DE19630114A1 - Coarsely crystalline silicon nitride powder - with narrow particle size distribution, prepd. by controlled starting material calcination under nitrogen@ - Google Patents
Coarsely crystalline silicon nitride powder - with narrow particle size distribution, prepd. by controlled starting material calcination under nitrogen@Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hochreines Siliciumnitridpulver, das grobe kristalline Teilchen umfaßt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstel lung dieses Siliciumnitridpulvers.The invention relates to a high-purity silicon nitride powder, the coarse crystalline Particle includes. The invention also relates to a method of manufacture development of this silicon nitride powder.
Siliciumnitrid, bei dem es sich um ein Keramikmaterial für Bauzwecke handelt, wurde bisher in konventioneller Weise eingesetzt und seine Sinterkörper wur den als Schneidwerkzeuge, Motorteile, Gasturbinenteile und dgl. verwendet, da Siliciumnitrid ein Material mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaf ten, beispielsweise einer ausgezeichneten Festigkeit, Zähigkeit und Wärme schockbeständigkeit und verschiedenen anderen Eigenschaften, z. B. einer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, ist.Silicon nitride, which is a ceramic material for building purposes, has been used in a conventional manner and its sintered body has been used as cutting tools, engine parts, gas turbine parts and the like, because silicon nitride is a material with excellent mechanical properties such as excellent strength, toughness and warmth shock resistance and various other properties, e.g. B. one excellent heat resistance and corrosion resistance.
Da solche Hochleistungs-Sinterkörper zweckmäßig aus feinen hochreinen Si liciumnitridpulvern hergestellt werden, war man bisher bemüht, solche hoch reinen Pulver herzustellen, die leicht gesintert werden können.Since such high-performance sintered bodies are expediently made of fine, high-purity Si have been made up to now, such high to produce pure powder that can be easily sintered.
In den letzten Jahren besteht eine wachsende Nachfrage nach einem groben Siliciumnitridpulver mit einer engen Teilchengrößenverteilung für die Verwen dung zur Herstellung von Schleifmittelkörnchen (Schleifkörnern) oder Keramik- Metall-Verbundwerkstoffen. Zur Herstellung eines solchen Siliciumnitridpulvers wurden bisher die folgenden Verfahren angewendet:In recent years there has been a growing demand for a rough one Silicon nitride powder with a narrow particle size distribution for use for the production of abrasive grains (abrasive grains) or ceramic Metal composites. For the production of such a silicon nitride powder The following procedures have been used so far:
- 1) ein Verfahren, das die direkte Nitrierung eines metallischen Siliciumpulvers, das Pulverisieren der resultierenden Siliciumnitridagglomerate und das an schließende Klassieren der Teilchen zur Herstellung eines Siliciumnitridpul vers mit der gewünschten Teilchengrößenverteilung umfaßt, und1) a process which involves the direct nitriding of a metallic silicon powder, pulverizing the resulting silicon nitride agglomerates and the like finally classifying the particles to produce a silicon nitride powder verse with the desired particle size distribution, and
- 2) ein Verfahren, das die Umsetzung eines Halogensilans mit Ammoniak, das Pyrolysieren der resultierenden Stickstoff enthaltenden Silanverbindungen, beispielsweise von Siliciumdiimid, und das Erhitzen der Pyrolyseprodukte auf eine hohe Temperatur, um die Körnchen wachsen zu lassen und dadurch kri stalline Körnchen herzustellen, umfaßt.2) a process involving the reaction of a halosilane with ammonia Pyrolyzing the resulting nitrogen-containing silane compounds, for example of silicon diimide, and heating the pyrolysis products a high temperature to make the granules grow and thereby cri to produce stalline granules.
Die nach dem Verfahren (1) hergestellten Pulver weisen jedoch nicht nur eine breite Teilchengrößenverteilung auf, sondern sind auch unbefriedigend in be zug auf den Gehalt an Metallverunreinigungen, kristalliner Phase (α/β- Verhältnis) und dgl. Das Verfahren (2) hat den Nachteil, daß die gebildeten Pulver einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 µm oder weniger haben und daß es schwierig ist, nach diesem Verfahren grobe Teilchen her zustellen.However, the powders produced by process (1) do not have only one wide particle size distribution, but are also unsatisfactory in be train on the content of metal impurities, crystalline phase (α / β- Ratio) and the like. The method (2) has the disadvantage that the formed Powder has an average particle diameter of 5 µm or less and that it is difficult to make coarse particles by this method to deliver.
So ist beispielsweise zur Herstellung einer Keramik-Heizeinrichtung als einer der Anwendungen von Keramik-Metall-Verbundwerkstoffen die Verwendung eines Siliciumnitridpulvers mit einer engen Teilchengrößenverteilung mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 µm oder mehr erforderlich zur Erzielung einer stabilen Spannungs-Strom-Charakteristik. Es war bisher je doch unmöglich, ein solches Pulver mit einer guten Reproduzierbarkeit auf stabile Weise herzustellen.For example, to manufacture a ceramic heater as one the applications of ceramic-metal composites a silicon nitride powder with a narrow particle size distribution with a average particle diameter of 5 µm or more is required for Achieving a stable voltage-current characteristic. It has ever been yet impossible to get such a powder with good reproducibility stable way to manufacture.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorstehend beschriebenen Probleme zu vermeiden durch Bereitstellung eines groben Siliciumnitridpulvers mit einer engen Teilchengrößenverteilung und einem durchschnittlichen Teil chendurchmesser von 5 µm oder mehr. Ziel der Erfindung ist es außerdem, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Siliciumnitridpulvers bereitzustellen.The aim of the present invention is therefore to describe those described above Avoid problems by providing a coarse silicon nitride powder with a narrow particle size distribution and an average part diameter of 5 µm or more. The aim of the invention is also a To provide methods for producing such a silicon nitride powder.