JPS60235708A - Production of fine powder of silicon nitride - Google Patents

Production of fine powder of silicon nitride

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JPS60235708A
JPS60235708A JP9135484A JP9135484A JPS60235708A JP S60235708 A JPS60235708 A JP S60235708A JP 9135484 A JP9135484 A JP 9135484A JP 9135484 A JP9135484 A JP 9135484A JP S60235708 A JPS60235708 A JP S60235708A
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silicon nitride
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group
reaction
gas
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喬 鈴木
Takamasa Kawakami
川上 殷正
Goji Koyama
剛司 小山
Masami Orisaku
織作 正美
Hiromasa Isaki
寛正 伊崎
Rieko Nakano
里愛子 中野
Akira Mori
晃 森
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Abstract

PURPOSE:A specific organosilicon compound is subjected to gas-phase reaction in the presence of ammonia to produce fine powders of Si3N4 of high alpha-phase content. CONSTITUTION:An organosilicon compound selected from aminosilanes of formula I (R, R', R'' are H, alkyl, allyl, phenyl where the case where all of them are simultaneously Hs is excluded; n is 0-3; n is 4-n), cyanosilanes of formula IIand silazanes of formula III or IV (R, R', R'' and R''' are H, alkyl, allyl, phenyl, methylamino where the case in which all of Rs are Hs simultaneously is excluded; n is 3 or 4) is gasified by heating, mixed with an ammonia-containing nonoxidative gas such as hydrogen, argon or helium, introduced into the reaction tube of external heating type to effect the reaction at 800-1,500 deg.C under the pressure of 0.01-several atms. for 0.01-120sec to give the objective fine powder of Si3N4 of less than 0.5mum particle sizes.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は窒化珪素微粉末の製造方法に関する発明である
。更に詳しくは一般式がRn5i(NR”。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing fine silicon nitride powder. More specifically, the general formula is Rn5i(NR").

R11)m(式中、R,R’ 、 R”はそれぞれ水素
、アルキル基、アリル基またはフェニル基を示す、たゾ
し、R,R’、R”が同時に水素である場合を除く、n
=o〜3、m = 4− nである)で表わさ第1るア
ミノシラン化合物、一般式がRnS i(CN)m (
式中、Rは水素、アルキル基、アリル基、フェニル基を
示し、n−0〜3、m=4−nである)で表わされるシ
アノシラン化合物または一般式が(R1R’ + R”
 S l)2 N R”’あるいはモRR’ S j−
NR” −) n (式中、R,R’ 、 R” 、 
R”’はそれぞれ水素、アルキル基、アリル基またはフ
ェニル基を示し、nは5または4である、ただしR,R
’ 、 R”、 R”’が同時に水素である場合を除く
)で表わされるシラザン化合物を気相反応させることを
特徴とする窒化珪素微粉末の製造方法に関する発明であ
る。
R11) m (wherein R, R', R'' each represent hydrogen, an alkyl group, an allyl group or a phenyl group, except when R, R', R'' are simultaneously hydrogen, n
= o ~ 3, m = 4- n), the general formula is RnSi(CN)m (
In the formula, R represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group, a phenyl group, n-0 to 3, m=4-n) or a cyanosilane compound represented by the general formula (R1R' + R''
S l)2 N R'''or MoRR' S j-
NR"-) n (wherein, R, R', R",
R"' each represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group, or a phenyl group, and n is 5 or 4, provided that R, R
This invention relates to a method for producing fine silicon nitride powder, characterized by subjecting a silazane compound represented by ' , R'', and R'' to hydrogen at the same time to a gas phase reaction.

近年、窒化珪素や炭化珪素等の非酸化系セラミックスは
高温強度や耐熱衝撃性などの高温特性に優れているため
、その製造法や応用に関する研究が盛んに行われており
、ガスタービン、ジーゼルエンジン、あるいは熱交換器
等の耐熱構造材料としてその用途が拓けつつある。
In recent years, non-oxidizing ceramics such as silicon nitride and silicon carbide have excellent high-temperature properties such as high-temperature strength and thermal shock resistance, so research into their manufacturing methods and applications has been actively conducted. Its use is also opening up as a heat-resistant structural material for heat exchangers, etc.

なかでも窒化珪素は、1)機械的強度が大きく、高温に
おいてもその強度を保持する。2)−熱衝撃性に優れて
いる。3)化学的に安定であり耐腐食性がよい。4〕熱
膨張率がきわめて小さい。 などの特性を有しているた
め特に注目されている。しかしながら高温高応力材料と
ルでの窒化珪素焼結体には高温時における物理−・化学
的な安定性と信頼性が厳に要求されてSす、とりわけ窒
化珪素焼結体にとって重要な因子である熱的1機械的特
性はその原料に大きく影響されるため、原料窒化珪素は
できるだけ不純物を含まずしかも微細でありかつ結晶質
の場合はα相含有率の高いものが望まれている。
Among them, silicon nitride has 1) high mechanical strength and maintains its strength even at high temperatures. 2) - Excellent thermal shock resistance. 3) Chemically stable and has good corrosion resistance. 4] The coefficient of thermal expansion is extremely small. It is attracting particular attention because of its characteristics such as: However, physical and chemical stability and reliability at high temperatures are strictly required for silicon nitride sintered bodies made of high-temperature, high-stress materials, which are particularly important factors for silicon nitride sintered bodies. Since certain thermal and mechanical properties are greatly influenced by the raw material, it is desirable that the raw silicon nitride contains as few impurities as possible, is fine, and has a high α phase content if it is crystalline.

従来、窒化珪素の主な製法としては下記の方法が知ら才
1ている。
Conventionally, the following method has been known as the main method for producing silicon nitride.

(1)金属珪素粉末を窒素才たはアンモニアガス中で高
温に加熱して窒化する方法。
(1) A method of nitriding metallic silicon powder by heating it to a high temperature in nitrogen or ammonia gas.

(2)珪素粉末とカーボンとの混合物を窒素中で高温に
加熱して還元と窒化とを同時に行う方法。
(2) A method of simultaneously reducing and nitriding a mixture of silicon powder and carbon by heating it to a high temperature in nitrogen.

(3) 常温または低温で四塩化珪素とアンモニアを反
応させ、生成したシリコンアミドあるいはシリコンイミ
ドを分離した後窒素またはアンモニア雰囲気中で高温に
加熱するアミドあるいはイミドの熱分解法。
(3) An amide or imide thermal decomposition method in which silicon tetrachloride and ammonia are reacted at room temperature or low temperature, the resulting silicon amide or silicon imide is separated, and then heated to a high temperature in a nitrogen or ammonia atmosphere.

(4) 四塩化珪素とアンモニアとを高温で気相反応さ
せる方法。
(4) A method in which silicon tetrachloride and ammonia are reacted in a gas phase at high temperature.

しかし、これらの方法はそれぞれ次の様な解決すべき問
題点を有している。
However, each of these methods has the following problems that must be solved.

(1)については、現在工業的に用いられている方法で
はあるが、この方法では微細な粉末が得難く、この方法
で得た生成物は、これを長時間粉砕する必要がある。こ
のため原料Si 中に含まれているFe、 Ca、 A
I等の不純物が窒化後も残つたり、粉砕過程で不純物が
混入する。
Regarding (1), although it is a method currently used industrially, it is difficult to obtain a fine powder with this method, and the product obtained by this method needs to be pulverized for a long time. Therefore, Fe, Ca, and A contained in the raw material Si
Impurities such as I may remain after nitriding, or may be mixed in during the grinding process.

(2)の方法は、原料として充分精製したシリカ粉末及
びカーボン粉末を用いる必要があるばかりでなく、得ら
れる生成物はα型Si sN4. β型Si3N4.酸
窒化珪素等の混合物であり、粒径及び粒径のバラツキを
小さくする事が困難である。
Method (2) not only requires the use of sufficiently purified silica powder and carbon powder as raw materials, but also the resulting product is α-type Si sN4. β-type Si3N4. It is a mixture of silicon oxynitride, etc., and it is difficult to reduce particle size and variation in particle size.

(3)の方法には液相法と気相法とがあるが、いずれの
方法もシリコンアミドやシリコンイミドと共に大量の塩
化アンモニウムが副生ずる。このため生成物の分離や熱
分解工程における塩化アンモニウムを除去するわずられ
しさや腐食あるいは溶媒使用に依る不純物の混入が起こ
りやすい。
Method (3) includes a liquid phase method and a gas phase method, but in both methods, a large amount of ammonium chloride is produced as a by-product along with silicon amide and silicon imide. For this reason, separation of the product and removal of ammonium chloride during the thermal decomposition process are troublesome, and impurities are likely to be mixed in due to corrosion or the use of solvents.

また、シリコンアミドやシリコンイミドを熱分解して得
ら第1る粉末の粒径や結晶型は、微少粒子にしたり、整
った等軸的な粒状粒子とするには限界がある。
Furthermore, there are limits to the particle size and crystal type of the first powder obtained by thermally decomposing silicon amide or silicon imide, making it possible to form fine particles or regular equiaxed granules.

これらの中では(4)の気相法が高品質の物が得らイす
ると言わイ1ている。
Among these, the gas phase method (4) is said to yield high quality products.

この(4)の気相法は、一般には四塩化珪素とアンモニ
アを600℃〜15UO℃において気相反応せしめ、非
晶質あるいは一部結晶賞を含む非晶質の窒化珪素粉末を
得る方法である。通常はこの生成物を原料として成形、
焼結し、窒化珪素焼結体を得るが、この他に例えば特開
昭5により、α相含有率が高い結晶質粉末を得る方法も
知られている。
The gas phase method (4) is generally a method in which silicon tetrachloride and ammonia are reacted in a gas phase at 600°C to 15UO°C to obtain amorphous silicon nitride powder or amorphous silicon nitride powder containing some crystal grains. be. Usually, this product is used as raw material for molding,
A silicon nitride sintered body is obtained by sintering, but in addition to this method, a method for obtaining a crystalline powder with a high α phase content is also known, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1982.

しかしながら、四塩化珪素とアンモニアを原料とする限
りにおいてこの方法は生産規模の拡大につれ、操作性、
設備等の点か4を様々な制約5゛ をうけることになる。たとえば四塩化珪素とアンモニア
の反応が速いためガス供給管の出口でも反応が起こり出
口部分が閉塞し長期の連続運転が困難なことや、(3)
の方法と同様に晶l生する塩化アンモニウムの除去のわ
ずられしさと塩化アンモニウムにより起こる装置の腐食
などが挙げられる。また、たとえ製造工程での欠点を克
服できたとしても塩化アンモニウムを完全に除くこと目
困難をきわめ、装置上の特別な工夫やわずられしい除去
工程を経たのちであっても徽鍬の塩素蚤1残イトし、結
晶質窒化珪素粉末を得る際にβ晶化したり、成形・焼結
工程において悪副生ぜずに塩素を含まない高純度の窒化
珪素を得ることについて鋭意研究を行なった。
However, as long as silicon tetrachloride and ammonia are used as raw materials, this method has become difficult to operate due to expansion of production scale.
We will be subject to various constraints in terms of equipment, etc. For example, since the reaction between silicon tetrachloride and ammonia is fast, the reaction also occurs at the outlet of the gas supply pipe, blocking the outlet and making long-term continuous operation difficult; (3)
Similar to the method described above, the problems include the difficulty in removing crystallized ammonium chloride and the corrosion of equipment caused by ammonium chloride. Furthermore, even if the defects in the manufacturing process could be overcome, it would be extremely difficult to completely remove ammonium chloride, and even after special equipment and cumbersome removal processes, the chlorine filth from Huiho We have carried out intensive research on obtaining highly pure silicon nitride that does not contain chlorine and does not undergo β crystallization when obtaining crystalline silicon nitride powder or produce harmful by-products during the molding and sintering process.

+’h、:”’その結果、ハロゲンを含まない含窒素有
機珪・、1 ’゛=rm化合物をアンモニアおよび水素、窒素、アル
、1゛1 1.1J二ごボン、ヘリウムなどの不活性ガスあるいは
非酸化性ガス雰囲気下で気相反応を行なうことによって
、非晶質あるいは部分的に結晶化した窒化珪素微粉末が
得られることを見い出し、更に必要に応じて上記の方法
で得られた微粉末を不活性ガスまたは非酸化性ガス雰囲
気下で結晶化させることにより、α相含有率が高い結晶
質粉末が得られるこ七を見い出して本発明を完成するに
至った。
+'h,:''As a result, a halogen-free nitrogen-containing organic silicon compound, 1 '゛=rm compound is mixed with ammonia and an inert compound such as hydrogen, nitrogen, alkali, 1゛1 1.1J two carbons, helium, etc. It has been discovered that an amorphous or partially crystallized silicon nitride fine powder can be obtained by carrying out a gas phase reaction in a gas or non-oxidizing gas atmosphere, and if necessary, it can also be obtained by the above method. The present inventors have discovered that a crystalline powder with a high alpha phase content can be obtained by crystallizing a fine powder in an inert gas or non-oxidizing gas atmosphere, and have completed the present invention.

本発明によれば使用される原料が塩素を含まナイので、
従来の気相反応と異なり塩化アンモニウムを副生ずるこ
とがな(・。従って本発明方法の場合は長期の連続運転
が可能になり、更に塩化アンモニウムの除去工程が不要
になるだけでなく、装置の腐食対策や高級材質今使用す
ると 必要がない。
According to the present invention, since the raw materials used do not contain chlorine,
Unlike conventional gas phase reactions, ammonium chloride is not produced as a by-product. Therefore, the method of the present invention not only enables long-term continuous operation, but also eliminates the need for an ammonium chloride removal process. No need for anti-corrosion or high-grade materials when used now.

また原料は蒸留または昇華等の操作によって容易に精製
することが出来るので本発明方法tこまま成形、焼結工
程へ供給することが出来るとか極めて高いものである。
Moreover, since the raw material can be easily purified by operations such as distillation or sublimation, it is extremely easy to supply the raw material to the molding and sintering processes of the present invention.

本発明方法において、原料としては次の様な有機珪素化
合物が用いられる。
In the method of the present invention, the following organic silicon compounds are used as raw materials.

(1) 一般式がRnS i (NR’ 、 R’9m
(式中、R1R’、 R1′ はそれぞれ水素、アルキ
ル基、アリル基またはフェニル基を示す、たゾし、R1
R1、R11が同時に水素である場合を除く、n=0〜
3、m=4−tlである)で表わされるアミノシラン化
合物、例えばトリメチルメチルアミノシラン、ジメチル
ビス(メチルアミノ)シラン、メチルトリス(メチルア
ミノフシラン、トリメチルジメチルアミノシラン、ジメ
チルビス(ジメチルアミノ)シラン、またはメチルトリ
ス(ジメチルアミノ)シラン等。
(1) The general formula is RnS i (NR', R'9m
(In the formula, R1R' and R1' each represent hydrogen, an alkyl group, an allyl group, or a phenyl group,
n=0~, except when R1 and R11 are hydrogen at the same time
3, m=4-tl), such as trimethylmethylaminosilane, dimethylbis(methylamino)silane, methyltris(methylaminofusilane, trimethyldimethylaminosilane, dimethylbis(dimethylamino)silane, or methyltris). (dimethylamino)silane etc.

(2)一般式がRnSi(CN)m (式中、Rは水素
、アルキル基、アリル基、フェニル基を示し、n = 
O−5、m=4−nである)で表わさ1]るシアノシラ
ン化合物、例えばトリメチルシアノシラン、ジメチルジ
シアノシラン、ジメチルシアノシラン、メチルシアノシ
ラン、メチルジシアノシランまたはシアノシラン等。
(2) The general formula is RnSi(CN)m (wherein R represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group, or a phenyl group, and n =
O-5, m=4-n), such as trimethylcyanosilane, dimethyldicyanosilane, dimethylcyanosilane, methylcyanosilane, methyldicyanosilane or cyanosilane.

(5) 一般式が(R,R’、R″’5i)2NR… 
あるいはモR)υS i −N R” +11 C式中
R、R’ 、 R”、 R”’i:tそれぞれ水素、ア
ルキル基、アリル基またはフェニル基を示し、nは3才
たは4である、たゾしR1R1,IZl、R1′ が同
時に水素でI)ろ場合を除く)で表わされるシラザン化
合物、例えばi、1,5.3−テトラメチルジシラザン
、ヘキサメチルジシラザン、ヘプタメチルジシラザン、
1,1,3.ろ、5,5−ヘキサメチルシクロトリシラ
ザン、1.ろ−ジビニルー1.1,3.3−テトラメチ
ルジンラザイまたは1,1,3,3,5,5,7,7−
オクタメチルシクロテトラシラザン等。
(5) The general formula is (R, R', R'''5i)2NR...
or R) υS i -N R'' +11C In the formula, R, R', R'', R'''i:t each represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group, or a phenyl group, and n is 3 or 4 years old. Certain silazane compounds represented by i,1,5.3-tetramethyldisilazane, hexamethyldisilazane, heptamethyldisilazane Silazane,
1, 1, 3. 5,5-hexamethylcyclotrisilazane, 1. Ro-divinyl-1.1,3.3-tetramethyldinerazai or 1,1,3,3,5,5,7,7-
Octamethylcyclotetrasilazane etc.

これらの原料は、通常の蒸留や昇華などにより極めて高
純度に精製される。また気相反応へ供給する場合、これ
らの原料が281以上混合されていてもさしつかえない
These raw materials are purified to extremely high purity by conventional distillation, sublimation, etc. Furthermore, when supplying to a gas phase reaction, there is no problem even if 281 or more of these raw materials are mixed.

これらの原料はあらかじめガス化させて反応管へ導き、
同時にNH3をR2,Ar、 kleなどの不活性また
は非酸化性ガスと混合して供給さイする。
These raw materials are gasified in advance and introduced into the reaction tube.
At the same time, NH3 is supplied mixed with an inert or non-oxidizing gas such as R2, Ar, or kle.

NH3の量は用いる原料によって異なるが通常珪素化合
物に対し1〜50倍で供給するのが適当である。使用す
るNHs量の少ない場合は生成物中に炭素が多く含まれ
るために本発明の目的からはずれるものである。また多
過ぎる場合はいたずらにNHsを消費することになり経
済的に計ましくない。またN2を同伴させることは、牟
水素分解により珪素化合物中の炭素成分をメタン、エタ
ンなどの炭化水素として系外へ排出するのに有効であり
、不活性なAr5Heなとのガスは反応における原料の
分圧を変化させたり、反応時間を制御するために重要で
ある。
Although the amount of NH3 varies depending on the raw material used, it is usually appropriate to supply it in an amount of 1 to 50 times the amount of silicon compound. If the amount of NHs used is small, the product will contain a large amount of carbon, which will defeat the purpose of the present invention. Moreover, if the amount is too large, NHs will be consumed unnecessarily, which is not economical. In addition, entraining N2 is effective in discharging carbon components in silicon compounds out of the system as hydrocarbons such as methane and ethane through hydrogen decomposition, and gases such as inert Ar5He are used as raw materials in the reaction. This is important for changing the partial pressure and controlling the reaction time.

