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公開番号2024110546
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-16
出願番号2023015171
出願日2023-02-03
発明の名称複合材料
出願人TOTO株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C04B 35/577 20060101AFI20240808BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】精密な加工を行うことのできる複合材料を提供する。
【解決手段】複合材料10の断面SAの少なくとも一部には、シリコンを含む第1領域S1と、第1領域S1の外側を全周に亘り囲んでおり、且つ粒界を介することなく連続した単一の領域であって、炭化ケイ素を含む第2領域S2と、が含まれる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
シリコン及び炭化ケイ素を含む複合材料であって、
当該複合材料を平面に沿って切断した断面の少なくとも一部には、
前記シリコンを含む第１領域と、
前記第１領域の外側を全周に亘り囲んでおり、且つ粒界を介することなく連続した単一の領域であって、前記炭化ケイ素を含む第２領域と、が含まれることを特徴とする、複合材料。
続きを表示（約 140 文字）【請求項２】
前記断面において前記第２領域の面積が占める割合は７０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の複合材料。
【請求項３】
前記断面において前記第２領域の面積が占める割合は８０％以上であることを特徴とする、請求項２に記載の複合材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン及び炭化ケイ素を含む複合材料に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
シリコン及び炭化ケイ素を含む複合材料は、「ＳｉＳｉＣ」等とも称され、高い耐食性や耐熱性等を有する材料として知られている。下記特許文献１に記載されているように、上記複合材料は、例えば、粉末状の炭素及び炭化ケイ素からなる成型体に、溶融したシリコンを含浸させながら反応焼結させることにより得ることができる。
【０００３】
上記複合材料は、比較的軽量でありながらも高い剛性を有し、更には高い熱伝導率も有する。このため、半導体製造装置等を含む様々な分野への応用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－３４８２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献において図等で示されているように、シリコン及び炭化ケイ素を含む複合材料を切断した場合の断面には、炭化ケイ素粒子の断面である複数の領域と、これらの間を埋めるようにマトリックス状に配置されたシリコンを含む領域と、が存在する。従来の複合材料においては、焼成前の原料に含まれていた炭化ケイ素粒子は、焼成の過程で殆ど粒成長しないことが知られている。従って、上記断面に表れる炭化ケイ素粒子の領域は、概ね元の大きさを保ちながら複数に分かれたままとなっており、それらの間では比較的広い隙間が空いている。その結果、断面において、炭化ケイ素粒子の隙間を埋めているシリコンの面積は比較的大きくなっている。
【０００６】
複合材料のうちシリコンの部分は、炭化ケイ素の部分に比べて強度が低い。このため、従来の複合材料では、断面におけるシリコンの面積が比較的大きいことに起因して、加工時において削れ過ぎてしまう傾向があり、半導体製造装置等で求められるような精密な加工を行うことが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、精密な加工を行うことのできる複合材料、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る複合材料は、シリコン及び炭化ケイ素を含む複合材料であって、当該複合材料を平面に沿って切断した断面の少なくとも一部には、シリコンを含む第１領域と、第１領域の外側を全周に亘り囲んでおり、且つ粒界を介することなく連続した単一の領域であって、炭化ケイ素を含む第２領域と、が含まれる。
【０００９】
このような構成の複合材料の断面では、少なくとも当該断面の一部において、炭化ケイ素を含む第２領域が、シリコンを含む第１領域を全周に亘り囲むように配置されている。また、第１領域を囲む第２領域は、粒界を介することなく連続した単一の領域となっている。このような構成の複合材料では、シリコンを含む第１領域が、これを囲む第２領域によって細かく分断されるため、断面において第１領域が占める割合は比較的小さくなっている。強度の低い部分である第１領域の割合が小さくなっており、加工時における「削れ過ぎ」が抑制されるため、当該複合材料に対しては従来に比べ精密な加工を行うことが可能となる。
【００１０】
また、第１領域を囲む第２領域（炭化ケイ素）は、複数の粒子の寄せ集めとはなっておらず、粒界を介することなく連続した単一の領域となっている。比較的強度の高い炭化ケイ素が連続していることにより、加工時における「削れ過ぎ」は更に抑制される。また、加工時における粒子の脱落が生じにくくなるという効果も得ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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