爆発衝撃加圧法に よる犀化珪素の合成.

爆発衝撃加圧法に よる犀化珪素の合成.

藤 原修三',佐藤事堆++, 日下部 正夫 ●''

珪素 とbt 索の混合粉体を平面状爆発衝撃加圧することにより.炭化珪素を合成することを就 みた｡その着果,炭化珪 来( Si c ) の生成には,( 1 ) 衝撃残留温度が珪素の取点以上であること.

(2

波 束源の粒径が十分小さく,かつ.揮発成分が少ないことが必要条件{･ あ り.散抽なカーポ I /プラ,クを炭窯疎とした場合.最大 6 0 9 6の収率で Si C が得られた ｡X 線回折の椿果,生成 し た Si C はすべてB型であ り,籍晶子の大きさは 3 0 0‑2 , 0 0 0A で.かつ,かな りのひずみが残留 してお り ,Si C 生成収率の増加に伴い.籍晶子は増大 し,ひI rみが減少する倹向を示 した｡突 放始発より ,Si C の生成は.術畢残留温度下で触解 した珪索と炭素渡粒子の拡散速度が伊達の 表面反応{･ あることが推定された｡

t . はじめに

近年.有用な新材料 としてセラミックス類が注 目さ れているが.炭化水架はセラミックスの代表的なもの の一つであ り,古 くから,研磨材,先負材として広 く 利用されている｡一方.高温域における化学的安定性.

浪板的敷皮が壊れていることから.窒化珪素 とともに.

高温ガス用クービ' /の部品等.高性能な構造材料とし て利用することの開尭研究が行なわれている｡I t :ラ 号 ,クス桝は.通常

玲件として合成されるが.これを 構遵材料として使用するには,瀞体を高強度の固化体 に成形加工 しなければならない｡セラミ,クスの固化 は粉体を揃現下で溌き固める方汝,すなわち,旋括方 法によるのが一般的である｡炭化珪熟 土,極めて 虎籍

性が患

,このため.砂体粒径を小さくし表面エネル ギーを増大させて反応活性化させた り.蔑括助剤を添 加する方鼓が一般的に行なわれている｡特殊な例とし て,爆尭衝撃のような動圧力に上り砂件を地理 し.括 晶子径を小さくするとともに.ひずみ( 格子欠陥等)を 与え粒子を活性化する方汝が報 じられていろ

｡我 々は,反応活性な Si C ,すなわちサブ ミクF ,ソ域の赦 粒子で.大きな残留ひずみを有 した Si C を合成する方

昭和6 3 年 5 月 2日受理

● 化学技術研究所

〒3 0 5 茨城県つ くは市 文 1 ‑ 1

0 2 9 8 ‑ 5 4 ‑ 4 7 8 8

● ● 太平洋ヲI JTI L株式会社

〒9 3 1 舟山市岩淑赤田町 9

0 7 6 4 ‑ 3

1

●

ミ ド I )安全工業株式会社

〒

3 4 0 埼玉県草加市稲荷 5‑2 7 ‑ 1

0 4 8 9 ‑ 3 5 11 8 4 1

法 として.爆発衝撃加圧方法に注 目し.合成方法を検 肘 した ｡ Si C の爆発衝撃 に よる合成に関 しては, Dha r ma t e j &らが珪索( 以後 Si と配す｡)を含む有放物 を爆発処理 し . qおよびB型の Si C を得たことが

s an o y 4 ) により報 じられている｡

また,鈴木らS ) 紘.め‑ポt /7' ラックと.チター /,

. i fル コ占ウムの各々混合物を円筒型爆発衝撃加 圧方法により処理 し.回収物の中に炭化物が存在する ことを

線回折に上り確藷 している｡Ba t s z L n O Y.鈴 木らの報告には ,Si C の生成が述べられているだけで.

生成条件,生成物の特性等の探索は行なわれていない｡

我々は,平面型爆発衝撃加圧方法に上り

とbt 窯 の混合物を処理 し,出先原料の唖軌 衝撃圧力( 温度) 等の効果と生成 した Si C の特性を追及 した｡

2.

