JP7240214B2 - Nitride pulverization method - Google Patents

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Description

本発明は、窒化物の粉砕方法に関する。 The present invention relates to a method for pulverizing nitrides.

窒化タンタル、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化ケイ素等の周期表第5族、第13族又は第14族に属する元素の窒化物粉末は半導体原料として使用されており、不純物で汚染されていない高純度のものが求められている。窒化物粉末は、通常窒化物バルクを粉砕して製造されるが、物理的エネルギーや熱エネルギーが加わると雰囲気中の僅かな酸素と反応し、酸化されて窒化物中の酸素量が増加してしまう。実際に、窒化ケイ素や窒化アルミニウムのバルクを粉砕する際に、窒化物中の酸素量が増加したとの報告がある(非特許文献1、2)。 Nitride powders of elements belonging to Group 5, Group 13, or Group 14 of the periodic table, such as tantalum nitride, aluminum nitride, gallium nitride, and silicon nitride, are used as semiconductor raw materials, and are of high purity and are not contaminated with impurities. are sought. Nitride powder is usually produced by pulverizing nitride bulk, but when physical energy or thermal energy is applied, it reacts with a small amount of oxygen in the atmosphere and is oxidized, increasing the amount of oxygen in the nitride. put away. In fact, it has been reported that the amount of oxygen in the nitride increased when bulk silicon nitride or aluminum nitride was pulverized (Non-Patent Documents 1 and 2).

従来、不純物や酸素による汚染を極力抑えた窒化アルミニウムの粉砕方法として、有機重合体からなるポットとジルコニア質ボールを用いて窒化アルミニウムを粉砕する方法が提案されている(特許文献1)。 Conventionally, as a method for pulverizing aluminum nitride in which contamination by impurities and oxygen is suppressed as much as possible, a method of pulverizing aluminum nitride using a pot made of an organic polymer and zirconia balls has been proposed (Patent Document 1).

特開昭61-275111号公報JP-A-61-275111

The Chemical Society of Japan, 2(1989)The Chemical Society of Japan, 2 (1989) J. Soc. Mat. Sci., Japan, 54, 6(2005)J. Soc. Mat. Sci., Japan, 54, 6 (2005)

しかしながら、窒化物粉末を粉砕により製造する際に、酸素の混入を完全に遮断することは難しい。窒化物粉末中に混入した酸素は、半導体に悪影響を与えることから、酸素の混入を可及的に低減した窒化物粉末が求められている。
本発明の課題は、粉砕時の酸素の混入が抑制された、窒化物の粉砕方法を提供することにある。
However, it is difficult to completely block out the inclusion of oxygen when the nitride powder is produced by pulverization. Oxygen mixed in the nitride powder adversely affects semiconductors, so a nitride powder containing as little oxygen as possible is desired.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for pulverizing nitride in which contamination of oxygen during pulverization is suppressed.

本発明者らは、特定の金属化合物からなる酸素吸収剤の存在下で窒化物を粉砕することで、粉砕時の窒化物への酸素の混入が抑えられることを見出した。 The present inventors have found that by pulverizing the nitride in the presence of an oxygen absorbent made of a specific metal compound, the inclusion of oxygen into the nitride during pulverization can be suppressed.

