JPS638261A - 多結晶炭化ケイ素からの電気絶縁性基体材料と、アイソスタチツク熱間圧縮によるその製造方法 - Google Patents
多結晶炭化ケイ素からの電気絶縁性基体材料と、アイソスタチツク熱間圧縮によるその製造方法Info
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- JPS638261A JPS638261A JP62157971A JP15797187A JPS638261A JP S638261 A JPS638261 A JP S638261A JP 62157971 A JP62157971 A JP 62157971A JP 15797187 A JP15797187 A JP 15797187A JP S638261 A JPS638261 A JP S638261A
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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】
多結晶炭化ケイ素は〃−なり以前から知られている。多
結晶炭化ケイ素は高い強度、酸化安定性、耐熱衝撃性、
低い熱膨張率、および高い熱伝導率のようなｉ！重な性
質の組合せを有し、多くの技術分野で用いられる。
結晶炭化ケイ素は高い強度、酸化安定性、耐熱衝撃性、
低い熱膨張率、および高い熱伝導率のようなｉ！重な性
質の組合せを有し、多くの技術分野で用いられる。
純粋な炭化ケイ素は、共有結合が支配的であるために、
焼結することが困難である。ち密な多結晶炭化ケイ素体
は熱間圧縮および焼結助剤を用いる常圧焼結のような公
知の方法によってのみ製造される。炭化ケイ素に対する
最も古くからある焼結助剤はアルミナでちるが、これは
焼結中に炭化ケイ素中の不純物と結合して流動相を形成
し、この流動相は圧縮を促進するが、完成した焼結体中
に分離相として存在する〔エフ・エフーランジ（Ｆ、
Ｆ、 Ｌａｎｇｅ ） Ｉｃよる「酸化アルミニウムを
添加した炭化ケイ素粉末の熱間圧縮性（Ｈｏｔ−ｐｒｅ
６ｓｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｏｆ Ｅｌｉｌｉｃｏ
ｎ Ｃａｒｂｉｄｅ ｐｏｗｄｅｒｓ ｗｉｔｈａｃｌ
ｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｏｘｉｄ
ｅ ） Ｊ、 ジャーナ３１４〜３２０頁；米国特許第
５，９９８，６４６号明細書参照〕。
焼結することが困難である。ち密な多結晶炭化ケイ素体
は熱間圧縮および焼結助剤を用いる常圧焼結のような公
知の方法によってのみ製造される。炭化ケイ素に対する
最も古くからある焼結助剤はアルミナでちるが、これは
焼結中に炭化ケイ素中の不純物と結合して流動相を形成
し、この流動相は圧縮を促進するが、完成した焼結体中
に分離相として存在する〔エフ・エフーランジ（Ｆ、
Ｆ、 Ｌａｎｇｅ ） Ｉｃよる「酸化アルミニウムを
添加した炭化ケイ素粉末の熱間圧縮性（Ｈｏｔ−ｐｒｅ
６ｓｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｏｆ Ｅｌｉｌｉｃｏ
ｎ Ｃａｒｂｉｄｅ ｐｏｗｄｅｒｓ ｗｉｔｈａｃｌ
ｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｏｘｉｄ
ｅ ） Ｊ、 ジャーナ３１４〜３２０頁；米国特許第
５，９９８，６４６号明細書参照〕。
常圧焼結では、酸化アルミニウムがＳｉＣ中の不純物と
結合することによって、ＳｉＣの圧縮を促進する。アル
ミニウム、ケイ素および／または炭素化合物のような、
付加的な助剤が焼結中に周囲大気との相互作用によって
形成されることが知られている（米国特許第４．３５４
．９９１号明細書参照工金属不純物の総含量が殆んどＣ
Ｌ１重量％である非常に純粋なＳｉＣ粉末を用いる場合
には、炭化ケイ素を焼結助剤を用いずに理論密度（以下
ではＴＤと略記する）の殆んど１００％の密度まで、ア
イソスタチック熱間圧縮によって焼結することができる
（ヨーロッパ特許出願第７１，２．３１号明細書参照）
。多結晶ＳＩＣ焼結体は通常の熱間圧縮した物質または
常圧焼結した物質に比べて、高純度であるために、室温
において２２０ Ｗ／ｍＫの改良された熱伝導率を有す
る〔ケイ、ハノルド（Ｋ。
結合することによって、ＳｉＣの圧縮を促進する。アル
ミニウム、ケイ素および／または炭素化合物のような、
付加的な助剤が焼結中に周囲大気との相互作用によって
形成されることが知られている（米国特許第４．３５４
．９９１号明細書参照工金属不純物の総含量が殆んどＣ
Ｌ１重量％である非常に純粋なＳｉＣ粉末を用いる場合
には、炭化ケイ素を焼結助剤を用いずに理論密度（以下
ではＴＤと略記する）の殆んど１００％の密度まで、ア
イソスタチック熱間圧縮によって焼結することができる
（ヨーロッパ特許出願第７１，２．３１号明細書参照）
。多結晶ＳＩＣ焼結体は通常の熱間圧縮した物質または
常圧焼結した物質に比べて、高純度であるために、室温
において２２０ Ｗ／ｍＫの改良された熱伝導率を有す
る〔ケイ、ハノルド（Ｋ。
Ｈｕｎｏｌｄ ） 等の「炭化ケイ素成形体の製造方
法と性質（Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅ
ｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ ５ｉｌｉｃｏ
ｎ ｃａｒｂｉｄｅ ｍｏ’１ｄｅｄ ｂｏｄｉｅｓ
） Ｊ、 ｘｅレツヒザー／ｌ／ （８ｒｅｃｈｓａａ
ｌ ）、 １１６巻（１９８３年）、１５８〜１６２頁
参照〕。しかし、純粋なＳｉＯは半導体の性質を有し、
純粋な炭化ケイ素のアイソスタチック熱間圧縮によって
得られた、ち密な焼結体はわずか約１００ ｏｈユ譚の
比電気抵抗を有するにすぎない。微小回路設計の基体材