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben umfangreiche Untersuchungen durchgeführt in bezug auf die Beziehung zwischen den Bedingungen zur Calcinierung eines Stickstoff enthaltenden Silanverbindungs-Pulvers und/oder eines amorphen Siliciumnitridpulvers und den Teilchendurchmessern und Teilchengrößenverteilungen der resultierenden kristallinen Siliciumnitridpulver.The inventors of the present invention have made extensive studies performed in relation to the relationship between the conditions for Calcination of a nitrogen-containing silane compound powder and / or an amorphous silicon nitride powder and the particle diameters and Particle size distributions of the resulting crystalline silicon nitride powder.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß dann, wenn ein Stickstoff enthaltendes Si lanverbindungs-Pulver und/oder ein amorphes Siliciumnitridpulver, das jeweils eine scheinbare Schüttdichte oder scheinbare Dichte innerhalb eines spezifi schen Bereiches aufweist, unter Anwendung eines spezifischen Erhitzungs programms calciniert wird, das Wachstum der kristallinen Siliciumnitrid- Körnchen fortschreitet unter Bildung eines groben Siliciumnitridpulvers mit ei ner einheitlichen Teilchengröße und einem durchschnittlichen Teilchendurch messer von 5 µm oder mehr.As a result, it was found that when Si containing nitrogen Lan compound powder and / or an amorphous silicon nitride powder, each an apparent bulk density or an apparent density within a specific area, using a specific heating is calcined, the growth of crystalline silicon nitride Granule progresses to form a coarse silicon nitride powder with egg a uniform particle size and an average particle diameter knife of 5 µm or more.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Siliciumnitridpulver, das ge kennzeichnet ist durch einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 µm oder weniger, einen Gehalt an feinen Teilchen mit einem Durchmesser von 2 µm oder weniger von 10 Gew.-% oder weniger, einen Gehalt an groben Teil chen mit einem Durchmesser von 30 µm oder mehr von 10 Gew.-% oder weni ger und eine Teilchengrößenverteilungskurve, die ein Verhältnis von kumulati vem 10%-Durchmesser zu kumulativem 90%-Durchmesser von 5 oder weni ger aufweist.The present invention relates to a silicon nitride powder, the ge is characterized by an average particle diameter of 5 µm or less, containing fine particles with a diameter of 2 µm or less of 10% by weight or less, containing a coarse part chen with a diameter of 30 microns or more of 10 wt .-% or less ger and a particle size distribution curve showing a ratio of cumulati vem 10% diameter to cumulative 90% diameter of 5 or less ger has.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Her
stellung eines Siliciumnitridpulvers, das die Stufe umfaßt:
Calcinieren eines Stickstoff enthaltenden Silanverbindungs-Pulvers und/oder
eines amorphen Siliciumnitridpulvers, das jeweils eine scheinbare Schüttdichte
oder scheinbare Dichte von 0,15 g/cm³ oder weniger aufweist, wobei die
Calcinierungsstufe durchgeführt wird durch Erhitzen des Stickstoff enthalten
den Silanverbindungs-Pulvers und/oder des amorphen Siliciumnitridpulvers in
einer Stickstoff enthaltenden Inertgas-Atmosphäre mit einem Stickstoff-
Partialdruck von 0,03 MPa (0,3 atm) oder mehr auf eine Temperatur von
1450°C oder mehr und weniger als 1800°C bei gleichzeitiger Einstellung der
Erhitzungsgeschwindigkeit auf 40°C/h oder weniger während des gesamten
Temperaturbereiches ab der Temperatur, bei der die Kristallinität des Pulvers
1% erreicht, bis zu der Temperatur, bei der die Kristallinität des Pulvers 10%
erreicht.The present invention also relates to a method for producing a silicon nitride powder, which comprises the step:
Calcining a nitrogen-containing silane compound powder and / or an amorphous silicon nitride powder each having an apparent bulk density or an apparent density of 0.15 g / cm³ or less, the calcining step being carried out by heating the nitrogen-containing silane compound powder and / or the amorphous silicon nitride powder in a nitrogen-containing inert gas atmosphere with a nitrogen partial pressure of 0.03 MPa (0.3 atm) or more to a temperature of 1450 ° C or more and less than 1800 ° C while setting the heating rate to 40 ° C / h or less over the entire temperature range from the temperature at which the crystallinity of the powder reaches 1% to the temperature at which the crystallinity of the powder reaches 10%.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will now be described with reference to the accompanying Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Abtastelektronenmikrophotographie, welche die Teilchenstruktur des in dem erfindungsgemäßen Beispiel 1 erhaltenen Siliciumnitridpul vers zeigt und Fig. 1 is a scanning electron showing the particle structure of the Siliciumnitridpul obtained in Inventive Example 1 and vers
Fig. 2 eine Teilchengrößenverteilungskurve des in dem erfindungsgemäßen Beispiel 1 erhaltenen Siliciumnitridpulvers. Fig. 2 is a particle size distribution curve of the silicon nitride powder obtained in Example 1 according to the invention.
Das erfindungsgemäße Siliciumnitridpulver hat einen durchschnittlichen Teil chendurchmesser von 5 µm oder mehr, vorzugsweise von 8 µm oder mehr, einen Gehalt an feinen Teilchen mit einem Durchmesser von 2 µm oder weni ger von 10 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise von 5 Gew.-% oder weniger, und einen Gehalt an groben Teilchen mit einem Durchmesser von 30 µm oder mehr von 10% oder weniger, vorzugsweise von 5% oder weniger. Außerdem ergibt das erfindungsgemäße Siliciumnitridpulver eine Teilchengrößenvertei lungskurve, die ein Verhältnis von kumulativem 10%-Durchmesser zu kumula tivem 90%-Durchmesser von 5 oder weniger, vorzugsweise von 4 oder weni ger, aufweist. Unter den hier verwendeten "kumulativen Durchmessern" sind diejenigen zu verstehen, die von der Seite mit dem größeren Durchmesser zu der Seite mit dem kleineren Durchmesser angegeben sind.The silicon nitride powder according to the invention has an average part diameter of 5 µm or more, preferably 8 µm or more, a content of fine particles with a diameter of 2 µm or less 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, and a content of coarse particles with a diameter of 30 µm or more of 10% or less, preferably 5% or less. Furthermore the silicon nitride powder according to the invention gives a particle size distribution curve, which is a ratio of cumulative 10% diameter to cumula tive 90% diameter of 5 or less, preferably 4 or less ger. Among the "cumulative diameters" used here are to understand those from the side with the larger diameter too the side with the smaller diameter.