集魚方法

合成乗取を二つのシ1 )‑メ( 実験‑ Ⅰ.Ⅱ) に分けて行 なった｡乗鼓 ‑1 は圭に圧力( 粒度)の効果を調べ,乗 除‑ Ⅱで.粒度.混合比,供来朝の効果を粥べた｡

Fi g.1 に加圧方法の概要を示す ｡A は直接法で B は飛 粕体衝突法である｡主爆薬にはエ トpJタ. /と

を含む粘土状爆 薬( SP1 2 0 と配す

を用いた｡主爆 薬を外亀 内径が各々 76 ,6 7 mの硬質塩 ビ管に充填 し た ｡Sト2 0 は.油圧 プレスで 0. 5‑2. 5 トソの亀荷並 で加圧することに より.最大密度 1 . 6 8 5士0. 0 0 5

, のものが得られ.これは爆速 7. 90 士0 . 0 1

を示 す｡直濃法の薬長 ( h) は 3 0 n) ,飛粕体衝突法では 5 0 皿 とした｡飛粕坂は直径が 7 6 佃 で.厚さが

mの三朝癖の銅板を用いた｡飛粕B E

A)は 1 5 z E Z D t･ あ る｡

妖科容掛

0 4製で,駄科空間は 2 0 4×5

KaB y 6 KB y Z ) k L J .Vol .49.No.4.1 988

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である ｡Fi g.1 に示す

ように.駄科容皆は,スチール 容津に入れ られ.同心円状のスチール管.鉛 7'

F , ,ク をモー

' /タム トラ,プ材 として用いることに より.

妖科の確契な回収がで きる. 熊

Ⅰでは NO.ト t

の

唖頬の拭科

を桐製 した｡使用 した Si 粉末は七イシ. /企業袈 Hi s ト60 0 0で その平均粒径は 3p

である｡b! 東商 と して. カーポ ‑ / プラ,ク( 片L I

J 化学製)とグラフナイ ト砂を用いた｡ タ ラ77イ ト鈴 の粒径は

以下 ( 平均 :

p軽度

) カーポ . /プラックは lF I m 以下

である｡二G n税の炭素 軌 土まず,アル ゴー /穿郎党下

℃で

時

間虎成 し 揮発分の鼓圭 を行な っ

た捜. Si 粉末 と化学丘鎗化に 混合 し.エタノー

ルに湿 して捷押扱.赤外線庇塊容で 乾燥 し. これを試科 と した｡妖

科は .3 . 0 00 b/ d の 圧 力で.油圧 プレスに より専管へ正墳 され る lに突 を示す｡発

Ⅰの各試料の充填帝乱

Ⅱでは各唖の艮瀬源を用いた 加正負件尋の辞細 ｡( ｡Ta Ta bl bl e e 2 参照

‑1‑3

では カーポ' /プラ,ク( 東海 カー ポ l と同一の 2' /乳

ラフ丁イ トを.

,d=0 . 0 2 5 f 正一8.Ⅱ‑9 I )

では ⅠシI は各 々.塵火 )‑メ 用の松Ot ,桐炭を用いた｡帆

綱btともに抑先分の多 い炭化不十分な非晶質炭来,すなわちカ‑ポl クと同唖の炭素源であ り.蔽典体の見掛けの粒径は60 /ブラッ F タ竜虎 と患われる J 屯鑑あるが,実際の粒子の大 きさは カーポ '

Ⅱ‑

.

には各 々.エポキシ樹 /プラツ 顔. フル7 1 Jルアル

コール. タラ三1‑糖を炭化 した

ものを用いた｡ bt 来合有丑を考慮 して.各 々の炭窯母材を Si 抄 と

混合 し.

5

℃,Ar穿田見下.

