JPH0448723B2 - - Google Patents
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- JPH0448723B2 JPH0448723B2 JP58076430A JP7643083A JPH0448723B2 JP H0448723 B2 JPH0448723 B2 JP H0448723B2 JP 58076430 A JP58076430 A JP 58076430A JP 7643083 A JP7643083 A JP 7643083A JP H0448723 B2 JPH0448723 B2 JP H0448723B2
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- aluminum nitride
- silicon carbide
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- composite ceramic
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
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- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
-
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
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- C04B41/81—Coating or impregnation
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- Y10T428/12181—Composite powder [e.g., coated, etc.]
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は窒化アルミニウム粉末の表面を炭化ケ
イ素で被覆した複合セラミツクス粉末の製造方法
に関する。
イ素で被覆した複合セラミツクス粉末の製造方法
に関する。
窒化アルミニウム（AlN）焼結体は耐熱性、
耐熱衝撃性、熱伝導性に優れているため最近、高
温材料としても注目されている。しかしながら、
AlN焼結体は化学的にやや不安定な性質があり、
特に水分と反応してアンモニアを作りながら、自
身が酸化物に変換される。このため、長期間安定
した機能が求められる部材への適用には問題があ
つた。特に焼結体の原料となるAlN粉末は上記
現象が顕著に現われ、樹脂へのフイラーとして添
加される場合も問題視されている。
耐熱衝撃性、熱伝導性に優れているため最近、高
温材料としても注目されている。しかしながら、
AlN焼結体は化学的にやや不安定な性質があり、
特に水分と反応してアンモニアを作りながら、自
身が酸化物に変換される。このため、長期間安定
した機能が求められる部材への適用には問題があ
つた。特に焼結体の原料となるAlN粉末は上記
現象が顕著に現われ、樹脂へのフイラーとして添
加される場合も問題視されている。
このようなことから、本出願人は既に出願発明
としてAlN粉末表面に炭化ケイ素を被覆した化
学的に安定で、かつ良熱伝導性の複合セラミツク
ス粉末を提案した。こうした複合セラミツクス粉
末の製造方法の一例として、AlN粉末に外部か
ら活性なSiとＣを導入してAlN粉末の表面に炭化
ケイ素を沈着して被覆方法を記載した。しかしな
がら、この方法にあつては各AlN粉末に均一か
つ十分な炭化ケイ素皮膜を被覆できなかつた。
としてAlN粉末表面に炭化ケイ素を被覆した化
学的に安定で、かつ良熱伝導性の複合セラミツク
ス粉末を提案した。こうした複合セラミツクス粉
末の製造方法の一例として、AlN粉末に外部か
ら活性なSiとＣを導入してAlN粉末の表面に炭化
ケイ素を沈着して被覆方法を記載した。しかしな
がら、この方法にあつては各AlN粉末に均一か
つ十分な炭化ケイ素皮膜を被覆できなかつた。
本発明はAlN粉末に均一かつ十分な炭化ケイ
素皮膜を被覆した化学的に安定な複合セラミツク
ス粉末を量産的に製造し得る方法を提供しようと
するものである。