Wenn Siliciumnitridpulver einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 5 µm haben, treten die folgenden Nachteile auf: es werden Schleifkörner aus einem solchen Siliciumnitridpulver mit einer verminderten Schleifbearbeitungsgeschwindigkeit gebildet, was zu einem beeinträchtigten Produktionswirkungsgrad führt. Aus einem solchen Siliciumnitridpulver herge stellte Keramik-Heizeinrichtungen weisen einen zu hohen spezifischen Wi derstand auf und sie besitzen daher eine geringe Leistung bei der Wärmeer zeugung. Selbst wenn die Menge an eingearbeiteter elektrisch leitender Sub stanz erhöht wird, um den spezifischen Widerstand dieser Keramik- Heizeinrichtungen herabzusetzen, erhält man als Ergebnis erhöhte Schwan kungen zwischen den Heizeinrichtungen. When silicon nitride powder has an average particle diameter of have less than 5 µm, the following disadvantages occur: it will Abrasive grains from such a silicon nitride powder with a reduced Grinding machining speed formed, resulting in an impaired Production efficiency leads. From such a silicon nitride powder Ceramic heating devices have a too high specific Wi the stand up and therefore they have a low output at the heater generation. Even if the amount of the electrically conductive sub punch is increased to the specific resistance of this ceramic As a result, lowering heaters will result in increased swan between the heating devices.
Wenn der Gehalt an feinen Teilchen mit einem Durchmesser von 2 µm oder weniger oder der Gehalt an groben Teilchen mit einem Durchmesser von 30 µm oder mehr 10 Gew.-% übersteigt, entstehen aus einem solchen Siliciumni tridpulver Schleifkörner, die nicht in der Lage sind, das gewünschte Material bis auf den gewünschten konstanten Grad der Oberflächenrauheit stabil zu schleifen. Außerdem treten bei Keramik-Heizeinrichtungen, die aus einem sol chen Siliciumnitridpulver hergestellt worden sind, Schwankungen in bezug auf die Heizeigenschaften auf, so daß Heizeinrichtungen mit einer konstanten Qualität nicht hergestellt werden können. Aus den gleichen Gründen sind Sili ciumnitridpulver, die eine Teilchengrößenverteilungskurve ergeben, in der das Verhältnis zwischen dem kumulativen 10%-Durchmesser und dem kumulati ven 90%-Durchmesser mehr als 5 beträgt, unerwünscht.If the content of fine particles with a diameter of 2 µm or less or the content of coarse particles with a diameter of 30 µm or more exceeds 10 wt .-% arise from such a silicon Ni tridpulver abrasive grains that are unable to produce the desired material stable to the desired constant level of surface roughness grind. In addition, ceramic heaters made from a sol Chen silicon nitride powder have been produced, fluctuations with respect the heating properties so that heaters with a constant Quality cannot be made. For the same reasons, sili are cium nitride powder, which give a particle size distribution curve in which the Relationship between the cumulative 10% diameter and the cumulati ven 90% diameter is more than 5, undesirable.
Das erfindungsgemäße Siliciumnitridpulver weist vorzugsweise eine spezifi sche Oberflächengröße von 0,5 m²/g oder weniger und einen α-Phasen-Gehalt von 85 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise von 90 Gew.-% oder mehr, auf.The silicon nitride powder according to the invention preferably has a specific surface area of 0.5 m² / g or less and an α-phase content of 85% by weight or more, preferably 90% by weight or more.
Siliciumnitridpulver mit einer spezifischen Oberflächengröße von mehr als 0,5 m²/g sind nicht bevorzugt, da die daraus hergestellten Schleifkörner die Nei gung haben, eine verminderte Bearbeitungsschleifgeschwindigkeit aufzuwei sen und zu einem beeinträchtigten Produktionswirkungsgrad zu führen. Au ßerdem haben aus solchen feinen Teilchen hergestellte Keramik- Heizeinrichtungen die Neigung, daß sie einen hohen spezifischen Widerstand und somit eine geringe Leistung bei der Wärmeerzeugung aufweisen. Selbst wenn eine erhöhte Menge an einer elektrisch leitenden Substanz eingearbeitet wird, um den spezifischen Widerstand dieser Keramik-Heizeinrichtungen zu verringern, besteht die Möglichkeit, daß die Schwankungen zwischen den Hei zeinrichtungen zunehmen.Silicon nitride powder with a specific surface area of more than 0.5 m² / g are not preferred because the abrasive grains made therefrom are suitable have a reduced processing grinding speed and lead to impaired production efficiency. Au In addition, ceramics made from such fine particles have Heaters tend to have high resistivity and thus have low heat generation performance. Self when an increased amount of an electrically conductive substance is incorporated will increase the resistivity of these ceramic heaters decrease, there is a possibility that the fluctuations between the Hei facilities.
Siliciumnitridpulver, die einen α-Phasen-Gehalt von weniger als 85 Gew.-% aufweisen, sind nicht bevorzugt, da die daraus hergestellten Schleifkörner eine verminderte Schleifleistung aufweisen wegen des geringeren Anteils an α- Phase, die eine höhere Härte hat als die β-Phase. Außerdem ist die Verwen dung solcher Siliciumnitridpulver zur Herstellung von Keramik-Heizeinrichtun gen nicht bevorzugt, da der Übergang von der α-Phase in die β-Phase wäh rend der Calcinierung fortschreitet, was zu einem Wachstum der β-Phasen- Kristalle mit einer säulenförmigen Gestalt führt, die Schwankungen in bezug auf die Eigenschaften der Heizeinrichtung hervorrufen.Silicon nitride powder which has an α-phase content of less than 85% by weight have are not preferred because the abrasive grains made therefrom are reduced grinding performance due to the lower proportion of α- Phase that has a higher hardness than the β phase. In addition, the use Formation of such silicon nitride powder for the production of ceramic heaters gene not preferred because the transition from the α phase to the β phase calcination progresses, resulting in growth of the β-phase Crystals with a columnar shape that leads to fluctuations in relation on the properties of the heater.
