JP2934278B2 - 炭化けい素系導電性セラミックス - Google Patents
炭化けい素系導電性セラミックスInfo
- Publication number
- JP2934278B2 JP2934278B2 JP2109390A JP10939090A JP2934278B2 JP 2934278 B2 JP2934278 B2 JP 2934278B2 JP 2109390 A JP2109390 A JP 2109390A JP 10939090 A JP10939090 A JP 10939090A JP 2934278 B2 JP2934278 B2 JP 2934278B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- weight
- parts
- ceramics
- conductive ceramics
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 27
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 26
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims description 23
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 4
- QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo]=O QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- -1 In particular Substances 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000012258 stirred mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、炭化けい素系導電性セラミックスに係り、
特に電気抵抗が低く炭酸化性にすぐれ、かつ機械的強度
が高く各種構造材料としても有用なセラミック複合体
る。
特に電気抵抗が低く炭酸化性にすぐれ、かつ機械的強度
が高く各種構造材料としても有用なセラミック複合体
る。
（従来の技術） 近年、耐熱、耐薬品性にすぐれ、かつ機械的強度の高
い構造材料として、炭化けい素（シリコンカーバイド）
を主体とするセラミックスが注目され、また各分野で使
用されつつある。
い構造材料として、炭化けい素（シリコンカーバイド）
を主体とするセラミックスが注目され、また各分野で使
用されつつある。
一方、前記炭化けい素系セラミックスの耐熱、耐薬品
性、高い機械的強度など利用しながら導電性材料として
の応用も試みられている。そして、このような炭化けい
素系セラミックスに導電性を付与する手段として、たと
えばTi、Zrのような周期律表IV a族元素、あるいはＶ、
NbのようなV a族元素の炭化物、窒化物およびホウ化物
などを添加する方法が行われている。
性、高い機械的強度など利用しながら導電性材料として
の応用も試みられている。そして、このような炭化けい
素系セラミックスに導電性を付与する手段として、たと
えばTi、Zrのような周期律表IV a族元素、あるいはＶ、
NbのようなV a族元素の炭化物、窒化物およびホウ化物
などを添加する方法が行われている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、炭化けい素系セラミックスに前記元素
の炭化物、窒化物、ホウ化物などを添加して導電性を高
めるためには、比較的多量（約20重量％以上）に添加し
なければならず、かつこれらの添加化合物は耐酸化性が
低いため、結果的に得られるセラミックスの耐酸化性も
低くなってしまう。したがって、上記炭化物、窒化物、
ホウ化物などを添加して構成した従来の炭化けい素系導
電性セラミックスは、酸素を含む雰囲気中において高温
下での使用には事実上適さないという問題があった。
の炭化物、窒化物、ホウ化物などを添加して導電性を高
めるためには、比較的多量（約20重量％以上）に添加し
なければならず、かつこれらの添加化合物は耐酸化性が
低いため、結果的に得られるセラミックスの耐酸化性も
低くなってしまう。したがって、上記炭化物、窒化物、
ホウ化物などを添加して構成した従来の炭化けい素系導
電性セラミックスは、酸素を含む雰囲気中において高温
下での使用には事実上適さないという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされた
もので、電気抵抗が低くて耐酸化性にすぐれ、かつ高い
機械的強度が確保された炭化けい素系導電性セラミック
スの提供を目的とする。
もので、電気抵抗が低くて耐酸化性にすぐれ、かつ高い
機械的強度が確保された炭化けい素系導電性セラミック
スの提供を目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の炭化けい素系導電性セラミックスは、炭化け
い素45〜95重量部、酸化モリブデン３〜25重量部および
