JPH07215706A - 窒化珪素粉末の製造方法 - Google Patents
窒化珪素粉末の製造方法Info
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- JPH07215706A JPH07215706A JP1257694A JP1257694A JPH07215706A JP H07215706 A JPH07215706 A JP H07215706A JP 1257694 A JP1257694 A JP 1257694A JP 1257694 A JP1257694 A JP 1257694A JP H07215706 A JPH07215706 A JP H07215706A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、含窒素シラン化合物中のハロゲン
含有量が少なくて洗浄工程の負荷が少なく、しかも洗浄
効率が高く経済的である窒化珪素粉末の製造方法を提供
する。 【構成】 液体アンモニアと、液体アンモニアと溶けあ
わずかつ比重が液体アンモニアより大きい有機溶媒とが
比重差により二層に分離している反応系の下部有機溶媒
層中に、ハロゲン化シランと前記有機溶媒との混合溶液
を供給することによって、ハロゲン化シランと液体アン
モニアとを反応させて、含窒素シラン化合物を合成し、
これを洗浄した後、加熱分解することにより窒化珪素粉
末を製造する方法において、ハロゲン化シランと前記有
機溶媒との混合溶液における有機溶媒／ハロゲン化シラ
ンの容積比を２〜４の範囲とすることを特徴とする。
含有量が少なくて洗浄工程の負荷が少なく、しかも洗浄
効率が高く経済的である窒化珪素粉末の製造方法を提供
する。 【構成】 液体アンモニアと、液体アンモニアと溶けあ
わずかつ比重が液体アンモニアより大きい有機溶媒とが
比重差により二層に分離している反応系の下部有機溶媒
層中に、ハロゲン化シランと前記有機溶媒との混合溶液
を供給することによって、ハロゲン化シランと液体アン
モニアとを反応させて、含窒素シラン化合物を合成し、
これを洗浄した後、加熱分解することにより窒化珪素粉
末を製造する方法において、ハロゲン化シランと前記有
機溶媒との混合溶液における有機溶媒／ハロゲン化シラ
ンの容積比を２〜４の範囲とすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温構造材料として有
用な窒化珪素質焼結体の製造用原料として好適な窒化珪
素粉末の製造方法に関する。
用な窒化珪素質焼結体の製造用原料として好適な窒化珪
素粉末の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】常温または低温でハロゲン
化シランと液体アンモニアとを反応させ、生成した含窒
素シラン化合物（例えば、シリコンアミド、シリコンジ
イミド、シリコンニトロゲンイミド等）を加熱分解し
て、窒化珪素粉末を合成する方法は、既に知られてい
る。この方法は、ハロゲン化シランが原料で、その精製
は容易である。また、液相反応であるので生産性が高
く、生成物もミクロン程度さらにそれ以下で、高純度、
微粒子の窒化珪素粉末を量産するのに適している。しか
し、ハロゲン化シランと液体アンモニアの反応は非常に
激しい発熱反応であり、かつ多量のハロゲン化アンモニ
ウムがヒューム状で副生するため、反応の制御が困難で
あり、副生したハロゲン化アンモニウムが反応器の内壁
や原料供給口、ガス出口の管壁に折出して閉塞を起こす
という問題があった。
化シランと液体アンモニアとを反応させ、生成した含窒
素シラン化合物（例えば、シリコンアミド、シリコンジ
イミド、シリコンニトロゲンイミド等）を加熱分解し
て、窒化珪素粉末を合成する方法は、既に知られてい
る。この方法は、ハロゲン化シランが原料で、その精製
は容易である。また、液相反応であるので生産性が高
く、生成物もミクロン程度さらにそれ以下で、高純度、
微粒子の窒化珪素粉末を量産するのに適している。しか
し、ハロゲン化シランと液体アンモニアの反応は非常に
激しい発熱反応であり、かつ多量のハロゲン化アンモニ
