JPH0218285B2 - - Google Patents

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JPH0218285B2
JPH0218285B2 JP59002317A JP231784A JPH0218285B2 JP H0218285 B2 JPH0218285 B2 JP H0218285B2 JP 59002317 A JP59002317 A JP 59002317A JP 231784 A JP231784 A JP 231784A JP H0218285 B2 JPH0218285 B2 JP H0218285B2
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JP
Japan
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powder
sialon
alumina
silica
weight
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JP59002317A
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Japanese (ja)
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JPS60145902A (en
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Mamoru Mitomo
Tatsuya Shiogai
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KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Original Assignee
KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
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Publication date
Application filed by KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO filed Critical KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はβ−サイアロン質粉末の製造法に関す
る。β−サイアロンは一般式Si6-ZAlZOZN8-Z(た
だし、Zは0より大きく4.2以下の数を表わす)
で示される化合物であり、窒化けい素(Si3N4
にAlとOが置換型固溶したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing β-sialon powder. β-Sialon has the general formula Si 6-Z Al Z O Z N 8-Z (where Z represents a number greater than 0 and less than or equal to 4.2)
It is a compound represented by silicon nitride (Si 3 N 4 )
This is a solid solution of Al and O in a substitution type.

β−サイアロンは高温における耐酸化性が大き
く、溶融金属やスラツグに対する耐食性も優れて
いるので、β−サイアロン質粉末は各種の耐火物
用原料として有用なものである。また、これを焼
結したサイアロン焼結体は高温強度や硬度が大き
いので、自動車エンジン部品や金属切削工具とし
て優れている。
Since β-sialon has high oxidation resistance at high temperatures and excellent corrosion resistance against molten metal and slag, β-sialon powder is useful as a raw material for various refractories. Furthermore, the Sialon sintered body obtained by sintering this material has high high-temperature strength and hardness, so it is excellent as automobile engine parts and metal cutting tools.

従来のβ−サイアロン質粉末の製造法として
は、 (1) 天然のシリカ−アルミナ系鉱物であるカオリ
ナイト等の粘土質鉱物にカーボンを加え、窒素
気流中で加熱することにより還元窒化を行う方
法。
Conventional methods for producing β-sialon powder include: (1) a method in which carbon is added to a clay mineral such as kaolinite, which is a natural silica-alumina mineral, and the mixture is heated in a nitrogen stream to perform reductive nitridation; .

(2) シラス等のシリカ原料にアルミニウム金属を
加え、窒素気流中で加熱する方法。
(2) A method in which aluminum metal is added to silica raw materials such as whitebait and heated in a nitrogen stream.

(3) Al(OH)3とシリカゲルの共沈殿物をアンモ
ニア雰囲気下で加熱する方法。
(3) A method in which a co-precipitate of Al(OH) 3 and silica gel is heated in an ammonia atmosphere.

が知られている。It has been known.

しかし、(1)と(2)の方法は天然原料を用いるの
で、多量の不純物が含有されたものとなる欠点が
あり、また(3)の方法は反応が完結し得ず、未反応
物が残る欠点があつた。
However, since methods (1) and (2) use natural raw materials, they have the disadvantage of containing a large amount of impurities, and method (3) does not complete the reaction, leaving unreacted materials. There were some remaining flaws.

本発明は従来法の欠点をなくすべくなされたも
ので、その目的は、高純度で、微細でしかも均一
粒度からなるサイアロン質粉末を製造する方法を
提供するにある。
The present invention has been made to eliminate the drawbacks of the conventional methods, and its purpose is to provide a method for producing sialon powder having high purity, fineness, and uniform particle size.

本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究の
結果、シリコンアルコキシド及びアルミニウムア
ルコキシドの混合液を加水分解して得たシリカ−
アルミナ混合物に、従来法におけるよりも少量の
特定範囲のカーボン粉末を含有させたものを、窒
素雰囲気中で加熱するときは、高純度で、均一微
細なβ−サイアロン粉末が得られることを究明し
得、この知見に基いて本発明を完成した。
As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventors found that silica obtained by hydrolyzing a mixture of silicon alkoxide and aluminum alkoxide.
It was discovered that when an alumina mixture containing a smaller amount of carbon powder in a specific range than in conventional methods is heated in a nitrogen atmosphere, highly pure, uniformly fine β-SiAlON powder can be obtained. Based on this knowledge, the present invention was completed.

