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[P047B [発表前半]]Effect of YSi2 addition on the densification and thermal conductivity of Si3N4 ceramics
○Nokika Takenaga1, Shota Nishi1, Ren Matushima1, Mikihito Kitayama1 (1. Fukuoka Institute of Technology)
Keywords:
Si3N4,thermal conductivity,oxygen getter,YSi2
近年、焼結助剤が焼結の過程で積極的に不純物酸素と反応し、Si3N4の熱伝導率を低下させる最大の要因である格子固溶酸素濃度を低下させる、いわゆるoxygen getterが盛んに検討されてきたが、活性金属ケイ化物はほとんど検討されていない。YSi2は、融点が1620℃であり、比較的化学的に安定であることから、YSi2を焼結助剤且つoxygen getterとして検討した。Si原料粉末に含まれる不純物酸素量と等量のYSi2を1等量とし、1/2等量、0等量についてはY2O3をY2O3：MgO＝6;4の比になるように添加し、1 MPa N2中1900℃-16 hr焼成した結果、すべての組成で完全に緻密化したが、熱伝導率は非常に低く、YSi2の添加効果は観察されなかった。これは、遊星ボールミルを用いて混合する過程で、SiとYSi2がアルコール溶媒と反応したためであることが判った。よって、高純度Si粉末を用い、回転ボールミルを用いて温和な条件で混合した所、同じ焼成条件で相対密度は92.9％と緻密化が阻害された。これは、Si3N4とYSi2が固相反応し、Y-Si-N化合物が生成するためであることが確認された。