JPH01294512A - Novel silicon carbide powder and calcined silicon carbide compact - Google Patents

Novel silicon carbide powder and calcined silicon carbide compact

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JPH01294512A
JPH01294512A JP63125487A JP12548788A JPH01294512A JP H01294512 A JPH01294512 A JP H01294512A JP 63125487 A JP63125487 A JP 63125487A JP 12548788 A JP12548788 A JP 12548788A JP H01294512 A JPH01294512 A JP H01294512A
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silicon carbide
powder
sintered body
carbide powder
carbon
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紀博 村川
Nobuyuki Sudo
信行 須藤
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Abstract

PURPOSE:To provide a calcined silicon carbide compact having a high mechanical strength with a small dispersion thereof by adding boron and carbon as a calcining assistant to specific silicon carbide powder as a raw material, forming the resultant mixture and calcining the obtained compact. CONSTITUTION:Silicon carbide powder to be a raw material has 5-30m<2>/g specific surface area and 0.05-0.4mu average particle diameter. The crystal form is hexagonal and 3-30% stacking fault is contained therein. The silicon carbide powder is used to form a calcined compact by the following method. That is, 0.05-0.5 pt.wt. boron and 0.5-3.0 pts.wt. carbon are added and mixed with 100 pts.wt. silicon carbide powder and the resultant mixture is formed and calcined at a temperature within the range of 1900-2150 deg.C. The resultant calcined compact has >=3.10g/ml density and 3-15mu average particle diameter and 5-20 aspect ratio of a microstructure. The crystal form is cubic and 0.5-5.0% stacking fault is contained therein.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、易焼結性の新規な炭化ケイ素粉末及び物性の
優れた新規炭化ケイ素焼結体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a novel easily sinterable silicon carbide powder and a novel silicon carbide sintered body having excellent physical properties.

(従来の技術) 炭化ケイ素の微粉末を焼結して得られるセラミック焼結
体は、高温構造材料として用途の拡大が期待されている
(Prior Art) Ceramic sintered bodies obtained by sintering fine powder of silicon carbide are expected to have expanded uses as high-temperature structural materials.

炭化ケイ素焼結体の保有する注目すべき長所として、高
温下で強度低下を起こしにくいという性質がある。さら
には、優れた耐食性、高い熱伝導率、低い熱膨張率など
も挙げられる。したがって、これらの長所を併せ持って
いる炭化ケイ素焼結体は自動車用ガスタービン部材及び
エンジン部材、高温用熱交換器、ベアリング、燃焼炉用
バーナーなどの用途への研究開発が積極的に進められて
いる。
A notable advantage of silicon carbide sintered bodies is that they do not tend to lose strength at high temperatures. Further examples include excellent corrosion resistance, high thermal conductivity, and low coefficient of thermal expansion. Therefore, silicon carbide sintered bodies that have both these advantages are being actively researched and developed for applications such as automobile gas turbine parts and engine parts, high-temperature heat exchangers, bearings, and burners for combustion furnaces. There is.

この高温下で強度低下を起こしにくい理由は、炭化ケイ
素が共有結合性の強い化合物であるので、したがって焼
結体の中で原子が互いに強靭な結合を形成するためとさ
れている。
The reason why the strength is less likely to deteriorate under such high temperatures is said to be that silicon carbide is a compound with strong covalent bonding, and therefore atoms form strong bonds with each other in the sintered body.

炭化ケイ素がこのように共有結合性の強い化合物である
ということは、一方では難焼結性物質であることに相当
する。この理由として、第1に原子の拡散速度が遅いこ
とと、第2には焼結する過程で新たな結合が成立する条
件が限定されるためとされている。
The fact that silicon carbide is a compound with such strong covalent bonding properties means that it is a material that is difficult to sinter. The reasons for this are, firstly, that the diffusion rate of atoms is slow, and secondly, that the conditions under which new bonds are established during the sintering process are limited.

複雑形状のセラミック焼結体を工業的に製造するに適す
る方法は無加圧焼結法である。
A pressureless sintering method is suitable for industrially producing ceramic sintered bodies with complex shapes.

しかしながら、炭化ケイ素粉末はこのように難焼結性物
質であるので、無加圧焼結を可能にするには特別の工夫
が必要である。炭化ケイ素の焼結方法については、特許
を含めいくつかの報文が紹介されている。その代表的な
方法としては、ホウ素及び炭素を焼結助剤として使用す
る下記2つの米国特許及びこれに対応する日本特許があ
る。
However, since silicon carbide powder is a material that is difficult to sinter, special measures are required to enable pressureless sintering. Several reports, including patents, have been introduced regarding methods for sintering silicon carbide. Representative methods include the following two U.S. patents and a corresponding Japanese patent that use boron and carbon as sintering aids.

(1)米国特許第4,004,934号公報(持分+M
(57−32035号公報)(2)米国特許第4,32
1,954号公報(特公昭59−34147号公報) 上記(1)の方法はβ高炭化ケイ素粉末に対し、0.3
〜3.0重量%の単体ホウ素に相当する量のホウ素化合
物と0.1〜1.0重量%の単体炭素に相当する量の炭
素源とを添加混合した後、この混合物を成形し、不活性
な雰囲気下において、無加圧で1900〜2100℃の
高温に加熱して炭化ケイ素焼結体を得る方法である。
(1) U.S. Patent No. 4,004,934 (equity + M
(No. 57-32035) (2) U.S. Patent No. 4,32
No. 1,954 (Japanese Patent Publication No. 59-34147) The method (1) above uses 0.3
After adding and mixing an amount of a boron compound corresponding to ~3.0% by weight of elemental boron and an amount of a carbon source equivalent to 0.1 to 1.0% by weight of elemental carbon, this mixture is molded to form an inorganic material. This is a method of obtaining a silicon carbide sintered body by heating to a high temperature of 1900 to 2100°C in an active atmosphere without applying pressure.

(2)の方法は5重量%以上のα品を含む炭化ケイ素粉
末に対し、o、is〜3.0重量%の単体ホウ素に相当
する量のホウ素化合物と0.5〜5.0重量%の単体炭
素に相当する量の炭素化合物とを加えて高温に加熱し、
炭化ケイ素の粉末と焼結体とが実質的に結晶形態の変化
を生じることなくして、炭化ケイ素焼結体を得る方法で
ある。
Method (2) is based on silicon carbide powder containing 5% by weight or more of α-products, and a boron compound in an amount equivalent to 3.0% by weight of elemental boron and 0.5 to 5.0% by weight. of carbon compound in an amount equivalent to the elemental carbon and heated to high temperature,
This is a method for obtaining a silicon carbide sintered body without substantially changing the crystal form of the silicon carbide powder and the sintered body.

