A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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PLATE-LIKE SILICON NITRIDE-BASED SINTERED BODY AND METHOD FOR PRODUCING SAME
The present invention provides a method for obtaining a plate-like silicon nitride-based sintered body which exhibits high thermal conductivity and excellent mechanical characteristics (strength and fracture toughness). In the present invention, a plate-like silicon nitride-based sintered body in which the oxygen content and the ratio of alkaline earth metal content and rare earth metal content are controlled highly accurately is produced by: adding a sintering aid to a silicon nitride raw material obtained by blending a first silicon nitride powder, which has a β fraction of 0-10% and has a specified oxygen content, specific surface area and average particle diameter, and a second silicon nitride powder, which has a β fraction of 60-100% and has a specified oxygen content, specific surface area, average particle diameter and aspect ratio, thereby preparing a starting material composition; producing a green sheet from the starting material composition using a sheet molding process; and then sintering by holding the green sheet in a pressurized atmosphere having a nitrogen-containing gas pressure of 0.15-3 MPa in a temperature region in which the maximum holding temperature is 1790-1910ºC. Also provided are a raw material powder mixture and a silicon nitride-based sintered body.
La présente invention concerne un procédé d'obtention d'un corps fritté à base de nitrure de silicium de type plaque qui présente une conductivité thermique élevée et d'excellentes caractéristiques mécaniques (résistance et ténacité à la rupture). Dans la présente invention, un corps fritté à base de nitrure de silicium de type plaque dans lequel la teneur en oxygène et le rapport entre la teneur en métal alcalino-terreux et la teneur en métal des terres rares sont régulés de manière très précise est produit par : l'ajout d'un auxiliaire de frittage à une matière première de nitrure de silicium obtenue par mélange d'une première poudre de nitrure de silicium, qui a une fraction β de 0 à 10 % et a une teneur en oxygène, une surface spécifique et un diamètre moyen de particule spécifiés, et d'une seconde poudre de nitrure de silicium, qui a une fraction β de 60 à 100 % et a une teneur en oxygène, une surface spécifique, un diamètre de particule moyen et un rapport de forme spécifiés, ce qui permet de préparer une composition de matériau de départ ; la production d'une feuille crue à partir de la composition de matériau de départ à l'aide d'un procédé de moulage de feuille ; puis le frittage en maintenant la feuille crue dans une atmosphère sous pression ayant une pression de gaz contenant de l'azote comprise entre 0,15 et 3 MPa dans une région de température dans laquelle la température de maintien maximale est comprise entre 1 790 et 1 910 °C. L'invention concerne également un mélange de poudres de matières premières et un corps fritté à base de nitrure de silicium.
本発明は、高い熱伝導率と優れた機械的特性（強度と破壊靭性）を併せ持つ板状の窒化ケイ素質焼結体を得る方法を提供する。β分率が０％以上１０％以下であって、特定の酸素含有量、比表面積および平均粒子径を有する第一の窒化ケイ素粉末と、β分率が６０％以上１００％以下であって、特定の酸素含有量、比表面積、平均粒子径およびアスペクト比を有する第二の窒化ケイ素粉末と配合した窒化ケイ素原料に、焼結助剤を添加した出発組成物を調製し、出発組成物からシート成形プロセスによりグリーンシートを作製し、グリーンシートを窒素含有ガス圧力が０．１５ＭＰａ以上３ＭＰａ以下の加圧雰囲気下、最高保持温度が１７９０℃以上１９１０℃以下の温度範囲に保持して焼結することにより、アルカリ土類金属含有量と希土類金属含有量との比率および酸素含有量が高度に制御された板状の窒化ケイ素質焼結体を製造する。原料粉末配合物及び窒化ケイ素質焼結体も提供する。
PLATE-LIKE SILICON NITRIDE-BASED SINTERED BODY AND METHOD FOR PRODUCING SAME
The present invention provides a method for obtaining a plate-like silicon nitride-based sintered body which exhibits high thermal conductivity and excellent mechanical characteristics (strength and fracture toughness). In the present invention, a plate-like silicon nitride-based sintered body in which the oxygen content and the ratio of alkaline earth metal content and rare earth metal content are controlled highly accurately is produced by: adding a sintering aid to a silicon nitride raw material obtained by blending a first silicon nitride powder, which has a β fraction of 0-10% and has a specified oxygen content, specific surface area and average particle diameter, and a second silicon nitride powder, which has a β fraction of 60-100% and has a specified oxygen content, specific surface area, average particle diameter and aspect ratio, thereby preparing a starting material composition; producing a green sheet from the starting material composition using a sheet molding process; and then sintering by holding the green sheet in a pressurized atmosphere having a nitrogen-containing gas pressure of 0.15-3 MPa in a temperature region in which the maximum holding temperature is 1790-1910ºC. Also provided are a raw material powder mixture and a silicon nitride-based sintered body.
La présente invention concerne un procédé d'obtention d'un corps fritté à base de nitrure de silicium de type plaque qui présente une conductivité thermique élevée et d'excellentes caractéristiques mécaniques (résistance et ténacité à la rupture). Dans la présente invention, un corps fritté à base de nitrure de silicium de type plaque dans lequel la teneur en oxygène et le rapport entre la teneur en métal alcalino-terreux et la teneur en métal des terres rares sont régulés de manière très précise est produit par : l'ajout d'un auxiliaire de frittage à une matière première de nitrure de silicium obtenue par mélange d'une première poudre de nitrure de silicium, qui a une fraction β de 0 à 10 % et a une teneur en oxygène, une surface spécifique et un diamètre moyen de particule spécifiés, et d'une seconde poudre de nitrure de silicium, qui a une fraction β de 60 à 100 % et a une teneur en oxygène, une surface spécifique, un diamètre de particule moyen et un rapport de forme spécifiés, ce qui permet de préparer une composition de matériau de départ ; la production d'une feuille crue à partir de la composition de matériau de départ à l'aide d'un procédé de moulage de feuille ; puis le frittage en maintenant la feuille crue dans une atmosphère sous pression ayant une pression de gaz contenant de l'azote comprise entre 0,15 et 3 MPa dans une région de température dans laquelle la température de maintien maximale est comprise entre 1 790 et 1 910 °C. L'invention concerne également un mélange de poudres de matières premières et un corps fritté à base de nitrure de silicium.
本発明は、高い熱伝導率と優れた機械的特性（強度と破壊靭性）を併せ持つ板状の窒化ケイ素質焼結体を得る方法を提供する。β分率が０％以上１０％以下であって、特定の酸素含有量、比表面積および平均粒子径を有する第一の窒化ケイ素粉末と、β分率が６０％以上１００％以下であって、特定の酸素含有量、比表面積、平均粒子径およびアスペクト比を有する第二の窒化ケイ素粉末と配合した窒化ケイ素原料に、焼結助剤を添加した出発組成物を調製し、出発組成物からシート成形プロセスによりグリーンシートを作製し、グリーンシートを窒素含有ガス圧力が０．１５ＭＰａ以上３ＭＰａ以下の加圧雰囲気下、最高保持温度が１７９０℃以上１９１０℃以下の温度範囲に保持して焼結することにより、アルカリ土類金属含有量と希土類金属含有量との比率および酸素含有量が高度に制御された板状の窒化ケイ素質焼結体を製造する。原料粉末配合物及び窒化ケイ素質焼結体も提供する。
PLATE-LIKE SILICON NITRIDE-BASED SINTERED BODY AND METHOD FOR PRODUCING SAME
CORPS FRITTÉ À BASE DE NITRURE DE SILICIUM DE TYPE PLAQUE ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION
板状の窒化ケイ素質焼結体およびその製造方法
FUJINAGA TAKERU (author) / INO AKI (author) / HONDA MICHIO (author) / FUJINAGA MASATAKA (author) / SHIBATA KOJI (author) / YAMADA TETSUO (author)
2021-06-17
Patent
Electronic Resource
Japanese
SILICON NITRIDE SINTERED BODY AND METHOD FOR PRODUCING SILICON NITRIDE SINTERED BODY
| European Patent Office | 2022
SILICON NITRIDE SINTERED BODY AND METHOD FOR PRODUCING SILICON NITRIDE SINTERED BODY
| European Patent Office | 2024
SILICON NITRIDE SINTERED BODY AND METHOD FOR PRODUCING SILICON NITRIDE SINTERED BODY
| European Patent Office | 2024
| European Patent Office | 2024
| European Patent Office | 2021