JPS59152268A - 炭化珪素成形体の製造方法 - Google Patents
炭化珪素成形体の製造方法Info
- Publication number
- JPS59152268A JPS59152268A JP58025291A JP2529183A JPS59152268A JP S59152268 A JPS59152268 A JP S59152268A JP 58025291 A JP58025291 A JP 58025291A JP 2529183 A JP2529183 A JP 2529183A JP S59152268 A JPS59152268 A JP S59152268A
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- JP
- Japan
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- molded body
- silicon carbide
- silicon
- carbon
- carbon molded
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- Pending
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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、耐熱材、耐摩耗材あるいは耐薬品材等として
用いられる炭化珪素成形体の製造方法１ζ関するもので
ある。
用いられる炭化珪素成形体の製造方法１ζ関するもので
ある。
炭化珪素自体は硬度が高く成形が困難である。
そのため、所望形状の炭化珪素成形体を製造する場合ｌ
こは、炭化珪素粉末を出発原料とする焼結法が一般１こ
採用されている。ところが、焼結法による炭化珪素成形
体の製造においては加圧焼結にょる場合、炭化珪素粉末
を型内で高温１乙加熱し強大な力で圧縮しなければなら
ないため、非常に大がかりな設備が必要になるという問
題がある、またかかる方法による場合、炭化珪素粉末単
独では焼結しｌζくいため、焼結助剤としてＢ１Ｑ１０
等あるいはそれらの化合物等を添加する必要があるがこ
のような焼結助剤を加えると、高温における強度劣化を
生じ、本来の炭化珪素としての耐熱性を保ち難いという
不都合がある。
こは、炭化珪素粉末を出発原料とする焼結法が一般１こ
採用されている。ところが、焼結法による炭化珪素成形
体の製造においては加圧焼結にょる場合、炭化珪素粉末
を型内で高温１乙加熱し強大な力で圧縮しなければなら
ないため、非常に大がかりな設備が必要になるという問
題がある、またかかる方法による場合、炭化珪素粉末単
独では焼結しｌζくいため、焼結助剤としてＢ１Ｑ１０
等あるいはそれらの化合物等を添加する必要があるがこ
のような焼結助剤を加えると、高温における強度劣化を
生じ、本来の炭化珪素としての耐熱性を保ち難いという
不都合がある。
また、炭素成形体を基材とし、その表面に炭化珪素を被
覆させるようにした方法もあるが、これは気相反応を利
用した珪素化合物蒸気と炭素基材の表層部との反応によ
る表面の炭化珪素化、あるいは、珪素化合物と炭素化合
物の気相反応１ζよる生成炭化珪素の炭素基村上への被
覆といった、表面部における炭化珪素化ｆζ関するもの
である。
覆させるようにした方法もあるが、これは気相反応を利
用した珪素化合物蒸気と炭素基材の表層部との反応によ
る表面の炭化珪素化、あるいは、珪素化合物と炭素化合
物の気相反応１ζよる生成炭化珪素の炭素基村上への被
覆といった、表面部における炭化珪素化ｆζ関するもの
である。
しかして、このような方法では炭素基材表面の厚さｌ
ｍｍ以下程度の部分しか炭化珪素化することができない
。
ｍｍ以下程度の部分しか炭化珪素化することができない
。
本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、前述した不都合を全く特異な
発想ｔこより簡単かつ確実ｇζ解消しようとする点＋こ
ある。
その目的とするところは、前述した不都合を全く特異な
発想ｔこより簡単かつ確実ｇζ解消しようとする点＋こ
ある。
しかして、本発明ｔｃ４る炭化珪素成形体の製造方法は
、あらかじめ所望の形状に成形した炭素成形体を含珪素
体とともに、該含珪素体の融点以上沸点以下の高温１こ
おける酸素ガスを含まない不活性雰囲気中ｉこ配量し、
前記含珪素体を前記炭素成形体ｆこ含浸反応させて該炭
素成形体と同形状の炭化珪素成形体ｆ／得るようにしＴ
こことを特徴とするもので汐）る。
、あらかじめ所望の形状に成形した炭素成形体を含珪素
体とともに、該含珪素体の融点以上沸点以下の高温１こ
おける酸素ガスを含まない不活性雰囲気中ｉこ配量し、
前記含珪素体を前記炭素成形体ｆこ含浸反応させて該炭
素成形体と同形状の炭化珪素成形体ｆ／得るようにしＴ
こことを特徴とするもので汐）る。
末完、明ｆこおいて、炭素成形体としては、グラファイ
ト等を所望の形状に成形しｔこものを使用する。また、
含珪素体としては、粉末あるいは粒状の金属シリコン、
シリコンを含んだ合金（例、フェロシリコン、チタンシ
リコン等）あるいは、シリコンと他の金属との混合物を
用いる。含珪素体を炭素成形体に含浸反応させるにゐた
っては、例えば、粉状の含珪素体を適当なバインダーあ
るいは溶剤で練ったものを前記炭素成形体の表面ｆζ浸
漬付着きせ、あるいは塗り付けておく。また、炭素成形
体が比較的小さなものである場合は、粒状の含珪素体を
炭素成形体ｋｔこ乗せておくだけでもよい。このよう１
こ含珪素体の炭素成形体に対する初期の接触態様は、炭
素成形体の形状や大きさＩｎ合せて、適宜選択する。−
万、前述した含浸反応を行なわせるための雰囲気作りＥ
こは、通常の高温加熱装置を用いればよい。すなわち、
かかる加熱装置としては、炉内の雰囲気を不活性状態ｆ
こ保ちかつ前記炭素成形体を均一１ｒ−加熱して前記含
珪素体を溶融状態に維持できるものでありさえすれはど
のようなものを使用してもよい。
ト等を所望の形状に成形しｔこものを使用する。また、
含珪素体としては、粉末あるいは粒状の金属シリコン、
シリコンを含んだ合金（例、フェロシリコン、チタンシ
リコン等）あるいは、シリコンと他の金属との混合物を
用いる。含珪素体を炭素成形体に含浸反応させるにゐた
っては、例えば、粉状の含珪素体を適当なバインダーあ
るいは溶剤で練ったものを前記炭素成形体の表面ｆζ浸
漬付着きせ、あるいは塗り付けておく。また、炭素成形
体が比較的小さなものである場合は、粒状の含珪素体を
炭素成形体ｋｔこ乗せておくだけでもよい。このよう１
こ含珪素体の炭素成形体に対する初期の接触態様は、炭
素成形体の形状や大きさＩｎ合せて、適宜選択する。−
万、前述した含浸反応を行なわせるための雰囲気作りＥ
こは、通常の高温加熱装置を用いればよい。すなわち、
かかる加熱装置としては、炉内の雰囲気を不活性状態ｆ
こ保ちかつ前記炭素成形体を均一１ｒ−加熱して前記含
珪素体を溶融状態に維持できるものでありさえすれはど
のようなものを使用してもよい。
このようｆこして、含珪素体を接触させた炭素成形体を
前述した雰囲気中で所要時間加熱すると溶融した含珪素
体が前記炭素成形体の組織内Ｉｎ浸透していき、全体が
炭化珪素により構成された炭化珪素成形体が得られる。
前述した雰囲気中で所要時間加熱すると溶融した含珪素
体が前記炭素成形体の組織内Ｉｎ浸透していき、全体が
炭化珪素により構成された炭化珪素成形体が得られる。
なお、炭素成形体の密実度によっては、加熱後も一部が
炭素の状態のまま残存し、炭化珪素、炭素、珪素の複合
体からなる炭化珪素成形体ができ上る場合もめるっしか
して、本発明によれば、硬度が低く加工が簡単な炭素ｌ
こ成形処理を施して所望の形状を具現化しておき、この
ようにして得た炭素成形体ｆこ含珪素体を含浸反応させ
て該炭素成形体と略同形状の炭化珪素成形体８−得るこ
とができるので、硬度の高い炭化珪素ｌこ直接成形処理
を施す場合のような困難さを伴なうことなしに、任意の
形状の炭化珪素成形体を簡単ｌこ製造することができる
ものである。しかも、本発明の製造方法は、炉内を不活
性雰囲気中こ保つことのできる加熱装置があれは比較的
簡単に実施することができるため、焼結法による場合の
ような大がかりな設備を要することなしに炭化珪素成形
体を得ることができる。また本発明１こよれば、蒸着処
理を施した場合のような表面部のみの炭化珪素化ではな
く、全体、あるいは、大部分が炭化珪素化された成形体
を得ることができ、しかも、その成形体内ｌこは強度劣
化を招く焼結助剤等が混入するおそれがない。したがっ
て、炭化珪素が本来有している高い耐熱性、耐摩耗性あ
るいは耐薬品性等をそのまま発揮し得る炭５− 化珪素成形体を製造することができるものである。
炭素の状態のまま残存し、炭化珪素、炭素、珪素の複合
体からなる炭化珪素成形体ができ上る場合もめるっしか
して、本発明によれば、硬度が低く加工が簡単な炭素ｌ
こ成形処理を施して所望の形状を具現化しておき、この
ようにして得た炭素成形体ｆこ含珪素体を含浸反応させ
て該炭素成形体と略同形状の炭化珪素成形体８−得るこ
とができるので、硬度の高い炭化珪素ｌこ直接成形処理
を施す場合のような困難さを伴なうことなしに、任意の
形状の炭化珪素成形体を簡単ｌこ製造することができる
ものである。しかも、本発明の製造方法は、炉内を不活
性雰囲気中こ保つことのできる加熱装置があれは比較的
簡単に実施することができるため、焼結法による場合の
ような大がかりな設備を要することなしに炭化珪素成形
体を得ることができる。また本発明１こよれば、蒸着処
理を施した場合のような表面部のみの炭化珪素化ではな
く、全体、あるいは、大部分が炭化珪素化された成形体
を得ることができ、しかも、その成形体内ｌこは強度劣
化を招く焼結助剤等が混入するおそれがない。したがっ
て、炭化珪素が本来有している高い耐熱性、耐摩耗性あ
るいは耐薬品性等をそのまま発揮し得る炭５− 化珪素成形体を製造することができるものである。
以下に実施例を示して本発明を具体的Ｅこ説明する。
実施例１
ｆ’ ６” Ｘ ｌ １２ｒｒｒｎ のグラファイト成
形体の表面に、金属シリコン粉末をアセトン等の有機溶
媒で練ってペースト状Ｉこしたものを塗付し、高温加熱
装置ｔこよりアルゴン気流中で１５００℃ 以上に、ま
で加熱した。そのとき、溶融シリコンが赤熱したグツフ
ァイト成形体中Ｉζ一様ｔこ浸透するのが観察された。
形体の表面に、金属シリコン粉末をアセトン等の有機溶
媒で練ってペースト状Ｉこしたものを塗付し、高温加熱
装置ｔこよりアルゴン気流中で１５００℃ 以上に、ま
で加熱した。そのとき、溶融シリコンが赤熱したグツフ
ァイト成形体中Ｉζ一様ｔこ浸透するのが観察された。
また、含浸反応後の生成物のＸ線回折結果ｆ乙より炭化
珪素が均一に生成しているのが認められた。また、第１
表に示すように、含浸反応させる含珪素体の種類あるい
は反応させる量（炭素との質量比）を＆１〜Ａ６まで変
化させてそれぞれＩこついて反応前後の成形体の細孔径
容積を測定したところ、いずれの場合においても反応後
には反応前よりも該容積の減少が見られた。このことか
らも密実な炭化珪素成形体が生成されｔこことがわかる
。
珪素が均一に生成しているのが認められた。また、第１
表に示すように、含浸反応させる含珪素体の種類あるい
は反応させる量（炭素との質量比）を＆１〜Ａ６まで変
化させてそれぞれＩこついて反応前後の成形体の細孔径
容積を測定したところ、いずれの場合においても反応後
には反応前よりも該容積の減少が見られた。このことか
らも密実な炭化珪素成形体が生成されｔこことがわかる
。
６−
実施例２
〆１２ｍｍ Ｘ 、Ｊ１２ｍｍ のグラファイト成形体
の上面に粒状の金属シリコンを乗せ、前記実施例１と同
様の条件で加熱した。そのとき、前記実施例１と全く同
様ＩこＳｉＣの均一な生成が見られた。ま１こ第２表１
ｒ−示すように、含浸反応させる含珪素体の量（質量比
）を／Ｐｉ １ 、Ａ ２と変化させてそれ１こついて
反応前後の成形体の細孔径容積を測定し１こところ、こ
の場合も、細孔径容積は、反応前後で力〉なりの減少が
見られ、成形体が密実化しｔコことを確認でき１こ。
の上面に粒状の金属シリコンを乗せ、前記実施例１と同
様の条件で加熱した。そのとき、前記実施例１と全く同
様ＩこＳｉＣの均一な生成が見られた。ま１こ第２表１
ｒ−示すように、含浸反応させる含珪素体の量（質量比
）を／Ｐｉ １ 、Ａ ２と変化させてそれ１こついて
反応前後の成形体の細孔径容積を測定し１こところ、こ
の場合も、細孔径容積は、反応前後で力〉なりの減少が
見られ、成形体が密実化しｔコことを確認でき１こ。
第 ２ 表
実施例３
１辺７ｍのグラファイト成形体を前記実施例２と同様の
方法でＳｉＣ化し、剛性率、ヤング率、体積弾性率、圧
縮強度等の機械的性質を調べた。
方法でＳｉＣ化し、剛性率、ヤング率、体積弾性率、圧
縮強度等の機械的性質を調べた。
その結果８ｉ０化により、機械的性質の向上刃Ｓ見られ
た（第８表、第４表、第５表） 第８表 第５表 ９− １０−
た（第８表、第４表、第５表） 第８表 第５表 ９− １０−
Claims (1)
- あらかじめ所望の形状に成形した炭素成形体を含珪素材
ととも−こ、該含珪素体の融点以上沸点以下の高温にお
ける酸素ガスを含まない不活性雰囲気中に配置し、前記
含珪素体を前記炭素成形体に含浸反応させて該炭素成形
体と略同形状の炭化珪素成形体を得ることを特徴とする
炭化珪素成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025291A JPS59152268A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025291A JPS59152268A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152268A true JPS59152268A (ja) | 1984-08-30 |
Family
ID=12161909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025291A Pending JPS59152268A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 炭化珪素成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152268A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6325273A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-02 | イ−グル工業株式会社 | 炭化ケイ素質−炭素質複合成形体の製造法 |
| WO1989009753A1 (en) * | 1986-10-09 | 1989-10-19 | Osaka Cement Co., Ltd. | Process for producing molding composed of silicon carbide and carbon |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP58025291A patent/JPS59152268A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6325273A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-02 | イ−グル工業株式会社 | 炭化ケイ素質−炭素質複合成形体の製造法 |
| WO1989009753A1 (en) * | 1986-10-09 | 1989-10-19 | Osaka Cement Co., Ltd. | Process for producing molding composed of silicon carbide and carbon |
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