本発明方法において反応温度は800”6〜1500℃
の範囲で選択するのが適当であり、800℃より低いと
きには反応の進行が不充分であるために生成量が低く、
逆に1500℃を超える場合は、装置上の制約と多大の
エネルギーを要するために経済的ではない。原料ガスの
分圧および反応時間は生成物の粒径や収率等を考慮して
決められるが、原料分圧は0.01〜数aIm、反応時
間は120〜0.01SeC,で実施するのが好ましい
。これらの値より原料分圧が低く反応時間が長い場合に
は、反応装置が大型になり工業的には不利となる。逆に
分圧が高く反応時間が短い場合には反応が進行しなかっ
たりまたは生成物中に炭素が混入するよう1こなるので
好ましくない。
In the method of the present invention, the reaction temperature is 800"6~1500℃
It is appropriate to select it within the range of
On the other hand, if the temperature exceeds 1500° C., it is not economical due to equipment restrictions and a large amount of energy. The partial pressure of the raw material gas and the reaction time are determined by considering the particle size and yield of the product, but the raw material partial pressure is 0.01 to several aIm and the reaction time is 120 to 0.01 SeC. is preferred. If the raw material partial pressure is lower than these values and the reaction time is long, the reactor will be large-sized, which is industrially disadvantageous. On the other hand, if the partial pressure is high and the reaction time is short, the reaction may not proceed or carbon may be mixed into the product, which is not preferable.

具体的な実施方法としては、例えば原料が液体である場
合には所定の液量を予熱器に導入してガス化させ、所定
量のアンモニアおよび不活性あるいは非酸化性ガスとを
十分に均一に混合軸たのち、外部加熱式の反応管へ導く
。反応管i駒形式は空塔あるいは充填塔式の流通型が用
い欅れるが、カスの流れが脈動あるいは乱脈にならず均
一に加熱される構造とすることが生成微粉末の均一性を
得るために重要である。
As a specific implementation method, for example, if the raw material is a liquid, a predetermined amount of liquid is introduced into a preheater and gasified, and a predetermined amount of ammonia and an inert or non-oxidizing gas are sufficiently uniformly mixed. The mixing shaft is then led to an externally heated reaction tube. For the reaction tube i-piece type, empty column or packed column type flow type is used, but in order to obtain uniformity of the produced fine powder, it is necessary to have a structure in which the flow of waste is heated uniformly without pulsation or irregular pulses. is important.

生成した微粉末は冷却後捕集器へと導かイ]るが、塩化
アンモニウムの副生がないため材質上の制約はとくにな
く、通常用いらねでいるt」過方式の集塵器、電気集塵
器、サイクロン等を適宜用いることが可能である。
The generated fine powder is led to a collector after cooling, but since there is no ammonium chloride by-product, there are no particular restrictions on the material, and the commonly used dust collectors, electric dust collectors, etc. It is possible to use a dust collector, cyclone, etc. as appropriate.

このようにして得られる生成微粉末は、X線回折ではピ
ークが認めらねない非晶質か、あるいはわずかにピーク
が認められる部分的に結晶化した非晶質であり、粒径の
そろった0、5μm以下の球状粒子である。また炭素成
分は焼結体製造にとって悪影響を及ぼさない程度にしか
含まわていないものである。
The resulting fine powder obtained in this way is either amorphous with no peak observed in X-ray diffraction, or partially crystallized with a slight peak, and has a uniform particle size. They are spherical particles of 0.5 μm or less. Further, the carbon component is contained only to the extent that it does not have an adverse effect on the production of the sintered body.

通常は、この窒化珪素微粉末を何らの工程も経ずにその
まま成形、焼結工程へき供給するが、必要に応じて、さ
らに焼成を行ない結晶化することも1i−J能である。
Normally, this fine silicon nitride powder is fed to the molding and sintering process as it is without any process, but it is also possible to perform further firing and crystallization if necessary.

結晶化の際の雰囲気はN2. N1−13. I(2,
Ar、 Heなどの不活性または非酸化性ガスが使用さ
イする。
The atmosphere during crystallization was N2. N1-13. I(2,
An inert or non-oxidizing gas such as Ar or He is used.

焼成温度f;J1000”C〜1700C1好ましくは
1200’C〜1600℃である。焼成時間は結晶化度
によっても異なるが通常0.5〜5時Jiilである。
Firing temperature f: J1000''C to 1700C1, preferably 1200'C to 1600C. Firing time varies depending on the degree of crystallinity, but is usually 0.5 to 5 hours.

焼成の具体的実施法については特に腔1限(まなく、前
記生成物をるつぼまたは流通式□反応管に充填し不活性
または非酸化性ガスを流通させる方法が行なわれる。
As for the specific method of carrying out the calcination, there is a method in which the product is filled in a crucible or a flow-type reaction tube and an inert or non-oxidizing gas is passed through it.

こうして得らねる結晶質の窒化珪素微粉末はきわめて高
いα相を有しており、加熱条件および雰囲気ガスにより
、球状、ウィスカー、板状等に変化しうるものである。
The crystalline silicon nitride fine powder that cannot be obtained in this way has an extremely high alpha phase, and can change into a spherical, whisker, or plate shape depending on the heating conditions and atmospheric gas.

以下に本発明方法を更に詳述するが、本発明方法はこれ
らの実施例のみに限定されるものではない。
The method of the present invention will be described in more detail below, but the method of the present invention is not limited to these Examples.

実施例 1 電気炉中に設置さ第1た内径25++Im、長さ70O
Uの高純度アルミナ反応管と反応管出口に取りつけた捕
集器とからなる装置を用い、1200℃に電気炉の温度
を保持した。あらかじめ予熱器によりカス化せしめたC
H35i(NHCH3)3とNH3およびAr (体積
比7.2:20.6=72.2)とをよく混合したのち
、反応管に4人し反応させた。
Example 1 The first tube installed in an electric furnace had an inner diameter of 25++Im and a length of 70O.
The temperature of the electric furnace was maintained at 1200° C. using a device consisting of a U high purity alumina reaction tube and a collector attached to the outlet of the reaction tube. C that has been turned into scum using a preheater
After thoroughly mixing H35i(NHCH3)3 with NH3 and Ar (volume ratio 7.2:20.6=72.2), 4 people were placed in a reaction tube and reacted.

烈1捕集器で得られた生成粉末はX線回折では非」質で
あり、粒径が0.4ミクロン以下の球状粒子であった。
The product powder obtained by the Retsu 1 collector had poor quality in X-ray diffraction, and was found to be spherical particles with a particle size of 0.4 microns or less.

また不純物としての炭素量は1゜81ぢであった。The amount of carbon as an impurity was 1°81°.

次1(この生成物をアルミナ管に充填してAr雰雰囲気
下列420℃10 hr 熱処理を行なった。得らイま
た微粉末はX線回折ではα−8i3N4でβ相の生成は
みられず、0.6ミクロン以下のほぼ等軸状の結晶粒子
であった。
Next 1 (This product was packed into an alumina tube and heat treated at 420°C for 10 hours under an Ar atmosphere.The obtained fine powder was α-8i3N4 by X-ray diffraction, and no formation of β phase was observed. The crystal particles were approximately equiaxed with a size of 0.6 microns or less.

また不純物としての炭素は0.5Wt96 であった。Further, the amount of carbon as an impurity was 0.5Wt96.

実施例 2〜6 実施例1と同一の実験方法により各種有機珪素化合物を
反応させた。実験条件および得られた結果を表1に示す
Examples 2 to 6 Various organic silicon compounds were reacted using the same experimental method as in Example 1. The experimental conditions and the results obtained are shown in Table 1.

表 1 第1頁の続き 0発 明 者 伊 崎 寛 正 新潟市太夫浜字新害研
究所内 0発 明 者 中野 里愛子 新潟市太夫浜字新害研究
所内 +1828地 三菱瓦斯化学株式会社新潟18旙地 三
菱瓦斯化学株式会社新潟 手続補正ll(自:RJ) 昭和59年61J3日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第091554号 発明の名称 窒化珪素微粉末の製造方法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内皿丁目5番2号5 補正の
内容 (1)特許請求の範囲を別紙の通り補正する。
Table 1 Continued from page 1 0 Author: Hiroshi Izaki, Tayuhama, Niigata City, New Harm Research Institute, 0 Author: Riako Nakano, Tayuhama, Niigata City, Shinhagi Research Institute, +1828 Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Niigata 18:00 Place: Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Niigata Procedural Amendment II (Owner: RJ) June 3, 1980 Director General of the Patent Office Mr. 1, Indication of the case 1981 Patent Application No. 091554 Name of the invention Amendment to the manufacturing method of silicon nitride fine powder Relationship with the Patent Case Address of Patent Applicant: 5-2-5 Marunouchi Sara-chome, Chiyoda-ku, Tokyo Contents of Amendment (1) The scope of the patent claims will be amended as shown in the attached sheet.

(2) 明細書第6頁第5行〜第6行の「特開昭56−
41712にみられるように」を削除する。
(2) “Unexamined Japanese Patent Application Publication No. 1983-1970” on page 6, lines 5 to 6 of the specification
41712" is deleted.

(3)明細1ffita頁第3行の[板状Jを「塊状J
に補正する。
(3) In the 3rd line of page 1ffita of the details, [Plat-like J is
Correct to.

別紙 特許請求の範囲 一般式がRnS i (NR’、 R” )m(式中、
R,R’。
The general formula of the appended claims is RnS i (NR', R'')m (in the formula,
R, R'.

R“ はそれぞれ水素、アルキル基、アリル基またはフ
ェニル基を示す、たりし、R,R’、R”が同時に水素
である場合を除く、n=o〜5、m−4−〇である)で
表わされるアミノシラン化合物、一般式がRnSi(C
N)m (式中、Rは水素、アルキル基、アリル基、フ
ェニル基を示し、n−0〜3、nl”−’4−nである
うで表わされるシアノンラン化合物または一般式がCR
,R’、 R″S i )2NR”’あるいはモRI?
Si −NR懸W (式中、R,R’、R” RIll
はそれぞれ水素、゛アルギル基、アリル基またはフェニ
ル基を示し、nは5または4である、たyしR,R’ 
、 R“ RI I 1が同時に水素である場合を除く
)で表わされるシラザン化合物をアンモニアの存在下で
気相反応させることを特徴とする窒化珪素微粉末の製造
方法 丁 続 補 正 古 昭和60年5JH目1 昭和59年特許願第91354号 2 発明の名(!■、 窒化珪素微粉末の製造〕り法 3、袖1「を確る者 1旧1との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内−J−1’:] 5522
号名シト −菱瓦斯化学株式会社 代表者 長野和吉 4、代理人 住所 東京都千代田区丸の内皿: U’ 15番2可を
丞し7」を1フエニル基、メチルアミノ基等をボし」と
補正する。
R" each represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group, or a phenyl group, and n=o~5, m-4-〇, except when R, R', and R" are all hydrogen at the same time) An aminosilane compound represented by RnSi(C
N)m (wherein, R represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group, a phenyl group, and n-0 to 3, nl''-'4-n) or a cyanonerane compound represented by the general formula CR
, R', R″S i )2NR”’ or MoRI?
Si -NR hanging W (in the formula, R, R', R" RIll
each represents hydrogen, an argyl group, an allyl group, or a phenyl group, and n is 5 or 4, for example R, R'
, R" except when RI I 1 is hydrogen at the same time) A method for producing fine silicon nitride powder characterized by carrying out a gas phase reaction in the presence of ammonia. 5JH Item 1 Patent Application No. 91354 of 1981 2 Name of the invention (!■, Manufacturing method of silicon nitride fine powder) 3, Sleeve 1 ``Relationship with old 1 Patent applicant address Chiyoda, Tokyo Ward Marunouchi-J-1': ] 5522
Name: Shito - Ryo Gas Chemical Co., Ltd. Representative: Kazuyoshi Nagano 4, Agent address: Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo: U' 15, 2 and 7", 1 phenyl group, methylamino group, etc. and correct it.

(2)明細書第4頁第4行11の「珪素粉末」を「シリ
カ粉末」と補正する。
(2) "Silicon powder" on page 4, line 4, 11 of the specification is corrected to "silica powder."

(3)明細書第10@第3行目の1フエニル基を示し」
を1フエニル基、メチルアミノ基等を示し−1と補正す
る。
(3) Indicates 1 phenyl group in specification No. 10 @ 3rd line.”
1 represents a phenyl group, methylamino group, etc. and is corrected to -1.

(4)明細書第10頁−Fから第9行目の「オクタメチ
ルシクロテトラシラザン等。1を[オクタメチルシクロ
テトラシラザン等または珪素トの置換基としてNメチル
アミノ基を有する6員環状のトリス(N−メチルアミノ
)トリーN−メチル−シクロトリシラサン、トリス(N
−メチルアミノ)トリーN−メチルートリメチルノクロ
トリノラサン等Cある。jと補正する。
(4) "Octamethylcyclotetrasilazane, etc." on page 10-F to line 9 of the specification. Tris(N-methylamino)triN-methyl-cyclotrisilane, tris(N-methylamino)tris(N-methylamino)tris(N-methylamino)
-methylamino)tri-N-methyl-trimethylnocrotrilinolasan and the like. Correct it as j.

(5)明細書第13頁下から第5行目のIO,575時
間」を10.5〜15時間」に補正する。
(5) "IO, 575 hours" in the fifth line from the bottom of page 13 of the specification is corrected to "10.5 to 15 hours".

(6)明細書第15頁の1実施例2〜6]を「実施例2
〜7」と補正する。
(6) 1 Examples 2 to 6 on page 15 of the specification] to “Example 2
〜7''.

(7)1表1−1に「実施例7」の結果とし一ζ次の(
1?fを追加する。
(7) 1 Table 1-1 shows the results of “Example 7” and the following (
1? Add f.

[有機珪素化合物ニー代IL+(CII+NII)Si
NCIL+3−z、温度+1200℃、時間:1.2s
ec 、有機珪X:1.0volχ、Nlh 濃度:1
5.3vo1χ、^r?a度:83.7volX 、u
J1度:0volχ、粒径:0.1ミクロン以下、炭素
二景1.5訂χ、熱処理温度: ] 5500℃時間:
2.0時間、雰囲気ガス:N2、熱処理物の形状、 !
+状、塊状、α/β: 10010、炭素量0.1 W
tχ」(8)特許請求の範囲 別紙の通り 別紙 特許請求の範囲 1一般式がRn5i(NR’、R”) −(式中、R,
11’ 、R”はそれぞれ水素、フルキル基、アリル基
、またはフェニル基を示す、ただし、R,R’、R”が
同時に水素である場合を除く、nはO〜3、…24−n
である)で表されるアミノンラン化合物、一般式がRn
5i(CN)、 (式中、Rは水素、アルキル基、アリ
ル基、フェニル基を示し、n・ 0〜3、m・ 4−n
である)で表されるシアノソラン化合物または一般式が
(R,R’、R”、Si ) 2NR”’あるいは千R
R’5i−NR”3−.1(式中ti、R’、R”、1
1”’はそれぞれアルキル基、アリル基、フェニル基ま
たは゛7ミノメチルw等を示し、nは3または4である
、ただしR,R’、R”、R”’ が同時に水素である
場合を除く)で表されるノラヂン化合物をアンモニアの
存在下で気相反応させることを特徴とする窒化珪素微粉
末の製迫力法」昭和60年計月p314 特許庁長官殿 隻 1 事件の表示 昭和59年特許願第91354号 2 発明の名称 窒化珪素微粉末の製造方法 6 補正をする者 (J<件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内皿丁目5番2号名称 三菱
瓦斯化学株式会社 代表者 長 野 和 占 4代理人 住所 東京都千代LIJ区丸の内皿丁115市2、特許
請求の範囲 別紙のJIIlり 別紙 特許請求の範囲 一般式が Rn5i(NR’、 R”)m (式中、R
,R’。
[Organosilicon compound knee IL+(CII+NII)Si
NCIL+3-z, temperature +1200℃, time: 1.2s
ec, organic silicon X: 1.0volχ, Nlh concentration: 1
5.3vo1χ, ^r? a degree: 83.7volX, u
J1 degree: 0volχ, particle size: 0.1 micron or less, Carbon Nikkei 1.5 revision χ, heat treatment temperature: ] 5500℃ time:
2.0 hours, atmospheric gas: N2, shape of heat-treated product, !
+ shape, lumpy, α/β: 10010, carbon content 0.1 W
tχ'' (8) As per the appended claims, the general formula of appended claim 1 is Rn5i(NR', R'') - (wherein, R,
11', R'' each represents hydrogen, a furkyl group, an allyl group, or a phenyl group, except when R, R', and R'' are hydrogen at the same time, n is O~3,...24-n
), the general formula is Rn
5i(CN), (wherein R represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group, a phenyl group, n.0-3, m.4-n
) or the general formula is (R, R', R", Si ) 2NR"' or 1,000 R
R'5i-NR"3-.1 (in the formula ti, R', R", 1
1"' each represents an alkyl group, an allyl group, a phenyl group, a 7minomethyl w, etc., and n is 3 or 4, except when R, R', R", and R"' are all hydrogen at the same time. "A method for producing fine silicon nitride powder characterized by subjecting the noradine compound represented by Application No. 91354 2 Name of the invention Process for manufacturing silicon nitride fine powder 6 Person making the amendment (Relationship to matter J Kazu Nagano Zura 4 Agent address 2, 115 Saracho, Marunouchi, Chiyo LIJ-ku, Tokyo, Claims: Attachment JIIl Attachment Claims The general formula is Rn5i(NR', R”)m (wherein, R
, R'.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 一般式がRnS i (NR’ 、 R”)m (式中
、R,R’。 R” はそれぞイ1水素、アルキル基、アリル基または
フェニル基を示す、たゾし、R,R“、R゛が同時1こ
水素である場合を除く、n=0−5、m−4−nである
)で表わされるアミノシラン化合物、一般式がRnSi
(CN)m (式中、Rは水素、アルキル基、アリル基
、フェニル基を示し、n=0〜5、m=4−nである)
で表わされるシアノシラン化合物または一般式が(R,
R“ R11Si)2NR”’あるいは一!:RR’ 
5i−NR”±n (式中、R,R’、 R”、 R旧
 はそれぞれ水素、アルキル基、アリル基またはフェニ
ル基を示し、nは3または4である、たゾしR,R’、
 R1+、 R2Hが同時に水素である場合を除く)で
表わされるシラザン化合物を気相反応させることを特徴
とする窒化珪素微粉末の製造方法
[Claims] The general formula is RnS i (NR', R")m (wherein R, R'. R" each represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group or a phenyl group, Aminosilane compounds represented by R, R'', and R'' are hydrogen at the same time, n = 0-5, m-4-n), the general formula is RnSi
(CN)m (wherein R represents hydrogen, an alkyl group, an allyl group, or a phenyl group, n=0 to 5, m=4-n)
The cyanosilane compound or general formula represented by (R,
R“R11Si)2NR”’or one! :RR'
5i-NR"±n (wherein R, R', R" and R each represent hydrogen, an alkyl group, an allyl group or a phenyl group, and n is 3 or 4, Tazoshi R, R' ,
A method for producing fine silicon nitride powder, characterized by subjecting a silazane compound represented by (except when R1+ and R2H are hydrogen at the same time) to a gas phase reaction.
JP9135484A 1984-05-08 1984-05-08 Production of fine powder of silicon nitride Granted JPS60235708A (en)

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US06/729,751 US4613490A (en) 1984-05-08 1985-05-02 Process for preparing silicon nitride, silicon carbide or fine powdery mixture thereof
DE19853516589 DE3516589A1 (en) 1984-05-08 1985-05-08 METHOD FOR PRODUCING SILICON NITRIDE, SILICIUM CARBIDE OR FINE, POWDERED MIXTURES THEREOF

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60200813A (en) * 1984-03-22 1985-10-11 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Production of composite fine powder consisting of silicon nitride and silicon carbide

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60200813A (en) * 1984-03-22 1985-10-11 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Production of composite fine powder consisting of silicon nitride and silicon carbide

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