時間の焼成に よ り炭

化 した ものを筑料 とした｡ これ らの炭窯澱の粒径は 4 4

V 以下 である ｡Ⅱ‑ l l . 1 2 の炭素源には. フル 7 1)ル

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J.Vol.49.No.4.1988

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F 7

得られた炭素源は炭化が不十分で ,

Ta b l e2 に 示す ように揮発分を含有 して

Ⅱ‑ 1‑1 0 までに使用 した いる｡ Si l l英故 ‑ Ⅰに 用い

た ものと同一であ り ,正 一11においてI l d=1 3. 5 f L のものを使用 した ｡Ⅱ‑I , 2 . 3 は .

Si と炭索の混合比を変えたもので,塀に ,2 0 % ( 亜丘) 炭素過, 臥 化学丑曲比 ,2 0 %Si 過剰の 混合物である

Ⅱ

1 ほ での就料は

, ( 伽 k s /c Jの加圧 に よ り飲料容号 に圧墳 さ Ta b l e2 に筑料の明al .使用重 れ た｡

畳等を示す｡

爆発匁理抜,香草を回収 し.施亀

加工により.

容欝内部の試料を取 り出 し,妖科の色的.凝 集 庇をまず肉眼統察する｡その後,粉砕 し ,X 線 回折法による Si C.Si の各8E i の分析を行な う

｡ また .Si C 以外の成分を除去するため,回収

駄 科を大気中 ,8 0 0 ‑8 5 0 ℃で 1 時間焼

成 し,炭瀬 の酸化を行なった抜. H NO JW

混酸で 1 0 分間 化学地理 し,さらに残留物の水洗を行なった

｡ 政終残留物に

対 して,粉末 X 線回折法による各 唖の分析,ならび

に尭査屯取による写共振好を 行なった｡

.

東急括来

襲験‑

^{Ⅱにおいて.すべて}

の試料を完全に 回収することができた｡突放 ‑ Ⅰの

試料では.

X 線回折分析の結果 ,No ト 6 にだけβ S i C が存在することが確箆{･ きた｡原料 型の

に通常 の方法で合成された p‑Si c( q型を 1

0 % 舎利 を 既知虫丑だけ混合 し .X 線回折線の ビ‑ク高さ より換丘線を作成 し,検点線との比較から Si C 含

有丑を求めた .No .I‑6 筑科中の P ISi C 丑 は 3 . 4 ‑4 . 4 % であった｡また.硬化,および薬 品地理の絵果 ,No .I‑6 の駄科から 6 . 4

% の灰 色の残留物が得 られ その他の筑料では

,No . ト 1 が 1 . 4 % で他はすべて 1% 以下であっ

た｡

これらの残留物に対 して X 線回折を行なった結 果 No.Ⅰ‑6 の就科にだけ ,Fi g. 2 に

示す よう な明確な p ‑ Si C の回折. くタ‑ソがみら

れ 他の 妖料からはビ‑クの確定が{･ きなかっ

た｡以上 の結果から. No .I16 の妖科の反応収率

は 5

%

轟皮であ り,他の拭料の収率は零に近い と思 われ る ｡No.Ⅰ‑6 から得られた β ‑Si C に

対 し て,結晶性の良好なら

i 扮末を標準就料 とし て

線回折岳柴を

d の方法6 〉 によりブF ･,

トしたのが

である｡四の直線勾配と

推称

切片より,残留ひずみ丑として 1 . 2×1 0‑

( 0.

30 35 404580 5960

65 20tdeq○○Ill■■

F j g.2

my di

f hc t i o J )

t t e m f o re x pl o s i y e 8 h o c k

d

p ‑ Si c( Cu

ー

OSO3

d

=

: sinOIー

=

l F i g.3 Hd' spl o tf o re x p l o s i y e S ho c ks

y T l ･ t he s i z e d a ‑ Si c.

r a y

‑ ,C

u ,

K..

る ｡A l l .No .I‑6

B

l まⅡ‑1 の集散で合成 された p ‑Si C である ｡C

は. No .I‑4 と同様な駄科を常 圧

Ar雰田虫下で. Si C

の生成反応が起 こる温度.すな わち 1 4 0 0℃で .

3 時間加熱を行なって柑られた p‑ Si c 牧子の写井

である｡

シl )‑ズⅡの突放は,シl J‑ズⅠ

の突放結果に基づ いて行なったものですべての駄科から p ‑

Si C の存在が 砿放 された ｡Ta b l e3 1 こ.

p ‑Si C の生成収率,括晶子 窪.残帝ひずみ.妖科に

残存 している未反応珪東砂体 中のひずみ丑を示す｡収率

は.乗故｣ と同様に

線回折法と化学包埋方法の両

方で求めた｡前者の方が 掛 ､ 収串を与えるが.これは衝撃合

放された p ‑Si C l 土 化学的に活性なため化学免理の過

軽で消失 Lやす

らであろう｡ したがって

線回折

法に上り求めた故 事がfE の値に近いものと考えられる

｡ この伍( 生成収 辛)と生成 した Si C の結晶子,およ

び,ひずみの債を プt 'ヅトとしたのが Fi g. 5 である｡収串の高い駄科ほ

ど括血色が良くなる傾向があ り.これは Fi 8. 4 の屯田

写札 ている未反応珪兼のひず み丑と生成した SiC の収率と の関係をブF',トしたものである｡この喝合も , 応収 串になると残存珪乗のひずみが減少する依向は明白で ある ｡ 4. 考

^{にも示されている} 察

: :I‑I

脚 .I‑ I::; .. .I . . . ,=;捕 ...;. ^{｡ F}

^{は帥 中に残存 し} :.: .. . 二 1.: . .:; I . ‑ ' 〝 . F79.4

bn micro pph oE p‑S iC par ddLes.

A;印

esiz

inShtNO.I‑6

ent. B; syTLthesiz

inShotNO.正 一

xper

ent. C;S︼巾

e s ized

ualmethod.(1

4 00 ℃ , 3hr h eating)

衝撃特性伍の推定 契鼓 .

. Ⅱで鼓科中に生

じる入射術撃

汝特性伍の 推定を拭みたP E O｡特性伍 として入射節畢圧

力( 以換 PH と配す｡),妖科が衝撃 圧 ( PH) 下で

魚平衡にあると 庇定 した所や温度 ( T xと配す

)

,また圧力解放時の 残留温度

t

を求めた

｡炭兼と Si の混合物のウゴェ オT J‑タがないので,

両物質の個別 サゴ三オデー

‑2

68

￠F

ql.1

のように偏平な形状の駄科で.かつ.香 告との術革イー /ビー〆･ /ス盛が大 き

い場合.下

恭啓蓉界面からの反射衝撃波や飲料 と

T8bl e3 Summa r yoEe xpe r i me nt a lr e s ul t sE orSe r i e s‑Ⅱe xpe r it ne n

yi e l do f

Si

l e r y s t a l l i t cs i z e'

"

Xmya na l . c he mi c a lt r . ( I . 1 , 1) ( 2 , 2 . 2 )

Si

1 3 . 6( W%) 9 . 0( W%) 2 6 5( A) ●

●

2‑ 6

A) ‑ 6 4 . 0 41 . 4 2 5

3 8 1 8 3 9 0 . 1 4×K 2 6 . 5 1 9 . 1 4 0 6 3 4 9 0 . 2

1 5 2 . 9 2 . 8 4 7 4 3 8 0

1 8 . 4 4 . 2 5 87 7 1 4 ‑

0 . 2 4 6 3 6 . 3 1 6 . 8 7 8

1 1

2 9 0 . 1 6 2 4 9 . 4 1 3 . 0 1 0 51 1 8 6 7 0

. 1 3 2 1 . 2 1 . 5 3

51 2 3 0 ‑

2 .I 1

. 1 2 7 8 3 2 6 ‑ 8 . 9 1 . 0 5 8 6 7 1 5 ‑ 1 2 . 6 7 . 0 5 8 6 4 6 5 ‑

/ (

1

Yi e l d" ESi cf or ma t i onwe r e

de t e r mi ne dbybo t h Ⅹr a ydi L E r A C t i ona ndc he m ic a lt r e a t me ntmc L h‑

od.

