JPH01103958A - 炭化ケイ素焼結体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は反応焼結法による炭化ケイ素焼結体の製造方法
に関するものである。更に詳しくは、ケイ素酸化物と単
体炭素を含む微細な含炭素組成物を加熱して炭化ケイ素
と単体炭素からなる微粉末とし、この微粉末から反応焼
結法によって炭化ケイ素焼結体を製造する方法に関する
。

〔背景技術〕

炭化ケイ素粉末を焼結して得られる炭化ケイ素焼結体は
、従来の金属材料に比較して高温における機械的強度が
格段に優れている、伝熱性が良い、耐薬品性及び耐摩耗
性に優れている、硬度が高い、熱膨張率が小さい等数多
（の特性を有しており、自動車ガスタービン及びエンジ
ン部材、高温用熱交換器、ベアリング、焼結炉用バーナ
ーなどへの用途開発が積極的に進められている。

炭化ケイ素粉末の焼結方法としては無加圧焼結法が多用
されているが、この方法は比較的高強度の焼結体が得ら
れやすい反面焼結に２０００℃以上の高温を必要とする
ため熱エネルギー的に経済的な方法ではない、また、炭
化ケイ素は元来共有結合性が高（難焼結性物質であるの
で、この方法で炭化ケイ素焼結体を得るためには、例え
ば特公昭５７−４０１０９号公報や特公昭５８−１７１
４６号公報などに示されている如く、炭化ケイ素粉、末
に予めホウ素化合物やアルミニウム化合物などを焼結助
剤または焼結促進剤として添加した後、焼結しなければ
ならないという問題もある。

炭化ケイ素焼結体を得る他の方法として反応焼結法も知
られている。この反応焼結法は、炭化ケイ素粉末と炭素
粉末の混合物に有機化合物からなる一時粘結剤を加えて
混合成形し、これを加熱して有機化合物を炭化させた後
、溶融金属ケイ素を加え浸透・反応させて炭化ケイ素焼
結体を得る方法であり、この方法は焼結助剤や焼結促進
剤は特に必要とせず、しかも焼結も１５００°Ｃ〜１９
００°Ｃ程度の低い温度で焼結させることができるので
、上記無加圧焼結法に比べ経済的な方法である。しかし
・ながら、反応焼結法によって得られる炭化ケイ素焼結
体は、無加圧焼結法によって得られた焼結体と比較して
概して強度が低いという欠点がある。

反応焼結法によって得られた焼結体はその微細構造内に
粗大粒子を含んでいて、この粗大粒子の存在が焼結体の
強度低下の原因と考えられており、この粗大粒子は反応
焼結時に炭化ケイ素粉末を構成する微粒子が異常粒成長
を起こしやすいためであるというのが一般的な学説とな
っている。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは、この反応焼結法において上記長所を害ね
ることなく、焼結時における粒子の異常成長を抑制し高
強度の炭化ケイ素焼結体を製造するため種々検討を重ね
た結果、特定の方法で製造した特定の物性を持つケイ素
酸化物と単体炭素とが均一に混合された、所謂含炭素組
成物を原料とすれば上記目的が達成できることを見い出
し、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち本発明は、水蒸気を含む熱ガス中に分解性ケイ
素化合物及び分解性炭素化合物を装入・分解して、ケイ
素酸化物と単体炭素のそれぞれのエーロゾルを含む混合
エーロゾル分散質を生成せしめ、該生成した分・散質を
捕集して得た比表面積が１０〜１００　ｒｒｒ７ｇ、炭
素相当比表面積が１００〜６００％／ｇ、式量比Ｃ／Ｓ
ｉ　（ｇ−ａｔｍｓ／ｇ−ａｔｗｓ）が３．５〜９．０
である含炭素組成物を１６００℃〜２０００℃に加熱し
て炭化ケイ素と単体炭素とからなる微粉末を得、次いで
該微粉末に有機化合物からなる一時粘結剤を加えて成形
し、しかる後膣成形体に溶融金属ケイ素を１４５０’Ｃ
〜１８５０°Ｃの温度で浸透・反応させ焼結することを
特徴とする炭化ケイ素焼結体の製造方法である。