酸化アルミニウム２〜30重量部を含み、不活性ガス雰囲
気下で焼結されて成ることを特徴とする。
い素45〜95重量部、酸化モリブデン３〜25重量部および
酸化アルミニウム２〜30重量部を含み、不活性ガス雰囲
気下で焼結されて成ることを特徴とする。
すなわち、本発明は高温酸化雰囲気下において安定な
酸化モリブテン、好ましくは二酸化モリブデン（MoO2）
導電性添加剤として用いたことを骨子とする。
酸化モリブテン、好ましくは二酸化モリブデン（MoO2）
導電性添加剤として用いたことを骨子とする。
本発明においては、前記酸化モリブデン組成比が３〜
25重量部に選択される。その理由は、酸化モリブデンの
組成比が３重量部未満であると、導電性を付与する効果
が充分でないため、良好な導電性を有するセラミックス
が得られないからである。一方、組成比が25重量部を超
えると、焼結性が低下し、充分な機械的強度を有するセ
ラミックスが得られないからである。
25重量部に選択される。その理由は、酸化モリブデンの
組成比が３重量部未満であると、導電性を付与する効果
が充分でないため、良好な導電性を有するセラミックス
が得られないからである。一方、組成比が25重量部を超
えると、焼結性が低下し、充分な機械的強度を有するセ
ラミックスが得られないからである。
また、本発明において酸化アルミニウムの組成比は、
以下の理由により２〜30重量部の範囲で選ばれる。すな
わち、酸化アルミニウムの組成比が２重量部未満である
場合も、30重量部を超えた場合も、焼結性が低下し、得
られる炭化けい素系セラミックスの機械的強度が低下し
てしまうためである。
以下の理由により２〜30重量部の範囲で選ばれる。すな
わち、酸化アルミニウムの組成比が２重量部未満である
場合も、30重量部を超えた場合も、焼結性が低下し、得
られる炭化けい素系セラミックスの機械的強度が低下し
てしまうためである。
本発明の炭化けい素系導電性セラミックスは、通常炭
化ケイ素の粉末45〜95重量部と酸化モリブデンの粉末３
〜25重量部と酸化アルミニウム粉末２〜30重量部とを組
成分として含み、不活性ガスの雰囲気中で焼結されて成
るもので、特に1800〜2100℃の温度で焼結されたもの
は、電気抵抗が102Ω−cm以下（室温）と充分良好な導
電性を有している。なお、前記温度範囲外で焼結した場
合、焼結不良や密度および強度が低下する恐れがあり、
構造材料としての使用に適さないこともあるので、焼結
温度は前記程度に選択するのが望ましい。
化ケイ素の粉末45〜95重量部と酸化モリブデンの粉末３
〜25重量部と酸化アルミニウム粉末２〜30重量部とを組
成分として含み、不活性ガスの雰囲気中で焼結されて成
るもので、特に1800〜2100℃の温度で焼結されたもの
は、電気抵抗が102Ω−cm以下（室温）と充分良好な導
電性を有している。なお、前記温度範囲外で焼結した場
合、焼結不良や密度および強度が低下する恐れがあり、
構造材料としての使用に適さないこともあるので、焼結
温度は前記程度に選択するのが望ましい。
一方、酸化アルミニウム成分は、必ずしも出発原料と
して酸化アルミニウム粉末を用いる必要もない。つま
り、アルミニウムアルコキシド、有機酸のアルミニウム
塩などを用い、最終焼結までの過程において適宜な処理
を施すことによって、Al2O3に変換されるようにしても
よい。
して酸化アルミニウム粉末を用いる必要もない。つま
り、アルミニウムアルコキシド、有機酸のアルミニウム
塩などを用い、最終焼結までの過程において適宜な処理
を施すことによって、Al2O3に変換されるようにしても
よい。
（作用） 本発明に係る炭化けい素系導電性セラミックスは、炭
化けい素45〜95重量部、酸化モリブデン粉末３〜25重量
部および酸化アルミニウム２〜30重量部を必須の成分と
して含み、不活性ガス雰囲気中で焼結されて成るセラミ
ックスである。しかして、高温酸化雰囲気中でも安定な
酸化モリブデンを、導電性添加剤として含有しているの
で、本来炭化けい素が有している高い耐酸化性と機械的
強度も何等損なわれることなく、良好な導電性（電機伝
導性）が容易に付与される。
化けい素45〜95重量部、酸化モリブデン粉末３〜25重量
部および酸化アルミニウム２〜30重量部を必須の成分と
して含み、不活性ガス雰囲気中で焼結されて成るセラミ
ックスである。しかして、高温酸化雰囲気中でも安定な
酸化モリブデンを、導電性添加剤として含有しているの
で、本来炭化けい素が有している高い耐酸化性と機械的
強度も何等損なわれることなく、良好な導電性（電機伝
導性）が容易に付与される。
（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１ 平均粒径0.5μｍの炭化けい素粉末84重量部に、平均
粒径２μｍの酸化モリブデン（二酸化モリブデンMoO2）
粉末６重量部と、平均粒径20nmのアルミナゾル10重量部
とを配合し、さらにポリビニルアセテート2.5重量部を
含むアセトン溶液150mlを添加した。次いで、これらを
ポリポットおよび炭化けい素製のボールを用いて24時間
にわたって撹拌混合した。得られた撹拌混合物を乾燥し
溶媒を除去した後、60メッシュのふるいを用いて造粒し
た。
粒径２μｍの酸化モリブデン（二酸化モリブデンMoO2）