料およびパワーエレクトロニクスの構造部品として用い
るために、比電気抵抗は少なくとも１０７ＱｈＩＩＬｃ
ｒ！ｔでなければならない。
法と性質（Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅ
ｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ ５ｉｌｉｃｏ
ｎ ｃａｒｂｉｄｅ ｍｏ’１ｄｅｄ ｂｏｄｉｅｓ
） Ｊ、 ｘｅレツヒザー／ｌ／ （８ｒｅｃｈｓａａ
ｌ ）、 １１６巻（１９８３年）、１５８〜１６２頁
参照〕。しかし、純粋なＳｉＯは半導体の性質を有し、
純粋な炭化ケイ素のアイソスタチック熱間圧縮によって
得られた、ち密な焼結体はわずか約１００ ｏｈユ譚の
比電気抵抗を有するにすぎない。微小回路設計の基体材
料およびパワーエレクトロニクスの構造部品として用い
るために、比電気抵抗は少なくとも１０７ＱｈＩＩＬｃ
ｒ！ｔでなければならない。
助剤の添加によって５ｉＣＯ比電気抵抗？高める試験が
行われている。酸化ベリリウムは電気抵抗を高め、熱間
圧縮または常圧焼結において焼結助剤として作用するの
で、特に有用であると実証されている。酸化べｌ） Ｉ
Ｊウムを含み、さらにＣＬ１重！−％までのアルミニウ
ム、［ｌＬ１重量％までのホウ素および０．４重量％ま
での遊離炭素を含み、少なくとも１６７ Ｗ／ｍ、にの
熱伝導率を有する冨気杷縁性基体材料がヨーロッパ特許
出Ｂ第２ａ８０２号明細書に開示されている。ヨーロッ
パ特許出願第２ａ８０２号明細書では、酸化ベリＩＪウ
ムの代りに酸化アルミニウムを用いて、その他の点では
同じ条件（２０００℃および３０ ＭＰａにおいてＵＰ
）下で９９１ＴＤと高い機械的強度とを有するがかなり
低い熱伝導率（７５Ｗ／ｍ、Ｋ ）とわずか１００ｈｌ
ｌＬσの比電気抵抗を有する焼結体が製造されることが
、対照試験によって実証されている。酸化ベリリウムの
代りに炭化アルミニウム、窒化アルミニウムまたはリン
酸アルミニウムを用いた場合には、あまり良い結果が得
られていない。
行われている。酸化ベリリウムは電気抵抗を高め、熱間
圧縮または常圧焼結において焼結助剤として作用するの
で、特に有用であると実証されている。酸化べｌ） Ｉ
Ｊウムを含み、さらにＣＬ１重！−％までのアルミニウ
ム、［ｌＬ１重量％までのホウ素および０．４重量％ま
での遊離炭素を含み、少なくとも１６７ Ｗ／ｍ、にの
熱伝導率を有する冨気杷縁性基体材料がヨーロッパ特許
出Ｂ第２ａ８０２号明細書に開示されている。ヨーロッ
パ特許出願第２ａ８０２号明細書では、酸化ベリＩＪウ
ムの代りに酸化アルミニウムを用いて、その他の点では
同じ条件（２０００℃および３０ ＭＰａにおいてＵＰ
）下で９９１ＴＤと高い機械的強度とを有するがかなり
低い熱伝導率（７５Ｗ／ｍ、Ｋ ）とわずか１００ｈｌ
ｌＬσの比電気抵抗を有する焼結体が製造されることが
、対照試験によって実証されている。酸化ベリリウムの
代りに炭化アルミニウム、窒化アルミニウムまたはリン
酸アルミニウムを用いた場合には、あまり良い結果が得
られていない。
酸化ぺｌ） ＩＪウムそのものの代りに、他のべＩＪ
ＩＪウム化合物（ヨーロッパ特許出願第６４，２６４号
明細省参照）また！″ｉ窒化ホウ素のようなホウ素化合
物または他の助剤を用いてＳ１Ｃの焼結性を改良するこ
とも可能である（ヨーロッパ特許出願第８１、３６５号
参照）、酸化アルミニウムと酸化ベリリウム（ｈｔ、ｏ
、 １重ｔ％十Ｂ８０１重量係）を用いて炭化ケイ素？
焼結し７’（場合ＶｃＶｉ、わずか８４Ｗ／ｍＫの熱伝
導率を有する焼結体が製造てれ、ＭｇＯ単独（２重盪鳴
）？用いた場合Ｖ？−ば、焼結体がち密でない（５０％
ＴＤ）ことが、ヨーロッパ特許出願第８１．３６５号明
細書において対照ダ］（２０００℃、２７ ＭＰａにお
いてＨＰ）Ｖ？：、よって実証されている。
ＩＪウム化合物（ヨーロッパ特許出願第６４，２６４号
明細省参照）また！″ｉ窒化ホウ素のようなホウ素化合
物または他の助剤を用いてＳ１Ｃの焼結性を改良するこ
とも可能である（ヨーロッパ特許出願第８１、３６５号
参照）、酸化アルミニウムと酸化ベリリウム（ｈｔ、ｏ
、 １重ｔ％十Ｂ８０１重量係）を用いて炭化ケイ素？
焼結し７’（場合ＶｃＶｉ、わずか８４Ｗ／ｍＫの熱伝
導率を有する焼結体が製造てれ、ＭｇＯ単独（２重盪鳴
）？用いた場合Ｖ？−ば、焼結体がち密でない（５０％
ＴＤ）ことが、ヨーロッパ特許出願第８１．３６５号明
細書において対照ダ］（２０００℃、２７ ＭＰａにお
いてＨＰ）Ｖ？：、よって実証されている。
ＳｉＣ＋べＩＪ ＩＪウム化合物の被焼結粉末混合物中
の窒素含量を５ Ｄ Ｏｐｐｍ以下に下げることによっ
て、大きい成形体においても好ましい性質の低下は生じ
ていない（ヨーロッパ特許出Ｂ第１０４８２１号参照）
。
の窒素含量を５ Ｄ Ｏｐｐｍ以下に下げることによっ
て、大きい成形体においても好ましい性質の低下は生じ
ていない（ヨーロッパ特許出Ｂ第１０４８２１号参照）
。
ベリリウム化合物は有害であるので、窒化アルミニウム
単独（１０重ｔ％以下）または窒化アルミニウムと窒化
ホウ素との混合物（５〜１５重量係重量用いる試みがな
された。これにょっ℃確かに充分な絶縁性を有する８１
０焼結体が得られるが、熱伝導率値はく１００Ｗ／ｍＫ
であるにすぎなかった〔特願昭５９−５４２８９号明細
書、シー、エイ（Ｃ，Ａ）１０１ ：１５９７６および
特願昭５９−１１１９７８号明細書シー、エイ、１０１
：１９ ６９ ３０ｚ参照〕。
単独（１０重ｔ％以下）または窒化アルミニウムと窒化
ホウ素との混合物（５〜１５重量係重量用いる試みがな
された。これにょっ℃確かに充分な絶縁性を有する８１
０焼結体が得られるが、熱伝導率値はく１００Ｗ／ｍＫ
であるにすぎなかった〔特願昭５９−５４２８９号明細
書、シー、エイ（Ｃ，Ａ）１０１ ：１５９７６および
特願昭５９−１１１９７８号明細書シー、エイ、１０１
：１９ ６９ ３０ｚ参照〕。
カルシウム、バリウムまたはストロンチウムの酸化物（