In dem erfindungsgemäßen Siliciumnitridpulver beträgt der Gehalt an idiomor phen Teilchen in Form einer hexagonalen Säule mit einem Aspektverhältnis (Verhältnis von Achsenlänge zu Durchmesser) von 0,7 bis 1,5 vorzugsweise 50 Gew.-% oder mehr. Solche idiomorphen Siliciumnitrid-Teilchen sind bevor zugt, da sie spezifische Kristallflächen, beispielsweise die {1100}-Fläche, {1120}-Fläche und die {0001}-Fläche aufweisen, die auf ihrer äußeren Ober fläche freiliegen, so daß sie Schleifkörner mit einer stabilen Abriebsleistung ergeben. Wenn ein solches Pulver als Material für Keramik-Metall-Verbund werkstoffe verwendet wird, weisen die idiomorphen Siliciumnitrid-Teilchen eine konstante Benetzbarkeit mit Metallen auf und können somit Keramik-Metall- Verbundwerkstoffe mit einer stabilen Qualität ergeben.The content of idiomor in the silicon nitride powder according to the invention is phen particles in the form of a hexagonal column with an aspect ratio (Ratio of axis length to diameter) from 0.7 to 1.5 preferably 50% by weight or more. Such idiomorphic silicon nitride particles are coming because it has specific crystal faces, such as the {1100} face, {1120} face and the {0001} face have on their outer top surface exposed so that they have abrasive grains with a stable abrasion performance surrender. If such a powder as a material for ceramic-metal composite materials are used, the idiomorphic silicon nitride particles have a constant wettability with metals and can therefore ceramic-metal Composites with a stable quality result.
Das erfindungsgemäße Siliciumnitridpulver hat vorzugsweise einen Gehalt an Metallverunreinigungen von 500 ppm oder weniger, insbesondere von 200 ppm oder weniger, und die Anzahl der Fremdmetall-Teilchen mit einem Durchmesser von 30 µm oder mehr, die in dem Siliciumnitridpulver enthalten sind, beträgt vorzugsweise 10 oder weniger, insbesondere 5 oder weniger pro 1 cm³ Pulver. Wenn der Gehalt an Metallverunreinigungen in dem Pulver mehr als 500 ppm beträgt oder wenn die Anzahl der Fremdmetall-Teilchen mehr als 10 pro 1 cm³ Pulver beträgt, besteht die Neigung, daß die aus einem solchen Siliciumnitridpulver hergestellten Keramik-Heizeinrichtungen schwankende Strom-Spannungs-Charakteristika aufweisen und es kann schwierig sein, Teile mit einer konstanten Qualität und hohen Zuverlässigkeit herzustellen. The silicon nitride powder according to the invention preferably has a content of Metal impurities of 500 ppm or less, especially 200 ppm or less, and the number of foreign metal particles with one Diameters of 30 µm or more contained in the silicon nitride powder are preferably 10 or less, especially 5 or less per 1 cm³ powder. If the content of metal impurities in the powder more is more than 500 ppm or if the number of foreign metal particles is more than Is 10 per 1 cm³ of powder, there is a tendency that from such Silicon nitride powder manufactured ceramic heaters fluctuating Have current-voltage characteristics and parts can be difficult with a constant quality and high reliability.
Der α-Phasen-Gehalt des erfindungsgemäßen Siliciumnitridpulvers kann aus einem Röntgenpulverbeugungs-Diagramm desselben durch Rietveld-Analyse (wie beispielsweise in F. Izumi, M. Mitomo und Y. Bando, "Journal of Materials Science", Band 19, S. 3115-3120 (1984) beschrieben) bestimmt werden. Ob gleich die Gehalte an den Nebenkomponenten, die in einer Menge von 5% oder weniger darin enthalten sind, bisher schwierig genau zu bestimmen war unter Anwendung konventioneller Röntgenpulverbeugungsverfahren, ist es durch die Rietveld-Analyse möglich, den Gehalt an einer geringen Menge ei ner Kristallphase genau zu bestimmen.The α-phase content of the silicon nitride powder according to the invention can be from an X-ray powder diffraction diagram of the same by Rietveld analysis (such as in F. Izumi, M. Mitomo and Y. Bando, "Journal of Materials Science ", Volume 19, pp. 3115-3120 (1984)). Whether the contents of the secondary components, which in an amount of 5% or less are included, has been difficult to pinpoint using conventional X-ray powder diffraction techniques, it is possible through the Rietveld analysis, the content of a small amount ner crystal phase to determine exactly.
Die Teilchengrößenverteilung des erfindungsgemäßen Siliciumnitridpulvers kann nach dem Laserlicht-Streuungs/Beugungs-Verfahren bestimmt werden. Zum Dispergieren einer Probe wird ein Ultraschall-Homogenisator verwendet und die Messung wird bei einem Brechungsindex von 2,02 durchgeführt.The particle size distribution of the silicon nitride powder according to the invention can be determined using the laser light scattering / diffraction method. An ultrasonic homogenizer is used to disperse a sample and the measurement is made at a refractive index of 2.02.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Siliciumnitridpulvers können ver schiedene Verfahren angewendet werden, beispielsweise die direkte Nitrie rung von metallischem Siliciumpulver, die carbothermische Reduktion und Ni trierung eines Siliciumdioxidpulvers und das Imid-Zersetzungs-Verfahren. Un ter diesen am besten geeignet ist das Imid-Zersetzungs-Verfahren, weil das nach diesem Verfahren hergestellt Siliciumnitridpulver innerhalb eines breiten Bereiches von Pulvereigenschaften, z. B. in bezug auf die Teilchengrößenver teilung, die Reinheit und den Anteil an kristalliner Phase, reguliert (eingestellt) werden kann.To produce the silicon nitride powder according to the invention, ver different methods are used, for example the direct nitrie tion of metallic silicon powder, carbothermal reduction and Ni tration of a silicon dioxide powder and the imide decomposition process. Un Of these, the imide decomposition process is the most suitable because the Silicon nitride powder produced by this process within a wide range Range of powder properties, e.g. B. in relation to the particle size ver division, the purity and the proportion of crystalline phase, regulated (adjusted) can be.
Bei dem Imid-Zersetzungs-Verfahren werden ein Pulver aus Stickstoff enthal tenden Silan-Verbindungen, wie Siliciumdiimid (Si(NH)₂), Siliciumtetraamid (Si(NH₂)₄) und Siliciumstickstoffimid (Si₂N₂NH), die Produkte der Umsetzung eines Halogensiliciums mit Ammoniak sind, und/oder ein Pulver aus amor phem Siliciumnitrid, das durch Pyrolyse dieser Stickstoff enthaltenden Silan- Verbindungen erhalten wird, so eingestellt, daß sie die vorgeschriebene scheinbare Schüttdichte oder scheinbare Dichte aufweisen, und sie werden durch Calcinieren unter vorgegebenen Bedingungen (beispielsweise des Temperatursteigerungsprogramms und des Stickstoffpartialdruckes der Calci nierungsatmosphäre) kristallisiert. Auf diese Weise kann ein Siliciumnitrid- Pulver mit den oben angegebenen Pulvereigenschaften erhalten werden.The imide decomposition process contains a powder of nitrogen tendency silane compounds, such as silicon diimide (Si (NH) ₂), silicon tetraamide (Si (NH₂) ₄) and silicon nitrogen imide (Si₂N₂NH), the products of the implementation of a halogen silicon with ammonia, and / or a powder of amor phem silicon nitride, which by pyrolysis of this nitrogen-containing silane Connections are obtained so that they are the prescribed have apparent bulk density or apparent density and they will by calcining under predetermined conditions (e.g. the Temperature increase program and the nitrogen partial pressure of the calci nation atmosphere) crystallized. In this way, a silicon nitride Powder with the powder properties specified above can be obtained.
