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公開番号2024134842
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023045246
出願日2023-03-22
発明の名称炭化ケイ素繊維状物質の製造方法
出願人イビデン株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類C30B 29/36 20060101AFI20240927BHJP(結晶成長)
要約【課題】外部からの水素ガスの供給が不要で、かつ、繊維長の長い炭化ケイ素材料を得ることができる製造方法を提供する。
【解決手段】酸化ケイ素ガスを発生する物質(A)と、熱分解し水素又は炭化水素を発生する物質(B)と、炭素質物質(C)と、遷移金属を含む物質(D)を、表面に炭化ケイ素を含み密閉された容器(E)内で加熱することを特徴とする炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
酸化ケイ素ガスを発生する物質（Ａ）と、熱分解し水素又は炭化水素を発生する物質（Ｂ）と、炭素質物質（Ｃ）と、遷移金属を含む物質（Ｄ）を、表面に炭化ケイ素を含み密閉された容器（Ｅ）内で加熱することを特徴とする炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記物質（Ａ）が、炭化ケイ素と二酸化ケイ素を含む混合物である、請求項１に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【請求項３】
前記物質（Ａ）が、炭化ケイ素と二酸化ケイ素を含む成形体である、請求項１又は２に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【請求項４】
前記物質（Ｃ）が、黒鉛である、請求項１又は２に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【請求項５】
前記物質（Ｃ）が、黒鉛の成形体である、請求項１又は２に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【請求項６】
前記物質（Ｂ）が、フェノール樹脂である、請求項１又は２に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【請求項７】
前記物質（Ｄ）が、酸化鉄である、請求項１又は２に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【請求項８】
前記物質（Ｂ）がフェノール樹脂であり、
前記物質（Ｄ）が酸化鉄であり、
前記フェノール樹脂と前記酸化鉄が、前記物質（Ｃ）の表面にコート層として形成されている、請求項１又は２に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【請求項９】
前記物質（Ａ）と、前記物質（Ｂ）と、前記物質（Ｃ）と、前記物質（Ｄ）を、密閉された前記容器（Ｅ）内で、不活性雰囲気下、１５００～１７００℃の温度で加熱する請求項１又は２に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。
【請求項１０】
得られる炭化ケイ素繊維状物質の平均長さが１ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化ケイ素繊維状物質の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品周辺部材として、高アスペクト比の炭化ケイ素材料が求められている。
【０００３】
炭化ケイ素ウィスカを製造する方法として、例えば、特許文献１に、粉末状の酸化ケイ素原料と炭素原料とを混合し、水素ガスを流通させながら加熱する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開昭６１－２９５２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、炭化ケイ素材料の製造コストの更なる削減や、より繊維長の長い炭化ケイ素材料を製造することが望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされた発明であり、外部からの水素ガスの供給が不要で、かつ、繊維長の長い炭化ケイ素材料を得ることができる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法は、酸化ケイ素ガスを発生する物質（Ａ）と、熱分解し水素又は炭化水素を発生する物質（Ｂ）と、炭素質物質（Ｃ）と、遷移金属を含む物質（Ｄ）を、表面に炭化ケイ素を含み密閉された容器（Ｅ）内で加熱することを特徴とする。
【０００８】
本発明の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法では、密閉された容器（Ｅ）内で、酸化ケイ素ガスを発生する物質（Ａ）と、熱分解し水素又は炭化水素を発生する物質（Ｂ）と、炭素質物質（Ｃ）と、遷移金属を含む物質（Ｄ）を加熱する。このとき、容器（Ｅ）内では、熱分解により物質（Ｂ）から水素又は炭化水素が発生し、発生した水素は、物質（Ｃ）と反応式（１）及び反応式（２）のように反応し、炭化水素となる。物質（Ａ）は加熱により酸化ケイ素ガスを発生し、物質（Ｂ）並びに／又は物質（Ｂ）及び物質（Ｃ）から発生した炭化水素と反応式（３）及び反応式（４）のように反応して、炭化ケイ素繊維状物質が生成される。物質（Ｄ）は、反応式（３）及び反応式（４）を促進する触媒として機能する。また、反応式（３）及び反応式（４）で生成した水素は、物質（Ｂ）の熱分解により発生した水素と同様に、物質（Ｃ）と反応して炭化水素となり、酸化ケイ素ガスとの反応に用いられる。
２Ｃ（ｓ）＋４Ｈ
２
＝２ＣＨ
４
（ｇ）（１）
２Ｃ（ｓ）＋Ｈ
２
（ｇ）＝Ｃ
２
Ｈ
２
（ｇ）（２）
ＳｉＯ（ｇ）＋２ＣＨ
４
（ｇ）＝ＳｉＣ（ｓ）＋ＣＯ（ｇ）＋４Ｈ
２
（ｇ）（３）
ＳｉＯ（ｇ）＋Ｃ
２
Ｈ
２
（ｇ）＝ＳｉＣ（ｓ）＋ＣＯ（ｇ）＋Ｈ
２
（ｇ）（４）
【０００９】
このとき、容器（Ｅ）は密閉されているから、酸化ケイ素ガスや水素ガスといった原料ガスを系外から供給し続ける必要がなく、反応が連続的に進行する。そのため、水素ガスの供給が不要となる。また、容器（Ｅ）は表面に炭化ケイ素を有するため、物質（Ａ）から発生した酸化ケイ素ガスと容器（Ｅ）は反応しないため、酸化ケイ素ガスを消費することがなく、効率よく炭化ケイ素繊維状物質の生成に用いられる。
【００１０】
本発明の炭化ケイ素繊維状物質の製造方法において、上記物質（Ａ）が、炭化ケイ素と二酸化ケイ素を含む混合物であることが好ましい。
物質（Ａ）が炭化ケイ素と二酸化ケイ素を含む混合物であると、容器（Ｅ）内で効率的に酸化ケイ素ガスを発生させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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