〔発明の詳細な開示〕

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明では、先ず含炭素組成物を製造する必要−がある
が、これは本発明者等が発明した特公昭６１−３０６１
３号公報■−■１に詳述しである方法を適用することに
より、容易に製造することができる。

すなわち特公昭６１−３０６１３号公報記載の含炭素組
成物は、水蒸気を含む熱ガス中に分解性金属化合物及び
分解性炭素化合物を装入・分解して金属酸化物と単体炭
素を含む混合エーロゾルを生成せしめ、該生成した分散
質を捕集して得ることができるが、この方法を本発明に
適用するには、分解性金属化合物として分解性ケイ素化
合物を用いればよい。

本発明で使用しうる分解性ケイ素化合物としては、ケイ
素のハロゲン化物、アルキル化合物、アルコキシド、酸
エステル化物などのうち、水蒸気を含む熱ガス中で容易
に熱分解、酸化または加水分解をおこして、ケイ素酸化
物を生成するものであればいずれも使用可能であり、か
かる分解性ケイ素化合物を具体的に例示すると、例えば
、５ｉＣ１４、Ｈ５ｉＣ１ｓ、ＨｔＳｉＣＩｚ　、５ｉ
Ｉｉａ、ＳｉＪ＊　、（ＣＨｓ）４Ｓｉ。

（ＣＨｉ）ｚｓｉｃｌｚ　、Ｃ１ｈＳｉＣ１コ、（Ｃｔ
Ｈｓ）ａｓｉ　、　５ｒＦａ、５ｉ（ＯＣＪｓ）ａなど
の化合物が好ましいものとして挙げられるが、上記した
如く水蒸気を含む熱ガス中で分解性のものであればもち
ろんこれに限られるものではない、また、これらの化合
物は単独で用いてもよいし２種以上混合して用いてもよ
い。

上記した分解性ケイ素化合物の中には常温で固体のもの
も含まれるが、固体のものでも予め融解に必要な温度ま
で昇温することにより容易に熱ガス中に装入することが
できる。

本発明に用いられる分解性炭素化合物は、熱ガス中に装
入された場合、容易に分解して単体炭素（スス）を生成
しろるようなもので、そのままで気相もしくは液相状態
か昇温により容易に液相状態になり得るものが好適に使
用可能である。

かかる分解性炭素化合物の例を挙げるならば、例えば、
ＬＰＧ　、ナフサ、ガソリン、燃料油、灯油、軽油、重
油などの石油製品類；メタン、エタン、ブタン、ペンタ
ンなどの炭化水素：メタノール、エタノール、プロパツ
ール、エチレン、アセチレン、ｎ−パラフィン、ブタジ
ェン、イソプレン、イソブチレン、ベンゼン、トルエン
、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、ジシク
ロペンタジェン、エチルベンゼン、スチレン、キエメン
、プソイドクメン、メシチレン、アルキルベンゼン、α
−メチルスチレン、ジシクロドデカトリエン、ジイソブ
チレン、塩化ビニル、クロルベンゼン、Ｃ９溜分混合物
、エチレンボトムなどの石油化学製品類；タール、ピッ
チ、タレオンート油、ナフタレン、アントラセン、カル
バゾール、タール酸、フェノール、クレゾール、キシレ
ゾール、ピリジン、ピコリン、キノリンなどのタール製
品類；大豆油、ヤシ油、アマニ油、綿実油、ナタネ油、
キリ油、ヒマシ油、鯨油、牛脂、スクヮラン、オレイン
酸、ステアリン酸などの油脂類などが好ましいものとし
てあげられるがもちろんこれらに限られるものではない
。

本発明に使用する分解性炭素化合物は炭素の供給が目的
であるので、この目的からは例えば上記の如く広範囲に
選択可能である。しかしながら取扱いの簡便さ、炭素収
率の面から、炭素含有量の多いトルエ、ン、キシレン、
ベンゼン、灯油、軽油、重油、Ｃ９溜分混合物、エチレ
ンボトムなどがより好ましい。