Das erfindungsgemäße Siliciumnitridpulver kann insbesondere erhalten wer den durch Calcinieren eines Stickstoff enthaltenden Silanverbindungs-Pulvers und/oder eines amorphen Siliciumnitrid-Pulvers (Ausgangsmaterial-Pulver), die jeweils eine scheinbare Schüttdichte oder eine scheinbare Dichte von 0,15 g/cm³ oder weniger aufweisen, durch Erhitzen des Pulvers in einer Stickstoff enthaltenden Inertgas-Atmosphäre mit einem Stickstoff-Partialdruck von 0,03 Mpa (0,3 atm) oder mehr bis auf eine Temperatur von 1450°C oder mehr und weniger als 1800°C, während gleichzeitig die Erhitzungsgeschwindigkeit auf 40°C/h oder weniger eingestellt wird innerhalb des Temperaturbereiches ab der Temperatur, bei der die Kristallinität des Pulvers 1% erreicht, bis zu der Temperatur, bei der die Kristallinität des Pulvers 10% erreicht.The silicon nitride powder according to the invention can be obtained in particular by anyone by calcining a nitrogen-containing silane compound powder and / or an amorphous silicon nitride powder (starting material powder), each with an apparent bulk density or an apparent density of 0.15 g / cm³ or less by heating the powder in a nitrogen containing inert gas atmosphere with a nitrogen partial pressure of 0.03 Mpa (0.3 atm) or more up to a temperature of 1450 ° C or more and less than 1800 ° C while keeping the heating rate up 40 ° C / h or less is set within the temperature range the temperature at which the crystallinity of the powder reaches 1%, up to that Temperature at which the crystallinity of the powder reaches 10%.
Wenn ein Ausgangsmaterial-Pulver mit einer scheinbaren Schüttdichte oder einer scheinbaren Dichte von mehr als 0,15 g/cm³ verwendet wird, nimmt der Mengenanteil an feinen Teilchen (beispielsweise der Gewichtsgehalt an feinen Teilchen mit einem Durchmesser von 2 µm oder weniger) in den Teilchen, die beim Calcinieren erhalten werden, zu, so daß die Ziele der vorliegenden Erfin dung nicht erreicht werden können. Wenn eine Erhitzungsgeschwindigkeit von mehr als 40°C/h innerhalb des Bereiches von der Temperatur, bei der die Kri stallinität des Pulvers 1% erreicht, bis zu der Temperatur, bei der die Kri stallinität des Pulvers 10% erreicht, angewendet wird, steigt der Gewichtsge halt an feinen Teilchen mit einem Durchmesser von 2 µm oder weniger. Wenn die Erhitzungsgeschwindigkeit in diesem Temperaturbereich auf 50°C/h oder mehr erhöht wird, nimmt der Mengenanteil an nadelförmigen Kristallen abrupt zu. If a raw material powder with an apparent bulk density or an apparent density of more than 0.15 g / cm³ is used, the Amount of fine particles (for example the weight content of fine Particles with a diameter of 2 µm or less) in the particles which obtained during calcination, so that the objectives of the present inven cannot be reached. If a heating rate of more than 40 ° C / h within the range of the temperature at which the Kri Stability of the powder reached 1% up to the temperature at which the crystals stallity of the powder reached 10%, the weight increases holds on fine particles with a diameter of 2 µm or less. If the heating rate in this temperature range to 50 ° C / h or is increased, the amount of acicular crystals abruptly decreases to.
Die Temperatur, bei der die Kristallinität des Pulvers 1% erreicht, und die Temperatur, bei der die Kristallinität des Pulvers 10% erreicht, variieren in Abhängigkeit von der Vorbehandlung des Stickstoff enthaltenden Silanverbin dungs-Pulvers und/oder des amorphen Siliciumnitridpulvers. So beträgt bei spielsweise im Falle eines amorphen Siliciumnitridpulvers mit einer spezifi schen Oberflächengröße von 400 m²/g die Temperatur, bei der die Kristallinität dieses Siliciumnitrids 1% erreicht, 1300°C und die Temperatur, bei der die Kristallinität desselben 10% erreicht, beträgt 1350°C.The temperature at which the crystallinity of the powder reaches 1% and the Temperatures at which the crystallinity of the powder reaches 10% vary in Dependence on the pretreatment of the nitrogen-containing silane compound Formation powder and / or the amorphous silicon nitride powder. So at for example in the case of an amorphous silicon nitride powder with a specifi surface area of 400 m² / g the temperature at which the crystallinity this silicon nitride reaches 1%, 1300 ° C and the temperature at which the Crystallinity of the same 10% is 1350 ° C.
Im allgemeinen wird ein Vorversuch unter Anwendung einer vorgegebenen Erhitzungsgeschwindigkeit durchgeführt, um die Temperaturen zu prüfen, bei denen die Kristallinität 1% bzw. 10% erreicht, bevor ein Erhitzungsprogramm zur Durchführung der Calcinierung festgelegt wird. Das heißt, das Erhitzungs programm kann in der Weise festgelegt werden, daß das Ausgangsmaterial- Pulver zuerst schnell erhitzt wird auf eine Temperatur etwas unterhalb der Temperatur, bei der die Kristallinität 1% erreicht, anschließend mit einer vor gegebenen Erhitzungsgeschwindigkeit innerhalb des Bereiches ab der Tempe ratur, bei der die Kristallinität 1% erreicht, bis zu der Temperatur, bei der die Kristallinität 10% erreicht, erhitzt wird und dann erneut schnell erhitzt wird oberhalb der Temperatur, bei der die Kristallinität 10% erreicht.In general, a preliminary test is carried out using a given Heating rate performed to check the temperatures at which have a crystallinity of 1% or 10% before a heating program is set for performing the calcination. That is, the heating program can be defined in such a way that the raw material Powder is first quickly heated to a temperature slightly below that Temperature at which the crystallinity reaches 1%, then with a pre given heating rate within the range from the temperature at which the crystallinity reaches 1% up to the temperature at which the Crystallinity reached 10%, is heated and then quickly heated again above the temperature at which the crystallinity reaches 10%.
