JP2012214306A - 導電性セラミックス焼結体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非導電性セラミックスの粗大粒子、微細粒子、及び/または、加熱により非導電性セラミックスを生成する原料を含む混合原料から成形体を得る成形工程、及び、成形体を焼成する焼成工程を具備し、成形工程でドーパントを含む化合物が添加された混合原料から成形体を得ることにより、及び/または、焼成工程をドーパントが存在する雰囲気下で行うことにより、微細粒子及び/または非導電性セラミックス生成原料に由来しドーパントとしてアクセプター及びドナーを含む半導体セラミックスの第一相10と、粗大粒子に由来する非導電性の第二相20とを備える焼結体を製造し、第一相におけるアクセプター及びドナーの濃度により、焼結体の比抵抗値及び比抵抗値の温度依存性を変化させる。
【選択図】図2
Description
「平均粒子径が5μm〜50μmの非導電性セラミックスの粗大粒子と、
平均粒子径が前記粗大粒子の1/5〜1/40である非導電性セラミックスの微細粒子、及び/または、加熱により非導電性セラミックスを生成する非導電性セラミックス生成原料と
を含む混合原料から成形体を得る成形工程、及び、前記成形体を焼成する焼成工程を具備し、
前記成形工程でドーパントを含む化合物が添加された前記混合原料から前記成形体を得ることにより、及び/または、前記焼成工程をドーパントが存在する雰囲気下で行うことにより、前記微細粒子及び/または前記非導電性セラミックス生成原料に由来し、且つ、ドーパントとしてアクセプター及びドナーを含む半導体セラミックスの第一相と、前記粗大粒子に由来する非導電性セラミックスの第二相とを備える焼結体を製造し、
前記第二相に対する前記第一相の割合により、前記焼結体の比抵抗値及び比抵抗値の温度依存性を変化させる」ものである。
平均粒子径が5μm〜50μmの炭化珪素の粗大粒子と、
平均粒子径が粗大粒子の1/5〜1/40である炭化珪素の微細粒子、及び、加熱により炭化珪素質セラミックスを生成する炭化珪素生成原料と
を含む混合原料から成形体を得る成形工程、及び、成形体を焼成する焼成工程を具備し、
成形工程でアルミニウム原料が添加された混合原料から成形体を得ると共に、焼成工程を窒素が存在する非酸化性ガス雰囲気下で1800℃〜2200℃の温度で行うことにより、微細粒子及び炭化珪素生成原料に由来し、且つ、ドーパントとしてアクセプター及びドナーを含む半導体炭化珪素質セラミックスの第一相と、粗大粒子に由来する非導電性炭化珪素の第二相とを備える焼結体を製造し、
第二相に対する第一相の割合により、焼結体の比抵抗値及び比抵抗値の温度依存性を変化させると共に、
第一相におけるアルミニウム及び窒素の濃度により、焼結体の比抵抗値及び比抵抗値の温度依存性を変化させるものである。
<X線回折>
粉末X線回折装置(リガク製、RINT2000)を使用し、電圧40kV、電流100mA、スキャン速度2θについて1.2度/minの条件で測定した。
<元素分析>
焼結体から角柱状の試験片を切り出し、樹脂に埋設した状態で表面を研磨した。研磨された試料面について、電子プローブマイクロアナライザ(日本電子製、JXA8530F)を用いて、元素分析(面分析)を行った。
<比抵抗値>
試料の長軸方向の両端それぞれにおいて、側周面に沿って10mm幅に銀ペーストを焼き付け、一対の電極とした。一対の電極間の距離は80mmとした。この一対の電極間に電圧を印加し、テスターで電気抵抗を測定して比抵抗値を算出した。比抵抗値の測定は、試料を室温から約500℃まで昇温しながら行った。
<三点曲げ強度>
JIS R1601に準拠し、支点間距離40mm、クロスヘッドスピード0.5mm/minの条件で、室温における三点曲げ強度を測定した。
11 ドーパント高濃度相(第一相)
12 ドーパント低濃度相(第一相)
20 第二相
Claims (5)
- 平均粒子径が5μm〜50μmの非導電性セラミックスの粗大粒子と、
平均粒子径が前記粗大粒子の1/5〜1/40である非導電性セラミックスの微細粒子、及び/または、加熱により非導電性セラミックスを生成する非導電性セラミックス生成原料と
を含む混合原料から成形体を得る成形工程、及び、前記成形体を焼成する焼成工程を具備し、
前記成形工程でドーパントを含む化合物が添加された前記混合原料から前記成形体を得ることにより、及び/または、前記焼成工程をドーパントが存在する雰囲気下で行うことにより、前記微細粒子及び/または前記非導電性セラミックス生成原料に由来し、且つ、ドーパントとしてアクセプター及びドナーを含む半導体セラミックスの第一相と、前記粗大粒子に由来する非導電性セラミックスの第二相とを備える焼結体を製造し、
前記第二相に対する前記第一相の割合により、前記焼結体の比抵抗値及び比抵抗値の温度依存性を変化させる
ことを特徴とする導電性セラミックス焼結体の製造方法。 - 前記第一相におけるアクセプター及びドナーの濃度により、前記焼結体の比抵抗値及び比抵抗値の温度依存性を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の導電性セラミックス焼結体の製造方法。 - 前記混合原料は、前記微細粒子及び前記非導電性セラミックス生成原料を含む
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の導電性セラミックス焼結体の製造方法。 - 前記微細粒子は炭化珪素であると共に、
前記非導電性セラミックス生成原料は、炭化珪素を生成する珪素源及び炭素源からなり、炭素に対する珪素のモル比が0.5〜1.5である炭化珪素生成原料であり、
前記成形工程でアルミニウム原料が添加された前記混合原料から前記成形体を得ると共に、前記焼成工程を窒素が存在する非酸化性ガス雰囲気下で1800℃〜2200℃の温度で行うことにより、前記微細粒子及び前記炭化珪素生成原料に由来し、且つ、ドーパントとしてアルミニウム及び窒素を含む半導体炭化珪素質セラミックスの第一相と、前記粗大粒子に由来する非導電性セラミックスの第二相とを備える焼結体を製造する
ことを特徴とする請求項3に記載の導電性セラミックス焼結体の製造方法。 - 前記粗大粒子はドーパントを含まない炭化珪素である
ことを特徴とする請求項4に記載の導電性セラミックス焼結体の製造方法。
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