ＣＬ１〜３重量％）を添加したＳｉＣおよびＡｌＮの混
合セラミックも熱伝導率をわずかに改良したにすぎなか
った（ヨーロッパ特許出願第８畿２１３号明細書参照）
、最近のエレクトロニクスの発展は構造部品のますます
強度な小型化をもたらし、すなわちいわゆるメガビット
−チップを開発しているので、基体材料への要求も当然
大きくなり、基体材料は高い比電気抵抗を有するばかり
でなく、高い熱伝導率をも有さなければならない。
ＣＬ１〜３重量％）を添加したＳｉＣおよびＡｌＮの混
合セラミックも熱伝導率をわずかに改良したにすぎなか
った（ヨーロッパ特許出願第８畿２１３号明細書参照）
、最近のエレクトロニクスの発展は構造部品のますます
強度な小型化をもたらし、すなわちいわゆるメガビット
−チップを開発しているので、基体材料への要求も当然
大きくなり、基体材料は高い比電気抵抗を有するばかり
でなく、高い熱伝導率をも有さなければならない。
このような高い熱伝導率１″：ｊ： Ｓｉｃでは今まで
ベリリウム化合物によってのみ達成されていたものであ
る。炭化ケイ素はこの用途に対して考えられる他の絶縁
材料、例えば酸化アルミニウムに比べて、機械的強度が
高く（室温において曲げ強度少なくト’り ５０ Ｑ
ｋｌ／ｍ？ ） 、熱膨張係数がケイ素の熱膨張係数
に類似している（約五５ Ｘ １０−’／℃）という利
点を有する。
ベリリウム化合物によってのみ達成されていたものであ
る。炭化ケイ素はこの用途に対して考えられる他の絶縁
材料、例えば酸化アルミニウムに比べて、機械的強度が
高く（室温において曲げ強度少なくト’り ５０ Ｑ
ｋｌ／ｍ？ ） 、熱膨張係数がケイ素の熱膨張係数
に類似している（約五５ Ｘ １０−’／℃）という利
点を有する。
従って、高度に有害な化合物を用いることなくこのよう
な要件を満たすち密な多結晶炭化ケイ素製の電気絶縁性
基体材料を使用に供するという課題が生ずる。
な要件を満たすち密な多結晶炭化ケイ素製の電気絶縁性
基体材料を使用に供するという課題が生ずる。
この課題は本発明によると、本質的に次の組成；炭化ケ
イ素 少なくとも９５重重量％離炭素
ａ３重滑％までを有し、炭化ケイ
素が最大５μｍの粒度を有する均質かつ等方性の微細構
造として存在し、酸化アルミニウムおよび／ｉたは酸化
マグネシウムが主として炭化ケイ素の粒界Ｖこ存在して
分離相として検出可能である、多結晶炭化ケイ素と酸化
物ベースの添加剤から成り、純粋なＳｉＣの理論的に可
能な密度を基準にして少なくとも９９％ＴＤの密度を有
する電気絶縁性の基体材料によって解決される。本発明
の炭化ケイ素基体材料は次の性質：熱伝導率 ： ３０
［）’Ｋにおいて少なくとも１７０Ｗ ／ ＋ｎＫ 比電気抵抗：３００°Ｋにおいて少なくとも１１０９ｏ
ｈ、儒 熱膨張係数＝２０〜３００℃の範囲において工５Ｘ１０
−６／Ｋまで および 電気破壊強度： ２０ ｋＶ／ ｗｍ以上を有する。
イ素 少なくとも９５重重量％離炭素
ａ３重滑％までを有し、炭化ケイ
素が最大５μｍの粒度を有する均質かつ等方性の微細構
造として存在し、酸化アルミニウムおよび／ｉたは酸化
マグネシウムが主として炭化ケイ素の粒界Ｖこ存在して
分離相として検出可能である、多結晶炭化ケイ素と酸化
物ベースの添加剤から成り、純粋なＳｉＣの理論的に可
能な密度を基準にして少なくとも９９％ＴＤの密度を有
する電気絶縁性の基体材料によって解決される。本発明
の炭化ケイ素基体材料は次の性質：熱伝導率 ： ３０
［）’Ｋにおいて少なくとも１７０Ｗ ／ ＋ｎＫ 比電気抵抗：３００°Ｋにおいて少なくとも１１０９ｏ
ｈ、儒 熱膨張係数＝２０〜３００℃の範囲において工５Ｘ１０
−６／Ｋまで および 電気破壊強度： ２０ ｋＶ／ ｗｍ以上を有する。
本発明による基体材料は周期律表３ａ族と５ａ族の元素
Ｃ主としてｈｔ ＋Ｂ−４１１）から全体的に成る不純
物を基準にして、少なくとも９９．９７重量係の純度を
有する炭化ケイ素とα２５〜＆５重量係の酸化アルミニ
ウムおよび／または酸化マグネシウムとを気密にシール
されるケーシングに入れて、１７００°〜２２００℃の
温度および１００〜４００ ＭＰａの圧力において、圧
力伝達媒質として不活性ガスを用いる高圧オートクンー
プ中でアイソスタチック熱間圧縮することによって製造
される。
Ｃ主としてｈｔ ＋Ｂ−４１１）から全体的に成る不純
物を基準にして、少なくとも９９．９７重量係の純度を
有する炭化ケイ素とα２５〜＆５重量係の酸化アルミニ
ウムおよび／または酸化マグネシウムとを気密にシール
されるケーシングに入れて、１７００°〜２２００℃の
温度および１００〜４００ ＭＰａの圧力において、圧
力伝達媒質として不活性ガスを用いる高圧オートクンー
プ中でアイソスタチック熱間圧縮することによって製造
される。
気密にシールされるケーシング中で焼結が行われるので
、本発明の基体材＃＋は少なくとも９９８壬ＴＤ、好ま
しくは１００％ＴＤの密度を有し、出発粉末混合物と同
じ化学１組成を有する。完成した基体材料が遊離炭素Ｃ
Ｌ３重量％までおよび、主としてＡｌ＋Ｅ＋Ｎであると
理解される、周期律表３ａ族と５ａ族の元素合計で０．
０３重量％までの臨界量以上を含まないように純粋な出
発材料を用いることが重要である。
、本発明の基体材＃＋は少なくとも９９８壬ＴＤ、好ま
しくは１００％ＴＤの密度を有し、出発粉末混合物と同
じ化学１組成を有する。完成した基体材料が遊離炭素Ｃ
Ｌ３重量％までおよび、主としてＡｌ＋Ｅ＋Ｎであると
理解される、周期律表３ａ族と５ａ族の元素合計で０．
０３重量％までの臨界量以上を含まないように純粋な出
発材料を用いることが重要である。
本発明の基体材料は主として多結黒炭ｆヒケイ素から成
り、定義によると５μｍの最大粒度を有するＳｉＣ粒子
が方向に関係なく均一に分布している等方性微細構造を
有し、酸化アルミニウムおよび／または酸化マグネシウ
ムが主としてＳｉＯの粒界に存在し、Ｘ線回折によって
またはセラミック結晶学的に分離相（複数の場合も）と
して検出される。
り、定義によると５μｍの最大粒度を有するＳｉＣ粒子
が方向に関係なく均一に分布している等方性微細構造を
有し、酸化アルミニウムおよび／または酸化マグネシウ
ムが主としてＳｉＯの粒界に存在し、Ｘ線回折によって
またはセラミック結晶学的に分離相（複数の場合も）と
して検出される。
本発明による基体材料はα−３ｉＣもしくはβ−９ｉＯ
またばα−８ｉＣとβ−８１０との混合物の４〜４ｏｒ
Ｊ／ｙ好ましくｉｊ５〜１０ ｒｎ”／？ （Ｅ Ｅ
Ｔ法によって測定）の比表面積に相当する５μｍ以下の
粒度を有し、周期律表３ａ族と５ａ族の元素による不純
物の全体量に基づいて少なくとも９９．９７重量％の純
度を有する微粒粉末から製造される。
またばα−８ｉＣとβ−８１０との混合物の４〜４ｏｒ
Ｊ／ｙ好ましくｉｊ５〜１０ ｒｎ”／？ （Ｅ Ｅ
Ｔ法によって測定）の比表面積に相当する５μｍ以下の
粒度を有し、周期律表３ａ族と５ａ族の元素による不純
物の全体量に基づいて少なくとも９９．９７重量％の純
度を有する微粒粉末から製造される。
これらの不純物は特にＡｌ、ＢおよびＮの元素を意味す
ると理解され、全体としてＳｉＣ出発粉末のα０３重＠
壬を超えてはならない。ＳｉＣ粉末中のＡｌ＋Ｅ＋Ｎ含
量Ｖ′ｉｎ、０２５重１％未満であることが好ましく、
Ａｌ＋Ｂ＋Ｎ含量がα００９５重量壬未満である場合に
最も良い結果が得られる。
ると理解され、全体としてＳｉＣ出発粉末のα０３重＠
壬を超えてはならない。ＳｉＣ粉末中のＡｌ＋Ｅ＋Ｎ含
量Ｖ′ｉｎ、０２５重１％未満であることが好ましく、
Ａｌ＋Ｂ＋Ｎ含量がα００９５重量壬未満である場合に
最も良い結果が得られる。
Ａｌ＋Ｅ−１１１含金が約［１０６０６重量％るＳ１Ｃ
粉末から焼結体を形成すると、完成した基体材料の比電
気抵抗は低下して１０’ｏｈｍのになることが実証され
ている。Ｓ１Ｃ粉末中に製造時から存在し得る粘着性炭
素はα３重量％以下であることが好ましく、α２重量％
以下であることが最も好ましい。しかし、ＳｉＣ粉末中
に一般に主に粘着性Ｓ１０！とじて存在する少量の酸素
は、粉砕過程中のＳｉＣの周知の酸化傾向に基づいて形
成されたものであり、焼結体の電気抵抗と熱伝導率とを
実質的に低下させないため、最大Ｑ、６重量係まで許容
されるが、酸素含量はＣＬＳｉ量係未満であることが好
ましい。
粉末から焼結体を形成すると、完成した基体材料の比電
気抵抗は低下して１０’ｏｈｍのになることが実証され
ている。Ｓ１Ｃ粉末中に製造時から存在し得る粘着性炭
素はα３重量％以下であることが好ましく、α２重量％
以下であることが最も好ましい。しかし、ＳｉＣ粉末中
に一般に主に粘着性Ｓ１０！とじて存在する少量の酸素
は、粉砕過程中のＳｉＣの周知の酸化傾向に基づいて形
成されたものであり、焼結体の電気抵抗と熱伝導率とを
実質的に低下させないため、最大Ｑ、６重量係まで許容
されるが、酸素含量はＣＬＳｉ量係未満であることが好
ましい。
本発明の実施に有用な焼結助剤＋４ Ａ４０３ 、 Ｍ
ｇＯおよびスピネルのような酸化物もしくは混合酸化物
またはその場で酸化物を形成し得るＭ ｇＣＯ，のよう
な化合物としての、酸素含有アルミニウムまたはマグネ
シウム化合物またはこのような化合物の混合物である。
ｇＯおよびスピネルのような酸化物もしくは混合酸化物
またはその場で酸化物を形成し得るＭ ｇＣＯ，のよう
な化合物としての、酸素含有アルミニウムまたはマグネ
シウム化合物またはこのような化合物の混合物である。
焼結助剤はまた非常に４純粋でなければならず、用いる
ＳｉＣ粉末と実質的に同じ粒度でなければならない。こ
れらの焼結助剤を酸化物として計算して、ＳｉＣ！粉末
に対して１２５：五５重量係、好ましくは１：３重量係
の一定の割合で均質に混合する。次に均質な粉末混合物
を圧縮成形して、生の予成形体を形成する。生の成形体
の形成を促進するために、出発粉末混合物に一時結合剤
を混合する、ま次は有機溶媒中一時結合剤の溶媒中に出
発粉末混合物を分散させる。有機溶媒としては、例えば
アセトンまたは炭素数１〜６の低級脂肪族アルコールを
用いることができる。
ＳｉＣ粉末と実質的に同じ粒度でなければならない。こ
れらの焼結助剤を酸化物として計算して、ＳｉＣ！粉末
に対して１２５：五５重量係、好ましくは１：３重量係
の一定の割合で均質に混合する。次に均質な粉末混合物
を圧縮成形して、生の予成形体を形成する。生の成形体
の形成を促進するために、出発粉末混合物に一時結合剤
を混合する、ま次は有機溶媒中一時結合剤の溶媒中に出
発粉末混合物を分散させる。有機溶媒としては、例えば
アセトンまたは炭素数１〜６の低級脂肪族アルコールを
用いることができる。
一時結合剤の例はポリビニルアルコール、ステアリン酸
、ポリエチレングリコールまたは樟脳であり、これらを
粉末混合物の全重量を基準にして、約５重量％まで特に
約３重量％までの量で用いることができる。しかし、一
時結合剤の併用は必らずしも必要ではない。
、ポリエチレングリコールまたは樟脳であり、これらを
粉末混合物の全重量を基準にして、約５重量％まで特に
約３重量％までの量で用いることができる。しかし、一
時結合剤の併用は必らずしも必要ではない。
生成形体は飼えば鍛造プ／ス、アイソスタチツクグンス
、射出成形、押出成形、スリップ注入成形またはシート
注入成形のような、公知の成形方法によって室温または
昇温下で成形することができる。成形後に、生成形体は
少なくとも５０％ＴＤ、好ましくは６０優ＴＤの理論密
度を有さなければならない。すなわち生成形体は開放気
孔を有する孔質構造である。開放気孔は生成形体が表面
に開口した孔または管？有することを意味すると理解さ
れる１次に生成形体に気密なケーシングを与える前に、
熱間アイソスタチック圧縮中に結合剤または焼結助剤か
らの分解生成物が圧縮操作を妨げるま念はケーシングを
損傷することのないように、生成形体を３００℃〜１２
０Ｃ１℃に加熱処理することが好ましい。
、射出成形、押出成形、スリップ注入成形またはシート
注入成形のような、公知の成形方法によって室温または
昇温下で成形することができる。成形後に、生成形体は
少なくとも５０％ＴＤ、好ましくは６０優ＴＤの理論密
度を有さなければならない。すなわち生成形体は開放気
孔を有する孔質構造である。開放気孔は生成形体が表面
に開口した孔または管？有することを意味すると理解さ
れる１次に生成形体に気密なケーシングを与える前に、
熱間アイソスタチック圧縮中に結合剤または焼結助剤か
らの分解生成物が圧縮操作を妨げるま念はケーシングを
損傷することのないように、生成形体を３００℃〜１２
０Ｃ１℃に加熱処理することが好ましい。
本発明による基体材料は気密にシールし之ケーシングに
入れ念均質な出発混合物の生予成形体を圧力伝達媒質と
して不活性ガスを用いる高圧オートクレープ中で１７０
０〜２２００℃の温度および１００〜４００ ＭＰａの
圧力Ｋ＞いてアイソスタチック熱間圧縮することによっ
て製造される。このプロセスを実施するためＫは、生予
成形体をオートクレープ中で高圧にさらす前に、圧力伝
達媒質として用いる不活性ガスが生成形体中に浸透して
圧縮を妨げるのｌｋ阻止するために、生成形体に気密な
ケーシングを備えなければならない。
入れ念均質な出発混合物の生予成形体を圧力伝達媒質と
して不活性ガスを用いる高圧オートクレープ中で１７０
０〜２２００℃の温度および１００〜４００ ＭＰａの
圧力Ｋ＞いてアイソスタチック熱間圧縮することによっ
て製造される。このプロセスを実施するためＫは、生予
成形体をオートクレープ中で高圧にさらす前に、圧力伝
達媒質として用いる不活性ガスが生成形体中に浸透して
圧縮を妨げるのｌｋ阻止するために、生成形体に気密な
ケーシングを備えなければならない。
気密にシールされる前記ケーシングの材料は圧縮温度（
１７００〜２２００℃）ＶＣおいて溶融および生成形体
と反応するものであってはならない。
１７００〜２２００℃）ＶＣおいて溶融および生成形体
と反応するものであってはならない。
これらの材ｐｒＨ前記生成形体に関して不活性でなけれ
ばならない。ケーシングｌ″ｊき裂を生ずることなく生
成形体の形状に適合し得るために、ケーシングは圧縮＠
度において充分に可塑性でなければならず、またガス圧
力がケーシングを通って生成形体に均一に伝達されるこ
とを保証しなければならない。これらの要件を満たす有
用なケーシング材料の列は純粋な石英ガラスのような高
融点ガラスまたは高融点セラミック物質である。これら
の材料は、生成形体を挿入する予め製造されたケーシン
グまたはカプセルとして用いることができる。
ばならない。ケーシングｌ″ｊき裂を生ずることなく生
成形体の形状に適合し得るために、ケーシングは圧縮＠
度において充分に可塑性でなければならず、またガス圧
力がケーシングを通って生成形体に均一に伝達されるこ
とを保証しなければならない。これらの要件を満たす有
用なケーシング材料の列は純粋な石英ガラスのような高
融点ガラスまたは高融点セラミック物質である。これら
の材料は、生成形体を挿入する予め製造されたケーシン
グまたはカプセルとして用いることができる。
次にケーシングを中味とともに排気し、気密にシールす
る。この代りに、例えば真空下で溶融または焼結して気
密ケーシングを形成するような、ガラスまたはセラミッ
ク様組成物を塗布することによるように、塗装によって
このケーシングを生成形体上に直接形成することもでき
る。［気密シールされ北ケーシング」なる表現は、外部
から作用する圧縮ガスに対して不浸透性であること、お
よび圧縮作用を妨げるような実質的な量の残留ガスが存
在しないことを意味する。
る。この代りに、例えば真空下で溶融または焼結して気
密ケーシングを形成するような、ガラスまたはセラミッ
ク様組成物を塗布することによるように、塗装によって
このケーシングを生成形体上に直接形成することもでき
る。［気密シールされ北ケーシング」なる表現は、外部
から作用する圧縮ガスに対して不浸透性であること、お
よび圧縮作用を妨げるような実質的な量の残留ガスが存
在しないことを意味する。
気密シールされたケーシングを備えた生成形体を次に黒
鉛容器に入れてから、高圧オートクレープに装入し、少
なくとも１７００℃の必要な圧縮温度に加熱するのが好
ましい。この場合に、圧力と温度を別々に調節する、す
なわちケーシング材料が可塑的に変形し得る温度に達し
た場合にのみ、ガス圧を高めることが有利である。圧力
？伝達するための不活性ガスとしては、アルゴンまたは
窒素を用いるのが好ましい。使用するガス圧は１５０〜
２５０ ＭＰａの範囲であることが好ましく、最終使用
温度において徐々に高めながらこの圧力に達するように
する。Ｉ最終使用＠度は＋５ｏｏｃ〜１９５０℃の範囲
であることが好ましい。その都度の最適温度は使用する
Ｓｉｃ出発粉末の＠、粒度と純度とに依存するが、この
最適温度を超えると、形成される基体材料が実際に無孔
ではるるが、「二次再結晶微細構造」を有し、幾らかの
粒子が他の粒子よりも粗大になり、もはや均質ではなく
なるという危険があるので、この最適温度を超えるべき
でｆｉない。「二次再結晶微細構造」の存在は熱伝導率
に不利に影響する。
鉛容器に入れてから、高圧オートクレープに装入し、少
なくとも１７００℃の必要な圧縮温度に加熱するのが好
ましい。この場合に、圧力と温度を別々に調節する、す
なわちケーシング材料が可塑的に変形し得る温度に達し
た場合にのみ、ガス圧を高めることが有利である。圧力
？伝達するための不活性ガスとしては、アルゴンまたは
窒素を用いるのが好ましい。使用するガス圧は１５０〜
２５０ ＭＰａの範囲であることが好ましく、最終使用
温度において徐々に高めながらこの圧力に達するように
する。Ｉ最終使用＠度は＋５ｏｏｃ〜１９５０℃の範囲
であることが好ましい。その都度の最適温度は使用する
Ｓｉｃ出発粉末の＠、粒度と純度とに依存するが、この
最適温度を超えると、形成される基体材料が実際に無孔
ではるるが、「二次再結晶微細構造」を有し、幾らかの
粒子が他の粒子よりも粗大になり、もはや均質ではなく