(発明が解決しようとする課題) これらの方法を用いれば、理論密度の95%以上に達す
る緻密な炭化ケイ素焼結体を得ることば可能である。し
かしながら、これらの方法で得られた炭化ケイ素焼結体
は、自動車用ガスタービンなどの機械的負荷の大きい用
途に対しては、機械的強度が低く、かつ強度のバラツキ
が大きすぎるという問題かあって、工業的実用化の障害
となっている。
(Problems to be Solved by the Invention) By using these methods, it is possible to obtain a dense silicon carbide sintered body having a density of 95% or more of the theoretical density. However, the silicon carbide sintered bodies obtained by these methods have problems such as low mechanical strength and too large variations in strength for applications that require heavy mechanical loads such as gas turbines for automobiles. This poses an obstacle to industrial application.

一般にセラミック焼結体の機械的物性と焼結体の微細組
織とは関連が強いことが知られており、強度が高い焼結
体であるためには、その微細組織か下記する(a)〜(
C)の3つの条件を満足するこ°とが必要とされている
。ここで焼結体の微細組織とは、焼結体を構成する粒子
及び欠陥(空隙)の三次元的構造をいう。
Generally, it is known that there is a strong relationship between the mechanical properties of a ceramic sintered body and the microstructure of the sintered body, and in order to obtain a sintered body with high strength, its microstructure must be determined by the following (a) ~ (
It is necessary to satisfy the three conditions C). Here, the microstructure of a sintered body refers to a three-dimensional structure of particles and defects (voids) that constitute the sintered body.

(a)焼結体に含まれる欠陥が少なく、かつ小さいこと
(a) The defects contained in the sintered body are few and small.

(b)焼結体を構成する単一粒子の粒子径が小さいこと
(b) The particle size of the single particles constituting the sintered body is small.

(c)焼結体中には50gを越すような、特異的に成長
した粗大粒子が存在しないこと。
(c) There are no specifically grown coarse particles exceeding 50 g in the sintered body.

また、さらに最近定説になりつつあるのが次の(d)の
条件を満足することである。
Moreover, what has recently become an established theory is that the following condition (d) is satisfied.

(d)焼結体を構成する粒子の形状に異方性があること
(d) The shape of the particles constituting the sintered body has anisotropy.

この(d)の条件である粒子の形状に異方性のあるとい
うことは、焼結体が破損する際に生じる破断面が増加す
ることであり、したかつてこの破断面の増加は焼結体の
破壊に要するエネルギーを増大させるためと推察される
。すなわち焼結体が破壊されにくいということである。
The presence of anisotropy in the shape of the particles, which is the condition (d), means that the fracture surface that occurs when the sintered body breaks increases. It is presumed that this is to increase the energy required for destruction. In other words, the sintered body is difficult to break.

ここで粒子の形状の異方性とは、板状や棒状のように粒
子の形状に三次元的な異方性があることをいう。なおい
うまでもなく、焼結体全体としては、特定方向の粒子の
配向性がないことが必要である。
Here, the anisotropy of particle shape refers to the presence of three-dimensional anisotropy in the shape of particles, such as plate-like or rod-like shape. Needless to say, the sintered body as a whole needs to have no grain orientation in a specific direction.

従来の技術ではこれら−F記(a)〜(d)の条件をい
ずれも満足する炭化ケイ素焼結体は得られていない0例
えば本発明者らの実験によれば、前記(1)の方法(特
公昭57−32035号公報の方法)では、粗大粒子が
発生し易いといった欠点を克服することが出来ず、また
(2)の方法(特公昭59−34147号公報の方法)
では、焼結体の単一粒子に異方性がなく、強度の高い焼
結体が得られないという問題がある。
Conventional techniques have not produced a silicon carbide sintered body that satisfies all of the conditions (a) to (d) in F. (Method of Japanese Patent Publication No. 57-32035) cannot overcome the drawback that coarse particles are easily generated, and method (2) (method of Japanese Patent Publication No. 59-34147)
However, there is a problem in that the single grain of the sintered body has no anisotropy and a sintered body with high strength cannot be obtained.

(課題を解決するだめの手段) 本発明者等は、機械的強度が高く、かつそのバラツキが
小さい炭化ケイ素焼結体を得ることを目的とし、その指
針として従来より提4されてきた、焼結体を構成する粒
子の微細構造が前記(a)〜(d)の条件をいずれも満
足する焼結体を得ることを目標として鋭意検討を進めた
結果。
(Another Means to Solve the Problem) The present inventors aimed to obtain a silicon carbide sintered body with high mechanical strength and small variation, and the present inventors have developed a sintered body that has been proposed in the past as a guideline. This is the result of intensive research aimed at obtaining a sintered body in which the fine structure of the particles constituting the body satisfies all of the conditions (a) to (d) above.

従来にない新規な炭化ケイ素粉末を原料として使用し、
かつ焼結条件を特定することにより、上記(a)〜(d
)め条件を満足する微細組織が再現性よく得られること
を見出し、さらに(a)〜(d)の条件の微細組織を有
する焼結体は事実として機械的強度が高く、かつそのバ
ラツキが小さいことを確認し、本発明を完成するに至っ
たものである。
Using a new and unprecedented silicon carbide powder as a raw material,
By specifying the sintering conditions, the above (a) to (d)
It has been found that a microstructure satisfying the conditions (a) to (d) can be obtained with good reproducibility, and furthermore, a sintered body having a microstructure satisfying the conditions (a) to (d) actually has high mechanical strength and small variations in mechanical strength. This has been confirmed and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の第1は、比表面積が5〜30crn
’/g、平均粒子径が0.05−0.4gて、かつ結晶
形は立方晶形であってその中に3−30%の積層不整を
含むことからなることを特徴とする新規な炭化ケイ素粉
末の発明であり、第2は上記の新規な炭化ケイ素粉末1
00重量部に0.05〜0.5重量部のホウ素及び0.
5〜3、Oi量部の炭素を添加・混合した後、該混合物
を成形し1900〜2150”Cの範囲の温度にて焼結
させて得た密度が3.10g/d以上、微細組織の平均
粒子径が3〜15gでアスペクト比が5〜20、かつ結
晶形は立方晶形であってその中に0.5〜5.0%の積
層不整を含むことからなることを特徴とする、炭化ケイ
素焼結体の発明である。
That is, the first aspect of the present invention has a specific surface area of 5 to 30 crn.
'/g, an average particle size of 0.05-0.4g, and a cubic crystal shape containing 3-30% stacking irregularity. The second invention is the above-mentioned novel silicon carbide powder 1.
0.05 to 0.5 parts by weight of boron and 0.00 parts by weight.
After adding and mixing 5 to 3 Oi parts of carbon, the mixture is molded and sintered at a temperature in the range of 1900 to 2150"C to obtain a density of 3.10 g/d or more and a fine structure. Carbonized material having an average particle size of 3 to 15 g, an aspect ratio of 5 to 20, and a cubic crystal shape containing 0.5 to 5.0% lamination irregularity. This invention is a silicon sintered body.

以下本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明の炭化ケイ素粉末は、次の3つの条件を満足する
ものでなければならない。
The silicon carbide powder of the present invention must satisfy the following three conditions.

まず、第1の条件は該粉末の比表面積が5〜aorn’
/gの範囲であることを必要とする。その理由は、比表
面積が5rtf/g未満であると。
First, the first condition is that the specific surface area of the powder is 5~aorn'
/g range. The reason is that the specific surface area is less than 5rtf/g.

該粉末を加熱・焼結して得られる炭化ケイ素焼結体(以
下単に焼結体と略記する。)の密度が3.10g/ml
以上になりにくいからであり、逆に、比表面積が30m
″/gを越える値であると加熱・焼結時の駆動力が大き
過ぎるためか、得られる焼結体に粗大粒子が発生し易い
ためである。
The density of the silicon carbide sintered body (hereinafter simply abbreviated as sintered body) obtained by heating and sintering the powder is 3.10 g/ml.
This is because it is difficult for the specific surface area to exceed 30 m
This is because if the value exceeds ``/g, the driving force during heating and sintering is too large, or coarse particles are likely to be generated in the resulting sintered body.

第2の条件は炭化ケイ素の粉末の平均粒子径ρが0.0
5〜0.4gであることを必要とする。
The second condition is that the average particle diameter ρ of silicon carbide powder is 0.0.
It requires 5 to 0.4 g.

その理由は、ρがo、05=未満であると、加熱・焼結
前の成形体の密度が低いためか、得られる焼結体に含ま
れる欠陥が例えば10p以上と大きいものか含まれ易い
ためであり、逆に、ρが0.4pを越える値であると、
得られる焼結体の密度が3.10g/d以上となりにく
いからであるという、本発明者らの実験的知見に基づく
ものであり、より好ましくはざらにρは0.1〜0.2
であり、また、ρの標準偏差がρ×0.8以下と粒度分
布が狭いことか、焼結時の加熱温度を低くすることがで
きるため一層好ましい、ここで炭化ケイ素粉末の粒子径
の測定法は、後記する[粒子径測定法]に詳述した如く
、電子顕微鏡像より求める方法を採用した。
The reason for this is that when ρ is less than o, 05=, the density of the compact before heating and sintering is low, or the resulting sintered compact tends to contain large defects, such as 10p or more. On the other hand, if ρ exceeds 0.4p,
This is based on the experimental findings of the present inventors that the density of the obtained sintered body is unlikely to exceed 3.10 g/d, and more preferably ρ is approximately 0.1 to 0.2.
In addition, it is more preferable because the standard deviation of ρ is ρ × 0.8 or less, which is a narrow particle size distribution, and because the heating temperature during sintering can be lowered. As described in detail in [Particle Size Measurement Method] below, the method used was to obtain the particle size from an electron microscope image.

第3の条件は炭化ケイ素粉末の結晶形は立方晶形であっ
て、その中に3〜30%の積層不整を含むものであるこ
とを必要とする。その理由は、この条件を満足する炭化
ケイ素粉末においてのみ、これを焼結させた際に焼結体
の微細組織が異方性を呈する傾向が強くなるという1本
発明者らの実験的知見に基づくものである。
The third condition requires that the crystal form of the silicon carbide powder be cubic, and that it contains 3 to 30% lamination irregularity. The reason for this is based on the inventors' experimental findings that only silicon carbide powder that satisfies this condition has a strong tendency for the microstructure of the sintered body to exhibit anisotropy when sintered. It is based on

上記3つの要件を満足する炭化ケイ素粉末は、本発明者
等が先に特開昭59−83922号公報にて提案した方
法、すなわち分解性ケイ素化合物と分解性炭素化合物よ
り一旦化学反応によってケイ素酸化物と単体炭素とが極
めて微細に混合した粉末を製造し、次にこの粉末なO,
15g/d以上の嵩密度に緊縮した後、1600〜19
00”cの温度に加熱することによって得ることができ
る。
Silicon carbide powder that satisfies the above three requirements can be produced by the method previously proposed by the present inventors in JP-A No. 59-83922, that is, silicon oxidation is carried out by a chemical reaction between a decomposable silicon compound and a decomposable carbon compound. A powder containing an extremely fine mixture of carbon and elemental carbon is produced, and then this powder is mixed with O,
After tightening to a bulk density of 15 g/d or more, 1600-19
It can be obtained by heating to a temperature of 00''c.

上記のケイ素酸化物と単体炭素か微細に混合した粉末の
製造法をより詳しく述べると、まず分解性ケイ素化合物
としてはSiC又4 、 HSj(413、(CL)2
SiCfL2 、 CIIJiCJl s 、 5i(
OC2HJnなどのケイ素化合物子ツマ−が使用される
。つぎに分解性炭素化合物としては、例えばLPG、ナ
フサ。
To describe in more detail the method for producing the powder of finely mixed silicon oxide and elemental carbon described above, first, as the decomposable silicon compound, SiC or 4, HSj (413, (CL)2) is used.
SiCfL2, CIIJiCJls, 5i(
Silicon compound molecules such as OC2HJn are used. Next, examples of decomposable carbon compounds include LPG and naphtha.

ガソリン、燃料油、灯油、軽油1重油、潤滑油、流動パ
ラフィンなどの石油製品類;メタン、エタン、プロパン
、ブタン、ペンタン、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。
Petroleum products such as gasoline, fuel oil, kerosene, diesel fuel oil, lubricating oil, and liquid paraffin; methane, ethane, propane, butane, pentane, methanol, ethanol, propatool, ethylene, acetylene, n-paraffin, butadiene, isoprene , isobutylene, benzene, toluene, xylene.

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、キュレン、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、Cs留分混合物、エチレンボ
トムなどの石油化学製品類のうち、上記分解性ケイ素化
合物と相互溶解性のあるものを選択し、両者を混合して
700℃以上の水蒸気を含む熱ガス中に注入する方法が
適切である。
Petroleum such as cyclohexane, cyclohexene, dicyclopentadiene, ethylbenzene, styrene, kyrene, pseudocumene, mesitylene, alkylbenzene, α-methylstyrene, dicyclododecatriene, diisobutylene, vinyl chloride, chlorobenzene, Cs fraction mixture, ethylene bottoms, etc. A suitable method is to select a chemical product that is mutually soluble with the decomposable silicon compound, mix the two, and inject the mixture into hot gas containing water vapor at 700° C. or higher.

なお、立方晶形を主成分とする炭化ケイ素微粉末の他の
製造法どしては、一般に、次の2つの方決が代表的な方
法として知られている。すなわち、 (イ)ケイ素酸化物と炭素またはシリコンと炭素とを機
械的に混合した後、2000″C以下の温度に加熱し、
生成した炭素ケイ素を微粉砕する方法。
As for other methods for producing fine silicon carbide powder mainly composed of cubic crystals, the following two methods are generally known as representative methods. That is, (a) after mechanically mixing silicon oxide and carbon or silicon and carbon, heating to a temperature of 2000″C or less,
A method of pulverizing the produced carbon silicon.

