JPS5891015A - α型窒化珪素粉の製造方法 - Google Patents
α型窒化珪素粉の製造方法Info
- Publication number
- JPS5891015A JPS5891015A JP18967281A JP18967281A JPS5891015A JP S5891015 A JPS5891015 A JP S5891015A JP 18967281 A JP18967281 A JP 18967281A JP 18967281 A JP18967281 A JP 18967281A JP S5891015 A JPS5891015 A JP S5891015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon nitride
- type silicon
- ammonia
- nitride powder
- reaction product
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
- C01B21/068—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (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、粒形状をコントロールした、高い結晶化率を
有するα型窒化珪素粉の製造方法に関する。更にはノ・
ロゲン化珪素とアンモニアとの反応において、嵩比重の
大きい反応生成物を得る方法に関する。
有するα型窒化珪素粉の製造方法に関する。更にはノ・
ロゲン化珪素とアンモニアとの反応において、嵩比重の
大きい反応生成物を得る方法に関する。
周知の様に窒化珪素或いは窒化珪素焼結体は優れた耐熱
性及び耐食性を有していることから高温床は、高純度で
微細粒子から成り、α型窒化珪素の含有率の高いことが
要求されている。
性及び耐食性を有していることから高温床は、高純度で
微細粒子から成り、α型窒化珪素の含有率の高いことが
要求されている。
従来、窒化珪素粉末の製造方法としては■金属シリコン
を窒素、又はアンモニア中にて高温で直接窒化する方法
、■シリカ粉末と炭素粉末を高温で窒素雰囲気中で窒化
する方法がある。しかしながらこれらの方法は、β型窒
化珪素が生成しｌやすくα型窒化珪素の含有率の高い粉
末が得にくいこと、壕だ、微細粉末が得にくく、粉砕を
行なうと、不純物が混入し、高純度で微細な粉末が得に
くい欠点がある。一方・・ロゲン化珪素とアンモニアと
を反応させ、得られた生成物を熱分解する方法がある。
を窒素、又はアンモニア中にて高温で直接窒化する方法
、■シリカ粉末と炭素粉末を高温で窒素雰囲気中で窒化
する方法がある。しかしながらこれらの方法は、β型窒
化珪素が生成しｌやすくα型窒化珪素の含有率の高い粉
末が得にくいこと、壕だ、微細粉末が得にくく、粉砕を
行なうと、不純物が混入し、高純度で微細な粉末が得に
くい欠点がある。一方・・ロゲン化珪素とアンモニアと
を反応させ、得られた生成物を熱分解する方法がある。
この方法は、高純度でα型窒化珪素の含有率の高い粉末
が得られるが、得られる粉末は、針状あるいはファイバ
ー状であり、成形性が不良である欠点がある。又、α型
窒化珪素の含有率は通常Ｘ線回折分析により、α型及び
β型窒化珪素品 の回折ピークの比から算出されており、非終ａ成分は除
外されている。この非晶質窒化珪素は、焼結性は良いが
焼結時収縮が大きい欠点があり、結晶化の進んだ窒化珪
素粉が望まれている。また、ハロゲン化珪素とアンモニ
アとの反応生成物は、極めて、嵩比重が小さいため、元
来酸化され易い性質を有する反応生成物は微量の酸素の
混入により、直ちに酸化されてしまう欠点がある。更に
熱分解のときの処理可能量が少なく、装置が大きくなり
、コスト高となる欠点がある。
が得られるが、得られる粉末は、針状あるいはファイバ
ー状であり、成形性が不良である欠点がある。又、α型
窒化珪素の含有率は通常Ｘ線回折分析により、α型及び
β型窒化珪素品 の回折ピークの比から算出されており、非終ａ成分は除
外されている。この非晶質窒化珪素は、焼結性は良いが
焼結時収縮が大きい欠点があり、結晶化の進んだ窒化珪
素粉が望まれている。また、ハロゲン化珪素とアンモニ
アとの反応生成物は、極めて、嵩比重が小さいため、元
来酸化され易い性質を有する反応生成物は微量の酸素の
混入により、直ちに酸化されてしまう欠点がある。更に
熱分解のときの処理可能量が少なく、装置が大きくなり
、コスト高となる欠点がある。
本発明者らは、これらの欠点を解決すべく、種々検削を
行なって、得られた知見により、本発明を児成した。す
なわち、本発明は熱分解時に、特＾ 定の条件を用いることにより高純度で微細な六声詐− ≠状の粒形を成し、非晶質成分の少ない、α型窒化珪素
粉を得る方法を提供する。又、ハロゲン化珪素とアンモ
ニアとの反応を特定の溶媒中で行なわせしめることによ
り、嵩比重の大きい反応生成物を得、安価で、酸素含量
の少ない、α型窒化珪素粉を得る方法を提供する。
行なって、得られた知見により、本発明を児成した。す
なわち、本発明は熱分解時に、特＾ 定の条件を用いることにより高純度で微細な六声詐− ≠状の粒形を成し、非晶質成分の少ない、α型窒化珪素
粉を得る方法を提供する。又、ハロゲン化珪素とアンモ
ニアとの反応を特定の溶媒中で行なわせしめることによ
り、嵩比重の大きい反応生成物を得、安価で、酸素含量
の少ない、α型窒化珪素粉を得る方法を提供する。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明は次の様に行なわれる。非酸化雰囲気に保たれて
いる反応器内に、ハロゲン化珪素とアンして、反応を行
なわせる。次にこの反応生成物は同じく非酸化生雰囲気
中に保たれている炉心管中にて加熱する。このとき反応
生成物中のハロゲン化アンモニウムは、液体アンモニア
で除去してもよい。加熱は１．、３００°Ｃまでは、窒
素、アンモニア、アルゴン・水素、あるいは、これらの
混合雰囲気及び真空雰囲気のいずれでもよいが、次いで
１゜３００℃〜１．．６００°Ｃ窒素雰囲気中にて、加
熱すれば目的とするα型窒化珪素粉が得られる。
いる反応器内に、ハロゲン化珪素とアンして、反応を行
なわせる。次にこの反応生成物は同じく非酸化生雰囲気
中に保たれている炉心管中にて加熱する。このとき反応
生成物中のハロゲン化アンモニウムは、液体アンモニア
で除去してもよい。加熱は１．、３００°Ｃまでは、窒
素、アンモニア、アルゴン・水素、あるいは、これらの
混合雰囲気及び真空雰囲気のいずれでもよいが、次いで
１゜３００℃〜１．．６００°Ｃ窒素雰囲気中にて、加
熱すれば目的とするα型窒化珪素粉が得られる。
本発明において、用いるハロゲン化珪素は、例えば５Ｉ
Ｃ１４，５Ｉ１１Ｃ１３、ＳＩＢ「４．５１１４などで
あり、これらを１種もしくは２種以上を混合して用いて
も良い。またアンモニアとの反応は、ハロゲン化珪素と
アンモニアを気相あるいは液相で反応させれば良いが、
特に好捷しいのは、１．１．１．−） ＩＪジクロエタ
ン中ハロゲン化珪素とアンモニアを反応させる方法であ
り、反応終了後１．１．１．−）リクロロエタンを分離
して得られる反応生成物は、凝集状物であり、嵩密度の
大きい粉末が得られる。この反応生成物の加熱は、１，
３００°Ｃまでは、窒素、アンモニア、アルゴン、水素
あるいはこれらの混合雰囲気中のいずれでも良いが、好
ましくは、アンモニアを主とする雰囲気であり、反応生
成物中のノ・ロゲンの除去に効果的である。本発明にお
いて、１．３００°Ｃ〜１，６００°Ｃの温度で、窒素
雰囲気中で行なわせているのは、次の理由による。１．
３０晶 ０°Ｃ以下では、非屏質が主であり、１，６００℃以上
では、β型窒化珪素の生成が増加する□。また、１．３
００℃以下では、粒形状は、粒状々いしは球状であり、
粒形の変化はほとんどなく、また雰囲気による影響も認
められない。しかしながら１，３００℃以上で窒素雰囲
気中で加熱することにより晶 非品質から結晶化するさいに、針状あるいは、ファイバ
ー状物は生成せずに、１μ以下の六角状、あるいは六角
柱状の粒形、粒径のそろったα型窒化珪素を得ることが
できる。
Ｃ１４，５Ｉ１１Ｃ１３、ＳＩＢ「４．５１１４などで
あり、これらを１種もしくは２種以上を混合して用いて
も良い。またアンモニアとの反応は、ハロゲン化珪素と
アンモニアを気相あるいは液相で反応させれば良いが、
特に好捷しいのは、１．１．１．−） ＩＪジクロエタ
ン中ハロゲン化珪素とアンモニアを反応させる方法であ
り、反応終了後１．１．１．−）リクロロエタンを分離
して得られる反応生成物は、凝集状物であり、嵩密度の
大きい粉末が得られる。この反応生成物の加熱は、１，
３００°Ｃまでは、窒素、アンモニア、アルゴン、水素
あるいはこれらの混合雰囲気中のいずれでも良いが、好
ましくは、アンモニアを主とする雰囲気であり、反応生
成物中のノ・ロゲンの除去に効果的である。本発明にお
いて、１．３００°Ｃ〜１，６００°Ｃの温度で、窒素
雰囲気中で行なわせているのは、次の理由による。１．
３０晶 ０°Ｃ以下では、非屏質が主であり、１，６００℃以上
では、β型窒化珪素の生成が増加する□。また、１．３
００℃以下では、粒形状は、粒状々いしは球状であり、
粒形の変化はほとんどなく、また雰囲気による影響も認
められない。しかしながら１，３００℃以上で窒素雰囲
気中で加熱することにより晶 非品質から結晶化するさいに、針状あるいは、ファイバ
ー状物は生成せずに、１μ以下の六角状、あるいは六角
柱状の粒形、粒径のそろったα型窒化珪素を得ることが
できる。
以下実施例で詳明に説明する。
実施例１．比較例１．２
水冷で１０°Ｃに保った反応器（１１）中にモレキュラ
ーンープにて脱水処理を行なった １． ｉ、 １．−
トリクロロエタンを５００ＣＣ導入した後、四塩化ケイ
素３５ｃｃを加える。次いで、この反応器中に窒素ガス
：アンモニアガス−１：３体積比で混合したガスを毎分
１２１を流し、溶媒中で四塩化ケイ素とアンモニアとを
連続的に反応させた。反応終了後、真空乾燥により１．
］、、 １．．− トリクロロエタンを除き、得られ
た白色生成物の嵩密度を乾燥窒素雰囲気に保ったクロー
ブボックス中にて測定した。次に、この白色生成物１５
ｇを内径５０ｍ１ｐの炉心管を有する管状炉中に充填し
、アンモニア雰囲気中にて３００°Ｃ／ｈｒの昇温速度
で加熱し、１．５００℃にて２時間保持して生成物を得
た。この生成物について酸素分析計（レコ社商品名ｒＲ
Ｏ−１８Ｊ）にて酸素分析を行なった。
ーンープにて脱水処理を行なった １． ｉ、 １．−
トリクロロエタンを５００ＣＣ導入した後、四塩化ケイ
素３５ｃｃを加える。次いで、この反応器中に窒素ガス
：アンモニアガス−１：３体積比で混合したガスを毎分
１２１を流し、溶媒中で四塩化ケイ素とアンモニアとを
連続的に反応させた。反応終了後、真空乾燥により１．
］、、 １．．− トリクロロエタンを除き、得られ
た白色生成物の嵩密度を乾燥窒素雰囲気に保ったクロー
ブボックス中にて測定した。次に、この白色生成物１５
ｇを内径５０ｍ１ｐの炉心管を有する管状炉中に充填し
、アンモニア雰囲気中にて３００°Ｃ／ｈｒの昇温速度
で加熱し、１．５００℃にて２時間保持して生成物を得
た。この生成物について酸素分析計（レコ社商品名ｒＲ
Ｏ−１８Ｊ）にて酸素分析を行なった。
結果を表１に示す。
一方、比重のために■溶媒を１．１．１−） ＩＪクロ
ロエクンの代わりにｎ−ヘキサノを使用に得た白色生成
物０窒ダ・ガスケキャリャーガスとし、て、四塩化珪素
飽和蒸気（２０℃）及びアンモニアガスを各々０．４１
ＪＡηｉｎ、０．９１／ｉη団の流量で、水冷で１０℃
に保った反応器中に導入し、気相で連続、的に反応させ
て得た白色生成物について同様に嵩密度を測定し、また
同様に熱処理した後の酸素量について測定した結果を表
１に示す。
ロエクンの代わりにｎ−ヘキサノを使用に得た白色生成
物０窒ダ・ガスケキャリャーガスとし、て、四塩化珪素
飽和蒸気（２０℃）及びアンモニアガスを各々０．４１
ＪＡηｉｎ、０．９１／ｉη団の流量で、水冷で１０℃
に保った反応器中に導入し、気相で連続、的に反応させ
て得た白色生成物について同様に嵩密度を測定し、また
同様に熱処理した後の酸素量について測定した結果を表
１に示す。
実施例２、比較例３．４
実施例１と同様な方法で得た白色生成物１５ｇを内径５
Ｑ ｙｎｒｎ ｐの炉心管を有する管状炉中に充填し
、アンモニア雰囲気中にて３００°Ｃ／ ｈ ｒの昇温
速度で、１３００°ｃｔで加熱し、その彼我２に示す雰
囲気中にて加熱し、１，５００°Ｃ２時間保持して生成
物を得た。この生成物の形状を観察した結果を表２に示
す。また実施例２、比較例３の走査型電子顕微鏡写真、
（６，ＯＯ０倍）を写真１．２に示す。
Ｑ ｙｎｒｎ ｐの炉心管を有する管状炉中に充填し
、アンモニア雰囲気中にて３００°Ｃ／ ｈ ｒの昇温
速度で、１３００°ｃｔで加熱し、その彼我２に示す雰
囲気中にて加熱し、１，５００°Ｃ２時間保持して生成
物を得た。この生成物の形状を観察した結果を表２に示
す。また実施例２、比較例３の走査型電子顕微鏡写真、
（６，ＯＯ０倍）を写真１．２に示す。
表２
実施例４
実施例１と同様な方法で得た白色生成物１５．９を内径
５０ｗＩＬの炉心管を有する管状炉中に充填し、アンモ
ニア雰囲気中にて３００℃／１１ｒの昇温速度で１，２
００°Ｃまで加熱し、その後、表３に示す雰囲気中にて
加熱し、表３に示す温度にて各々２時間保持して生成物
を得た。この生成物の結晶比率、α化率及び粒子形状の
観察結果を表３に示す。なお、結晶化率の測定は、非結
晶質窒化珪素（シルバニア５Ｎ４０２）及び金属シリコ
ンの直接窒化属シリコンを内部標準として、検量線を作
成し、分析を行なった。またα化率はＸ線回折法により
α型窒化珪素の（１０２）、（２１０）、及びβ型窒化
珪素の（１０１）、（２１０）の各々の回折ピーク高さ
を求め、それぞれの値をα１、α２、βｌ、β２とし、
次式により算出する。
５０ｗＩＬの炉心管を有する管状炉中に充填し、アンモ
ニア雰囲気中にて３００℃／１１ｒの昇温速度で１，２
００°Ｃまで加熱し、その後、表３に示す雰囲気中にて
加熱し、表３に示す温度にて各々２時間保持して生成物
を得た。この生成物の結晶比率、α化率及び粒子形状の
観察結果を表３に示す。なお、結晶化率の測定は、非結
晶質窒化珪素（シルバニア５Ｎ４０２）及び金属シリコ
ンの直接窒化属シリコンを内部標準として、検量線を作
成し、分析を行なった。またα化率はＸ線回折法により
α型窒化珪素の（１０２）、（２１０）、及びβ型窒化
珪素の（１０１）、（２１０）の各々の回折ピーク高さ
を求め、それぞれの値をα１、α２、βｌ、β２とし、
次式により算出する。
第１図及び第２図はそれぞれ実施例２及び比較例３で得
たα型窒化珪素粉の走査型電子顕微鏡写真である。 特許出願人 電気化学工業株式会社
たα型窒化珪素粉の走査型電子顕微鏡写真である。 特許出願人 電気化学工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ハロゲン化珪素とアンモニアとの反応生成物を温度
１，３００〜１，６００°Ｃ窒素化用気中で保持するこ
とを特徴とするα型窒化珪素粉の製造方法。 ２）ハロゲン化珪素とアンモニアとを１．１．１．−ト
ク リ学ロロエタン中にて反応させることを特徴とする特許
請求範囲１）の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18967281A JPS5891015A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | α型窒化珪素粉の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18967281A JPS5891015A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | α型窒化珪素粉の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891015A true JPS5891015A (ja) | 1983-05-30 |
Family
ID=16245238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18967281A Pending JPS5891015A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | α型窒化珪素粉の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5891015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984468U (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-07 | 高橋 賢三 | 血沈キヤツプ |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP18967281A patent/JPS5891015A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984468U (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-07 | 高橋 賢三 | 血沈キヤツプ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6112844B2 (ja) | ||
| US4716028A (en) | Process for preparation of high-type silicon nitride powder | |
| JPS5891015A (ja) | α型窒化珪素粉の製造方法 | |
| EP0385096A1 (en) | Process for producing sinterable crystalline aluminum nitride powder | |
| JPS632885B2 (ja) | ||
| JPS5930645B2 (ja) | 高純度α型窒化珪素の製造法 | |
| JPS58199707A (ja) | 結晶質窒化ケイ素粉末の製法 | |
| JPS6111885B2 (ja) | ||
| JPS62148309A (ja) | 高α型窒化珪素粉末の製造法 | |
| JPS61201608A (ja) | 高純度窒化アルミニウム粉末の製造方法 | |
| JP2645724B2 (ja) | β−Ｓｉ▲下３▼Ｎ▲下４▼ウィスカーの製造方法 | |
| JPS6042209A (ja) | 高純度等軸形状窒化けい素微粉の製造法 | |
| JPS5973412A (ja) | 窒化けい素粉体の製造方法 | |
| JP2639687B2 (ja) | 針状晶窒化ケイ素の製造方法 | |
| JPS6227003B2 (ja) | ||
| JPH0454610B2 (ja) | ||
| SU1011507A1 (ru) | Способ получени нитрида железа состава @ | |
| JP2569074B2 (ja) | α−窒化ケイ素粉末及びその製造方法 | |
| JPS621564B2 (ja) | ||
| JPS5891058A (ja) | 窒化珪素と炭化珪素の混合物の製造方法 | |
| JPS60155509A (ja) | 高純度等軸形状窒化けい素微粉の製造方法 | |
| JPS63230508A (ja) | 窒化ケイ素−炭化ケイ素混合微粉末または窒化ケイ素微粉末の製造法 | |
| JPS6140805A (ja) | 窒化珪素微粉末の製造方法 | |
| JPH0454609B2 (ja) | ||
| JPS6046911A (ja) | 炭化けい素微粉末の製造方法 |