本発明で使用可能な分解性ケイ素化合物及び分解性炭素
化合物は、普通はそのままでまたは加熱により容易に気
相もしくは液相状態になしえるものであるので、特定不
純物の排除を必要とする場合は蒸留、吸着、洗浄などの
簡便な操作で高純度のものを容易に得ることができる。

本発明では上述の如く先ず含炭素組成物を得なければな
らないが、該含炭素組成物を得るための具体的な装置と
しては、特公昭６１−３０６１３号公報に記載の如く炉
を用いるのが好適である。

この炉には加熱装置及び分解性ケイ素化合物及び分解性
炭素化合物のそれぞれの装入用ノズルと熱ガス装入ダク
ト、混合エーロゾル排出ダクトとが具備されているよう
なものである。尚、分解性ケイ素化合物と分解性炭素化
合物は、予め混合して装入することでも差支えないので
、この場合該装入ノズルは１本でよい、また加熱装置と
しては燃焼バーナー、通電発熱体などがあるが燃焼バー
ナーが簡便であり、また熱効率の面でも好ましい。

第１図はこれに用いられる炉の１例を示すものである。

本発明では炉内に少なくとも６００℃以上、好ましくは
７００℃以上、より好ましくは８００℃以上の空間領域
がなければならない、この温度以上であれば分解性炭素
化合物からは単体炭素が、更に水蒸気を含む雰囲気下で
分解性ケイ素化合物からはケイ素酸化物が、それぞれ極
めて微細な粒子として得られ、気体とこれら固形物との
混合体である混合エーロゾル状態を発生する。

なお、２０００℃以上の温度は通常熱ロスを招くだけで
あるのでこの様な高温は不必要である。

本発明では水蒸気を含む熱ガスを得る方法として、通電
発熱方式、高周波加熱方式、放電方式によって得た熱ガ
ス中に水蒸気を注入することによっても得ることが出来
るが、水素、メタン、エタン、プロパンなど、あるいは
原料とする炭化水素のように燃焼して水蒸気を生成する
可燃物を空気で燃焼させる方法が、−工程で水蒸気を含
む熱ガスを得ることができるので装置上簡便であり、熱
効率の面からも経済的である。

本発明では分解性ケイ素化合物は、水蒸気を含む熱ガス
中で熱分解反応及び水蒸気との加水分解反応によってケ
イ素酸化物に変化し、また、分解性炭素化合物は熱分解
によって単体炭素を生成する。従って水蒸気を含む熱ガ
ス中に分解性ケイ素化合物と分解性炭素化合物を同時に
装入すれば、ケイ素酸化物と単体炭素を含む混合エーロ
ゾル分散質が得られるのである。

このようにして得られた混合エーロゾル分散質は、炉の
外に誘導した後、含まれる固形物（含炭素組成物）をバ
グフィルタ−、サイクロン、電機集塵機等の公知の捕集
装置を使用する固液分離操作により捕集するが、捕集装
置での熱負荷を軽減するためには予冷することが望まし
い、予冷の方法としては、反応後の帯域を冷却するとか
、または水を注入する等の手段を採用できる。

本発明では含炭素組成物は上記の方法で得られ６るので
、得られた含炭素組成物はケイ素酸化物と単体炭素が均
一に混合させたミクロン以下の極め体炭素が合体された
形状をなしている。

本発明は上記含炭素組成物を加熱して炭化ケイ素からな
る微粉末を得、次いでこの微粉末から反応焼結法により
高強度の炭化ケイ素焼結体を得ることを目的としている
が、かかる焼結体を得るためには上記含炭素組成物は下
記する物性を備えていることが必要である。

（ａ）先ず第１に上記含炭素組成物は比表面積が１０〜
１００　ｍ２／ｇであることである。ここにいう比表面
積は、窒素吸着比表面積（所謂ＢＥＴ法により測定され
た値）をいう、窒素吸着比表面積は、粉体状固形物の平
均粒子径を簡便に示す尺度として用いられ、窒素吸着比
表面積が大きいことは、すなわち平均粒子径が小さいこ
とを意味する。

