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SELF-PROPAGATION HIGH TEMPERATURE SYNTHESIS METHOD

Patent code P110004021
File No. A282P25
Posted date Jul 5, 2011
Application number P2007-165734
Publication number P2008-280230A
Patent number P5220353
Date of filing Jun 25, 2007
Date of publication of application Nov 20, 2008
Date of registration Mar 15, 2013
Priority data
  • P2007-104501 (Apr 12, 2007) JP
Inventor
  • (In Japanese)石田 清仁
  • (In Japanese)友重 竜一
  • (In Japanese)及川 勝成
  • (In Japanese)西田 稔
  • (In Japanese)山形 雄一
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title SELF-PROPAGATION HIGH TEMPERATURE SYNTHESIS METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To promote self-propagation high temperature synthesis reaction by allowing sulfur powder to exist in a reaction system, and to synthesize a (Ti, Nb, Zr)-C-S- or (Ti, Nb, Zr)-S-based inorganic compound in a short time.
SOLUTION: A powdery mixture obtained by blending a (Ti, Nb, Zr)-C-S- or (Ti, Nb, Zr)-S-based raw powders, preferably, at a molar ratio of 2: (0.5 to 1.0):(1 to 3) or at a molar ratio of 2:(1 to 3) is compacted, one end of the green compact 3 set in a reaction apparatus 1 is ignited with a coil 4 through which electric current is passed, and combustion (self-propagation high temperature synthesis reaction) is allowed to progress toward the other end, so as to synthesize a (Ti, Nb, Zr)-C-S-based or (Ti, Nb, Zr)-S-based inorganic compound.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

気相合成法や酸化物との固相反応等で炭化物、複合炭化物が合成されているが、何れの方法も精密な製造条件の管理が必要な装置やエネルギーを大量消費する電気炉、高周波炉等を必要とし、しかも反応に長時間がかかる。エネルギーの大量消費や反応の長時間化は、コスト、生産性の面で問題があり、合成された炭化物、複合炭化物等のコストを上昇させる原因にもなる。
気相合成法や酸化物との固相反応に代わる方法として、SHS反応を用いた合成法が検討されている(非特許文献1)。SHS反応は、大気中で僅かなエネルギー投入により瞬間的にセラミックス等が得られる燃焼合成反応を利用し、硼化物、炭化物、窒化物、炭窒化物、硫化物等の製造が試みられている。本発明者等も、種々の割合でチタン、アルミニウム、グラファイトを混合した組成物をSHS反応させ、配合割合が反応速度、反応生成物等に及ぼす影響を調査報告している(非特許文献2)。

【非特許文献1】
CERAMICBULLETIN、Vol.67、No.2 (1988)pp.342-349
【非特許文献2】
Journalof the ceramic Society of Japan 104[2] (1996)pp.94-100

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、自己伝播高温合成反応(SHS反応:Self-propagating High-temperatures Synthesis)で(Ti、Nb、Zr)-C-S系無機化合物、および、(Ti、Nb、Zr)-S系無機化合物を製造する自己伝播高温合成方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
Ti、Nb、Zrから選ばれる少なくとも一種以上の金属粉末と硫黄(S)粉末、炭素(C)粉末とを混合し、さらに、圧粉・成形して圧粉体を得た後、
得られた圧粉体に着火し、(Ti、Nb、Zr)-C-S系無機化合物を自己伝播高温合成する
ことを特徴とする自己伝播高温合成方法。

【請求項2】
 
揮発性有機溶媒を分散媒として金属粉末、炭素粉末、硫黄粉末を湿式混合する
ことを特徴とする請求項1記載の自己伝播高温合成方法。

【請求項3】
 
ボールミル中で金属粉末、炭素粉末、硫黄粉末を混合する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の自己伝播高温合成方法。

【請求項4】
 
金属粉末、炭素粉末を混合した後、硫黄粉末を配合し、更に混合する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の自己伝播高温合成方法。

【請求項5】
 
(Ti、Nb、Zr)-C-S系無機化合物は、金属粉末、炭素粉末、硫黄粉末を2:(0.5~1.0):(1~3)のモル比で配合する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の自己伝播高温合成方法。

【請求項6】
 
Ti、Nb、Zrから選ばれる少なくとも一種以上の金属粉末を硫黄(S)粉末と混合し、さらに、圧粉・成形した後、
得られた圧粉体に着火し、(Ti、Nb、Zr)-S系無機化合物を自己伝播高温合成する
ことを特徴とする自己伝播高温合成方法。

【請求項7】
 
揮発性有機溶媒を分散媒として金属粉末、硫黄粉末を湿式混合する
ことを特徴とする請求項6記載の自己伝播高温合成方法。

【請求項8】
 
ボールミル中で金属粉末、硫黄粉末を混合する
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の自己伝播高温合成方法。

【請求項9】
 
(Ti、Nb、Zr)-S系無機化合物は、金属粉末、硫黄粉末を1:(1~3)のモル比で配合する
ことを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の自己伝播高温合成方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2007165734thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST The Innovation of Simulation Technology and the Construction of Foundations for Its Practical Use AREA
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