(ロ) SiH,,5i(CHi)4などケイ素化合物
とC114、Czfl、などの炭素化合物とを、120
0℃以上の温度に加熱された雰囲気中で気相反応によっ
て炭化ケイ素を生成させる方法。
(b) A silicon compound such as SiH,,5i(CHi)4 and a carbon compound such as C114, Czfl, etc.
A method of producing silicon carbide through a gas phase reaction in an atmosphere heated to a temperature of 0°C or higher.

しかし本発明者等が上記(イ)、(ロ)の2つの方法を
追跡実験した結果では、(イ)の方法で得られる炭化ケ
イ素粉末の結晶形状は立方晶形を主成分とするものの、
残りは2H型の六方高形で、かつ積層不整の含有量は1
%以下の痕跡程度である。また、(ロ)の方法で得られ
る炭化ケイ素粉末は単一粒子は0.1部程度の微細なも
のであるが、粒子と粒子が結合していて、本発明ていう
平均粒子径としては0.41L以上のものであり、かつ
、結晶形状は極めて微細な結晶粒子径の立方晶形で、積
層不整の含有量も1%以下である。したがって、上記(
イ)及び(ロ)の方法で得られる炭化ケイ素粉末は、本
発明の要件をすべて満たしていない。
However, according to the results of follow-up experiments conducted by the present inventors on the above two methods (a) and (b), although the crystal shape of the silicon carbide powder obtained by the method (a) is mainly cubic,
The rest are 2H type hexagonal high shapes, and the content of stacking irregularities is 1
% or less. In addition, although the silicon carbide powder obtained by the method (b) has a single particle of about 0.1 part, the particles are bonded together, and the average particle diameter according to the present invention is 0.1 part. The crystal size is 41L or more, and the crystal shape is a cubic crystal with an extremely fine crystal grain size, and the content of lamination irregularities is 1% or less. Therefore, the above (
The silicon carbide powder obtained by methods (a) and (b) does not meet all the requirements of the present invention.

炭化ケイ素焼結体は炭化ケイ素粉末を成形した後加熱・
焼結して得られるが、本発明では成形に先立って、炭化
ケイ素粉末に単体ホウ素またはホウ素化合物及び単体炭
素を、焼結を促進させるための焼結助剤として少量添加
・混合する必要がある。その添加量は、炭化ケイ素粉末
100重量部(重量部は以下、単に部と略記する。)に
対し、前者は単体ホウ素換算として0.05〜0.5部
、後者は0.5〜3.0部である。
Silicon carbide sintered bodies are made by heating and molding silicon carbide powder.
It is obtained by sintering, but in the present invention, prior to molding, it is necessary to add and mix a small amount of elemental boron or a boron compound and elemental carbon as a sintering aid to promote sintering to silicon carbide powder. . The amount added is 0.05 to 0.5 parts of the former in terms of elemental boron, and 0.5 to 3.0 parts of the latter in terms of elemental boron, per 100 parts by weight of silicon carbide powder (parts by weight is hereinafter simply abbreviated as parts). It is 0 copies.

焼結助剤はその目的上炭化ケイ素粉末とできるたけ均一
に混合させることが望ましく、シたかって単体ホウ素ま
たはホウ素化合物は比表面積が3m″/g以上、単体炭
素は比表面積で30rn”/g以上の微粉末状のものが
好ましい。
For that purpose, it is desirable to mix the sintering aid with the silicon carbide powder as uniformly as possible, and elemental boron or boron compounds should have a specific surface area of 3 m"/g or more, and elemental carbon should have a specific surface area of 30 rn"/g. The above fine powders are preferred.

上記混合はボールミル、振動ミル等を用いて行われるが
、より均一な混合物を得るためには、水あるいはメタノ
ール、エタノールなどの有機溶媒を加えて、湿式でボー
ルミル、振動ミル等を使用して混合する方法が好ましい
、すなわち、単体ホウ素またはホウ素化合物の微粉末、
単体炭素微粉末及び炭化ケイ素微粉末に、水あるいは有
機溶媒を加えて混合した後、水あるいは有機溶媒を蒸発
除去する方法である。
The above mixing is performed using a ball mill, vibration mill, etc., but in order to obtain a more homogeneous mixture, water or an organic solvent such as methanol or ethanol is added and the mixture is wet-mixed using a ball mill, vibration mill, etc. Preferably, the method of
This is a method in which water or an organic solvent is added to and mixed with elemental carbon fine powder and silicon carbide fine powder, and then the water or organic solvent is removed by evaporation.

なお1本発明で使用し得る上記ホウ素化合物としては、
微粉末状の84C、ON、 BP、  A文8□などが
挙げられる。また微粉末状の単体炭素としてはカーボン
ブラック、アセチレンブラックなどが挙げられる。
Note that the boron compounds that can be used in the present invention include:
Examples include fine powder 84C, ON, BP, and A-mon 8□. Further, examples of fine powdered elemental carbon include carbon black and acetylene black.

かくして得られた焼結助剤を少量含有した炭化ケイ素粉
末は、次にこれを所望する形状に成形し、次いで真空中
もしくはアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中
で無加圧下、すなわち成形体の表面に機械的な圧力を作
用させることなく加熱することによって、本発明の炭化
ケイ素焼結体とすることができるが、この加熱温度は1
900〜2150℃とする必要がある。その理由は、加
熱温度か1900℃未満の温度では、得られる焼結体の
密度か3.tOg/mi以上にはなりにくいためであり
、逆に2150°Cを越える温度では、得られる焼結体
中に粗大粒子が生成し易いからである。なお、焼結体中
の積層不整の量は、原料である炭化ケイ素粉末に含まれ
るそれよりも減少する。そして焼結温度が高い程その量
は少なくなる。しかし、本発明で特定する炭化ケイ素粉
末を原料とし、焼結体中の積層不整が0.5〜50%と
なる焼結温度で得られた焼結体の微細組織は1本発明で
特定する平均粒子径が3〜15ルで、アスペクト比が5
〜20の範囲となることか可能である。
The thus obtained silicon carbide powder containing a small amount of sintering aid is then molded into a desired shape, and then molded under no pressure in a vacuum or an inert gas atmosphere such as argon or helium, that is, a molded body. The silicon carbide sintered body of the present invention can be obtained by heating the surface of the silicon carbide without applying mechanical pressure, but the heating temperature is 1.
It is necessary to set it as 900-2150 degreeC. The reason for this is that at a heating temperature of less than 1,900°C, the density of the obtained sintered body decreases. This is because it is difficult for the temperature to exceed tOg/mi, and conversely, at a temperature exceeding 2150°C, coarse particles are likely to be generated in the obtained sintered body. Note that the amount of lamination irregularities in the sintered body is smaller than that contained in the silicon carbide powder that is the raw material. And the higher the sintering temperature, the smaller the amount. However, the microstructure of a sintered body obtained using the silicon carbide powder specified in the present invention as a raw material at a sintering temperature such that the lamination irregularity in the sintered body is 0.5 to 50% is specified in the present invention. The average particle size is 3 to 15 l, and the aspect ratio is 5.
It is possible to have a range of 20 to 20.

以上詳細に述べた如く本発明の新規な炭化ケイ素粉末は
、通常前記1ノだ方法、すなわち1分解性ケイ素化合物
と分解性炭素化合物より一旦化学反応によってケイ素酸
化物と単体炭素とが極めて微細に混合した粉末を製造し
、次にこの粉末を0.15g/Trt1以上の嵩密度に
緊縮した後、1600〜1900℃に加熱することによ
って得たものであるので、(イ)比表面積が5〜30C
ゴ/gである。(ロ)平均粒子径が0.05〜0.4県
である。(ハ)結晶形は立方晶形であって、その中に3
〜30%の積層不整を含んでいる。という特性を持って
いる。
As described in detail above, the novel silicon carbide powder of the present invention is usually produced by the first method described above, that is, by chemically reacting a monodegradable silicon compound and a decomposable carbon compound, silicon oxide and elemental carbon are made into extremely fine particles. It was obtained by producing a mixed powder, then compressing this powder to a bulk density of 0.15 g/Trt1 or more, and then heating it to 1,600 to 1,900°C. 30C
Go/g. (b) The average particle diameter is 0.05 to 0.4. (c) The crystal form is cubic, and there are 3
Contains ~30% lamination irregularity. It has this characteristic.

そして、この炭化ケイ素粉末を本発明で特定する方法で
加熱焼結して得られた本発明の焼結体は、以下に述べる
3つの特性を併せ持っている。
The sintered body of the present invention obtained by heating and sintering this silicon carbide powder by the method specified in the present invention has the following three characteristics.

すなわち第1に、焼結体の密度が3.10g/ml以上
である。第2に、微細組織の平均粒子径が3〜15終で
、アスペクト比が5〜20である。
That is, firstly, the density of the sintered body is 3.10 g/ml or more. Second, the average grain size of the microstructure is 3-15, and the aspect ratio is 5-20.

第3に、結晶形は立方晶形であって、その中に0.5〜
5.0%の積層不整を含んでいる。
Thirdly, the crystal form is a cubic crystal form, in which 0.5~
Contains 5.0% lamination irregularity.

ここで微細組織とは、前述した如く焼結体を構成する粒
子及び欠陥の三次元的構造をいうが、平均粒子径及びア
スペクト比の測定は、焼結体の表面を平滑にし、これを
am鏡で拡大して(通常100〜1000倍)観られる
像より求めるものとし、粒子径とはこの像におけるそれ
ぞれの粒子の最大長(L)と最少長(D)の平均値とし
、平均粒子径とは粒子径の算術平均値とし、アスペクト
比はL/Dの算術平均値とする。これらは通常300個
以上の粒子について求めれば十分である。
Here, the microstructure refers to the three-dimensional structure of the particles and defects that make up the sintered body, as described above, but the average particle diameter and aspect ratio are measured by smoothing the surface of the sintered body and It is determined from an image magnified with a mirror (usually 100 to 1000 times), and the particle size is the average value of the maximum length (L) and minimum length (D) of each particle in this image. is the arithmetic mean value of the particle diameter, and the aspect ratio is the arithmetic mean value of L/D. It is usually sufficient to determine these for 300 or more particles.

(実施例) 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

なお、例中における平均粒子径1粒子径の標準偏差、積
層不整の割合及び結晶形の定量、測定は後記の方法によ
って行った。
In addition, in the examples, the standard deviation of the average particle diameter per particle diameter, the ratio of stacking irregularities, and the crystal form were quantified and measured by the methods described below.

実施例1〜3 第1表における粉末1〜3は、本発明者等が先に特開昭
59−83922号公報にて提案した方法、すなわち分
解性ケイ素化合物として(CH3)JiC見2を、分解
性炭素化合物としてA重油を用い、これらを予め混合し
て灯油を空気で燃焼させて得た火炎の中に注入して、3
1.8重量%のSiO□と68.1重量%の単体炭素を
含むスス状の極めて微細な混合物を得た。
Examples 1 to 3 Powders 1 to 3 in Table 1 were obtained using the method previously proposed by the present inventors in JP-A-59-83922, that is, using (CH3)JiC as a decomposable silicon compound, A heavy oil is used as the decomposable carbon compound, and these are mixed in advance and injected into the flame obtained by burning kerosene with air.
A sooty, extremely fine mixture containing 1.8% by weight of SiO□ and 68.1% by weight of elemental carbon was obtained.

次にこの微細な混合物を、−旦o、6g/mlの嵩密度
に緊縮した後、それぞれ1700℃、1800℃、19
00℃に加熱し、下記(1)式に示す反応式により炭化
ケイ素を生成せしめた後、余剰の炭素を燃焼除去して得
たものである。
This fine mixture was then compressed to a bulk density of 6 g/ml at 1700 °C, 1800 °C, and 19 °C, respectively.
It was obtained by heating to 00° C. to generate silicon carbide according to the reaction formula shown in equation (1) below, and then burning off excess carbon.

SiO,+ 3C→SiC+ 2CO・・・(1)第1
表の数値が示す通り、実施例1〜3で得た粉末1〜3は
1本発明の炭化ケイ素粉末としての物性条件を満足して
いる。
SiO, + 3C → SiC + 2CO... (1) 1st
As shown by the values in the table, powders 1 to 3 obtained in Examples 1 to 3 satisfy the physical property conditions as silicon carbide powder of the present invention.

なお、粉末工の粉末X線回折像を第1図に示した。Incidentally, a powder X-ray diffraction image of the powder material is shown in FIG.

比較例1.2 粉末4は、5i)1.、C114及びH2とを直接気相
で反応させて得たもので、従来公知の方法[例えば。
Comparative Example 1.2 Powder 4 was 5i)1. , C114, and H2 in a direct gas phase reaction, and can be obtained by a conventionally known method [e.g.

日本化学会誌、ス、188〜193 (1980)]に
準じて1400℃の反応温度で生成させたちのである。
It was produced at a reaction temperature of 1400° C. according to Journal of the Chemical Society of Japan, Su, 188-193 (1980)].

粉末5は市販品であり、その顕微鏡像から、二酸化ケイ
素もしくはシリコンと単体炭素とを混合し、加熱して得
られた炭化ケイ素の粗粒を、振動ミル等で長時間粉砕し
て微粉化したものと推定された。
Powder 5 is a commercially available product, and its microscopic image shows that it was made by mixing silicon dioxide or silicon with elemental carbon and heating it to obtain coarse particles of silicon carbide, which were then ground for a long time using a vibrating mill or the like to become fine powder. It was estimated that

第1表 第1表の数値が示す通り、実施例1〜3で得た粉末1〜
3は前記の通り1本発明の炭化ケイ素粉末としての物性
条件を満足しているが、これに比べ比較例1で得た粉末
4の結晶形は、立方晶形を主成分とするものの積層不整
は1%以下の痕跡程度であり、また、市販品である粉末
5の結晶形は、同様に立方晶形を主成分とするものの、
残りは2H型の六方晶形で、かつ積層不整の含有量は1
%以下の痕跡程度である。
Table 1 As shown in the numerical values in Table 1, powders 1 to 1 obtained in Examples 1 to 3
As mentioned above, Powder 4 satisfies the physical property conditions for the silicon carbide powder of the present invention, but in comparison, the crystal form of Powder 4 obtained in Comparative Example 1 is mainly cubic, but there is no stacking irregularity. The crystal form of powder 5, which is a commercially available product, is similar to the cubic crystal form as its main component;
The rest is a 2H type hexagonal crystal, and the content of stacking irregularities is 1
% or less.

