1996 Fiscal Year Annual Research Report
炭化ケイ素複合セラミックスの組織制御による高温電子材料の開発
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07650788
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
北條 純一 九州大学, 工学部, 教授 (20038079)
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| Keywords | 炭化ケイ素 / 窒化ホウ素 / 炭化チタン / 複合粒子 / 複合材料 / 流動層 |
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| Research Abstract |
1.SiC-TiC複合粒子の合成
流動層反応器中、SiC粒子(粒径:0.3μm)を反応ガスで流動化させ、TiCl_4-CH_4-H_2系気相からTiCを析出させることにより、被覆型のSiC-TiC複合粒子を合成した。複合粒子は粒径が約50μmの凝集粒子を形成しており、凝集粒子の表面にTiCが析出した構造であった。反応ガスの濃度および反応ガスとSiC粉体の接触時間の増加とともに、TiCコーティングの収率が向上した。
2.複合材料の作製と特性評価
SiCとTiCの混合粉体と複合粒子のホットプレス焼結体の横造と特性を比較した。混合粉体の焼結体は相対密度が99%以上であり、SiCの破壊靭性はTiCとの複合化によって向上したが、耐熱衝撃性は低下した。また、SiCは半導性であるが、金属導電性のTiCの添加によって電気抵抗が減少した。複合粒子の焼結体は、凝集粒子が硬くて潰れ難いため焼結牲が低く、焼結体の相対密度が80%程度で、焼結体中に凝集粒子の形骸が認められた。混合粉体の焼結体に比べて、複合粒子の焼結体は電気抵抗が小さく、これは凝集粒子表面のTiC層が焼結体中でネットワーク構造を形成し、導電パスとなるためと考えられる。
3.SiC/TiC傾斜接合電極の作製
半導性SiCの高温電子デバイスヘの応用のため、TiCの電極としての特性を調査した。SiCとTiCの接合において、境界組成を傾斜化することにより安定な接合が達成された。SiCとTiCの電気的結合はオーミックであり、TiCの傾斜接合がSiC電気素子の電極形成法として有効であることがわかった。
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