JPS6021804A - α型窒化ケイ素微粉末の製造方法 - Google Patents
α型窒化ケイ素微粉末の製造方法Info
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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α型窒化ケイ素（ａ−５１ｔＮ４） 微粉末の
製造方法に関し、高品位で微細なα型窒化ケイ素微粉末
を収率よく得る製造方法を提供するものである。
製造方法に関し、高品位で微細なα型窒化ケイ素微粉末
を収率よく得る製造方法を提供するものである。
窒化ケイ素は耐熱性、高温強度にすぐれており、焼結体
として高強度耐熱材料、高精密耐摩耗性材料として、ジ
ーゼル、がスタービン等の熱機関の高温化、軽量化、高
効率化が゛実現出来る材料として、期待されている。こ
れら焼結体の熱的、機械的性質は焼結体原料の性状に依
存するところが大きく、１μｍ以下の球状に９近い形状
で粒径分布のシャープな高品位のα型窒化ケイ素微粉末
が望まれている。
として高強度耐熱材料、高精密耐摩耗性材料として、ジ
ーゼル、がスタービン等の熱機関の高温化、軽量化、高
効率化が゛実現出来る材料として、期待されている。こ
れら焼結体の熱的、機械的性質は焼結体原料の性状に依
存するところが大きく、１μｍ以下の球状に９近い形状
で粒径分布のシャープな高品位のα型窒化ケイ素微粉末
が望まれている。
窒化ケイ素の合成法としては、
惇
（１）金属ケイ素の直〜窒化法
３Ｓｉ＋ ２Ｎｚ →Ｓｉ、Ｎ４
叩 酸化ケイ素の還元窒化法
８ＳｉＯ２＋ ６Ｇ −１−２Ｎ、→Ｓｉ、Ｎ４−＋−
６ＣＯ曲） シラン又は四塩化ケイ素等を用いる気相合
成法 ８ Ｓｉ０ｇ４＋１６ＮＨ，−＋ Ｓｉ、Ｎ４＋１２Ｎ
Ｉｌ、Ｃ５８Ｓ ＨＩ３−４−４ＮＨｓ→Ｓｉ、Ｎ、＋
１２１１２１■） シリコンジイミド、シリコンテトラ
アミド等の熱分解法 １３８ ｔ （ＮＨ）２ →”ｓＮ４＋２ＮＨ１３Ｓｉ
（Ｎ）１２）４−＋ Ｓｉ、Ｎ、 −４−８ＮＨ８等が
知られている。
６ＣＯ曲） シラン又は四塩化ケイ素等を用いる気相合
成法 ８ Ｓｉ０ｇ４＋１６ＮＨ，−＋ Ｓｉ、Ｎ４＋１２Ｎ
Ｉｌ、Ｃ５８Ｓ ＨＩ３−４−４ＮＨｓ→Ｓｉ、Ｎ、＋
１２１１２１■） シリコンジイミド、シリコンテトラ
アミド等の熱分解法 １３８ ｔ （ＮＨ）２ →”ｓＮ４＋２ＮＨ１３Ｓｉ
（Ｎ）１２）４−＋ Ｓｉ、Ｎ、 −４−８ＮＨ８等が
知られている。
しかしながら、（１）の方法は金属ケイ素粉末と窒素が
スとの直接反応における発熱が激しく、反応の制御が難
しいという欠点があり、０１１）、Ｈの方法は高純度の
微粒子か得られ易いという特徴はあるが、得られる粉末
が一般に１００〜２００Ａの非常に細かい非晶質窒化ケ
イ素微粉末であり、このままでは焼結体原料には適さな
い。従って通常この粉末をさらに窒素ガス雰囲気下で１
，８００〜１，５００℃の温度で加熱処理して結晶化さ
せているが、α型窒化ケイ素比率の高い粉末が得られに
くいという欠点がある。（ＩＩ）の方法はこれらの方法
の中では原料が比較的安価に入手出来ること、反応操作
が比較的容易であること、装置を腐食したり爆発等の危
険性ある原料を用いないことおよびα型窒化ケイ素比率
の高い窒化ケイ素が得られ易いことなど工業的に有用な
方法である。しかし、この方法は原料として十分精選さ
れた酸化ケイ素微粉末および炭素粉末を用いても、通常
数μｍの大きさの粒子しか得られず、場合によりでは、
針状結晶や棒状の結晶が混在し、粒径１μｍ以下の球状
に近い形状をもつ均一なα型窒化ケイ素微粉末が容易に
は得られないという問題と、原料中の炭素／酸化ケイ素
比率が小さい場合には、窒化反応率が低（未反応酸化ケ
イ素が残るという問題があり、これらの問題は粒径の大
きな酸化ケイ素粉末を用いる程顕著になるという欠点が
あり、より安価にα型窒化ケイ素微粉末を得るための大
きな障壁となっていた。
スとの直接反応における発熱が激しく、反応の制御が難
しいという欠点があり、０１１）、Ｈの方法は高純度の
微粒子か得られ易いという特徴はあるが、得られる粉末
が一般に１００〜２００Ａの非常に細かい非晶質窒化ケ
イ素微粉末であり、このままでは焼結体原料には適さな
い。従って通常この粉末をさらに窒素ガス雰囲気下で１
，８００〜１，５００℃の温度で加熱処理して結晶化さ
せているが、α型窒化ケイ素比率の高い粉末が得られに
くいという欠点がある。（ＩＩ）の方法はこれらの方法
の中では原料が比較的安価に入手出来ること、反応操作
が比較的容易であること、装置を腐食したり爆発等の危
険性ある原料を用いないことおよびα型窒化ケイ素比率
の高い窒化ケイ素が得られ易いことなど工業的に有用な
方法である。しかし、この方法は原料として十分精選さ
れた酸化ケイ素微粉末および炭素粉末を用いても、通常
数μｍの大きさの粒子しか得られず、場合によりでは、
針状結晶や棒状の結晶が混在し、粒径１μｍ以下の球状
に近い形状をもつ均一なα型窒化ケイ素微粉末が容易に
は得られないという問題と、原料中の炭素／酸化ケイ素
比率が小さい場合には、窒化反応率が低（未反応酸化ケ
イ素が残るという問題があり、これらの問題は粒径の大
きな酸化ケイ素粉末を用いる程顕著になるという欠点が
あり、より安価にα型窒化ケイ素微粉末を得るための大
きな障壁となっていた。
これらの欠点を解決するために、触媒として鉄、マンガ
ン、マグネシウム等の酸化物を添加し、窒化反応率を高
める方法（完業協会誌ｖｏｌ ８５ （１１１１９７７
年 Ｐ、５８７〜５４２参照）や窒化ケイ素粉末を添加
してその種効果を期待する方法（特公昭５４−２８９１
７ 号公報）へ等が提案されている。しかし前者の方法
は、粒径の大きな酸化ケイ素粉末を用い。
ン、マグネシウム等の酸化物を添加し、窒化反応率を高
める方法（完業協会誌ｖｏｌ ８５ （１１１１９７７
年 Ｐ、５８７〜５４２参照）や窒化ケイ素粉末を添加
してその種効果を期待する方法（特公昭５４−２８９１
７ 号公報）へ等が提案されている。しかし前者の方法
は、粒径の大きな酸化ケイ素粉末を用い。
炭素／酸化ケイ素比率が小さくでも窒化反応率を高める
と報告されているが、生成する窒化ケイ素の粒子径は通
常数μｍで、かつ針状結晶や棒状結晶が混在する。すな
わち、この方法は窒化反応を促進させるが、生成する窒
化ケイ素粒子の粒径や形状の制御という点では問題があ
り、球状の微粉末を生成させるという目的には殆んど効
果がない。また、後者の方法は窒化反応を促進させる効
果が述べられているが、使用する酸化ケイ素の粒子が数
μｍ以上と大きい場合には殆んどその効果は見られない
。むしろより順著な効果は、添加された窒化ケイ素粉末
が核となり、生成する窒化ケイ素の沈着化を促進して球
状に近い形状の均一なα型窒化ケイ素微粉末を生成する
ことにあるようである。しかしながら本発明者らの検討
では必ずしも満足のいく結果が得られなかった。すなわ
ち炭素／酸化ケイ素比率が小さい場合には窒化ケイ素粉
末を添加しても、１，４００℃以下の反応温度ではある
程度の微粒化が出来るもののまだ十分ではなく、さらに
窒化反応率が低（、窒化反応率を高めるためには、１４
５０℃以上の高温を要し、その場合にはβ型窒化ケイ素
の生成が見られ、α型窒化ケイ素含有率の十分高い窒化
ケイ素微粉末を得にくいという欠点がある。酸化ケイ素
の還元・窒化反応による窒化ケイ素の合成においては、
還元・窒化反応をより内情に進めるため、通常及応当は
より過剰の炭素が加えられている。それ故、生成物には
未反応炭素が多量残留しており、還元・窒化反応後生酸
物を酸化性雰囲気中で焼成し、未反応炭素を酸化・除去
する操作が必要である。従ってこの操作を容易にするた
めにも、生産コストを下げるためにも加える炭素量は出
来るだけ反応当市、に近いことが望ましい。
と報告されているが、生成する窒化ケイ素の粒子径は通
常数μｍで、かつ針状結晶や棒状結晶が混在する。すな
わち、この方法は窒化反応を促進させるが、生成する窒
化ケイ素粒子の粒径や形状の制御という点では問題があ
り、球状の微粉末を生成させるという目的には殆んど効
果がない。また、後者の方法は窒化反応を促進させる効
果が述べられているが、使用する酸化ケイ素の粒子が数
μｍ以上と大きい場合には殆んどその効果は見られない
。むしろより順著な効果は、添加された窒化ケイ素粉末
が核となり、生成する窒化ケイ素の沈着化を促進して球
状に近い形状の均一なα型窒化ケイ素微粉末を生成する
ことにあるようである。しかしながら本発明者らの検討
では必ずしも満足のいく結果が得られなかった。すなわ
ち炭素／酸化ケイ素比率が小さい場合には窒化ケイ素粉
末を添加しても、１，４００℃以下の反応温度ではある
程度の微粒化が出来るもののまだ十分ではなく、さらに
窒化反応率が低（、窒化反応率を高めるためには、１４
５０℃以上の高温を要し、その場合にはβ型窒化ケイ素
の生成が見られ、α型窒化ケイ素含有率の十分高い窒化
ケイ素微粉末を得にくいという欠点がある。酸化ケイ素
の還元・窒化反応による窒化ケイ素の合成においては、
還元・窒化反応をより内情に進めるため、通常及応当は
より過剰の炭素が加えられている。それ故、生成物には
未反応炭素が多量残留しており、還元・窒化反応後生酸
物を酸化性雰囲気中で焼成し、未反応炭素を酸化・除去
する操作が必要である。従ってこの操作を容易にするた
めにも、生産コストを下げるためにも加える炭素量は出
来るだけ反応当市、に近いことが望ましい。
本発明者らは、このような実情に鑑み、種々検討を進め
た結果、ト記酸化ケイ素の還元窒化法において、触媒と
してマグネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物の
うち少なくともいずれか１種を添加すると共に、窒化ケ
イ素粉末を添加すると、使用する酸化ケイ素の粒径が大
きくても窒化率の高い中心粒径１μｍ以下の球状に近い
形状をもつ均一なα型窒化ケイ素微粉末が収串良（得ら
れることを見出し本発明に到達しｔこ。
た結果、ト記酸化ケイ素の還元窒化法において、触媒と
してマグネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物の
うち少なくともいずれか１種を添加すると共に、窒化ケ
イ素粉末を添加すると、使用する酸化ケイ素の粒径が大
きくても窒化率の高い中心粒径１μｍ以下の球状に近い
形状をもつ均一なα型窒化ケイ素微粉末が収串良（得ら
れることを見出し本発明に到達しｔこ。
すなわち、本発明は酸化ケイ素粉末１重壇部、炭素粉末
０．４〜４重厭部、窒化ケイ素粉末０．０１〜１重Ｍ部
にマグネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物のう
ち少なくともいずれか１種をｏ、ｏｏｔ〜０．１重量部
（マグネシウム、カルシウム元素換算）添加しｔこ混合
粉末を窒素を含む′＃雰囲気中加熱し、酸化ケイ素を還
元・窒化反応させることを特徴とするα型窒化ケイ素（
α−５ｉＳＮ４）微粉末の製造方法を提供する。
０．４〜４重厭部、窒化ケイ素粉末０．０１〜１重Ｍ部
にマグネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物のう
ち少なくともいずれか１種をｏ、ｏｏｔ〜０．１重量部
（マグネシウム、カルシウム元素換算）添加しｔこ混合
粉末を窒素を含む′＃雰囲気中加熱し、酸化ケイ素を還
元・窒化反応させることを特徴とするα型窒化ケイ素（
α−５ｉＳＮ４）微粉末の製造方法を提供する。
本発明について以下に詳述する。
本発明において酸化ケイ素粉末１重４４１部に対して炭
素粉末の添加量が０．４重量部より少ないと還元・窒化
反応式８８１０２ 十６ Ｃ＋２ Ｎ２→Ｓ ｉ 、Ｎ
４−％−６ＣＯにおいて反応当石より少なくなり未反応
５ｉｎ２ が残留する。一方、４重量部より多く加える
とβ型窒化ケイ素の生成が増えると共に収率も低下する
。従って炭素粉末の添加ｈ】、としては０．４〜４重量
部が好ましく、より好ましくは０．６〜１．２ｔ４ＪＴ
ｔ部である。
素粉末の添加量が０．４重量部より少ないと還元・窒化
反応式８８１０２ 十６ Ｃ＋２ Ｎ２→Ｓ ｉ 、Ｎ
４−％−６ＣＯにおいて反応当石より少なくなり未反応
５ｉｎ２ が残留する。一方、４重量部より多く加える
とβ型窒化ケイ素の生成が増えると共に収率も低下する
。従って炭素粉末の添加ｈ】、としては０．４〜４重量
部が好ましく、より好ましくは０．６〜１．２ｔ４ＪＴ
ｔ部である。
窒化ケイ素粉末は出来るだけ微粒、好ましくはｌ Ｉｔ
Ｉｌｌ以Ｆの中心粒径をもつ球状に近い形状のα−５
ｉＳＮ、微粉末が望ましい。その添加量は酸化ケイ素粉
末ｌＮ酬部に対し、０．０１〜１重は部が適当である。
Ｉｌｌ以Ｆの中心粒径をもつ球状に近い形状のα−５
ｉＳＮ、微粉末が望ましい。その添加量は酸化ケイ素粉
末ｌＮ酬部に対し、０．０１〜１重は部が適当である。
窒化ケイ素粉末が０．０１１重部より少ないと、窒化ケ
イ素生成の際の核としての効果が殆んど見られず、ｌ／
１ ｍ以下の均一なα−ｓｔ、Ｎ４粉末が得られず、場
合によっては針状あるいは棒状の結晶が混在する。逆に
１＠に部より多いと新しく生成したα−３ｉ、Ｎ、より
添加物のα−８ｔ ＠ Ｎ４の方が多くなり、むしろ添
加物のα−３ｉｌＮ４の特性が現れ好ましくない。実際
的には添加するα−５ｉ、Ｎ４粉末が出来るだけ少ない
方が生産効率も良く従ってより好ましくは０．０１〜０
．１重量部添加することが望ましい。
イ素生成の際の核としての効果が殆んど見られず、ｌ／
１ ｍ以下の均一なα−ｓｔ、Ｎ４粉末が得られず、場
合によっては針状あるいは棒状の結晶が混在する。逆に
１＠に部より多いと新しく生成したα−３ｉ、Ｎ、より
添加物のα−８ｔ ＠ Ｎ４の方が多くなり、むしろ添
加物のα−３ｉｌＮ４の特性が現れ好ましくない。実際
的には添加するα−５ｉ、Ｎ４粉末が出来るだけ少ない
方が生産効率も良く従ってより好ましくは０．０１〜０
．１重量部添加することが望ましい。
マグネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物として
は、金属マグネシウム、金属カルシウム、硝酸マグネシ
ウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カルシ
ウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化マ
グネシウム、酸化カルシウム、過酸化カルシウム、フッ
化カルシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシ
ウム、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシ
ウム、マグネシウムインプロポキサイド、カルシウムイ
ソプロポキサイド、窒化マグネシウム、窒化カルシウム
、炭化カルシウム等を用いることが出来る。通常、原料
の酸化ケイ素粉末、炭素粉末、窒化ケイ素粉末およびマ
グネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物は、混合
をより均一にするため水を加えて湿式ボールミルで混合
されることが多いので、」１記マグネシウム、カルシウ
ムまたはそれらの化合物の中でも水溶性のマグネシウム
化合物、カルシウム化合物を用いる方がより適当である
。
は、金属マグネシウム、金属カルシウム、硝酸マグネシ
ウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カルシ
ウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化マ
グネシウム、酸化カルシウム、過酸化カルシウム、フッ
化カルシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシ
ウム、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシ
ウム、マグネシウムインプロポキサイド、カルシウムイ
ソプロポキサイド、窒化マグネシウム、窒化カルシウム
、炭化カルシウム等を用いることが出来る。通常、原料
の酸化ケイ素粉末、炭素粉末、窒化ケイ素粉末およびマ
グネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物は、混合
をより均一にするため水を加えて湿式ボールミルで混合
されることが多いので、」１記マグネシウム、カルシウ
ムまたはそれらの化合物の中でも水溶性のマグネシウム
化合物、カルシウム化合物を用いる方がより適当である
。
また、ｈｔと列挙した物質を単独で添加しても。
てはマグネシウムまたは／およびカルシウム元素の重量
換算で酸化ケイ素粉末１重険部に対しｏ、ｏｏｔ〜０．
１重量部の範囲であることが望ましい。ｏ、ｏｏｔ重量
部以下の添加量では窒化反応の促進および生成するα−
８１＠ Ｎ４の微粒化に殆んど効用がなく、一方ｏ、ｔ
ａ晴部以トでは生成したα−８ｉｌＮ４中にＭｇ又はＣ
ａか多量含有され、焼結体原料として好ましくない。よ
り好ましい添加量としては０．００５〜０．０３重量部
の範囲である。
換算で酸化ケイ素粉末１重険部に対しｏ、ｏｏｔ〜０．
１重量部の範囲であることが望ましい。ｏ、ｏｏｔ重量
部以下の添加量では窒化反応の促進および生成するα−
８１＠ Ｎ４の微粒化に殆んど効用がなく、一方ｏ、ｔ
ａ晴部以トでは生成したα−８ｉｌＮ４中にＭｇ又はＣ
ａか多量含有され、焼結体原料として好ましくない。よ
り好ましい添加量としては０．００５〜０．０３重量部
の範囲である。
これらの混合物を窒素を含む雰囲気中で加熱処理し、還
元窒化反応させるが、その雰囲気としてＮ、、Ｎ馬、Ｎ
２ Ｎ２ 、ＮＩ Ａｒ等の窒素を含有した反応ガス系
を使用することが出来る。
元窒化反応させるが、その雰囲気としてＮ、、Ｎ馬、Ｎ
２ Ｎ２ 、ＮＩ Ａｒ等の窒素を含有した反応ガス系
を使用することが出来る。
加熱処理温度はｔ、ａｏｏ℃〜１．５００’ｃ、好まし
くは１，８５０℃〜１，４５０℃の範囲へ選択出来る。
くは１，８５０℃〜１，４５０℃の範囲へ選択出来る。
１，８００℃以下では窒化反応が十分進まず、１，５０
０Ｃ以１ではβ−５’ｌＮ４ （７） 比率が増えると
共に、ＳｉＣの生成も生じてくるので好ましくない。
０Ｃ以１ではβ−５’ｌＮ４ （７） 比率が増えると
共に、ＳｉＣの生成も生じてくるので好ましくない。
さらに、残存している炭素の除去を目的として酸化性雰
囲気中で加熱処理を行なうのが好ましく、その温度とし
ては一般には６００〜８００℃の範囲が適当である。
囲気中で加熱処理を行なうのが好ましく、その温度とし
ては一般には６００〜８００℃の範囲が適当である。
以上、述べたように本発明は酸化ケイ素粉末、炭素粉末
に窒化ケイ素粉末およびマグネシウム、カルシウムまた
はそれらの化合物を添加して混合し、得られた混合物を
窒素を含む雰囲気中で加熱処理するもので、この方法に
より、マグネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物
の還元・窒化反応に対する触媒効果だけでなく、これら
の物質と窒化ケイ素粉末との作用による微粒化効果が発
現し、比較的粒径の大きい酸化ケイ素粉末を用いた場合
でも、夫々単独に添加するだけでは炭素／酸化ケイ素比
率が反応当量に近く、加熱処理温度が１，４００℃以下
の反応条件下では得ることが困難であった窒素含有率お
よびα−８ｉ、Ｑ含有率の高い、中心粒径１μｍ以下の
球状に近い形状をもつα型窒化ケイ素微粉末を得ること
が出来る。本発明により耐熱性および高温強度にすぐれ
た窒化ケイ素焼結体用原料粉末の製造を工業的により有
利に行なうことが出来る。
に窒化ケイ素粉末およびマグネシウム、カルシウムまた
はそれらの化合物を添加して混合し、得られた混合物を
窒素を含む雰囲気中で加熱処理するもので、この方法に
より、マグネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物
の還元・窒化反応に対する触媒効果だけでなく、これら
の物質と窒化ケイ素粉末との作用による微粒化効果が発
現し、比較的粒径の大きい酸化ケイ素粉末を用いた場合
でも、夫々単独に添加するだけでは炭素／酸化ケイ素比
率が反応当量に近く、加熱処理温度が１，４００℃以下
の反応条件下では得ることが困難であった窒素含有率お
よびα−８ｉ、Ｑ含有率の高い、中心粒径１μｍ以下の
球状に近い形状をもつα型窒化ケイ素微粉末を得ること
が出来る。本発明により耐熱性および高温強度にすぐれ
た窒化ケイ素焼結体用原料粉末の製造を工業的により有
利に行なうことが出来る。
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。
はこれに限定されるものではない。
実施例１
酸化ケイ素粉末として市販無定形Ｓｉｎ。
（中心粒径１７ＩＬＩｎ、 ＲＥＴ比表面積０．８ｎｙ
’／ｙ）を用いた。
’／ｙ）を用いた。
炭素粉末はアセチレンブラック粉状品をイも
用いた。また、窒化ケイ素粉末は中心粒径０．６μｍの
ａ−３ｉ＠Ｎ４粉末を用いた。マグネシウム、カルシウ
ム源としては夫々、市販ノＭｇ（ＮＯｔ）２．５ｉ−１
２ｏ 、 Ｃａ（ＮＯ，）２．４Ｈ，０ヲ用いた。これ
らの粉末を表１に示す組成割合で湿式ボールミルを用い
て混合した後、乾燥させ、Ｎ２がスまたはＮ２＠Ｈがス
を流しながら、ｉ、ａ５ｏｃおよび１，４００Ｃ（７）
温度で４〜６時間加熱処理してＳ ＊ ０２を還元窒化
させた。得られた粉末をさらに空気中で８００℃４時間
加熱処理し、未反応Ｃを燃焼除去してＳ＊＠Ｎ４粉末を
得た。このようにして合成したそれぞれのＳｘ電Ｎ４粉
末について平均粒径、Ｎ含有率、α−８ｉ、Ｎ４含有率
（Ｘ線回折図からみた）を測定し、その値を表１に示し
た。また、試料／Ｆｘ２で得られた５ｘｌＮ４粉末の粒
度分布曲線ならびに走査電子顕微間写真を第１図、第２
図に示した。
ａ−３ｉ＠Ｎ４粉末を用いた。マグネシウム、カルシウ
ム源としては夫々、市販ノＭｇ（ＮＯｔ）２．５ｉ−１
２ｏ 、 Ｃａ（ＮＯ，）２．４Ｈ，０ヲ用いた。これ
らの粉末を表１に示す組成割合で湿式ボールミルを用い
て混合した後、乾燥させ、Ｎ２がスまたはＮ２＠Ｈがス
を流しながら、ｉ、ａ５ｏｃおよび１，４００Ｃ（７）
温度で４〜６時間加熱処理してＳ ＊ ０２を還元窒化
させた。得られた粉末をさらに空気中で８００℃４時間
加熱処理し、未反応Ｃを燃焼除去してＳ＊＠Ｎ４粉末を
得た。このようにして合成したそれぞれのＳｘ電Ｎ４粉
末について平均粒径、Ｎ含有率、α−８ｉ、Ｎ４含有率
（Ｘ線回折図からみた）を測定し、その値を表１に示し
た。また、試料／Ｆｘ２で得られた５ｘｌＮ４粉末の粒
度分布曲線ならびに走査電子顕微間写真を第１図、第２
図に示した。
実施例２
酸化ケイ素粉末として日本ア゛エロジル社外は実施例１
で用いたと同じ粉末を用い、実施例１の操作に従ってＳ
ｉ、Ｎ、粉末を合成した。それぞれの粉末について平均
粒径、Ｎ含有率、α−ｓｉ、Ｎ４含有率を表１にあわせ
て示した。
で用いたと同じ粉末を用い、実施例１の操作に従ってＳ
ｉ、Ｎ、粉末を合成した。それぞれの粉末について平均
粒径、Ｎ含有率、α−ｓｉ、Ｎ４含有率を表１にあわせ
て示した。
比較例
実施例１で使用したと同じ粉末を用い、窒化ケイ素粉末
を添加しない場合、硝酸マグネシウムおよび硝酸カルシ
ウムを添加しない場合およびそれらのいずれも添加しな
い場合につき、実施例１の操作に従って、Ｓｉ、Ｎ４粉
末を合成した。それぞれの粉末に／（１１ ついて平均粒度、Ｎ含有率、ａ ５１１Ｎ４含有率を表
１にあわせて示した。
を添加しない場合、硝酸マグネシウムおよび硝酸カルシ
ウムを添加しない場合およびそれらのいずれも添加しな
い場合につき、実施例１の操作に従って、Ｓｉ、Ｎ４粉
末を合成した。それぞれの粉末に／（１１ ついて平均粒度、Ｎ含有率、ａ ５１１Ｎ４含有率を表
１にあわせて示した。
第１図は本発明の方法により帽られたα型窒化ケイ素粉
末の粒度分布曲線、第２図はその走査電子顕微鏡写真を
示す。 潴１図 ０、＋ ０．２ ０．３ ０．５ ０．７ ＋、０ ト
、０ ３．０ ５．０ ？、０ ＋０．０＃Ｌ＋往（μ
） 手続補注−書（自発） 特許庁長官 若杉和夫 ｂｃン １１１件の表示 昭和５８年 特許加筆 １２８８９７ 弓２ 発明の名
称 α型窒化ケイ素微粉末の製造方法 ３ 補正を−４−る者 事件との関係 特許出願人 ５、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、 補正の内容 １）明細書第９頁第６行目に「望ましい。その添加」と
あるを、［望ましい。またその粉末２）明細書第１３頁
９＄１５行目に「０．６μ情のα−５ｉ：ｓ Ｎ ４
粉末を用いた。」とあるを、ｒＯ，６ｐｔｎ、ＢＥＴ比
表面積１７ｍ２／ｆＱ）（ｔ −５ｉ ３Ｎ４粉末を用
いた。」と改める。 ３）明細書第１６頁最下行と明細書第１７頁第１行目の
「４． 図面の簡単な説明」の間に［実施例３ 酸化ケイ素粉末として市販石英砂粉末 （中心粒径６μ鴫、ＢＥＴ比表面積 １．２ｍ、２／ｆ
ｌ ）、炭素粉末として市販カーボンブラックを用いた
。また、窒化ケイ素粉末は中心粒径０．４μ１、ＢＥＴ
比表面積２０ｆｉ２／Ｖのα−８ｊ３Ｎ４ 粉末を用い
たマグネシウム、カルシウム源としては夫々市販のＭｇ
（ＮＯ３）２．６Ｈ２０、Ｃａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２０
を用いた。これらの粉末を用い、実施例１の操作に従っ
て ８１３ Ｎ ４粉末を合成した。合成したそれぞれの粉
末について中心粒径、Ｎ含有率、α−３１３Ｎ ４含有
率を表２に示した。
末の粒度分布曲線、第２図はその走査電子顕微鏡写真を
示す。 潴１図 ０、＋ ０．２ ０．３ ０．５ ０．７ ＋、０ ト
、０ ３．０ ５．０ ？、０ ＋０．０＃Ｌ＋往（μ
） 手続補注−書（自発） 特許庁長官 若杉和夫 ｂｃン １１１件の表示 昭和５８年 特許加筆 １２８８９７ 弓２ 発明の名
称 α型窒化ケイ素微粉末の製造方法 ３ 補正を−４−る者 事件との関係 特許出願人 ５、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、 補正の内容 １）明細書第９頁第６行目に「望ましい。その添加」と
あるを、［望ましい。またその粉末２）明細書第１３頁
９＄１５行目に「０．６μ情のα−５ｉ：ｓ Ｎ ４
粉末を用いた。」とあるを、ｒＯ，６ｐｔｎ、ＢＥＴ比
表面積１７ｍ２／ｆＱ）（ｔ −５ｉ ３Ｎ４粉末を用
いた。」と改める。 ３）明細書第１６頁最下行と明細書第１７頁第１行目の
「４． 図面の簡単な説明」の間に［実施例３ 酸化ケイ素粉末として市販石英砂粉末 （中心粒径６μ鴫、ＢＥＴ比表面積 １．２ｍ、２／ｆ
ｌ ）、炭素粉末として市販カーボンブラックを用いた
。また、窒化ケイ素粉末は中心粒径０．４μ１、ＢＥＴ
比表面積２０ｆｉ２／Ｖのα−８ｊ３Ｎ４ 粉末を用い
たマグネシウム、カルシウム源としては夫々市販のＭｇ
（ＮＯ３）２．６Ｈ２０、Ｃａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２０
を用いた。これらの粉末を用い、実施例１の操作に従っ
て ８１３ Ｎ ４粉末を合成した。合成したそれぞれの粉
末について中心粒径、Ｎ含有率、α−３１３Ｎ ４含有
率を表２に示した。
Claims (2)
- （１）酸化ケイ素粉末１重量部、炭素粉末０．４〜４重
量部、窒化ケイ素粉末０．０１−１重量部の混合物にマ
グネシウム、カルシウムまたはそれらの化合物のうち、
少なくともいずれかｌｆｔをマグネシウム、カルシウム
元素重量に換算して、酸化ケイ素に対しｏ、ｏｏｔ〜０
．１重量部添加し、窒素を含む雰囲気中で加熱処理して
、酸化ケイ素を還元、窒化反応させることを特徴とする
り型窒化ケイ素微粉末の製造方法。 - （２）マグネシウム化合物およびカルシウム化合物が硝
酸マグネシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、
塩化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウ
ム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、過酸化カルシ
ウム、フッ化カルシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭
酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、
硫酸カルシウム、マグネシウムイソプロポキサイド、カ
ルシウムインプロポキサイ？ｉ化マグネシウム、窒化カ
ルシウム詔よび炭化カルシウムから選ばれた１種または
２種以ｔの化合物である特許請求の範囲第１項記載のα
型窒化ケイ素微粉末の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12889783A JPS6021804A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | α型窒化ケイ素微粉末の製造方法 |
| DE8484108081T DE3478428D1 (en) | 1983-07-14 | 1984-07-10 | A method for producing alpha-form silicon nitride fine powders |
| EP19840108081 EP0131894B1 (en) | 1983-07-14 | 1984-07-10 | A method for producing alpha-form silicon nitride fine powders |
| US06/747,851 US4590053A (en) | 1983-07-14 | 1985-06-24 | Method for producing α-form silicon nitride fine powders |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12889783A JPS6021804A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | α型窒化ケイ素微粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021804A true JPS6021804A (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=14996052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12889783A Pending JPS6021804A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | α型窒化ケイ素微粉末の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0131894B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6021804A (ja) |
| DE (1) | DE3478428D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4724131A (en) * | 1984-06-07 | 1988-02-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing α-form silicon nitride |
| US4986972A (en) * | 1988-03-17 | 1991-01-22 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Method for making silicon nitride powder |
| FR2678602A1 (fr) * | 1991-07-02 | 1993-01-08 | Atochem | Procede de preparation de nitrure de silicium par carbonitruration de silice et nitrure de silicium sous forme de particules exemptes de whiskers. |
| FR2687393B1 (fr) * | 1992-02-18 | 1994-04-15 | Elf Atochem Sa | Procede continu de preparation de nitrure de silicium par carbonitruration et nitrure de silicium ainsi obtenu. |
| CN108585918B (zh) * | 2018-05-28 | 2020-10-30 | 江苏东浦精细陶瓷科技股份有限公司 | 多孔氮化硅陶瓷及其制备方法 |
| CN109970035A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-05 | 天津大学 | 一种α-氮化硅粉体的制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190915641A (en) * | 1909-07-05 | 1910-03-17 | James Yate Johnson | Improvements in the Manufacture of Compounds containing Silicon and Nitrogen. |
| GB1028977A (en) * | 1962-02-24 | 1966-05-11 | Eric Campbell Shears | Improvements in or relating to the manufacture of silicon nitride and oxynitride |
| JPS53102300A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-06 | Toshiba Corp | Preparation of type silicon nitride powders |
| JPS53133600A (en) * | 1977-04-28 | 1978-11-21 | Onoda Cement Co Ltd | Production of silicon nitride |
| JPS5888173A (ja) * | 1981-11-19 | 1983-05-26 | 株式会社東芝 | 窒化珪素粉末組成物およびその焼結体 |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP12889783A patent/JPS6021804A/ja active Pending
-
1984
- 1984-07-10 EP EP19840108081 patent/EP0131894B1/en not_active Expired
- 1984-07-10 DE DE8484108081T patent/DE3478428D1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0131894A2 (en) | 1985-01-23 |
| EP0131894A3 (en) | 1986-10-08 |
| DE3478428D1 (en) | 1989-07-06 |
| EP0131894B1 (en) | 1989-05-31 |
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