本発明の要旨は、 (1) シリコンアルコキシドとアルミニウムアルコ
キシドの混合溶液を加水分解して得られた沈殿
物を加熱してシリカ50〜80モル%、アルミナ50
〜20モル%割合のシリカ−アルミナ系混合粉末
を作り、該混合粉末に対しカーボン粉末を16〜
25重量%混合した後窒素雰囲気中で1350〜1550
℃に加熱することを特徴とするサイアロン質粉
末の製造法。及び (2) シリコンアルコキシドとアルミニウムアルコ
キシド混合溶液にカーボン粉末を混合した混合
液を加水分解して得た沈殿物を加熱して、シリ
カ50〜80モル%、アルミナ50〜20モル%、シリ
カ及びアルミナの総量に対し、16〜25重量%の
カーボン粉末からなる混合粉末を作り、該混合
粉末を窒素雰囲気中で1350〜1550℃に加熱する
ことを特徴とするβ−サイアロン質粉末の製造
法。にある。
The gist of the present invention is as follows: (1) A precipitate obtained by hydrolyzing a mixed solution of silicon alkoxide and aluminum alkoxide is heated to produce 50 to 80 mol% of silica and 50% of alumina.
Make a silica-alumina mixed powder with a ratio of ~20 mol%, and add carbon powder to the mixed powder by 16~20 mol%.
1350~1550 in nitrogen atmosphere after mixing 25% by weight
A method for producing sialon powder, which comprises heating to ℃. and (2) heating the precipitate obtained by hydrolyzing a mixed solution of silicon alkoxide and aluminum alkoxide mixed with carbon powder to produce 50 to 80 mol% of silica, 50 to 20 mol% of alumina, silica and alumina. A method for producing β-sialon powder, which comprises preparing a mixed powder consisting of 16 to 25% by weight of carbon powder based on the total amount of carbon powder, and heating the mixed powder to 1350 to 1550°C in a nitrogen atmosphere. It is in.

原料のシリコンアルコキシドとしては、例え
ば、けい酸メチル、けい酸エチル、けい酸プロピ
ル、けい酸ブチル等が挙げられる。またアルミニ
ウムアルコキシドとしては、アルミニウムエトキ
シド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニ
ウム−n−ブトキシド等が挙げられる。
Examples of the raw material silicon alkoxide include methyl silicate, ethyl silicate, propyl silicate, butyl silicate, and the like. Further, examples of the aluminum alkoxide include aluminum ethoxide, aluminum isopropoxide, aluminum-n-butoxide, and the like.

シリコンアルコキシドとアルミニウムアルコキ
シドの混合比はSiとAlの原子比(Si/Al)が0.5
〜2の範囲である。SiO2/Al2O3のモル比では1
〜4である。
The mixing ratio of silicon alkoxide and aluminum alkoxide is an atomic ratio of Si and Al (Si/Al) of 0.5.
It is in the range of ~2. The molar ratio of SiO 2 /Al 2 O 3 is 1
~4.

Si/Alの原子比が0.5より低いとアルミニウム
の量がサイアロンの固溶範囲を超えるので、β−
サイアロン粉末にアルミニウム化合物が不純物と
して混入する。一方その原子比が2を超えると還
元窒化反応が不均一となり、窒化けい素も同時に
生成するため、均一なサイアロン粉末が得られな
い。
If the Si/Al atomic ratio is lower than 0.5, the amount of aluminum exceeds the solid solution range of SiAlON, so β-
Aluminum compounds are mixed into Sialon powder as impurities. On the other hand, if the atomic ratio exceeds 2, the reductive nitriding reaction becomes non-uniform and silicon nitride is also produced at the same time, making it impossible to obtain uniform sialon powder.