ウムがヒューム状で副生するため、反応の制御が困難で
あり、副生したハロゲン化アンモニウムが反応器の内壁
や原料供給口、ガス出口の管壁に折出して閉塞を起こす
という問題があった。
【０００３】これに対し、特公昭５６−４４００６号公
報には、液体アンモニアと、液体アンモニアと溶けあわ
ずかつ比重が液体アンモニアより大きい有機溶媒とが比
重差により二層に分離している反応系の下部有機溶媒層
中に、ハロゲン化シランと前記有機溶媒との混合溶液を
供給することによって、ハロゲン化シランと液体アンモ
ニアとを反応させて、含窒素シラン化合物を合成する方
法が提案されている。この方法によれば、副生するハロ
ゲン化アンモニウムは上層の液体アンモニアに吸収され
るので、ハロゲン化アンモニウムのヒュームの発生はな
い。また、反応熱は上層に過剰に存在する液体アンモニ
アの気化熱として吸収される。
報には、液体アンモニアと、液体アンモニアと溶けあわ
ずかつ比重が液体アンモニアより大きい有機溶媒とが比
重差により二層に分離している反応系の下部有機溶媒層
中に、ハロゲン化シランと前記有機溶媒との混合溶液を
供給することによって、ハロゲン化シランと液体アンモ
ニアとを反応させて、含窒素シラン化合物を合成する方
法が提案されている。この方法によれば、副生するハロ
ゲン化アンモニウムは上層の液体アンモニアに吸収され
るので、ハロゲン化アンモニウムのヒュームの発生はな
い。また、反応熱は上層に過剰に存在する液体アンモニ
アの気化熱として吸収される。
【０００４】ところで、生成した含窒素シラン化合物を
加熱分解して、窒化珪素粉末を合成するに際し、不純物
としてハロゲンが存在していると、昇温過程において複
雑な好ましくない反応が起こり、高純度の窒化珪素粉末
が得られない。したがって、含窒素シラン化合物はでき
るかぎり高純度であることが望ましい。そのためには、
含窒素シラン化合物の洗浄工程において、ハロゲンを十
分に除去することが必要であるが、生成した含窒素シラ
ン化合物中のハロゲン含有量が多いと、洗浄工程にコス
トと時間がかり、また従来の洗浄方法では効率が悪く、
経済的でないという問題があった。
加熱分解して、窒化珪素粉末を合成するに際し、不純物
としてハロゲンが存在していると、昇温過程において複
雑な好ましくない反応が起こり、高純度の窒化珪素粉末
が得られない。したがって、含窒素シラン化合物はでき
るかぎり高純度であることが望ましい。そのためには、
含窒素シラン化合物の洗浄工程において、ハロゲンを十
分に除去することが必要であるが、生成した含窒素シラ
ン化合物中のハロゲン含有量が多いと、洗浄工程にコス
トと時間がかり、また従来の洗浄方法では効率が悪く、
経済的でないという問題があった。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、前記の問題点を解決
し、含窒素シラン化合物中のハロゲン含有量が少なくて
洗浄工程の負荷が少なく、しかも洗浄効率が高く経済的
である窒化珪素粉末の製造方法を提供するものである。
し、含窒素シラン化合物中のハロゲン含有量が少なくて
洗浄工程の負荷が少なく、しかも洗浄効率が高く経済的
である窒化珪素粉末の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明は、液体アンモ
ニアと、液体アンモニアと溶けあわずかつ比重が液体ア
ンモニアより大きい有機溶媒とが比重差により二層に分
離している反応系の下部有機溶媒層中に、ハロゲン化シ
ランと前記有機溶媒との混合溶液を供給することによっ
て、ハロゲン化シランと液体アンモニアとを反応させ
て、含窒素シラン化合物を合成し、これを洗浄した後、
加熱分解することにより窒化珪素粉末を製造する方法に
おいて、ハロゲン化シランと前記有機溶媒との混合溶液
における有機溶媒／ハロゲン化シランの容積比を２〜４
の範囲とすることを特徴とする窒化珪素粉末の製造方法
に関するものである。
ニアと、液体アンモニアと溶けあわずかつ比重が液体ア
ンモニアより大きい有機溶媒とが比重差により二層に分
離している反応系の下部有機溶媒層中に、ハロゲン化シ
ランと前記有機溶媒との混合溶液を供給することによっ
て、ハロゲン化シランと液体アンモニアとを反応させ
て、含窒素シラン化合物を合成し、これを洗浄した後、
加熱分解することにより窒化珪素粉末を製造する方法に
おいて、ハロゲン化シランと前記有機溶媒との混合溶液
における有機溶媒／ハロゲン化シランの容積比を２〜４
の範囲とすることを特徴とする窒化珪素粉末の製造方法
に関するものである。
【０００７】本発明におけるハロゲン化シランとして
は、SiF4、H2SiF6、HSiF3、H3SiF5、H 3SiF、H5SiF3等の
弗化シラン、SiCl4、HSiCl3、H2SiCl2、H3SiCl等のクロ
ルシラン、SiBr4、HSiBr3、H2SiBr2、H3SiBr、等のブロ
モシラン、及びSiI4、HSiI3、H 2SiI2、H3SiI等のヨウ化
シランを使用することができる。また、RSiX3、R2Si
X2、R3SiX（Ｒはアルキル基、Ｘはハロゲン）等のハロ
ゲン化アルキルシランも使用することができる。
は、SiF4、H2SiF6、HSiF3、H3SiF5、H 3SiF、H5SiF3等の
弗化シラン、SiCl4、HSiCl3、H2SiCl2、H3SiCl等のクロ
ルシラン、SiBr4、HSiBr3、H2SiBr2、H3SiBr、等のブロ
モシラン、及びSiI4、HSiI3、H 2SiI2、H3SiI等のヨウ化
シランを使用することができる。また、RSiX3、R2Si
X2、R3SiX（Ｒはアルキル基、Ｘはハロゲン）等のハロ
ゲン化アルキルシランも使用することができる。
【０００８】また、有機溶媒としては、液体アンモニア
やハロゲン化シランに対して不活性であるとともに、反
応温度で液体アンモニアと溶けあわず、かつ比重が液体
アンモニアより大きいものが用いられる。例えば、ｎ−
ヘプタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ペンタン、Ｃ−ヘキサン
等の炭化水素数５〜７の脂肪族炭化水素、ベンゼン、ト
ルエン等の芳香族炭化水素などの単独または混合物が挙
げられる。アンモニアは液体アンモニアが用いられるの
で、常圧下の反応では−３５℃以下、常温では加圧して
用いる。液相反応で生成する含窒素シラン化合物は、酸
化、加水分解を受けやすい。したがって、高純度の製品
を得るためには、上記原料中の水分を十分除去しておく
とともに、反応操作は、窒素、アンモニアあるいは他の
不活性ガス雰囲気中で行う必要がある。
やハロゲン化シランに対して不活性であるとともに、反
応温度で液体アンモニアと溶けあわず、かつ比重が液体
アンモニアより大きいものが用いられる。例えば、ｎ−
ヘプタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ペンタン、Ｃ−ヘキサン
等の炭化水素数５〜７の脂肪族炭化水素、ベンゼン、ト
ルエン等の芳香族炭化水素などの単独または混合物が挙
げられる。アンモニアは液体アンモニアが用いられるの
で、常圧下の反応では−３５℃以下、常温では加圧して
用いる。液相反応で生成する含窒素シラン化合物は、酸
化、加水分解を受けやすい。したがって、高純度の製品
を得るためには、上記原料中の水分を十分除去しておく
とともに、反応操作は、窒素、アンモニアあるいは他の
不活性ガス雰囲気中で行う必要がある。
【０００９】反応温度は、液体アンモニア、有機溶媒が
互いに溶けあわず比重差により二層に分離した液体とし
て共存し得る温度、圧力の範囲内で、用いるハロゲン化
シラン、有機溶媒によって適当に選択されるべきである
が、通常−８０℃から常温である。ただし、アンモニア
の沸点以上ではその蒸気圧以上の加圧下になる。
互いに溶けあわず比重差により二層に分離した液体とし
て共存し得る温度、圧力の範囲内で、用いるハロゲン化
シラン、有機溶媒によって適当に選択されるべきである
が、通常−８０℃から常温である。ただし、アンモニア
の沸点以上ではその蒸気圧以上の加圧下になる。
【００１０】本発明においては液体アンモニアと、液体
アンモニアと溶けあわずかつ比重が液体アンモニアより
大きい有機溶媒とが比重差により二層に分離している反
応系の下部有機溶媒層中に、ハロゲン化シランと前記有
機溶媒との混合溶液を供給することによって、ハロゲン
化シランと液体アンモニアとを反応させて、シリコンア
ミド、シリコンジイミド、シリコンニトロゲンイミド等
の含窒素シラン化合物を合成する。
アンモニアと溶けあわずかつ比重が液体アンモニアより
大きい有機溶媒とが比重差により二層に分離している反
応系の下部有機溶媒層中に、ハロゲン化シランと前記有
機溶媒との混合溶液を供給することによって、ハロゲン
化シランと液体アンモニアとを反応させて、シリコンア
ミド、シリコンジイミド、シリコンニトロゲンイミド等
の含窒素シラン化合物を合成する。
【００１１】この際、ハロゲン化シランと前記有機溶媒
との混合溶液における有機溶媒／ハロゲン化シランの容
積比を２〜４の範囲とすることが重要である。これは、
この比が小さいと、即ち、ハロゲン化シランの濃度が高
いと界面での反応が激しく起こるため、副生するハロゲ
ン化アンモニウムが含窒素シラン化合物の二次凝集体の
中に取り込まれてしまう。その結果、ハロゲンを十分に
除去するために（通常１００ｐｐｍ以下）、次の洗浄工
程の負荷が増大し、コストがかかり経済的でない。ま
た、この比が大きいと、生成する含窒素シラン化合物の
収量が少なくなり、経済的でない。
との混合溶液における有機溶媒／ハロゲン化シランの容
積比を２〜４の範囲とすることが重要である。これは、
この比が小さいと、即ち、ハロゲン化シランの濃度が高
いと界面での反応が激しく起こるため、副生するハロゲ
ン化アンモニウムが含窒素シラン化合物の二次凝集体の
中に取り込まれてしまう。その結果、ハロゲンを十分に
除去するために（通常１００ｐｐｍ以下）、次の洗浄工
程の負荷が増大し、コストがかかり経済的でない。ま
た、この比が大きいと、生成する含窒素シラン化合物の
収量が少なくなり、経済的でない。
【００１２】次に、生成した含窒素シラン化合物を洗浄
することにより、副生したハロゲン化アンモニウムを除
去する。洗浄を効率的に行うためには、図１に示す多段
回転式ろ過板を有するろ過器を用い、洗浄途中でろ過板
を間欠的に、通常、１０〜６０分、好ましくは１５〜４
５分の間隔で２〜１０秒間、好ましくは３〜７秒間回転
させて行うことが望ましい。洗浄はまず、ろ過器１内に
ポンプで下部注入口３から含窒素シラン化合物を含む反
応スラリーを入れ、ろ過器１内を充液し、含窒素シラン
化合物を回転式ろ過板２上に堆積させる。次いで、下部
注入口３及び上部注入口４から液体アンモニアを流通さ
せて含窒素シラン化合物中のハロゲン化アンモニウムを
除去する。濾液は抜出口５より抜き出される。この時、
回転式ろ過板２を間欠的に回転させる。これにより、図
２に示すように洗浄効率が大幅に向上する。したがっ
て、短時間で洗浄ができ、しかも液体アンモニアの使用
量も少なくてすむので経済的である。これは、回転式ろ
過板を回転させることにより、堆積している含窒素シラ
ン化合物がほぐされて表面が更新されることによる。常
に回転させると、堆積している含窒素シラン化合物が回
転式ろ過板から落ちてしまうため、洗浄が不十分とな
る。
することにより、副生したハロゲン化アンモニウムを除
去する。洗浄を効率的に行うためには、図１に示す多段
回転式ろ過板を有するろ過器を用い、洗浄途中でろ過板
を間欠的に、通常、１０〜６０分、好ましくは１５〜４
５分の間隔で２〜１０秒間、好ましくは３〜７秒間回転
させて行うことが望ましい。洗浄はまず、ろ過器１内に
ポンプで下部注入口３から含窒素シラン化合物を含む反
応スラリーを入れ、ろ過器１内を充液し、含窒素シラン
化合物を回転式ろ過板２上に堆積させる。次いで、下部
注入口３及び上部注入口４から液体アンモニアを流通さ
せて含窒素シラン化合物中のハロゲン化アンモニウムを
除去する。濾液は抜出口５より抜き出される。この時、
回転式ろ過板２を間欠的に回転させる。これにより、図
２に示すように洗浄効率が大幅に向上する。したがっ
て、短時間で洗浄ができ、しかも液体アンモニアの使用
量も少なくてすむので経済的である。これは、回転式ろ
過板を回転させることにより、堆積している含窒素シラ
ン化合物がほぐされて表面が更新されることによる。常
に回転させると、堆積している含窒素シラン化合物が回
転式ろ過板から落ちてしまうため、洗浄が不十分とな
る。
【００１３】次に、洗浄工程でハロゲン含有量を１００
ｐｐｍ以下とした含窒素シラン化合物を酸素含有量５％
以下の窒素あるいはアンモニア含有不活性ガス雰囲気下
に６００〜１２００℃の範囲の温度で仮焼して非晶質窒
化珪素粉末を製造する。窒素あるいはアンモニア含有不
活性ガスとしては、窒素またはアンモニア、あるいはさ
らにアルゴン、ヘリウム等との混合ガスが挙げられる。
ｐｐｍ以下とした含窒素シラン化合物を酸素含有量５％
以下の窒素あるいはアンモニア含有不活性ガス雰囲気下
に６００〜１２００℃の範囲の温度で仮焼して非晶質窒
化珪素粉末を製造する。窒素あるいはアンモニア含有不
活性ガスとしては、窒素またはアンモニア、あるいはさ
らにアルゴン、ヘリウム等との混合ガスが挙げられる。
【００１４】次に、得られた非晶質窒化珪素粉末を窒素
あるいはアンモニア含有不活性ガス雰囲気下に焼成して
結晶質窒化珪素粉末を製造する。焼成温度は１４００〜
１７００℃の範囲である。焼成温度が１４００℃より低
いと、窒化珪素の結晶化が十分に進行しない。また、焼
成温度が１７００℃を越えると、粗大結晶から成る結晶
質窒化珪素粉末が生成し易いので好ましくない。また、
急激な昇温は粒子形状を均一にする上で好ましくなく、
１１５０〜１４００℃の範囲を１．５時間以上かけてゆ
っくり昇温することが望ましい。
あるいはアンモニア含有不活性ガス雰囲気下に焼成して
結晶質窒化珪素粉末を製造する。焼成温度は１４００〜
１７００℃の範囲である。焼成温度が１４００℃より低
いと、窒化珪素の結晶化が十分に進行しない。また、焼
成温度が１７００℃を越えると、粗大結晶から成る結晶
質窒化珪素粉末が生成し易いので好ましくない。また、
急激な昇温は粒子形状を均一にする上で好ましくなく、
１１５０〜１４００℃の範囲を１．５時間以上かけてゆ
っくり昇温することが望ましい。
【００１５】含窒素シラン化合物及び非晶質窒化珪素粉
末の加熱に使用される加熱炉としては、高周波誘導加熱
方式または抵抗加熱方式によるバッチ式電気炉、プッシ
ャー炉、ロータリーキルン炉、シャフトキルン炉、流動
化焼成炉等が用いられる。特に連続焼成炉は非晶質窒化
珪素の結晶化反応に伴う発熱の効率的な放散に対して、
有効な手段である。
末の加熱に使用される加熱炉としては、高周波誘導加熱
方式または抵抗加熱方式によるバッチ式電気炉、プッシ
ャー炉、ロータリーキルン炉、シャフトキルン炉、流動
化焼成炉等が用いられる。特に連続焼成炉は非晶質窒化
珪素の結晶化反応に伴う発熱の効率的な放散に対して、
有効な手段である。
【００１６】
【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明をさ
らに具体的に説明する。 実施例１ −４０℃に冷却された直径３０ｃｍ、高さ４５ｃｍの縦
型反応槽内の空気を窒素ガスで置換した後、液体アンモ
ニア及びトルエンを仕込んだ。反応槽内では上層の液体
アンモニアと下層のトルエンとに分離した。予め調製し
たトルエン／四塩化珪素の容積比＝３のハロゲン化シラ
ン溶解トルエン溶液１４ｌを導管を通じて、ゆっくり攪
拌されている下層に供給した。トルエン溶液の供給と共
に、上下層の界面近傍に白色の反応生成物が析出した。
１時間で反応を終了させた。次に、反応液を図１に示す
ろ過器１内に移し、シリコンジイミドを回転式ろ過板２
上に堆積させ、下部注入口３から液体アンモニアをシリ
コンジイミドの沈降速度以上の流速で流通させ、回転式
ろ過板２を間欠的に回転させることによりシリコンジイ
ミド中のハロゲン化アンモニウムを除去し、シリコンジ
イミド１．７ｋｇを得た。洗浄後のシリコンジイミド中
の塩素含有量は、７０ｐｐｍであった。
らに具体的に説明する。 実施例１ −４０℃に冷却された直径３０ｃｍ、高さ４５ｃｍの縦
型反応槽内の空気を窒素ガスで置換した後、液体アンモ
ニア及びトルエンを仕込んだ。反応槽内では上層の液体
アンモニアと下層のトルエンとに分離した。予め調製し
たトルエン／四塩化珪素の容積比＝３のハロゲン化シラ
ン溶解トルエン溶液１４ｌを導管を通じて、ゆっくり攪
拌されている下層に供給した。トルエン溶液の供給と共
に、上下層の界面近傍に白色の反応生成物が析出した。
１時間で反応を終了させた。次に、反応液を図１に示す
ろ過器１内に移し、シリコンジイミドを回転式ろ過板２
上に堆積させ、下部注入口３から液体アンモニアをシリ
コンジイミドの沈降速度以上の流速で流通させ、回転式
ろ過板２を間欠的に回転させることによりシリコンジイ
ミド中のハロゲン化アンモニウムを除去し、シリコンジ
イミド１．７ｋｇを得た。洗浄後のシリコンジイミド中
の塩素含有量は、７０ｐｐｍであった。
【００１７】生成したシリコンジイミドを窒素雰囲気下
に１０００℃で加熱分解して、非晶質窒化珪素粉末１．
３ｋｇを得た。次いで得られた非晶質窒化珪素粉末をバ
ッチ式振動ミルにて摩砕処理した後、電気炉にて窒素雰
囲気下１５００℃で２時間加熱、焼成して、灰白色の窒
化珪素粉末１．２５ｋｇを得た。この粉末のＸ線回折測
定では、α−窒化珪素と３ｗｔ％のβ−窒化珪素の回折
線が認められたが、副生物は認められなかった。走査型
電子顕微鏡による観察では、０．１〜０．３μｍの等軸
的な粒状粒子のみが認められた。窒化珪素粉末の塩素含
有量は、３０ｐｐｍ以下であった。
に１０００℃で加熱分解して、非晶質窒化珪素粉末１．
３ｋｇを得た。次いで得られた非晶質窒化珪素粉末をバ
ッチ式振動ミルにて摩砕処理した後、電気炉にて窒素雰
囲気下１５００℃で２時間加熱、焼成して、灰白色の窒
化珪素粉末１．２５ｋｇを得た。この粉末のＸ線回折測
定では、α−窒化珪素と３ｗｔ％のβ−窒化珪素の回折
線が認められたが、副生物は認められなかった。走査型
電子顕微鏡による観察では、０．１〜０．３μｍの等軸
的な粒状粒子のみが認められた。窒化珪素粉末の塩素含
有量は、３０ｐｐｍ以下であった。
【００１８】比較例１ 実施例１において、トルエン／四塩化珪素の容積比＝
１．５としたほかは、実施例１と同様にして反応を行っ
た。反応液を実施例１と同様のろ過器に移し、実施例１
と同様の方法で洗浄した結果を表１に示す。この時、実
施例１よりも約２倍量の液体アンモニアで洗浄したにも
かかわらず、シリコンジイミド中の塩素含有量は、１４
８ｐｐｍと多く、塩素を十分に除去することが困難であ
った。
１．５としたほかは、実施例１と同様にして反応を行っ
た。反応液を実施例１と同様のろ過器に移し、実施例１
と同様の方法で洗浄した結果を表１に示す。この時、実
施例１よりも約２倍量の液体アンモニアで洗浄したにも
かかわらず、シリコンジイミド中の塩素含有量は、１４
８ｐｐｍと多く、塩素を十分に除去することが困難であ
った。
【００１９】比較例２ 実施例１において、トルエン／四塩化珪素の容積比＝５
としたほかは、実施例１と同様にして反応を行った。反
応液を実施例１と同様のろ過器に移し、実施例１と同様
の方法で洗浄した結果を表１に示す。この時、実施例１
と同量の液体アンモニアで洗浄することにより、シリコ
ンジイミド中の塩素含有量は、７５ｐｐｍまで減少し
た。しかし、溶媒量が増したため、反応１回で得られる
シリコンジイミドの収量は１．１ｋｇに減少し、生産性
が悪くなり、また、溶媒量の増加により反応・溶媒回収
装置が大きくなるので、コスト高となる。
としたほかは、実施例１と同様にして反応を行った。反
応液を実施例１と同様のろ過器に移し、実施例１と同様
の方法で洗浄した結果を表１に示す。この時、実施例１
と同量の液体アンモニアで洗浄することにより、シリコ
ンジイミド中の塩素含有量は、７５ｐｐｍまで減少し
た。しかし、溶媒量が増したため、反応１回で得られる
シリコンジイミドの収量は１．１ｋｇに減少し、生産性
が悪くなり、また、溶媒量の増加により反応・溶媒回収
装置が大きくなるので、コスト高となる。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例２ 実施例１と同様にして反応を行って得られた反応液を実
施例１と同様のろ過器内に移し、シリコンジイミドを回
転式ろ過板２上に堆積させ、下部注入口３から液体アン
モニアを流通させ、シリコンジイミドに含まれる塩化ア
ンモニウムをフィルターを介して液体アンモニアととも
に下部抜出口５より排出除去した。この時、回転式ろ過
板２は回転させず、静止したままであった。その結果、
表２に示すように、実施例１よりも２倍以上の液体アン
モニアで洗浄することにより、シリコンジイミド中の塩
素含有量は、８０ｐｐｍまで減少した。しかし、回転式
ろ過板２を間欠的に回転させて洗浄する場合に比較し
て、多量の液体アンモニアを必要とし、洗浄時間も長く
かかるため、生産性が悪く、コスト高となる。
施例１と同様のろ過器内に移し、シリコンジイミドを回
転式ろ過板２上に堆積させ、下部注入口３から液体アン
モニアを流通させ、シリコンジイミドに含まれる塩化ア
ンモニウムをフィルターを介して液体アンモニアととも
に下部抜出口５より排出除去した。この時、回転式ろ過
板２は回転させず、静止したままであった。その結果、
表２に示すように、実施例１よりも２倍以上の液体アン
モニアで洗浄することにより、シリコンジイミド中の塩
素含有量は、８０ｐｐｍまで減少した。しかし、回転式
ろ過板２を間欠的に回転させて洗浄する場合に比較し
て、多量の液体アンモニアを必要とし、洗浄時間も長く
かかるため、生産性が悪く、コスト高となる。
【００２２】実施例３ 実施例１と同様にして反応を行って得られた反応液をヌ
ッチェ式攪拌機付ろ過器内に移し、反応液を攪拌しなが
ら液体アンモニアを流通させ、シリコンジイミドに含ま
れる塩化アンモニウムをフィルターを介して液体アンモ
ニアとともに排出除去した。この時、フィルター当たり
のイミド量が多く、フィルターの差圧がつくため、ろ過
中は攪拌混合を行い、強制的にろ過板上のシリコンジイ
ミドの掻き取りを行った。その結果、表２に示すよう
に、シリコンジイミド１ｋｇに対し８５ｌの液体アンモ
ニアで洗浄することにより、シリコンジイミド中の塩素
含有量は、８５ｐｐｍまで減少した。この場合、実施例
１に比べてシリコンジイミド当たりの洗浄液量が見かけ
上少ないが、これはスラリー濃度差によるものであり、
スラリー容量に対する洗浄液量で見た場合は、実施例１
と同程度の完全混合系に近い効率である。しかし、ヌッ
チェ式ろ過器は装置単位容積当たりのろ過面積が少ない
ため、単位ろ過面積当たりのシリコンジイミドの量が増
す。このため、この洗浄方法では、ろ過速度が遅く、洗
浄時間が長くかかるため、生産性が悪く、またスケール
アップが困難である。
ッチェ式攪拌機付ろ過器内に移し、反応液を攪拌しなが
ら液体アンモニアを流通させ、シリコンジイミドに含ま
れる塩化アンモニウムをフィルターを介して液体アンモ
ニアとともに排出除去した。この時、フィルター当たり
のイミド量が多く、フィルターの差圧がつくため、ろ過
中は攪拌混合を行い、強制的にろ過板上のシリコンジイ
ミドの掻き取りを行った。その結果、表２に示すよう
に、シリコンジイミド１ｋｇに対し８５ｌの液体アンモ
ニアで洗浄することにより、シリコンジイミド中の塩素
含有量は、８５ｐｐｍまで減少した。この場合、実施例
１に比べてシリコンジイミド当たりの洗浄液量が見かけ
上少ないが、これはスラリー濃度差によるものであり、
スラリー容量に対する洗浄液量で見た場合は、実施例１
と同程度の完全混合系に近い効率である。しかし、ヌッ
チェ式ろ過器は装置単位容積当たりのろ過面積が少ない
ため、単位ろ過面積当たりのシリコンジイミドの量が増
す。このため、この洗浄方法では、ろ過速度が遅く、洗
浄時間が長くかかるため、生産性が悪く、またスケール
アップが困難である。
【００２３】
【表２】
【図１】 図１は、本発明で用いる多段回転式ろ過板を
有するろ過器の概略図である。
有するろ過器の概略図である。
【図２】 図２は、本発明で用いる多段回転式ろ過板を
有するろ過器による洗浄効率を示す図である。
有するろ過器による洗浄効率を示す図である。
１ ろ過器 ２ 回転式ろ過板 ３ 下部注入口 ４ 上部注入口 ５ 下部抜出口 ６ ケーキ排出口 ７ モータ
Claims (2)
- 【請求項１】 液体アンモニアと、液体アンモニアと溶
けあわずかつ比重が液体アンモニアより大きい有機溶媒
とが比重差により二層に分離している反応系の下部有機
溶媒層中に、ハロゲン化シランと前記有機溶媒との混合
溶液を供給することによって、ハロゲン化シランと液体
アンモニアとを反応させて、含窒素シラン化合物を合成
し、これを洗浄した後、加熱分解することにより窒化珪
素粉末を製造する方法において、ハロゲン化シランと前
記有機溶媒との混合溶液における有機溶媒／ハロゲン化
シランの容積比を２〜４の範囲とすることを特徴とする
窒化珪素粉末の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１における含窒素シラン化合物の
洗浄を多段回転式ろ過板を有するろ過器を用い、洗浄途
中でろ過板を間欠的に回転させて行うことを特徴とする
窒化珪素粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06012576A JP3077870B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 窒化珪素粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06012576A JP3077870B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 窒化珪素粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07215706A true JPH07215706A (ja) | 1995-08-15 |
| JP3077870B2 JP3077870B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=11809190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06012576A Expired - Lifetime JP3077870B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 窒化珪素粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3077870B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101535380B1 (ko) * | 2014-04-14 | 2015-07-27 | 오씨아이 주식회사 | 수직형 반응기를 이용한 질화규소 분말 제조장치 |
| CN108394876A (zh) * | 2017-02-07 | 2018-08-14 | 新疆晶硕新材料有限公司 | 氮硅烷及其生产方法、氮化硅及其生产方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5700052B2 (ja) | 2010-12-28 | 2015-04-15 | 宇部興産株式会社 | 多結晶シリコンインゴット鋳造用鋳型、並びにその離型材用窒化珪素粉末、その離型層用窒化珪素粉末含有スラリー及びその鋳造用離型材 |
| CN108928806B (zh) * | 2017-05-25 | 2020-08-04 | 新疆晶硕新材料有限公司 | 一种合成硅亚胺的方法及硅亚胺 |
| KR101997507B1 (ko) * | 2017-11-10 | 2019-07-09 | 주식회사 서연이화 | 차량용 센터페시아 회전 장치 |
| KR101997501B1 (ko) * | 2017-11-10 | 2019-07-09 | 주식회사 서연이화 | 차량용 센터페시아 회전 장치 |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP06012576A patent/JP3077870B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|
| JP3077870B2 (ja) | 2000-08-21 |
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