JPS61146797A - 窒化珪素ならびに炭化珪素の連続的製造方法 - Google Patents
窒化珪素ならびに炭化珪素の連続的製造方法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】
（産業上の利用分野）
本発明は、窒化珪素ならびに炭化珪素を一連の工程中で
得る方法、特に窒化珪素ウィスカーならびに炭化珪素ウ
ィスカーの連続的製造方法の改良に関する。
得る方法、特に窒化珪素ウィスカーならびに炭化珪素ウ
ィスカーの連続的製造方法の改良に関する。
（従来技術）
窒化珪素および炭化珪素のウィスカーは何れも単結晶で
構成され、比強度、比弾性率、耐熱性、化学的安定性な
どの特性面で卓越した性能を有することから、金属ある
いはプラスチ・ツク、セラミックスなどの複合強化材料
として重要視されている。
構成され、比強度、比弾性率、耐熱性、化学的安定性な
どの特性面で卓越した性能を有することから、金属ある
いはプラスチ・ツク、セラミックスなどの複合強化材料
として重要視されている。
一般にウィスカーの製造方法は気相法、液相法、固相法
に分類されるが、液相法はまだ技術的に確立されていな
いとされ、固相法というものの、反応それ自体は気相法
であって、原料が異なる程度である。たとえは、ＳｉＣ
ウィスカーの場合、気相法では５ｉＣ１ａとトルエンＣ
ＪＩＩの反応、および有機シランＣＨｓＳｉＣ１：＋の
熱分解法などであり、液相法では液相中にＳｉＣウィス
カーを発生させようとするもので、共晶合金の一方向凝
固法に近い方法である。固相法では石英と炭素を１３７
５〜１５５０℃で直接反応させるもので、この際反応管
を減圧しｓｚ＋ｏｚガス雰囲気で行われる。
に分類されるが、液相法はまだ技術的に確立されていな
いとされ、固相法というものの、反応それ自体は気相法
であって、原料が異なる程度である。たとえは、ＳｉＣ
ウィスカーの場合、気相法では５ｉＣ１ａとトルエンＣ
ＪＩＩの反応、および有機シランＣＨｓＳｉＣ１：＋の
熱分解法などであり、液相法では液相中にＳｉＣウィス
カーを発生させようとするもので、共晶合金の一方向凝
固法に近い方法である。固相法では石英と炭素を１３７
５〜１５５０℃で直接反応させるもので、この際反応管
を減圧しｓｚ＋ｏｚガス雰囲気で行われる。
窒化珪素ウィスカーは、つぎの窒化珪素粉末の製法、
（１）珪素の気体窒化
３Ｓｉ ＋ ２Ｎｚ→５ｆＮ４
（２）シリカの還元と窒化
３Ｓｉ（ｈ＋６ｃ＋２Ｎｚ→５ｉＪｎ＋ ６Ｃ０（３）
シリカ含有物の熱分解 ３Ｓｉ（ＮＨ）ｚ →Ｓｉ：＋ｔｌＬ ＋２ＮＨ３３Ｓ
ｉ （Ｎ）ｌｘ） ４→５ｔ３Ｎ４ ＋８ＮＨ。
シリカ含有物の熱分解 ３Ｓｉ（ＮＨ）ｚ →Ｓｉ：＋ｔｌＬ ＋２ＮＨ３３Ｓ
ｉ （Ｎ）ｌｘ） ４→５ｔ３Ｎ４ ＋８ＮＨ。
（４）気相合成法
３ＳｉＣ１４＋１６ＮＨｚ→５ｉｚＮａ ＋ １２ＮＨ
ｎＣ１と同様であるが、触媒、減圧などの方法を講じて
針状の単結晶に成長させるものである。
ｎＣ１と同様であるが、触媒、減圧などの方法を講じて
針状の単結晶に成長させるものである。
以上のどの方法によっても、高純度・高収率でウィスカ
ーを得ることは非常に困難とされることから、工業的に
安価に製造するための技術が最近多く提議されるように
なった。
ーを得ることは非常に困難とされることから、工業的に
安価に製造するための技術が最近多く提議されるように
なった。
窒化珪素ウィスカーの製造方法としては、たとえば、出
願人は特願昭５６−８３０９５号、特願昭５７−５５１
９６号において見られるとおり、工業的規模での製造方
法を開示法である。
願人は特願昭５６−８３０９５号、特願昭５７−５５１
９６号において見られるとおり、工業的規模での製造方
法を開示法である。
また、炭化珪素ウィスカーの製造方法としても、たとえ
ば、出願人は特願昭５６４１８８７８号、特願昭５７−
９６７９１号において見られるとおり、工業的規模での
製造方法を開示しており、これらのウィスカーの分離精
製手段についても特願昭５６−１１４７２２号において
開示法である。
ば、出願人は特願昭５６４１８８７８号、特願昭５７−
９６７９１号において見られるとおり、工業的規模での
製造方法を開示しており、これらのウィスカーの分離精
製手段についても特願昭５６−１１４７２２号において
開示法である。
更に、出願人は特願昭５７−２３３３４９号において窒
化珪素ウィスカーを回収後、炭化珪素ウィスカーを製造
する連続的製造法（以下、単に連続的製造法という）に
ついても開示法である。
化珪素ウィスカーを回収後、炭化珪素ウィスカーを製造
する連続的製造法（以下、単に連続的製造法という）に
ついても開示法である。
特に、この連続的製造法は、基本的に一つの出発原料か
ら出発して、これを一連の工程に付することにより、２
種のウィスカーを連続的に得る方法として注目すべきも
のであり、且つそのウィスカーが別々の方法によるより
も、はるかに品質的にすぐれているという特色がある。
ら出発して、これを一連の工程に付することにより、２
種のウィスカーを連続的に得る方法として注目すべきも
のであり、且つそのウィスカーが別々の方法によるより
も、はるかに品質的にすぐれているという特色がある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上述の特願昭５７−２３３３４９号の連
続的製造法では次のような２点の問題点があった。
続的製造法では次のような２点の問題点があった。
その１は、製造される炭化珪素ウィスカーの量が前段階
で得られる窒化珪素ウィスカーの量に左右される欠点で
ある。すなわち、この方法によれば、後段階で得られる
炭化珪素ウィスカーを１トンを得るために、前段階で窒
化珪素ウィスカーを数トン製造せねばならないことにな
り、炭化珪素ウィスカーの製造を主目的とする場合には
、甚だ不合理である。
で得られる窒化珪素ウィスカーの量に左右される欠点で
ある。すなわち、この方法によれば、後段階で得られる
炭化珪素ウィスカーを１トンを得るために、前段階で窒
化珪素ウィスカーを数トン製造せねばならないことにな
り、炭化珪素ウィスカーの製造を主目的とする場合には
、甚だ不合理である。
その２は、生産性が必ずしも良好でない点である。製造
プロセス全体からみると、特に、不純物成分の除去を目
的しておこなう約４００〜１３００℃まで段階的に昇温
する温度域を高温部方向へ籾殼など原料を一定時間、保
持しつつ間欠的に移動せしめる工程では炉自体が複数の
温度域、すなわち４００．５００．７００ 、９００．
１０００．１２００．１３００．１３５０〜１４５０℃
というような各温度域それぞれに時間をかけて停滞させ
ることを必須条件にしていることから、炉通過に長時間
（少なくとも加熱に１０時間以上、好ましくは４０時間
）を要することになる。また、この炉もきわめて床面積
が大となる。これらの２点を改善して生産能率の向上を
はかることが望まれていた。
プロセス全体からみると、特に、不純物成分の除去を目
的しておこなう約４００〜１３００℃まで段階的に昇温
する温度域を高温部方向へ籾殼など原料を一定時間、保
持しつつ間欠的に移動せしめる工程では炉自体が複数の
温度域、すなわち４００．５００．７００ 、９００．
１０００．１２００．１３００．１３５０〜１４５０℃
というような各温度域それぞれに時間をかけて停滞させ
ることを必須条件にしていることから、炉通過に長時間
（少なくとも加熱に１０時間以上、好ましくは４０時間
）を要することになる。また、この炉もきわめて床面積
が大となる。これらの２点を改善して生産能率の向上を
はかることが望まれていた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上述の点に鑑み、発明されたものであって、窒
化珪素ウィスカーを得つつ、かつ結晶形状良好な炭化珪
素ウィスカーを得、しかも製造比率においてもほぼ同率
、若しくは炭化珪素ウィスカーに重点を置いた製造がで
きるばかりか、全体として製造時間の短縮化が計れ、且
つ高品質のウィスカーが安価に得られる方法を提供しよ
うとするものである。
化珪素ウィスカーを得つつ、かつ結晶形状良好な炭化珪
素ウィスカーを得、しかも製造比率においてもほぼ同率
、若しくは炭化珪素ウィスカーに重点を置いた製造がで
きるばかりか、全体として製造時間の短縮化が計れ、且
つ高品質のウィスカーが安価に得られる方法を提供しよ
うとするものである。
以下、本発明の構成について説明する。
すなわち、本発明の構成要旨とするところは、酸処理し
た籾殼を非酸化性雰囲気で６００〜１３００℃に仮焼し
たものを出発原料とし、これを雰囲気炉中にて１３００
〜１４５０℃で２時間以上、窒素ガス中に置いて窒化珪
素ウィスカーを生成させる工程と、窒化珪素ウィスカー
が生成した原料を疎水性有機質液体と水と塩酸との混合
液中に投入して窒化珪素ウィスカーを水側に、炭化物残
渣を疎水性有機質液体側に分離して各々を別個に回収す
る工程と、前工程で回収した炭化物残渣に対して、副原
料として酸処理した仮焼籾殼を添加するか（好ましくは
、この仮焼籾殼を粗砕しておく）、あるいは金属シリコ
ンが１〜５ｗｔ％、窒化珪素粉末が２〜１Ｏｓｖｔ％、
残部がシリカである珪素含有物と炭素とが３０〜５０
： ７０〜５０の重量比で配合したものに有機質バイン
ダーを加えて厚さ１．５鶴以下の管状、リボン状、波板
状などのフレークに成形したものを添加してのち、非酸
化性雰囲気下で１７５０〜１８００℃で１時間以上焼成
して炭化物残渣中に炭化珪素ウィスカーを生成させる工
程と、炭化珪素ウィスカーが生成した原料を疎水性有機
質液体と水と塩酸との混合液中に投入して炭化珪素ウィ
スカーを水側に、炭化物残渣を疎水性有機質液体側に、
分離してそれぞれ、回収することを特徴とし、さらに、
必要に応じて、炭化珪素ウィスカーの分離回収時に回収
した炭化物残渣を６００〜８００℃の酸化性雰囲気下で
２時間以上保持して炭素分を除去せしめてのち、粉砕し
て炭化珪素微粉末として回収することにより出発原料の
完全利用を実現することにある。
た籾殼を非酸化性雰囲気で６００〜１３００℃に仮焼し
たものを出発原料とし、これを雰囲気炉中にて１３００
〜１４５０℃で２時間以上、窒素ガス中に置いて窒化珪
素ウィスカーを生成させる工程と、窒化珪素ウィスカー
が生成した原料を疎水性有機質液体と水と塩酸との混合
液中に投入して窒化珪素ウィスカーを水側に、炭化物残
渣を疎水性有機質液体側に分離して各々を別個に回収す
る工程と、前工程で回収した炭化物残渣に対して、副原
料として酸処理した仮焼籾殼を添加するか（好ましくは
、この仮焼籾殼を粗砕しておく）、あるいは金属シリコ
ンが１〜５ｗｔ％、窒化珪素粉末が２〜１Ｏｓｖｔ％、
残部がシリカである珪素含有物と炭素とが３０〜５０
： ７０〜５０の重量比で配合したものに有機質バイン
ダーを加えて厚さ１．５鶴以下の管状、リボン状、波板
状などのフレークに成形したものを添加してのち、非酸
化性雰囲気下で１７５０〜１８００℃で１時間以上焼成
して炭化物残渣中に炭化珪素ウィスカーを生成させる工
程と、炭化珪素ウィスカーが生成した原料を疎水性有機
質液体と水と塩酸との混合液中に投入して炭化珪素ウィ
スカーを水側に、炭化物残渣を疎水性有機質液体側に、
分離してそれぞれ、回収することを特徴とし、さらに、
必要に応じて、炭化珪素ウィスカーの分離回収時に回収
した炭化物残渣を６００〜８００℃の酸化性雰囲気下で
２時間以上保持して炭素分を除去せしめてのち、粉砕し
て炭化珪素微粉末として回収することにより出発原料の
完全利用を実現することにある。
ここで、本発明において使用する出発原料であるが、酸
処理した籾殼を用いることが条件であり、具体的には、
たとえば、生籾殼を５Ｎ−塩酸中に加えて０．５〜１時
間煮沸することによりおこなう、この処理により、生籾
殼の１殻を形成するセルロースが還元作用を受け、炭水
化物から酸素がぬけて黒色化するが、籾殼中のタンパク
賞は分解してアミノ酸となり、高分子化合物であるセル
ロースは低分子化合物になって溶出し、その結果として
籾殼は多孔質構造となる。また、このようにして、籾殼
をあらかじめ、酸処理することによって、籾殼中の不純
物成分が有効に除去されることになるので、製造される
窒化珪素や炭化珪素の純度が高くなるとともに、多孔質
構造となっていることから、ウィスカーの成長にも最適
となる。
処理した籾殼を用いることが条件であり、具体的には、
たとえば、生籾殼を５Ｎ−塩酸中に加えて０．５〜１時
間煮沸することによりおこなう、この処理により、生籾
殼の１殻を形成するセルロースが還元作用を受け、炭水
化物から酸素がぬけて黒色化するが、籾殼中のタンパク
賞は分解してアミノ酸となり、高分子化合物であるセル
ロースは低分子化合物になって溶出し、その結果として
籾殼は多孔質構造となる。また、このようにして、籾殼
をあらかじめ、酸処理することによって、籾殼中の不純
物成分が有効に除去されることになるので、製造される
窒化珪素や炭化珪素の純度が高くなるとともに、多孔質
構造となっていることから、ウィスカーの成長にも最適
となる。
次に、これの仮焼であるが、前記酸処理し、水洗乾燥し
た籾殼を非酸化性雰囲気で６００〜１３００℃に仮焼す
る。仮焼の時間は全体が炭化するのに十分な時間（例え
ば、２〜５時間）をかければ良いが、好ましくは特願昭
５７−５５１９６号、特願昭５７−９６７９１号のよう
に段階的昇温を行い焼成に時間をかけた方が不純物の除
去にさらに有効である。
た籾殼を非酸化性雰囲気で６００〜１３００℃に仮焼す
る。仮焼の時間は全体が炭化するのに十分な時間（例え
ば、２〜５時間）をかければ良いが、好ましくは特願昭
５７−５５１９６号、特願昭５７−９６７９１号のよう
に段階的昇温を行い焼成に時間をかけた方が不純物の除
去にさらに有効である。
このようにして、不純物成分がほとんど除去された原料
を１３００〜１４５０℃で２時間以上（好ましくは４時
間以上）、窒素ガスの中に置いて原料中の珪素を窒化せ
しめる。この段階で、原料中の珪素が窒素と化合して窒
化珪素ウィスカーが生成する。
を１３００〜１４５０℃で２時間以上（好ましくは４時
間以上）、窒素ガスの中に置いて原料中の珪素を窒化せ
しめる。この段階で、原料中の珪素が窒素と化合して窒
化珪素ウィスカーが生成する。
尚、特願昭５６−８３０９５号、特願昭５７−５５１９
６号においては原料のトレー充填には籾殼の形状を…な
わないようにして空隙を保有できる状態を条件としてい
たが、本発明では若干の粗砕を行うなどして、先の出願
の場合より２倍程度の充填を行っても酸処理による多孔
質の効果からウィスカーの生成率は低下しない。
６号においては原料のトレー充填には籾殼の形状を…な
わないようにして空隙を保有できる状態を条件としてい
たが、本発明では若干の粗砕を行うなどして、先の出願
の場合より２倍程度の充填を行っても酸処理による多孔
質の効果からウィスカーの生成率は低下しない。
つぎに、窒化珪素ウィスカーが生成せしめられた原料を
疎水性有機質液体（たとえば、灯油）と水と塩酸の混合
液中に投入し、窒化珪素ウィスカーを水側に、炭化物残
渣を疎水性有機質液体に分離して常套手段によりそれぞ
れ、回収する。
疎水性有機質液体（たとえば、灯油）と水と塩酸の混合
液中に投入し、窒化珪素ウィスカーを水側に、炭化物残
渣を疎水性有機質液体に分離して常套手段によりそれぞ
れ、回収する。
ついで、回収された炭化物残渣はそのまま、次工程に付
するわけであるが、前工程でかなりの珪素骨が窒化珪素
ウィスカーの生成に消費されているので、出発原料の酸
処理仮焼籾殼を加えるか、又は、金属シリコンが１〜５
ｗｔ％、窒化珪素粉末が２〜１０ｗｔ％、残部がシリカ
である珪素含有物と炭素とが３０〜５０ ： ７０〜５
０の重量比で配合したものに有機質バインダーを加えて
厚さ１．５鶴以下の管状、リボン状、波板状などのフレ
ークに成形したものを副原料として加える。
するわけであるが、前工程でかなりの珪素骨が窒化珪素
ウィスカーの生成に消費されているので、出発原料の酸
処理仮焼籾殼を加えるか、又は、金属シリコンが１〜５
ｗｔ％、窒化珪素粉末が２〜１０ｗｔ％、残部がシリカ
である珪素含有物と炭素とが３０〜５０ ： ７０〜５
０の重量比で配合したものに有機質バインダーを加えて
厚さ１．５鶴以下の管状、リボン状、波板状などのフレ
ークに成形したものを副原料として加える。
炭化物残渣に対する副原料の配合量は、次のような割合
が望ましい。
が望ましい。
まず、窒化珪素ウィスカーを回収した炭化物残渣に対し
出発原料である酸処理仮焼籾殼を加えるだけの場合は、
炭化物残渣が４０部以上であること、もし炭化物残渣が
４０部配合に不足する場合はつぎのような割合にて窒化
珪素−５ｔ−Ｃ含有薄片が配合されることが好ましい。
出発原料である酸処理仮焼籾殼を加えるだけの場合は、
炭化物残渣が４０部以上であること、もし炭化物残渣が
４０部配合に不足する場合はつぎのような割合にて窒化
珪素−５ｔ−Ｃ含有薄片が配合されることが好ましい。
これらを均一に混合し、トレーに充填するに際してその
充填は、従来法の充填量に比べて、約１．８〜２倍量倍
量側合で比較的、強く詰めて充填する。こうすることに
より、生産能率が格段と向上する。
充填は、従来法の充填量に比べて、約１．８〜２倍量倍
量側合で比較的、強く詰めて充填する。こうすることに
より、生産能率が格段と向上する。
次にこれを非酸化性雰囲気下で１７５０〜１８００℃で
１時間以上（好ましくは４時間以上）焼成することより
、原料中に炭化珪素ウィスカーが生成する。
１時間以上（好ましくは４時間以上）焼成することより
、原料中に炭化珪素ウィスカーが生成する。
ついで、炭化珪素ウィスカーが生成した原料を前段階で
の窒化珪素ウィスカーの分離回収と同様、疎水性有機質
液体と水と塩酸との混合液中に投入して攪拌・静置後、
炭化珪素ウィスカーを水側に、炭化物残渣を疎水性有機
質液体側に、分離してのち、常套手段によりそれぞれ、
回収する。この段階で、はじめて炭化珪素ウィスカーが
回収される。
の窒化珪素ウィスカーの分離回収と同様、疎水性有機質
液体と水と塩酸との混合液中に投入して攪拌・静置後、
炭化珪素ウィスカーを水側に、炭化物残渣を疎水性有機
質液体側に、分離してのち、常套手段によりそれぞれ、
回収する。この段階で、はじめて炭化珪素ウィスカーが
回収される。
一方、回収された炭化物残渣についても、廃棄すること
なく、必要に応じて６００〜８００℃の酸化性雰囲気下
で２時間以上保持して炭素分を除去せしめてのち、粉砕
することにより、炭化珪素微粉末として回収する。
なく、必要に応じて６００〜８００℃の酸化性雰囲気下
で２時間以上保持して炭素分を除去せしめてのち、粉砕
することにより、炭化珪素微粉末として回収する。
（本発明の効果）
このようにして、本発明方法によれば、一つの出発原料
（もっとも、中間段階で副原料を加えることが）から、
中間段階で、まず、窒化珪素ウィスカーを回収し、つぎ
の段階で炭化珪素ウィスカー、を順次、回収することが
でき、さらに、必要に応じて最終残渣は、これを焼成し
て炭素分を除去することにより、炭化珪素微粉末として
回収することができるので、実質的に廃棄すべき残渣を
全く残さない、合理的でかつ省資源的方法といえる。
（もっとも、中間段階で副原料を加えることが）から、
中間段階で、まず、窒化珪素ウィスカーを回収し、つぎ
の段階で炭化珪素ウィスカー、を順次、回収することが
でき、さらに、必要に応じて最終残渣は、これを焼成し
て炭素分を除去することにより、炭化珪素微粉末として
回収することができるので、実質的に廃棄すべき残渣を
全く残さない、合理的でかつ省資源的方法といえる。
また、本発明方法で得られる窒化珪素ウィスカーは勿論
のこと、炭化珪素ウィスカーの製造段階における原料の
炭化物残渣には、その中に窒化珪素粉末がかなり、混入
付着しており、これが炭化珪素ウィスカーの結晶成長を
促進する触媒的作用を−するものと考えられ、炭化珪素
ウィスカーもその結晶形状が、アスペクト比がきわめて
大きく、しかも全体として結晶が揃ったほぼ均一なもの
となり、各々、窒化珪素ならびに炭化珪素特有の優れた
物性に加えて圧縮強度や曲げ強度などの点でもきわめて
優れていることから、補強材的意義も大きく、これらの
ウィスカーを配合した複合材料の用途拡大が期待できる
。
のこと、炭化珪素ウィスカーの製造段階における原料の
炭化物残渣には、その中に窒化珪素粉末がかなり、混入
付着しており、これが炭化珪素ウィスカーの結晶成長を
促進する触媒的作用を−するものと考えられ、炭化珪素
ウィスカーもその結晶形状が、アスペクト比がきわめて
大きく、しかも全体として結晶が揃ったほぼ均一なもの
となり、各々、窒化珪素ならびに炭化珪素特有の優れた
物性に加えて圧縮強度や曲げ強度などの点でもきわめて
優れていることから、補強材的意義も大きく、これらの
ウィスカーを配合した複合材料の用途拡大が期待できる
。
さらに、本発明製造プロセス全体としてみれば、籾殼の
酸処理により不純物成分が有効に除去されているので、
従来法にように前段階の不純物成分の除去工程である段
階的昇温の温度域を一定時間、保持しながら間欠的に移
動する必要がなく、−気に高温部で焼成してわずかに残
存する不純物成分を短時間で除去することができ、処理
時間の短縮化が可能となり、したがって、プロセス全体
での処理時間が大幅に短縮でき、製造効率が向上した短
時間製造方法といえる。
酸処理により不純物成分が有効に除去されているので、
従来法にように前段階の不純物成分の除去工程である段
階的昇温の温度域を一定時間、保持しながら間欠的に移
動する必要がなく、−気に高温部で焼成してわずかに残
存する不純物成分を短時間で除去することができ、処理
時間の短縮化が可能となり、したがって、プロセス全体
での処理時間が大幅に短縮でき、製造効率が向上した短
時間製造方法といえる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
生籾殼１ ｋｇを５Ｎ−塩酸３０Ｅ中に投入し、不純物
除去を目的として１時間（通常、３０分以上〜１時間は
必要）煮沸する。ついで、水洗乾燥後非酸化性雰囲気下
、９００℃で、３時間、焼成した。これの１００ｇを窒
素ガス中で１３００〜１４５０℃で４時間、焼成を続け
た。こののち、灯油：水＝３ニアの混合液に若干量の塩
酸を添加した液中に、上記窒化物を投入し、１時間、静
かに攪拌後、静置した。しばらくすると、下側に水が、
上側に灯油が二液分離した。観察すると、水側には白色
のウィスカー状物が沈澱しており、一方、残渣は灯油側
に浮遊していた。そこで、水側分離物を常套手段で回収
してのち、温湯にて洗浄、乾燥して１５．２ｇのウィス
カーを得たが、これを電子顕微鏡とＸ線回折で調べた結
果、直径０．５ μｍ 、長さ１００ ａｍのａ Ｓ
ｓ ３ Ｎ４のウィスカーであることが確認できた。
除去を目的として１時間（通常、３０分以上〜１時間は
必要）煮沸する。ついで、水洗乾燥後非酸化性雰囲気下
、９００℃で、３時間、焼成した。これの１００ｇを窒
素ガス中で１３００〜１４５０℃で４時間、焼成を続け
た。こののち、灯油：水＝３ニアの混合液に若干量の塩
酸を添加した液中に、上記窒化物を投入し、１時間、静
かに攪拌後、静置した。しばらくすると、下側に水が、
上側に灯油が二液分離した。観察すると、水側には白色
のウィスカー状物が沈澱しており、一方、残渣は灯油側
に浮遊していた。そこで、水側分離物を常套手段で回収
してのち、温湯にて洗浄、乾燥して１５．２ｇのウィス
カーを得たが、これを電子顕微鏡とＸ線回折で調べた結
果、直径０．５ μｍ 、長さ１００ ａｍのａ Ｓ
ｓ ３ Ｎ４のウィスカーであることが確認できた。
つぎに、このときに回収した炭化物残渣は４９．１ｇで
あったが、これをｌｏｇ 、酸処理仮焼籾殼６０ｇ、さ
らに金属シリコン２ｗｔ％、窒化珪素粉末５ｗｔ％、珪
石粉４３ｗｔ％、カーボンブラック（ランプラック）５
０％１ｔ％の組成物を５、ＯＸ ２０．ＯＸ Ｏ，５ｍ
／ｍの薄片に押し出し成形したちの３０ｇとを混合した
。これを次の工程の原料として、非酸化性雰囲気下、１
８００℃で３時間焼成した。この焼成物を窒化珪素ウィ
スカーの分離回収時に用いたものと同様の混合液中に投
入し、しばらく放置して二液分離させたところ、下側に
水、上側に灯油が分離した。水側に分離されたものを浮
遊選鉱技術によって処理し、１３．５ ｇのウィスカー
を得た。このウィスカーを電子顕微鏡で観察した結果、
その形状は直径約０．２μｍ、長さ約６５μｍのもので
Ｘ線回折によって、β−３ｉＣの単結晶であると認めら
れた。
あったが、これをｌｏｇ 、酸処理仮焼籾殼６０ｇ、さ
らに金属シリコン２ｗｔ％、窒化珪素粉末５ｗｔ％、珪
石粉４３ｗｔ％、カーボンブラック（ランプラック）５
０％１ｔ％の組成物を５、ＯＸ ２０．ＯＸ Ｏ，５ｍ
／ｍの薄片に押し出し成形したちの３０ｇとを混合した
。これを次の工程の原料として、非酸化性雰囲気下、１
８００℃で３時間焼成した。この焼成物を窒化珪素ウィ
スカーの分離回収時に用いたものと同様の混合液中に投
入し、しばらく放置して二液分離させたところ、下側に
水、上側に灯油が分離した。水側に分離されたものを浮
遊選鉱技術によって処理し、１３．５ ｇのウィスカー
を得た。このウィスカーを電子顕微鏡で観察した結果、
その形状は直径約０．２μｍ、長さ約６５μｍのもので
Ｘ線回折によって、β−３ｉＣの単結晶であると認めら
れた。
さらに、灯油側に分離された炭化物残渣回収物を酸化雰
囲気で８ｏｏ℃、１時間焼成したのちに、これを粉砕し
て１４．２ｇの微粉末を得た。前記と同様、電子顕微鏡
とＸ線回折で調べた結果、β−３ｉＣ炭化珪素で構成さ
れていることを確認した。
囲気で８ｏｏ℃、１時間焼成したのちに、これを粉砕し
て１４．２ｇの微粉末を得た。前記と同様、電子顕微鏡
とＸ線回折で調べた結果、β−３ｉＣ炭化珪素で構成さ
れていることを確認した。
Claims (1)
- 酸処理した籾殼を非酸化性雰囲気で６００〜１３００℃
に仮焼したものを出発原料とし、これを雰囲気炉中にて
１３００〜１４５０℃で２時間以上、窒素ガス中に置い
て窒化珪素ウィスカーを生成させる工程と、窒化珪素ウ
ィスカーが生成した原料を疎水性有機質液体と水と塩酸
との混合液中に投入して窒化珪素ウィスカーを水側に、
炭化物残渣を疎水性有機質液体側に分離して各々を別個
に回収する工程と、前工程で回収した炭化物残渣に対し
て、副原料として酸処理した仮焼精殻を添加するか、あ
るいは金属シリコンが１〜５ｗｔ％、窒化珪素粉末が２
〜１０ｗｔ％、残部がシリカである珪素含有物と炭素と
が３０〜５０：７０〜５０の重量比で配合したものに有
機質バインダーを加えて厚さ１．５ｍｍ以下の管状、リ
ボン状、波板状などのフレークに成形したものを添加し
てのち、非酸化性雰囲気下で１７５０〜１８００℃で１
時間以上焼成して炭化物残渣中に炭化珪素ウィスカーを
生成させる工程と、炭化珪素ウィスカーが生成した原料
を疎水性有機質液体と水と塩酸との混合液中に投入して
炭化珪素ウィスカーを水側に、炭化物残渣を疎水性有機
質液体側に、分離してそれぞれ、回収することを特徴と
する窒化珪素ならびに炭化珪素の連続的製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59264814A JPS61146797A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 窒化珪素ならびに炭化珪素の連続的製造方法 |
| GB08529847A GB2168333B (en) | 1984-12-14 | 1985-12-04 | A method for continuously producing silicon nitride and silicon carbide |
| DE19853543752 DE3543752A1 (de) | 1984-12-14 | 1985-12-11 | Verfahren zum kontinuierlichen herstellen von siliciumnitrid und siliciumcarbid |
| FR858518332A FR2574775B1 (fr) | 1984-12-14 | 1985-12-11 | Procede d'obtention de nitrure de silicium et de carbure de silicium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59264814A JPS61146797A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 窒化珪素ならびに炭化珪素の連続的製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61146797A true JPS61146797A (ja) | 1986-07-04 |
| JPH0227318B2 JPH0227318B2 (ja) | 1990-06-15 |
Family
ID=17408581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59264814A Granted JPS61146797A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 窒化珪素ならびに炭化珪素の連続的製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61146797A (ja) |
| DE (1) | DE3543752A1 (ja) |
| FR (1) | FR2574775B1 (ja) |
| GB (1) | GB2168333B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63502823A (ja) * | 1986-03-14 | 1988-10-20 | コモンウェルス・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ・オーガニゼイション | セラミック製品の製法 |
| JPH0543208A (ja) * | 1991-08-16 | 1993-02-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 繊維状ケイ素化合物の連続式製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873069A (en) * | 1987-03-09 | 1989-10-10 | American Matrix, Inc. | Method for the preparation of silicon carbide whiskers |
| DE3906986C1 (ja) * | 1989-03-04 | 1990-07-19 | Linn High Therm Gmbh, 8459 Hirschbach, De | |
| JP2002321156A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-11-05 | Minebea Co Ltd | 研磨洗浄方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3754076A (en) * | 1970-10-30 | 1973-08-21 | Univ Utah | Production of silicon carbide from rice hulls |
| US3855395A (en) * | 1972-09-06 | 1974-12-17 | Univ Utah | Production of silicon nitride from rice hulls |
| JPS53133600A (en) * | 1977-04-28 | 1978-11-21 | Onoda Cement Co Ltd | Production of silicon nitride |
| US4248844A (en) * | 1980-01-28 | 1981-02-03 | Great Lakes Carbon Corporation | Production of SiC from rice hulls and silica |
| US4284612A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-18 | Great Lakes Carbon Corporation | Preparation of SiC whiskers |
| US4283375A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-11 | Great Lakes Carbon Corporation | Production of SiC whiskers |
| WO1983002108A1 (en) * | 1981-12-16 | 1983-06-23 | Atlantic Richfield Co | Continuous silicon carbide whisker production |
| JPS6052120B2 (ja) * | 1982-06-04 | 1985-11-18 | タテホ化学工業株式会社 | 炭化珪素の製造方法 |
| JPS5935009A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 窒化珪素の製造方法 |
| JPS59128300A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-24 | Tateho Kagaku Kogyo Kk | 窒化珪素ウイスカ−を回収後、炭化珪素ウイスカ−を製造する方法 |
| US4613490A (en) * | 1984-05-08 | 1986-09-23 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for preparing silicon nitride, silicon carbide or fine powdery mixture thereof |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP59264814A patent/JPS61146797A/ja active Granted
-
1985
- 1985-12-04 GB GB08529847A patent/GB2168333B/en not_active Expired
- 1985-12-11 FR FR858518332A patent/FR2574775B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-11 DE DE19853543752 patent/DE3543752A1/de active Granted
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|---|---|---|---|---|
| JPS63502823A (ja) * | 1986-03-14 | 1988-10-20 | コモンウェルス・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ・オーガニゼイション | セラミック製品の製法 |
| JPH0543208A (ja) * | 1991-08-16 | 1993-02-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 繊維状ケイ素化合物の連続式製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8529847D0 (en) | 1986-01-15 |
| JPH0227318B2 (ja) | 1990-06-15 |
| GB2168333A (en) | 1986-06-18 |
| DE3543752C2 (ja) | 1989-01-26 |
| DE3543752A1 (de) | 1986-07-10 |
| FR2574775B1 (fr) | 1990-10-12 |
| GB2168333B (en) | 1988-12-07 |
| FR2574775A1 (fr) | 1986-06-20 |
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