本発明では含炭素組成物の比表面積は、これを加熱して
炭化ケイ素と単体炭素とからなる微粉末とした際の炭化
ケイ素の粒子径を左右し、この微粉末を焼結して得られ
る炭化ケイ素焼結体の強度に影響を及ぼす。

すなわち、含炭素組成物の比表面積が１０ｍ／ｇ未満で
は、上記微粉末中の炭化ケイ素の粒子が粗くなって、得
られる焼結体の強度が低下するので不都合である。逆に
、比表面積が１００ｍ２／ｇを越える値では、上記微粉
末中の炭化ケイ素が極めて微細となり、その結果炭化ケ
イ素が酸化されやすく不純物としてケイ素酸化物を含む
焼結体となって、高強度のものが得られないからである
。

本発明では上記の通り含炭素組成物の比表面積を上記の
値に制御しなければならないがこれは水蒸気を含む熱ガ
スの温度を変化させることによって可能であることを本
発明者等は実験的に確認している。すなわち、上記熱ガ
スの温度を上昇させるにしたがい比表面積は大きくなり
、温度を降下させる程小さくなる。

（ロ）次に、含炭素組成物は炭素相当比表面積が１００
〜６００ｎｆ／ｇ、好ましくは２００〜４００ｎｆ／ｇ
でなければならない、この炭素相当比表面積もＢＥＴ法
で測定した数値を意味する。上記炭素相当比表面積が１
００　ｍ２／ｇ未満または６００イ／ｇを越えると、い
ずれも得られる炭化ケイ素焼結体の強度が低下するので
不都合である。

ここで炭素相当比表面積とは、含炭素組成物中の単体炭
素の形状を変化させることなく、ケイ素酸化物を弗化水
素酸、苛性ソーダあるいは苛性カリ等で完全に溶解除去
した後の単体炭素の比表面積と定義する。

この炭素相当比表面積は水蒸気を含む熱ガス中での炭素
成分の滞留時間等に関係する因子、すなわち分解性ケイ
素化合物と分解性炭素化合物の、上記熱ガス中での線速
度や熱ガス中に装入される噴霧角度によって変化するこ
とを本発明者等は実験的に確認しており、具体的には上
記混合流体の供給量を太き（するとか噴霧角を絞ること
で炭素相当比表面積を大きくすることができる。

従うて、本発明では分解性ケイ素化合物と分解性炭素化
合物は、予め適正な割合に混合した後、単一のノズルか
ら水蒸気を含む熱ガス中に装入するのが炭素相当比表面
積を制御しやすいので好ましい。

本発明において、含炭素組成物の炭素相当比表面積の値
が、上記の如く何故炭化ケイ素焼結体の強度に影響を及
ぼすのか本発明者等はその理由を明らかにはし得ないが
、含炭素組成物の炭素相当比表面積が１００〜６００イ
／ｇの範囲でないと、高強度の炭化ケイ素焼結体が得ら
れないことを本発明者等は実験的に確認している。

（Ｃ）第３に本発明では含炭素組成物中の弐量比Ｃ／Ｓ
ｉが３．５〜９．０、好ましくは４．０〜８．０でなけ
ればならない、このＳｉに対するＣの割合は、該含炭素
組成物中のケイ素酸化物が下記（１）式に示す反応式に
より炭化ケイ素に変化する量と、浸透・反応の際添加さ
れた溶融金属ケイ素が下記（２）式に示す反応式により
炭化されて炭化ケイ素に変化する量の合計量に相当する
割合とすべきである。