なるという危険があるので、この最適温度を超えるべき
でｆｉない。「二次再結晶微細構造」の存在は熱伝導率
に不利に影響する。
圧力と温度が低下した後に、冷却した基体材料を高圧オ
ートクＶ−プから取り出し、１３’ｌＪえばガラスまた
はセラミックケーシングのサンドブラスティングによっ
てケーシングを除去する。
ートクＶ−プから取り出し、１３’ｌＪえばガラスまた
はセラミックケーシングのサンドブラスティングによっ
てケーシングを除去する。
製造された基体材料は実際に孔を含まず、少なくとも９
９８％の密度余有し、かつ圧力が全体的に加えられる結
果として、実際に、組織を有さない。
９８％の密度余有し、かつ圧力が全体的に加えられる結
果として、実際に、組織を有さない。
基体材料は等方性微細構造を有するので、それらの性質
は方向に依存せず、あらゆる方向において実質的に同じ
である。
は方向に依存せず、あらゆる方向において実質的に同じ
である。
アイソスタチック熱間圧縮は比較的低い温度すなわち通
常の熱間圧縮プロセスにおいて用いられる温度よりも一
般に約１００℃低い温度において行われるので、わずか
な粒子成長が生ずるにすぎず、酸化アルミニウムまたは
酸化マグネシウム焼結助剤は主としてＳｉｎの粒界に残
留する。従って、完成した基体材料の微粒状微細構造は
出発粉末材料の粒度分布に実質的に一致する。出発粉末
は高純度であるために、導電率を高めるような不純物元
素（Ａｌ、ＢおよびＮ）のＳｉＣへの混入は低く、本発
明の基体材料Ｖｉ３１）ＯＫにおける比電気抵抗として
表現して１．＞ １ｏ” ｏｈユα、まで″の値に達す
る、すぐれた電気絶縁性と３００Ｋにおいて２６０ Ｗ
／ｍＫまでの熱伝導率とを有する。
常の熱間圧縮プロセスにおいて用いられる温度よりも一
般に約１００℃低い温度において行われるので、わずか
な粒子成長が生ずるにすぎず、酸化アルミニウムまたは
酸化マグネシウム焼結助剤は主としてＳｉｎの粒界に残
留する。従って、完成した基体材料の微粒状微細構造は
出発粉末材料の粒度分布に実質的に一致する。出発粉末
は高純度であるために、導電率を高めるような不純物元
素（Ａｌ、ＢおよびＮ）のＳｉＣへの混入は低く、本発
明の基体材料Ｖｉ３１）ＯＫにおける比電気抵抗として
表現して１．＞ １ｏ” ｏｈユα、まで″の値に達す
る、すぐれた電気絶縁性と３００Ｋにおいて２６０ Ｗ
／ｍＫまでの熱伝導率とを有する。
本発明の基体材料は高密度かつ微粒状微細構造を有する
結果として、４点法によって測定した曲げ強度として表
現して、室温において少なくとも５ Ｑ ＯＮ ７ｗ”
の値に達する高い機械的強度と、室温から３００Ｃまで
の範囲において＆３〜五４×１０１にの熱膨張係数とを
有する。
結果として、４点法によって測定した曲げ強度として表
現して、室温において少なくとも５ Ｑ ＯＮ ７ｗ”
の値に達する高い機械的強度と、室温から３００Ｃまで
の範囲において＆３〜五４×１０１にの熱膨張係数とを
有する。
本発明の基体材料を特徴づける性質すなわち高密度、高
い電気絶縁能力および高い熱伝導率の組合せが、高純度
ＳｉＣ出発粉末への酸化アルミニウムおよび／または酸
化マグネシウムの添加とアイソスタチック熱間圧縮によ
る基体の成形とによって得られることは、先行技術から
予想できないことと見なさなければならない。上述のよ
うに、酸化アルミニウムのみの添加による通常の熱間圧
縮によってあまり純粋でないＳｉＣ出発粉末も圧縮する
ことができるが、得られる材料は比較的高い導電率と低
い熱伝導率とを有し、酸化マグネシウムのみの添加では
非常に不充分に圧縮されるにすぎないことを先行技術が
教えていみ。
い電気絶縁能力および高い熱伝導率の組合せが、高純度
ＳｉＣ出発粉末への酸化アルミニウムおよび／または酸
化マグネシウムの添加とアイソスタチック熱間圧縮によ
る基体の成形とによって得られることは、先行技術から
予想できないことと見なさなければならない。上述のよ
うに、酸化アルミニウムのみの添加による通常の熱間圧
縮によってあまり純粋でないＳｉＣ出発粉末も圧縮する
ことができるが、得られる材料は比較的高い導電率と低
い熱伝導率とを有し、酸化マグネシウムのみの添加では
非常に不充分に圧縮されるにすぎないことを先行技術が
教えていみ。
次の実施例では、本発明の目的を詳細に説明する。
実施ｕｊ１〜９（本発明による）
出発物質として、１２．５ ｒｎ２／ ？の比表面積（
ＢＥＴによって測定）と次の分析値を有するα−ＳｉＯ
粉末を用いた： 重量％ Ｃ全体 ２９．７ Ｃ遊離 α１Ｂ ０ Ｑ、３ ＡｌＱ、００４０ Ｂ （１００１７Ｎ
α００３５Ｉ’
ｅ Ｑ、０
０９０（：！ａ
０．ＯＯ２０Ｓ１遊離 測定
不能このＳｉＯ粉末を前記量の微細に分散した酸化アル
ミニウム粉末および／または酸化マグネシウム粉末と、
アセトン中で攪拌することによって、均質に混合した。
ＢＥＴによって測定）と次の分析値を有するα−ＳｉＯ
粉末を用いた： 重量％ Ｃ全体 ２９．７ Ｃ遊離 α１Ｂ ０ Ｑ、３ ＡｌＱ、００４０ Ｂ （１００１７Ｎ
α００３５Ｉ’
ｅ Ｑ、０
０９０（：！ａ
０．ＯＯ２０Ｓ１遊離 測定
不能このＳｉＯ粉末を前記量の微細に分散した酸化アル
ミニウム粉末および／または酸化マグネシウム粉末と、
アセトン中で攪拌することによって、均質に混合した。
混合操作が終了する直前に、一時結合剤として樟脳２重
量％を導入した。溶媒を除去し、粉末混合物を圧、綿成
形して円筒状生成形体を製造した。予め製造し九石英ガ
ラスケーシングにこの生成形体を装入した。次にケーシ
ングを生成形体とともに真空下で加熱して、一時結合剤
を除去し、溶融によってケーシングを気密にシールした
。封入したサンプルを高圧オートクレープ内テ２００
ＭＰａのアルゴン圧下１９５０℃において３０分間、ア
イソスタチック熱間圧縮した。圧縮を解除して、焼結体
を室温に冷却した後に、焼結体を■工Ｐ装置から取り出
し、ガラスケーシングを取外しとサンドブラスティング
によって除去した。製造した焼結体は９９．８ ％ Ｔ