すなわち、本発明は、次の〔1〕~〔6〕を提供するものである。
〔1〕 周期表第5族、第13族及び第14族から選ばれる1又は2以上の元素を有する窒化物を、周期表第1族及び第2族から選ばれる金属の、窒化物、アミド、イミド及び水素化物から選ばれる1種又は2種以上の酸素吸収剤の存在下、粉砕する、窒化物の粉砕方法。
〔2〕 前記窒化物が、窒化タンタル、窒化アルミニウム、窒化インジウム、窒化ガリウム及び窒化ケイ素から選ばれるものである、前記〔1〕記載の窒化物の粉砕方法。
〔3〕 前記酸素吸収剤の使用量が前記窒化物に対して1~30質量%である、前記〔1〕又は〔2〕記載の窒化物の粉砕方法。
〔4〕 ミルを用いて粉砕する、前記〔1〕~〔3〕のいずれか一に記載の窒化物の粉砕方法。
〔5〕 粉砕後、粉砕物を塩酸又は硝酸で洗浄する、前記〔1〕~〔4〕のいずれか一に記載の窒化物の粉砕方法。
〔6〕 粉砕後の窒化物の平均粒子径が30μm以下である、前記〔1〕~〔5〕のいずれか一に記載の窒化物の粉砕方法。
That is, the present invention provides the following [1] to [6].
[1] Nitrides containing one or more elements selected from Groups 5, 13 and 14 of the periodic table, nitrides and amides of metals selected from Groups 1 and 2 of the periodic table A method for pulverizing nitrides, comprising pulverizing in the presence of one or more oxygen absorbents selected from imides and hydrides.
[2] The method for pulverizing nitrides according to [1] above, wherein the nitride is selected from tantalum nitride, aluminum nitride, indium nitride, gallium nitride and silicon nitride.
[3] The method for pulverizing nitride according to [1] or [2], wherein the amount of the oxygen absorbent used is 1 to 30% by mass relative to the nitride.
[4] The method for pulverizing the nitride according to any one of [1] to [3] above, wherein the nitride is pulverized using a mill.
[5] The method for pulverizing nitride according to any one of [1] to [4], wherein after pulverization, the pulverized material is washed with hydrochloric acid or nitric acid.
[6] The method for pulverizing nitride according to any one of [1] to [5] above, wherein the nitride has an average particle size of 30 μm or less after pulverization.

本発明によれば、粉砕時の酸素の混入が抑えられた、窒化物の粉砕方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for pulverizing nitride in which contamination of oxygen during pulverization is suppressed.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の粉砕方法は、周期表第5族、第13族及び第14族から選ばれる1又は2以上の元素を有する窒化物を、周期表第1族及び第2族から選ばれる金属の、窒化物、アミド、イミド及び水素化物から選ばれる1種又は2種以上の酸素吸収剤の存在下、粉砕するものである。
The present invention will be described in detail below.
In the pulverization method of the present invention, a nitride having one or more elements selected from Groups 5, 13 and 14 of the periodic table is obtained from metals selected from Groups 1 and 2 of the periodic table, The material is pulverized in the presence of one or more oxygen absorbents selected from nitrides, amides, imides and hydrides.

(窒化物)
本発明で使用する窒化物は、周期表第5族、第13族及び第14族から選ばれる1又は2以上の元素を有する窒化物である。窒化物は、周期表第5族、第13族及び第14族の元素から合成したものでも、市販品でもよい。なお、窒化物の合成方法は、公知の方法を採用することができる。
(nitride)
The nitride used in the present invention is a nitride containing one or more elements selected from Groups 5, 13 and 14 of the periodic table. Nitrides may be synthesized from elements of groups 5, 13 and 14 of the periodic table, or may be commercially available. A well-known method can be adopted as a method for synthesizing the nitride.

周期表第5族の元素を有する窒化物としては、例えば、窒化バナジウム、窒化ニオブ、窒化タンタルを挙げることができる。
周期表第13族の元素を有する窒化物としては、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、窒化タリウムを挙げることができる。
周期表第14族の元素を有する窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、窒化スズを挙げることができる。
周期表第5族、第13族及び第14族から選ばれる2以上の元素を有する窒化物としては、例えば、窒化インジウムガリウム、窒化インジウムアルミニウム、窒化アルミニウムガリウム、窒化アルミニウムガリウムインジウム、窒化インジウムアルミニウムガリウムを挙げることができる。
中でも、窒化物としては、本発明の効果を享受しやすい点で、窒化タンタル、窒化アルミニウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、窒化ケイ素が好ましい。
Examples of nitrides containing elements of Group 5 of the periodic table include vanadium nitride, niobium nitride, and tantalum nitride.
Examples of nitrides containing elements of Group 13 of the periodic table include boron nitride, aluminum nitride, gallium nitride, indium nitride, and thallium nitride.
Examples of nitrides containing elements of Group 14 of the periodic table include silicon nitride, germanium nitride, and tin nitride.
Examples of nitrides containing two or more elements selected from Groups 5, 13 and 14 of the periodic table include indium gallium nitride, indium aluminum nitride, aluminum gallium nitride, aluminum gallium indium nitride, and indium aluminum gallium nitride. can be mentioned.
Among them, tantalum nitride, aluminum nitride, indium nitride, gallium nitride, and silicon nitride are preferable as the nitride because the effects of the present invention can be easily obtained.