５ｉＯｚ＋３Ｇ−＊ＳｉＣ＋２ＣＯ・・−・−−−−−
−−・−・（１）Ｓｉ＋Ｃ−＋ｓｔｃ　　　　・−・−
−一−−・・・（２）従って、含炭素組成物中のＣ／Ｓ
ｉ式量比は３　、０　＋　（２）式に示す炭素量となる
のであり、その値は上記の通り３．５〜９．０好ましく
は４．０〜８．０となるのである。Ｃ／Ｓｉ式量比が３
．５未満では上記浸透・反応により得られる焼結体中に
未反応の金属ケイ素が残存してしまい、高強度の焼結体
を得ることができない、またＣ／Ｓｉ式量比は９．０以
下好ましくは８．０以下でなければならない、その理由
はＣ／Ｓｉ式量比が９．０を越える値であると溶融金属
ケイ素との反応において未反応の単体炭素量が過多とな
り（焼結体中の単体炭素量増）、結果として焼結体の強
度を低下させるからである。

本発明を実施するにあたっては、含炭素組成物は上記３
つの条件をすべて満たしていることが必要であり、これ
によって初めて高強度の炭化ケイ素焼結体を得ることが
できるのである。

本発明では、次の工程としてこの含炭素組成物を加熱し
て炭化ケイ素と単体炭素からなる微粉末とするが、この
際の加熱温度は１６００℃〜２０００℃でなければなら
ない。この加熱温度が生成する炭化ケイ素微粉末の粒子
径や凝集状態に極めて敏感に影響するということを本発
明者等は実験的に確認しており、加熱温度が１６００″
Ｃ未満では、生成した炭化ケイ素粒子の二次凝集が激し
く、炭化ケイ素と単体炭素との均一な混合状態が維持で
きない。

更にはケイ素酸化物が１部未反応のまま残存するので不
都合である。また、２０００℃を越える加熱では生成す
る炭化ケイ素の粒子が粗大化してしまい、このような粗
大粒子を含むと高強度の炭化ケイ素焼結体を得ることは
できない。

本発明では上記含炭素組成物を加熱するに際し、該含炭
素組成物にエチレンボトム、Ｃ９溜分組成物等を粘結剤
として適量加えて、これを粒状または錠剤の形状とした
後加熱し、得られた炭化ケイ素と単体炭素とからなる組
成物を粉砕し微粉末とするのが好ましい、その理由は、
含炭素組成物をそのまま加熱したのでは、生成する炭化
ケイ素が一方向に成長した針状のものになり易いが、上
記の如く粒状または錠剤の形状とし加熱後これを粉砕す
れば、粒子径の揃−った微細な炭化ケイ素粉末と微細な
単体炭素からなる微粉末が得られるからである。

本発明では次に、かくして得られた炭化ケイ素と単体炭
素からなる微粉末は有機化合物からなる一時粘結剤を加
えて成形するが、かかる−時粘結剤としては、フェノー
ル樹脂等のように還元性雰囲気中で加熱により容易に炭
素質になりうるちのが好ましい。

上記の如くして得られた成形体は溶融金属ケイ素を浸透
・反応させることによって炭化ケイ素焼結体を得るわけ
であるが、本発明では浸透・反応に先立ち、該成形体を
その中に含まれる一時粘結剤が分解炭化される温度、す
なわち７００°Ｃ〜８００℃に加熱する（予備炭化）の
が好ましい、尚、この予備炭化時の雰囲気は、炭化ケイ
素の酸化を防ぐため、アルゴンやヘリウムあるいは窒素
等の不活性ガスとすべきであることはいうまでもない。

以上のようにして得られた成形体は、最後に１４５０℃
〜１８５０℃に加熱溶融した金属ケイ素を浸透・反応さ
せることにより、曲げ強度４０Ｋｇ／ｅ＋ａ＋”以上と
いう高強度の炭化ケイ素焼結体を得ることができるので
ある。尚、浸透させる溶融金属ケイ素の温度は１４５０
℃〜１８５０℃でなければならない、その理由は、この
温度が１４５０℃未満では溶融金属ケイ素の粘度が高い
ので成形体中への溶融金属ケイ素の浸透性が極めて悪く
なるので不都合であり、また１８５０℃を越える高温で
は、溶融金属ケイ素の蒸発のため焼結体が多孔質となり
強度の低下を招くからである。