実施例4〜6 第1表に示した粉末1〜3のそれぞれ100gに、ホウ
素源として比表面績が10.4rn’/gの11、c粉
末0.25gと、単体炭素源として比表面積が120.
5m″/gのカーボンブラック2gと、さらにエタノー
ルを50mfi加えて、これらを樹脂製のボールミルで
20時間混合した。得られた混合物を加熱してエタノー
ルを蒸発除去して得た粉末の50gを1円筒容器に入れ
、0.5T/cnfの荷重てl軸圧縮した後、2T/c
tn’の静水圧でラバープレスし成形した。
Examples 4 to 6 To 100 g of each of powders 1 to 3 shown in Table 1, 0.25 g of 11, c powder with a specific surface area of 10.4 rn'/g as a boron source, and 0.25 g of c powder with a specific surface area as a simple carbon source were added. 120.
2 g of carbon black of 5 m''/g and 50 mfi of ethanol were added and mixed in a resin ball mill for 20 hours. The resulting mixture was heated to remove the ethanol by evaporation. After putting it in a cylindrical container and compressing it on the l-axis with a load of 0.5T/cnf, it was compressed to 2T/c.
It was molded by rubber pressing under a hydrostatic pressure of tn'.

次にこれらの粉末成形体を高周波加熱炉を用い、10−
’〜l Torrの真空下窒素雰囲気中で1950°C
の温度にて30分間加熱し、炭化ケイ素焼結体を得た。
Next, these powder compacts were heated in a high-frequency heating furnace for 10-
1950°C in a nitrogen atmosphere under a vacuum of ~l Torr
A silicon carbide sintered body was obtained by heating at a temperature of 30 minutes.

得られた焼結体の密度、微細組織の平均粒子径、アスペ
クト比及び結晶形を第2表に示す。
Table 2 shows the density, average particle diameter of microstructure, aspect ratio, and crystal shape of the obtained sintered body.

このそれぞれの炭化ケイ素焼結体より各20片の試験片
を切り出し、JIS  R1601の方法に従って曲げ
強度を測定した。また同様に各20片の試験片より、ビ
ッカーズ圧痕法によってxteを測定した。これらの測
定値を第2表に示した。
Twenty test pieces were cut out from each of the silicon carbide sintered bodies, and the bending strength was measured according to the method of JIS R1601. Similarly, xte was measured using the Vickers indentation method from each of the 20 test pieces. These measured values are shown in Table 2.

第2表の数値が示すように、本発明の条件を満たす物性
の炭化ケイ素粉末を使用し1本発明が特定する条件で焼
結させた炭化ケイ素焼結体は、いずれも本発明の目的を
満足する特性を持ワたものであった。また1本発明の焼
結体は曲げ強度が高く、かつそのバラツキが小さく、X
tCも高いことが分る。
As shown by the values in Table 2, any silicon carbide sintered body produced using silicon carbide powder having physical properties that meet the conditions of the present invention and sintered under the conditions specified by the present invention meets the objectives of the present invention. It had satisfactory characteristics. In addition, the sintered body of the present invention has high bending strength and small variation, and
It can be seen that tC is also high.

比較例3.4 第1表に示す粉末4及び5を用いて、実施例と同一方法
、同一条件にて炭化ケイ素焼結体を得た。得られた焼結
体についてその密度を測定した。その結果は第2表に示
す通り、何れも本発明の目標値3.1og/m以上を大
きく下廻っている。
Comparative Example 3.4 Using powders 4 and 5 shown in Table 1, a silicon carbide sintered body was obtained by the same method and under the same conditions as in the example. The density of the obtained sintered body was measured. As shown in Table 2, the results are all well below the target value of 3.1 og/m or more of the present invention.

第2表 比較例5〜7 第1表に示す粉末4及び5を用い、結体密度を上げるべ
く焼結条件等を探索し、燃焼条件を第3表に示す条件に
変更して(第3表に記載の条件以外は実施例4〜6と同
一条件)炭化ケイ素焼結体を得た。得られた焼結体の密
度は第3表に記載の通り、粉末4については(比較例5
 ) B、Cの添加量を増加させることで上昇可能であ
り、粉末5については(比較例6及び7)加熱温度を高
くすると上昇可能であった。
Table 2 Comparative Examples 5 to 7 Using powders 4 and 5 shown in Table 1, sintering conditions etc. were searched to increase the density of the compacts, and the combustion conditions were changed to those shown in Table 3 (3 A silicon carbide sintered body was obtained under the same conditions as in Examples 4 to 6 except for the conditions listed in the table. The density of the obtained sintered body is as shown in Table 3, and for powder 4 (comparative example 5)
) It could be increased by increasing the amounts of B and C added, and for Powder 5 (Comparative Examples 6 and 7) it was possible to increase by increasing the heating temperature.

そこで、焼結体密度が3.10g/711iJ以上に達
した比較例5及び7で得た焼結体について、実施例と全
く同様な方法で微細組織の平均粒子径、結晶形、曲げ強
度等を測定し、それらを第4表に示した。
Therefore, for the sintered bodies obtained in Comparative Examples 5 and 7, in which the sintered body density reached 3.10 g/711 iJ or more, the average particle diameter of the microstructure, crystal shape, bending strength, etc. were measured and shown in Table 4.

その結果は、何れも平均粒子径が大きく1本発明の要件
を満足する焼結体は得られなかった。また、焼結体は実
施例4〜6で得られたものに比べ、曲げ強度が低く、か
つそのバラツキも大きく、KICも劣ることが分る。
As a result, a sintered body having a large average particle size and satisfying the requirements of the present invention could not be obtained. Furthermore, it can be seen that the sintered bodies have lower bending strength and greater variation in bending strength than those obtained in Examples 4 to 6, and are inferior in KIC.

第3表 第4表 [粒子径測定法] 本発明における炭化ケイ素粉末の粒子径の測定法は1粒
子を直接観察する唯一の方法である顕微  j鏡像によ
り求める方法とし、顕微鏡は透過型電子  。
Table 3 Table 4 [Particle size measurement method] The particle size of silicon carbide powder in the present invention is measured using a mirror image using a microscope, which is the only method to directly observe a single particle.The microscope is a transmission electron microscope.

iia微鏡を用いる。               
  1周知の如く、粉末の粒子を電子顕微鏡の試料支 
 1持台に担持する際には、粒子の凝集や編析が生じ 
 1易く、粉末の全体を代表する試料を作成することは
かなり困難である。この問題を防ぐために従来  −よ
り検討が重ねられているおり、(例えば粉体工学研究余
線「粉体粒度測定法」養賢堂発行、昭和  142年)
の第4章に種々の方法が記載されてあ  :る。
Use an IIA microscope.
1. As is well known, powder particles are used as sample supports in an electron microscope.
1. When supporting the particles on the carrier, agglomeration and organization of the particles may occur.
However, it is quite difficult to prepare a sample that is representative of the entire powder. In order to prevent this problem, many studies have been carried out in the past (for example, "Powder Particle Size Measurement Method" published by Yokendo, published by Powder Engineering Research Association, 1972).
Various methods are described in Chapter 4.

本発明者等はこれら種々の方法を鋭意検討した  ゛結
果、コロジオンを支持膜としたシートメツシュに、粉末
粒子を分散させたスラリーをネブライザーを用いて噴霧
し、粉末粒子をコロジオン膜に担持させて得た試料が最
も良好な結果が得られる  ゛と判断した。     
              1粉末の粒子径の測定は
この噴霧法によって得ら  駈れた試料の電子顕微鏡像
より求めるものとする。
The present inventors have intensively studied these various methods. As a result, a slurry in which powder particles are dispersed is sprayed using a nebulizer onto a sheet mesh using collodion as a support film, and the powder particles are supported on the collodion film. It was determined that the best results could be obtained with the sample prepared using the following methods.
1 The particle size of the powder shall be determined from an electron microscope image of a sample obtained by this spraying method.

スラリーはイソブタノールを分散媒とすることが好まし
く、粉末のスラリー濃度は0.3〜0.7%の範囲が好
ましい、ここで粉末を分散させるには、超音波細胞破砕
器のような強力な超音波分散器を用い数分間作用させて
行う方法が好ましい。
The slurry preferably uses isobutanol as a dispersion medium, and the powder slurry concentration is preferably in the range of 0.3 to 0.7%. In order to disperse the powder, a powerful A method using an ultrasonic disperser for several minutes is preferred.

粉末の粒子径は、このようにして得られた試料の顕微鏡
像より求めるが、ここでは粒子径は円相当径とする。こ
の円相当径とは、粒子像の面積を剣定して、その像と等
しい面積の円を仮定し、その円の直径で表わした値であ
る。
The particle size of the powder is determined from the microscopic image of the sample thus obtained, and here the particle size is assumed to be the equivalent circle diameter. This equivalent circle diameter is a value expressed by the diameter of a circle that is assumed to have the same area as the particle image after determining the area of the particle image.

ここで本発明においては、ある影像を単一の粒子とみな
すか、複数の粒子とみなすかに任意性が入る余地をなく
すために1例えば瓢箪状の影像のように一部ても接続し
たものは、全て単一の粒子とみなすものとする。なお、
支持膜に担持された粉末の量が増加すると、複数の粒子
が見掛は上接晩して単一の粒子に見える確率が増すため
、本発月における粒子径は、影像全体に占める粒子像の
面積が5〜15%の範囲にあるように作成された試料よ
り求めるものとする。なお、平均粒子径は円相5径の算
術平均値とする。
In the present invention, in order to eliminate the possibility of arbitrariness in whether a certain image is regarded as a single particle or as a plurality of particles, for example, in the case of a gourd-shaped image, even partially connected are all considered to be a single particle. In addition,
As the amount of powder supported on the supporting film increases, the probability that multiple particles will appear to be a single particle will increase, so the particle size at the time of the main image is determined by the proportion of the particle image in the entire image. It shall be determined from a sample prepared such that the area is in the range of 5 to 15%. Note that the average particle diameter is the arithmetic mean value of the five diameters of the circular phase.

[積層不整定量法] 本発明における炭化ケイ素粉末及び焼結体中の積層不整
の定量は、ステップスキャン法により求めた粉末のX線
回折強度値と理論値との差をパラメーターを用いて最小
化させるプロファイル法により求めた。(参考、J、 
Kakinoki andY、  Komura、  
J、  Phys、  Soe、  Japan、  
7. 30−35(+952)) [結晶形定量法] 炭化ケイ素粉末及び焼結体に含まれる低温型α晶(2H
)及び高温型α晶(4H,6H,15R)の定量は、C
uKa線を光源とし、モノクロメータ−を受光側に入れ
た粉末X線回折法で得られる図形より求める。図形の各
ピーク高さより各成分を算出する方法は、窯業協会誌、
旦ユ。
[Lamination irregularity determination method] In the present invention, the lamination irregularity in silicon carbide powder and sintered body is determined by minimizing the difference between the X-ray diffraction intensity value of the powder obtained by the step scan method and the theoretical value using parameters. It was determined by the profile method. (Reference, J.
Kakinoki and Y, Komura,
J, Phys, Soe, Japan,
7. 30-35 (+952)) [Crystal form determination method] Low-temperature α crystal (2H) contained in silicon carbide powder and sintered body
) and high-temperature α crystals (4H, 6H, 15R) are determined by C
It is determined from a pattern obtained by powder X-ray diffraction using a uKa ray as a light source and a monochromator on the receiving side. The method of calculating each component from the height of each peak of the figure is described in the Ceramics Association Journal.
Danyu.

576〜582 (+979)に記載の方法に従うもの
とする。
576-582 (+979) shall be followed.

(発明の作用効果) 本発明は、従来より理想とされながらもその製造法が確
立されていなかった。優れた微細構造を有する炭化ケイ
素焼結体の製造法を、新規な原料炭化ケイ素粉末を用い
、さらに焼結条件を特定することによって確立したもの
である。
(Operations and Effects of the Invention) Although the present invention has been considered ideal for some time, a manufacturing method thereof has not been established. A method for producing a silicon carbide sintered body with an excellent microstructure was established by using a new raw material silicon carbide powder and by specifying the sintering conditions.

本発明の方法によって得られた焼結体の機械的強度を測
定した結果は、実施例が示すように従来の焼結体よりも
明らかに強度が高く、かつそのバツラキも小さく、また
破壊靭性値(Kxc)も高いことが確認された。
The results of measuring the mechanical strength of the sintered body obtained by the method of the present invention show that, as shown in the examples, the strength is clearly higher than that of the conventional sintered body, the variation is small, and the fracture toughness value is (Kxc) was also confirmed to be high.

本発明の方法によって得られる炭化ケイ素焼結体は、上
記の如く優れた微細構造を有するが、その理由は次のよ
うに推察される。
The silicon carbide sintered body obtained by the method of the present invention has an excellent microstructure as described above, and the reason for this is presumed to be as follows.

(イ)原料粉末中に含まれる積層不整は、焼結する過程
で新たな結合の成立を生じ易くなる。すなわち本発明の
炭化ケイ素粉末は易焼結性である。
(a) Lamination irregularities contained in the raw material powder tend to create new bonds during the sintering process. That is, the silicon carbide powder of the present invention is easily sinterable.

(ロ)原料粉末が易焼結性であるので、焼結助剤である
ホウ素の添加量か0.05〜0.3重量部と従来技術よ
りも少ない量で焼結が可能であり、このため焼結体中の
粗大粒子の発生が抑えられる。
(b) Since the raw material powder is easily sinterable, sintering can be performed with the added amount of boron, which is a sintering aid, of 0.05 to 0.3 parts by weight, which is smaller than the conventional technology. Therefore, generation of coarse particles in the sintered body is suppressed.

(ハ)易焼結性の原料粉末を用いるので、焼結温度が1
900〜2150℃と従来よりも低くすることが可能で
あり、このため焼結体粒子の肥大化が抑えられる。
(c) Since an easily sinterable raw material powder is used, the sintering temperature is 1
It is possible to lower the temperature to 900 to 2150° C. than in the past, thereby suppressing enlargement of the sintered particles.

(ニ)原料粉末の結晶形は立方晶形であって、その中に
3〜30%の積層不整を含むために、焼結体の微細組織
が異方性を呈する。
(d) The crystal form of the raw material powder is cubic, and since it contains 3 to 30% lamination irregularity, the microstructure of the sintered body exhibits anisotropy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は実施例における粉末1の粉末X線回折図を示す
。 手続7市■三書(自発) 1.事件の表示 昭和63年特許願第125487号 2、発明の名称 新規な炭化ケイ素粉末及び炭化ケイ素焼結体3、補正を
する者 事件との関係  特許出願人 住所 東京都千代田区霞が関三丁目2番5号名称 (3
12)三井東圧化学株式会社代表者沢村治夫 4、代理人 住所 〒105東京都港区新橋3丁目7番3号ミドリヤ
第2ビル 7階 5、補正命令の日付 自発 6、補正により増加する請求項の数  07、補正の対
象 明細書の「特許請求の範囲の欄」及び「発明の詳細
な説明の欄」 8、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲の記載を別紙の通り補正
します。 (2)同書第7頁第19行、第16頁第1〜2行のr3
0cm’/gJをr30rn”/gJに補正します。 (3)同書第3頁第6行の「相当する」を「対応する」
に補正し・ます。 (4)同書第15頁第10行の「50%」を「5.0%
」に補正します。 (5)同書第22頁第2表中r K 、c (K N/
m3/2)」をr K 1(: (M N/ m”” 
) Jに補正します。 (6)同書第25頁第16〜17行の「ネブライザー」
を「ネブライザー」に補正します。 (以上) (1)比表面積が5〜30m″/g、平均粒子径が0.
05〜0.41Lで、かつ結晶形は立方晶形であってそ
の中に3〜30%の積層不整を含むことからなることを
特徴とする炭化ケイ素粉末。 (2)請求項1項記載の炭化ケイ素粉末io。 重量部にO,OS〜0.5重量部のホウ素及び0.5〜
3.0重量部の炭素を添加・混合した後、該混合物を成
形し1900〜2150℃の範囲の温度にて焼結させて
得た密度が3.1Og/m以上、微細組織の平均粒子径
が3〜15pでアスペクト比が5〜20、かつ結晶形は
立方晶形であってその中に0.5〜5.0%の積層不整
を含むことからなることを特徴とする炭素ケイ素焼結体
FIG. 1 shows a powder X-ray diffraction diagram of Powder 1 in Example. Procedure 7 City ■ Sansho (voluntary) 1. Display of the case 1986 Patent Application No. 125487 2 Title of the invention New silicon carbide powder and silicon carbide sintered body 3 Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant address 3-2 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo No. 5 name (3
12) Mitsui Toatsu Kagaku Co., Ltd. Representative: Haruo Sawamura 4, Agent Address: 5th Floor, 7th Floor, Midoriya Building 2, 3-7-3 Shinbashi, Minato-ku, Tokyo 105, Date of Amendment Order Voluntary Action 6, Claims Increased by Amendment Number of paragraphs 07. Subject of amendment: "Claims column" and "Detailed explanation of the invention column" of the specification. 8. Contents of amendment (1) The description of the claims of the specification is as shown in the attached sheet. I will correct it. (2) r3 on page 7, line 19, page 16, lines 1-2 of the same book
Correct 0cm'/gJ to r30rn''/gJ. (3) In the same book, page 3, line 6, change "equivalent" to "correspond"
I will correct it. (4) In the same book, page 15, line 10, “50%” was changed to “5.0%.”
” will be corrected. (5) r K , c (K N/
m3/2)" to r K1(: (M N/ m""
) Correct to J. (6) “Nebulizer” in the same book, page 25, lines 16-17
to "nebulizer". (or more) (1) Specific surface area is 5 to 30 m''/g, average particle diameter is 0.
05 to 0.41L, and the crystal form is a cubic crystal form, and the silicon carbide powder is characterized in that it contains 3 to 30% of lamination irregularity. (2) Silicon carbide powder io according to claim 1. Parts by weight include O, OS~0.5 parts by weight of boron and 0.5~
After adding and mixing 3.0 parts by weight of carbon, the mixture is molded and sintered at a temperature in the range of 1900 to 2150°C, resulting in a density of 3.1 Og/m or more and an average particle size of the microstructure. 3 to 15p, an aspect ratio of 5 to 20, and a cubic crystal shape containing 0.5 to 5.0% lamination irregularity. .

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)比表面積が5〜30cm^2/g、平均粒子径が
0.05〜0.4μで、かつ結晶形は立方晶形であって
その中に3〜30%の積層不整を含むことからなること
を特徴とする炭化ケイ素粉末。
(1) The specific surface area is 5 to 30 cm^2/g, the average particle diameter is 0.05 to 0.4 μ, and the crystal form is cubic, which contains 3 to 30% stacking irregularity. Silicon carbide powder characterized by:
(2)請求項1項記載の炭化ケイ素粉末100重量部に
0.05〜0.5重量部のホウ素及び0.5〜3.0重
量部の炭素を添加・混合した後、該混合物を成形し19
00〜2150℃の範囲の温度にて焼結させて得た密度
が3.10g/ml以上、微細組織の平均粒子径が3〜
15県でアスペクト比が5〜20、かつ結晶形は立方晶
形であってその中に0.5〜5.0%の積層不整を含む
ことからなることを特徴とする炭素ケイ素焼結体。
(2) After adding and mixing 0.05 to 0.5 parts by weight of boron and 0.5 to 3.0 parts by weight of carbon to 100 parts by weight of the silicon carbide powder according to claim 1, the mixture is molded. 19
The density obtained by sintering at a temperature in the range of 00 to 2150 ° C is 3.10 g / ml or more, and the average particle size of the microstructure is 3 to 2150 ° C.
A carbon-silicon sintered body having an aspect ratio of 5 to 20 in 15 prefectures, a cubic crystal shape, and containing 0.5 to 5.0% lamination irregularity therein.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006240957A (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Showa Denko Kk Conductive silicon carbide ceramic and its manufacturing method

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