JPS6024047B2 - 炭化ケイ素の製造方法 - Google Patents
炭化ケイ素の製造方法Info
- Publication number
- JPS6024047B2 JPS6024047B2 JP52098874A JP9887477A JPS6024047B2 JP S6024047 B2 JPS6024047 B2 JP S6024047B2 JP 52098874 A JP52098874 A JP 52098874A JP 9887477 A JP9887477 A JP 9887477A JP S6024047 B2 JPS6024047 B2 JP S6024047B2
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- JP
- Japan
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- silicon carbide
- temperature
- furnace
- heating
- carbon
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はB型炭化ケイ素の製造方法に関する。
従来B型炭化ケイ素は工業的製法としてはアチソン型の
電気抵抗炉を使用する方法が使用されているが、この方
法は非連続的製法であることろから生産能率が低いこと
、多くの労力を要すること、作業環境が悪く粉塵と悪臭
による公害を発生する他高価な電気を必要とするので、
エネルギー源として電気以外の燃料を用いる連続的製法
が要望されている。本発明者らは、このようなに実情に
鑑み、熱源として燃料を用いるB型炭化ケイ素の連続的
製法について鋭意研究した結果、炭化ケイ素の生成反応
を特定温度における急速加熱により行わせしめ、加熱後
は、生成した炭化ケイ素が酸化を受けることがないよう
に、可及的速やかに温度100び0まで急冷すればよい
ことを見し、出し、本発明を完成したものである。
電気抵抗炉を使用する方法が使用されているが、この方
法は非連続的製法であることろから生産能率が低いこと
、多くの労力を要すること、作業環境が悪く粉塵と悪臭
による公害を発生する他高価な電気を必要とするので、
エネルギー源として電気以外の燃料を用いる連続的製法
が要望されている。本発明者らは、このようなに実情に
鑑み、熱源として燃料を用いるB型炭化ケイ素の連続的
製法について鋭意研究した結果、炭化ケイ素の生成反応
を特定温度における急速加熱により行わせしめ、加熱後
は、生成した炭化ケイ素が酸化を受けることがないよう
に、可及的速やかに温度100び0まで急冷すればよい
ことを見し、出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、シリカと炭素を含む粉末混合物の
成形物を加熱炉に投入し加熱・冷却して炭化ケイ素を連
続的に製造する方法において、燃料燃焼による酸化性ガ
ス雰囲気下、温度1600〜2000℃で5〜3び分間
急速加熱をした後、速やかに温度1000午0まで急冷
することを特徴とするB型炭化ケイ素(以下、8一SI
Cという)の製造方法である。
成形物を加熱炉に投入し加熱・冷却して炭化ケイ素を連
続的に製造する方法において、燃料燃焼による酸化性ガ
ス雰囲気下、温度1600〜2000℃で5〜3び分間
急速加熱をした後、速やかに温度1000午0まで急冷
することを特徴とするB型炭化ケイ素(以下、8一SI
Cという)の製造方法である。
以下本発明の内容を詳細に説明する。
本発明の方法において使用する原料は、シリカ原料とし
ては白珪石、軟連石あるいは通常の珪石等ならびにケイ
素合金製造時に副産する非晶質シリカ等であり、Si0
2として97%以上含まれるものが好ましく、粒度は通
常3側以下に調整したものが使用される。
ては白珪石、軟連石あるいは通常の珪石等ならびにケイ
素合金製造時に副産する非晶質シリカ等であり、Si0
2として97%以上含まれるものが好ましく、粒度は通
常3側以下に調整したものが使用される。
一方炭素原料はオイルコークス、無煙炭、石炭、カーボ
ンブラック等が使用できる。しかしながら、高純度の8
一SICを得るためには可及的に灰分の少ないものがよ
い。
ンブラック等が使用できる。しかしながら、高純度の8
一SICを得るためには可及的に灰分の少ないものがよ
い。
炭素原料の粒度は3側以下のものがよく、それ以上大き
なものを使用すると反応が遅くなり好ましくない。シリ
カ原料と炭素原料はC/Si02モル比が2〜4になる
ように配合し、混合機等にて充分混合す・る。次に混合
された原料はタール、ピッチ、糖密、パルプ廃液等適当
な結合剤を添加し、その後ブリケット、粒状、ベレット
状等の形状に成形する。
なものを使用すると反応が遅くなり好ましくない。シリ
カ原料と炭素原料はC/Si02モル比が2〜4になる
ように配合し、混合機等にて充分混合す・る。次に混合
された原料はタール、ピッチ、糖密、パルプ廃液等適当
な結合剤を添加し、その後ブリケット、粒状、ベレット
状等の形状に成形する。
炭素原料として石炭粉末を使用すると結合剤を使用する
ことなく成形物を得ることができる。10〜10仇吻程
度の大きさに成形され成形物は加熱炉内に連続的に投原
されケイ化される。
ことなく成形物を得ることができる。10〜10仇吻程
度の大きさに成形され成形物は加熱炉内に連続的に投原
されケイ化される。
加熱法戸としては、竪炉、ロータリキルン、移動床型の
炉を使用することができる。燃料としては重油、石炭、
ガス等を使用し、500〜600qCの温度に子熱した
空気あるいは酸素または両者を混合した状態で燃焼させ
、1600〜2000℃の温度とする。
炉を使用することができる。燃料としては重油、石炭、
ガス等を使用し、500〜600qCの温度に子熱した
空気あるいは酸素または両者を混合した状態で燃焼させ
、1600〜2000℃の温度とする。
上記した炉内においては下記に示す反応が起る。
すなわち
Si02十C→Si○十CO一‘11
Si0十2C→SIC十CO−【21
‘1}式にて示すように、Si02が半還元されSi○
となり、Si○がさらに還元されSi○となる。
となり、Si○がさらに還元されSi○となる。
本発明の方法においては、炉内に技原された成形物を重
油、石炭等の低価格燃料を空気もしくは酸素または両者
の混合状態で燃焼して得た1600〜200000の酸
化性ガス雰囲気下で加熱反応させるものである。ここで
いう酸化性ガスとはC02、日20、02等の成分を意
味する。日2、COあるいはN2、Arの如き還元性や
不活性ガスと区別される。加熱炉内では上託したC02
、日20、02等酸化性ガスと原料中のSiQあるいは
Cとの反応を極力抑制するために滞留時間を短か〈し急
速加熱する必要があるすなわち1600〜2000℃の
温度範囲雰囲気で通常5〜2船ご間長くても30分程度
で行なう必要がある。
油、石炭等の低価格燃料を空気もしくは酸素または両者
の混合状態で燃焼して得た1600〜200000の酸
化性ガス雰囲気下で加熱反応させるものである。ここで
いう酸化性ガスとはC02、日20、02等の成分を意
味する。日2、COあるいはN2、Arの如き還元性や
不活性ガスと区別される。加熱炉内では上託したC02
、日20、02等酸化性ガスと原料中のSiQあるいは
Cとの反応を極力抑制するために滞留時間を短か〈し急
速加熱する必要があるすなわち1600〜2000℃の
温度範囲雰囲気で通常5〜2船ご間長くても30分程度
で行なう必要がある。
何故ならば長時間上記高温下に保持すると、Si○の揮
散や炭素の消耗が大きくなるので好ましくない。
散や炭素の消耗が大きくなるので好ましくない。
次に炉内で加熱されたものは冷却にて冷却するが、前記
加熱温度から1000q0近傍の温度まで急冷した後、
徐冷すると製品中の禾反応の炭素分が減少する効果があ
る。
加熱温度から1000q0近傍の温度まで急冷した後、
徐冷すると製品中の禾反応の炭素分が減少する効果があ
る。
加熱後速やかに温度1000午0まで急冷しないと生成
した8一SICが酸化を受けて所期の目的は達成できな
くなる。急冷の方法としては、積極的に圧搾ガス等によ
り冷却することは好ましいことであるが、そのような方
法によらなくとても、加熱後に系内から取り出し室温に
放置するだけでも十分である。本発明の方法で得られた
製品は通常は8−SIC60〜9匹重量%、Sj025
〜35重量%CO.5〜2重量%からなるものであるが
、8一SIC95重量%以上のものも高純度の原料を使
用することにより製造することができる。
した8一SICが酸化を受けて所期の目的は達成できな
くなる。急冷の方法としては、積極的に圧搾ガス等によ
り冷却することは好ましいことであるが、そのような方
法によらなくとても、加熱後に系内から取り出し室温に
放置するだけでも十分である。本発明の方法で得られた
製品は通常は8−SIC60〜9匹重量%、Sj025
〜35重量%CO.5〜2重量%からなるものであるが
、8一SIC95重量%以上のものも高純度の原料を使
用することにより製造することができる。
本発明の方法で得られた8一SICもしくは8−SIC
を6血重量%以上含むものは高温下における焼緒性がよ
く耐火物への利用、製鋼の脱酸剤あるいは樹脂への耐熱
性充填剤として使用できる。
を6血重量%以上含むものは高温下における焼緒性がよ
く耐火物への利用、製鋼の脱酸剤あるいは樹脂への耐熱
性充填剤として使用できる。
以上説明したように、本発明による方法は従来のように
非連続的ではなく連続的であってかつ高価な電気を使用
することなく重油、石炭等低価格格燃料を使用し、8−
SICを得ることができるのでエネルギーの節約はもと
より安価な8一SICを提供し得るので工業上有用であ
る。実施例 1 Si0298.2%の珪石を100メッシュ以下に粉砕
した。
非連続的ではなく連続的であってかつ高価な電気を使用
することなく重油、石炭等低価格格燃料を使用し、8−
SICを得ることができるのでエネルギーの節約はもと
より安価な8一SICを提供し得るので工業上有用であ
る。実施例 1 Si0298.2%の珪石を100メッシュ以下に粉砕
した。
また灰分15%の石油コークスを珪石と同様に粉砕した
。これをC/Si02のモル比4になるように配合し、
さらにこれにタール・ピッチ結合剤を15重量%添加し
混線、100k9/地の圧力下成形し50×50肋のプ
リケツトとした。
。これをC/Si02のモル比4になるように配合し、
さらにこれにタール・ピッチ結合剤を15重量%添加し
混線、100k9/地の圧力下成形し50×50肋のプ
リケツトとした。
これを直径2の、高さ10mの円筒状竪型炉の頂部より
没源し、下方より重油を500℃の空気と共に炉内に吹
き込み炉内温度1800午0とし、この温度の滞留時間
20分となように下部より抜き取り、それを窒素ガスで
急冷して1000午0とした後、そのまま自然冷却して
残留炭素を除去した。
没源し、下方より重油を500℃の空気と共に炉内に吹
き込み炉内温度1800午0とし、この温度の滞留時間
20分となように下部より抜き取り、それを窒素ガスで
急冷して1000午0とした後、そのまま自然冷却して
残留炭素を除去した。
得られた製品は8−SICの純度95%であり、製品ト
ン当りの重油使用量は0.7弧そであった。これは、電
気炉を使用する従来法の13,000KwHと比較し著
しく省エネルギー的である。実施例 2 炭素原料を三池炭粉末を用い結合剤を使用しない他は実
施例と同一の条件で行った結果純度65%の3−SIC
を得た。
ン当りの重油使用量は0.7弧そであった。これは、電
気炉を使用する従来法の13,000KwHと比較し著
しく省エネルギー的である。実施例 2 炭素原料を三池炭粉末を用い結合剤を使用しない他は実
施例と同一の条件で行った結果純度65%の3−SIC
を得た。
Claims (1)
- 1 シリカと炭素を含む粉末混合物の成形物を加熱炉に
投入し加熱・冷却して炭化ケイ素を連続的に製造する方
法において、燃料燃焼による酸化性ガス雰囲気下、温度
1600〜2000℃で5〜30分間急速加熱をした後
、速やかに温度1,000℃まで急冷することを特徴と
するβ型炭化ケイ素の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52098874A JPS6024047B2 (ja) | 1977-08-18 | 1977-08-18 | 炭化ケイ素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52098874A JPS6024047B2 (ja) | 1977-08-18 | 1977-08-18 | 炭化ケイ素の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5433300A JPS5433300A (en) | 1979-03-10 |
JPS6024047B2 true JPS6024047B2 (ja) | 1985-06-11 |
Family
ID=14231316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52098874A Expired JPS6024047B2 (ja) | 1977-08-18 | 1977-08-18 | 炭化ケイ素の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6024047B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019078278A1 (ja) | 2017-10-18 | 2019-04-25 | 国立大学法人京都大学 | 心筋細胞に分化させるための多能性幹細胞の製造方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3724541A1 (de) * | 1987-07-24 | 1989-02-02 | Applied Ind Materials | Verfahren und anlage zur herstellung von rohstoff-briketts fuer die erzeugung von silicium oder von siliciumcarbid oder von ferrosilicium |
CN104446494A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-03-25 | 新疆工程学院 | 一种采用内燃式回转炉生产β-碳化硅的方法 |
-
1977
- 1977-08-18 JP JP52098874A patent/JPS6024047B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019078278A1 (ja) | 2017-10-18 | 2019-04-25 | 国立大学法人京都大学 | 心筋細胞に分化させるための多能性幹細胞の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5433300A (en) | 1979-03-10 |
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