I

Cr y S t a l l i t es i 王 ea ndr e s i duB J

s t r a i nwe r ede t e r t z l i ne dbyXr a yl i nebr o a de ni ngme t hod,whe r e c r y s t a Jpowde r soEs i l i c onwe r eus e dA SAS t anda r dma t e r i a L ( 3 )s hoc ks

ynt he s i 之 e dSi c.

(

l

unr e a C t e dr T8bl e s i dua o4 The ls

c on.K=T t no‑phys T /( i c a 4× lpr 1 8 ope 0) r t i e so fSi ,Ca r bonA

ndSi /C m iXl ur e .

s i l i c on c a r bon( gr a phi t e ) Si /C m ixt ur e( s t oi c . ) く り de ns i t y 2 . 3 3g′c c 2 . 2 0g/c c 2 . 2 8 9g/c c

mOl ewe S g ht 2 8 . 0 8g 1 2

. 01g

L i ne a rt he r mA le x pa nS i on 3 . 9 2×1 0‑ ./O K

) 5 . 5

×

^{0‑d /○ K}

^{4 . 3 9xI}

^{‑ ./O K}

t he r t n8 1di E E uS i t i vi t y. 0 . 1 5 c m

, ′s

O 0 . 1 c m) /s e c

‑ S pe c i r I Che

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○ K I . 2 8 3 ‑1 . 61 3×1 0, / T Gr une i s e nr A t i O(T) 0 . 3 5

)

0 . 3 7

0 . 3 5 6

(1)

e s t i ma t e df r o m s oundve l oc i t y.

A l lda t af

orm ixt ur ewe r ec A l c uht e d.

タ8

及び,各々の等温圧締データl O ) 1 2 ) と Ta bl e 4 に掲げ る特性値を もとに して ,Mc q ue e

らの方 法で,化学丑鎗比混合物 ( 埋設密度 : p｡ ‑2. 2 8 9g/

c c)の

体現)の粥係を求めた｡次に.同 じく.

Mc que e n ら

の方法で r I V( r:

b

isen

ado) を一 定 と し.ポー

スな混合物の PJ rV

関係を求めた｡

Fi g. 7 に計井括果せ示す｡

国中,常温 ( 3 0 0 ●K) におけ る混合物の専温正椿曲線 (

計井億)を も示 してある｡

Si の辱軸曲型 ( 半導体相) か ら p ‑S

n 構造 ( 金属相) への 転移 は衝撃正拍 お よび静的圧椿

デ ータを もとに,

9 GPhで生 じるものとした ｡P H ‑ V

の帥係は一次元衝 撃波に関す るラl /キ' /･サゴ

ニオ式 より ,P

粒子 速度)の関係式に変換

できる｡粟島に用いた爆薬の爆 発生成ガス.および.飛

相伴( 鍋)の P h ‑ U,関係式 と容 等( 鉄 とみなす

) の恥 式か ら,密告内へ入射する衝 撃波特性を求め.次に駄科混合

物の P l l 叫 式か ら.釈 料中へ入射す る折撃汝特性を求めた｡ ここでは .Si

の相転移による術帝政の二兎触 および鉄の相転移を 無祝 した｡ ニ トロメタt /に関 しては ,p

｡ =1 .1 3 g l c c D=6. 26h/ s e e.確轟正 : Pc J ‑1 2. 5

GP. . r ‑2. 6 と し ,SP‑ Z Oは

l l 6 8 5 9c c ,D=7 . 9 0h/ s e e,

Pc J

=2 6･ 3 GP. , T=3 とし

. p‑ 一 叫関係式を求めた

^{) ｡また.}

飛粕体の速庶

( W) 紘.我 々の研究所でのr W. J と｢ 爆薬 重

｣p‑

飛相伴焚

｣の乗湘関係式か ら求めた｡ 次 に

t t は

())

より求めた｡

〜,T."cp ‑

班

.pEdv

( 1 , ここで.Chは混合物の比熱 ,P . は等温圧縮曲 V

.VE , ,は各 々.空隙のない試料.及びポーラスな 乱 試料の初期体税{･ ある｡残留温度

は

Ⅳ

を一定 とし .Mc q ue e

および Zd' do

C

Jらの方法 で求めた

の計井において

i の

相転移に

伴 う鞍移軌 比熱等の済丑の変化および融解.気化を

無祝 した ｡Ta b l e 1 .

(Y)alnPISAJ33lS‑00Z[S 脚脚凹は5MsM

叩

0.14 0.I) JU

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J一 S 一D nP tS ○∝ 2 04060

o

†SIC

瓜lstr

t

Eortnadob.

る

の触点 く1683●K) . 沸点(264 2●K)を越え

ている ことな溌わす. 4 .

2炭化珪素生成 反応における温度の効果

常圧における

の生成反応は.

で示されこの反応は

の駿点近傍温度から並行し.

Cの魚が発生する｡反応は.炭素粒子束 両における

との接触反応であるから . 炭窯の衷面 前が大きいほど . また

が勘席あるいは匁化し , 炭素破面と捷浪する頻度が大きいほど . 反応が促進さ れる ｡シl )‑メ

1の乗換括果 .

. あるいは

xが 成東に

の融点 (1683 'K)より大きいと思われるのは

の妖料である｡残 留温度: 88 に示されている｡国 は

lの被術革妖科内

Aの増大と ともに術中加圧により生じた

中のひずみは熟鍵和 され祇少するが . 払解すると拭少の軽度が著しくなる ことが推定される

この帆軸土F

に規存する未反応珪素砂

r

雷

l

D

027

03

. 4

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t

Lhebrq且d

e

l

r eJ

に対 して X 線回折法

により或旬ひずみ丑( 相対値) を求 め,これ と

の関係

をプt ･ットしたものである｡典

Ⅰにおいて.比較両税の掠め

て大 きいカーボソブ ラックを炭窯源 とする飲料では

T^R

が S i の融点以下 の

に

SiC

が生成 していない群集から.皮 応条件 として

の触解が瓜 破と考えられる ｡ 炭

窯滑

が グラ

こらないのは. グラフ7 ･イ ト瀞の粒径が大 きくて Si との境地面前が小さいことに亀田する｡ ( 次萌で述べ る｡)一般に.抄体のJ :うな不均一物好は衝

Z

抱の エネI L ･ ギーが牧子Ml の接触点.空隙の圧壊部苛へ典申 され.不均一加熱により弱い術や正蛤でも局部的に著 しい高屯になる｡衝撃波管掛 こおける砂体粒子の袋面 と内部の間の.圧力および担皮の親和時札 ‑ ,

rt は 各々 ,‑ p =

/

.I.ヨ 肌 Xで褒あせる｡ ここで .d .

C

Xは各々.粒径.音速.魚拡散速度を褒わす｡

d=3 0u の グラフ'イ トでは ‑ p =1

‑

秒程度で.想定 される衝撃波の持税時間( ≧

xI 0 ‑

秒) 内で圧力平軒 は十分達成 されるが

r,守l o‑ 4 秒雇庶ゆえ.温度は 不均一と考えられる ｡ d‑3u の Si のr

は 6×1 0

秒 程度{･ あ り.平衡l こ近い ものと思われ.また d≦ 1u のカーポl /7' ラックも rI<1 0 ‑7 秒であ り熟平帯に到 達 していると思われる｡ したがって .No .卜 5

.

8のカ‑

. /ブラ,タを含む駄科は.E E抱の初期に不 均一加熱で高温点が生 じても.急速に Ta bl e lに示す 平衡温床に到達 し冷却されるため .Si C の生成反応が 進行 しないものと思われる｡粒径の大きい〆ラファイ トでは.粒子内部の物質拡散速度が反応適庇秤速田子 として砿賓 となる｡典 故‑ Ⅱでは飛期体である飼掛 土 痕高 3. 5 b/秒にもな り.銅板の折知 こJ :りスチール 容軌 こは約 8 0 GP Aの析撃汝が尭生 し.その圧力解放 後の残留温庇は約 9 0 0 ●K となa. ｡ したがって .Si の 鹿点以上に加熟された駄科の場合でも容等鑑との残留 阻度盛が大きく.また駄科の形状が伯平なことから.

魚伝専により駄科は急速に冷却 される｡先のrtの推 定から,駄科全件の冷却較和時間は . 1秒樫皮であ り 炭素と炭化物.金屈辱との 1 . 5 0 0 ●K 域における物質拡 政速度( D) は

e 71 0 ‑

CI

7 程度ゆえ.拡散綴和時 間は

×1 0‑ 1 ) 2 /1 01 1 毎1 0 秒とな り.冷却効果の方が 重 く. グラファイ トでの反応は進行しないものと考え

られる｡

4 . 3 霊含J tの影響

No.Ⅱ‑ 1 . 2. 3 において.化学丑曲混合比の飲 料 ( No.Ⅱ‑2) 那.負荷収串を与え.Si 過桐の拭科が これに焼 き.庚来過剰駄科は前者の 1 / 5.1 / 2 である｡

これは.カーポ' /プラザクの均合,カーボン粒子と散 席( 気化)した Si との捷地政庇の盛に亀田するものと 思われる｡

4 . 4 艮青賓の影響

グラフ7イ ト.松 伏( No.Ⅱ‑ 8 ) ,桐 炭( No. Ⅱ‑ 9) 那 鹿も悪 く,政%以下である｡ 〆ラフTイ トに関 しては 前述 した とお りである｡松炭.桐炭は見掛けの粒径 ( d=6 0u) が大きいこと.揮発分が多いことが Si C の 生成を阻専 しているものと思われる｡ これらのbt 材は

衝畢加圧下で熱分解 し.圧力の解放時に分解生成 した 気体成分が急膨破することにより飲料を効率的に冷却 した り,また .Si とbt 来粒子 との接牡

昏する｡

No.Ⅱ‑5. 6. 7 の三唖のbt 禁漁には.収率に 1 8‑

5 0 % とかな りの丑があるが.この理由は現在のところ 不明である｡

4 . 4 位在勤集

炭素源の粒径が小さいほ ど高収率を与えることは カーポl /ブラ

クの例 ,( Ⅱ‑2) で示 したが. フル7

I

)ルアルコール炭の均合に もその価向がある . ( No.

Ⅱ‑5,1 0) 一方. No.Ⅱ‑1 0 ,1 1 の捨史から .Si の粒 径は収率にほとんど捗啓を与えない｡ これは .Si の 散解が反応の砕速田子であること示故 している｡

4 . 5

発衝撃による Si C の生成機構(まとめ) Fi g. 1 の加圧方法で生成する Si C は低温安定相の B 型{･ あ り .Fi g. 3 の結果から.衝撃加圧下でも一部反 応が進行することを否定できないが.大部分は残留且 皮下{･ 進行するものと思われる｡反応は括瓜成典 も含 めて ,Si この蝕点以上の色度 で.拡散称速の ものに 1 秒間はど姓挽する ｡Si C の生成反応はかな りの尭魚 を伴 うので,生成丑に応 じて冷却が阻止される｡この ため.生成する Si C と未反応珪粟の琉旬ひずみは沌少 し .Si C の冶品性が良 くなることが想定され ,Fi g. 5 , 6 に示す ような横束となる ｡( Fi g. 4 の写

の よう に

,収率がともに大 きい均合 .Si が気化 したと 思われる空洞の周田に Iu 軽度の単括品が生成 してい る

最後に.ホ研究は昭和 5 6‑5 7 年に実施されたもので あり,実敦を支援された.当時の太平洋ヲ･ /ダム岩淑 工場の足立久男氏.伴盤根氏.その他工場粥係軌 こ謝 忠を表す｡

文

1 )0. A . Be r n a

d

I

o fA m e r i qn

C

血 c S o c i et y.49 .5 02( 1 9 66) .

2 ) a Xm d aa J l d

On

, C

a m icBu l l

59,1 1 51( 1 9 80) .

3 )E.

ぬ t J C hmpe t

a J I d

po

T B 2 ‑1 4 83 ( 1 9 8 2) .

4 )S.S.

Y,i n:

by i o u ro

e J 1 8 eMe di a t nde rHi g h D y na mi cP

e m ,p. 3 71

Gor do n Br e a c h ( 1 9 68) .

5 )Ⅱ.S u z u k ie t a ) . Y ow q r ‑ Ky o k a is h i , 77 . 27 8 ( 1 9 69) .

6 )W. H. b l I

c

A. ,82, 7 41( 1 9 4 9) . 7 )L. Da y i s o Ae ta J . h :Sho c kWa v e s

nCo n d e T t C e d

Ma

e r1 9 81 . A m e r i c a nI J ^{Wt i t u t eo fPhy 8 . P. 2 31}

( 1 9 81 ) .

K6gy8 K8 Y8 k u.VoL49.No.4.1988 12

8 )M. N. Pa y l o v s b i .So v i e tPh y

.So l i dSt a t e .9 , 2 5 1 4( 1 9 6 8) .

9 )W. H. Gu s ta J l dE. a. Ro y c e , J . A. P. ,42,1 8 9 7 ( 1 9 7 1 ) .

1 0 )N. LCde h r n,i bi d ,41,71( 1 9 64) .

l l ) M.F. Go g d y ae t a l . Co mbt J S do T l .Ex p l o s i o na J I d SI l ∝kW

.21

4 6( 1 9 85) .

1 2 )C. S. M

o n i e t a l . i n: Hi g h Pr

m hB de n c e a A dT e c h . , p. 1 2 5 . No r t h‑ H血 d( 1 9 8 4 ) . 1 3 )

n

a l .i l ): t E

yl m pc t

Ph e no

m,p. 2

, A mde m icP

( 1 97 0) . 1 4 )G.E. t hi b

a J l dG. 良.Fo vl

i g h

Pr c s s ur ep h y s . a J l d

he m is t r y, y o l . 2. p. 2 2 6 .

Ac a d e m ic

e s s( 1 9 6 3) .

1 5 )R.G. Mc q u e e Aa J l dS.P. Ma r 8 h, I . A.P. .31 , 1 2 5 3( 1 9 6 0 ) .

1 6 )

Z e l d o v i c he t a l , i n:Ph y 8 . 0 fSbc kWA y c S

dr

Ph e no

n,

2, p. 7

0. A血 血 Pr e s ( 1 9 6 7 ) . 1 7 )G.

o ▼e t a l , h bt u血n. Ex p l o s i o na n d

Shc kWa r

s ,1 3,6 1 4( 1 9 7 6 ) .

1 8 )

他.点高取点材槻 先 p. 84E ]ソ遷宮 杜( 1 9 7 7).

1 9 )

Gdd s n dt hJ L a dt d a n e m q) h y s i c d P

e

e s

So l i dMa t e d a l,Y o LI.

2 0 )A. Gr o v q, J . C.P. ,71 , 3 8 2 4 ( 1 9 7 9 ) .

Synt hesi sofSi l i con‑ c ar bi de( Si c)byus eofexpl os i ves hockcompr es si onmo t hod.

byShuE oFUJ I WA m ● ,T血 oSATO+

i L ndMa s aoKUSAhE ABE

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血 r e so f si l i c o npowde

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