Ｄより大きい密度を有した。この焼結体から表面研摩
によって、熱伝導率、比電気抵抗および曲げ強さを測定
するための試験体を製造した。
量％を導入した。溶媒を除去し、粉末混合物を圧、綿成
形して円筒状生成形体を製造した。予め製造し九石英ガ
ラスケーシングにこの生成形体を装入した。次にケーシ
ングを生成形体とともに真空下で加熱して、一時結合剤
を除去し、溶融によってケーシングを気密にシールした
。封入したサンプルを高圧オートクレープ内テ２００
ＭＰａのアルゴン圧下１９５０℃において３０分間、ア
イソスタチック熱間圧縮した。圧縮を解除して、焼結体
を室温に冷却した後に、焼結体を■工Ｐ装置から取り出
し、ガラスケーシングを取外しとサンドブラスティング
によって除去した。製造した焼結体は９９．８ ％ Ｔ
Ｄより大きい密度を有した。この焼結体から表面研摩
によって、熱伝導率、比電気抵抗および曲げ強さを測定
するための試験体を製造した。
熱伝導率の測定は基準物質としてアムコ鉄（Ａｒｍｃｏ
−Ｅｉｓｅｎ ） ｆ用いて、９２７℃までの比較バー
法によって行った。比電気抵抗は室温（２５℃）で３点
測定法によって直流を用いて測定した。
−Ｅｉｓｅｎ ） ｆ用いて、９２７℃までの比較バー
法によって行った。比電気抵抗は室温（２５℃）で３点
測定法によって直流を用いて測定した。
曲げ強度は室温において１５日（上部）と５０ｗｍ（底
部）の接触間隔を保持する４点法によつ工測定した。さ
らに、熱膨張係数も測定した。
部）の接触間隔を保持する４点法によつ工測定した。さ
らに、熱膨張係数も測定した。
次の第１表は焼結助剤の種類と、それぞれ酸化物として
算出した焼結助剤の量および焼結体の性質の測定値を示
す。
算出した焼結助剤の量および焼結体の性質の測定値を示
す。
第 １ 表
ＮａＡ４０３ ＭＥＯＮ／ＩＱＰ ＷｈＫ ｏｈｍ、ｍ
１０−悴１ α３ −６２０１９０１０” 五３２
α５ −６００２４０ ）１０１３ 五３３ ｔｏ
−５３０２６０）１０１” ３３４ 五０ −５００
２０５１０１１ 五４５ − ０．５６００１８０１０
１０３．３６ − １．０５００１７０１０１２ ｘ４
７− 郭４７０１７０１０’ 五４ ８ α３ α３５５０１９ΩＨ）１３ 易９ １．０
０．５５００１７０ ｉｏ” １４ＢＢＦ−曲げ強さ ＷＬＦ ＝熱伝導率 実施例１０〜１３（比較例） 出発物質として、不純物（Ａｌ＋Ｂ＋Ｎ）含量の高いα
−８１Ｃ粉末を用い、それぞれ１１．５重量壬の酸化ア
ルミニウムを加えて加工した。この粉末混合物から次の
方法： （ａ） 実施ｕ１１に述べた条件（温度１９５０℃、
圧力２００ ＭＰａ 、保持時間３０分間）と同じ条件
によるアイソスタチック熱間圧ｍｃＥ工Ｐ）；（′ｂ）
黒鉛型に入れた通常の熱間圧縮（’ＥＩ Ｆ ）（温度
２０００℃、圧力３０ＭＰａ、保持時間６０分間） 次に、このようにして得られた成形体の導電率および比
電気抵抗を測定した。次の第２表には、α−８１Ｃ出発
粉末中の不純物（Ａｌ＋Ｅ＋Ｎ）の含量および（ａ）と
（ｂ）ｒｃよってこの出発粉末から製造した成形体の測
定データを要約する。
１０−悴１ α３ −６２０１９０１０” 五３２
α５ −６００２４０ ）１０１３ 五３３ ｔｏ
−５３０２６０）１０１” ３３４ 五０ −５００
２０５１０１１ 五４５ − ０．５６００１８０１０
１０３．３６ − １．０５００１７０１０１２ ｘ４
７− 郭４７０１７０１０’ 五４ ８ α３ α３５５０１９ΩＨ）１３ 易９ １．０
０．５５００１７０ ｉｏ” １４ＢＢＦ−曲げ強さ ＷＬＦ ＝熱伝導率 実施例１０〜１３（比較例） 出発物質として、不純物（Ａｌ＋Ｂ＋Ｎ）含量の高いα
−８１Ｃ粉末を用い、それぞれ１１．５重量壬の酸化ア
ルミニウムを加えて加工した。この粉末混合物から次の
方法： （ａ） 実施ｕ１１に述べた条件（温度１９５０℃、
圧力２００ ＭＰａ 、保持時間３０分間）と同じ条件
によるアイソスタチック熱間圧ｍｃＥ工Ｐ）；（′ｂ）
黒鉛型に入れた通常の熱間圧縮（’ＥＩ Ｆ ）（温度
２０００℃、圧力３０ＭＰａ、保持時間６０分間） 次に、このようにして得られた成形体の導電率および比
電気抵抗を測定した。次の第２表には、α−８１Ｃ出発
粉末中の不純物（Ａｌ＋Ｅ＋Ｎ）の含量および（ａ）と
（ｂ）ｒｃよってこの出発粉末から製造した成形体の測
定データを要約する。
第 ２ 表
実施同高
１３１量％ ＣＬＯＯ３５０，００６５（１００９
５ＣＬＯ３５ＯＮ ］ｉＪ１％ ＣＬＯ２５０
［１０１７５［１０２３５Ｇ、００＜５５Ａｌ＋Ｅ＋Ｎ 重量％ ｆ１０３９５ ＣＬＯ６７ＳＯ［
１１１６０［１０４６３体 ＷＬＦ（Ｗ／ｍＫ） １５５ １６５
１ａｓ ９８体 ＷＬＦ（Ｗ／＋ｎＫ） １０５ ９５
９０ ８５第２表の測定データはｓｉｃ出発粉
末中の不純物（ｈｔ ＋Ｂ＋Ｎ ）の含量がこれから製
造された成形体の熱伝導率と比電気抵抗に及ぼす影響を
明確に示している。熱伝導率と比電気抵抗はこれらの不
純物含量が増加するにつれて悪化する。さらに第２表は
製造方法の影響を示す。それぞれ同含量の不純物を含む
ＳＩＣ粉末から通常の熱間圧縮（ＨＰ）によって製造し
た成形体はアイソスタチック熱間圧縮（Ｈ工Ｐ）Ｋ、よ
って製造した成形体よりも劣った熱伝導率と比電気抵抗
を有した。
５ＣＬＯ３５ＯＮ ］ｉＪ１％ ＣＬＯ２５０
［１０１７５［１０２３５Ｇ、００＜５５Ａｌ＋Ｅ＋Ｎ 重量％ ｆ１０３９５ ＣＬＯ６７ＳＯ［
１１１６０［１０４６３体 ＷＬＦ（Ｗ／ｍＫ） １５５ １６５
１ａｓ ９８体 ＷＬＦ（Ｗ／＋ｎＫ） １０５ ９５
９０ ８５第２表の測定データはｓｉｃ出発粉
末中の不純物（ｈｔ ＋Ｂ＋Ｎ ）の含量がこれから製
造された成形体の熱伝導率と比電気抵抗に及ぼす影響を
明確に示している。熱伝導率と比電気抵抗はこれらの不
純物含量が増加するにつれて悪化する。さらに第２表は
製造方法の影響を示す。それぞれ同含量の不純物を含む
ＳＩＣ粉末から通常の熱間圧縮（ＨＰ）によって製造し
た成形体はアイソスタチック熱間圧縮（Ｈ工Ｐ）Ｋ、よ
って製造した成形体よりも劣った熱伝導率と比電気抵抗
