炭化ケイ素粉末の低温焼結方法

開放特許情報番号
L2012000578
開放特許情報登録日
2012/3/9
最新更新日
2015/10/9

基本情報

出願番号 特願2010-118851
出願日 2010/5/24
出願人 独立行政法人物質・材料研究機構
公開番号 特開2011-246295
公開日 2011/12/8
登録番号 特許第5540318号
特許権者 国立研究開発法人物質・材料研究機構
発明の名称 炭化ケイ素粉末の低温焼結方法
技術分野 無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 炭化ケイ素粉末焼結体、半導体製造部品用炭化ケイ素焼結体、炭化ケイ素粉末の低温焼結方法
目的 半導体製造部品用炭化ケイ素焼結体は、固相反応焼結法によっている。炭化ケイ素粉末の焼結手法は炭化ケイ素粉末に助剤としてホウ素と炭素を加え、2100℃前後で焼結する。アルミニウム−ホウ素−炭素系助剤で低温焼結する方法は、低温で粒界に液相が生成し高温構造材料としての特性を劣化する原因となる。又、焼結温度を低くするためホットプレスを用いる場合もあるが、部品としての形状付与が難しい。そこで、かかる問題を解消し、理論密度の89%の密度の炭化ケイ素焼結体を、液相を形成することなく、マイクロ波加熱によって得る。
効果 この方法によれば、理論密度の89%以上という緻密な炭化ケイ素焼結体を従来よりもはるかに低温かつ低エネルギーで作成することができ、炭化ケイ素焼結体を必要とする応用分野へ供給される炭化ケイ素焼結体の焼結方法として広く利用されることが期待される。
技術概要
この炭化ケイ素粉末の焼結方法は、炭化ケイ素粉末に、炭素源として炭素または炭化することが可能な物質を炭素換算量で1wt%から10wt%、及びホウ素源としてホウ素またはホウ素化合物をホウ素換算量で0.1wt%−5wt%混合した混合物を準備し、この混合物に対して1750℃以上でマイクロ波焼結を行うことからなる。この炭素または炭化することが可能な物質の比率は炭素換算量で2.5wt%から5wt%が好ましい。更に、炭素または炭化することが可能な物質の比率は炭素換算量で3wt%から5wt%であるとともに、マイクロ波焼結の温度が1700℃以上であることがより好ましい。また、マイクロ波焼結の温度は2500℃以下が好ましい。図は、焼結助剤としての炭素が3wt%になるようにフェノール樹脂を添加して成形体を作製し、マイクロ波焼結機を用いて1800℃で30分保持した焼結体の微構造組織写真であり、焼結体は緻密化されていることが確認でき、更には、組織粒は等軸粒となっており、破壊の起点となる異常粒成長している組織粒がないことが分かる。
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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