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■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 川崎製鉄技報 KAWASAKI STEEL GIHO Vol.21 (1989) No.4 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ |
| 直径の大きいSiCウィスカーの合成とウィスカー強化セラミックスへの応用 Synthesis of SiC Whiskers with Thick Diameter and Their Application to Whisker-Reinforced Ceramics 前田 榮造(Eizo Maeda) 船橋 敏彦(Toshihiko Funahashi) 内村 良治(Ryoji Uchimura) |
| 要旨 : SiCウイスカーの工業的な製造方法をまとめ，シリカ還元法が主流であることを示した。 SiO2とＣを原料とし，水素気流中でSiCウイスカーを合成する新合成法を開発した。反応はVLS機構で進むと考えられた。発生したCOの分析から反応速度解析を行い，この合成反応には２つの律速過程があり，初めはCOの系外への排出が，次いで原料カーボン表面での炭化水素ガスの生成が律速となることが分かった。この解析からウィスカー成長速度制御が可能となった。市販品より太い平均直径1.85μｍのSiCウィスカーを合成し，これを用いてウィスカー強化Al2O3 を作成したところ，細いウィスカーに比べ効率よく高靱性化されていることが分かった。 |
| Synopsis : Recent methods to manufacture SiC whiskers are reviewed, and silica decomposition methods are shown to be dominant as manufacturing methods. A method of synthesizing SiC whiskers from silica and carbon in a stream of H2 has been developed. The SiC whiskers were considered to grow by the VLS mechanism. Ratedetermining steps of the whisker synthesis reaction were analyzed by measurement of the volume rate of CO generated by the reaction. Depending on the reaction time, the rate-determining steps varied from one the other. The first step was removal of CO from the reaction system, and the second step was formation of hydrocarbon on the surface of carbon raw materials. The analysis of the ratedetermining steps made it possible to control the rate of the whisker synthesis reaction. Thick SiC whisker with a diameter of 1.85μm was produced, and 20 vol.% SiC whisker-reinforced Al2O3 ceramics containing the whisker and other commercial whisker were made. Fracture toughness of the ceramics were found to increase with an increase in the whisker diameter. |
| 本文（PDF: 6P/348kb） |