を有した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）多結晶炭化ケイ素と、酸化物を基材とする添加剤と
から成り、純粋なＳｉＣの理論的に可能な密度を基準に
して少なくとも９９．８％ＴＤの密度を有する電気絶縁
性基体材料において、本質的に次の要素： 炭化ケイ素 ９５．０重量％、 酸化アルミニウムおよび／または酸化マグネシウム ０
．２５〜３．５重量％、遊離炭素 ０．３重量％まで、
および周期律表３ａ族と５ａ族の元素（主としてＡｌ＋
Ｂ＋Ｎ）から全体的に成る不純物 ０．０３重量％まで
から成り、炭化ケイ素が最大５μｍの粒度を有する均質
な等方性微細構造として本質的に存在し、酸化アルミニ
ウムおよび／または酸化マグネシウムが主として炭化ケ
イ素の粒界に存在して分離相（複数の場合も）として検
出されること、および次の性質： 熱伝導率：３００Ｋにおいて少なくとも１７０Ｗ／ｍＫ
、 比電気抵抗：３００Ｋにおいて少なくとも１０＾９ｏｈ
ｍ．ｃｍ、 熱膨張係数：２０〜３００℃の範囲において３．５×１
０＾−＾６／Ｋまで、 および電気破壊強度：２０ｋＶ／ｍｍ以上を有すること
を特徴とする電気絶縁性基体材料。 ２）周期律表３ａ族と５ａ族の元素（主としてＡｌ＋Ｂ
＋Ｎ）から全体的になる不純物を基準にして、少なくと
も９９．９７重量％の純度を有する炭化ケイ素と０．２
５〜３．５重量％の酸化アルミニウムおよび／または酸
化マグネシウムとから成る均質な粉末混合物を真空気密
にシールしたケーシングに入れ、圧力伝達媒質として不
活性ガスを用いる高圧オートクレープ内で１７００℃〜
２２００℃の温度および１００〜４００ＭＰａの圧力下
においてアイソスタチツク熱間圧縮することによつて製
造されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電気絶縁性基体材料。 ３）圧力伝達媒質として不活性ガスを用いる高圧オート
クレープ内でのアイソスタチツク熱間圧縮による、特許
請求の範囲第１項または第２項記載の電気絶縁性基体材
料の製造方法において、５μｍ以下の粒度を有し、周期
律表３ａ族と５ａ族の元素（主としてＡｌ＋Ｂ＋Ｎ）か
ら全体的に成る不純物を基準にして少なくとも９９．９
７重量％の純度を有する炭化ケイ素粉末を、酸化物とし
て算出して、０．２５〜３．５重量％の酸素を含有する
アルミニウムまたはマグネシウム化合物もしくはこれら
の混合物と均一に混合し、この均質な出発粉末混合物を
圧縮成形することによつて少なくとも５０％ＴＤの密度
を有する生予成形体を形成し、この生予成形体を予め製
造された高融点ガラス製もしくはセラミック製ケーシン
グに装入するまたは真空気密ケーシングを形成する高融
点ガラスもしくはセラミックからの材料によつて被覆し
、ケーシングを真空気密にシールし、次に真空気密にシ
ールしたケーシングを備えた生成形体を高圧オートクレ
ープ内でガス圧を圧力伝達媒質として用いたガスによつ
て１００〜４００ＭＰａまでに徐々に高めながら、少な
くとも９９．８重量％ＴＤの密度と出発粉末混合物と同
じ化学組成とを有し、実際に孔のない基体材料が得られ
るまで、１７００℃〜２２００℃に加熱し、この基体材
料を冷却後に高圧オートクレープから取り出し、ケーシ
ングを除去することを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863621450 DE3621450A1 (de) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | Elektrisch isolierende substratwerkstoffe aus polykristallinem siliciumcarbid und verfahren zu ihrer herstellung durch isostatisches heisspressen |
| DE3621450.7 | 1986-06-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS638261A true JPS638261A (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=6303776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62157971A Pending JPS638261A (ja) | 1986-06-26 | 1987-06-26 | 多結晶炭化ケイ素からの電気絶縁性基体材料と、アイソスタチツク熱間圧縮によるその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0251218A3 (ja) |
| JP (1) | JPS638261A (ja) |
| CA (1) | CA1256459A (ja) |
| DE (1) | DE3621450A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05501243A (ja) * | 1989-10-26 | 1993-03-11 | アドバンスド マテリアルズ エンタープライズ プロプライエタリー リミテッド | 緻密化ＳｉＣセラミック物品 |
| JPH0676560U (ja) * | 1993-04-06 | 1994-10-28 | 横浜特殊船舶株式会社 | 二輪車用昇降装置 |
| JPH07304510A (ja) * | 1994-05-11 | 1995-11-21 | Yokohama Tokushu Senpaku Kk | 二輪車用昇段装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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