ケイ素系ポリマーから炭化ケイ素材料を合成する方法

開放特許情報番号
L2010006014
開放特許情報登録日
2010/11/19
最新更新日
2011/12/2

基本情報

出願番号 特願2009-046288
出願日 2009/2/27
出願人 独立行政法人日本原子力研究開発機構
公開番号 特開2010-202416
公開日 2010/9/16
発明の名称 ケイ素系ポリマーから炭化ケイ素材料を合成する方法
技術分野 無機材料
機能 材料・素材の製造
適用製品 炭化ケイ素材料、炭化ケイ素セラミック材料、触媒性能を有するセラミック材料、触媒担持セラミック材料
目的 炭化ケイ素材料を高収率で合成する方法として、ケイ素系ポリマーの加熱による酸化架橋及び放射線照射による放射線架橋が知られている。しかし、熱酸化架橋は熱処理を行なう際に温度を一定に保つことが重要であり、均一な架橋を達成するには、技術的な難しさがある。一方、放射線架橋においては、均一な架橋を達成することができるが、放射線照射施設が必要であるため、製造コストが高いという問題がある。そこで、より簡便かつ安価な方法で、一層高収率で炭化ケイ素材料を合成する方法、および、触媒性能を有する炭化ケイ素セラミック材料を提供する。
効果 この技術によると、ケイ素系ポリマーと金属錯体の溶液を単に混合し乾燥させ、焼成するという、非常に簡便かつ安価なプロセスで高収率で炭化ケイ素材料を合成できるとともに、遷移金属を含む金属錯体を用いることで、触媒性能を有する炭化ケイ素材料を合成可能となる。触媒性能を有する炭化ケイ素材料はこれまでに例が無く、従来使用されている酸化物系セラミック材料に替わる、極限環境下での使用に耐える触媒担持セラミック材料の実現が期待される。
技術概要
高硬度で耐熱性、耐久性等に優れた炭化ケイ素材料、特にケイ素系ポリマーから触媒性能を有する炭化ケイ素材料を高収率で合成する方法に関する。この炭化ケイ素材料の合成方法は、ケイ素系ポリマー及び金属錯体を溶液とし、夫々の溶液を撹拌しながら混合した後乾燥させて、ケイ素系ポリマーと金属錯体のブレンド物を得、次に、得られたブレンド物をアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス中、700℃以上の温度で焼成することからなる。出発物質に遷移金属を含む金属錯体を用いることにより、触媒性能を有する炭化ケイ素材料を合成することができる。なお、最も好適な焼成温度は1200℃である。ケイ素系ポリマーと金属錯体のブレンド物は任意の組成比で作製することができる。また、ブレンド物作製時に、ケイ素系ポリマーのSi-H基と金属錯体の酢酸イオンの間で架橋反応が起こる。ケイ素系ポリマーについては単位構造中にSi-H基を多く含むほど、金属錯体については配位数が大きいほど、架橋反応が起き易い。図は、炭化ケイ素材料を合成するプロセス、ポリカルボシランと酢酸パラジウムのブレンド物の焼成における重量変化、及び合成した炭化ケイ素材料のCOからC0↓2ガス生成における触媒性能を示す。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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