Obgleich das Pulver, das mit einer Geschwindigkeit von 40°C/h oder weniger innerhalb des Bereiches von der Temperatur, bei der die Kristallinität 1% er reicht, bis zu der Temperatur, bei der die Kristallinität 10% erreicht, erhitzt worden ist, mit einer Geschwindigkeit von mehr als 40°C, bis zu einer maxima len Calcinierungstemperatur erhitzt werden kann, sind Erhitzungsgeschwindig keiten von 300°C/h oder mehr nicht bevorzugt, da derart hohe Erhitzungsge schwindigkeiten zur Bildung einer erhöhten Menge an nadelförmigen Kristallen führt.Although the powder that is at a rate of 40 ° C / h or less within the range of the temperature at which the crystallinity is 1% reaches the temperature at which the crystallinity reaches 10% has been at a speed of more than 40 ° C, up to a maximum Len calcination temperature can be heated, are heating rates speeds of 300 ° C / h or more are not preferred because of such high heating speeds to form an increased amount of acicular crystals leads.
Die maximale Calcinierungstemperatur beträgt 1450°C oder mehr und weniger als 1800°C. Wenn die maximale Calcinierungstemperatur weniger als 1450°C beträgt, weist das resultierende calcinierte Pulver eine verminderte Kristallini tät auf und enthält restliches amorphes Siliciumnitrid. Obgleich maximale Calcinierungstemperaturen von nicht weniger als 1800°C angewendet werden können, bringen derart hohe Temperaturen keinen speziellen Effekt mit sich und führen nur zu einem unnötigen Energieverbrauch.The maximum calcination temperature is 1450 ° C or more and less than 1800 ° C. When the maximum calcination temperature is less than 1450 ° C the resulting calcined powder has a reduced crystallinity and contains residual amorphous silicon nitride. Although maximum Calcination temperatures of not less than 1800 ° C can be applied such high temperatures have no special effect and only lead to unnecessary energy consumption.
Der Stickstoffpartialdruck in der Calcinierungsatmosphäre beträgt 0,03 MPa (0,3 atm) oder mehr, vorzugsweise 0,03 bis 10,0 MPa (0,3-100 atm). Stick stoffpartialdrucke von weniger als 0,03 MPa (0,3 atm) führen zu einem erhöh ten Gewichtsgehalt an feinen Teilchen mit einem Durchmesser von 2 µm oder weniger. Je höher der Stickstoffpartialdruck ist, um so stärker ist die Neigung, daß der durchschnittliche Teilchendurchmesser des erhaltenen Pulvers zu nimmt. Wenn jedoch der Druck der Calcinierungsatmosphäre steigt erhöht der in einer geringen Menge in dem Beschickungsgas enthaltene Sauerstoff den Sauerstoffpartialdruck und der Sauerstoffgehalt des erhaltenen Pulvers steigt dementsprechend. Deshalb beträgt die obere Grenze des Stickstoffpar tialdrucks vorzugsweise 10,0 MPa (100 atm). Obgleich die Calcinierung in der Regel in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt wird, kann auch ein Gemisch aus Stickstoffgas und einem oder mehreren anderen Inertgasen einschließlich Helium und Argon verwendet werden.The nitrogen partial pressure in the calcining atmosphere is 0.03 MPa (0.3 atm) or more, preferably 0.03 to 10.0 MPa (0.3-100 atm). Stick partial pressures of less than 0.03 MPa (0.3 atm) lead to an increase th weight content of fine particles with a diameter of 2 microns or fewer. The higher the partial pressure of nitrogen, the greater the tendency that the average particle diameter of the powder obtained increases takes. However, when the pressure of the calcining atmosphere increases, the pressure increases oxygen contained in a small amount in the feed gas Partial oxygen pressure and the oxygen content of the powder obtained increases accordingly. Therefore the upper limit of the nitrogen par tial pressure preferably 10.0 MPa (100 atm). Although the calcination in the Usually carried out in a nitrogen atmosphere, a mixture can also nitrogen gas and one or more other inert gases including Helium and argon are used.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele und Ver gleichsbeispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.The present invention is illustrated by the following examples and ver The same examples are explained in more detail, but are not limited to them.
Die Luft im Innern eines vertikalen Reaktors, der auf -20°C abgekühlt worden war und einen Durchmesser von 30 cm und eine Höhe von 45 cm hatte, wurde durch Stickstoffgas ersetzt. Dann wurden flüssiges Ammoniak und Toluol in den Reaktor eingeführt, in dem das flüssige Ammoniak und das Toluol sich voneinander trennten wurden unter Bildung einer oberen Ammoniakschicht und einer unteren Toluolschicht. Eine Halogensilan-Toluol-Lösung, die vorher hergestellt worden war durch Mischen von Toluol und Siliciumtetrachlorid in einem Volumenverhältnis von 3/1, wurde durch ein Rohr in die untere Schicht eingeführt, die vorsichtig und kontinuierlich gerührt wurde. Beim Einführen der Toluollösung fiel um die Grenzfläche zwischen der oberen und unteren Schicht herum ein weißes Reaktionsprodukt aus.The air inside a vertical reactor that has been cooled to -20 ° C and had a diameter of 30 cm and a height of 45 cm replaced by nitrogen gas. Then liquid ammonia and toluene were added introduced the reactor in which the liquid ammonia and the toluene were separated from each other to form an upper ammonia layer and a lower toluene layer. A halosilane toluene solution previously was made by mixing toluene and silicon tetrachloride in a volume ratio of 3/1, was through a pipe into the bottom layer introduced, which was stirred gently and continuously. When introducing the Toluene solution fell around the interface between the top and bottom layers around a white reaction product.