このような割合に混合したアルコキシド混合物
に、イソブタノール、イソプロパノール等のアル
コールを溶媒として加え、約80℃で5時間程度加
熱すると溶解する。溶解後、アルコキシドの3〜
4倍(重量で)の蒸留水を加え、アンモニア水を
少量滴下した後、80〜90℃で約8時間加熱すると
加水分解されて均一に混合した沈殿物が得られ
る。この沈殿物を減圧下で50〜90℃で加熱するこ
とにより、溶媒、アルコール及び水を分離し乾燥
した後、500〜700℃で1〜5時間加熱すると、シ
リカ−アルミナ系混合粉末が得られる。前記加熱
が500℃より低いとシリカ、アルミナ以外の成分
(多くは水)が残り、700℃を超えると粒子の成長
が起るので、500〜700℃で加熱することが好まし
い。得られる混合粉末は0.01〜0.1ミクロンの均
一に分散された粒子からなつている。X線的には
非晶質である。化学分析によるとSi/Alの原子
比は±2%以内で原料の原子比と一致する。得ら
れたシリカ−アルミナ系混合物にカーボン粉末を
加える。カーボン粉末としては、これを均一に分
散させるためにカーボンブラツクのような細かい
粉末であることが望ましい。
An alcohol such as isobutanol or isopropanol is added as a solvent to the alkoxide mixture mixed in such a ratio, and the mixture is dissolved when heated at about 80° C. for about 5 hours. After dissolving, 3~ of alkoxide
After adding 4 times (by weight) distilled water and dropping a small amount of aqueous ammonia, the mixture is heated at 80-90°C for about 8 hours, resulting in hydrolysis and a uniformly mixed precipitate. By heating this precipitate at 50 to 90°C under reduced pressure, the solvent, alcohol and water are separated and dried, and then heated at 500 to 700°C for 1 to 5 hours to obtain a silica-alumina mixed powder. . If the heating is lower than 500°C, components other than silica and alumina (mostly water) will remain, and if it exceeds 700°C, particle growth will occur, so it is preferable to heat at 500 to 700°C. The resulting mixed powder consists of uniformly dispersed particles of 0.01-0.1 micron. It is amorphous in terms of X-rays. According to chemical analysis, the Si/Al atomic ratio is within ±2% and matches the atomic ratio of the raw material. Carbon powder is added to the obtained silica-alumina mixture. The carbon powder is preferably a fine powder such as carbon black in order to disperse it uniformly.

従来、還元窒化中にはSi/Al原子比が変化し
ないとして、必要なカーボン量を算出した。例え
ばシリカ:アルミナ=2:1(モル比)の粉末に
おいては 3(2SiO2・Al2O3)+15CN2 ―→ 2Si3Al3O3N5+15CO …(1) と反応し、β−サイアロンの合成には31.3重量%
のカーボンが必要であり、この量で原料と同じ
Si/Al比のβ−サイアロンが得られると仮定し
ていた。
Conventionally, the required amount of carbon was calculated assuming that the Si/Al atomic ratio did not change during reductive nitriding. For example, in a powder with silica:alumina=2:1 (molar ratio), it reacts with 3(2SiO 2・Al 2 O 3 ) + 15CN 2 -→ 2Si 3 Al 3 O 3 N 5 + 15CO...(1), resulting in β-sialon. 31.3% by weight for the synthesis of
of carbon is required, and this amount is the same as the raw material.
It was assumed that β-sialon with a Si/Al ratio could be obtained.

しかし、反応の詳細な解析及び生成したβ−サ
イアロン粉末の化学分析の結果、還元窒化中に
SiOが飛散し、Si/Al原子比が変化するので(1)式
は厳密には成立しないことが分つた。SiOの飛散
量は原料組成と反応温度に依存する。1430℃附近
では次の通り反応が進行する。
However, as a result of detailed analysis of the reaction and chemical analysis of the produced β-sialon powder, it was found that during reductive nitriding,
It was found that equation (1) does not hold true strictly because SiO is scattered and the Si/Al atomic ratio changes. The amount of SiO scattered depends on the raw material composition and reaction temperature. At around 1430℃, the reaction proceeds as follows.

4(2SiO2・Al2O3)+18CN2 ―→ Si6Al8O8N11+2SiO+18CO …(1) これにより、Si2.6Al3.4O3.4N4.7の組成に相当す
るβ−サイアロンで得られる。β−サイアロン中
のSi/Al比は原料中のそれに比べて小さくなつ
ている。反応式から算出されるカーボン量は19.6
重量%である。
4(2SiO 2 .Al 2 O 3 ) + 18CN 2 -→ Si 6 Al 8 O 8 N 11 + 2SiO + 18CO (1) As a result, β-sialon corresponding to the composition of Si 2.6 Al 3.4 O 3.4 N 4.7 is obtained. The Si/Al ratio in β-sialon is smaller than that in the raw material. The amount of carbon calculated from the reaction formula is 19.6
Weight%.