素皮膜を被覆した化学的に安定な複合セラミツク
ス粉末を量産的に製造し得る方法を提供しようと
するものである。
本発明は窒化アルミニウム粉末の表面を炭化ケ
イ素で被覆した複合セラミツクス粉末の製造にあ
たり、メチル珪酸に炭素粉末及び窒化アルミニウ
ム粉末を添加した混合粉末を不活性もしくは炭素
成分の存在する雰囲気中で熱処理を施して窒化ア
ルミニウム粉末の表面を炭化ケイ素で被覆せしめ
ることを特徴とするものである。
イ素で被覆した複合セラミツクス粉末の製造にあ
たり、メチル珪酸に炭素粉末及び窒化アルミニウ
ム粉末を添加した混合粉末を不活性もしくは炭素
成分の存在する雰囲気中で熱処理を施して窒化ア
ルミニウム粉末の表面を炭化ケイ素で被覆せしめ
ることを特徴とするものである。
上記メチルケイ酸（CH3SiO3/2）粉末は例えば
シリコーン工業から予剰に生産されるメチルトリ
クロルシラン（CH3SiCl3）を加水分解すること
により得られる。
シリコーン工業から予剰に生産されるメチルトリ
クロルシラン（CH3SiCl3）を加水分解すること
により得られる。
上記炭素粉末としては、例えばカーボンブラツ
ク粉末、アセチレンブラツク粉末、フアーネスブ
ラツク粉末等、各種の炭素粉末を用いることがで
きる。
ク粉末、アセチレンブラツク粉末、フアーネスブ
ラツク粉末等、各種の炭素粉末を用いることがで
きる。
上記メチルケイ酸粉末に対する炭素粉末の添加
割合は該メチルケイ酸粉末１重量部に対して炭素
粉末を0.01〜0.4重量部の範囲にすることが望ま
しい。この理由は、炭素粉末の添加量を0.01重量
部未満にすると、メチルケイ酸中のケイ素に結合
している酸素を十分に還元できず、複合セラミツ
クス粉末中に酸素分が残留する恐れがあり、かと
いつて0.4重量部を越えると、複合セラミツクス
粉末の生産効率が低下するばかりか、その後の脱
炭処理に多大な時間を要する。
割合は該メチルケイ酸粉末１重量部に対して炭素
粉末を0.01〜0.4重量部の範囲にすることが望ま
しい。この理由は、炭素粉末の添加量を0.01重量
部未満にすると、メチルケイ酸中のケイ素に結合
している酸素を十分に還元できず、複合セラミツ
クス粉末中に酸素分が残留する恐れがあり、かと
いつて0.4重量部を越えると、複合セラミツクス
粉末の生産効率が低下するばかりか、その後の脱
炭処理に多大な時間を要する。
上記メチルケイ酸粉末に対する窒化アルミニウ
ム粉末の添加割合は該メチルケイ酸粉末１重量部
に対して1.0〜29.0重量部の範囲にすることが望
ましい。この理由は窒化アルミニウム粉末の添加
量を1.0重量部未満にすると、窒化アルミニウム
粉末に比べて生成する炭化ケイ素分が過剰とな
り、窒化アルミニウム本来の電気的絶縁性が損な
われる恐れがあり、かといつてその量が29.0重量
部を越えると、皮膜となる炭化ケイ素分が不足
し、化学的に安定な複合セラミツクス粉末が得難
くなる。
ム粉末の添加割合は該メチルケイ酸粉末１重量部
に対して1.0〜29.0重量部の範囲にすることが望
ましい。この理由は窒化アルミニウム粉末の添加
量を1.0重量部未満にすると、窒化アルミニウム
粉末に比べて生成する炭化ケイ素分が過剰とな
り、窒化アルミニウム本来の電気的絶縁性が損な
われる恐れがあり、かといつてその量が29.0重量
部を越えると、皮膜となる炭化ケイ素分が不足
し、化学的に安定な複合セラミツクス粉末が得難
くなる。
上記熱処理は1350〜1600℃の温度条件で行なう
ことが望ましい。この理由は熱処理温度を1350℃
未満にすると、反応が不十分となり、かといつて
1600℃を越えると、反応時の活性なケイ素化合物
が窒化アルミニウム粉末の結晶に入り込み複合セ
ラミツクス粉末の熱的性質を損なわせる恐れがあ
る。
ことが望ましい。この理由は熱処理温度を1350℃
未満にすると、反応が不十分となり、かといつて
1600℃を越えると、反応時の活性なケイ素化合物
が窒化アルミニウム粉末の結晶に入り込み複合セ
ラミツクス粉末の熱的性質を損なわせる恐れがあ
る。
上記熱処理時の雰囲気はアルゴン、ネオンなど
の不活性ガス或いはメタン等の炭素を含むガス、
もしくはこれらの混合ガスにする。
の不活性ガス或いはメタン等の炭素を含むガス、
もしくはこれらの混合ガスにする。
なお、熱処理により窒化アルミニウム粉末表面
を炭化ケイ素で被覆した後は600〜800℃の空気中
で脱炭処理を行なう。
