JPH0527454B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0527454B2
JPH0527454B2 JP62047090A JP4709087A JPH0527454B2 JP H0527454 B2 JPH0527454 B2 JP H0527454B2 JP 62047090 A JP62047090 A JP 62047090A JP 4709087 A JP4709087 A JP 4709087A JP H0527454 B2 JPH0527454 B2 JP H0527454B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
raw material
mixed powder
material mixed
producing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62047090A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63214342A (ja
Inventor
Yosha Kaieda
Tadashi Oie
Hideji Shide
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAGAKU GIJUTSUCHO KINZOKU ZAIRYO GIJUTSU KENKYU SHOCHO
KYORITSU YOGYO GENRYO KK
Original Assignee
KAGAKU GIJUTSUCHO KINZOKU ZAIRYO GIJUTSU KENKYU SHOCHO
KYORITSU YOGYO GENRYO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KAGAKU GIJUTSUCHO KINZOKU ZAIRYO GIJUTSU KENKYU SHOCHO, KYORITSU YOGYO GENRYO KK filed Critical KAGAKU GIJUTSUCHO KINZOKU ZAIRYO GIJUTSU KENKYU SHOCHO
Priority to JP62047090A priority Critical patent/JPS63214342A/ja
Publication of JPS63214342A publication Critical patent/JPS63214342A/ja
Publication of JPH0527454B2 publication Critical patent/JPH0527454B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/006Processes utilising sub-atmospheric pressure; Apparatus therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は金属間化合物および非酸化物系セラミ
ツクス等の化合物を製造する化合物の製造方法に
関する。 〔従来の技術〕 一般に、金属間化合物および非酸化物系セラミ
ツクス等の化合物に対して、各種の産業分野にお
いて様々な実用化が進められているが、これらの
実用化が進展するためには更に化合物の性能を向
上させ、その製造原価も低減させる必要がある。 一方、金属間化合物および非酸化物系セラミツ
クス等の化合物の性能と用途は多様であるため、
その性能向上の方策は単一ではあり得ないが、一
般に性能向上のためには次の3通りの方策があ
る。 (1) 合成した化合物中の酸素量および窒素量を低
減すること。 (2) 合成した化合物の化学量論的組成を正確にす
ること。 (3) 合成した化合物の結晶粒径を小さくするこ
と。 このような性能向上を図るために、種々の化合
物の製造方向が提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、金属間化合物は主として、溶解
法で製造されているので、原料の正確な配合が困
難で、化学量論的組成が不正確になりやすく、結
晶粒は粗大化しやすいものであつた。 一方、非酸化物系セラミツクスの製造方法は多
様であるが、一般に原料を長時間高温に保持する
ことによつて、合成を行つている。このため合成
した化合物中に含有される酸素量および窒素量が
多く、化学量論的組成が不正確になりやすく、結
晶粒は粗大化しやすいものであつた。 そこで、従来においては自己伝播高温合成法を
用いて、0.5〜1000絶対気圧の範囲の適当なガス
圧力下で、かつ、雰囲気温度が常温という条件の
下で周期律表第族、族および族の金属の炭
化物、ホウ化物、窒化物、ケイ化物、酸化物、リ
ン化物、硫化物、フツ化物および塩化物を製造す
る方法が提案されている(特開昭56−27441号公
報)。 ところが、この方法では化学量論的組成は正確
で、短時間に炭化物やホウ化物等が合成できる利
点も有るが、ガス圧中なので酸素量が多いという
問題点があつた。また、高圧力下で行なうので、
高価で設置面積が広く重量物である高圧容器、配
管、バルブ、圧縮器等の高圧機器が必要となり、
高価な設備投資と保守管理が必要となるという不
都合もあつた。更に、雰囲気温度が常温であるた
め、TiB2(293KJ/mol)、ZrC(207KJ/mol)、
TiC(209KJ/mol)、HfC(219KJ/mol)、MoS2
(248KJ/mol)等のおよそ150KJ/mol以上の反
応生成熱を持つ反応系しか合成できないという制
約があつた。 本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであ
り、特性を向上させた金属間化合物および非酸化
物系セラミツクス等の化合物を製することがで
き、しかも広範囲の化合物を製造することがで
き、その製造工程も容易であるという化合物の製
造方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の化合物の製造方法は、複数種類の元素
粉末を合成反応させて化合物を製する化合物の製
造方法において、前記複数種類の元素粉末からな
る原料混合粉末を、真空度が5×10-1Torr〜5
×10-10Torrであり、かつ、温度が前記合成反応
時に生じる反応生成熱により前記原料混合粉末が
自己燃焼を起こすことのできる値である条件下に
置き、前記原料混合粉末の一部に外部より入熱し
て合成反応を開始させ、その合成反応を自己伝播
高温合成法に基づいて前記原料混合粉末全体へ伝
播進行させて化合物を製することを特徴とする。 〔作用〕 本発明によれば、複数種類の元素粉末を混合さ
せた原料混合粉末を、真空度が5×10-1Torr〜
5×10-10Torrで、温度が前記元素粉末同志が合
成反応する時に発生する反応生成熱によつて前記
原料混合粉末が自己燃焼を起こすことのできる値
の空間内に入れ、その原料混合粉末の一部に外部
から入熱して合成反応を開始させると、その合成
反応によつて発生した反応生成熱が反応部に隣接
している未反応の原料混合粉末を加熱して合成反
応させ、更にこの部分で発生した反応生成熱が次
の隣接している未反応の原料混合粉末を加熱する
いわゆる自己伝播を生じ、ついには原料混合粉末
全体が高温で合成される自己伝播高温合成が生じ
て、全体が所望の化合物とされる。 〔実施例〕 本発明は本発明者らによる鋭意研究によつて為
されたものである。 すなわち、研究の結果、合成する時に反応生成
熱を発生する金属間化合物および非酸化物系セラ
ミツクス等の化合物を、自己伝播高温合成法を用
いて合成させる際に、原料混合粉末を高真空中
で、なおかつ所定の温度の空間内に置いて、その
原料混合粉末の一部を強熱すると、合成反応が発
生するとともにその反応生成熱が、隣接部分の原
料粉を加熱して合成させ、更にこの部分の反応生
成熱が次の隣接部分を加熱させるいわゆる自己伝
播が発生し、ついには試料全体が高温で合成され
る自己伝播高温合成が生じるという合成反応の現
象と、次の効果が発生することが究明された。 (1) 高真空中で反応するので、雰囲気中の酸素や
窒素による汚染がなく、合成された化合物中の
酸素および窒素の含有量は原料混合粉末と同等
かそれ以下である。 (2) 反応生成熱が高いため合成された化合物は一
旦溶融した後に急冷される。このため均質な核
生成が起り、化合物の粒子は原料混合粉末の同
等以下から十数分の一程度の大きさの粒子とな
り、粉末の微細化が生じる。 (3) 合成された化合物の融点が低いか、反応生成
熱が非常に大きいか、自己伝播高温合成の際の
環境温度が高い場合には、化合物は長時間溶融
状態に保持されるため、最終的な化合物は融解
凝固状態となる場合がある。 (4) 合成を行なう場合に、予備加熱を行なつて原
料混合粉末を入れる空間部分を所定の高温状態
に保持しておくと、高温高真空の相剰効果によ
り、原料混合粉末の表面に付着している水分
や、離脱し易い軽元素が除去されて原料粉末表
面の清浄化が起り、反応生成熱が10KJ/mol
程度の小さい化合物も合成できる。 本発明はこれらの知見に基づいて為されたもの
である。 以下、本発明の製造工程を第1図および第2図
について説明する。 第1図は製造装置の一例を示し、第2図は合成
反応の伝播状態を示している。 まず、目的とする化合物の構成元素粉末を理論
組成になるよう秤量する。次に、秤量した原料粉
末を、ボールミル、乳鉢その他の適当な混合機で
十分に混合する。そして、第1図に示すように、
十分に混合した原料混合粉末4を適当な耐火性る
つぼ3に入れ、この耐火性るつぼ3と共に高真空
容器1内の電気炉2中に挿入する。この高真空容
器1はシーリング機構7によりシールされてお
り、また、電気炉2内はヒーター10へ通電制御
することにより正確に希望の温度に調節される。
次に、この原料混合粉末4の一端にタングステン
線や、ニクロム線のような点火用の抵抗加熱線5
を接触させる。また、電気炉2のヒーター10、
点火用の抵抗加熱線5、温度制御用熱電対9その
他に必要な電極8等は、すべて高真空容器1の壁
を気密を保持したまま貫通して外側へ通じてお
り、外部から必要な操作ができるようになつてい
る。次に、この高真空容器1内を真空排気系6に
よつて排気して、5×10-1Torr以下の高真空に
する。この場合、必要に応じて、電気炉を100℃
〜千数百℃にまで昇温して、原料混合粉末4から
脱水および脱ガスを行う。すなわち、原料混合粉
末4の表面に付着している水分を離脱させたり原
料混合粉末4中に含まれている離脱し易い酸素、
塩素等の軽元素を除去する。次いで、高真空容器
1内の真空度を真空排気系6によつて5×
10-1Torr〜5×10-10Torrの合目的真空度となる
ように排気を続け、同時に電気炉2を調整して、
原料混合粉末4の環境温度を例えば常温〜2000℃
の範囲のうちの最も適切な温度に保持する。すな
わち原料混合粉末4が自己の反応生成熱を受ける
ことにより自己燃焼する温度、換言すれば環境温
度の熱量に、前記反応生成熱量を加えた値が、原
料混合粉末4が自己燃焼を起こすに必要な活性化
エネルギを越えるようになる環境温度に保持す
る。なお、本願発明において、真空度を5×
10-1Torr〜5×10-10Torrとするのは、5×
10-1Torrより低い真空度では、原料粉末の表面
に付着している蒸発しやすい不純物を除去する効
果が薄くなり、5×10-10Torrより高い真空度を
得るには、真空装置が非常に高価なものとなつて
しまい、更に、蒸発する不純物により高価な真空
装置が壊れやすくなり、実用的ではないからであ
る。そして、点火用の抵抗加熱線5に数A〜数
100Aの電流を流して、接触している原料混合粉
末4の一端を強熱して、合成反応を開始させる。
この合成反応の過程を第2図により説明すると、
点火用の抵抗加熱線5によつて一端部の点火点で
強熱された原料混合粉末4は、合成反応すること
により符号4aに示す化合物となると同時に、符
号4bに示す反応帯で大量の反応生成熱を発生し
て、符号4cに示す隣接した部分を加熱して加熱
帯とし、合成反応させる。この自己伝播高温合成
法による反応過程が原料の一端の点火点から他端
まで第2図太矢印方向に伝播して、符号4dに示
す未反応部分をすべて符号4aに示す化合物に変
換して、原料混合粉末4の全体が合成されて所望
の化合物とされる。この合成が終了したら、更に
排気を続け、化合物等が所定の温度まで冷却した
時点で、リークバルブ(図示せず)を開いて、第
1図の高真空容器1内を大気圧にもどして開き、
合成された化合物を耐火性るつぼ3と一緒に取り
出す。次いで、必要ならば次回の製造のために、
新たな原料混合粉末4を高真空容器1内に装填す
る。 以上の方法により、次の第1表に示した金属間
化合物および非酸化物系セラミツクス等の化合物
を製することができた。
〔発明の効果〕
このように本発明の化合物の製造方法は構成さ
れ作用するものであるから、含有酸素量および窒
素量が少なく、化学量論的組成が正確であり、結
晶粒子が小さい等特性が極めて優れた化合物を製
することができ、しかも反応生成熱量が少ない化
合物も簡単に製造することができ、その適用範囲
が極めて広くなり、また、製造も従来に比べて容
易なものとなり、コストも低廉となる等の効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は自己伝播高温合成装置の概略図、第2
図は原料混合粉末における合成反応の熱伝播状態
を示す説明図、第3図はTiAlの金属組織の走査
型電子顕微鏡による2000倍像を示す写真である。 1……高真空容器、2……電気炉、3……耐火
性るつぼ、4……原料混合粉末、4a……化合
物、4b……反応帯、4c……加熱帯、4d……
未反応部分、5……点火用の抵抗加熱線、6……
真空排気系、7……シーリング機構、8……電
極、9……温度制御用熱電対、10……ヒータ
ー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数種類の元素粉末を合成反応させて化合物
    を製する化合物の製造方法において、前記複数種
    類の元素粉末からなる原料混合粉末を、真空度が
    5×10-1Torr〜5×10-10Torrであり、かつ、温
    度が前記合成反応時に生じる反応生成熱により前
    記原料混合粉末が自己燃焼を起こすことのできる
    値である条件下に置き、前記原料混合粉末の一部
    に外部より入熱して合成反応を開始させ、その合
    成反応を自己伝播高温合成法に基づいて前記原料
    混合粉末全体へ伝播進行させて化合物を製するこ
    とを特徴とする化合物の製造方法。 2 原料混合粉末は、主成分となる少くとも2種
    類以上の元素粉末に、特性改善の目的で1ないし
    2種類以上の他の元素粉末を0.005重量%〜5.0重
    量%の割合で添加した混合粉末からなることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の化合物の製
    造方法。 3 製造する化合物は、元素周期律表の第族の
    ケイ化物、カルコゲン化合物、金属間化合物、元
    素周期律素の第族から第族の炭化物、ホウ化
    物、ケイ化物、カルコゲン化合物、金属間化合物
    および元素周期律表の第族のホウ化物、ケイ化
    物、カルコゲン化合物、金属間化合物からなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
    項記載の化合物の製造方法。 4 製造された化合物の酸素および窒素の含有量
    が、原料混合粉末の酸素および窒素の含有量と同
    等以下とされていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項または第2項または第3項記載の化合
    物の製造方法。 5 製造された化合物の粒径が、原料混合粉末の
    粒径より小さいことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項または第2項または第3項記載の化合物の
    製造方法。 6 化合物は反応生成熱によつて融解凝固状態と
    なるようにして製造されることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項または第2項または第3項記載
    の化合物の製造方法。
JP62047090A 1987-03-02 1987-03-02 化合物の製造方法 Granted JPS63214342A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62047090A JPS63214342A (ja) 1987-03-02 1987-03-02 化合物の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62047090A JPS63214342A (ja) 1987-03-02 1987-03-02 化合物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63214342A JPS63214342A (ja) 1988-09-07
JPH0527454B2 true JPH0527454B2 (ja) 1993-04-21

Family

ID=12765484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62047090A Granted JPS63214342A (ja) 1987-03-02 1987-03-02 化合物の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63214342A (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4870324B2 (ja) 2003-05-23 2012-02-08 株式会社吉見製作所 形状記憶合金製鋳造部材およびその製造方法
EP2138458A1 (en) * 2004-04-19 2009-12-30 SDC Materials, LLC High throughput discovery of materials through vapor phase synthesis
JP5220353B2 (ja) * 2007-04-12 2013-06-26 独立行政法人科学技術振興機構 自己伝播高温合成方法
US8142619B2 (en) 2007-05-11 2012-03-27 Sdc Materials Inc. Shape of cone and air input annulus
US8481449B1 (en) 2007-10-15 2013-07-09 SDCmaterials, Inc. Method and system for forming plug and play oxide catalysts
US8557727B2 (en) 2009-12-15 2013-10-15 SDCmaterials, Inc. Method of forming a catalyst with inhibited mobility of nano-active material
US8652992B2 (en) 2009-12-15 2014-02-18 SDCmaterials, Inc. Pinning and affixing nano-active material
US9119309B1 (en) 2009-12-15 2015-08-25 SDCmaterials, Inc. In situ oxide removal, dispersal and drying
US9149797B2 (en) 2009-12-15 2015-10-06 SDCmaterials, Inc. Catalyst production method and system
US9126191B2 (en) 2009-12-15 2015-09-08 SDCmaterials, Inc. Advanced catalysts for automotive applications
US8669202B2 (en) 2011-02-23 2014-03-11 SDCmaterials, Inc. Wet chemical and plasma methods of forming stable PtPd catalysts
JP2014524352A (ja) 2011-08-19 2014-09-22 エスディーシーマテリアルズ, インコーポレイテッド 触媒作用および触媒コンバータに使用するための被覆基材ならびにウォッシュコート組成物で基材を被覆する方法
MY161774A (en) * 2011-09-26 2017-05-15 Jx Nippon Mining & Metals Corp Fe-pt-c based sputtering target
US9511352B2 (en) 2012-11-21 2016-12-06 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
US9156025B2 (en) 2012-11-21 2015-10-13 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
US9586179B2 (en) 2013-07-25 2017-03-07 SDCmaterials, Inc. Washcoats and coated substrates for catalytic converters and methods of making and using same
CN106061600A (zh) 2013-10-22 2016-10-26 Sdc材料公司 用于重型柴油机的催化剂设计
CA2926135A1 (en) 2013-10-22 2015-04-30 SDCmaterials, Inc. Compositions of lean nox trap
US9687811B2 (en) 2014-03-21 2017-06-27 SDCmaterials, Inc. Compositions for passive NOx adsorption (PNA) systems and methods of making and using same
JP2021520602A (ja) * 2018-04-12 2021-08-19 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company アノード材料並びにその製造方法及び使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5469598A (en) * 1977-11-14 1979-06-04 Nippon Crucible Co Manufacture of beta silicon carbide fine powder
JPS5529005A (en) * 1978-08-17 1980-03-01 Nissan Motor Co Ltd Ignition timing controller
JPS5627441A (en) * 1979-08-14 1981-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Printer unit
JPS62167212A (ja) * 1986-01-21 1987-07-23 Osamu Yamada β型炭化珪素粉末の製造法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5469598A (en) * 1977-11-14 1979-06-04 Nippon Crucible Co Manufacture of beta silicon carbide fine powder
JPS5529005A (en) * 1978-08-17 1980-03-01 Nissan Motor Co Ltd Ignition timing controller
JPS5627441A (en) * 1979-08-14 1981-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Printer unit
JPS62167212A (ja) * 1986-01-21 1987-07-23 Osamu Yamada β型炭化珪素粉末の製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63214342A (ja) 1988-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0527454B2 (ja)
US4778778A (en) Process for the production of sintered aluminum nitrides
JPS6112844B2 (ja)
Kim et al. Morphological effect of second phase on the thermal conductivity of AIN ceramics
US4594330A (en) Fine amorphous powder and process for preparing fine powdery mixture of silicon nitride and silicon carbide
JP2020029390A (ja) アルミニウムシリコンカーバイドの製造方法
Yang et al. Mechanical-activation-assisted combustion synthesis of SiC
JPS5913442B2 (ja) 高純度の型窒化珪素の製造法
US4101616A (en) Process for producing Si3 N4 article
Lee et al. Ignition phenomena and reaction mechanisms of the self-propagating high-temperature synthesis reaction in the Ti+ C system
Zhang et al. The effect of carbon sources and activative additive on the formation of SiC powder in combustion reaction
US3394991A (en) Manufacture of silicon nitride
Gui-Hua et al. A novel route for preparing MgSiN2 powder by combustion synthesis
Wang et al. Single crystal growth of Zn3P2
Niyomwas The effect of carbon mole ratio on the fabrication of silicon carbide from SiO 2-C-Mg system via self-propagating high temperature synthesis.
Karppinen et al. Synthesis of various LaCuO3− y phases by a high-pressure technique and subsequent post-annealing treatments
KR100386510B1 (ko) 자전고온 합성법을 이용한 질화 알루미늄 분말 제조방법
JPH0468241B2 (ja)
Yi et al. Combustion characteristics of the Ni 3 Ti-TiB 2 intermetallic matrix composites
KR100305684B1 (ko) 내화재용 질화 알루미늄 분말의 제조방법
US6300265B1 (en) Molybdenum disilicide composites
RU2674346C1 (ru) Способ получения технической керамики из моносульфида самария
Kata et al. Formation mechanism of AlN–SiC solid solution by combustion nitridation in Si3N4–Si‐Al‐C system
EP0473401A2 (en) Method of manufacturing oxide superconductive material
Braverman et al. Combustion of TiAl alloy in nitrogen

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term