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公開番号2025040106
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023146809
出願日2023-09-11
発明の名称炭化ケイ素粉末及びその製造方法
出願人株式会社フジミインコーポレーテッド
代理人個人,個人,個人
主分類C01B 32/956 20170101AFI20250314BHJP(無機化学)
要約【課題】液状樹脂、溶融金属等の液状の異種材料に添加しても増粘を引き起こしにくい炭化ケイ素粉末及びその製造方法を提供する。
【解決手段】炭化ケイ素粉末は、結晶系がα型である炭化ケイ素の一次粒子を含む炭化ケイ素粉末であって、前記炭化ケイ素の一次粒子は表面にアルミニウム、イットリウム、イッテルビウムの元素のうち少なくとも一つの元素を含み、前記炭化ケイ素粉末のハウスナー比が2.1以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
結晶系がα型である炭化ケイ素の一次粒子を含む炭化ケイ素粉末であって、前記炭化ケイ素の一次粒子は表面にアルミニウム、イットリウム、イッテルビウムの元素のうち少なくとも一つの元素を含み、前記炭化ケイ素粉末のハウスナー比が２．１以下である炭化ケイ素粉末。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記炭化ケイ素粉末に含まれる炭化ケイ素の一次粒子が角部を有し、
前記角部のうち小角部の数は、前記一次粒子１個当たり２．８個以下であり、
前記小角部は、前記一次粒子の投影画像における前記一次粒子の輪郭に存在する角部のうち、その曲率半径の２倍が前記一次粒子の投影画像のヘイウッド径の１／５以下である角部である、請求項１に記載の炭化ケイ素粉末。
【請求項３】
体積基準の積算粒子径分布において、前記炭化ケイ素粉末の小粒径側からの積算粒子体積が全粒子体積の５０％となる粒子径Ｄ５０％が１μｍ以上である、請求項１又は２に記載の炭化ケイ素粉末。
【請求項４】
原料である炭化ケイ素粉末に金属含有物質を混合することと、
混合された前記原料である炭化ケイ素粉末と前記金属含有物質とに熱処理を施すことと、
を含む、炭化ケイ素粉末の製造方法であって、
前記熱処理後の炭化ケイ素粉末のハウスナー比が２．１以下となる炭化ケイ素粉末の製造方法。
【請求項５】
前記金属含有物質は、アルミニウム、イットリウム、イッテルビウムの元素のうち少なくとも一つの元素を含む、請求項４に記載の炭化ケイ素粉末の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化ケイ素粉末及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、高い熱伝導率、マイクロ波発熱特性、低比重、低い熱膨張係数、高い機械的特性（硬度、剛性）等の多くの優れた特性を有するため、その特性を付与するための材料として異種材料と混合して使用される場合がある。例えば、放熱性フィラー、樹脂強化材として炭化ケイ素を樹脂等の異種材料に配合する場合や、炭化ケイ素と金属等の異種材料を混合して発熱材、金属基複合材料（ＭＭＣ：ＭｅｔａｌＭａｔｒｉｘＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ）を製造する場合がある。
【０００３】
炭化ケイ素粉末を液状の異種材料（例えば液状樹脂、溶融金属）に混合して混合物とし、この混合物から複合材料を製造する場合等に、粉末に含まれる炭化ケイ素の一次粒子の形状が、球形度の高い形状（粒子の表面に存在する角部の数が少ない形状）ではなく球形度の低い形状（粒子の表面に存在する角部の数が多い形状）であると、炭化ケイ素粉末の添加により増粘が起こり、液状の異種材料の粘度よりも混合物の粘度が顕著に高くなるおそれがあった。そのため、液状の異種材料に炭化ケイ素粉末を高充填しにくい、混合物を成形する際の加工性が悪くなる等の問題が生じるおそれがあった。
【０００４】
アチソン炉を用いて製造された炭化ケイ素は、結晶系がα型の炭化ケイ素（α－ＳｉＣ）であるが、粉砕法によって粉末状とされるため、得られた炭化ケイ素の一次粒子の形状は球形度の低い形状であった。球形度の低い形状の炭化ケイ素の一次粒子の表面から角部を取り除いて球形度の高い形状とする方法としては、石臼等を用いる摩砕法やジェットミル等を用いる粒子衝突法（例えば特許文献１を参照）等が知られている。
【０００５】
しかしながら、炭化ケイ素は硬度が高く、炭化ケイ素の一次粒子の表面から角部を十分に取り除いて球形度の高い形状にすることは容易ではないため、摩砕法や粒子衝突法のような機械的処理方法では、炭化ケイ素粉末の添加による液状の異種材料の増粘が起こり、混合物の粘度が顕著に高くなるおそれがあった。また、上記のような機械的処理方法では、機械的処理を行う装置から炭化ケイ素粉末に異物が混入するおそれがあるとともに、炭化ケイ素の一次粒子に機械的エネルギーを加えた際に生じるチッピング等の微細粒子が、炭化ケイ素粉末の添加による液状の異種材料の増粘に寄与するおそれがあった。
【０００６】
球形度の低い形状の炭化ケイ素の一次粒子を球形度の高い形状とする方法として造粒焼結が考えられるが、炭化ケイ素は難焼結性であるため、造粒焼結では炭化ケイ素の一次粒子を十分に緻密に且つ球形度の高い形状にすることは困難であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１３－２４５３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、液状樹脂、溶融金属等の液状の異種材料に添加しても増粘を引き起こしにくい炭化ケイ素粉末及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る炭化ケイ素粉末は、結晶系がα型である炭化ケイ素の一次粒子を含む炭化ケイ素粉末であって、炭化ケイ素の一次粒子は表面にアルミニウム、イットリウム、イッテルビウムの元素のうち少なくとも一つの元素を含み、炭化ケイ素粉末のハウスナー比が２．１以下であることを要旨とする。
【００１０】
本発明の別の態様に係る炭化ケイ素粉末の製造方法は、原料である炭化ケイ素粉末に金属含有物質を混合することと、混合された原料である炭化ケイ素粉末と金属含有物質とに熱処理を施すことと、を含み、熱処理後の炭化ケイ素粉末のハウスナー比が２．１以下となることを要旨とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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