を炭化ケイ素で被覆した後は600〜800℃の空気中
で脱炭処理を行なう。
しかして、本発明によればメチルケイ酸粉末
に、炭素粉末と窒化アルミニウム粉末を添加した
混合粉末を不活性もしくは炭素成分の存在する雰
囲気中で熱処理を施すことによつて、メチルケイ
酸と炭素とが反応して個々の窒化アルミニウム粉
末周囲に気相状の炭化ケイ素が生じ、炭化ケイ素
が窒化アルミニウム粉末を核として沈着、成長す
る。その結果、混合粉末中の個々の窒化アルミニ
ウム粉末表面を均一かつ充分な厚さの炭化ケイ素
皮膜で被覆された複合セラミツクス粉末を簡単な
操作で量産的に得ることができる。
に、炭素粉末と窒化アルミニウム粉末を添加した
混合粉末を不活性もしくは炭素成分の存在する雰
囲気中で熱処理を施すことによつて、メチルケイ
酸と炭素とが反応して個々の窒化アルミニウム粉
末周囲に気相状の炭化ケイ素が生じ、炭化ケイ素
が窒化アルミニウム粉末を核として沈着、成長す
る。その結果、混合粉末中の個々の窒化アルミニ
ウム粉末表面を均一かつ充分な厚さの炭化ケイ素
皮膜で被覆された複合セラミツクス粉末を簡単な
操作で量産的に得ることができる。
次に、本発明の実施例を説明する。
実施例 １
まず、平均粒径0.05mmのメチルケイ酸粉末１重
量部、平均粒径0.03μｍのカーボンブラツク粉末
0.2重量部及び平均粒径0.7μｍの窒化アルミニウ
ム粉末28重量部からなる混合粉末を調製した。次
いで、この混合粉末をアルゴンガス中で1450℃、
５時間熱処理して反応を行なつた。この後、空気
中で700℃、３時間の脱炭処理を行なつた。
量部、平均粒径0.03μｍのカーボンブラツク粉末
0.2重量部及び平均粒径0.7μｍの窒化アルミニウ
ム粉末28重量部からなる混合粉末を調製した。次
いで、この混合粉末をアルゴンガス中で1450℃、
５時間熱処理して反応を行なつた。この後、空気
中で700℃、３時間の脱炭処理を行なつた。
得られた合成粉末の組成を調べたところ、
AlN98％，SiC2％であつた。また、得られた合
成粉末（複合セラミツクス粉末）を５時間煮沸し
た後の重量変化を調べたところ、AlN粉末単体
の場合、14％の重量増加を示したのに対し、僅か
1.2％しか重量増加が認められず、AlN粉末の表
面が炭化ケイ素皮膜で十分改質されていることが
認められた。なお、AlNは水と反応して完全に
Al2O3に変換されると、理論上24.4％重量増加す
る。更に、得られた合成粉末を成形し、焼成して
造られた焼結体はAlN本来の優れた熱的性質が
ほとんど損なわれていなかつた。
AlN98％，SiC2％であつた。また、得られた合
成粉末（複合セラミツクス粉末）を５時間煮沸し
た後の重量変化を調べたところ、AlN粉末単体
の場合、14％の重量増加を示したのに対し、僅か
1.2％しか重量増加が認められず、AlN粉末の表
面が炭化ケイ素皮膜で十分改質されていることが
認められた。なお、AlNは水と反応して完全に
Al2O3に変換されると、理論上24.4％重量増加す
る。更に、得られた合成粉末を成形し、焼成して
造られた焼結体はAlN本来の優れた熱的性質が
ほとんど損なわれていなかつた。
実施例 ２
平均粒径0.05mmのメチルケイ酸粉末１重量部、
平均粒径0.03μｍのカーボンブラツク粉末0.3重量
部及び平均粒径0.7μｍの窒化アルミニウム粉末１
重量部からなる混合粉末を実施例１と同様な方法
で熱処理し、脱炭処理を施して合成粉を製造し
た。
平均粒径0.03μｍのカーボンブラツク粉末0.3重量
部及び平均粒径0.7μｍの窒化アルミニウム粉末１
重量部からなる混合粉末を実施例１と同様な方法
で熱処理し、脱炭処理を施して合成粉を製造し
た。
得られた合成粉末の組成はAlN62.5％、
SiC37.5％であつた。また、実施例１と同様、煮
沸法で合成粉末の安定性を調べたところ、0.2％
の重量増加が認められただけで、ほぼ完全に安定
であることがわかつた。更に、この合成粉末を用
いて成形、焼成して得た焼結体はAlN本来の熱
的性質は変化しないものの、電気抵抗の若干の低
下が認められた。
SiC37.5％であつた。また、実施例１と同様、煮
沸法で合成粉末の安定性を調べたところ、0.2％
の重量増加が認められただけで、ほぼ完全に安定
であることがわかつた。更に、この合成粉末を用
いて成形、焼成して得た焼結体はAlN本来の熱
的性質は変化しないものの、電気抵抗の若干の低
