[发明专利]氮化硅粉末及其制造方法、以及氮化硅烧结体的制造方法

说明书

提供内部氧量为0.6质量％以下的氮化硅粉末。提供氮化硅粉末的制造方法，其具有下述工序：对氧浓度为0.4质量％以下的硅粉末在包含氮与氢的混合气氛下进行烧成而制得烧成物的工序；和使用氟化氢浓度为10～40质量％的氢氟酸对烧成物进行处理的工序。

技术领域

本公开文本涉及氮化硅粉末及其制造方法、以及氮化硅烧结体的制造方法。

背景技术

氮化硅为强度、硬度、韧性、耐热性、耐腐蚀性、耐热冲击性等优异的材料，因此被用于压铸机及熔炼炉等各种工业用的部件及汽车部件等。另外，氮化硅由于高温下的机械特性也优异，因此研究了应用于要求高温强度、高温蠕变特性的燃气轮机部件的情况。例如，在专利文献1中，作为提高氮化硅烧结体的高温特性的方法，研究了将氮化硅粉末的总氧量设为1.5质量％以下以减少烧结时纯化的晶界相，并将熔点维持得高来提高高温特性的方法。

还研究了氮化硅基板作为汽车及工作机械等的电力模组等的绝缘基板使用的情况。例如，在专利文献2中，提出了铝-陶瓷接合基板使用氮化硅基板的方案。在这样的用途中，要求具有高绝缘性及散热性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-206409号公报

专利文献2：日本特开2011-077546号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为氮化硅基板，为了实现优异的散热性，要求具有高热导率。在基板使用的氮化硅烧结体中，作为对热导率产生影响的因素，可举出氮化硅烧结体中存在的缺陷的量。就氮化硅烧结体中的缺陷的量而言，认为不仅受烧结条件影响，也受氮化硅烧结体中使用的氮化硅粉末的物性的影响。因此，在本公开文本中，提供能够制得具有高热导率的氮化硅烧结体的氮化硅粉末及其制造方法。另外，在本公开文本中，提供具有高热导率的氮化硅烧结体的制造方法。

用于解决课题的手段

本公开文本的一个方面涉及的氮化硅粉末的内部氧量为0.6质量％以下。这样的氮化硅粉末由于内部氧量足够低，因此在作为烧结原料使用时，能够制得具有高热导率的氮化硅烧结体。作为其理由，认为能够通过使用内部氧量少的氮化硅粉末来减少氮化硅烧结体内部的缺陷。

上述氮化硅粉末的表面氧量可以为内部氧量以下。由此，能够制得具有更高的热导率的氮化硅烧结体。

上述氮化硅粉末的表面氧量可以大于内部氧量。若表面氧量增大，则烧结时容易形成液相，能够提高氮化硅烧结体的强度。

本公开文本的一个方面涉及的氮化硅粉末的制造方法具有下述工序：在包含氮与选自由氢及氨组成的组中的至少一者的混合气氛下对氧浓度为0.4质量％以下的硅粉末进行烧成而制得烧成物的工序；和使用氟化氢浓度为10～40质量％的氢氟酸对烧成物进行处理的工序。根据该制造方法，由于使用氧浓度足够低的硅粉末，因此能够制得内部氧量足够低的氮化硅粉末。另外，由于使用氟化氢浓度为10～40质量％的氢氟酸对烧成物进行处理，因此表面氧量也能够调节为与内部氧相差不大的范围。因此，能够优选用作用于制造具有充分的强度且具有高热导率的氮化硅烧结体的氮化硅粉末。

本公开文本的一个方面涉及的氮化硅烧结体的制造方法具有对包含由上述氮化硅粉末的制造方法制造的氮化硅粉末的烧结原料进行成型并烧成的工序。根据该制造方法，能够制造具有高热导率的氮化硅烧结体。

发明的效果

根据本公开文本，能够提供可制得具有高热导率的氮化硅烧结体的氮化硅粉末及其制造方法。另外，能够提供具有高热导率的氮化硅烧结体的制造方法。

附图说明

图1是示出氧/氮分析图表的一例的图。

图2是示出实施例1的氧/氮分析图表的图。