JP2012144389A - SiC/Si複合材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】SiC粒子の間にSiが充填された構造を有するSiC/Si複合材料において、SiC粒子が、粒度が異なる粗粉及び微粉により構成され、SiCの充填率が、86〜94体積%となるようにする。この場合、SiC粒子の結晶相は、粗粉においてはα相のみであり、微粉においてはβ相のみであるか又はβ相及びα相が混在しており、α相及びβ相の結晶の含有率をそれぞれα体積%及びβ体積%とすれば、64≦β/(100−α)≦86が成立する。
【選択図】なし
Description
[実施例1]
平均粒径が208μmのα−SiC及び平均粒径が18μmのα−SiCを65:35の配合比で混合したSiC粉末に対して、脱脂後の不揮発分が50%であるフェノール樹脂と、平均粒径が6μmのカーボンビーズとを、フェノール樹脂の含有量が8wt%、カーボンビーズの含有量が7wt%となるように混合し、原料粉末を作製した。
フェノール樹脂及びカーボンビーズの添加量をそれぞれ、実施例2〜19の「フェノール樹脂」、及び「カーボンビーズ」の欄に示す各値とした以外は、実施例1の場合と同様にして、SiC/Si複合材料を取得し、β/(100−α)を算出し、Siスポットの平均直径、ヤング率及び熱伝導率を測定した。この結果を、実施例1の場合と同様にして、表1の実施例2〜19の欄に示す。
SiC粉末として、平均粒径が88μmのα−SiC及び平均粒径が13μmのα−SiCを70:30の配合比で混合したものを用い、フェノール樹脂及びカーボンビーズの添加量をそれぞれ、実施例20及び21の「フェノール樹脂」及び「カーボンビーズ」欄に示す各値としたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、SiC/Si複合材料を取得し、β/(100−α)を算出し、Siスポットの平均直径、ヤング率及び熱伝導率を測定した。この結果を、実施例1の場合と同様にして、表1の実施例20及び21の欄に示す。
SiC粉末として、平均粒径が60μmのα−SiC及び平均粒径が9μmのα−SiCを70:30の配合比で混合したものを用い、フェノール樹脂及びカーボンビーズの添加量をそれぞれ、実施例22及び23の「フェノール樹脂」及び「カーボンビーズ」欄に示す各値としたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、SiC/Si複合材料を取得し、β/(100−α)を算出し、Siスポットの平均直径、ヤング率及び熱伝導率を測定した。この結果を、実施例1の場合と同様にして、表1の実施例22及び23の欄に示す。
SiC粉末として平均粒径が208μm、88μm、60μmのα−SiCを単粒で用いて、フェノール樹脂及びカーボンビーズの添加量をそれぞれ、実施例24〜26の「フェノール樹脂」及び「カーボンビーズ」欄に示す各値としたこと以外は、実施例1の場合と同様にして、SiC/Si複合材料を取得し、β/(100−α)を算出し、Siスポットの平均直径、ヤング率及び熱伝導率を測定した。この結果を、実施例1の場合と同様にして、表1の実施例24〜26の欄に示す。
使用したα−SiCの粒径と配合比、フェノール樹脂及びカーボンビーズの添加量をそれぞれ、表2の比較例1〜10の「α−SiC 粒径」、「α−SiC 配合比」、「フェノール樹脂」、「カーボンビーズ」の欄に示す各値としてプリフォームを形成したこと以外は、実施例1の場合と同様にしてSiC/Si複合材料を取得し、β/(100−α)を算出し、Siスポットの平均直径、ヤング率及び熱伝導率を測定した。この結果を、表2の比較例1〜10の欄に示す。
Claims (4)
- SiC粒子の間にSiが充填された構造を有するSiC/Si複合材料であって、SiC粒子は粒度が異なる粗粉及び微粉により構成され、SiCの充填率が86〜94体積%であることを特徴とするSiC/Si複合材料。
- 前記SiC粒子の結晶相は、前記粗粉においてはα相のみであり、前記微粉においてはβ相のみであるか又はβ相及びα相が混在しており、該α相及びβ相の結晶の含有率をそれぞれα体積%及びβ体積%とすれば、64≦β/(100−α)≦86が成立することを特徴とする請求項1に記載のSiC/Si複合材料。
- 断面組織におけるSiスポットの平均直径が1〜20μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載のSiC/Si複合材料。
- ヤング率が380〜413GPaであり、かつ熱伝導率が190〜214W/m・Kであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のSiC/Si複合材料。
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