下が認められた。
以上詳述した如く、本発明によればAlN粉末
に均一かつ充分な膜厚の炭化ケイ素皮膜を被覆し
た化学的に安定な複合セラミツクス粉末を量産的
に製造でき、ひいてはこの複合セラミツクス粉末
を出発原料とすることにより化学的に安定で、良
熱電導性の焼結体を得ることができる等顕著な効
果を有する。
に均一かつ充分な膜厚の炭化ケイ素皮膜を被覆し
た化学的に安定な複合セラミツクス粉末を量産的
に製造でき、ひいてはこの複合セラミツクス粉末
を出発原料とすることにより化学的に安定で、良
熱電導性の焼結体を得ることができる等顕著な効
果を有する。
Claims (1)
- １ 窒化アルミニウム粉末の表面を炭化ケイ素で
被覆した複合セラミツクス粉末の製造にあたり、
メチルケイ酸粉末に炭素粉末及び窒化アルミニウ
ム粉末を添加した混合粉末を不活性もしくは炭素
成分の存在する雰囲気で熱処理を施して窒化アル
ミニウム粉末表面を炭化ケイ素で被覆せしめるこ
とを特徴とする複合セラミツクス粉末の製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076430A JPS59203715A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 複合セラミックス粉末の製造方法 |
| EP84104450A EP0124037B1 (en) | 1983-04-30 | 1984-04-19 | Method for preparing composite ceramic powder |
| DE8484104450T DE3473754D1 (en) | 1983-04-30 | 1984-04-19 | Method for preparing composite ceramic powder |
| US06/602,447 US4572844A (en) | 1983-04-30 | 1984-04-20 | Method for preparing coated powder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076430A JPS59203715A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 複合セラミックス粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203715A JPS59203715A (ja) | 1984-11-17 |
| JPH0448723B2 true JPH0448723B2 (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=13604941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58076430A Granted JPS59203715A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 複合セラミックス粉末の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4572844A (ja) |
| EP (1) | EP0124037B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59203715A (ja) |
| DE (1) | DE3473754D1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3546113A1 (de) * | 1985-12-24 | 1987-06-25 | Santrade Ltd | Verbundpulverteilchen, verbundkoerper und verfahren zu deren herstellung |
| US4766610A (en) * | 1987-01-22 | 1988-08-30 | Varo, Inc. | Replaceable cushion liner for military headgear |
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