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公開番号2025154787
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057978
出願日2024-03-29
発明の名称窒化ケイ素粉末
出願人デンカ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C04B 35/587 20060101AFI20251002BHJP(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】曲げ強度に優れる焼結体を調製可能な窒化ケイ素粉末を提供すること。
【解決手段】
本開示はBET、比表面積が10.3m²/g以上であり、レーザー回折・散乱法を用いた粒度分布測定装置で測定される体積基準の粒子径の累積分布において、小粒径からの積算値が全体の10%に達したときの粒子径をD10とし、小粒径からの積算値が全体の50%に達したときの粒子径をD50とし、小粒径からの積算値が全体の90%に達したときの粒子径をD90としたときに、(D90-D10)/D50が1.70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】
ＢＥＴ比表面積が１０．３ｍ
２
／ｇ以上であり、
レーザー回折・散乱法を用いた粒度分布測定装置で測定される体積基準の粒子径の累積分布において、小粒径からの積算値が全体の１０％に達したときの粒子径をＤ１０とし、小粒径からの積算値が全体の５０％に達したときの粒子径をＤ５０とし、小粒径からの積算値が全体の９０％に達したときの粒子径をＤ９０としたときに、
（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０が１．７０以下である、窒化ケイ素粉末。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
α化率が９６．０質量％以下である、請求項１に記載の窒化ケイ素粉末。
【請求項３】
前記累積分布において、小粒径からの積算値が全体の９７％に達したときの粒子径をＤ９７としたとき、Ｄ９７が２．２５μｍ以下である、請求項１又は２に記載の窒化ケイ素粉末。
【請求項４】
酸素含有量が０．６５～１．６０質量％である、請求項１又は２に記載の窒化ケイ素粉末。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、窒化ケイ素粉末に関する。
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用いることが検討されている。特許文献１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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－２６２７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
窒化ケイ素粉末を焼結させる際には、焼結助剤の融液に対して窒化ケイ素の粒子が一旦溶解し、再析出及び粒成長を行う過程で、熱的により安定なβ相への相変態が生じる。この相変態を伴う窒化ケイ素の粒成長によって窒化ケイ素粉末は焼結し、窒化ケイ素焼結体となる。窒化ケイ素焼結体には、機械的特性の更なる向上が求められている。
【０００５】
本開示は、曲げ強度に優れる焼結体を調製可能な窒化ケイ素粉末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】
【０００６】
本開示の一側面は、以下の窒化ケイ素粉末を提供する。
【０００７】
［１］ＢＥＴ比表面積が１０．３ｍ
２
／ｇ以上であり、
レーザー回折・散乱法を用いた粒度分布測定装置で測定される体積基準の粒子径の累積分布において、小粒径からの積算値が全体の１０％に達したときの粒子径をＤ１０とし、小粒径からの積算値が全体の５０％に達したときの粒子径をＤ５０とし、小粒径からの積算値が全体の９０％に達したときの粒子径をＤ９０としたときに、
（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０が１．７０以下である、窒化ケイ素粉末。
【０００８】
上記［１］の窒化ケイ素粉末は、ＢＥＴ比表面積が１０．３ｍ
２
／ｇ以上であり、且つ（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０が１．７０以下である。窒化ケイ素粉末のＢＥＴ比表面積が大きいことは、窒化ケイ素粉末を構成する窒化ケイ素の粒子が細かいことに対応する。ＢＥＴ比表面積が上記範囲であり、且つ窒化ケイ素粉末の粒度分布が、（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０が所定値以下となるような狭いものであることによって、窒化ケイ素粉末中に、β相を有する窒化ケイ素が含まれていた場合であっても、焼結時の粒成長開始の際の焼結助剤の液相中に残存するβ相を有する窒化ケイ素の粒子は相応に小さなものとなる。
【０００９】
窒化ケイ素焼結体の製造過程において、窒化ケイ素粉末に比較的安定なβ相を有する窒化ケイ素が含まれる場合、これが溶融せずに、結晶成長の核となり、当該核を起点として優先して粒成長が進行することで、焼結体中に粗大粒子が発生することになる。焼結体に粗大粒子が存在すると、粗大粒子に応力が集中し、焼結体の曲げ強度が低減する。一方、上記［１］の窒化ケイ素粉末は、比表面積が所定値以上となるように粒子径が抑制され、粒子の分布も小さくなっていることから、β相を有する窒化ケイ素粒子が存在したとしても、結晶核としてのサイズも小さく、焼結時の系内の環境をより均一なものとすることができる。このような窒化ケイ素粉末であれば、焼結体原料として用いた場合であっても、得られる焼結体内部の粗大粒子を低減することができ、得られる焼結体は優れた曲げ強度を発揮できる。
【００１０】
上記［１］の窒化ケイ素粉末は、以下の［２］～［４］のいずれかであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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