
ることが判る。又、従来のＳｉＣ焼結体に相当する比較
例煮４はボアが多く、平滑な鏡面が得られない。
強度に優れ、鏡面加工により極めて平滑な鏡面が得られ
ることが判る。又、従来のＳｉＣ焼結体に相当する比較
例煮４はボアが多く、平滑な鏡面が得られない。
本発明によれば、ボアの残存が少なく緻密質であって、
高い機械的強度を有し、鏡面加工により平滑な優れた鏡
面が得られるなどの特性を具え、構造材としての他レー
ザーミラー材、高温用精密型材、薄膜基板などの用途に
好適な炭化珪素質焼結体を提供できる。
高い機械的強度を有し、鏡面加工により平滑な優れた鏡
面が得られるなどの特性を具え、構造材としての他レー
ザーミラー材、高温用精密型材、薄膜基板などの用途に
好適な炭化珪素質焼結体を提供できる。
Claims (2)
- （１）炭化珪素と１〜４５重量％の周期律表第IVａ、Ｖ
ａ、VIａ族元素の炭化物又は炭酸化物とを含み、該炭化
物又は炭酸化物が炭化珪素粒子の間にのみ存在すること
を特徴とする炭化珪素質焼結体。 - （２）上記炭化物又は炭酸化物が炭化チタン又は炭酸化
チタンであることを特徴とする、特許請求の範囲（１）
項記載の炭化珪素質焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139893A JPS63307165A (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 炭化珪素質焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139893A JPS63307165A (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 炭化珪素質焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307165A true JPS63307165A (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=15256061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62139893A Pending JPS63307165A (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 炭化珪素質焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63307165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012041215A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 炭化ケイ素焼結体の製造方法及び炭化ケイ素焼結体 |
-
1987
- 1987-06-05 JP JP62139893A patent/JPS63307165A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012041215A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 炭化ケイ素焼結体の製造方法及び炭化ケイ素焼結体 |
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