JPS6358792B2 - - Google Patents
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- JPS6358792B2 JPS6358792B2 JP56125957A JP12595781A JPS6358792B2 JP S6358792 B2 JPS6358792 B2 JP S6358792B2 JP 56125957 A JP56125957 A JP 56125957A JP 12595781 A JP12595781 A JP 12595781A JP S6358792 B2 JPS6358792 B2 JP S6358792B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は耐熱性及び耐酸化性成形体に関するも
のである。 ［従来の技術］ 窒化ケイ素は耐熱性及び耐酸化性にきわめてす
ぐれているので、これを成形して耐熱性及び耐酸
化性にすぐれたセラミツクスとしてガスタービン
翼、エンジン部品、耐熱冶具材等に用いられる。 しかし、従来の窒化ケイ素はケイ素粉末を窒素
又はアンモニア中で1200〜1300℃に加熱するか、
又はケイ素含有の無機物若しくは有機物のモノマ
ーを用いて窒素又はアンモニア中で加熱する方法
で得られている。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の方法によつて得られる窒化ケイ
素は粉状としてのみ得られるので、これを用いて
成形するには結合材、例えば酸化マグネシウム等
の酸化物を添加しなければならぬので、得られる
成形体は耐熱性と機械強度等の諸特性が劣化する
欠点があつた。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、このような欠点のない窒化ケイ
素系成形体を提供するよう研究した結果、重合性
を有する基を有するオルガノハロゲン化シランと
ビニル基またはビニリデン基を有する化合物とア
ンモニアとを有機溶媒中で反応させることによ
り、樹脂化合物を合成し、これで所望の形状体を
製作し、ついでこれをアンモニア又は窒素ガス雰
囲気で加熱すれば、所望の形状の窒化ケイ素が得
られること、また前記樹脂を炭素材料、炭素繊維
強化炭素材料、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミ
ナ等のセラミツクス材料、セラミツクス繊維強化
材料等に混合するかあるいは含浸させてこれをア
ンモニア又は窒素ガス雰囲気中で加熱すれば、こ
れら材料中に窒化ケイ素が含有されてこれら材料
の耐熱性及び耐酸化性が向上するとの知見を得て
本発明を完成するにいたつた。 本発明における重合性を有する基を有するオル
ガノハロゲン化シランは下記一般式で示される一
種以上の化合物である。
のである。 ［従来の技術］ 窒化ケイ素は耐熱性及び耐酸化性にきわめてす
ぐれているので、これを成形して耐熱性及び耐酸
化性にすぐれたセラミツクスとしてガスタービン
翼、エンジン部品、耐熱冶具材等に用いられる。 しかし、従来の窒化ケイ素はケイ素粉末を窒素
又はアンモニア中で1200〜1300℃に加熱するか、
又はケイ素含有の無機物若しくは有機物のモノマ
ーを用いて窒素又はアンモニア中で加熱する方法
で得られている。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の方法によつて得られる窒化ケイ
素は粉状としてのみ得られるので、これを用いて
成形するには結合材、例えば酸化マグネシウム等
の酸化物を添加しなければならぬので、得られる
成形体は耐熱性と機械強度等の諸特性が劣化する
欠点があつた。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、このような欠点のない窒化ケイ
素系成形体を提供するよう研究した結果、重合性
を有する基を有するオルガノハロゲン化シランと
ビニル基またはビニリデン基を有する化合物とア
ンモニアとを有機溶媒中で反応させることによ
り、樹脂化合物を合成し、これで所望の形状体を
製作し、ついでこれをアンモニア又は窒素ガス雰
囲気で加熱すれば、所望の形状の窒化ケイ素が得
られること、また前記樹脂を炭素材料、炭素繊維
強化炭素材料、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミ
ナ等のセラミツクス材料、セラミツクス繊維強化
材料等に混合するかあるいは含浸させてこれをア
ンモニア又は窒素ガス雰囲気中で加熱すれば、こ
れら材料中に窒化ケイ素が含有されてこれら材料
の耐熱性及び耐酸化性が向上するとの知見を得て
本発明を完成するにいたつた。 本発明における重合性を有する基を有するオル
ガノハロゲン化シランは下記一般式で示される一
種以上の化合物である。
【式】R1―
Si―（Ｘ）3，
【式】
たゞしR1：ビニル基などの重合性を有する基
R2：アルキル基、アリル基、水素、
Ｘ：ハロゲンである。
オルガノハロゲン化シランと反応させるビニル
基またはビニリデン基を有する化合物は、スチレ
ン、ジビニルベンゼン、塩化ビニル、塩化ビニリ
デン、アクリロニトリル、醋酸ビニルエステル
類、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸―２―エチルヘキシル等が有効である。 有機溶媒にはメチルアルコール、エチルアルコ
ール、プロピルアルコール等の脂肪族アルコー
ル、グリコール、グリセリン等の多価アルコー
ル、キシレン、ｎ―ヘキサン当の有機溶媒が好ま
しい。 これらはアンモニアガス又はカルバミン酸アン
モンなどのアンモニア発生化合物の存在下で反応
し、樹脂状化合物が生成する。 その際の温度は、室温〜90℃、特に30〜80℃が
好ましい。 前記反応により得られた樹脂状化合物の成形体
又はそれを混合あるいは含浸させた成形体はアン
モニア又は窒素ガス雰囲気で1300〜1600℃まで焼
成する。 これにより、樹脂状化合物は窒化ケイ素に転化
する。 樹脂状化合物の成形に際しては、これをその融
点以上に加熱して液状又は半溶融状とし、ついで
これをフイルム、シート、プレート、繊維又は所
望の形状に慣用の方法で成形する。 また、樹脂状化合物の含浸は同様に液状又は半
溶融状として常法により行う。 ［効果］ 本発明の方法によつて得られた窒化ケイ素系成
形体は従来品のように結合材を使用することなし
に成形されるので、きわめて純度が高く、かつ機
械強度が大であるほか耐熱性及び耐酸化性が大で
ある。 また、本発明によれば、従来得られなかつた窒
化ケイ素を含浸した炭素材料及び炭素繊維が得ら
れる。 ［実施例］ つぎに本発明の実施態様を実施例について説明
するが、本発明はこれらによつて限定されるもの
ではない。 実施例 １ 重合性基を有するオルガノハロゲン化シランと
してビニルメチルジクロロシラン100ｇとグリセ
リン200ｇ、１重量％過酸化ベンゾイルを含むジ
ビニルベンゼン５ｇとの混合物に30℃でカルバミ
ン酸アンモン10ｇを少量ずつ添加した。 反応混合物を65℃で４時間加熱し、反応を完結
させた。 反応するにつれ、カルバミン酸アンモンが熱分
解してアンモニアが発生し、これに伴い白色樹脂
状物が生成した。 この白色樹脂状物を余剰のグリセリンと副生成
物の塩化アンモンとから分離し、得られた白色樹
脂状物を90℃に加熱し、粘稠な液体とし、これで
フイルムを成形した。 そのフイルムを磁製ボートに入れ、さらに円筒
形電気炉でアンモニア雰囲気で50℃／hrで1000℃
に達するまで加熱し、さらに窒素ガス中で1500℃
に10分間加熱したところ黄緑色を呈した黒色のフ
イルムを得た。 このフイルムをＸ線によつて分析したところ主
成分がα型窒化ケイ素を主体とし、その他に微量
のβ型炭化ケイ素を含有していることが認められ
た。 さらにこのフイルムを10℃／hrで空気流通下で
700℃に熱処理したが重量減は0.2重量％であつ
た。 またこのフイルムの引張強度は10Kg／cm2であつ
た。 実施例 ２ ビニルメチルジクロロシラン100ｇと１％の過
酸化ベンゾイルを含むアクリル酸メチル20ｇの混
合物をキシレン中でカルバミン酸アンモン15ｇと
反応させた。 65℃で４時間反応後、キシレンを除いて白色の
樹脂を得た。 この樹脂中に炭化ケイ素繊維の３mmチヨツプを
重量比35％添加し混捏して30mm×50mm×５mm板状
成形品を成型した。 これを３℃／HrでNH3ガス中で1000℃まで焼
成し、さらにN2ガス中で1500℃に熱処理した。 その時の曲げ強度は460Kg／cm2であつた。 また本品を空気流量下で700℃に１時間熱処理
したが、その重量減少は全く無視し得るものであ
つた。
基またはビニリデン基を有する化合物は、スチレ
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デン、アクリロニトリル、醋酸ビニルエステル
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エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸―２―エチルヘキシル等が有効である。 有機溶媒にはメチルアルコール、エチルアルコ
ール、プロピルアルコール等の脂肪族アルコー
ル、グリコール、グリセリン等の多価アルコー
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しい。 これらはアンモニアガス又はカルバミン酸アン
モンなどのアンモニア発生化合物の存在下で反応
し、樹脂状化合物が生成する。 その際の温度は、室温〜90℃、特に30〜80℃が
好ましい。 前記反応により得られた樹脂状化合物の成形体
又はそれを混合あるいは含浸させた成形体はアン
モニア又は窒素ガス雰囲気で1300〜1600℃まで焼
成する。 これにより、樹脂状化合物は窒化ケイ素に転化
する。 樹脂状化合物の成形に際しては、これをその融
点以上に加熱して液状又は半溶融状とし、ついで
これをフイルム、シート、プレート、繊維又は所
望の形状に慣用の方法で成形する。 また、樹脂状化合物の含浸は同様に液状又は半
溶融状として常法により行う。 ［効果］ 本発明の方法によつて得られた窒化ケイ素系成
形体は従来品のように結合材を使用することなし
に成形されるので、きわめて純度が高く、かつ機
械強度が大であるほか耐熱性及び耐酸化性が大で
ある。 また、本発明によれば、従来得られなかつた窒
化ケイ素を含浸した炭素材料及び炭素繊維が得ら
れる。 ［実施例］ つぎに本発明の実施態様を実施例について説明
するが、本発明はこれらによつて限定されるもの
ではない。 実施例 １ 重合性基を有するオルガノハロゲン化シランと
してビニルメチルジクロロシラン100ｇとグリセ
リン200ｇ、１重量％過酸化ベンゾイルを含むジ
ビニルベンゼン５ｇとの混合物に30℃でカルバミ
ン酸アンモン10ｇを少量ずつ添加した。 反応混合物を65℃で４時間加熱し、反応を完結
させた。 反応するにつれ、カルバミン酸アンモンが熱分
解してアンモニアが発生し、これに伴い白色樹脂
状物が生成した。 この白色樹脂状物を余剰のグリセリンと副生成
物の塩化アンモンとから分離し、得られた白色樹
脂状物を90℃に加熱し、粘稠な液体とし、これで
フイルムを成形した。 そのフイルムを磁製ボートに入れ、さらに円筒
形電気炉でアンモニア雰囲気で50℃／hrで1000℃
に達するまで加熱し、さらに窒素ガス中で1500℃
に10分間加熱したところ黄緑色を呈した黒色のフ
イルムを得た。 このフイルムをＸ線によつて分析したところ主
成分がα型窒化ケイ素を主体とし、その他に微量
のβ型炭化ケイ素を含有していることが認められ
た。 さらにこのフイルムを10℃／hrで空気流通下で
700℃に熱処理したが重量減は0.2重量％であつ
た。 またこのフイルムの引張強度は10Kg／cm2であつ
た。 実施例 ２ ビニルメチルジクロロシラン100ｇと１％の過
酸化ベンゾイルを含むアクリル酸メチル20ｇの混
合物をキシレン中でカルバミン酸アンモン15ｇと
反応させた。 65℃で４時間反応後、キシレンを除いて白色の
樹脂を得た。 この樹脂中に炭化ケイ素繊維の３mmチヨツプを
重量比35％添加し混捏して30mm×50mm×５mm板状
成形品を成型した。 これを３℃／HrでNH3ガス中で1000℃まで焼
成し、さらにN2ガス中で1500℃に熱処理した。 その時の曲げ強度は460Kg／cm2であつた。 また本品を空気流量下で700℃に１時間熱処理
したが、その重量減少は全く無視し得るものであ
つた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重合性を有する基を有するオルガノハロゲン
化シランとビニル基またはビニリデン基を有する
化合物とアンモニアを反応させてできた樹脂状化
合物を成形し、この成形体をアンモニアまたは窒
素ガス雰囲気で加熱し、樹脂状化合物を窒化ケイ
素に転化することを特徴とする窒化ケイ素系成形
体の製造方法。 ２ 重合性を有する基を有するオルガノハロゲン
化シランとビニル基またはビニリデン基を有する
化合物とアンモニアを反応させてできた樹脂状化
合物を炭素繊維、黒鉛材料、炭素繊維強化炭素複
合材料、金属酸化物、窒化ケイ素及び炭化ケイ素
のいずれかと混合、またはいずれかに含浸させて
成形し、この成形体をアンモニアまたは窒素ガス
雰囲気で加熱し、樹脂状化合物を窒化ケイ素に転
化することを特徴とする窒化ケイ素系成形体の製
造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125957A JPS5832071A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 窒化ケイ素系成形体の製造方法 |
| GB08215342A GB2100711A (en) | 1981-06-01 | 1982-05-26 | Process for the production of silicon nitride type molded bodies |
| CA000404155A CA1182281A (en) | 1981-06-01 | 1982-05-31 | Process for the production of silicon nitride type molded bodies and the molded bodies produced |
| NL8202219A NL8202219A (nl) | 1981-06-01 | 1982-06-01 | Werkwijze voor het vervaardigen van gevormde voortbrengselen van siliciumnitride en aldus gevormde voortbrengselen. |
| DE19823220559 DE3220559A1 (de) | 1981-06-01 | 1982-06-01 | Formkoerper vom siliciumnitrid-typ und verfahren zu ihrer herstellung |
| FR8209503A FR2506755B1 (fr) | 1981-06-01 | 1982-06-01 | Procede de fabrication de pieces moulees a base de nitrure de silicium, et pieces moulees ainsi fabriquees |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125957A JPS5832071A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 窒化ケイ素系成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832071A JPS5832071A (ja) | 1983-02-24 |
| JPS6358792B2 true JPS6358792B2 (ja) | 1988-11-16 |
Family
ID=14923150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56125957A Granted JPS5832071A (ja) | 1981-06-01 | 1981-08-13 | 窒化ケイ素系成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832071A (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPH066513B2 (ja) * | 1984-07-20 | 1994-01-26 | 株式会社ブリヂストン | 窒化物系セラミツクスの製造方法 |
| JPH01103976A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-21 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セラミック被覆黒鉛材料の製造法 |
| JP2717860B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1998-02-25 | ダイハツ工業株式会社 | 車体サイドメンバの連結部構造 |
| FR2652081A1 (fr) * | 1989-09-21 | 1991-03-22 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de preparation d'un composite si3n4-sic. |
| US5149132A (en) * | 1991-02-04 | 1992-09-22 | A. O. Smith Corporation | Split rear truck frame |
| JP2704332B2 (ja) * | 1991-10-11 | 1998-01-26 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 炭素繊維強化窒化珪素質ナノ複合材及びその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4969717A (ja) * | 1972-09-05 | 1974-07-05 | ||
| JPS52115810A (en) * | 1976-03-26 | 1977-09-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Manufacture of fiber reinforced ceramics |
| JPS52136900A (en) * | 1976-05-11 | 1977-11-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Production of silicon nitride moldings |
-
1981
- 1981-08-13 JP JP56125957A patent/JPS5832071A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4969717A (ja) * | 1972-09-05 | 1974-07-05 | ||
| JPS52115810A (en) * | 1976-03-26 | 1977-09-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Manufacture of fiber reinforced ceramics |
| JPS52136900A (en) * | 1976-05-11 | 1977-11-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Production of silicon nitride moldings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5832071A (ja) | 1983-02-24 |
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