粉末６重量部と、平均粒径20nmのアルミナゾル10重量部
とを配合し、さらにポリビニルアセテート2.5重量部を
含むアセトン溶液150mlを添加した。次いで、これらを
ポリポットおよび炭化けい素製のボールを用いて24時間
にわたって撹拌混合した。得られた撹拌混合物を乾燥し
溶媒を除去した後、60メッシュのふるいを用いて造粒し
た。
次に、前記造粒混合物を、金型プレスもしくはラバー
プレスによって、5mm×5mm×60mmの大きさにプレス成形
した後、得られた成形体をグラファイト容器に収容し、
アルゴンガス（不活性ガス）雰囲気中1900℃の温度で加
熱して焼結し、セラミック焼結体を得た。
プレスによって、5mm×5mm×60mmの大きさにプレス成形
した後、得られた成形体をグラファイト容器に収容し、
アルゴンガス（不活性ガス）雰囲気中1900℃の温度で加
熱して焼結し、セラミック焼結体を得た。
上記で得たセラミック焼結体について、相対密度、電
気抵抗、曲げ強さ（室温下における３点げ強さ）および
酸化増量（1200℃空気雰囲気中での160時間後の増量
値）を、それぞれ測定した結果を組成比とともに表−１
に示す。
気抵抗、曲げ強さ（室温下における３点げ強さ）および
酸化増量（1200℃空気雰囲気中での160時間後の増量
値）を、それぞれ測定した結果を組成比とともに表−１
に示す。
実施例２〜５ 表−１に示す組成比で、酸化けい素粉末、酸化モリブ
デン粉末およびアルミナゾルをそれぞれ選択して調製し
た組成物を実施例１の場合と同様の条件づそれぞれ混
合、乾燥、造粒、成形および焼結を行い、セラミック焼
結体（実施例２〜５）を得た。
デン粉末およびアルミナゾルをそれぞれ選択して調製し
た組成物を実施例１の場合と同様の条件づそれぞれ混
合、乾燥、造粒、成形および焼結を行い、セラミック焼
結体（実施例２〜５）を得た。
また、比較のために、炭化けい素粉末、炭化チタン粉
末（平均粒径２μｍ）およびアルミナゾルを、それぞれ
表−１に示す組成比で選択配合したものを、実施例の場
合と同様の条件でそれぞれ混合、乾燥、造粒、成形およ
び焼結を行い、セラミック焼結体（比較例１、２）を得
た。
末（平均粒径２μｍ）およびアルミナゾルを、それぞれ
表−１に示す組成比で選択配合したものを、実施例の場
合と同様の条件でそれぞれ混合、乾燥、造粒、成形およ
び焼結を行い、セラミック焼結体（比較例１、２）を得
た。
上記実施例２〜５および比較例１、２の各セラミック
焼結体について、実施例１の場合と同様に特性を測定し
た結果を表−１に示す。
焼結体について、実施例１の場合と同様に特性を測定し
た結果を表−１に示す。
表−１から明らかなように、導電性添加剤として、酸
化モリブデン粉末が所定の割合で組成分とて含む実施例
の炭化けい素系導電性セラミックスは炭化チタンが添加
された従来の導電性セラミックス（比較例）に比べて、
電気抵抗が低いうえに、酸化増量値が小さく耐酸化性に
すぐれている。
化モリブデン粉末が所定の割合で組成分とて含む実施例
の炭化けい素系導電性セラミックスは炭化チタンが添加
された従来の導電性セラミックス（比較例）に比べて、
電気抵抗が低いうえに、酸化増量値が小さく耐酸化性に
すぐれている。
また、曲げ強さなども比較的高く、すぐれた機械的強
度を備えているため構造的な機能を考慮した導電性材料
としても十分に使用し得る。
度を備えているため構造的な機能を考慮した導電性材料
としても十分に使用し得る。
［発明の効果］ 上記したように、本発明に係る炭化けい素系導電性セ
ラミックスは、耐熱性、耐酸化性にすぐれ、かつ高温酸
化雰囲気中でも安定な酸化モリブデンを、導電性添加剤
成分として３〜25重量部と比較的少量含有している。し
かして、電気比抵抗が102Ω−cm以下と低く良好な導電
性を有するうえに、炭化けい素が本来有しているすぐれ
た耐酸化性も十分に保持されている。
ラミックスは、耐熱性、耐酸化性にすぐれ、かつ高温酸
化雰囲気中でも安定な酸化モリブデンを、導電性添加剤
成分として３〜25重量部と比較的少量含有している。し
かして、電気比抵抗が102Ω−cm以下と低く良好な導電
性を有するうえに、炭化けい素が本来有しているすぐれ
た耐酸化性も十分に保持されている。
また、たとえば常圧焼結によっても、曲げ強さが350M
Pa以上と高強度高靭性を保持している。かくして、本発
明に係る炭化けい素系導電性セラミックスは、耐熱性、
耐酸化性、導電性および高強度靭性などを要求される構
造材料ないし構成部品として適するものといえる。
Pa以上と高強度高靭性を保持している。かくして、本発
明に係る炭化けい素系導電性セラミックスは、耐熱性、
耐酸化性、導電性および高強度靭性などを要求される構
造材料ないし構成部品として適するものといえる。
Claims (1)
- 【請求項１】炭化けい素45〜95重量部、酸化モリブデン
３〜25重量部および酸化アルミニウム２〜30重量部を含
み、不活性ガス雰囲気下で焼結されて成ることを特徴と