SiOの飛散量は反応温度に依存し、また固相反
応のため、混合するカーボンの最適量はシリカ:
アルミナの混合割合によつて変化する。シリカ:
アルミナモル比が1:1の場合は16〜20重量%、
2:1の場合は18〜22重量%、4:1の場合は22
〜25重量%である。その量より少ないと未反応物
が残り、それより多くなると未反応カーボンが多
くなり、還元窒化の更に進んだ15R−サイアロン
が生成するので、カーボン粉末の添加量は16〜25
重量%の範囲で、前記のような割合で調整するこ
とが必要である。カーボン粉末はシリカ−アルミ
ナ系粉末を還元作用をするもので後から混合して
もよく、またあらかじめ、アルコキシド混合溶液
に混合してもよい。予め混合すると還元反応が均
一になされるので、後処理(2次粒子を分解する
ための処理)なしで細かいβ−サイアロンが得ら
れる利点がある。このようにして得られた混合物
を必要に応じ成型した後、窒素雰囲気中で1350〜
1550℃に0.5〜24時間加熱する。これによりシリ
カ−アルミナ中の酸素の一部が窒素に置換してβ
−サイアロン粉末が得られる。加熱温度が1350℃
より低いと反応完結時間が長くなり、1550℃を超
えるとSiOの飛散が多くなり、β−サイアロンの
組成が原料と大きく異なつたものとなるばかりで
なく15R−サイアロンも生成する欠点が生ずる。
The amount of SiO scattered depends on the reaction temperature, and since it is a solid phase reaction, the optimal amount of carbon to mix is silica:
It changes depending on the mixing ratio of alumina. silica:
When the alumina molar ratio is 1:1, it is 16 to 20% by weight;
18-22% by weight for 2:1, 22 for 4:1
~25% by weight. If the amount is less than that, unreacted substances will remain, and if it is more than that, there will be a lot of unreacted carbon, and 15R-SiAlON, which has undergone further reduction and nitridation, will be produced, so the amount of carbon powder added should be between 16 and 25.
It is necessary to adjust the proportions as described above within the range of weight %. The carbon powder has a reducing effect on the silica-alumina powder, and may be mixed later, or may be mixed in advance with the alkoxide mixed solution. Pre-mixing allows the reduction reaction to occur uniformly, so there is an advantage that fine β-sialon can be obtained without post-treatment (treatment for decomposing secondary particles). After molding the mixture obtained in this way as necessary, the mixture is heated to 1350 ~
Heat to 1550°C for 0.5-24 hours. As a result, some of the oxygen in the silica-alumina is replaced with nitrogen, and β
- Sialon powder is obtained. Heating temperature is 1350℃
If the temperature is lower, the time to complete the reaction will be longer, and if it exceeds 1550°C, SiO will be scattered more frequently, resulting in the disadvantage that not only will the composition of β-sialon be greatly different from that of the raw material, but also 15R-sialon will be produced.

従つて1350〜1550℃であることが必要であり、
好ましくは1400〜1500℃である。
Therefore, it is necessary that the temperature is 1350-1550℃,
Preferably it is 1400-1500°C.

焼成時間は低温ほど長時間を要する。1400℃で
は3〜10時間、1500℃では1〜3時間が適当であ
る。
The lower the temperature, the longer the firing time is required. A suitable time is 3 to 10 hours at 1400°C, and 1 to 3 hours at 1500°C.

得られる粉末は0.3〜0.5ミクロン粒径の微細
で、均一のものとなり、その純度は不純物0.1%
以下の高純度のものである。
The resulting powder is fine and uniform with a particle size of 0.3 to 0.5 microns, and its purity is 0.1% impurity.
It has the following high purity.

