JPH11335172A - 多孔質炭化珪素焼結体の製造方法 - Google Patents
多孔質炭化珪素焼結体の製造方法Info
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- JPH11335172A JPH11335172A JP10143688A JP14368898A JPH11335172A JP H11335172 A JPH11335172 A JP H11335172A JP 10143688 A JP10143688 A JP 10143688A JP 14368898 A JP14368898 A JP 14368898A JP H11335172 A JPH11335172 A JP H11335172A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/0022—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof obtained by a chemical conversion or reaction other than those relating to the setting or hardening of cement-like material or to the formation of a sol or a gel, e.g. by carbonising or pyrolysing preformed cellular materials based on polymers, organo-metallic or organo-silicon precursors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い気孔率を有するとともに材質強度に優れ
た多孔質炭化珪素焼結体の製造方法を提供する。 【解決手段】 炭化珪素粉末と炭素粉末とを分散剤を用
いて水中に均一に分散させ、分散液のｐＨを６〜１１に
調整したスラリーを成形型に鋳込み成形し、得られた成
形体を珪素酸化物と炭素との混合粉末と接触させた状態
で非酸化性雰囲気中１５００〜２１００℃の温度で熱処
理し、生成する珪素酸化物の分解ガスと成形体中の炭素
とを珪化反応によりＳｉＣに転化することを特徴とする
多孔質炭化珪素焼結体の製造方法。
た多孔質炭化珪素焼結体の製造方法を提供する。 【解決手段】 炭化珪素粉末と炭素粉末とを分散剤を用
いて水中に均一に分散させ、分散液のｐＨを６〜１１に
調整したスラリーを成形型に鋳込み成形し、得られた成
形体を珪素酸化物と炭素との混合粉末と接触させた状態
で非酸化性雰囲気中１５００〜２１００℃の温度で熱処
理し、生成する珪素酸化物の分解ガスと成形体中の炭素
とを珪化反応によりＳｉＣに転化することを特徴とする
多孔質炭化珪素焼結体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高気孔率を有する
とともに強度特性に優れた多孔質炭化珪素焼結体の製造
方法に関する。
とともに強度特性に優れた多孔質炭化珪素焼結体の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化珪素焼結体は耐熱性や耐食性に優
れ、また高温における強度も高いことから、高温用の各
種構造部材として広く利用されている。また、焼結体の
組織構造を多孔質とした多孔質炭化珪素焼結体は溶融金
属用フィルター、通気性断熱材、触媒担体、排気ガス用
フィルター等の多様な用途分野で有用されている。
れ、また高温における強度も高いことから、高温用の各
種構造部材として広く利用されている。また、焼結体の
組織構造を多孔質とした多孔質炭化珪素焼結体は溶融金
属用フィルター、通気性断熱材、触媒担体、排気ガス用
フィルター等の多様な用途分野で有用されている。
【０００３】多孔質炭化珪素焼結体を製造する方法とし
ては、ポリウレタンフォームのような三次元網目構造の
有機質多孔体にＳｉＣのスラリーを含浸させて乾燥した
のち、熱処理して有機質体を焼却除去する方法が知られ
ている（例えば、特開昭58−122016号公報）。この方法
により製造される多孔質炭化珪素焼結体は、有機質体を
焼却除去して形成された炭化珪素の骨格体を焼結するも
のであるから８０％以上の高い気孔率を付与することが
できる反面、材質強度が極めて低いという欠点がある。
ては、ポリウレタンフォームのような三次元網目構造の
