JPS61132509A - 炭化珪素の製造方法 - Google Patents
炭化珪素の製造方法Info
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- JPS61132509A JPS61132509A JP59252496A JP25249684A JPS61132509A JP S61132509 A JPS61132509 A JP S61132509A JP 59252496 A JP59252496 A JP 59252496A JP 25249684 A JP25249684 A JP 25249684A JP S61132509 A JPS61132509 A JP S61132509A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は炭化珪１（以下ＳｉＣと記載する。）の製造方
法に係り、更に詳しくは、微細で易焼結性のＳｉＣ粉末
の製造方法に関する。
法に係り、更に詳しくは、微細で易焼結性のＳｉＣ粉末
の製造方法に関する。
［従来の技術］
ＳｉＣ焼結体は、硬度及び強度が共に大きく。
耐熱性に優れ、化学的に安定であることから、耐摩耗性
機械部品、構造用材料、耐熱性材料等に広く利用されて
いる。ＳｉＣ粉末にはα、βの２つの結晶形があり、そ
の製造方法としては、従来、■ Ｓ ｉ Ｏ２とＣとの
反応による方法。
機械部品、構造用材料、耐熱性材料等に広く利用されて
いる。ＳｉＣ粉末にはα、βの２つの結晶形があり、そ
の製造方法としては、従来、■ Ｓ ｉ Ｏ２とＣとの
反応による方法。
■ ＳＬとＣとの反応による方法、
■ Ｓｔ化合物と炭化水素とからの気相合成による方法
。
。
が知られている。しかして、これらの方法のうち、工業
的には、原料が安価であり、反応操作が容易である等の
利点を有する■の方法によりＳｉＣ粉末の製造が行なわ
れている。
的には、原料が安価であり、反応操作が容易である等の
利点を有する■の方法によりＳｉＣ粉末の製造が行なわ
れている。
前記■の方法としては、アチソン炉による合成法が著名
であるが、この方法で得られる生成物のＳＬＣは塊状で
あり、微粉化のためには長時間の粉砕が必要であるとい
う欠点を有している。そこで、近年、■の方法の改良が
数多くなされ、連続生産によるβ−３ｉＣ微粉末の合成
方法も提案されている。この方法は高温における下記工
又は■式の反応によるものである（ただしＩ、■式にお
いて（ｇ）はガス状物を麦す、）。
であるが、この方法で得られる生成物のＳＬＣは塊状で
あり、微粉化のためには長時間の粉砕が必要であるとい
う欠点を有している。そこで、近年、■の方法の改良が
数多くなされ、連続生産によるβ−３ｉＣ微粉末の合成
方法も提案されている。この方法は高温における下記工
又は■式の反応によるものである（ただしＩ、■式にお
いて（ｇ）はガス状物を麦す、）。
Ｓ ｉ Ｏ２＋３ｃｍ５ ｉ Ｃ＋２ＣＯ（ｒ）・・・
工従来、β−３ｉＣ微粉末の連続生産を行なうために、
固体の珪素質原料と炭素質原料とを混合して固型化する
方法の研究が行なわれてきた０例えば、特公昭５８−１
８３２５号公報には、ピッチ等の高温領域で炭化し得る
結合剤を用いて固型物を作り、４００℃以上で熱処理を
行なうことにより、珪素質原料と炭素質原料との混合固
型物同志が付着することなく連続生産が可能である旨が
開示されている。
工従来、β−３ｉＣ微粉末の連続生産を行なうために、
固体の珪素質原料と炭素質原料とを混合して固型化する
方法の研究が行なわれてきた０例えば、特公昭５８−１
８３２５号公報には、ピッチ等の高温領域で炭化し得る
結合剤を用いて固型物を作り、４００℃以上で熱処理を
行なうことにより、珪素質原料と炭素質原料との混合固
型物同志が付着することなく連続生産が可能である旨が
開示されている。
また、特公昭５８−１８３２５号の方法を更に改良した
ものとして、特公昭５８−３４４０５号公報には、市記
■式の反応において生成するＳｉＯの効率的利用を目的
として、炭素質原料を大過剰に用いる方法が提案されて
いる。
ものとして、特公昭５８−３４４０５号公報には、市記
■式の反応において生成するＳｉＯの効率的利用を目的
として、炭素質原料を大過剰に用いる方法が提案されて
いる。
更に特開昭５５−２０２６８号公報には。
ＳｉＣ合成の際にホウ素系あるいはアルミニウム系の焼
