硫化ケイ素を中間体とするβ-SiCウイスカーの気相成長

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Si(CH3)4の熱分解及びSi粉末とC3H6の反応を1100°～1350℃で行い、SiCウイスカーの気相成長を試みた。反応系に4～5%のH2Sを添加するとウイスカーの成長が促進され、1300℃では長さ数mm、直径0.1～0.5μmの高アスペクト比おｗもつ綿状の白色β-SiCウイスカーが生成した。特にSi粉末とC3H6を原料とした系では顕著であった。成長方向は<111>方向であった。ウイスカーの先端は先細りや湾曲したものが多く、微小粒子が先端に存在していなかったこと、及びSiとH2Sの反応の熱力学的考察から、SiSあるいはSiS2蒸気を中間体として、VS機構によってSiCウイスカーが成長するものと推察した。Growth of SiC whiskers by thermal decomposition of Si(CH3)4 and reaction of silicon powder and propylene was examined in the presence of hydrogen sulfide at 1100°-1350℃. If hydrogen sulfide was absent, both reactions gave no SiC whiskers but only carbonaceous deposits such as soot and carbon film. When hydrogen sulfide was mixed in the two reaction systems, however, a number of SiC whiskers were produced. The products were white and woolly whiskers of high aspect rations; 0.1-0.5 μm in diameter and several mm in length. The yield was maximum in the reaction of silicon and propylene at 1300℃ for 60 min. The whisker axis was the <111> direction of β-SiC. Electron microscopic observation revealed that the whiskers had the tapered or curved shape of the tips and that they carried no particules on the tips. From this ovservation and also from thermodynamic consideration, it was suggested that the present β-SiC whiskers grew by a VS mechanism via volatile SiS or SiS2 intermediates.
社団法人日本セラミックス協会の論文
1985-09-01

硫化ケイ素を中間体とするβ-SiCウイスカーの気相成長

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