(酸素吸収剤)
酸素吸収剤は、粉砕雰囲気中の極僅かな酸素を吸収し、除去する機能を有する。
酸素吸収剤としては、アルカリ金属窒化物、アルカリ金属アミド、アルカリ金属イミド、アルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属窒化物、アルカリ土類金属アミド、アルカリ土類金属イミド及びアルカリ土類金属水素化物から選ばれる1種又は2種以上を適宜選択して使用することができる。
アルカリ金属窒化物としては、例えば、窒化リチウム(Li3N)、窒化ナトリウム(Na3N)、窒化カリウム(K3N)を挙げることができる。
アルカリ金属アミドとしては、例えば、リチウムアミド(LiNH2)、ナトリウムアミド(NaNH2)、カリウムアミド(KNH2)を挙げることができる。
アルカリ金属イミドとしては、例えば、リチウムイミド(Li2NH)、ナトリウムイミド(Na2NH)、カリウムイミド(K2NH)を挙げることができる。
アルカリ金属水素化物としては、例えば、リチウムハイドライド(LiH)、ナトリウムハイドライド(NaH)、カリウムハイドライド(KH)を挙げることができる。
(oxygen absorbent)
The oxygen absorbent has the function of absorbing and removing very little oxygen in the grinding atmosphere.
Oxygen absorbers include alkali metal nitrides, alkali metal amides, alkali metal imides, alkali metal hydrides, alkaline earth metal nitrides, alkaline earth metal amides, alkaline earth metal imides and alkaline earth metal hydrides. One or two or more selected can be appropriately selected and used.
Examples of alkali metal nitrides include lithium nitride (Li 3 N), sodium nitride (Na 3 N), and potassium nitride (K 3 N).
Examples of alkali metal amides include lithium amide (LiNH 2 ), sodium amide (NaNH 2 ) and potassium amide (KNH 2 ).
Examples of alkali metal imides include lithium imide (Li 2 NH), sodium imide (Na 2 NH), and potassium imide (K 2 NH).
Examples of alkali metal hydrides include lithium hydride (LiH), sodium hydride (NaH), and potassium hydride (KH).

アルカリ土類金属窒化物としては、例えば、窒化カルシウム(Ca32)、窒化マグネシウム(Mg32)、窒化ストロンチウム(Sr32)、窒化バリウム(Ba32)を挙げることができる。
アルカリ土類金属アミドとしては、例えば、カルシウムアミド(Ca(NH2)2)、マグネシウムアミド(Mg(NH2)2)、ストロンチウムアミド(Sr(NH2)2)、バリウムアミド(Ba(NH2)2)を挙げることができる。
アルカリ土類金属イミドとしては、例えば、カルシウムイミド(CaNH)、マグネシウムイミド(MgNH)、ストロンチウムイミド(SrNH)、バリウムイミド(BaNH)を挙げることができる。
アルカリ土類金属水素化物としては、例えば、カルシウムハイドライド(CaH2)、マグネシウムハイドライド(MgH2)、ストロンチウムハイドライド(SrH2)、バリウムハイドライド(BaH2)を挙げることができる。
Examples of alkaline earth metal nitrides include calcium nitride ( Ca3N2 ), magnesium nitride ( Mg3N2 ), strontium nitride ( Sr3N2 ), and barium nitride ( Ba3N2 ) . can.
Alkaline earth metal amides include, for example, calcium amide (Ca(NH 2 ) 2 ), magnesium amide (Mg(NH 2 ) 2 ), strontium amide (Sr(NH 2 ) 2 ), barium amide (Ba(NH 2 ) 2 ) can be mentioned.
Examples of alkaline earth metal imides include calcium imide (CaNH), magnesium imide (MgNH), strontium imide (SrNH), and barium imide (BaNH).
Examples of alkaline earth metal hydrides include calcium hydride ( CaH2 ), magnesium hydride ( MgH2 ), strontium hydride ( SrH2 ), and barium hydride ( BaH2 ).