する炭化けい素導電性セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109390A JP2934278B2 (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 炭化けい素系導電性セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109390A JP2934278B2 (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 炭化けい素系導電性セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046156A JPH046156A (ja) | 1992-01-10 |
| JP2934278B2 true JP2934278B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=14509026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2109390A Expired - Fee Related JP2934278B2 (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 炭化けい素系導電性セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934278B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109437908B (zh) * | 2018-11-13 | 2021-07-30 | 长沙百川超硬材料工具有限公司 | 一种高热硬性硬质合金及其制备方法 |
| CN116410016B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-08-02 | 深圳市卓尔悦电子科技有限公司 | 陶瓷雾化芯制备方法和应用 |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP2109390A patent/JP2934278B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH046156A (ja) | 1992-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4135938A (en) | High density thermal shock resistant sintered silicon carbide | |
| JP2001163672A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体および半導体製造用部材 | |
| JP2934278B2 (ja) | 炭化けい素系導電性セラミックス | |
| US5082597A (en) | Sintered silicon carbide composite | |
| JPS5849510B2 (ja) | チツカアルミニウムシヨウケツタイノ セイゾウホウホウ | |
| JPH09132460A (ja) | タングステン固溶型二珪化モリブデン複合セラミックス及びその製造方法 | |
| JP2737323B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体の製造方法 | |
| JPH054869A (ja) | 炭化珪素質導電性複合セラミツクス | |
| JP3898346B2 (ja) | 導電性セラミックス材料 | |
| JP3277295B2 (ja) | 高温型炭化珪素質発熱体の製造方法 | |
| JPS623077A (ja) | 窒化けい素質焼結体の製法 | |
| JPH04144964A (ja) | 炭化珪素質導電性複合材料 | |
| JPH01115876A (ja) | 耐酸化性高強度焼結体 | |
| JPH05345673A (ja) | 炭化珪素質導電性複合セラミックス | |
| JP2745062B2 (ja) | 導電性複合セラミックス | |
| JP2639955B2 (ja) | フィルタ等に用いる導電性炭化珪素質焼結多孔体 | |
| JP3918019B2 (ja) | ＳｉＣ−ＭｏＳｉ２ 複合材ヒータ | |
| JP2008069036A (ja) | 導電性窒化ケイ素焼結体とその製造方法 | |
| JP2704194B2 (ja) | 黒色窒化アルミニウム焼結体 | |
| JPS62105961A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造法 | |
| JP2825691B2 (ja) | 窒化アルミニウム質セラミックのバインダー除去方法 | |
| JPH0287494A (ja) | セラミックス発熱体 | |
| JP3240130B2 (ja) | サーミスタ材料およびサーミスタ素子 | |
| JPH05132361A (ja) | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 | |
| JPH0426557A (ja) | 窒化珪素質焼結体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |