JPS60231820A - 炭化珪素繊維の製造法 - Google Patents
炭化珪素繊維の製造法Info
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- JPS60231820A JPS60231820A JP8500584A JP8500584A JPS60231820A JP S60231820 A JPS60231820 A JP S60231820A JP 8500584 A JP8500584 A JP 8500584A JP 8500584 A JP8500584 A JP 8500584A JP S60231820 A JPS60231820 A JP S60231820A
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- JP
- Japan
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- sio
- furnace
- silicon carbide
- fiber
- silicon
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
- C04B35/573—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained by reaction sintering or recrystallisation
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は炭化珪素繊維の製造法及び該炭化珪素線維から
なる成形体の製造法に関する。
なる成形体の製造法に関する。
従来炭化珪素繊維を製造するには例えば直径数７ｔｍの
タングステンの心線の周囲に炭化珪素を蒸着させるか、
または有機珪素化合物の重合工程を経てポリカルボシラ
ン（−（−Ｓｉ −５−？）ｌ Ｉｎ 繊維を製造し、さらに熱処理して炭化珪素繊維とする方
法が用いられているが、前者の方法は心線により反応炉
が受ける荷重が妨げとなって大量に処理することができ
ず、後者の方法では原料にジメチルクロロシランを用い
るので残留塩素により製品が汚染され、発生塩素ガスに
より、反応炉が腐食するという周題がある。
タングステンの心線の周囲に炭化珪素を蒸着させるか、
または有機珪素化合物の重合工程を経てポリカルボシラ
ン（−（−Ｓｉ −５−？）ｌ Ｉｎ 繊維を製造し、さらに熱処理して炭化珪素繊維とする方
法が用いられているが、前者の方法は心線により反応炉
が受ける荷重が妨げとなって大量に処理することができ
ず、後者の方法では原料にジメチルクロロシランを用い
るので残留塩素により製品が汚染され、発生塩素ガスに
より、反応炉が腐食するという周題がある。
本発明は上記の問題を解決し、複合材料用としての炭化
珪素繊維製造法の提供を目的とするものである。
珪素繊維製造法の提供を目的とするものである。
本発明者は出発原料に炭素繊維を用いて一酸化珪素（Ｓ
ｉｎ）と加熱、反応させれば連続繊維の形を維持したま
覧珪素化し得ることに想到し本発明を完成した。
ｉｎ）と加熱、反応させれば連続繊維の形を維持したま
覧珪素化し得ることに想到し本発明を完成した。
すなわち本発明の炭化珪素繊維の製造法は、加熱炉中で
減圧下に酸化珪素（ＳｉＯ□または５ｉｎ）を加熱して
一酸化珪素を発生せしめ、反応炉に導いて炭素繊維と減
圧下で反応させて生成した炭化珪素／−酸化珪素複合体
をさらに加熱するこを特徴とするものである。
減圧下に酸化珪素（ＳｉＯ□または５ｉｎ）を加熱して
一酸化珪素を発生せしめ、反応炉に導いて炭素繊維と減
圧下で反応させて生成した炭化珪素／−酸化珪素複合体
をさらに加熱するこを特徴とするものである。
本発明方法における炭素と一酸化珪素（ＳｉＯ）反応は
炭素表面にＳｉＯが吸着し、吸着したＳｉＯの一部が炭
素と反応してＳｉＣ／ＳｉＯ複合体を生成し、さらに反
応が進んで下記の式により純−なＳｉＣとなる。
炭素表面にＳｉＯが吸着し、吸着したＳｉＯの一部が炭
素と反応してＳｉＣ／ＳｉＯ複合体を生成し、さらに反
応が進んで下記の式により純−なＳｉＣとなる。
ｃ＋ｓｉｏ → ＳｉＣ＋ ０
従って上記の反応は還元雰囲気下においてより早く進行
するが、特に還元雰囲気を用いなくても１５００℃以上
の温度があれば進行する。但し、ＳｉＯを炭素に吸着さ
せるためにはＳｉＯ発生源との間に温度勾配をもたせる
ため加熱炉よりは低く抑える必要がある。また、加熱炉
は１Ｏ−５パスカル程度に減圧する必要があり、従って
反応炉はさらに減圧しておかないとＳｉＯが流れない。
するが、特に還元雰囲気を用いなくても１５００℃以上
の温度があれば進行する。但し、ＳｉＯを炭素に吸着さ
せるためにはＳｉＯ発生源との間に温度勾配をもたせる
ため加熱炉よりは低く抑える必要がある。また、加熱炉
は１Ｏ−５パスカル程度に減圧する必要があり、従って
反応炉はさらに減圧しておかないとＳｉＯが流れない。
またＬ記の反応式によっても、反応の進行に有利である
。
。
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
実施例１
第１図は炭化珪素繊維の製造工程を示し、ｌは原料加熱
炉、２は反応炉、３は還元炉を表わす。各々の炉、１，
２．３の壁には夫々ヒータ４．５．６が組込まれ、加熱
炉１、反応炉２の減圧調整のため、バルブ７．８．９が
設けられて、ある。さらに之等の装置全体が一つの真空
系内に置かれ、外部からの空気が入らないようにしであ
る。
炉、２は反応炉、３は還元炉を表わす。各々の炉、１，
２．３の壁には夫々ヒータ４．５．６が組込まれ、加熱
炉１、反応炉２の減圧調整のため、バルブ７．８．９が
設けられて、ある。さらに之等の装置全体が一つの真空
系内に置かれ、外部からの空気が入らないようにしであ
る。
バルブ７を閉じバルブ８．９を開きバルブ９に連なる真
空ポンプにより吸引しつつ原料加熱炉ｌをヒータ４にて
５００℃以上―加熱すると炉内に置かれた酸化珪素（Ｓ
ｉ０２または５ｉｎ） １０から一酸化珪素（Ｓｉｎ）
のガスが発生し反応炉−２に流れ込む０反応炉２はヒー
タ５により ８００℃以上に加熱され、炭素繊維の束１
１が矢印の方向に送られている。そこで各繊維の表面に
上記のＳｉＯが吸着し、吸着したＳｉＯの一部が炭素と
反応してＳｉＣ／ＳｉＯ複合体を形成する。この際原料
加熱炉ｌと反応炉２との間には温度勾配があるためＳｉ
Ｏが炭素繊維１１の表面に集中し反応炉２の外に逃げる
ことができない。
空ポンプにより吸引しつつ原料加熱炉ｌをヒータ４にて
５００℃以上―加熱すると炉内に置かれた酸化珪素（Ｓ
ｉ０２または５ｉｎ） １０から一酸化珪素（Ｓｉｎ）
のガスが発生し反応炉−２に流れ込む０反応炉２はヒー
タ５により ８００℃以上に加熱され、炭素繊維の束１
１が矢印の方向に送られている。そこで各繊維の表面に
上記のＳｉＯが吸着し、吸着したＳｉＯの一部が炭素と
反応してＳｉＣ／ＳｉＯ複合体を形成する。この際原料
加熱炉ｌと反応炉２との間には温度勾配があるためＳｉ
Ｏが炭素繊維１１の表面に集中し反応炉２の外に逃げる
ことができない。
ＳｉＣ／ＳｉＯ複合体はヒータ６により１２００ないし
１３００℃に加熱された還元炉３に進み、残りのＳｉＯ
が炭素と反応して全体が単一の炭化珪素繊維となる。Ｃ
とＳｉＯとは加熱下でＳｉＣを生成するので特別な還元
雰囲気を必要としない。
１３００℃に加熱された還元炉３に進み、残りのＳｉＯ
が炭素と反応して全体が単一の炭化珪素繊維となる。Ｃ
とＳｉＯとは加熱下でＳｉＣを生成するので特別な還元
雰囲気を必要としない。
実施例２
第２図は炭化珪素繊維成形体の製造工程を表わし、１２
は原料加熱炉、１３は反応炉を表わす。
は原料加熱炉、１３は反応炉を表わす。
反応炉１３は上方が開放される形状にしてあり、炭素繊
維成形体１４を入れた後、蓋１５で気密を保っである。
維成形体１４を入れた後、蓋１５で気密を保っである。
バルブ１６を閉じバルブ１７．１８を開き、バルブ１８
に連なる真空ポンプにより吸引しつ一ヒータ１８により
原料加熱炉１２を５００℃以上に加熱すると、炉内に置
かれた酸化珪素（ＳｉＯ） ２１から一酸化珪素（Ｓｉ
ｎ）が発生しヒータ２０により ８００ないし１３００
℃に加熱された反応炉１３に導かれ炭素繊維成形体１４
と反応して１５分後には炭化珪素繊維成形体となる。し
かも上記成形体にはなおＳｉＯが残留しているので、バ
ルブ１７を閉じてさらに３０分間加熱すると、炭素と残
留ＳｉＯとの反応が進んで高純度の炭化珪素繊維成形体
となる。〔発明の効果〕 上記の如く本発明方法は出発原料が炭素繊維であるので
重合プロセス等の中間工程を経ることなく直接かつ連続
的に純粋な炭化珪素繊維を連続繊維として得ることがで
きる。また出発原料にハロゲン化合物を使用してないの
で残留ハロゲンによる汚染がなく熱処理炉の耐久性をも
高める。
に連なる真空ポンプにより吸引しつ一ヒータ１８により
原料加熱炉１２を５００℃以上に加熱すると、炉内に置
かれた酸化珪素（ＳｉＯ） ２１から一酸化珪素（Ｓｉ
ｎ）が発生しヒータ２０により ８００ないし１３００
℃に加熱された反応炉１３に導かれ炭素繊維成形体１４
と反応して１５分後には炭化珪素繊維成形体となる。し
かも上記成形体にはなおＳｉＯが残留しているので、バ
ルブ１７を閉じてさらに３０分間加熱すると、炭素と残
留ＳｉＯとの反応が進んで高純度の炭化珪素繊維成形体
となる。〔発明の効果〕 上記の如く本発明方法は出発原料が炭素繊維であるので
重合プロセス等の中間工程を経ることなく直接かつ連続
的に純粋な炭化珪素繊維を連続繊維として得ることがで
きる。また出発原料にハロゲン化合物を使用してないの
で残留ハロゲンによる汚染がなく熱処理炉の耐久性をも
高める。
さらに炭化珪素繊維を成形体の状態で得られるので、そ
のま−樹脂、金属、セラミック等の強化材料として使用
し複雑な形状を有している耐熱性の高い成形部品が得ら
れる。
のま−樹脂、金属、セラミック等の強化材料として使用
し複雑な形状を有している耐熱性の高い成形部品が得ら
れる。
第１図は実施例１の工程断面図を表わし、第２図は実施
例２の工程断面図を表わす。 図中、 ■・・・原料加熱炉 ２・・・反応炉 ３・・・還元炉 ４，５．６・・・ヒータ７．８．９・
・・バルブ ｌＯ・・・酸化珪素１１・・・炭素繊維の
束 １２・・・原料加熱炉１３・・・反応炉 １４・・
・炭素繊維成形体１５・・・Ｍ ’ １８．１７．１８
・・・バルブ１１３．２０・・・ヒータ ２１・・・酸
化珪素特許出願人 トヨタ自動車株式会社 （ほか１名） 牙１図 牙２図 ５
例２の工程断面図を表わす。 図中、 ■・・・原料加熱炉 ２・・・反応炉 ３・・・還元炉 ４，５．６・・・ヒータ７．８．９・
・・バルブ ｌＯ・・・酸化珪素１１・・・炭素繊維の
束 １２・・・原料加熱炉１３・・・反応炉 １４・・
・炭素繊維成形体１５・・・Ｍ ’ １８．１７．１８
・・・バルブ１１３．２０・・・ヒータ ２１・・・酸
化珪素特許出願人 トヨタ自動車株式会社 （ほか１名） 牙１図 牙２図 ５
Claims (1)
- （１）加熱炉中で減圧下に酸化珪素（ＳｉＯおよび５ｉ
０２）を加熱して一酸化珪素（Ｓｉｎ）ガスを発生せし
め、反応炉に導いて炭素繊維と減圧下で反応させて生成
した炭化珪素／−酸化珪素複合体をさらに加熱すること
を特徴とする炭化珪素繊維の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8500584A JPS60231820A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 炭化珪素繊維の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8500584A JPS60231820A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 炭化珪素繊維の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231820A true JPS60231820A (ja) | 1985-11-18 |
Family
ID=13846611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8500584A Pending JPS60231820A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 炭化珪素繊維の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231820A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04300327A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-23 | Ibiden Co Ltd | 複合炭素繊維及びｃ／ｃ複合体 |
| EP0603888A2 (en) * | 1992-12-25 | 1994-06-29 | New Oji Paper Co., Ltd. | Method of producing silicon carbide fibers |
| EP0677496A2 (en) * | 1994-04-12 | 1995-10-18 | New Oji Paper Co., Ltd. | Process for producing silicon carbide material |
| KR100400393B1 (ko) * | 2001-07-25 | 2003-10-01 | 이재춘 | 전기적으로 자기발열기능을 갖는 실리콘 금속 담지 다공성탄화규소섬유 소재 및 그 제조방법 |
| CN109957859A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-07-02 | 武汉工程大学 | 一种碳化硅纤维及其制备方法 |
| KR20240022269A (ko) | 2022-08-11 | 2024-02-20 | 한국세라믹기술원 | 탄소 섬유 매트 기반 버너 미디어 |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP8500584A patent/JPS60231820A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04300327A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-23 | Ibiden Co Ltd | 複合炭素繊維及びｃ／ｃ複合体 |
| EP0603888A2 (en) * | 1992-12-25 | 1994-06-29 | New Oji Paper Co., Ltd. | Method of producing silicon carbide fibers |
| EP0603888A3 (en) * | 1992-12-25 | 1995-01-18 | New Oji Paper Co Ltd | Method for manufacturing silicon carbide fibers. |
| EP0677496A2 (en) * | 1994-04-12 | 1995-10-18 | New Oji Paper Co., Ltd. | Process for producing silicon carbide material |
| KR100400393B1 (ko) * | 2001-07-25 | 2003-10-01 | 이재춘 | 전기적으로 자기발열기능을 갖는 실리콘 금속 담지 다공성탄화규소섬유 소재 및 그 제조방법 |
| CN109957859A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-07-02 | 武汉工程大学 | 一种碳化硅纤维及其制备方法 |
| CN109957859B (zh) * | 2019-03-21 | 2021-07-13 | 武汉工程大学 | 一种碳化硅纤维及其制备方法 |
| KR20240022269A (ko) | 2022-08-11 | 2024-02-20 | 한국세라믹기술원 | 탄소 섬유 매트 기반 버너 미디어 |
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