有機質多孔体にＳｉＣのスラリーを含浸させて乾燥した
のち、熱処理して有機質体を焼却除去する方法が知られ
ている（例えば、特開昭58−122016号公報）。この方法
により製造される多孔質炭化珪素焼結体は、有機質体を
焼却除去して形成された炭化珪素の骨格体を焼結するも
のであるから８０％以上の高い気孔率を付与することが
できる反面、材質強度が極めて低いという欠点がある。
【０００４】また、多孔質炭化珪素焼結体の製造方法と
しては炭化珪素の粉末に有機質の樹脂バインダーを加え
て混合し、この混合物を所定形状に成形したのち焼成し
て炭化珪素の粉末粒子を粒成長させる方法も知られてお
り、例えば特開平３−２１５３７４号公報には平均粒径
が１００〜１５０μm で、平均粒径の±２０％以内に９
０重量％以上が存在するような粒度分布を有する炭化珪
素顆粒に成形用バインダーと可塑剤を添加して混合した
後、該顆粒の表層部分が潰れて相互に連結し、かつその
内部が未潰れの状態で成形体中に残存するような成形圧
力で成形し、次いで焼結する方法が開示されている。
しては炭化珪素の粉末に有機質の樹脂バインダーを加え
て混合し、この混合物を所定形状に成形したのち焼成し
て炭化珪素の粉末粒子を粒成長させる方法も知られてお
り、例えば特開平３−２１５３７４号公報には平均粒径
が１００〜１５０μm で、平均粒径の±２０％以内に９
０重量％以上が存在するような粒度分布を有する炭化珪
素顆粒に成形用バインダーと可塑剤を添加して混合した
後、該顆粒の表層部分が潰れて相互に連結し、かつその
内部が未潰れの状態で成形体中に残存するような成形圧
力で成形し、次いで焼結する方法が開示されている。
【０００５】更に、特開平３−２１５３７５号公報には
炭化珪素粉末に炭素質物質を配合してなる原料組成物か
ら成形体を成形し、これを非酸化性雰囲気下にて焼成し
て炭化珪素粉末を焼結させることにより、炭素質物質が
分散含有された炭化珪素焼結体を形成し、その後、その
焼結体を酸化性雰囲気下にて加熱することにより焼結体
中の炭素質物質を燃焼して消失させ、焼結体中に気孔を
形成する方法が、また特開平４−１８７５７８号公報に
はβ型炭化珪素粉末にα型炭化珪素粉末を配合した原料
炭化珪素粉末から成形体を成形し、その成形体を焼成す
ることによりβ型炭化珪素の異常粒成長を抑制して気孔
径を制御する方法が提案されている。
炭化珪素粉末に炭素質物質を配合してなる原料組成物か
ら成形体を成形し、これを非酸化性雰囲気下にて焼成し
て炭化珪素粉末を焼結させることにより、炭素質物質が
分散含有された炭化珪素焼結体を形成し、その後、その
焼結体を酸化性雰囲気下にて加熱することにより焼結体
中の炭素質物質を燃焼して消失させ、焼結体中に気孔を
形成する方法が、また特開平４−１８７５７８号公報に
はβ型炭化珪素粉末にα型炭化珪素粉末を配合した原料
炭化珪素粉末から成形体を成形し、その成形体を焼成す
ることによりβ型炭化珪素の異常粒成長を抑制して気孔
径を制御する方法が提案されている。
【０００６】これらの方法により気孔率が５０％程度の
多孔質炭化珪素焼結体を製造することができるが、多孔
質体を構成する炭化珪素粒子の結合は炭化珪素微粒子の
粒成長のみによるものであるから機械的強度が小さく、
気孔特性と強度特性の両立を図ることは困難である。
多孔質炭化珪素焼結体を製造することができるが、多孔
質体を構成する炭化珪素粒子の結合は炭化珪素微粒子の
粒成長のみによるものであるから機械的強度が小さく、
気孔特性と強度特性の両立を図ることは困難である。
【０００７】また、炭化珪素粉末と焼結助材を適宜な分
散剤を用いて水中に分散させて均一なスラリーを調製
し、このスラリーを石膏型などの吸水性の材料で作製し
た成形型に注入して脱水し、得られた成形体を焼結する
ことにより炭化珪素焼結体を製造する方法が開発されて
いる。
散剤を用いて水中に分散させて均一なスラリーを調製
し、このスラリーを石膏型などの吸水性の材料で作製し
た成形型に注入して脱水し、得られた成形体を焼結する
ことにより炭化珪素焼結体を製造する方法が開発されて
いる。
【０００８】例えば、特開平６−２９３５７５号公報に
は、メソフェ−ズ含有ピッチで被覆されてなる炭化珪素
粉末及び溶媒とからなるスラリー中に均一に分散安定化
された微細泡を生成し、該微細泡含有スラリーを用いて
鋳込み成形により成形体を形成し、該成形体を非酸化性
雰囲気下に乾燥及び焼成した後、珪素を含浸させ、次い
で、未反応珪素を除去することを特徴とする高強度多孔
質炭化珪素材の製造方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法ではスラリー中に微細な泡を均一に生成さ
せることが難しく、さらに微細泡の分散状態を安定に維
持することが困難であるという問題がある。
は、メソフェ−ズ含有ピッチで被覆されてなる炭化珪素
粉末及び溶媒とからなるスラリー中に均一に分散安定化
された微細泡を生成し、該微細泡含有スラリーを用いて
鋳込み成形により成形体を形成し、該成形体を非酸化性
雰囲気下に乾燥及び焼成した後、珪素を含浸させ、次い
で、未反応珪素を除去することを特徴とする高強度多孔
質炭化珪素材の製造方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法ではスラリー中に微細な泡を均一に生成さ
せることが難しく、さらに微細泡の分散状態を安定に維
持することが困難であるという問題がある。
【０００９】また、本出願人の一人は、炭化珪素原料を
鋳込み成形する方法において、炭素源としての黒鉛粉末
と焼結助材とを含む炭化珪素質粉末を、分散剤にアクリ
ル系共重合体を用い水溶液中に分散させ、そのスリップ
の水素指数（ｐＨ）を７から１１に調製することを特徴
とする炭化珪素質焼結体の製造方法（特開平９−286667
号公報）を開発した。
鋳込み成形する方法において、炭素源としての黒鉛粉末
と焼結助材とを含む炭化珪素質粉末を、分散剤にアクリ
ル系共重合体を用い水溶液中に分散させ、そのスリップ
の水素指数（ｐＨ）を７から１１に調製することを特徴
とする炭化珪素質焼結体の製造方法（特開平９−286667
号公報）を開発した。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開平９−２８
６６６７号公報の技術によれば高密度の炭化珪素焼結体
を製造することが可能となる。そこで、本発明者らはこ
の技術を基にして多孔質の炭化珪素焼結体を製造するた
めの技術開発を鋭意進めた結果、炭化珪素粉末と炭素粉
末とから形成された成形体中の炭素の一部を珪化してＳ
ｉＣに転化するとともに成形体中の一部の炭素をＣＯガ
スとして放出させると、多孔性で高強度の炭化珪素焼結
体が得られることを見出した。
６６６７号公報の技術によれば高密度の炭化珪素焼結体
を製造することが可能となる。そこで、本発明者らはこ
の技術を基にして多孔質の炭化珪素焼結体を製造するた
めの技術開発を鋭意進めた結果、炭化珪素粉末と炭素粉
末とから形成された成形体中の炭素の一部を珪化してＳ
ｉＣに転化するとともに成形体中の一部の炭素をＣＯガ
スとして放出させると、多孔性で高強度の炭化珪素焼結
体が得られることを見出した。
【００１１】本発明はこの知見に基づいて開発されたも
のであり、その目的は高い気孔率を有するとともに大き
な材質強度を備えた多孔質炭化珪素焼結体の製造方法を
提供することにある。
のであり、その目的は高い気孔率を有するとともに大き
な材質強度を備えた多孔質炭化珪素焼結体の製造方法を
提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明による多孔質炭化珪素焼結体の製造方法は、炭
化珪素粉末と炭素粉末とを分散剤を用いて水中に均一に
分散させ、分散液のｐＨを６〜１１に調整したスラリー
を成形型に鋳込み成形し、得られた成形体を珪素酸化物
と炭素との混合粉末と接触させた状態で非酸化性雰囲気
中１５００〜２１００℃の温度で熱処理し、生成する珪
素酸化物の分解ガスと成形体中の炭素とを珪化反応によ
りＳｉＣに転化することを構成上の特徴とする。
の本発明による多孔質炭化珪素焼結体の製造方法は、炭
化珪素粉末と炭素粉末とを分散剤を用いて水中に均一に
分散させ、分散液のｐＨを６〜１１に調整したスラリー
を成形型に鋳込み成形し、得られた成形体を珪素酸化物
と炭素との混合粉末と接触させた状態で非酸化性雰囲気
中１５００〜２１００℃の温度で熱処理し、生成する珪
素酸化物の分解ガスと成形体中の炭素とを珪化反応によ
りＳｉＣに転化することを構成上の特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】原料となる炭化珪素粉末にはα
型、β型いずれの結晶形のものも使用することができ、
粒子径はサブミクロン級の微細粒子のみでなく５０μm
程度の大きな粒子径のものも用いることができる。ま
た、炭素粉末にはカーボンブラック、人造黒鉛、天然黒
鉛などの炭素質粉末が用いられ、粒子径は２００μm 以
下の粉末が好ましい。粒子径が２００μm を超えると珪
化反応によりＳｉＣに転化する際に未反応の炭素が残留
し易くなり、また強度低下も生じ易くなるためである。
なおこれらの粉末原料は可及的に高純度であることが望
ましい。
型、β型いずれの結晶形のものも使用することができ、
粒子径はサブミクロン級の微細粒子のみでなく５０μm
程度の大きな粒子径のものも用いることができる。ま
た、炭素粉末にはカーボンブラック、人造黒鉛、天然黒
鉛などの炭素質粉末が用いられ、粒子径は２００μm 以
下の粉末が好ましい。粒子径が２００μm を超えると珪
化反応によりＳｉＣに転化する際に未反応の炭素が残留
し易くなり、また強度低下も生じ易くなるためである。
なおこれらの粉末原料は可及的に高純度であることが望
ましい。
【００１４】この炭化珪素粉末及び炭素粉末は適宜な混
合比、例えば重量比で炭化珪素粉末８０〜２０、炭素粉
末２０〜８０の割合で分散剤とともに水中に攪拌混合さ
れて均一な分散液が作成される。分散液中の濃度は炭化
珪素粉末と炭素粉末とを合わせた原料粉末１００重量部
に対し水２５〜３５重量部の割合に設定することが好ま
しい。分散剤としては、常用されるアクリル系共重合
体、ポリカルボン酸系、スチレンマレイン酸系、あるい
はナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物などの高分子
分散剤や界面活性剤などが１種または２種以上を混合し
て用いられる。分散剤の添加量は炭化珪素粉末と炭素粉
末とを合わせた原料粉末１００重量部に対して０．５〜
２．０重量部の比率で添加される。
合比、例えば重量比で炭化珪素粉末８０〜２０、炭素粉
末２０〜８０の割合で分散剤とともに水中に攪拌混合さ
れて均一な分散液が作成される。分散液中の濃度は炭化
珪素粉末と炭素粉末とを合わせた原料粉末１００重量部
に対し水２５〜３５重量部の割合に設定することが好ま
しい。分散剤としては、常用されるアクリル系共重合
体、ポリカルボン酸系、スチレンマレイン酸系、あるい
はナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物などの高分子
分散剤や界面活性剤などが１種または２種以上を混合し
て用いられる。分散剤の添加量は炭化珪素粉末と炭素粉
末とを合わせた原料粉末１００重量部に対して０．５〜
２．０重量部の比率で添加される。
【００１５】なお、分散液を作成する場合、常用される
バインダ及び焼結助剤を添加することもできる。バイン
ダとしてはポリアクリルアミド、ポリアクリルニトリ
ル、エチルセルロースなどが、また焼結助剤には硼素−
カーボン系（Ｂ／Ｃ系）、アルミニウム−カーボン系
（Ａｌ／Ｃ系）などが用いられる。
バインダ及び焼結助剤を添加することもできる。バイン
ダとしてはポリアクリルアミド、ポリアクリルニトリ
ル、エチルセルロースなどが、また焼結助剤には硼素−
カーボン系（Ｂ／Ｃ系）、アルミニウム−カーボン系
（Ａｌ／Ｃ系）などが用いられる。
【００１６】次いで、分散液のｐＨを６〜１１に、好ま
しくは７〜１０の範囲に調整することによりスラリーが
調製される。スラリーのｐＨが６未満の酸性領域におい
ては原料粉末の分散が不均一化して安定な分散状態を維
持することが難しくなり、鋳込み成形した成形体の組成
が不均質化するためである。またｐＨが１１を超えるア
ルカリ領域では鋳込み成形時に成形型である石膏型に損
傷を生じ易く、離型性も低下するためである。なおｐＨ
調整剤としては、酸、アルカリ金属水酸化物、例えば塩
酸、硝酸、硫酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
アンモニア水などの他、脂肪族の一級、二級、三級アミ
ンなどの有機系調整剤が用いられる。
しくは７〜１０の範囲に調整することによりスラリーが
調製される。スラリーのｐＨが６未満の酸性領域におい
ては原料粉末の分散が不均一化して安定な分散状態を維
持することが難しくなり、鋳込み成形した成形体の組成
が不均質化するためである。またｐＨが１１を超えるア
ルカリ領域では鋳込み成形時に成形型である石膏型に損
傷を生じ易く、離型性も低下するためである。なおｐＨ
調整剤としては、酸、アルカリ金属水酸化物、例えば塩
酸、硝酸、硫酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
アンモニア水などの他、脂肪族の一級、二級、三級アミ
ンなどの有機系調整剤が用いられる。
【００１７】このようにして調製されたスラリーは所望
形状の吸水性の成形型、例えば石膏型に注入して石膏型
の吸水により保形する鋳込み成形法により成形し、乾燥
することにより成形体が得られる。なお、成形体は気孔
率が２０％以上であることが望ましい。気孔率が２０％
未満では焼結体中に未反応の炭素が残留し易く、強度低
下を招くこととなるためである。
形状の吸水性の成形型、例えば石膏型に注入して石膏型
の吸水により保形する鋳込み成形法により成形し、乾燥
することにより成形体が得られる。なお、成形体は気孔
率が２０％以上であることが望ましい。気孔率が２０％
未満では焼結体中に未反応の炭素が残留し易く、強度低
下を招くこととなるためである。
【００１８】成形体は加熱炉に入れ、珪素酸化物と炭素
との混合粉末と接触させた状態でアルゴン、窒素、ある
いは真空などの非酸化性雰囲気中１５００〜２１００℃
の温度に加熱して熱処理する。珪素酸化物としては、例
えばＳｉＯ2 を主成分とするシリカ粉末が好適に用いら
れ、炭素には黒鉛やカーボンブラックなどの粉末が用い
られる。珪素酸化物と炭素との混合粉末は非酸化性雰囲
気中で熱処理することにより珪素酸化物は分解されて一
酸化珪素ガス（ＳｉＯガス）を発生する。ＳｉＯガスは
成形体中の炭素と反応して炭素の一部を珪化するととも
に一部の炭素をＣＯガスとして放出する。すなわち、Ｓ
ｉＯ(g) ＋Ｃ→ＳｉＣ＋ＣＯ(g) の珪化反応により成形
体中の炭素の一部はＳｉＣに転化され、原料として用い
た炭化珪素粉末と一体化して緻密で強固な炭化珪素の骨
格を形成する。また、ＣＯガスとして放出された炭素部
分は空隙化して気孔が形成される。したがって、炭化珪
素粉末と炭素粉末との混合比を調節することにより気孔
率の制御が可能となる。なお、熱処理温度は珪素酸化物
により適宜に設定し、例えばシリカの場合は１７００〜
２１００℃の温度範囲に設定することが好ましい。
との混合粉末と接触させた状態でアルゴン、窒素、ある
いは真空などの非酸化性雰囲気中１５００〜２１００℃
の温度に加熱して熱処理する。珪素酸化物としては、例
えばＳｉＯ2 を主成分とするシリカ粉末が好適に用いら
れ、炭素には黒鉛やカーボンブラックなどの粉末が用い
られる。珪素酸化物と炭素との混合粉末は非酸化性雰囲
気中で熱処理することにより珪素酸化物は分解されて一
酸化珪素ガス（ＳｉＯガス）を発生する。ＳｉＯガスは
成形体中の炭素と反応して炭素の一部を珪化するととも
に一部の炭素をＣＯガスとして放出する。すなわち、Ｓ
ｉＯ(g) ＋Ｃ→ＳｉＣ＋ＣＯ(g) の珪化反応により成形
体中の炭素の一部はＳｉＣに転化され、原料として用い
た炭化珪素粉末と一体化して緻密で強固な炭化珪素の骨
格を形成する。また、ＣＯガスとして放出された炭素部
分は空隙化して気孔が形成される。したがって、炭化珪
素粉末と炭素粉末との混合比を調節することにより気孔
率の制御が可能となる。なお、熱処理温度は珪素酸化物
により適宜に設定し、例えばシリカの場合は１７００〜
２１００℃の温度範囲に設定することが好ましい。
【００１９】このようにして炭化珪素粉末と炭素粉末と
が均一かつ安定に分散したスラリーを鋳込み成形法によ
り成形し、成形体を珪素酸化物の分解ガスと反応させる
ことにより成形体中の炭素を珪化してＳｉＣに転化し、
生成したＳｉＣは原料炭化珪素と一体化して強固な骨格
を形成し、一方成形体中の炭素の一部は珪化反応時にＣ
Ｏガスとして系外に放出されて気孔が形成される。した
がって、高い気孔率を有するとともに大きな材質強度を
備えた多孔質炭化珪素焼結体を製造することが可能とな
る。
が均一かつ安定に分散したスラリーを鋳込み成形法によ
り成形し、成形体を珪素酸化物の分解ガスと反応させる
ことにより成形体中の炭素を珪化してＳｉＣに転化し、
生成したＳｉＣは原料炭化珪素と一体化して強固な骨格
を形成し、一方成形体中の炭素の一部は珪化反応時にＣ
Ｏガスとして系外に放出されて気孔が形成される。した
がって、高い気孔率を有するとともに大きな材質強度を
備えた多孔質炭化珪素焼結体を製造することが可能とな
る。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２１】実施例１〜３、比較例１〜２ 平均粒子径２μm のα型炭化珪素粉末〔太平洋ランダム
（株）製〕８０重量部と平均粒子径１２μm の黒鉛粉末
〔オリエンタル産業（株）製〕２０重量部とを分散剤と
してアクリル系共重合体１．０重量部を含有した蒸留水
３０重量部に加え、ｐＨ調整剤として水酸化ナトリウム
を量比を変えて添加し、ポットミルで２４時間混合して
ｐＨの異なるスラリーを調製した。得られたスラリーを
石膏型に注入して鋳込み成形し、離型、乾燥して８０×
８０×５mmの成形体を作製した。次いで、成形体を加熱
炉に入れてシリカ粉末と炭素粉末との混合粉末を加熱
し、発生したＳｉＯガスと接触させた状態で窒素雰囲気
中１９００℃の温度で１時間熱処理して多孔質炭化珪素
焼結体を製造した。得られた多孔質炭化珪素焼結体の密
度、気孔率及び曲げ強度を測定して、その結果を表１に
示した。なお、密度はアルキメデス法、気孔率は水銀圧
入法、曲げ強度はＪＩＳ Ｒ１６０１による測定値であ
る。
（株）製〕８０重量部と平均粒子径１２μm の黒鉛粉末
〔オリエンタル産業（株）製〕２０重量部とを分散剤と
してアクリル系共重合体１．０重量部を含有した蒸留水
３０重量部に加え、ｐＨ調整剤として水酸化ナトリウム
を量比を変えて添加し、ポットミルで２４時間混合して
ｐＨの異なるスラリーを調製した。得られたスラリーを
石膏型に注入して鋳込み成形し、離型、乾燥して８０×
８０×５mmの成形体を作製した。次いで、成形体を加熱
炉に入れてシリカ粉末と炭素粉末との混合粉末を加熱
し、発生したＳｉＯガスと接触させた状態で窒素雰囲気
中１９００℃の温度で１時間熱処理して多孔質炭化珪素
焼結体を製造した。得られた多孔質炭化珪素焼結体の密
度、気孔率及び曲げ強度を測定して、その結果を表１に
示した。なお、密度はアルキメデス法、気孔率は水銀圧
入法、曲げ強度はＪＩＳ Ｒ１６０１による測定値であ
る。
【００２２】実施例４〜５ 炭化珪素粉末と黒鉛粉末との混合割合を変えた他は、実
施例１と同一の方法により多孔質炭化珪素焼結体を製造
し、密度、気孔率及び曲げ強度を測定して、その結果を
表１に併載した。
施例１と同一の方法により多孔質炭化珪素焼結体を製造
し、密度、気孔率及び曲げ強度を測定して、その結果を
表１に併載した。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１の結果から、実施例１〜３の多孔質炭
化珪素焼結体は比較例１の多孔質炭化珪素焼結体に比べ
て同等の気孔率（約３０％）において曲げ強度が著しく
高位にあることが判る。更に、実施例４、５では比較例
１に比べて気孔率が高いにも係わらず曲げ強度が優れて
いることが認められる。なお、比較例２においては、多
孔質炭化珪素焼結体の気孔率や曲げ強度は優れている
が、石膏型の劣化が著しく製造プロセス上問題があっ
た。
化珪素焼結体は比較例１の多孔質炭化珪素焼結体に比べ
て同等の気孔率（約３０％）において曲げ強度が著しく
高位にあることが判る。更に、実施例４、５では比較例
１に比べて気孔率が高いにも係わらず曲げ強度が優れて
いることが認められる。なお、比較例２においては、多
孔質炭化珪素焼結体の気孔率や曲げ強度は優れている
が、石膏型の劣化が著しく製造プロセス上問題があっ
た。
【００２５】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば炭化珪素
粉末と炭素粉末が均一に安定分散したスラリーを用いて
鋳込み成形法により成形し、成形体を珪素酸化物と炭素
との混合粉末と接触させた状態で非酸化性雰囲気中で熱
処理して、珪素酸化物の分解ガスにより成形体中の炭素
を珪化してＳｉＣに転化させることにより高い気孔率を
有するとともに大きな材質強度を備えた多孔質炭化珪素
焼結体の製造が可能となる。したがって、排気ガス用フ
ィルターや溶融金属用フィルターなどの各種フィルタ
ー、通気性断熱材、触媒担体などに用いる多孔質炭化珪
素焼結体の製造方法として極めて有用である。
粉末と炭素粉末が均一に安定分散したスラリーを用いて
鋳込み成形法により成形し、成形体を珪素酸化物と炭素
との混合粉末と接触させた状態で非酸化性雰囲気中で熱
処理して、珪素酸化物の分解ガスにより成形体中の炭素
を珪化してＳｉＣに転化させることにより高い気孔率を
有するとともに大きな材質強度を備えた多孔質炭化珪素
焼結体の製造が可能となる。したがって、排気ガス用フ
ィルターや溶融金属用フィルターなどの各種フィルタ
ー、通気性断熱材、触媒担体などに用いる多孔質炭化珪
素焼結体の製造方法として極めて有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化珪素粉末と炭素粉末とを分散剤を用
いて水中に均一に分散させ、分散液のｐＨを６〜１１に
調整したスラリーを成形型に鋳込み成形し、得られた成
形体を珪素酸化物と炭素との混合粉末と接触させた状態
で非酸化性雰囲気中１５００〜２１００℃の温度で熱処
理し、生成する珪素酸化物の分解ガスと成形体中の炭素
とを珪化反応によりＳｉＣに転化することを特徴とする
多孔質炭化珪素焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143688A JPH11335172A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 多孔質炭化珪素焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143688A JPH11335172A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 多孔質炭化珪素焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11335172A true JPH11335172A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15344651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10143688A Withdrawn JPH11335172A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 多孔質炭化珪素焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11335172A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007145665A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd | 多孔質ＳｉＣ焼結体の製造方法 |
| JP2011037675A (ja) * | 2009-08-13 | 2011-02-24 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 炭化珪素の製造方法 |
| JP2013035741A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-02-21 | Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd | 原料ガス供給用炭化けい素発熱体 |
| CN116655387A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-08-29 | 潍坊华美智能科技有限公司 | 一种高导热碳化硅陶瓷及其制备方法 |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP10143688A patent/JPH11335172A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007145665A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd | 多孔質ＳｉＣ焼結体の製造方法 |
| JP2011037675A (ja) * | 2009-08-13 | 2011-02-24 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 炭化珪素の製造方法 |
| JP2013035741A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-02-21 | Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd | 原料ガス供給用炭化けい素発熱体 |
| CN116655387A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-08-29 | 潍坊华美智能科技有限公司 | 一种高导热碳化硅陶瓷及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |