WO1981001699A1 - Procede de production de carbure de silicium du type (beta) - Google Patents
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- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Definitions
- the present invention relates to a carbonaceous powder having the following particle size,
- the present invention relates to a method for producing ⁇ -type silicon carbide at a temperature of / 6 S0'C or lower by further reacting with carbon.
- ⁇ -type silicon carbide has its chemical and physical properties.
- Binders Materials ⁇ Binders, deoxidizers for metallurgy, abrasives for polishing, high temperature
- silicon carbide is produced by a gas phase reaction using a unique apparatus. Suitable raw materials for the gas phase reaction are relatively expensive, but are also hydrolyzed in air. Since it is easily produced, and the yield of ⁇ -type silicon carbide by the gas phase reaction is generally low, there is a disadvantage in the production method in that the product must be expensive.
- the average particle diameter of this method is from 3 to ⁇ im because of its relatively large particle diameter.
- the reaction rate is extremely slow in the following because of the use of the raw material of the resilient force, and an extremely high temperature above the melting point of the resilient force (about / 7/0) is required for economical production.
- an operation method that intentionally leaves unreacted silicon and carbon in the reaction product to prevent sticking of the mixture material due to silicon monoxide generated during the reaction. Must be taken, and additional operations are required to reduce the yield of ⁇ -type silicon carbide and later to remove them. I need it.
- the present invention uses the following force of the particle size, and by using / 0 to be less than 0, most of them at relatively low temperature.
- the aim is to produce type silicon carbide with high efficiency.
- Shi Li force (Si0 2) and carbon (G) whether we reactions silicon carbide (SiG) is Ru is generated is generally (1) formula, type silicon carbide Ru is produced in a temperature range of the present invention .
- Si0 2 + 30 -SiC + 200 (1)
- the main reaction in equation (1) is based on the reaction shown in equation (2).
- silicon monoxide (SiO) produced from the reaction with, reacts with the surrounding carbon to produce /? Type silicon carbide. .
- generation of ⁇ -type silicon carbide by using formulas ( 2 ) and) as the main reactions has been confirmed by the present inventors' tests.
- silicon monoxide To produce ⁇ -type silicon carbide, silicon monoxide must be obtained from the reaction system.
- the present invention provides a coal having a particle size of oim or less.
- Material powder and fine powder of Ofi or less are used as raw materials.
- a method for preparing ultrafine ⁇ -type silicon carbide is provided.
- the raw material powder of the present invention has a particle size of / 0 "m or less.
- the particle size of the silica is unreacted due to its use.
- the most preferred carbon raw material is a carbon black, which has a high reaction rate and is operationally advantageous.
- the reaction than intends follow the MiKakeue (1), subjecting the raw material of carbon and sheet re forces described above, the mixture was uniformly mixed in earthenware pots by ing and J in CZSi0 2 molar ratio in the reaction Is good. If the mole ratio deviates significantly from J, unreacted residues are included, and the grade of silicon carbide is deteriorated, which is not preferable.
- An industrial advantage is that, according to the invention, it is possible to operate at temperatures below / / crc.
- the reaction of the above mixture raw material generates carbon monoxide gas.Therefore, it is difficult to remove the mixture outside the system while keeping the inside of the equipment in a reduced E state. It is convenient for easily proceeding. Therefore, it is advantageous to carry out the reaction while evacuating the vacuum, and by adopting this method, the reaction temperature can be lowered to 00.
- the preferred temperature range is 00 ⁇ / O'C in vacuum evacuation, / 0 ⁇ in inert atmosphere. ⁇ / 0 ° C, 0 ° C, and fine ⁇ -type silicon carbide with uniform grain size can be obtained with high quality. Operating at temperatures higher than / 6S0 ° C is not advantageous because the objectives of the present invention can be achieved up to a temperature of I "0.C.
- the particles of the silicon carbide type are provided. According to the study of the present inventors, the particles of the silicon carbide type are provided.
- the practice of the present invention is to adopt a method in which silicon monoxide produced in the reaction stage of the mixture is not dissipated as much as possible from the substances involved in the reaction. It is an indispensable requirement. In order to prevent escape, it is necessary to collect gaseous silicon monoxide that has not reacted with carbon in the reactant in a temperature range where silicon monoxide condenses. is there . This is achieved by intermittently heating the mixture. In other words, the temperature distribution in the reaction tube consists of a hot part, a high temperature part, and a low temperature part.
- the direction of movement of silicon monoxide can be adjusted by the direction of vacuum evacuation and the direction of airflow in the atmosphere.
- it is effective to guide the reaction product in the direction of removal.
- a specific example is shown by the method using the screw conveyor shown in FIG.
- the inside of the device is evacuated and the outside of the mixture is fed into the reaction tube J, which is heated by the heating element 2 on the outside, from the raw material supply port to the screw conveyor. It is supplied more continuously.
- the gaseous silicon monoxide generated by the reaction of the raw material moves from the hot zone to the hot zone, where it reacts with the residual carbon to form ⁇ -type silicon carbide.
- the unreacted silicon monoxide moves in the direction of the vacuum exhaust, condenses in the hot zone located thereabove, is collected in the reaction product, and is recovered from the product recovery port. .
- the mixture is stirred and mixed by a conveyor, and operations such as pulverization are performed.
- the generated silicon carbide is separated from the surface of the carbon particles, and the carbon particles are separated.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for performing the method of the present invention.
- the evacuation direction was the direction in which the reaction products were removed.
- the mixture When flowing argon gas, the mixture was allowed to flow from the inlet ⁇ to the outlet side. Regardless of whether the reaction tube was vertical or horizontal, no significant difference was found in the composition of the reaction product.
- the test results are shown in Table ⁇ 2.
- the yield of ⁇ -SiC is J or less, which indicates that the yield of ⁇ -SiC is lower than that of the present invention.
- the reaction product is produced when the raw material mixture is reacted in a powdered state, and when the mixture is reacted as a molded product having a size of 2 to dew by adding about% of a phenol resin. No significant difference was found in the composition of the product. However, the molded body was able to prevent the powder from scattering, and was easy to handle in all steps.
- the silica component is indicated as SiOx because it contains silicon monoxide.
- Example 1 The reaction product obtained in Example 1 was remixed with a ball mill, pulverized, and then passed through the reaction tube again under the same heating conditions. The number of times these operations were repeated and the composition of the recovered reaction product are shown in Table 2 in comparison with the results of Example 1.
- the quality of ⁇ -type silicon carbide is significantly improved. Thus, the effect of the method of the present invention is remarkably exhibited.