結促進剤を添加することにより、易焼結性のＳｉＣを得
ることかでさることが開示されている。
結促進剤を添加することにより、易焼結性のＳｉＣを得
ることかでさることが開示されている。
［発明が解決しようとする問題点１
しかしながら、上記従来の方法はいずれも、微細で易焼
結性のＳｉＣ粉末を工業的有利に製造することはで！！
なかった。
結性のＳｉＣ粉末を工業的有利に製造することはで！！
なかった。
例えば、特公昭５ｇ−１８３２５号公報及び同５８−３
４４０５号公報に記載の方法では、結合剤を用いたこと
による利点は混合固型物同志の付着防止以上の意味を有
しておらず、この結果として、特公昭５８−３４４０５
号公報の実施例でも明らかなように、生成するＳＩＣに
遊離炭素が２０％以上も含まれ、ＳｉＣの合成後にこの
遊離炭素を除去することが問題となっている。
４４０５号公報に記載の方法では、結合剤を用いたこと
による利点は混合固型物同志の付着防止以上の意味を有
しておらず、この結果として、特公昭５８−３４４０５
号公報の実施例でも明らかなように、生成するＳＩＣに
遊離炭素が２０％以上も含まれ、ＳｉＣの合成後にこの
遊離炭素を除去することが問題となっている。
また特開昭５５−２０２８８号公報に記載の方法の如く
、焼結促進剤を用いる方法では、この焼結促進剤の分散
性に問題があり、例えばアルミニウム系のもののＳｉＣ
への固溶割合は０．５％が限度であった。
、焼結促進剤を用いる方法では、この焼結促進剤の分散
性に問題があり、例えばアルミニウム系のもののＳｉＣ
への固溶割合は０．５％が限度であった。
しかも、従来の方法はいずれもα−もしくはβ−３ｉＣ
いずれかの合成に限られるものであり、同一製造方法で
、結晶形の異なるものを選択的に合成することはできな
かった。
いずれかの合成に限られるものであり、同一製造方法で
、結晶形の異なるものを選択的に合成することはできな
かった。
本発明は上記従来の問題点を解消するべくなされたもの
であって、その目的とするところは、易焼結性ＳｉＣ微
粉末を高収率で製造でき、しかもα型及びβ型のＳｉＣ
を選択的に製造することも可能な炭化珪素の製造方法を
提供することにある。
であって、その目的とするところは、易焼結性ＳｉＣ微
粉末を高収率で製造でき、しかもα型及びβ型のＳｉＣ
を選択的に製造することも可能な炭化珪素の製造方法を
提供することにある。
［問題を解決するための手段］
この目的を達１するために、本発明の炭化珪素の製造方
法は。
法は。
珪素質と炭素質とを含む原料を非酸化性雰囲気下で加熱
焼成して炭化珪素を製造する方法において、前記原料と
して、［株］シリカ粉末、■フェノール樹脂及びＯ硬化
触媒を混合し、固化させて得られる前駆体固型物を用い
ることを特徴とする炭化珪素の製造方法。
焼成して炭化珪素を製造する方法において、前記原料と
して、［株］シリカ粉末、■フェノール樹脂及びＯ硬化
触媒を混合し、固化させて得られる前駆体固型物を用い
ることを特徴とする炭化珪素の製造方法。
を要旨とするものである。
即ち本発明者らは、前記■式の反応によるＳｉＣの合成
について詳細に検討した結果。
について詳細に検討した結果。
ＳｉＣを効率良く反応させるためには、ＳｉＣ生成直前
まで珪！ｌ質原料と炭素質原料が均一かつ密着状態にあ
ることが必要であることを知見し、この知見に基き更に
検討を重ねた結果、炭素質原料としてフェノール樹脂あ
るいはフェノール樹脂と共にカーボンブラックを用いる
と、シリカ微粉末の表面に均一に炭素′ｔｉ固体が形成
され、珪素質固体と炭素質原料との間で反応が効率的に
進行することを見い出し１本発明に到達したものである
。
まで珪！ｌ質原料と炭素質原料が均一かつ密着状態にあ
ることが必要であることを知見し、この知見に基き更に
検討を重ねた結果、炭素質原料としてフェノール樹脂あ
るいはフェノール樹脂と共にカーボンブラックを用いる
と、シリカ微粉末の表面に均一に炭素′ｔｉ固体が形成
され、珪素質固体と炭素質原料との間で反応が効率的に
進行することを見い出し１本発明に到達したものである
。
また本発明者らは、上記■、■及び■成分に加えて、更
にホウ素化合物及び／又はアルミニウム化合物を■成分
に溶化又は混合させることにより、極めて焼結性の高い
ＳｉＣが得られ、しかもアルミニウム化合物等を添加し
ない場合にはβ−３ｉＣが得られるのに対し、アルミニ
ウム化合物等の添加により、生成するＳｔＣの結晶形は