実施例 1 けい酸エチル30.6g、アルミニウムイソプロポ
キシド30.0gにイソブタノール300ccを加え、80℃
の水浴中で5時間加熱してアルコキシドを溶解し
た。溶解後蒸留水100ccを滴下し、更にアンモニ
ア水溶液(50%)20ccを滴下し、85℃で8時間加
熱して加水分解を完結させた。これを200mmHgの
減圧下で50℃から90℃まで加熱して蒸発物を除去
し、更に空気中で600℃に1時間加熱して白色粉
末を得た。粉末の粒径は0.01〜0.1ミクロンで、
X線的に非晶質であつた。化学分析の結果、シリ
カ/アルミナ比は2:1であつた。該粉末0.5gに
カーボンブラツク0.125gを加え、直径12mmの金型
で300Kg/cm2に加圧しペレツトを作つた。
Example 1 Add 300 cc of isobutanol to 30.6 g of ethyl silicate and 30.0 g of aluminum isopropoxide, and heat at 80°C.
The alkoxide was dissolved by heating in a water bath for 5 hours. After dissolution, 100 cc of distilled water was added dropwise, followed by 20 cc of aqueous ammonia solution (50%), and the mixture was heated at 85° C. for 8 hours to complete hydrolysis. This was heated from 50°C to 90°C under a reduced pressure of 200 mmHg to remove evaporated matter, and further heated to 600°C in air for 1 hour to obtain a white powder. The particle size of the powder is 0.01-0.1 micron,
It was X-ray amorphous. As a result of chemical analysis, the silica/alumina ratio was 2:1. 0.125 g of carbon black was added to 0.5 g of the powder and pressurized to 300 Kg/cm 2 using a mold with a diameter of 12 mm to make pellets.

ペレツトをアルミナ製ボートに置き、アルミナ
炉心管に移し、管内を窒素に置換し、窒素を流し
ながら1430℃で2時間加熱した。得られた粉末
は、1〜10ミクロンの2次粒子を少量含むが大部
分は1ミクロン以下の細かいものであつた。2次
粒子を分解する目的で、n−ヘキサンを分散媒と
して、窒化けい素製のボールミルで2時間処理し
た。粉末の粒度分布を測定した結果、平均粒径は
0.4ミクロン、0.4±0.1ミクロンの範囲内に約85重
量%、1〜5ミクロンの2次粒子は約4重量%と
粒度が均一であることがわかつた。粉末X線回折
の結果、結晶質はβ−サイアロンのみで、格子定
数の測定によると、組成はz=3.3に相当するも
のであつた。化学分析の結果はSi:Al:O:N
=26.7:31.4:19.9:22.0(重量比)であつた。こ
れはz=3.3のβサイアロン約97重量%に約3重
量%の未反応ガラス相が残留したものであること
を示す。
The pellets were placed in an alumina boat, transferred to an alumina furnace tube, the inside of the tube was replaced with nitrogen, and heated at 1430° C. for 2 hours while flowing nitrogen. The obtained powder contained a small amount of secondary particles of 1 to 10 microns, but most of the powder was fine particles of 1 micron or less. In order to decompose the secondary particles, the mixture was treated with a silicon nitride ball mill for 2 hours using n-hexane as a dispersion medium. As a result of measuring the particle size distribution of the powder, the average particle size was
It was found that the particle size was uniform, with about 85% by weight falling within the range of 0.4 microns and 0.4±0.1 microns, and about 4% by weight of secondary particles ranging from 1 to 5 microns. As a result of powder X-ray diffraction, the crystalline material was only β-sialon, and measurement of the lattice constant showed that the composition corresponded to z=3.3. The result of chemical analysis is Si:Al:O:N
=26.7:31.4:19.9:22.0 (weight ratio). This indicates that approximately 3% by weight of unreacted glass phase remained in approximately 97% by weight of β-sialon with z=3.3.

実施例 2 けい酸エチル61.2g、アルミニウムイソプロポ
キシド120.0gをイソプロパノール500ccに溶解し、
これにアンモニア溶液50cc、蒸留水300ccを加え、
実施例1と同様にして、シリカ:アルミナ=1:
1の混合粉末を得た。混合粉末0.82gとカーボン
ブラツク0.18gを混合し、実施例1と同様にして
ペレツトを作り、1500℃と窒素雰囲気中で1時間
加熱した。
Example 2 61.2g of ethyl silicate and 120.0g of aluminum isopropoxide were dissolved in 500cc of isopropanol,
Add 50cc of ammonia solution and 300cc of distilled water to this,
In the same manner as in Example 1, silica: alumina = 1:
A mixed powder of No. 1 was obtained. 0.82 g of mixed powder and 0.18 g of carbon black were mixed to form pellets in the same manner as in Example 1, and heated at 1500° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere.