Nach Beendigung der Reaktion wurde die Reaktionsmischung in einen Filtrati onsbehälter überführt, in dem das Reaktionsprodukt durch Filtrieren abge trennt wurde. Das Reaktionsprodukt wurde mit flüssigem Ammoniak 4 mal por tionsweise gewaschen, wobei man gereinigtes Siliciumdiimid erhielt.After the reaction was completed, the reaction mixture was poured into a filtrate transferred to the container in which the reaction product is removed by filtration was separated. The reaction product was pored 4 times with liquid ammonia washed in portions to obtain purified silicon diimide.
Das erhaltene Siliciumdiimid wurde bei verschiedenen Temperaturen in einer Stickstoffatmosphäre pyrolysiert, wobei man Reaktionszwischenprodukte er hielt, die umfaßten Si₃N₂(NH)₃, Si₂N₂NH und amorphes Siliciumnitrid. Außer dem wurde eine Mischung aus Siliciumdiimid und Ammoniumchlorid pyroly siert, wobei man ein Chlorimid erhielt (Si₂N₃H₂Cl).The silicon diimide obtained was at different temperatures in one Pyrolysed nitrogen atmosphere, whereby he reaction intermediates held, the included Si₃N₂ (NH) ₃, Si₂N₂NH and amorphous silicon nitride. Except which was a mixture of silicon diimide and ammonium chloride pyroly Siert, whereby a chlorimide was obtained (Si₂N₃H₂Cl).
Anschließend wurden diese Reaktionszwischenprodukte in Graphit-Tiegel ein geführt und unter den in der Tabelle I angegebenen Bedingungen calciniert.These reaction intermediates were then placed in graphite crucibles performed and calcined under the conditions given in Table I.
Die scheinbare Schüttdichte oder die scheinbare Dichte nahm zu in der Rei henfolge Siliciumdiimid < Si₃N₂(NH)₃ < Si₂N₂NH < amorphes Siliciumnitrid. In den Vergleichsbeispielen wurde ein mit dem amorphen Siliciumnitrid-Pulver gefüllter Tiegel leicht geklopft, um die scheinbare Schüttdichte oder die scheinbare Dichte des Pulvers zu erhöhen, bevor das Pulver calciniert wurde.The apparent bulk density or apparent density increased in the row order silicon diimide <Si₃N₂ (NH) ₃ <Si₂N₂NH <amorphous silicon nitride. In The comparative examples were made with the amorphous silicon nitride powder filled crucible lightly tapped to the apparent bulk density or the increase the apparent density of the powder before the powder has been calcined.
Die Eigenschaften der so erhaltenen Pulver sind in den Tabellen I und II angegeben. The properties of the powders thus obtained are given in Tables I and II.
Fußnote zur Tabelle I:
AmSN: amorphes Siliciumnitrid
NI: Si₂N₂NH
MI: Si₃N₂(NH)₃
DI: Si₃(NH)₂
Cl: Si₂N₃H₂Cl
T₁: Temperatur, bei der die Kristallinität 1% erreicht
T₂: Temperatur, bei der die Kristallinität 10% erreichtFootnote to Table I:
AmSN: amorphous silicon nitride
NI: Si₂N₂NH
MI: Si₃N₂ (NH) ₃
DI: Si₃ (NH) ₂
Cl: Si₂N₃H₂Cl
T₁: temperature at which the crystallinity reaches 1%
T₂: temperature at which the crystallinity reaches 10%
Unter Anwendung der folgenden Bedingungen wurde ein Siliciumnitridpulver nach dem Direktnitrier-Verfahren hergestellt.A silicon nitride powder was obtained using the following conditions manufactured using the direct nitriding process.
Sauerstoff-Konzentration im Nitrierofen: 0,005 Vol.-%
Erhitzungsgeschwindigkeit (von 1150 auf 1450°C): 8°C/h
Wärmebehandlung des nitrierten Barrens: 1550°C-4 h
Dauer der Attritor-Pulverisierung: 0,5 hOxygen concentration in the nitriding furnace: 0.005 vol .-%
Heating rate (from 1150 to 1450 ° C): 8 ° C / h
Heat treatment of the nitrided ingot: 1550 ° C-4 h
Duration of attritor pulverization: 0.5 h
Das durch Pulverisieren des Barrens mit einem Attritor erhaltene Siliciumni tridpulver wurde klassiert, um die 50 µm-Teilchen und die gröberen Teilchen zu entfernen. Die Eigenschaften des erhaltenen Pulvers sind in der Tabelle II angegeben.The silicon ni obtained by pulverizing the ingot with an attritor trid powder was classified around the 50 µm particles and the coarser particles to remove. The properties of the powder obtained are in Table II specified.
Jedem der in den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Sili ciumnitridpulver wurden 5 Gew.-% Lithiumcitrat zugegeben. Aus diesen Mi schungen wurden aufgeschlämmte Schleifmaterialien mit einer Schleifkorn- Konzentration von 20 Gew.-% hergestellt und in bezug auf die Polierwirkung einer Glasscheibe geprüft. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle III angegeben.Any of the sili obtained in the above examples and comparative examples cium nitride powder, 5% by weight of lithium citrate was added. From these Wed slurried abrasive materials with an abrasive grain Concentration of 20 wt .-% produced and in relation to the polishing effect a glass pane checked. The results obtained are shown in Table III specified.
Der Poliertest wurde durchgeführt unter Verwendung einer Testvorrichtung für Aluminiumscheiben-Substrate unter den folgenden Bedingungen. The polishing test was carried out using a test device for Aluminum disc substrates under the following conditions.
Poliervorrichtung: zweiseitige Poliervorrichtung
Poliertuch: Surfin 200 (synthetisches Veloursleder-Tuch)
Aufschlämmungs-Zuführungsrate: 200 cm³/min
Polierdruck: 200 g/cm²
Drehgeschwindigkeit der unteren Platte: 60 UpMPolishing device: two-sided polishing device
Polishing cloth: Surfin 200 (synthetic suede cloth)
Slurry feed rate: 200 cc / min
Polishing pressure: 200 g / cm²
Bottom plate rotation speed: 60 rpm
Der Poliereffekt wurde bewertet anhand des Polierwirkungsgrades und der Oberflächendefekte.The polishing effect was evaluated on the basis of the polishing efficiency and the Surface defects.
Die Gewichtsabnahme jeder Probe, die poliert wurde, wurde bestimmt und in eine Dickenänderung pro Minute umgewandelt, die als Maß für den Polierwir kungsgrad verwendet wurde.The weight loss of each sample that was polished was determined and in a change in thickness per minute, which is used as a measure of the polishing degree of efficiency was used.
