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公開番号2025143538
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2025123228,2022512238
出願日2025-07-23,2021-03-29
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
出願人デンカ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C01B 21/068 20060101AFI20250924BHJP(無機化学)
要約【課題】熱伝導率及び曲げ強度に優れる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】
本開示の一側面は、窒化ケイ素の一次粒子を含み、レーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の分布曲線において、小粒径からの積算値が全体の10%及び90%に達した時の粒子径を、それぞれD10及びD90としたときに、D90とD10との差が1.70μm以下である、窒化ケイ素粉末を提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
窒化ケイ素の一次粒子を含み、
レーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の分布曲線において、小粒径からの積算値が全体の１０％及び９０％に達した時の粒子径を、それぞれＤ１０及びＤ９０としたときに、Ｄ９０とＤ１０との差が１．７０μｍ以下である、窒化ケイ素粉末。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
Ｄ９０が２．００μｍ以下である、請求項１に記載の窒化ケイ素粉末。
【請求項３】
ＢＥＴ比表面積が８．０～１５．０ｍ
２
／ｇ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１～３のいずれか一項に記載の窒化ケイ素粉末を含む焼結原料を成形し焼成する工程を有する、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】
本開示は、窒化ケイ素粉末、及び窒化ケイ素焼結体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化ケイ素は、強度、硬度、靭性、耐熱性、耐食性、耐熱衝撃性等に優れた材料であることから、ダイカストマシン及び溶解炉等の各種産業用の部品、及び自動車部品等に利用されている。また、窒化ケイ素は、高温における機械的特性にも優れることから、高温強度、高温クリープ特性が求められるガスタービン部品に適用することが検討されている。例えば、特許文献１では、窒化ケイ素焼結体の高温特性を向上させる方法として、窒化ケイ素粉末の全酸素量を１．５質量％以下にして、焼結時に精製する粒界相を低減し、融点を高く維持して高温特性を向上することが検討されている。
【０００３】
窒化ケイ素焼結体には、熱伝導率及び機械的特性の更なる向上が求められている。例えば、特許文献２では、常温における熱伝導率が１００～３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、常温における３点曲げ強度が６００～１５００ＭＰａであることを特徴とする窒化珪素質焼結体が記載されている。
【０００４】
また特許文献３には、比表面積が４．０～９．０ｍ
２
／ｇであり、β相の割合が４０質量％より小さく、酸素含有量が０．２０～０．９５質量％であり、レーザー回折散乱法による体積基準の粒度分布測定により得られる頻度分布曲線が、二つのピークを有し、該ピークのピークトップが、０．４～０．７μｍの範囲と、１．５～３．０μｍの範囲にあり、前記ピークトップの頻度の比（粒子径０．４～０．７μｍの範囲のピークトップの頻度／粒子径１．５～３．０μmの範囲のピークトップの頻度）が０．５～１．５であり、前記粒度分布測定により得られるメディアン径Ｄ５０（μｍ）と上記比表面積より算出される比表面積相当径ＤＢＥＴ（μｍ）との比Ｄ５０／ＤＢＥＴ（μｍ／μｍ）が３．５以上であることを特徴とする窒化ケイ素粉末が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平７－２０６４０９号公報
特開２００４－２６２７５６号公報
国際公開第２０１５／１９４５５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、熱伝導率及び曲げ強度に優れる焼結体を製造可能な窒化ケイ素粉末を提供することを目的とする。本開示はまた、熱伝導性及び曲げ強度に優れる窒化ケイ素焼結体の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】
本開示の一側面は、窒化ケイ素の一次粒子を含み、レーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の分布曲線において、小粒径からの積算値が全体の１０％及び９０％に達した時の粒子径を、それぞれＤ１０及びＤ９０としたときに、Ｄ９０とＤ１０との差が１．７０μｍ以下である、窒化ケイ素粉末を提供する。
【０００８】
上記窒化ケイ素粉末は、Ｄ９０とＤ１０との差（Ｄ９０－Ｄ１０）が所定値以下となることから、粒度分布が狭く、より緻密な組織を有する成形体（未焼成物）を調製することができる。上記成形体を焼成して得られる窒化ケイ素焼結体は、ボイドの発生等が抑制され、優れた熱伝導性及び曲げ強度を発揮し得る。
【０００９】
上記窒化ケイ素粉末は、Ｄ９０が２．００μｍ以下であってよい。Ｄ９０の上限値を上記範囲内であると、粗大粒子の割合を十分に低減でき、焼結体の密度低下をより十分に抑制することができる。また、このような窒化ケイ素粉末は取扱い性により優れる。
【００１０】
上記窒化ケイ素粉末は、ＢＥＴ比表面積が８．０～１５．０ｍ
２
／ｇであってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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