得られた粉末を実施例1と同様にして後処理し
た後、粒度分布を測定したところ、平均粒径0.5
ミクロン、0.5±0.2ミクロンの範囲内に約80重量
%、1〜5ミクロンに約6重量%であつた。粉末
X線回折の結果、β−サイアロンとごく僅かの
15R−サイアロンからなつていた。格子定数の測
定から、β−サイアロンの組成はz=4.2であつ
た。化学分析の結果はz=4.2のβ−サイアロン
97重量%と3重量%の未反応ガラス相に対応する
値であつた。
After the obtained powder was post-treated in the same manner as in Example 1, the particle size distribution was measured, and the average particle size was 0.5.
microns, about 80% by weight within the range of 0.5±0.2 microns, and about 6% by weight between 1 and 5 microns. As a result of powder X-ray diffraction, β-sialon and a very small amount of
15R- It was derived from Sialon. From the measurement of the lattice constant, the composition of β-sialon was found to be z=4.2. The result of chemical analysis is β-sialon with z = 4.2
The values corresponded to 97% by weight and 3% by weight of unreacted glass phase.

実施例 3 けい酸メチル15.2g、アルミニウム−n−ブト
キシド24.6gをイソブタノール250ccに加え、実施
例1と同様にして溶解し、これに蒸留水200cc、
アンモニア溶液30ccを加えて以下実施例1と同様
にしてシリカ:アルミナ=2:1の混合粉末を得
た。粉末0.8gとカーボンブラツク0.2gを混合した
後、以下実施例1と同様にして成形・加熱した。
加熱は1470℃で2時間行つた。
Example 3 15.2 g of methyl silicate and 24.6 g of aluminum-n-butoxide were added to 250 cc of isobutanol and dissolved in the same manner as in Example 1. To this was added 200 cc of distilled water,
Adding 30 cc of ammonia solution, the following procedure was repeated in the same manner as in Example 1 to obtain a mixed powder of silica:alumina=2:1. After mixing 0.8 g of powder and 0.2 g of carbon black, the mixture was molded and heated in the same manner as in Example 1.
Heating was carried out at 1470°C for 2 hours.

得られた粉末を実施例1と同様にして後処理し
た後、粒度分布を測定したところ、平均粒径0.4
ミクロン、0.4±0.1ミクロンに約70重量%、1〜
5ミクロンに10重量%のものであつた。粉末X線
回折の結果、結晶相はβ−サイアロンのみであ
り、格子定数の測定から、その組成はz=3.5に
相当するものであつた。化学分析の結果はz=
3.5のβ−サイアロン98重量%と未反応のガラス
相2重量%に相当するものであつた。
After the obtained powder was post-treated in the same manner as in Example 1, the particle size distribution was measured, and the average particle size was 0.4.
micron, about 70% by weight to 0.4±0.1 micron, 1~
It was 5 microns and 10% by weight. As a result of powder X-ray diffraction, the crystal phase was only β-sialon, and the measurement of the lattice constant showed that the composition corresponded to z=3.5. The result of chemical analysis is z=
This amount corresponded to 98% by weight of β-sialon of 3.5% and 2% by weight of unreacted glass phase.

実施例 4 実施例1と同じ原料と方法と用い、けい酸エチ
ルとアルミニウムイソプロポキシドのブタノール
溶液を作つた。この溶液を室温まで冷却後、4.2g
のカーボンブラツクを加え、超音波振動を5分間
加えて溶液中に分散した。実施例1と同様の手順
で蒸留水とアンモニア水を滴下後、蒸発物を除去
した。得られた混合粉末約0.75gを実施例1と同
じようにペレツトとした。
Example 4 Using the same raw materials and method as in Example 1, a butanol solution of ethyl silicate and aluminum isopropoxide was prepared. After cooling this solution to room temperature, 4.2g
of carbon black was added and dispersed in the solution by applying ultrasonic vibration for 5 minutes. Distilled water and aqueous ammonia were added dropwise in the same manner as in Example 1, and then the evaporated matter was removed. Approximately 0.75 g of the obtained mixed powder was made into pellets in the same manner as in Example 1.

このペレツトを実施例1と同様にして窒素中で
加熱した。得られた粉末は平均粒径が0.4ミクロ
ン、0.4±ミクロンの範囲内に約80重量%、1〜
5ミクロンの範囲内の2次粒子が約5重量%と、
後処理なしで均一粒度の粉末が得られた。粉末X
線回折によるとβ−サイアロンのみで、格子定数
の測定からサイアロンの組成はz=3.4であつた。
化学分析の結果もX線回折k結果とよく一致した
ことから、粉末中のβ−サイアロン含有量は99重
量%以上で、未反応ガラス相の量は1重量%以下
であつた。
The pellets were heated in nitrogen as in Example 1. The resulting powder has an average particle size of 0.4 microns, approximately 80% by weight within the range of 0.4 ± microns, 1 to
about 5% by weight of secondary particles within a range of 5 microns;
A powder of uniform particle size was obtained without post-treatment. powder
According to line diffraction, only β-sialon was present, and the composition of sialon was found to be z=3.4 from the measurement of the lattice constant.
The chemical analysis results also agreed well with the X-ray diffraction results, indicating that the β-sialon content in the powder was 99% by weight or more, and the amount of unreacted glass phase was 1% by weight or less.

以上のように、本発明の方法によると、原料を
アルコキシド混合液の加水分解により作るため、
純粋且つ微細な均一粒子からなり、且つこの微細
粒子に適正なカーボン量を混合して還元窒化を行
うため、原料Si/Alに近い割合のβ−サイアロ
ン組成のものが容易に得られ、しかも、得られる
粉末は極めて均一且つ微細粒子からなると共に不
純物の混合のないβ−サイアロン質粉末が得られ
る優れた効果を有する。
As described above, according to the method of the present invention, since the raw material is produced by hydrolysis of the alkoxide mixture,
It consists of pure, fine, uniform particles, and since the fine particles are mixed with an appropriate amount of carbon and subjected to reductive nitriding, it is easy to obtain a β-sialon composition with a ratio close to that of the raw material Si/Al. The resulting powder is extremely uniform and consists of fine particles, and has the excellent effect of being a β-sialon powder free of impurities.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 シリコンアルコキシドとアルミニウムアルコ
キシドの混合溶液を加水分解して得られた沈殿物
を加熱してシリカ50〜80モル%、アルミナ50〜20
モル%割合のシリカ−アルミナ系混合粉末を作
り、該混合粉末に対しカーボン粉末を16〜25重量
%混合した後窒素雰囲気中で1350〜1550℃に加熱
することを特徴とするβ−サイアロン質粉末の製
造法。 2 カーボン粉末の混合量がシリカ:アルミナ=
1:1モル比の場合は16〜20重量%、シリカ:ア
ルミナ=2:1モル比の場合は18〜22重量%、シ
リカ:アルミナ=4:1モル比の場合は22〜25重
量%である特許請求の範囲第1項記載の製造法。 3 シリコンアルコキシドとアルミニウムアルコ
キシド混合溶液にカーボン粉末を混合した混合液
を加水分解して得た沈殿物を加熱して、シリカ50
〜80モル%、アルミナ50〜20モル%、シリカ及び
アルミナの総量に対し、16〜25重量%のカーボン
粉末からなる混合粉末を作り、該混合粉末を窒素
雰囲気中で1350〜1550℃に加熱することを特徴と
するβ−サイアロン質粉末の製造法。
[Claims] 1. A precipitate obtained by hydrolyzing a mixed solution of silicon alkoxide and aluminum alkoxide is heated to produce 50 to 80 mol% silica and 50 to 20 mol% alumina.
A β-sialon powder characterized in that a silica-alumina mixed powder with a mol% ratio is prepared, 16 to 25% by weight of carbon powder is mixed with the mixed powder, and then heated to 1350 to 1550°C in a nitrogen atmosphere. manufacturing method. 2 The mixing amount of carbon powder is silica:alumina=
16 to 20% by weight for a 1:1 molar ratio, 18 to 22% by weight for a 2:1 molar ratio of silica:alumina, and 22 to 25% by weight for a 4:1 molar ratio of silica:alumina. A manufacturing method according to claim 1. 3 Heat the precipitate obtained by hydrolyzing a mixed solution of silicon alkoxide and aluminum alkoxide mixed with carbon powder to form silica 50
A mixed powder consisting of ~80 mol% carbon powder, 50-20 mol% alumina, and 16-25% by weight of carbon powder based on the total amount of silica and alumina is prepared, and the mixed powder is heated to 1350-1550°C in a nitrogen atmosphere. A method for producing β-sialon powder, characterized by:
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