- composition of reaction product (% by weight)
- composition of reaction product (% by weight)
- the mixture was sent through a small hole.
- a rotor with the same face is attached to the mixture inlet side of the disc, and the same port is used to roll the reactant after passing through the small hole. It is loaded in close contact with the disc.
- the mixture is transported through the reaction tube by the screw conveyor, but the mixing and pulverization operations are added by this equipment.
- the position of the reaction product type silicon carbide was remarkably improved.
- Table J summarizes the test results obtained by using this device and operating under the same conditions as ⁇ / in Table /. These results are not substantially different from the results of Example 2.
- the obtained ⁇ -type silicon carbide has a reaction temperature around 0-0 brub ⁇ O. OS- ⁇ , at around / 600'C.
- the raw material having the particle size described in Example 1 was used as a molding aid, and 2 to 2% of a liquid phenol resin was added, and the mixture was formed into aggregates having a size of from 2 to dragon. . Even when pitch was used as a molding aid, there was almost no difference in the test results, but in any case, the carbonization rate of these molding aids was measured in advance, and G / S i0. It was made to be J in molar ratio.
- the silicon carbide produced by the method of the present invention is used as a filler for refractories, a binder, a deoxidizer for metallurgy, an abrasive for polishing, and an abrasive for high temperatures.
- the demand for pigments and raw materials for sintering is wide.
Landscapes
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Description
明 細
^ 型 炭 化 珪 素 の 製 造 方 法
技 術 分 本発明は 、 以下 の粒径の炭素質粉末 と /
s 以下の粒径の シ リ カ 粉末を用 い、 炭素 と シ リ カ の 混合
物 （ 以下単-に 「混合物」 と い う 。 ） の反応で発生 し た
一酸化珪素の反応系外への逸散を 防止 し、 こ れを捕集
した上で さ ら に炭素 と 反応さ せ る こ と に よ り 、 / 6 S 0 'C 以下の温度で ^型炭化珪素 を製造す る 方法に 関す る も
のであ る 。
技 近年、 ^ 型炭化珪素は、 そ の化学的、 物理的特性が
型炭化珪素 よ り 優れ ている こ と か ら 、 耐火物の -充填
材ゃ結合材、 冶金用 の脱酸材、 琢摩用 の研摩材、 高温
用の顔料及び焼結用 の原料 と し て 、 そ の需要は著 し く
增カ B し つつ あ る。
最近、
号公報 「焼結用炭化 ケ ィ 素粉末お よ びそ の製法」 に 開
G:,:?I ' ノ、 0
Α"Π。ッ
示さ れてい る。 こ の製造法では、 独特な装置 を施し た 気相反応に よ っ て 型炭化珪素を製造す る の であ る 力 気相反応に適する 原料は比較的高価で し か も 空気中で 加水分解さ れ易 く 、 さ ら に気相反応に よ る ^ 型炭化珪 素の収率 は一般に低い の で 、 製品は高価 と な ら ざる を 得ない点において製法上の不利益があ る 。
ま た、 ^ 型炭化珪素を安価に且つ多量に製造する 方 法 と し て 、 混合物を 連続的に反応さ せる 製造法が特開 昭 ·2 - / ·2 9 7 号公報 「 ^型炭化珪素の連続製造方 ¾J に開示さ れ ている 。 該公報中に 明示さ れ.てい る よ う に、 こ の製造法では平均粒径が 3〜 ίθ im と い う 比較的大き な粒径 か ら成る シ リ 力 原料を用い る た め 、 以下 では反応速度が極め て遅 く 、 '経済的な製造に は シ リ 力 の融点 （ 約 / 7 / 0で ) 以上の極め て高い温度が必要であ り 、 さ ら に反応に伴っ て発生する 一酸化珪素に よ る 混 合物原料 の粘着を 防止す る た め反応生成物中に未反応 の シ リ 力 と 炭素を故意 に残留させる 操業法を 採 ら ねば な ら ず、 ^ 型炭化珪素 の収率 を 低下させ 、 後に こ れ ら を除去す る た め に余分な 操作を 要す る 。
本発明は上述の欠点を取 り 除 く た めに 、 以下 の粒径 の シ リ 力 を用 レ、 る こ と に よ っ て / 0で 以下とレ、 う 比較的 低い温度で、 大部分の反応を完結さ せ得 る よ う に し 、 且つ反応に伴って生成する ー漦化珪素の反応
系外へ の逸散 （ こ れ は原理的に一応は避け ら れなレ、。） を究極的に 防ぎ、 それ を 未反応の炭素 と 熱間で再接触 さ せる こ と に よっ て十分高い効率で 型炭化珪素 を 生 産す る こ と を 目 的 と し てレ、 る 。 発 明 の 不 本発明の方法の特徵 と そ の効果を 以下の詳細な説明 で更に明確に す る。
シ リ 力 （Si02) と 炭素 （ G) と か ら 炭化珪素 （SiG) が 生成さ れ る 反応は一般 に（1)式で 示さ 、 本発明の温度 範囲では 型炭化珪素が生成 さ れ る 。
Si02 + 30 = - SiC + 200 (1) し か し な が ら 、 （1)式の 主体を成す反応 は 、 （2)式で示 さ れる 反応に よ っ て ま ず シ リ 力 と 炭素 と の反応か ら 生 成さ れる 一酸化珪素 （ SiO ) が、 （3)式で示さ れる よ う に、 周囲 の炭素 と 反応し て /? 型炭化珪素 を生 じ る と い う も のであ る 。 実際上、 （2)及 び ）式を 主反応 と し て ^ 型炭 化珪素が生成さ れる こ と は本発明者 ら の試験で も 確認 さ れてレヽる。
Si〇2 + C = SiO + CO (2) SiO + 2C= 一 SiG + CO (3)
また 、 （4) と （5)式に示さ れ る よ う な副次的な 反応に よ つ て も 一部 の /?型炭化珪素が生成さ れ る が、 いずれ の反 応も 一酸化珪素が生成反応の主体 と なっ て いる こ と に 変 り は な い。
£SiO = S i02 + Si ' (4)
S i + C = ^ - S iC (5)
(2) と （3)式 の反応は一酸化炭素 （ GO ) を 発生す る の で、 脱 ガス を 促す こ と に よ っ て反応は進み易いが、 同時に 生成さ れ る 一酸化珪素も 蒸気 £の 高い物質で 、 主 に気 体状と なっ て逸散し易いが こ れは珪素源 と し て有用で あ る か ら 逸散を 防止す る こ と に よ っ て（3)〜（5)式の反応 に よ り 型炭化珪素 と し て 固定さ せる 必要が あ る σ し か し従来 の方法では 、 一酸化'珪素は 必ず し も こ れ ら の 反応を完锆す る まで反応物 中に留 ら ず、 そ の結杲、 シ リ 力 の う ち 約；^量は逸散 し て し ま い反応生成物中 に か な り の量 の未反応炭素を残留させ る 原因 と な っ てい b 特開昭 《2 - / 2 4 ? 7 号公報 「 ^型炭化珪素 の連続製造 方法」 に明示さ れてい る よ う に、 炭素を過剰に加え て 逸散す る 一酸化珪素を 型炭化珪素 と し て 固定す る 方 法も 行わ れてい る が、 こ の方法では 反応生成物は一層 過剰量の炭素を含む こ と に な る ので、 反応生成物中 の 炭化珪素含量は結局低下せ ざる を得な か っ た。
(3)及 び（5)式に よ る 型炭化珪素の 生成反応は 、 炭素
Ί
' く
i 粒子の表面を覆 う よ う に し て生成 し た ^ 型炭化珪素が その後の 炭素粒子 と 一酸化珪素あ る いは珪素 と の 接触
を妨げる 結果 と な り 、 こ れ も 一酸化珪素を ^ 型炭化珪
素 と し て十分 に 固定で き な い原因 と な る の で 、 効率 よ
s く ^型炭化珪素 を製造する に は反応系か ら一'酸化珪素
を逸散さ せ ず、 一酸化珪素 と 炭素 と の直接的な 接触を
高め る 手段を 施す必要があ る O
上述の 事情に鑑み、 本発明は o i m 以下の粒径の炭
素質粉末 と Ofi 以下の細かぃ シ リ 力 粉末 を 原料 と し
" て用い る こ と に よ っ て / り' C 以下の 温度 にお いて 型
炭化珪素 の製造を可能 に し 、 混合物原料を 連続的に反
応室へ供給す る 方法を採用 し て一酸化珪素を反応混合
物中に J¾集 し て逸散を 防ぎ-、 さ ら に攪拌、 混合、 粉砕
す る こ と に よ っ て捕集 し た一酸化珪素 と 炭素 と の反応
" を継続さ せ る こ と に よ り 反応効率 の 向上 を効果的に図
つた製造方法であ り 、 従来法 と 比べ極め て低い温度で
超微粉の ^ 型炭化珪素を 調製す る 方法を提供する も の
し め o 力 る 発明 を 以下に更に詳細に説明する 。
2。 本発明 の原料で あ る シ リ 力粉末は / 0" m 以下の粒径
であ る.こ と が肝要で、 こ れ' よ り 粗レ、 と シ リ カ が残留 し
易 く し 、 操業上好ま し く な い。 好ま し く は θβ ΐΆ以下の
粒径の シ リ カ で、 こ れ を用い る こ と に よ っ て未反応残
... ' , c"-
\; :ι Ο 、、、
、 つ'
i 分の非常に少な い 型炭化珪素を簡単に得る こ と がで き る 。 炭素原料 と し て黒铅粉末を用い る 場合、 黒鉛結 晶構造 の非常に大き な異方性の ため に 、 黒鉛粒子は ^ 型炭化珪素の生成に伴 う 大き な異方的体積増加に よ つ
5 て細粒化 さ れる 効果が反応中生 じ る の で 、 り i m 以下
の粒径 の粉末であ れば本発明の反応進行上不都合は な い。 し か し な が ら 、 黒 ^結晶構造が十分に発達 して い なレ、 コ ― ク ス粒子では こ の よ う な効果は顕著に起 ら な い の で 、 ·2σ ί ΐη 以下の粒径 の細かい粉末でな ければなら ない。 炭素原料 と し て 最 も 好ま し い のは 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク で、 反応速度が大き く 、 操業上有利で あ る 。
反応は 見掛上（1)式に従 う の で 、 上記 し た 炭素 と シ リ 力 の原料 を、 CZSi02 モ ル比で J と な る よ う に均一に 混合 し た 混合物を反応に供する のが よ い。 モ ル比が J か ら大き く ずれ る と 未反応残分が含ま れ て来、 型炭 化珪素の 品位が低下する の で好ま し く ない。
工業的に有利な点は 、 本発明に よ れ ば / έ crc 以下の 温度で操業でき る こ と であ る 。 前述 し た よ う に上記混 合物原料 の反応は一酸化炭素 ガ ス を発生す る の で 、 装 置内を減 E状態 に保って こ れ を系外に 除去す る こ と は、 反応を容易に進め る 上で都合が よ い。 従っ て 、 真空排 気し な が ら反応さ せ る こ と が有利で、 こ の 方法を採る こ と に よ っ て 00 ま で反応温度 を 低下 さ せ る こ と が
— Ο Π ¾ ΛΤι
でき る 。 ! 200。Cよ り 泜温では反応速度が遅過ぎて 目 的 と す る 型炭化珪素を経済的に製造で き な い。 ァ ル ゴ ン 、 ヘ リ ウ ム あ る いは窒素 ガ ス の よ う な不活性雰囲気 内では ！屮 50 〜 I "0。C 間で十分な反応速度が得 ら れ る が、 /^JrCTC よ り 低温では 反応速度が著 し く 低下する 。
好ま しい温度範囲 は 真空排気内で 00 〜 / り O'C 、不活 性雰囲気内で / 0ί？ 〜 /0り 0°C に あ り 、 粒径 の揃っ た 微 細な ^型炭化珪素が高品位で得 ら れ る。 I "0。C の温度 までに本発明の 目 的を 遂げ る こ と がで き る ので、 / 6S0°C よ り 高温で操業す る こ と は有利で ない。 ま た 、 生 じ た
型炭化珪素 の粒子は 、 本発明者 ら の研究 に よれ ば
/ 0°C よ り 高温では 、 表面拡散係数が急に増大す る た め に著 し く 粗大化 し て来る の で 、 反応温度を 不必要に 高め る こ と は こ の点力 ら も 好ま し く な い。
前に述べた よ う に 、 混合物の反応段階で 生成する 一 酸化珪素 を 、 反応に係っ て いる 物質中か ら 出来る 限 り 逸散さ せ ない方法を採る こ と が本発明の実施に あ た り 必要不可決な要件であ る 。 逸散を 防止す る に は炭素 と の反応がお こ ら な か っ た気体状の一酸化珪素 を一酸化 珪素が凝縮す る 温度領域で反応物中に捕集す る事が必 要であ る 。 こ の こ と は 混合物 を違続的 に加熱反応さ せ る こ と に よ り 達成さ れ る 。 即 ち 、 反応管 中 の温度分布 が、 泜温部、 高温部、 低温部か ら な り、 最高温度が本
' c .:?i
、/ V.'lrO
？ λ·ΑΤ\0'
発明の温度範囲内 と な る よ う に加熱さ れ た反応管中へ 混合物を 充填状態で連続的又 は断続的 に供給 し 、 反応 生成物を 連続的又は断続的に取 出す こ と に よ っ て発生 した一酸化珪素は ほ と ん どが捕集で き る 。 混合物の 反 応段階で生成す る一酸化珪素は気体状で存在 し 、 真空 排気の場合真空排気の方向に沿っ て低温部か ら 高温部 に移 り そ こ で残留炭素 と か な り 反応す る が、 未反応の も の は再び低温部へ流れ泜温部で凝縮す る 挙動を 示 し 不活性雰 囲気内では雰 囲 気 の気流に沿っ て同様な挙動 を示す。 従っ て 、 一酸化珪素の移動方向は真空排気の 方向や雰囲気の気流の方向に よ っ て調節でき る 。 好 ま し く は反応生成物の取 り 出 し方向へ導 く と 効果的で あ る。 具体的な例は、 第 / 図 に示す ス ク リ ユ ー コ ン ベ ア を用い る 方法に よ り 示さ れ る 。 真空排気 口 / よ り 装置 内は真空排気さ れ混合物原料は 、 外側を発熱体 ·2 に よ つて加熱さ れた反応管 J 中に原料供給 口 か ら ス ク リ ユ ー コ ン ベ ア に よ り 連続的 に供給 さ れ る 。 原料 の反 応に よ り 発生 し た気体状の一酸化珪素は 、 ®温部か ら 高温部に移 り そ こ で残留炭素 と 反応 し 、 ^ 型炭化珪素 を生成す る が、 一部反応 し な かった一酸化珪素は、 真 空排気の方向 に移動 し て 、 そ の先方に位置する 泜温部 で凝縮 し 、 反応物中に捕集さ れ 、 生成物回収口 よ り 回収さ れ る 。
混合物が反応管中を通過中に SiO + 2 C の反応が盛ん
に 温度範囲内で ス ク リ ュ — コ ン ベ ア に よ り 攪拌、 混合、 粉砕の よ う な操作を加 え 、 生成 し た 型炭化珪 素を 炭素粒子の表面か ら 分離 し 、 炭素粒子 と 一酸化珪 素 と の接触を継続さ せ る こ と に よ っ て一酸化珪素を β 型炭化珪素 と し て 固定でき 、 反応効率 を一層高め る こ と がで き 、 非常 に高品位の ^ 型炭化珪素を得 る こ と が でき る o し か し 、 熱間で攪拌、 混合、 粉砕の よ う な操 作を加え な く て も 、 発生 し た一酸化珪素を逸散さ せ な い よ う に操業す れ ば、 こ れ は完全に 回収出.来 る か ら 、 冷間でそ れ ら を充分混合 し た後に再度連続的に高温度 部を通過 さ せ反応さ せ る こ と を繰返す こ と に よ り 高温 攪抨の場合 と 同様に高品位 の' ^ 型炭化珪素を得 る こ と がで きる o こ う し て生成す る ^ 型炭化珪素や一酸化珪 素は焼結 し てい な い力 ら 常温で簡草 に粉砕す る こ と が ffi来、 上記操作を行 う の に 特 S な 困難 は生 じ な い。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 / 図 は本発明方法を 実施する 装置 の溉略図であ る。
OMFI
WIPO 、^
発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明を実施例、 比較例につ い て詳細に例証 する 。
実施例 1 — ·
可変雰囲 気電気炉を用い 、 ス ク リ ュ ー コ ン ベ ア を 内 蔵し た 円筒形 の黒鉛質反応管を発熱体の 内側に設置 し、 種々 の粒度の炭素 と シ リ 力 と の混合物 （ GZS iO 2 モ ル比 = 3 ) を 第 / 表に示し た条件下で反応管へ供給し 通過 さ せた
真空排気の場合、 排気方向は 反応生成物の取 ffi し 方 向 と した。 ア ル ゴ ン ガ ス を 流す場合は 混合物の入 □ か ら 出 口側へ流し た。 反応管は縦形で あ っ て も 、 横形で あって も 反応生成物の組成に特に大き な相違は見 ら れ なかった。 試験結果を第 《2 表に示す。 本発明以外の方 法に従っ た場合、 β - S iC の収率 は Jク 以下 と な り 、 本発明の も の よ り 低い事が判る 。 混合物原料を粉末状 態で反応さ せた 場合と 、 ％ 程度の フ ヱ ノ ー ル樹脂を 添加 し て 《2 〜 露 の大き さ の成形体 と し て反応さ せ た 場合 と で 、 反応生成物の 組成に大き な差は 見受け ら れ なかっ た。 し か し 、 成形体の方が粉末の ^散 を 防止で き 、 取扱いが全工程で容易であっ た。 シ リ カ 分は 、 一 酸化珪素を 含ん でい る の で SiOx と 表示 し た。
?、EAひ
〇1、:Π ―
原 料 の 粒 度
M. pf77 反応温度
分 四 ス
C C)
1 40 Am以下 ◦ -3 im以下の力 真空排気 1200
―ボンブラック
2 同 上 同 上 同 上 1350
3 同 上 同 上 同 上 1450
4 同 上
本 同 上 同 上 1600
5 同 上 同 上 同 上 1650
6 80 以下 同 上
明 同 上 1450
7
の 150 以下 同 上 同 上 1650
8 同 上 ア ル ゴ ン 1450
方
9
法 8 以下 同 上 同 上 1600
10 同上 同 上 同 上 1650
11 150 im以下 同 上 同 上 1650
12 80 以下 20 以下の
コ—クス 同 上 1600
13 150 111以下 同 上 真空排気 1650
14 4:0 以下 60im以下の 了ル ゴ ン 1550
15 8 o i m以下 ο-3 im以下の力 1600
-ボンブラック
本 16 1 OAHI以下 同 上 真空排気 1150
明
外 17 10 以下 同 上 ア ル ゴ ン 1350
の
方 18 同 上 同 上 同 上 1400
c:.:?i 4'-,. ?。
'Ί 0、
実施例 2
実施例 1 で得 ら れ た反応生成物を ボ — ル ミ ル で再混 合、 粉碎 した後、 同一加熱条件で再度反応管を通過 さ せた。 こ れ ら の操作 を 繰返 し行った 回数 と 回収し た反 応生成物の組成を第 " 2 表に実施例 1 の結果 と 比較 し て 示す。 ^型炭化珪素の 品位は著 し く 向上 し て お り 、 本 発明の方法の効果が顕著に現われている 。
ΟΙ. ΈΙ ノ.. \V"I?0
7-r.
第 2 表
突 施 例 1 実 施 例 2
2 回 3 回
M. (重量％ )
反応生成物の組成 （重量％ ) 反応生成物の組成 （重量％ )
0 SiO j9-S±G π S i Ωχ ド Π k SJ i ΠJ W ·χ" ド
1 rz O f - ft 40-5 13-3 22· 1 64-6 4.7 7.8 87- 5
2 y. o 丄 D · U 74-4 S- 6 4-1 93.3 0- 3 0.5 99.2
3 U - O Q a 84-6 1-0 1.5 97- 5 0.3 0* 5 99.2 本
ス 94-7 0.7 1-1 98. Z 0.2 0.5 99.3 発 5 丄- p 96-3 0-5 0- 8 98.7 0.2 0- 5 99.3
6 / *丄 丄丄 - O 81.1 1.2 2-2 96-6 0.3 0.5 99- 3 明 Q ス OR Q
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11 12-9
3 65-8 3-8 6.1 90.1 0.6 1-1 98.3 法 12 15-8 26.3 57-9 6.6 10.0 83.4 1.5 2.0 96- 5
13 24.5 40-8 34.V 13.8 20.6 65.6 7.2 11.4 81.5
14 22-3 37.2 40- 5 13.3 £2- 1 54.6 4.8 7-8 Θ7-4
15 12-0 20-1 67.9 4.0 6- 6 89.4 0- 6 1-1 98- 3 本外 16 30-1 50-2 19.7 24.3 40-3 35-4 15-8 26-2 42.2 発 2 17 33.4 55-7 10- 9 30-0 50-1 19-9 24.2 40.4 35.4 明！ 18 26-3 43.8 29.9 19-2 31.6 48.8 10-1 16.2 73-7
i 実施例 3
実施例 1 で記し た反応管の内側へ、 最高温度位置 と そ こ か ら 原料入 口側に寄っ てそれ よ り 約 /0 C 泜温の 位置 の 《2 個所に約 直径 の小穴を多数有 し た炭化珪
5 素質円板を は め込み、 ス ク リ ユ ー コ ン ベ ア に よ っ て輸
送さ れた 混合物が小穴を通る よ う に し た。 円板の 混合 物入口側には 同質の切羽 を有 し た 回転子を取付け、 ま た小穴を通過後の反応物を ロ ー ラ 一 ミ リ ン グす る た め 同質の 口 — ラ ーが 円板に密着 し て装填さ れ てい る 。 混 合物は反応管中 を ス ク リ ユ ー コ ン ベ ア に よ って輸送さ れ てゆ く が途中 こ の装置 に よ っ て混合 、 粉砕の操作 を 加え ら れ る こ と に な り 、 反応生成物であ る 型炭化珪 素の口 位は著 し く 向上 し た 。 こ の装置 を用レ、 て、 第 / 表の ^ / 〜 と 同一条件で操業 し た試験結果を第 J 表 に ま と め て示す。 こ れ ら の 結果は実施例 2 の結果 と 実 • 質的に差異は ない。 得 ら れた ^型炭化珪素は 、 / りで 附近の反応温度で 0 - 0屮 〜 O. OS- Ήϊ, /600'C 附近で 0. /
〜 り. mの大き さ の粒子が大部分で 、 非常 に微細で化 学的物理的 に活性な も の で あっ た。
C! I · - ... ，ハ
第 3
— wiro j r
実施例 4
実施例 1 記載の粒度 の原料を用い成形助剤 と し て ·2 〜 ％ の液状 フ ヱ ノ ー ル樹脂を添加 し て混合物を ·2〜 ぶ 龍 の大き さ の 団粒形に成形 し た。 成形助剤に ピッ チ を用いて も 試験結果に相違は ほ と ん ど現われ な かっ た が、 いずれ の場合も こ れ ら成形助剤の炭化率 を予 じ め 測定 し て お き 、 G/S i0。 モ ル比で J と な る よ う に し た。
これ ら の 団粒を、 底部に直径釣 /龍 の穴を多数あ けた 黒鉛坩堝 に入れ、 こ う し た黒鉛坩堝を 順次積重ね て、 縦形反応管の下方か ら 上方へ移動 させ 、 下方で坩堝 を / 個挿入 し た際に上方で / 個を反応管外-へ取 ffiす と い う 方法で連続的に混合物 を反応さ せた。 積重ね る 際に 互いの坩堝の底部 と 頂部の側'面に勾配を つけ て組合せ た連続操業下では 、 高温部で一酸化珪素を逸散 し た坩 堝 も 低温部へ移動 し て来た 際に 、 高温部か ら逸散し て き た一酸化珪素蒸気を 受け 、 析出さ せ て捕集でき る の で、 実施例 / 及び 《2 と 同様珪素源は保存 さ れて い た。
こ れは 、 坩堝内容物を / 度高温加熱処理 した後 π — ラ 一 ミ ル 、 ボ ー ル ミ ル等で簡単に粉降 し 混合 し さ ら に加 熱反応さ せ る こ と を繰返す こ と に よ っ て高品位の ^型 炭化珪素を得る こ と ができ た こ と か ら 実証さ れた。 試 験結果は実施例 -2 の 結果 と概ね同様で あっ た n
Ο ？ I 、ィノ' Vv IPO
産 業 上 の 利 用 可 能 性 本発明方法に よ り 製造さ れた ? 型炭化珪素は耐火物 の充填材ゃ結合材、 冶金用 の脱酸材、 琢摩用 の研摩材、 高温用 の顔料及び焼結'用 の原料 と し てそ の 需要は広レ、。
Claims
i 請 求 の 範 囲
1， έ θβ 以下の粒径の炭素質粉末 と oii 以下の粒 径の シ リ カ 粉末を甩レ、 、 該炭素 と 該 シ リ カ と の モ ル 比が J と な る よ う に配合 し た 混合物原料か ら /?型炭 3 化珪素 を製造する 工程に おいて、混合物原料を高温部 と 低温部を有する 反応系中 におい て連続的に加熱す る こ と に よ り 反応系中で SiC と共に 生成す る一酸化 珪素を 反応系中の 低温部で反応物 中 に捕集、 回収 し 反応中 あ る いは反応後の 回収物を攪拌、 混合、 粉砕 する こ と に よ り 未反応物であ る 炭素 と シ リ カ と 該一 酸化珪素を再接触 さ せ た上で、 さ ら に反応さ せ る こ と を反応がほぼ完結す る ま で繰返す こ と を 特徵 と す る 型炭化珪素の製造方法。
2. 真空排気下、 高温部 の温度が 0 0 〜 / りで で連 続的に加熱す る こ と を特徵 と する 請求 の範囲第 1 項 記載の 型炭化珪素の製造方法。
3. 不活性雰囲気中高温部 の温度が / り 〜 f で 達続的 に加熱す る こ と を特徵 と す る 請求 の範囲第 1 項記載 の ^ 型炭化珪素 の製造方法。
™
4. 混合物原料を ス ク リ ユ ー コ ン ベ ア を甩い て連続的 に加熱す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載 の ^型炭化珪素の 製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19803050136 DE3050136C2 (de) | 1979-12-14 | 1980-12-12 | Methode zur Herstellung von beta-Siliziumkarbid |
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| JP16164179A JPS5684310A (en) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Manufacture of betaatype silicon carbide |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (14)
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|---|---|---|---|---|
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| US5340417A (en) * | 1989-01-11 | 1994-08-23 | The Dow Chemical Company | Process for preparing silicon carbide by carbothermal reduction |
| WO1990008104A1 (en) * | 1989-01-11 | 1990-07-26 | The Dow Chemical Company | Process for preparing silicon carbide |
| NO306815B1 (no) * | 1994-06-06 | 1999-12-27 | Norton As | Fremgangsmåte ved fremstilling av siliciumkarbid |
| DE69628425T2 (de) * | 1995-03-31 | 2004-05-06 | Hyperion Catalysis International, Inc., Cambridge | Carbid-nanofibrillen und verfahren zum herstellen derselben |
| US5922300A (en) * | 1997-01-23 | 1999-07-13 | Oji Paper Co., Ltd. | Process for producing silicon carbide fibers |
| RU2169701C2 (ru) * | 1999-08-18 | 2001-06-27 | ЗАО НПП "Шунгитовые технологии" | Способ получения бета-карбида кремния |
| EP1857640A3 (de) * | 2006-05-10 | 2010-05-05 | Silicon Fire AG | Neuartiger kaskadierter Kraftwerksprozess und Verfahren zum Bereitstellen von reversibel einsetzbaren Wasserstoffträgern in einem solchen Kraftwerksprozess |
| DE102024110956A1 (de) | 2024-04-18 | 2025-10-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Verfahren zur Herstellung von Siliciumcarbid |
| DE102024110950A1 (de) | 2024-04-18 | 2025-10-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Verfahren zur Herstellung von Siliciumcarbid |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4822920B1 (ja) * | 1968-04-04 | 1973-07-10 | ||
| JPS54136600A (en) * | 1978-04-17 | 1979-10-23 | Showa Denko Kk | Production of silicon carbide |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1250797B (de) * | 1967-09-28 | Pittsburgh Plate Glass Company, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.) | Verfahren zur Herstellung von fein zerteiltem Siliziumkarbid | |
| US3368871A (en) * | 1966-12-05 | 1968-02-13 | Ionics | Fluidized bed process for the preparation of colloidal silicon carbide |
| JPS5075600A (ja) * | 1973-11-08 | 1975-06-20 | ||
| CA1084235A (en) * | 1976-05-24 | 1980-08-26 | Ryo Enomoto | PROCESS AND AN APPARATUS FOR PRODUCING SILICON CARBIDE CONSISTING MAINLY OF .beta.-TYPE CRYSTAL |
| JPS5850929B2 (ja) * | 1978-03-10 | 1983-11-14 | 株式会社東芝 | 炭化ケイ素粉末の製造方法 |
-
1979
- 1979-12-14 JP JP16164179A patent/JPS5684310A/ja active Pending
-
1980
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- 1980-12-12 DE DE19803050136 patent/DE3050136C2/de not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4822920B1 (ja) * | 1968-04-04 | 1973-07-10 | ||
| JPS54136600A (en) * | 1978-04-17 | 1979-10-23 | Showa Denko Kk | Production of silicon carbide |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2160186A (en) * | 1984-05-09 | 1985-12-18 | Central Glass Co Ltd | Method of continuously producing powder of silicon compound useful as ceramics material |
Also Published As
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| JPS5684310A (en) | 1981-07-09 |
| DE3050136C2 (de) | 1986-12-18 |
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