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公開番号2025018537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122325
出願日2023-07-27
発明の名称窒化ケイ素粉末、及び窒化ケイ素焼結体の製造方法
出願人株式会社トクヤマ,学校法人龍谷大学
代理人個人,個人
主分類C01B 21/068 20060101AFI20250130BHJP(無機化学)
要約【課題】優れた機械的特性を備え、かつ物性のバラつきが少なく品質安定性の良好な窒化ケイ素焼結体を製造可能な、窒化ケイ素粉末を提供すること。
【解決手段】 β化率は98%以上であり、アモルファス率は1～60%である、窒化ケイ素粉末。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
β化率は９８％以上であり、アモルファス率は１～６０％である、窒化ケイ素粉末。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
アモルファス窒化ケイ素粉末Ａと、結晶質の窒化ケイ素粉末Ｂとを含む窒化ケイ素混合粉末であり、
前記アモルファス窒化ケイ素粉末Ａは、結晶質の窒化ケイ素粉末のボールミル処理物である、請求項１に記載の窒化ケイ素粉末。
【請求項３】
焼成用である、請求項１又は２に記載の窒化ケイ素粉末。
【請求項４】
請求項３に記載の窒化ケイ素粉末を焼成して、窒化ケイ素焼結体を得る工程を少なくとも備える、窒化ケイ素焼結体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ケイ素粉末、及びこれを用いた窒化ケイ素焼結体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化ケイ素粉末は、その焼結体が、高熱伝導性、高絶縁性、高強度等の優れた特性を有するため、各種工業材料のセラミックス原料として注目されている。
窒化ケイ素粉末の製造方法としては、例えば、シリカ粉末を原料として、炭素粉末存在下において、窒素ガスを流通させて窒化ケイ素を生成させる還元窒化法、シリコン粉末と窒素とを高温で反応させる直接窒化法、ハロゲン化ケイ素とアンモニアとを反応させるイミド分解法等が知られている。
【０００３】
窒化ケイ素粉末は、上記各製造方法に応じて、異なる粒度分布、異なる結晶形態を備えることが知られている。窒化ケイ素粉末の結晶形態としては、α型とβ型とが存在し、これら結晶形態の違いにより、焼結性などが異なるため、窒化ケイ素粉末の結晶形態と、焼結体の物性との関係について種々検討されている。
【０００４】
特許文献１には、β相含有率５０％以上で、非晶質成分量５～５０重量％であることを特徴とする窒化ケイ素粉末に関する発明が開示されている。そして、その実施例では、β率が５４～９６％の窒化ケイ素粉末を合成したことが示されており、該合成窒化ケイ素粉末を用いると、焼結性に優れ、高信頼性の窒化ケイ素焼結体が得られることが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、
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Ｓｉ核のマジック角回転核磁気共鳴分光法により測定したアモルファス分率が６．５～１８重量％、α相分率が７０～９３．５重量％、β相分率が２３．５重量％以下であり、比表面積が５～２５ｍ
２
／ｇであることを特徴とする窒化ケイ素粉末に関する発明が開示されている。そして、該窒化ケイ素粉末によれば、高靭性高信頼性の窒化ケイ素セラミックスを再現性よく安定して製造できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平６－６４９０７号公報
特開平１１－１７１５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特許文献１及び特許文献２に記載の窒化ケイ素粉末によれば、強度の高い焼結体を得られるものの、サンプル間の物性のバラつきが大きい傾向があり、品質安定性の良好な窒化ケイ素焼結体を得る観点から、改善の余地があった。
なお、特許文献１の実施例では、β率（β化率）が５４～９６％の合成窒化ケイ素粉末を得て、室温での４点曲げ強度のバラつきを評価しているものの、β化率が極めて高い領域での評価はなされていない。また、特許文献２の窒化ケイ素粉末は、β相分率（β化率）が２３．５重量％以下であり、β化率が低い窒化ケイ素粉末を前提とした発明である。このように、従来、非晶質（アモルファス）窒化ケイ素を含み、かつβ化率の極めて高い窒化ケイ素粉末についての物性は詳細に検討されていない。
【０００８】
本発明の目的は、優れた機械的特性を備え、かつ物性のバラつきが少なく品質安定性の良好な窒化ケイ素焼結体を製造可能な、窒化ケイ素粉末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた。β化率を極めて高くし、かつアモルファス率を特定範囲とした窒化ケイ素粉末により、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
本発明の要旨は、以下の［１］～［４］である。
［１］β化率は９８％以上であり、アモルファス率は１～６０％である、窒化ケイ素粉末。
［２］アモルファス窒化ケイ素粉末Ａと、結晶質の窒化ケイ素粉末Ｂとを含む窒化ケイ素混合粉末であり、前記アモルファス窒化ケイ素粉末Ａは、結晶質の窒化ケイ素粉末のボールミル処理物である、上記［１］に記載の窒化ケイ素粉末。
［３］焼成用である、上記［１］又は［２］に記載の窒化ケイ素粉末。
［４］上記［３］に記載の窒化ケイ素粉末を焼成して、窒化ケイ素焼結体を得る工程を少なくとも備える、窒化ケイ素焼結体の製造方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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