JPS635325B2 - - Google Patents
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- JPS635325B2 JPS635325B2 JP12352082A JP12352082A JPS635325B2 JP S635325 B2 JPS635325 B2 JP S635325B2 JP 12352082 A JP12352082 A JP 12352082A JP 12352082 A JP12352082 A JP 12352082A JP S635325 B2 JPS635325 B2 JP S635325B2
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Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Description
本発明は一酸化珪素発生原料組成物に関する。
近年メカニカルシール、軸受などの摺動材や電
子部品熱処理用治具材として炭化珪素−炭素複合
材料が広く用いられている。 炭素基材の表面をSiC化する方法としてはCVD
法やPVD法により炭素基材の表面にSiCを蒸着す
る方法及びSiや一酸化珪素（SiO）のガスを炭素
基材の表面と反応させて炭素基材をSiCに転化す
る方法が知られている。 上記中後者の方法の場合、SiOガスを得るため
には通常珪石粉及び金属珪素粉が用いられ、これ
らは高温でSiO2＋Si→2SiOのように反応する。
さらに珪石粉及び炭素粉を用いSiO2＋Ｃ→SiO＋
COの式によりSiOガスを発生する方法、また珪
石粉とSiC粉を使用し2SiO2＋SiC→3SiO＋COの
反応を利用する方法がある。 上記の各種SiOガス発生原料について反応式か
ら珪石粉と金属珪素粉を用いる原料の組合せが
COガスが発生しないことで最も効率がよいがこ
れらの原料が反応温度で溶融し、冷却後膨張して
上記原料を入れたケースが割れやすいこと、また
Si蒸気が出るために緑色の炭化珪素を生じた炭素
基材の表面に部分的に黒色の珪素が蒸着され色む
らを生じやすく商品価値が減ずる欠点がある。ま
た珪石粉とSiC粉を原料として用いた場合にも上
記反応の外にSiO2＋2SiC→3Si＋2COの反応も併
発し、Si蒸気が出るため同じ欠点を生ずる。 一方珪石粉と炭素粉を原料とした場合には珪石
粉が溶融しても炭素粉が溶融しないため全体とし
て焼結された状態になり原料ケースは破壊しな
い。しかしながら炭素粉は溶融しないので内部が
有効に反応せずこのため上記反応式のモル比以上
の炭素粉の添加が必要であり、このため発生した
SiOガスが原料中の炭素粉と反応しSiCとなり
SiOガスの発生効率が低下する欠点がある。この
ようにSiOガスの発生効率が悪いと発生効率のよ
い原料にくらべて炭素基材表面におけるSiC層を
厚くできないことになり、したがつて同じ厚さに
するには多量の原料を必要とし不経済となる。そ
こで発明者は珪石粉と炭素粉からなる原料につ
き、さらに研究を重ねた結果、炭素粉の代りに有
機材料を使用するとSiOガスの発生効率が良くな
ることを見出した。 本発明は、珪石粉に有機材料を液状にして、該
有機材料の炭化後にSiO2／Ｃのモル比が0.5〜1.2
となるような量で混合してなる一酸化珪素発生原
料組成物に関する。 本発明において有機材料とは熱処理によつて炭
化し得る有機物のことであり、タールピツチ、コ
ールタール、フエノール樹脂のような炭化率の大
きいものが好ましい。有機材料を珪石粉と混合す
る場合、有機材料がコールタールのような常温で
液体の場合にはそのまま又は溶媒を加え、ノボラ
ツクフエノール樹脂粉末、タールピツチ等の固体
の場合は溶媒に溶かすか又は加熱溶融して液状に
して珪石粉と混合する。さらに必要によつては造
粒、成形、炭化などの前処理を行なう。 珪石粉と混合する有機材料の量は、有機材料の
炭化後におけるSiO2／Ｃのモル比が0.5〜1.2とな
るように有機材料の炭化率により決定する。前記
SiO2／Ｃのモル比が0.5未満では発生したSiOが
過剰の炭素により原料中でSiO＋2C→SiC＋COの
反応によつて消費されてSiOの量が減少する。
SiO2／Ｃのモル比が1.2を越えると炭素量が減少
するから珪石粉の溶融によつてSiOガスの発生効
率が低下する。SiO2／Ｃのモル比は0.8〜1.0が好
ましい範囲である。 以下実施例を説明する。 実施例 １ 粒径100メツシユ以下の珪石粉1000gにフエノ
ール樹脂（炭化率50％）400gをアセトン400gに
溶かした溶液を加えて（モル比1.0）混合し、乾
燥後外径100mm、高さ100mmに成形し1000℃まで５
時間かけて炭化し1200gのSiO発生原料をえた。 実施例 ２ 粒径100メツシユ以下の珪石粉1000gにコール
タールピツチ（炭化率54％）370gを加え（モル
比1.0）150℃で混合後粉砕し実施例１と同様に成
形、炭化し1200gのSiO発生原料をえた。 比較例 粒径100メツシユ以下の珪石粉1000gと粒径100
メツシユ以下のコークス粉200gを混合し（モル
比1.0）SiO発生原料とした。 以上の実施例、比較例でえた原料を内径100mm
内高さ400mmの黒鉛製容器の下部に置き、上部に
カサ密度1.70g／cm3の黒鉛材料を設置し、2000℃
で２時間反応させて炭化珪素―炭素複合材料をえ
た。結果は第１表に示すごとくである。
子部品熱処理用治具材として炭化珪素−炭素複合
材料が広く用いられている。 炭素基材の表面をSiC化する方法としてはCVD
法やPVD法により炭素基材の表面にSiCを蒸着す
る方法及びSiや一酸化珪素（SiO）のガスを炭素
基材の表面と反応させて炭素基材をSiCに転化す
る方法が知られている。 上記中後者の方法の場合、SiOガスを得るため
には通常珪石粉及び金属珪素粉が用いられ、これ
らは高温でSiO2＋Si→2SiOのように反応する。
さらに珪石粉及び炭素粉を用いSiO2＋Ｃ→SiO＋
COの式によりSiOガスを発生する方法、また珪
石粉とSiC粉を使用し2SiO2＋SiC→3SiO＋COの
反応を利用する方法がある。 上記の各種SiOガス発生原料について反応式か
ら珪石粉と金属珪素粉を用いる原料の組合せが
COガスが発生しないことで最も効率がよいがこ
れらの原料が反応温度で溶融し、冷却後膨張して
上記原料を入れたケースが割れやすいこと、また
Si蒸気が出るために緑色の炭化珪素を生じた炭素
基材の表面に部分的に黒色の珪素が蒸着され色む
らを生じやすく商品価値が減ずる欠点がある。ま
た珪石粉とSiC粉を原料として用いた場合にも上
記反応の外にSiO2＋2SiC→3Si＋2COの反応も併
発し、Si蒸気が出るため同じ欠点を生ずる。 一方珪石粉と炭素粉を原料とした場合には珪石
粉が溶融しても炭素粉が溶融しないため全体とし
て焼結された状態になり原料ケースは破壊しな
い。しかしながら炭素粉は溶融しないので内部が
有効に反応せずこのため上記反応式のモル比以上
の炭素粉の添加が必要であり、このため発生した
SiOガスが原料中の炭素粉と反応しSiCとなり
SiOガスの発生効率が低下する欠点がある。この
ようにSiOガスの発生効率が悪いと発生効率のよ
い原料にくらべて炭素基材表面におけるSiC層を
厚くできないことになり、したがつて同じ厚さに
するには多量の原料を必要とし不経済となる。そ
こで発明者は珪石粉と炭素粉からなる原料につ
き、さらに研究を重ねた結果、炭素粉の代りに有
機材料を使用するとSiOガスの発生効率が良くな
ることを見出した。 本発明は、珪石粉に有機材料を液状にして、該
有機材料の炭化後にSiO2／Ｃのモル比が0.5〜1.2
となるような量で混合してなる一酸化珪素発生原
料組成物に関する。 本発明において有機材料とは熱処理によつて炭
化し得る有機物のことであり、タールピツチ、コ
ールタール、フエノール樹脂のような炭化率の大
きいものが好ましい。有機材料を珪石粉と混合す
る場合、有機材料がコールタールのような常温で
液体の場合にはそのまま又は溶媒を加え、ノボラ
ツクフエノール樹脂粉末、タールピツチ等の固体
の場合は溶媒に溶かすか又は加熱溶融して液状に
して珪石粉と混合する。さらに必要によつては造
粒、成形、炭化などの前処理を行なう。 珪石粉と混合する有機材料の量は、有機材料の
炭化後におけるSiO2／Ｃのモル比が0.5〜1.2とな
るように有機材料の炭化率により決定する。前記
SiO2／Ｃのモル比が0.5未満では発生したSiOが
過剰の炭素により原料中でSiO＋2C→SiC＋COの
反応によつて消費されてSiOの量が減少する。
SiO2／Ｃのモル比が1.2を越えると炭素量が減少
するから珪石粉の溶融によつてSiOガスの発生効
率が低下する。SiO2／Ｃのモル比は0.8〜1.0が好
ましい範囲である。 以下実施例を説明する。 実施例 １ 粒径100メツシユ以下の珪石粉1000gにフエノ
ール樹脂（炭化率50％）400gをアセトン400gに
溶かした溶液を加えて（モル比1.0）混合し、乾
燥後外径100mm、高さ100mmに成形し1000℃まで５
時間かけて炭化し1200gのSiO発生原料をえた。 実施例 ２ 粒径100メツシユ以下の珪石粉1000gにコール
タールピツチ（炭化率54％）370gを加え（モル
比1.0）150℃で混合後粉砕し実施例１と同様に成
形、炭化し1200gのSiO発生原料をえた。 比較例 粒径100メツシユ以下の珪石粉1000gと粒径100
メツシユ以下のコークス粉200gを混合し（モル
比1.0）SiO発生原料とした。 以上の実施例、比較例でえた原料を内径100mm
内高さ400mmの黒鉛製容器の下部に置き、上部に
カサ密度1.70g／cm3の黒鉛材料を設置し、2000℃
で２時間反応させて炭化珪素―炭素複合材料をえ
た。結果は第１表に示すごとくである。
【表】
第１表より明らかなごとく本発明の場合従来法
と比較してSiOガス発生効率が向上し同量の原料
でSiC層の厚さを約1.7倍厚くすることができる。 このように本発明によると従来SiOガス発生効
率の低かつた珪石粉と炭素粉からなる原料におけ
る炭素粉の代りに有機材料を用いることにより
SiOガス発生効率を上げ、同量の原料で炭化珪素
―炭素複合材料のSiC層の厚さを厚くすることが
できるばかりでなく、通常使用される珪石粉と金
属珪素粉よりなる原料の場合における原料ケース
の破壊や珪素の蒸着が起こりやすいという欠点を
なくすことができるなどの効果がある。
と比較してSiOガス発生効率が向上し同量の原料
でSiC層の厚さを約1.7倍厚くすることができる。 このように本発明によると従来SiOガス発生効
率の低かつた珪石粉と炭素粉からなる原料におけ
る炭素粉の代りに有機材料を用いることにより
SiOガス発生効率を上げ、同量の原料で炭化珪素
―炭素複合材料のSiC層の厚さを厚くすることが
できるばかりでなく、通常使用される珪石粉と金
属珪素粉よりなる原料の場合における原料ケース
の破壊や珪素の蒸着が起こりやすいという欠点を
なくすことができるなどの効果がある。
Claims (1)
- １ 珪石粉に有機材料を液状にして、該有機材料
の炭化後にSiO2／Ｃのモル比が0.5〜1.2となるよ
うな量で混合してなる一酸化珪素発生原料組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12352082A JPS5913619A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 一酸化珪素発生原料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12352082A JPS5913619A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 一酸化珪素発生原料組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913619A JPS5913619A (ja) | 1984-01-24 |
| JPS635325B2 true JPS635325B2 (ja) | 1988-02-03 |
Family
ID=14862641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12352082A Granted JPS5913619A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 一酸化珪素発生原料組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913619A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167537U (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-24 |
-
1982
- 1982-07-15 JP JP12352082A patent/JPS5913619A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167537U (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5913619A (ja) | 1984-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |