特別電源所在県科学技術振興事業 Al-Si-C-N系化合物の合成および特性評価担当者：仁科論子平成２２年度研究内容 Al-Si-C-N系組成から構成される物質は、耐火物やセラミックス材料として良い特徴を持つ物が多い多元系材料にすることで単体では得られなかった特徴を得ることができる Al Al44SiC SiC44を用いてAlN-SiC固溶体の合成を用いてAlN-SiC固溶体の合成 Al 4 SiC 4 と同様の構造を持つ化合物(Al Al4SiC4と同様の構造を持つ化合物(Al55C C33N)の合成 N)の合成 Dric Walter and Wayan Karyasa, J. Chin. Chem Soc., Vol. 52, No. 5 (2005) 図１. Al4SiC4の結晶構造平成２２年度研究成果固溶体AlN-SiCの合成 Al5C3Nの合成 AlN側からSiC側にピークシフトアルミニウム粉混合 peak intensity Al4SiC4 1700 カーボンブラック中埋め焼き 1500oC, 1.5時間, 大気雰囲気成形鱗状黒鉛 Al4SiC4 1500 Al4SiC4 1400 ◎Al5C3N ●Al4C3 ◆AlN ■Carbon ×Al2OC ● ◎ ● ◎ ■ Al4SiC4 1300 ●◎ ● ◎ 34 36 38 2θ/ CuKα 図２．Al4SiC4粉末を 3時間窒化させた試料のXRDパターン表１．各物質の格子定数格子定数（a軸） peak intensity 32 ● ◎ ● ● ◎ ◎ ◎ ● ■ ● SiC 3.081 5.031 AlN-SiC固溶体 3.105 4.990 1500oC窒化(3h) 3.108 4.985 1700oC窒化(3h) 3.101 4.991 1500℃及び1700℃で窒化した場合、格子定数がAlNSiC固溶体の格子定数に近い値を取っており、固溶体の存在の可能性が高い ◎ ● ◆ ● ◎ ● ● ● ● ◆ ● Al:C=4:3 ● 20 30 40 ◆ ◆ ◆ ● ● ● 4.979 × ● ◆ ● 3.111 ■ ● ■ ◆ 格子定数（c軸） AlN Al:C=4.8:3 ◎ ◎ ◎ ● 50 × ● 60 ● ◆ ● ◆ 70 2θ/dig 図３．1500oC, 1.5時間カーボン中埋め焼き焼成後試料のXRDパターン Al粉末と鱗状黒鉛を原料としてカーボンブラック中に埋設して焼成し(大気雰囲気炉)合成を行った場合、 Al5C3Nの合成が可能