Die Oberfläche jeder polierten Probe wurde mit einem Oberflächenstruktur- Meßinstrument und einem optischen Mikroskop geprüft zur Bestimmung von schädlichen Fehlern und Defekten.The surface of each polished sample was Measuring instrument and an optical microscope tested for the determination of harmful errors and defects.
Eine Pulvermischung, bestehend hauptsächlich aus einem Siliciumnitridpulver (ESP-Qualität: hergestellt von der Firma Ube Industries, Ltd.), Yttriumoxid und Aluminiumoxid, wurde zu einer ebenen Platte geformt. Auf die Oberfläche des Formkörpers wurde durch Siebdrucken eine Paste für ein Widerstandsheiz element, bestehend hauptsächlich aus Wolfram, dem in jedem der obigen Bei spiele und Vergleichsbeispiele erhaltenen Siliciumnitridpulver und Yttriumoxid, dick aufgetragen unter Bildung eines U-förmigen Widerstandsheizmusters. A powder mixture consisting mainly of a silicon nitride powder (ESP quality: manufactured by Ube Industries, Ltd.), yttrium oxide and Alumina, was formed into a flat plate. On the surface of the Shaped body was a paste for resistance heating by screen printing element consisting mainly of tungsten, which in each of the above games and comparative examples obtained silicon nitride powder and yttrium oxide, applied thickly to form a U-shaped resistance heating pattern.
Nachdem das Widerstandsheizmuster getrocknet und verfestigt worden war, wurde die Fläche des Querschnitts des wirksamen Heizelementteils mit einem elektronischen Mikrometer gemessen, um das Widerstandsheizmuster so ein zustellen, daß die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Fläche des Querschnitts innerhalb 10% der durchschnittlichen Fläche des Querschnitts lag.After the resistance heating pattern was dried and solidified, was the area of the cross section of the effective heating element part with a electronic micrometer measured so the resistance heating pattern deliver the difference between the maximum value and the minimum value the area of the cross section within 10% of the average area of the Cross section.
Auf den ebenen Formkörper auf Siliciumnitrid-Basis, der das Widerstands heizmuster trug, wurde ein ebener Formkörper auf Siliciumnitrid-Basis mit der gleichen Zusammensetzung aufgebracht. Die Anordnung wurde unter Anwen dung des Warmpreßverfahrens bei einem Druck von 20 bis 50 MPa (200-500 kg/cm²) und bei einer Temperatur von 1550 bis 1800°C gesintert zur Herstel lung eines Widerstandsheizelements. Beide Enden des erhaltenen Wider standsheizelements wurden geschliffen zur Bildung freiliegender Anschlußtei le, die mit einer metallisierten Schicht überzogen wurden. Dann wurde ein An schlußdraht an jedem Anschlußteil befestigt zur Herstellung einer Keramik- Heizeinrichtung.On the flat molded body based on silicon nitride, which is the resistance heating pattern, a flat shaped body based on silicon nitride was used same composition applied. The arrangement was under application of the hot pressing process at a pressure of 20 to 50 MPa (200-500 kg / cm²) and sintered at a temperature of 1550 to 1800 ° C to manufacture development of a resistance heating element. Both ends of the received counter auxiliary heating elements were ground to form exposed connecting parts oils coated with a metallized layer. Then an on end wire attached to each connector to produce a ceramic Heating device.
Es wurden 10 Keramik-Heizeinrichtungen unter den gleichen Bedingungen hergestellt und in bezug auf Schwankungen hinsichtlich des anfänglichen elektrischen spezifischen Widerstandes geprüft.There were 10 ceramic heaters under the same conditions manufactured and with respect to variations in the initial electrical resistivity tested.
Danach wurden die Keramik-Heizeinrichtungen einem Haltbarkeitstest unter worfen, bei dem eine Gleichspannung (35-65 V) 10 s lang angelegt wurde, so daß die Temperatur der Spitze des widerstandserhitzten Teils 10 s nach Be ginn des Anlegens der Gleichspannung 1300°C erreichte, und der widerstand serhitzte Teil wurde dann durch Aufblasen von komprimierter Luft für 20 s zwangsweise abgekühlt und danach erneut durch Anlagen der Spannung auf 1300°C erhitzt. After that, the ceramic heaters were subjected to a durability test with a DC voltage (35-65 V) applied for 10 s, so that the temperature of the tip of the resistance heated part 10 s after Be at the beginning of the application of the DC voltage reached 1300 ° C, and the resistance The heated part was then by blowing compressed air for 20 s forcibly cooled and then again by adding voltage Heated to 1300 ° C.
Nach 2000 der obengenannten Erhitzungs-Abkühlungs-Zyklen wurde der spezifische elektrische Widerstand jeder Keramik-Heizeinrichtung gemessen, um die Änderung des spezifischen Widerstands gegenüber dem Anfangswert zu bestimmen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle III angegeben.After 2000 of the above heating-cooling cycles, the specific electrical resistance measured for each ceramic heater, the change in resistivity from the initial value to determine. The results obtained are given in Table III.
Das erfindungsgemäße Siliciumnitridpulver, das grobe Teilchen mit einer en gen Teilchengrößenverteilung umfaßt, ist geeignet für die Verwendung als Ausgangsmaterial für Schleifkörner und Keramik-Metall-Verbundwerkstoffe.The silicon nitride powder according to the invention, the coarse particle with an en gene particle size distribution is suitable for use as Starting material for abrasive grains and ceramic-metal composites.
Claims (6)
einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 µm oder mehr;
einen Gehalt an feinen Teilchen mit einem Durchmesser von 2 µm oder weni ger von 10 Gew.-% oder weniger;
einen Gehalt an groben Teilchen mit einem Durchmesser von 30 µm oder mehr von 10 Gew.-% oder weniger; und
eine Teilchengrößenverteilungskurve, die ein Verhältnis zwischen dem kumu lativen 10%-Durchmesser und dem kumulativen 90%-Durchmesser von 5 oder weniger aufweist.1. silicon nitride powder, characterized by
an average particle diameter of 5 µm or more;
a content of fine particles with a diameter of 2 µm or less of 10% by weight or less;
a content of coarse particles with a diameter of 30 µm or more of 10% by weight or less; and
a particle size distribution curve having a ratio between the 10% cumulative diameter and the 90% cumulative diameter of 5 or less.
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