中でも、酸素吸収剤としては、アルカリ金属窒化物、アルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属窒化物、及びアルカリ土類金属水素化物から選ばれる1種又は2種以上が好ましく、窒化リチウム(Li3N)、窒化ナトリウム、窒化カリウム、リチウムハイドライド、ナトリウムハイドライド、カリウムハイドライド、窒化カルシウム、窒化マグネシウム、窒化ストロンチウム、カルシウムハイドライド、マグネシウムハイドライド及びストロンチウムハイドライドから選ばれる1種又は2種以上が更に好ましい。 Among them, the oxygen absorbent is preferably one or more selected from alkali metal nitrides, alkali metal hydrides, alkaline earth metal nitrides, and alkaline earth metal hydrides, and lithium nitride (Li 3 N ), sodium nitride, potassium nitride, lithium hydride, sodium hydride, potassium hydride, calcium nitride, magnesium nitride, strontium nitride, calcium hydride, magnesium hydride, and strontium hydride.

酸素吸収剤の使用量は、粉砕時の酸素の混入の抑制の観点から、窒化物に対して、1~30質量%が好ましく、3~20質量%がより好ましく、5~15質量%が更に好ましい。 The amount of the oxygen absorbent used is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, relative to the nitride, from the viewpoint of suppressing contamination of oxygen during pulverization. preferable.

(粉砕)
窒化物の粉砕は、酸素吸収剤の存在下で行うが、粉砕する際に窒化物と酸素吸収剤とが共存した状態であればよく、窒化物と酸素吸収剤との混合順序は特に問わない。
粉砕は、粉砕装置を使用することができる。粉砕装置としては、窒化物を粉砕可能であり、且つ密閉状態とすることができれば特に限定されないが、媒体粉砕装機を用いることができる。媒体粉砕機としては、例えば、ミルが挙げられ、具体的には、遊星ボールミル、ボールミル、ディスクミル等の容器駆動媒体ミルを挙げることができる。なお、粉砕媒体及び粉砕容器の材質としては、窒化物を粉砕可能であり、かつ不純物の混入を防止できれば特に限定されない。
(crushing)
The pulverization of the nitride is performed in the presence of the oxygen absorbent, but it is sufficient that the nitride and the oxygen absorbent coexist during the pulverization, and the order of mixing the nitride and the oxygen absorbent is not particularly limited. .
Pulverization can use a pulverizer. The pulverizing device is not particularly limited as long as it can pulverize the nitride and can be sealed, but a medium pulverizing device can be used. Examples of the media pulverizer include mills, and specific examples include container-driven media mills such as planetary ball mills, ball mills, and disk mills. The material of the grinding media and the grinding vessel is not particularly limited as long as it can grind the nitride and can prevent the contamination of impurities.

粉砕条件は、粉砕装置や窒化物の種類、製造スケールにより適宜設定可能であるが、例えば、窒化物1kgをミルで粉砕する場合、通常回転数50~400rpmで、1~30分である。また、粉砕する際の温度は、常温(20℃±15℃)である。 The pulverization conditions can be appropriately set depending on the type of pulverizer, nitride, and production scale. The temperature during pulverization is normal temperature (20° C.±15° C.).

粉砕時の雰囲気は、酸素非含有雰囲気下が好ましい。酸素非含有雰囲気としては、例えば、不活性ガス雰囲気が挙げられ、具体的には、窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気、窒素水素混合ガス雰囲気、アルゴン水素混合ガス雰囲気等を挙げることができる。なお、窒素水素混合ガス又はアルゴン水素混合ガスを用いる場合は、水素を3~5体積%とすることが好ましい。
粉砕時の雰囲気を酸素非含有雰囲気とするには、例えば、ミルを使用する場合、酸素非含有雰囲気のグローブボックス内で、粉砕容器内の気相を置換した後、該粉砕容器に粉砕媒体、窒化物及び酸素吸収剤を収容し、粉砕媒体の開口部を密閉すればよい。
The atmosphere during pulverization is preferably an oxygen-free atmosphere. Examples of the oxygen-free atmosphere include an inert gas atmosphere, and specific examples include a nitrogen gas atmosphere, an argon gas atmosphere, a nitrogen-hydrogen mixed gas atmosphere, an argon-hydrogen mixed gas atmosphere, and the like. When using a nitrogen-hydrogen mixed gas or an argon-hydrogen mixed gas, it is preferable that the hydrogen content is 3 to 5% by volume.
To make the atmosphere during grinding into an oxygen-free atmosphere, for example, when using a mill, the gas phase in the grinding container is replaced in a glove box with an oxygen-free atmosphere, and then the grinding media are added to the grinding container. It may contain the nitride and oxygen absorber and seal the opening of the grinding media.

(後処理)
粉砕後、窒化物を塩酸又は硝酸で洗浄することができる。これにより、粉砕物中に含まれる酸素吸収剤を溶解し、除去することができる。
洗浄方法は、粉砕物を塩酸又は硝酸と接触できれば特に限定されないが、例えば、粉砕窒化物を塩酸又は硝酸に浸漬する方法、粉砕窒化物に塩酸又は硝酸を噴霧する方法が挙げられ、その際撹拌しても構わない。
塩酸濃度は、通常0.05~12Nであり、好ましくは0.1~6Nである。また、硝酸濃度は、通常0.1~16Nであり、好ましくは1~8Nである。
洗浄時間は、窒化物の種類や製造スケールにより適宜設定可能であるが、例えば、窒化物1kgの場合、通常1~300分であり、好ましくは5~30分である。なお、洗浄する際の温度は、通常常温(20℃±15℃)である。
塩酸又は硝酸で洗浄した後、更に水洗してもよい。水洗は複数回行うことが可能であり、撹拌しても構わない。
洗浄後、ろ過等により粉砕窒化物を回収し、乾燥すればよい。乾燥方法としては特に限定されないが、例えば、熱風乾燥法、冷風乾燥法を挙げることができる。
(post-processing)
After grinding, the nitride can be washed with hydrochloric or nitric acid. As a result, the oxygen absorbent contained in the pulverized material can be dissolved and removed.
The washing method is not particularly limited as long as the pulverized material can be brought into contact with hydrochloric acid or nitric acid. I don't mind.
The concentration of hydrochloric acid is usually 0.05-12N, preferably 0.1-6N. Further, the nitric acid concentration is usually 0.1 to 16N, preferably 1 to 8N.
The washing time can be appropriately set according to the type of nitride and the production scale, but for 1 kg of nitride, it is usually 1 to 300 minutes, preferably 5 to 30 minutes. The temperature for washing is usually room temperature (20° C.±15° C.).
After washing with hydrochloric acid or nitric acid, it may be further washed with water. Washing with water can be performed multiple times, and stirring may be performed.
After washing, the pulverized nitride may be recovered by filtration or the like and dried. Although the drying method is not particularly limited, for example, a hot air drying method and a cold air drying method can be mentioned.

このようにして粉砕された窒化物は、粉砕時の酸素の混入が抑えられている。具体的には、粉砕前後における窒化物中の酸素増加量(粉砕後の窒化物中の酸素量-粉砕前の窒化物中の酸素量)を、通常0.1%以下、好ましくは0.07%以下、より好ましくは0.05%以下、更に好ましくは0.03%以下とすることができる。なお、下限値は特に限定されず、0%であっても構わない。窒化物中の酸素濃度は、例えば、酸素窒素同時分析装置を用いて測定することが可能であり、例えば、LECO社製のTCH-600を使用することができる。 In the nitride pulverized in this manner, contamination of oxygen during pulverization is suppressed. Specifically, the increase in oxygen in the nitride before and after pulverization (the amount of oxygen in the nitride after pulverization - the amount of oxygen in the nitride before pulverization) is usually 0.1% or less, preferably 0.07. % or less, more preferably 0.05% or less, and still more preferably 0.03% or less. The lower limit is not particularly limited, and may be 0%. The oxygen concentration in the nitride can be measured using, for example, an oxygen-nitrogen simultaneous analyzer, and for example, TCH-600 manufactured by LECO can be used.

また、粉砕後の窒化物は、平均粒子径が30μm以下であることが好ましく、20μm以下がより好ましく、10μm以下が更に好ましい。なお、かかる平均粒子径の下限は特に限定されないが、生産効率の観点から、0.1μm以上が好ましく、1μm以上が更に好ましい。ここで、本明細書において「平均粒子径」とは、JIS R 1629「ファインセラミックス原料のレーザ回折・散乱法による粒子径分布測定方法」に準拠して試料の粒度分布を体積基準で作成したときに積算分布曲線の50%に相当する粒子径(d50)を意味する。なお、レーザ回折・散乱法による粒子径分布測定装置として、例えば、マイクロトラックMT3300EX II(マイクロトラック・ベル社製)を使用することができる。 In addition, the nitride after pulverization preferably has an average particle size of 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, and even more preferably 10 μm or less. Although the lower limit of the average particle size is not particularly limited, it is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, from the viewpoint of production efficiency. Here, the "average particle size" in this specification refers to the particle size distribution of a sample in accordance with JIS R 1629 "Method for measuring particle size distribution of fine ceramic raw materials by laser diffraction/scattering method". means the particle diameter (d 50 ) corresponding to 50% of the cumulative distribution curve. For example, Microtrac MT3300EX II (manufactured by Microtrac Bell) can be used as a particle size distribution measuring device using a laser diffraction/scattering method.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The embodiments of the present invention will now be described more specifically with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

1.酸素濃度の測定
酸素濃度は、酸素窒素同時分析装置(TCH-600、LECO社製)を用いて測定した。
1. Measurement of Oxygen Concentration The oxygen concentration was measured using an oxygen-nitrogen simultaneous analyzer (TCH-600, manufactured by LECO).

2.平均粒子径の測定
窒化ガリウムの粒度分布を、JIS R 1629「ファインセラミックス原料のレーザ回折・散乱法による粒子径分布測定方法」に準拠して体積基準で作成した。そして、積算分布曲線の50%に相当する粒子径(d50)を求めた。なお、レーザ回折・散乱法による粒子径分布測定装置として、マイクロトラックMT3300EX II(マイクロトラック・ベル社製)を使用した。
2. Measurement of Average Particle Size The particle size distribution of gallium nitride was prepared on a volume basis in accordance with JIS R 1629 "Method for measuring particle size distribution of fine ceramic raw materials by laser diffraction/scattering method". Then, the particle diameter (d 50 ) corresponding to 50% of the integrated distribution curve was obtained. Microtrac MT3300EX II (manufactured by Microtrac Bell) was used as a particle size distribution measuring device by a laser diffraction/scattering method.

実施例1
金属ガリウム10gを計量しアルミナボートに入れ、φ50mmの炉心管にセットした。次いで、炉心管内を真空引きし窒素ガス置換し、ガスをアンモニアに切り替え0.5L/minにて15分間フローし、炉心管内をアンモニア雰囲気とした。次いで、昇温速度5℃/minにて1050℃まで昇温後、12時間保持し、窒化した。窒化後は、室温まで徐冷し、窒化ガリウムバルクを回収した。窒化ガリウムバルクは、酸素濃度が0.23%であった。
Example 1
10 g of metallic gallium was weighed and placed in an alumina boat, which was set in a φ50 mm core tube. Next, the inside of the furnace core tube was evacuated and replaced with nitrogen gas, and the gas was switched to ammonia and flowed at 0.5 L/min for 15 minutes to create an ammonia atmosphere in the furnace core tube. Then, the temperature was raised to 1050° C. at a rate of temperature increase of 5° C./min, and then held for 12 hours for nitriding. After nitridation, it was slowly cooled to room temperature, and gallium nitride bulk was collected. The gallium nitride bulk had an oxygen concentration of 0.23%.

次いで、酸素非含有雰囲気のグローブボックス内で、窒化ガリウムバルク10gと、窒化カルシウム(Ca32)1gをそれぞれ計量した後、それらを高クロム鋼製粉砕ボール(φ10mm)100gを充填した高クロム鋼製粉砕容器(125cc)に入れ、密閉した。その後、グローブボックスより取出し、遊星ボールミル(P-5、フリッチュ・ジャパン株式会社製)を用いて回転数300rpm、10分間粉砕した。粉砕後、酸素非含有雰囲気のグローブボックス内にて粉砕物を回収し、500mLビーカーにて3Nの塩酸300mLを用いて、カルシウム化合物を撹拌しながら溶解させた。溶解後、吸引ろ過により固形物を回収した。回収した固形分を500mLビーカーにて純水300mLを用いて撹拌しながら水洗した後、吸引ろ過による固形分の回収を行った。この水洗と回収を3回繰り返し行い、回収した固形分を乾燥して粉砕窒化ガリウムを得た。そして、粉砕窒化ガリウム中の酸素濃度を測定し、粉砕前後での酸素増加量を求めた。また、平均粒子径を測定した。その結果を表1に示す。 Next, 10 g of gallium nitride bulk and 1 g of calcium nitride (Ca 3 N 2 ) were each weighed in a glove box in an oxygen-free atmosphere, and then they were placed in a high chromium steel crushing ball (φ 10 mm) filled with 100 g of high chromium steel. Placed in a steel grinding vessel (125 cc) and sealed. Then, it was taken out from the glove box and pulverized with a planetary ball mill (P-5, manufactured by Fritsch Japan Co., Ltd.) at a rotation speed of 300 rpm for 10 minutes. After pulverization, the pulverized product was collected in a glove box with an oxygen-free atmosphere, and the calcium compound was dissolved in a 500 mL beaker using 300 mL of 3N hydrochloric acid while stirring. After dissolution, the solid matter was recovered by suction filtration. After the collected solid content was washed with 300 mL of pure water in a 500 mL beaker while stirring, the solid content was recovered by suction filtration. This water washing and recovery were repeated three times, and the recovered solid content was dried to obtain pulverized gallium nitride. Then, the oxygen concentration in the pulverized gallium nitride was measured to obtain the amount of oxygen increase before and after the pulverization. Also, the average particle size was measured. Table 1 shows the results.

実施例2
実施例1と同様の操作により、窒化ガリウムバルクを製造した。窒化ガリウムバルクは、酸素濃度が0.21%であった。
次いで、窒化カルシウムの代わりに、窒化ストロンチウム(Sr32)1gを用いたこと以外は、実施例1と同様の操作により、粉砕物を得た。次いで、粉砕物を500mLビーカーにて、3Nの塩酸300mLを用いて、ストロンチウム化合物を溶解させた。溶解後、吸引ろ過により固形物を回収し、実施例1と同様の操作により、水洗、回収及び乾燥を行い粉砕窒化ガリウムを得た。そして、粉砕窒化ガリウム中の酸素濃度を測定し、粉砕前後での酸素増加量を求めた。また、平均粒子径を測定した。その結果を表1に示す。
Example 2
Gallium nitride bulk was produced by the same operation as in Example 1. The gallium nitride bulk had an oxygen concentration of 0.21%.
Next, a pulverized material was obtained by the same operation as in Example 1, except that 1 g of strontium nitride (Sr 3 N 2 ) was used instead of calcium nitride. Next, the pulverized product was placed in a 500 mL beaker and 300 mL of 3N hydrochloric acid was used to dissolve the strontium compound. After the dissolution, the solid matter was collected by suction filtration, washed with water, collected and dried in the same manner as in Example 1 to obtain pulverized gallium nitride. Then, the oxygen concentration in the pulverized gallium nitride was measured to obtain the amount of oxygen increase before and after the pulverization. Also, the average particle size was measured. Table 1 shows the results.

実施例3
実施例1と同様の操作により、窒化ガリウムバルクを製造した。窒化ガリウムバルクは、酸素濃度が0.24%であった。
次いで、窒化カルシウムの代わりに、ストロンチウムハイドライド(SrH2)1gを用いたこと以外は、実施例1と同様の操作により、粉砕物を得た。次いで、粉砕物を500mLビーカーにて、3Nの塩酸300mLを用いて、ストロンチウム化合物を溶解させた。溶解後、吸引ろ過により固形物を回収し、実施例1と同様の操作により、水洗、回収、回収を行い乾燥して粉砕窒化ガリウムを得た。そして、粉砕窒化ガリウム中鵜の酸素濃度を測定し、粉砕前後での酸素増加量を求めた。また、平均粒子径を測定した。その結果を表1に示す。
Example 3
Gallium nitride bulk was produced by the same operation as in Example 1. The gallium nitride bulk had an oxygen concentration of 0.24%.
Next, a pulverized material was obtained by the same operation as in Example 1, except that 1 g of strontium hydride (SrH 2 ) was used instead of calcium nitride. Next, the pulverized product was placed in a 500 mL beaker and 300 mL of 3N hydrochloric acid was used to dissolve the strontium compound. After the dissolution, the solid matter was recovered by suction filtration, washed with water, recovered, recovered and dried in the same manner as in Example 1 to obtain pulverized gallium nitride. Then, the oxygen concentration of the pulverized gallium nitride cormorants was measured to determine the amount of oxygen increase before and after the pulverization. Also, the average particle size was measured. Table 1 shows the results.

比較例1
実施例1と同様の操作により、窒化ガリウムバルクを製造した。窒化ガリウムバルクは、酸素濃度が0.24%であった。
次いで、窒化カルシウムを用いなかったこと以外は、実施例1と同様の操作により、粉砕物を得た。そして、粉砕窒化ガリウム中の酸素濃度を測定し、粉砕前後での酸素増加量を求めた。また、平均粒子径を測定した。その結果を表1に示す。
Comparative example 1
Gallium nitride bulk was produced by the same operation as in Example 1. The gallium nitride bulk had an oxygen concentration of 0.24%.
Next, a pulverized product was obtained by the same operation as in Example 1, except that calcium nitride was not used. Then, the oxygen concentration in the pulverized gallium nitride was measured to obtain the amount of oxygen increase before and after the pulverization. Also, the average particle size was measured. Table 1 shows the results.

Figure 0007240214000001
Figure 0007240214000001

表1から、周期表第5族、第13族及び第14族から選ばれる1又は2以上の元素を有する窒化物を、周期表第1族及び第2族から選ばれる金属の、窒化物、アミド、イミド及び水素化物から選ばれる1種又は2種以上の酸素吸収剤の存在下で粉砕することで、粉砕時の酸素の混入が抑えられた粉砕窒化物が得られることがわかる。 From Table 1, nitrides containing one or more elements selected from Groups 5, 13 and 14 of the periodic table are nitrides of metals selected from Groups 1 and 2 of the periodic table, It can be seen that by pulverizing in the presence of one or more oxygen absorbents selected from amides, imides and hydrides, a pulverized nitride in which contamination of oxygen during pulverization is suppressed can be obtained.

Claims (5)

周期表第5族、第13族及び第14族から選ばれる1又は2以上の元素を有する窒化物を、周期表第1族及び第2族から選ばれる金属の、窒化物、アミド、イミド及び水素化物から選ばれる1種又は2種以上の酸素吸収剤の存在下、酸素非含有雰囲気にて粉砕し、粉砕物を塩酸又は硝酸で洗浄する、窒化物の粉砕方法。 Nitrides containing one or more elements selected from Groups 5, 13 and 14 of the periodic table, nitrides, amides, imides and nitrides of metals selected from Groups 1 and 2 of the periodic table A method for pulverizing nitrides, comprising pulverizing in an oxygen-free atmosphere in the presence of one or more oxygen absorbents selected from hydrides , and washing the pulverized material with hydrochloric acid or nitric acid . 前記窒化物が、窒化タンタル、窒化アルミニウム、窒化インジウム、窒化ガリウム及び窒化ケイ素から選ばれるものである、請求項1記載の窒化物の粉砕方法。 2. The method of pulverizing nitride according to claim 1, wherein said nitride is selected from tantalum nitride, aluminum nitride, indium nitride, gallium nitride and silicon nitride. 前記酸素吸収剤の使用量が前記窒化物に対して1~30質量%である、請求項1又は2記載の窒化物の粉砕方法。 3. The method for pulverizing nitride according to claim 1, wherein the amount of said oxygen absorbent used is 1 to 30% by mass with respect to said nitride. ミルを用いて粉砕する、請求項1~3のいずれか1項に記載の窒化物の粉砕方法。 The method for pulverizing nitride according to any one of claims 1 to 3, wherein the pulverization is performed using a mill. 粉砕後の窒化物の平均粒子径が30μm以下である、請求項1~のいずれか1項に記載の窒化物の粉砕方法。 The method for pulverizing nitride according to any one of claims 1 to 4 , wherein the nitride has an average particle size of 30 µm or less after pulverization.
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