選択的にα型をとるということを見い出し１本発明を完
成させたものである。
にホウ素化合物及び／又はアルミニウム化合物を■成分
に溶化又は混合させることにより、極めて焼結性の高い
ＳｉＣが得られ、しかもアルミニウム化合物等を添加し
ない場合にはβ−３ｉＣが得られるのに対し、アルミニ
ウム化合物等の添加により、生成するＳｔＣの結晶形は
選択的にα型をとるということを見い出し１本発明を完
成させたものである。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明で原料として用いられる０成分のシリカ微粉末と
してはアモルファスシリカ微粉末が好ましく、これは湿
式法、乾式法のいずれの方法によっても製造することが
できる。シリカ微粉末の平均粒径は、取り扱い及び高温
でのＳｉＣ化反応の効率の点から、２ｐｍ以下であるこ
とが好ましい。
してはアモルファスシリカ微粉末が好ましく、これは湿
式法、乾式法のいずれの方法によっても製造することが
できる。シリカ微粉末の平均粒径は、取り扱い及び高温
でのＳｉＣ化反応の効率の点から、２ｐｍ以下であるこ
とが好ましい。
■成分のフェノール樹脂としては、レゾール型フェノー
ル樹脂あるいはノボラック型フェノール樹脂のいずれで
も良いが、得られる混合物の均一混合性の点からはレゾ
ール型フェノール樹脂が好ましい、また、その形態とし
ては、低分子量の液状物から高分子量の粉体、粒状物ま
でいずれも好適に用いることができる。
ル樹脂あるいはノボラック型フェノール樹脂のいずれで
も良いが、得られる混合物の均一混合性の点からはレゾ
ール型フェノール樹脂が好ましい、また、その形態とし
ては、低分子量の液状物から高分子量の粉体、粒状物ま
でいずれも好適に用いることができる。
■成分の硬化触媒は、■成分と■成分とを均一な密着状
態に保つために重要なＳきを行なう、■成分としては、
＠成分がレゾール型フェノール樹脂の場合には、塩酸、
硫酸等の無機酸又はトルエンスルフォン酸等の有機酸等
が好ましく、また、■成分がノボラック型フェノール樹
脂の場合には、アルカリ系触媒、アンモニア、アミン等
が好ましい。
態に保つために重要なＳきを行なう、■成分としては、
＠成分がレゾール型フェノール樹脂の場合には、塩酸、
硫酸等の無機酸又はトルエンスルフォン酸等の有機酸等
が好ましく、また、■成分がノボラック型フェノール樹
脂の場合には、アルカリ系触媒、アンモニア、アミン等
が好ましい。
■成分は、■成分及び■成分と別個に添加混合しても良
く、また予め＠成分と混合した後このものを０成分と混
合するようにしても良い、０成分の硬化触媒の添加によ
り、■成分及び＠成分の硬化反応は効果的に促進される
。なお、［株］成分及び■成分は無触媒下において加熱
することによっても硬化することができるが１本発明に
おいては上述の如き硬化触媒を用いることにより硬化反
応を高効率で行なう。
く、また予め＠成分と混合した後このものを０成分と混
合するようにしても良い、０成分の硬化触媒の添加によ
り、■成分及び＠成分の硬化反応は効果的に促進される
。なお、［株］成分及び■成分は無触媒下において加熱
することによっても硬化することができるが１本発明に
おいては上述の如き硬化触媒を用いることにより硬化反
応を高効率で行なう。
本発明においては、■成分、■成分及び■成分より前駆
体固型物を合成する際に、■成分、■成分及び■成分に
加えて、■カーボンブラックを組合せて用いることも可
能である。この場合において、■成分は炭素質材料とし
て作用するが、＠成分は■成分及び＠成分を結合させる
バインダーとしての作用だけではなく、それ以外の作用
をも果たすことは勿論である。
体固型物を合成する際に、■成分、■成分及び■成分に
加えて、■カーボンブラックを組合せて用いることも可
能である。この場合において、■成分は炭素質材料とし
て作用するが、＠成分は■成分及び＠成分を結合させる
バインダーとしての作用だけではなく、それ以外の作用
をも果たすことは勿論である。
■成分、■成分及び■成分、あるいは更に＠成分より１
本発明の前駆体固型物を得るに゛は、これらを混合し、
好ましくは極めて十分に攪拌混合し、得られた混合物を
■成分である硬化触媒の作用により、あるいは必要に応
じて加熱することにより、混合物中の＠成分を均一固化
させて固型物とする。
本発明の前駆体固型物を得るに゛は、これらを混合し、
好ましくは極めて十分に攪拌混合し、得られた混合物を
■成分である硬化触媒の作用により、あるいは必要に応
じて加熱することにより、混合物中の＠成分を均一固化
させて固型物とする。
このようにして得られた固型物は、そのまま非酸化性雰
囲気、例えば真空、窒素、ヘリウム又はアルゴン中で、
１６００〜２０００℃に加熱処理することにより、Ｓｉ
Ｃを得ることができるが。
囲気、例えば真空、窒素、ヘリウム又はアルゴン中で、
１６００〜２０００℃に加熱処理することにより、Ｓｉ
Ｃを得ることができるが。
この加熱処理に供する前に、得られた固型物を５００℃
以上の温度で熱処理し、主として■成分中の炭化しない
揮散成分を除去するのが好ましい、この前処理は■成分
を構成する成分に応じて適宜施され、上記熱処理に限ら
れず、その他の前処理を行なうことも、また前処理を省
略して直接ＳｉＣ合成のための加熱処理に供することも
勿論可能である。
以上の温度で熱処理し、主として■成分中の炭化しない
揮散成分を除去するのが好ましい、この前処理は■成分
を構成する成分に応じて適宜施され、上記熱処理に限ら
れず、その他の前処理を行なうことも、また前処理を省
略して直接ＳｉＣ合成のための加熱処理に供することも
勿論可能である。
ＳｉＣを合成するための原料の構成比は、これらを混合
して調製された固型物を非酸化性雰囲気中８００−１４
００℃の温度で処理して得られた処理物のＳｉとＣとの
原子比を基準として決定される。■成分及び■成分、あ
るいはこれに更に＠成分を併用する場合には■成分、（
ｂ）成分及び＠成分は、かかる処理により得られる処理
物中のＣとＳｔとの原子比がｌ＜Ｃ／Ｓｉ＜１０．好ま
しくはＣ／ Ｓ ｉ −３となるように、各々の混合割
合を決定するのが好適である。また、合成後の生成物中
にＣを残留させる場合には、Ｃ／５ｉ）３となるように
、その量を決定する。
して調製された固型物を非酸化性雰囲気中８００−１４
００℃の温度で処理して得られた処理物のＳｉとＣとの
原子比を基準として決定される。■成分及び■成分、あ
るいはこれに更に＠成分を併用する場合には■成分、（
ｂ）成分及び＠成分は、かかる処理により得られる処理
物中のＣとＳｔとの原子比がｌ＜Ｃ／Ｓｉ＜１０．好ま
しくはＣ／ Ｓ ｉ −３となるように、各々の混合割
合を決定するのが好適である。また、合成後の生成物中
にＣを残留させる場合には、Ｃ／５ｉ）３となるように
、その量を決定する。
なお、■成分を併用する場合、■成分／＠成分の割合は
重量比で５１５以上であることが好ましい。
重量比で５１５以上であることが好ましい。
上述の非酸化性雰囲気中８００−１４００”ｃの温度で
の処理は、ｒＸ子比の決定のために行なうものであり、
ＳｉＣ合成のためには必ずしも必要とするものではない
。
の処理は、ｒＸ子比の決定のために行なうものであり、
ＳｉＣ合成のためには必ずしも必要とするものではない
。
本発明においては、■成分中にホウ素化合物及び／又は
アルミニウム化合物を溶化又は混合させて用いることが
できる。使用されるホウ素化合物及びアルミニウム化合
物としては、得に制限はなく、ホウ素化合物としては例
えばホウ酸、無水ホウ酸、硼砂、ホウ珪酸ガラス、ボウ
化珪素、その他の有機ホウ素化合物、またアルミニウム
化合物としては、ホウ化アルミこラム、酸化アルミニウ
ム、水酸化アルミニウム、炭化アルミニウム、塩化アル
ミニウム等が挙げられる。
アルミニウム化合物を溶化又は混合させて用いることが
できる。使用されるホウ素化合物及びアルミニウム化合
物としては、得に制限はなく、ホウ素化合物としては例
えばホウ酸、無水ホウ酸、硼砂、ホウ珪酸ガラス、ボウ
化珪素、その他の有機ホウ素化合物、またアルミニウム
化合物としては、ホウ化アルミこラム、酸化アルミニウ
ム、水酸化アルミニウム、炭化アルミニウム、塩化アル
ミニウム等が挙げられる。
ホウ素化合物及び／又はアルミニウム化合物の添加量は
合成目的に応じて決定されるが、得られる合成生成物の
１０ｉｉ量％以下とするのが、＠成分の重合又は架橋反
応にょる固化に影響を与えないことから好ましい。
合成目的に応じて決定されるが、得られる合成生成物の
１０ｉｉ量％以下とするのが、＠成分の重合又は架橋反
応にょる固化に影響を与えないことから好ましい。
［作用］
本発明の炭化珪素の製造方法では、成分０、■、■の混
合物又は０．■、■、■の混合物、あるいはこれらにさ
らにホウ素化合物及び／又はアルミニウム化合物を加え
た混合物を固化させ、この固化物を非酸化性雰囲気下で
加熱焼成する。
合物又は０．■、■、■の混合物、あるいはこれらにさ
らにホウ素化合物及び／又はアルミニウム化合物を加え
た混合物を固化させ、この固化物を非酸化性雰囲気下で
加熱焼成する。
従って、本発明では、ＳｉＣ生虞生前直前珪素質原料と
炭素質原料とが均一かつ密着状態にあるため、これらの
間の反応が極めて良く進行し、効率良く易焼結性のＳｉ
Ｃ粉末を得ることができる。
炭素質原料とが均一かつ密着状態にあるため、これらの
間の反応が極めて良く進行し、効率良く易焼結性のＳｉ
Ｃ粉末を得ることができる。
しかして、非酸化性雰囲気中８００−１４００℃の温度
での処理物中のＣ／Ｓｉ（原子比）を３又は３近傍の値
となるように各成分を混合すると、残留炭素のない純粋
なβ−５ｉＣ粉末が得られる。
での処理物中のＣ／Ｓｉ（原子比）を３又は３近傍の値
となるように各成分を混合すると、残留炭素のない純粋
なβ−５ｉＣ粉末が得られる。
また、ホウ素化合物及び／又はアルミニウム化合物を添
加しない場合には、得られるＳｉＣはα相を含まないβ
−３ｉＣ粉末であるのに対し、９１えばアルミニウム化
合物をＳｆＣ生成物の２重量％以上となるように添加し
た場合には、α−３ｉＣ粉末が得られる。
加しない場合には、得られるＳｉＣはα相を含まないβ
−３ｉＣ粉末であるのに対し、９１えばアルミニウム化
合物をＳｆＣ生成物の２重量％以上となるように添加し
た場合には、α−３ｉＣ粉末が得られる。
〔実施例］
次に本発明を実施例及び比較例を挙げて更に具体的に説
明するが、未発明はその要旨を超えない限り以下の実施
例に限定されるものではない。
明するが、未発明はその要旨を超えない限り以下の実施
例に限定されるものではない。
実施例１
アモルファスシリカ微粉末（■成分）を４０１Ｊ量％、
レゾール型フェノール樹脂（＠成分）を４３ｉ１量％、
トルエンスルフォン酸（０成分）を１７、ｉ［（量％混
合し、１２０”０の温度にて硬化反応を行なった。
レゾール型フェノール樹脂（＠成分）を４３ｉ１量％、
トルエンスルフォン酸（０成分）を１７、ｉ［（量％混
合し、１２０”０の温度にて硬化反応を行なった。
得られた固体を非酸化性雰囲気下１０”０／ｌｌｌ１ｉ
ｎで１０００’Ｏまで昇温加熱した。この段階で固体（
以下この固体をサンプルＮｏ、Ｌという、）にクラック
が少し入るが、一部を分取して軽く粉砕しても、原料と
して用いたアモルファスシリカ微粉末の粒子径のレベル
までは粉砕されなかった。
ｎで１０００’Ｏまで昇温加熱した。この段階で固体（
以下この固体をサンプルＮｏ、Ｌという、）にクラック
が少し入るが、一部を分取して軽く粉砕しても、原料と
して用いたアモルファスシリカ微粉末の粒子径のレベル
までは粉砕されなかった。
得られたサンプルＮｏ、１の半量を分取して、非酸化性
雰囲気下ｌＯ℃／ ｍ ｉ ｎにて１６００”ｃ！まで
昇温加熱してサンプルＮｏ、２とした。このサンプルＮ
ｏ、２を１ｌＩｌすると、クラックが増え一部小片とな
っている部分も存在したが、原料として用いた無定形シ
リカ微粉末の粒子径までは細粉化されていなかった。
雰囲気下ｌＯ℃／ ｍ ｉ ｎにて１６００”ｃ！まで
昇温加熱してサンプルＮｏ、２とした。このサンプルＮ
ｏ、２を１ｌＩｌすると、クラックが増え一部小片とな
っている部分も存在したが、原料として用いた無定形シ
リカ微粉末の粒子径までは細粉化されていなかった。
このサンプルＮｏ、２を粉末Ｘ線回折にて調べると、一
部ＳｉＣ化しているものの、赤外線吸収スペクトルにて
分析した結果、未反応のＳ ｉ Ｏ２が多量に残ってい
ることが判明した。しかしながら、サンプルＮｏ、１の
残部を１６００℃で４時間加熱処理し、粉末Ｘ線回折法
により調べたところ、その回折１５１図は第１図に示す
如くであり、β−３ｉＣ歎粉末が得られたことが判明し
た。また赤外線吸収スペクトルにて観察した結果、未反
応Ｓ ｉ Ｏ２は殆ど存在しないことが認められた。得
られたβ−５ｆＣ微粉末の性状は次に示す通りである。
部ＳｉＣ化しているものの、赤外線吸収スペクトルにて
分析した結果、未反応のＳ ｉ Ｏ２が多量に残ってい
ることが判明した。しかしながら、サンプルＮｏ、１の
残部を１６００℃で４時間加熱処理し、粉末Ｘ線回折法
により調べたところ、その回折１５１図は第１図に示す
如くであり、β−３ｉＣ歎粉末が得られたことが判明し
た。また赤外線吸収スペクトルにて観察した結果、未反
応Ｓ ｉ Ｏ２は殆ど存在しないことが認められた。得
られたβ−５ｆＣ微粉末の性状は次に示す通りである。
真比重 ３．２０ｇ／ｃｒｒＩ′結晶形
β型ＳｉＣ 平均粒径 ０．３５ｐｍ 残留炭素 ０．５重量％ 未反応５ｉ０２０．３０重量％ 比較例１ （特公昭５Ｂ−３４４０５号の方法を実施例１に準じて
行なった例） シリカ粉１００ｉｉ量部１石油コークス粉（３００メツ
シユ以下）７６重装置及び高ピッチ粉７重量部を配合し
、カルボキシメチルセルロース０．５％水溶液と共にボ
ールミル中にて１０分間攪拌混合した。得られた混合物
をビーカーに移し、ホットプレート上で１５０℃にて５
時間乾燥したところ、大きなりチックが多数入った固型
物が生じた。この固型物の一部を実施例１と同様に１０
００℃までの昇温加熱処理を行ない、一部を分取して同
様に粉砕したところ、３００メツシュ程度にまで粉砕さ
れた。残りの固型物の一部を１６００℃で４時間加熱処
理し、また残部を特公昭５Ｂ−３４４０５号に準じて１
８５０℃で３０分加熱処理して、各々ＳｉＣを合成した
。得られたＳｉＣ粉末の性状は各々下記第１表の通りで
あった。
β型ＳｉＣ 平均粒径 ０．３５ｐｍ 残留炭素 ０．５重量％ 未反応５ｉ０２０．３０重量％ 比較例１ （特公昭５Ｂ−３４４０５号の方法を実施例１に準じて
行なった例） シリカ粉１００ｉｉ量部１石油コークス粉（３００メツ
シユ以下）７６重装置及び高ピッチ粉７重量部を配合し
、カルボキシメチルセルロース０．５％水溶液と共にボ
ールミル中にて１０分間攪拌混合した。得られた混合物
をビーカーに移し、ホットプレート上で１５０℃にて５
時間乾燥したところ、大きなりチックが多数入った固型
物が生じた。この固型物の一部を実施例１と同様に１０
００℃までの昇温加熱処理を行ない、一部を分取して同
様に粉砕したところ、３００メツシュ程度にまで粉砕さ
れた。残りの固型物の一部を１６００℃で４時間加熱処
理し、また残部を特公昭５Ｂ−３４４０５号に準じて１
８５０℃で３０分加熱処理して、各々ＳｉＣを合成した
。得られたＳｉＣ粉末の性状は各々下記第１表の通りで
あった。
第１表
実施例１及び比較例１の結果から１本発明の方法により
得られるＳｉＣは、残留炭素及び未反応ＳｉＯ２が少な
く、またＳｉＣ合成前の前駆体固型物の高温強度が極め
て大きく、粉砕され難いことが認められる。
得られるＳｉＣは、残留炭素及び未反応ＳｉＯ２が少な
く、またＳｉＣ合成前の前駆体固型物の高温強度が極め
て大きく、粉砕され難いことが認められる。
実施例２
（アルミニウム化合物を添加した実施例）実施例１で用
いた（ｂ）成分及び■成分の混合物に、Ａｉ／５ｉ−４
／１００ （原子比）となる様に塩化アルミニウムのメ
タノール溶液を添加し。
いた（ｂ）成分及び■成分の混合物に、Ａｉ／５ｉ−４
／１００ （原子比）となる様に塩化アルミニウムのメ
タノール溶液を添加し。
混合した後、実施例１で用いた＠成分を加えたこと以外
は実施例１と同様にして、１０００℃までの昇温処理及
びｔｓｏｏ℃での４時間加熱処理を施したところ、下記
の如き性状を有するα−５ｉＣ粉末が得られた。このα
−５ＬＣ粉末の粉末ｘＭＡ回折線図は第２図に示す通り
である。
は実施例１と同様にして、１０００℃までの昇温処理及
びｔｓｏｏ℃での４時間加熱処理を施したところ、下記
の如き性状を有するα−５ｉＣ粉末が得られた。このα
−５ＬＣ粉末の粉末ｘＭＡ回折線図は第２図に示す通り
である。
真比重 ３．２０ｇ／ｃｒｒＩ′結晶形
α型５ｉＣ（４Ｈ型）平均粒径 ０．５０＝
０．６０Ｂｍ残留炭素 ０．５重量％ 未反応５ｉＯｚ ０．５重量％ これらの結果から、アルミニウム化合物を添加すること
によりα型のＳｉＣ粉末を合成することができることが
明らかである０通常、α型ＳｉＣはアチソン炉に例があ
るように、２０００℃以上の高温で合成させるものであ
るが、本発明の方法によれば遥かに低い温度でα型５ｉ
Ｃ（４Ｈ型）を合成することができる。
α型５ｉＣ（４Ｈ型）平均粒径 ０．５０＝
０．６０Ｂｍ残留炭素 ０．５重量％ 未反応５ｉＯｚ ０．５重量％ これらの結果から、アルミニウム化合物を添加すること
によりα型のＳｉＣ粉末を合成することができることが
明らかである０通常、α型ＳｉＣはアチソン炉に例があ
るように、２０００℃以上の高温で合成させるものであ
るが、本発明の方法によれば遥かに低い温度でα型５ｉ
Ｃ（４Ｈ型）を合成することができる。
［発明の効果］
以上詳述した通り、本発明の炭化珪素の製造方法は、（
多シリカ微粉末と■フェノール樹脂とに所望により■カ
ーボンブラックを加え、これを■硬化触媒により固化さ
せて得られる前駆体固型物を用い、これを非酸化性雰囲
気中で、加熱焼成することによりＳｉＣ粉末を得る新規
合成法であり、珪素質原料と炭素質原料とを効率良く反
応させることができ、従って、高い収率で極めて高純度
のＳｉＣ粉末を得ることができる。
多シリカ微粉末と■フェノール樹脂とに所望により■カ
ーボンブラックを加え、これを■硬化触媒により固化さ
せて得られる前駆体固型物を用い、これを非酸化性雰囲
気中で、加熱焼成することによりＳｉＣ粉末を得る新規
合成法であり、珪素質原料と炭素質原料とを効率良く反
応させることができ、従って、高い収率で極めて高純度
のＳｉＣ粉末を得ることができる。
また本発明においては、ホウ素化合物及び／又はアルミ
ニウム化合物を極めて均一に溶化することもでき、易焼
結性のＳｉＣを得ることも可能である。しかも条件を適
宜選定することにより、β−３ｉＣ又はα−５ｉＣを高
い選択率でかつ任意に合成することが可能である。
ニウム化合物を極めて均一に溶化することもでき、易焼
結性のＳｉＣを得ることも可能である。しかも条件を適
宜選定することにより、β−３ｉＣ又はα−５ｉＣを高
い選択率でかつ任意に合成することが可能である。
また焼成と同時にＳ ｉ Ｃ微粉末を得ることができる
。
。
第１図は実施例１で得られたβｙＪｉｓｉｃの粉末Ｘ線
回折線図であり、第２図は実施例２で得られたα型Ｓｉ
Ｃの粉末Ｘ線回折線図である。
回折線図であり、第２図は実施例２で得られたα型Ｓｉ
Ｃの粉末Ｘ線回折線図である。
Claims (3)
- （１）珪素質と炭素質とを含む原料を非酸化性雰囲気下
で加熱焼成して炭化珪素を製造する方法において、前記
原料として、（ａ）シリカ粉末、（ｂ）フェノール樹脂
及び（ｃ）硬化触媒を混合し、固化させて得られる前駆
体固型物を用いることを特徴とする炭化珪素の製造方法
。 - （２）前駆体固形物は、（ａ）シリカ微粉末、（ｂ）フ
ェノール樹脂、（ｃ）硬化触媒及び（ｄ）カーボンブラ
ックを混合し、固化させて得られるものであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の炭化珪素の製造
方法。 - （３）前駆体固形物は、（ａ）シリカ微粉末、（ｂ）フ
ェノール樹脂及び（ｃ）硬化触媒とホウ素化合物及び／
又はアルミニウム化合物とを混合し、固化させて得られ
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項に記載の炭化珪素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252496A JPH062565B2 (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 炭化珪素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252496A JPH062565B2 (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 炭化珪素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132509A true JPS61132509A (ja) | 1986-06-20 |
| JPH062565B2 JPH062565B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=17238179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59252496A Expired - Fee Related JPH062565B2 (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 炭化珪素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062565B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168514A (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-30 | Bridgestone Corp | 易焼結性炭化珪素の製造方法 |
| US4942011A (en) * | 1988-05-03 | 1990-07-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing silicon carbide fibers |
| FR2679219A1 (fr) * | 1991-07-18 | 1993-01-22 | Sumitomo Metal Ind | Procede de preparation de poudre de carbure de silicium en vue de son utilisation dans des equipements semi-conducteurs. |
| JP2006256941A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Toda Kogyo Corp | 炭化ケイ素粉末の製造法 |
| JP2012046401A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 炭化ケイ素前駆物質の製造方法及び炭化ケイ素粉体の製造方法 |
| CN104528724A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 陕西科技大学 | 一种低温制备片层状纳米碳化硅的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5520268A (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-13 | Kagaku Gijutsucho Mukizai | Producing silicon carbide powder easy to be sintered |
| JPS5788019A (en) * | 1980-11-13 | 1982-06-01 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Manufacture of silicon carbide |
| JPS58194731A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-12 | Ibiden Co Ltd | 超微細炭化珪素粉末の製造方法 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59252496A patent/JPH062565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5520268A (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-13 | Kagaku Gijutsucho Mukizai | Producing silicon carbide powder easy to be sintered |
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| JP2006256941A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Toda Kogyo Corp | 炭化ケイ素粉末の製造法 |
| JP2012046401A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 炭化ケイ素前駆物質の製造方法及び炭化ケイ素粉体の製造方法 |
| CN104528724A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 陕西科技大学 | 一种低温制备片层状纳米碳化硅的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH062565B2 (ja) | 1994-01-12 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |