JPS5815070A - 薄板の製造方法 - Google Patents
薄板の製造方法Info
- Publication number
- JPS5815070A JPS5815070A JP56113940A JP11394081A JPS5815070A JP S5815070 A JPS5815070 A JP S5815070A JP 56113940 A JP56113940 A JP 56113940A JP 11394081 A JP11394081 A JP 11394081A JP S5815070 A JPS5815070 A JP S5815070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet
- thin plate
- powder
- filament
- boron
- 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.)
- Pending
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- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄板の製造方法に関し、より詳しくは、硅素と
他のもの、例えば、炭素、硼素、あるいはこれらの複数
のものとの合金、あるいは複合物からなる薄板の製造方
法を提供するものである。なお、本発明で薄板というの
は、厚さが５μｍから１００μｍぐらいのものを指す。
他のもの、例えば、炭素、硼素、あるいはこれらの複数
のものとの合金、あるいは複合物からなる薄板の製造方
法を提供するものである。なお、本発明で薄板というの
は、厚さが５μｍから１００μｍぐらいのものを指す。
硅素（Ｓｔ）や、炭素（Ｃ）、硼素（Ｂ）およびこれら
の合金は、軽量で硬い構造材の構成要素として重要なも
のである。従来、板厚６μｍから１００μｍぐらいの金
属の薄板の製造方法は、圧延か溶湯を鋳型に流し込むか
、あるいは溶湯を回転ロールに吹きつける方法、あるい
は原子レベルで析出させる蒸着法に限定されてきた。
の合金は、軽量で硬い構造材の構成要素として重要なも
のである。従来、板厚６μｍから１００μｍぐらいの金
属の薄板の製造方法は、圧延か溶湯を鋳型に流し込むか
、あるいは溶湯を回転ロールに吹きつける方法、あるい
は原子レベルで析出させる蒸着法に限定されてきた。
しかしながら、硅素そのもの−あるいは硅素と他のもの
との合金は硬く脆い。従って、このようなものには圧延
法は適用不可能である。
との合金は硬く脆い。従って、このようなものには圧延
法は適用不可能である。
溶湯を鋳型に流し込む方法は、よしんば均一な溶湯を形
成し得ても、膜厚１ｏｏμｍ程度の均一な薄板１ｌ−ｉ
：ｌｌ１ｉ造不可能である。
成し得ても、膜厚１ｏｏμｍ程度の均一な薄板１ｌ−ｉ
：ｌｌ１ｉ造不可能である。
溶湯を回転ロールに吹きつけ急冷する方法は、均一な溶
湯を形成し得た場合、このような薄板は製造可能である
。しかしながら、高温の溶融した硅素は化学的に活性で
あり、忽ちロールを腐蝕してしまい、したがってこの製
法は現実的なものでない。
湯を形成し得た場合、このような薄板は製造可能である
。しかしながら、高温の溶融した硅素は化学的に活性で
あり、忽ちロールを腐蝕してしまい、したがってこの製
法は現実的なものでない。
蒸着法は、原理的には可能な方法であるが、析出速度が
飛躍的に速くならない限り、長時間かかり、非現実的で
ある。
飛躍的に速くならない限り、長時間かかり、非現実的で
ある。
本発明は、前記の従来例に鑑み、硅素と他種の元素との
合金薄板、または硅素と他種の元素との混合物からなる
薄板、あるいは、硅素と他種の元素との合金相、および
混合物としての相を併せもつ薄板の、簡便で、大規模な
設備を必要としない製造方法を提供するものである。
合金薄板、または硅素と他種の元素との混合物からなる
薄板、あるいは、硅素と他種の元素との合金相、および
混合物としての相を併せもつ薄板の、簡便で、大規模な
設備を必要としない製造方法を提供するものである。
ここで、他種の元素とは、炭素、硼素およびアルミニウ
ムを指す。
ムを指す。
すなわち、本発明は硅素粉末と、硼素、硼化アルミニウ
ム、炭化硼素および炭化硅素から選ばれた少くとも１種
の粉末を加熱して分解あるいは蒸発する分散用媒体と混
練して流動物を得る第１の工程と、前記流動物を少なく
とも表面が窒化硼素あるいは窒化アルミニウムからなる
基体の上に塗布してシートを形成する第２の工程と、前
記シートを加熱して分散用媒体を除去する第３の工程と
、減圧雰囲気中において熱副射により前記シートを加熱
して、前記シート中の粉末を反応させる第４の工程と、
反応が終了した前記シートを基体から剥離させる第６の
工程からなることを特徴とするものである。
ム、炭化硼素および炭化硅素から選ばれた少くとも１種
の粉末を加熱して分解あるいは蒸発する分散用媒体と混
練して流動物を得る第１の工程と、前記流動物を少なく
とも表面が窒化硼素あるいは窒化アルミニウムからなる
基体の上に塗布してシートを形成する第２の工程と、前
記シートを加熱して分散用媒体を除去する第３の工程と
、減圧雰囲気中において熱副射により前記シートを加熱
して、前記シート中の粉末を反応させる第４の工程と、
反応が終了した前記シートを基体から剥離させる第６の
工程からなることを特徴とするものである。
以下、本発明につき具体的に説明する。
市販の硅素粉末と他種の物質の粉末と、加熱して分解あ
るいは蒸発するような分散用媒体とをよく混練して流動
物を得る。ここで、硅素粉末は粒径として１０μｍ以下
が、巨視的に見て均一な薄板を得るのに、又作業性の点
で好ましい結果を与えた。また、他種の物質の粉末とは
、硼素粉末、硼化アルミニウム粉末、炭化硼素粉末、炭
化硅素粉末が選ばれた少くとも１種である。市販の粉末
を使用する場合、炭化硼素粉末等は粒径が大きすぎるよ
うである。このような場合、スタンプ・ミル等で粉砕し
、分級される。他種の物質の粉末の望ましい粒径として
は１０μｍ以下であった。加熱して分解あるいは蒸発す
るような分散用媒体としてハ、流動パラフィンやポリビ
ニール・アルコールの水溶液等がある。硅素粉末と他種
の物質の粉末の総重量に対して、加えるべき分散用媒体
の重量比は、混練法や後述のシート形成法によって異な
るものであるが、望ましい範囲は６係から３０係位であ
った。
るいは蒸発するような分散用媒体とをよく混練して流動
物を得る。ここで、硅素粉末は粒径として１０μｍ以下
が、巨視的に見て均一な薄板を得るのに、又作業性の点
で好ましい結果を与えた。また、他種の物質の粉末とは
、硼素粉末、硼化アルミニウム粉末、炭化硼素粉末、炭
化硅素粉末が選ばれた少くとも１種である。市販の粉末
を使用する場合、炭化硼素粉末等は粒径が大きすぎるよ
うである。このような場合、スタンプ・ミル等で粉砕し
、分級される。他種の物質の粉末の望ましい粒径として
は１０μｍ以下であった。加熱して分解あるいは蒸発す
るような分散用媒体としてハ、流動パラフィンやポリビ
ニール・アルコールの水溶液等がある。硅素粉末と他種
の物質の粉末の総重量に対して、加えるべき分散用媒体
の重量比は、混練法や後述のシート形成法によって異な
るものであるが、望ましい範囲は６係から３０係位であ
った。
混線は、シェーカーやボール・ミル法でなされる。
ポット内部は、少なくとも１ｏ−１Ｔｏτｒ程度の減圧
雰囲気にするのがよい。
雰囲気にするのがよい。
つぎに、少なくとも表面が窒化硼素（ＢＮ）あるいは、
窒化アルミニウム（ＡＩＮ）からなる基体の上に、塗布
等により、流動物からなるシートを得る。
窒化アルミニウム（ＡＩＮ）からなる基体の上に、塗布
等により、流動物からなるシートを得る。
塗布には、適当なギャップを有するプレイドにより行う
のが便利であった。また、基体の表面は鏡面であるのが
望ましく、必要とあれば、表面は研摩される。
のが便利であった。また、基体の表面は鏡面であるのが
望ましく、必要とあれば、表面は研摩される。
更に、減圧雰囲気中で、３００℃程度まで徐々にシート
を昇温し、分散用媒体を蒸発あるいは分解させる。特に
、分散用媒体としてポリビニール・アルコールの水溶液
を使用した場合には、１２０〜１３０’Ｃで１時間以上
シートを保持するのが望ましい。
を昇温し、分散用媒体を蒸発あるいは分解させる。特に
、分散用媒体としてポリビニール・アルコールの水溶液
を使用した場合には、１２０〜１３０’Ｃで１時間以上
シートを保持するのが望ましい。
つぎに減圧雰囲気、望ましくは油拡散ポンプを用いるこ
とにより１０−”Ｔｏｒｒ以下の雰囲気中に、シート及
びタングステン・フィラメントあるいは、カーボン・フ
ィラメントを図面に示す如く設置する。図面において、
１は少なくとも表面が窒化硼素あるいは窒化アルミニウ
ムからなる基体、２はシート、３はタングステンあるい
はカーボンからなるフィラメントである。また、同図に
おいて、シート２の表面とフィラメント３の距離ｄは１
００〜３００μｍにされている。またフィラメント３の
径は１６μｍ−〜１００μｍφである。シート２はフイ
ラメント３と距離ｄを保ちつつ、フィラメント３の長手
方向と垂直の方向に移動し得るようになっている。すな
わち、当価的にシート２の上をフィラメント３は走査で
きるようになっている。
とにより１０−”Ｔｏｒｒ以下の雰囲気中に、シート及
びタングステン・フィラメントあるいは、カーボン・フ
ィラメントを図面に示す如く設置する。図面において、
１は少なくとも表面が窒化硼素あるいは窒化アルミニウ
ムからなる基体、２はシート、３はタングステンあるい
はカーボンからなるフィラメントである。また、同図に
おいて、シート２の表面とフィラメント３の距離ｄは１
００〜３００μｍにされている。またフィラメント３の
径は１６μｍ−〜１００μｍφである。シート２はフイ
ラメント３と距離ｄを保ちつつ、フィラメント３の長手
方向と垂直の方向に移動し得るようになっている。すな
わち、当価的にシート２の上をフィラメント３は走査で
きるようになっている。
加熱に際しては、まずフィラメント３に電流を流し、フ
ィラメント３を発熱させる。
ィラメント３を発熱させる。
つぎに、非接触式高温用パイロメーターでシート２の表
面温度を測定する。フィラメント３の電流を制御して、
フィラメント３直下のシート２の表面温度が１０００℃
になるようする。この状態で、数回〜数１０回シート２
の表面をフィラメント３が走査するようにする。
面温度を測定する。フィラメント３の電流を制御して、
フィラメント３直下のシート２の表面温度が１０００℃
になるようする。この状態で、数回〜数１０回シート２
の表面をフィラメント３が走査するようにする。
つぎに、フィラメント３の供給電流値を増加させ、シー
ト２の表面が１５００’Ｃ以上になるようにする。この
とき、シート２の表面では、溶融した粉末が存在するの
が確認される。この状態で、数１０回、フィラメント３
がシート２の表面上を走査するようにする。
ト２の表面が１５００’Ｃ以上になるようにする。この
とき、シート２の表面では、溶融した粉末が存在するの
が確認される。この状態で、数１０回、フィラメント３
がシート２の表面上を走査するようにする。
フィラメント３の走査速度は０．６〜１０１８／ｌｌ
ｅ ０位が望ましいものであった。走査速度を極端にお
とすと基体１とシート２の反応が進み、後述する如きシ
ートの基体からの剥離が困難となる。
ｅ ０位が望ましいものであった。走査速度を極端にお
とすと基体１とシート２の反応が進み、後述する如きシ
ートの基体からの剥離が困難となる。
この工程において、前述の説明ではフィラメントが単一
の場合を述べたが、フィラメントは複数本ある方が効率
的である。
の場合を述べたが、フィラメントは複数本ある方が効率
的である。
十分冷えた後、基体１からシート２を機械的に剥離させ
て薄板を得る。
て薄板を得る。
基体１としてグラファイトやアルミナを使用した場合に
はシート２と基体１が反応して剥離が困難となるが、少
なくとも基体の表面を窒化硼素あるいは窒化アルミニウ
ムで被覆した場合には、剥離は格段に容易となる。
はシート２と基体１が反応して剥離が困難となるが、少
なくとも基体の表面を窒化硼素あるいは窒化アルミニウ
ムで被覆した場合には、剥離は格段に容易となる。
もちろん窒化硼素や窒化アルミニウムを基本として用い
ても良好な結果を与える。
ても良好な結果を与える。
このようにして得られる薄板は顕微鏡観察では若干の気
孔率を有するものの、グイッカース硬度は２０００以上
であり、密度は２．４以下、縦波の音速も９０００ｍ／
ｇ以上を有し、構造材や音響製品、たとえばスピーカー
の振動板等に好適のものである。薄板のＸ線回折測定の
結果では、硅素結晶の回折、他種の物質の結晶の回折、
想定される反応相の回折、更に強度は小さいが、酸化物
相の回折が現われだ。
孔率を有するものの、グイッカース硬度は２０００以上
であり、密度は２．４以下、縦波の音速も９０００ｍ／
ｇ以上を有し、構造材や音響製品、たとえばスピーカー
の振動板等に好適のものである。薄板のＸ線回折測定の
結果では、硅素結晶の回折、他種の物質の結晶の回折、
想定される反応相の回折、更に強度は小さいが、酸化物
相の回折が現われだ。
次に、他種の物質として、硼素、硼化アルミニウム、炭
化硼素、炭化硅素を用いた場゛合の薄板の平均的なグイ
ッカース硬度、密度、縦波の音速等を次表に示す。なお
、市販の硼化アルミニウム、炭化硼素はスタンプ・ミル
で細粉化した。混練はメノウ・ボールを用いたボールミ
ル法で行った。このときの分散用媒体としては、ポリビ
ニール・アルコールの水溶液を使用した。まだ、フィラ
メントには、タングステン・フィラメントとカーはン・
フィラメントを適宜・使用した。（使用フィラメントの
材質により、結果はそれ程左右されないことは確認して
いる。） （以 下 余 白 ） １゜ １１ 。
化硼素、炭化硅素を用いた場゛合の薄板の平均的なグイ
ッカース硬度、密度、縦波の音速等を次表に示す。なお
、市販の硼化アルミニウム、炭化硼素はスタンプ・ミル
で細粉化した。混練はメノウ・ボールを用いたボールミ
ル法で行った。このときの分散用媒体としては、ポリビ
ニール・アルコールの水溶液を使用した。まだ、フィラ
メントには、タングステン・フィラメントとカーはン・
フィラメントを適宜・使用した。（使用フィラメントの
材質により、結果はそれ程左右されないことは確認して
いる。） （以 下 余 白 ） １゜ １１ 。
表から明らかなように、本発明の方法により得られる薄
板は硬度が高く、密度がほぼ２．帳度、縦波の音速は９
０００ｍ／ｓ以上であり、音響用素材として優れたもの
であることが理解される。
板は硬度が高く、密度がほぼ２．帳度、縦波の音速は９
０００ｍ／ｓ以上であり、音響用素材として優れたもの
であることが理解される。
以上説明した如く、本発明の方法を用いることにより優
れた特性を有する薄板を大規模な設備を必要とすること
なく簡便に作製することができる。
れた特性を有する薄板を大規模な設備を必要とすること
なく簡便に作製することができる。
図面は通電して赤熱したフィラメントから輻射てシート
を加熱するだめの装置の概略を示す斜視図である。 １・・・・・基体、２・・・・・・シート、３・・・・
・・フィラメント。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１！
１馴δｓ−１５０７０（４）
を加熱するだめの装置の概略を示す斜視図である。 １・・・・・基体、２・・・・・・シート、３・・・・
・・フィラメント。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１！
１馴δｓ−１５０７０（４）
Claims (1)
- （１）硅素粉末と、硼素、硼化アルミニウム、炭化硼素
および炭化硅素から選ばれた少くとも１種の粉末を、加
熱して分解あるいは蒸発する分散用媒体と混練して流動
物を得る第１の工程と、前記流動物を少なくとも表面が
窒化硼素あるいは窒化アルミニウムからなる基体の上に
塗布してシートを形成する第２の工程と、前記シートを
加熱して分散用媒体を除去する第３の工程と、減圧雰囲
気中において熱副射により前記シートを加熱して、前記
シート中の粉末を反応させる第、４の工程と、反応が終
了した前記シートを前記基体から剥離させる第６の工程
からなることを特徴とする薄板の製造方法。 （′４ 特許請求の範囲第０）項の記載において、基体
上に形成されたシートを、このシートから間隔をもって
配置されたタングステン・フィラメントを通電すること
により加熱し、さらにこのタングステン・フィラメント
を前記シートに対して相対的に移動させることを特徴と
する薄板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113940A JPS5815070A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 薄板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113940A JPS5815070A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 薄板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815070A true JPS5815070A (ja) | 1983-01-28 |
Family
ID=14625006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113940A Pending JPS5815070A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 薄板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815070A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157803A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-06-30 | ミックスアロイ、リミテッド | 粒状材料から平板状生成物を製造するための方法 |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113940A patent/JPS5815070A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157803A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-06-30 | ミックスアロイ、リミテッド | 粒状材料から平板状生成物を製造するための方法 |
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