尚、上記浸透・反応もアルゴン、ヘリウムなどの不活性
ガス雰囲気下で実施されるのは勿論である。

更に、上記浸透・反応においては、これによって得られ
た炭化ケイ素焼結体中に未反応の金属ケイ素も単体炭素
も残存しない状態であることが最も好ましいが、このよ
うな状態はおよそ不可能に近い、しかして、上記焼結体
中に少量の単体炭素の残存は許容されるが、未反応の金
属ケイ素の残存は極力避けねばならない、従って、浸透
・反応に際し成形体中の単体炭素の量と浸透・反応させ
る溶融金属ケイ素の量の割合は、前記に示す（２）式に
おける当量より単体炭素が若干過剰となるようにするの
が好ましい。

〔実施例〕

以下実施例を示して発明を具体的に説明する。

尚、部は重量部を示す。

実施例１ 第１図に示す炉（直径３００＋ｕ＋　、長さ３ｍ）を用
い、ダクト２より空気を、燃焼バーナー３より熱風用燃
料としてプロパンを夫々５５Ｎ　ｍ２八、１．８Ｎ　ｍ
２／ｈの流量で装入し、また分解性ケイ素化合物として
５ｉＣ１４を、分解性炭素化合物としてへ重油を予め重
量比で１：１．７に混合したものをノズル４より４０ｋ
ｇへの流量で炉内に噴霧装入した。炉内は第１図のＡの
位置で１０００〜１１００’Ｃの温度に保った。炉内に
生成したエーロゾルはダクト５より抜き出し、冷却した
後バグフィルタ−で捕集して含炭素組成物１５．０ｋｇ
／ｈ　（乾燥重量〕を得た。この含炭素組成物は二酸化
ケイ素と単体炭素からなる微細な粉末であり、その比表
面積は６０ｎｆ／ｇ、炭素相当比表面積は３２０イ／ｇ
、式量比Ｃ／Ｓｔは７．６であった。

次にこの含炭素組成物１００部に対し粘結剤としてエチ
レンボトム３０部を加えて造粒し加圧してタブレット状
とした後、これを高周波加熱炉で１７５０℃に加熱して
炭化ケイ素と単体炭素とからなる微粉末を得た。この微
粉末１００部に対しフェノール樹脂１０部を加えて良く
混合した後、ｉｔ　／ｄの圧力で加圧成形し、次にこの
成形体を窒素ガス雰囲気下７００℃で予備炭化した。ア
ルゴンガス雰囲気下１６００℃で溶融した金属ケイ素中
に上記成形体２０ケを浸漬し、金属ケイ素を浸透・反応
させて炭化ケイ素焼結体を得た。

この焼結体２０ケをそれぞれＪＩＳ　Ｒ１６０１に基づ
き３点曲げ強度を測定したところ平均強度体５２．６Ｋ
ｇ／＋＋ｓ”、標準偏差Ｓは１．６Ｋｇ／ａｍ”であっ
た。

実施例２〜５ 熱風用燃料、分解性ケイ素化合物及び分解性炭素化合物
として第１表に示す物質を用い、第１表に示す条件のも
とに実施例１と同様な方法で含炭素組成物を得た。得ら
れた含炭素組成物の物性は第２表に示す通りであった０
次いで以下実施例１と同様に、この含炭素組成物を使用
して炭化ケイ素と単体炭゛素からなる微粉末を得、更に
この微粉末を成形後、溶融金属ケイ素を浸透・反応させ
て炭化ケイ素焼結体を得た。得られた焼結体の強度を実
施例１と同様な方法で測定した結果は第２表に示す通り
であった。

比較例１〜２ 熱風用燃料、分解性ケイ素化合物及び分解性炭素化合物
として第３表に示す物質を用い、第３表に示す条件で実
施例１と同様な方法により含炭素組成物を得た。得られ
た含炭素組成物の物性は第４表に示す通りであった０次
いで以下実施例１と同様に、この含炭素組成物を使用し
て炭化ケイ素と単体炭素からなる微粉末を得、更にこの
微粉末を成形後、溶融金属ケイ素を浸透・反応、させて
炭化ケイ素焼結体を得た。得られた焼結体の強度を実施
例１と同様な方法で測定した結果は第４表に示す通りで
あった。

比較例３〜４（従来法） ボールミルで粉砕して得た第５表に示す物性の二酸化珪
素微粉末と、カーボンブラック（比表面積１２０ｍ２／
ｇ）とを、Ｃ／Ｓｉ式量比が第５表に示す数値となるよ
うにボールミルを用いて１２時間混合した。得られた混
合物を実施例１と全く同様の操作に従い、炭化ケイ素反
応焼結体２０ケを得た。この焼結体の強度を実施例１と
同様な方法で測定したところその結果は第５表に示す通
りであうた。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如く、本発明においては、焼結体の
原料である炭化ケイ素と単体炭素からなる混合物は、分
解性ケイ素化合物及び分解性炭素化合物を水蒸気を含む
熱ガス中で化学反応、すなわち熱分解、酸化、加水分解
などを行なわせて、第２図に示すようにケイ素酸化物と
単体炭素が合体された形状で、しかもミクロン以下の極
めて微細な粒子で構成された所謂含炭素組成物を加熱し
て得たものである。また、この含炭素組成物は比表面積
が１０−１００ｒｒｒ／ｇ、炭素相当比表面積が１００
〜６００イ／ｇ、　Ｃ／Ｓｉ式量比が３．５〜９．０と
云う特性値を持っている。このような特性をもっている
含炭素組成物を加熱して得られる焼結体の原料である炭
化ケイ素と単体炭素とからなる混合物は、粒子径の揃っ
た微細な炭化ケイ素と微細な単体炭素からなる微粉末で
ある。従って、この微粉末を反応焼結させる本発明の方
法では得られる炭化ケイ素焼結体が実施例に示す如く高
強度である。

これに対し従来の方法、すなわち、ケイ素酸化部を機械
的な方法で粉砕して微粉末とし、この微粉末とカーボン
ブラック等の単体炭素微粉末との混合物を原料とした場
合は、比較例３〜４が示す如く高強度の炭化ケイ素焼結
体が得ることはできない、また、本発明と同様な方法で
得られた含炭素組成物であっても、その物性すなわち比
表面積、炭素相当比表面積及びＣｐｓ　ｉ式量比が本発
明で規定する数値を全て満足していない場合は、比較例
１〜２が示す如く、得られる炭化ケイ素焼結体も比較例
３〜４同様高強度のものを得ることはできない。

以上記載の如（、本発明は特定の方法で製造された特定
の物性を持つ含炭素組成物を原料として使用すれば、浸
透反応による方法であっても、炭化ケイ素焼結体は高強
度のものが得られることを可能にしたものであり、無加
圧焼結法に比べ熱エネルギー的に有利である点と併せ、
本発明の産業上に果す役割は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用する炉の１例を示素組成物
の粉末形状を表す模式図である。 図において、 １　：　炉材 ２　：　ダクト ３　：　燃焼バーナー ４　：　ノズル ５　：　ダクト を示す。 特許出願人　　三井東圧化学株式会社 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水蒸気を含む熱ガス中に分解性ケイ素化合物及び
   分解性炭素化合物を装入・分解して、ケイ素酸化物と単
   体炭素のそれぞれのエーロゾルを含む混合エーロゾル分
   散質を生成せしめ、該生成した分散質を捕集して得た比
   表面積が１０〜１００ｍ＾２／ｇ、炭素相当比表面積が
   １００〜６００ｍ＾２／ｇ、式量比Ｃ／Ｓｉ（ｇ−ａｔ
   ｍｓ／ｇ−ａｔｍｓ）が３．５〜９．０である含炭素組
   成物を１６００℃〜２０００℃に加熱して炭化ケイ素と
   単体炭素からなる微粉末を得、次いで該微粉末に有機化
   合物からなる一時粘結剤を加えて成形し、しかる後該成
   形体に溶融金属ケイ素を１４５０℃〜１８５０℃の温度
   で浸透・反応させ焼結することを特徴とする炭化ケイ素
   焼結体の製造方法。