(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023148961
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】炭化ケイ素粒子、炭化ケイ素粒子の製造方法
(51)【国際特許分類】
C01B 32/956 20170101AFI20231005BHJP
【ＦＩ】
C01B32/956
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022057261
(22)【出願日】2022-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000236702
【氏名又は名称】株式会社フジミインコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100115679
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 勇毅
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】増田 祐司
(72)【発明者】
【氏名】牛田 尚幹
(72)【発明者】
【氏名】諌山 拓弥
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 未那
【テーマコード（参考）】
4G146
【Ｆターム（参考）】
4G146MA14
4G146MB02
4G146MB18A
4G146MB19A
4G146MB26
4G146NA04
4G146NA25
4G146NA28
4G146PA03
4G146PA06
4G146PA08
4G146PA10
4G146PA13
(57)【要約】
【課題】触媒担体や半導体製造装置用部品（ウエハーフォーク、チャック、突き上げピン等）の材料として好適に用いられる炭化ケイ素粒子を提供する。
【解決手段】本発明の炭化ケイ素粒子は、α-ＳｉＣの二次粒子からなり、質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の炭化ケイ素粒子は、α-ＳｉＣの二次粒子からなり、質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
α-ＳｉＣの二次粒子からなり、
質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、
Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、
比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である炭化ケイ素粒子。
質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、
Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、
比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である炭化ケイ素粒子。
【請求項2】
ＳｉＯ2の含有率が０．１０質量％以下である請求項１記載の炭化ケイ素粒子。
【請求項3】
微小圧縮試験により測定した顆粒強度が２５ＭＰａ以上である請求項１または２記載の炭化ケイ素粒子。
【請求項4】
Ｄ５０％粒子径が０．５μｍ以上で、Ｄ９４％粒子径に対するＤ５０％粒子径の比（Ｄ５０／Ｄ９４）が３以上であるα-ＳｉＣの一次粒子を用い、
焼結助剤、バインダ、および分散剤を用いずに、前記一次粒子の造粒を行って造粒物を得、得られた造粒物を焼結することで、請求項１～３のいずれか一項に記載の炭化ケイ素粒子を製造する炭化ケイ素粒子の製造方法。
焼結助剤、バインダ、および分散剤を用いずに、前記一次粒子の造粒を行って造粒物を得、得られた造粒物を焼結することで、請求項１～３のいずれか一項に記載の炭化ケイ素粒子を製造する炭化ケイ素粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、炭化ケイ素粒子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
炭化ケイ素粒子は、高硬度で、耐摩耗性および摺動性に優れ、耐熱性も高く、化学的に安定している。炭化ケイ素粒子の用途が、触媒担体や半導体製造装置用部品（ウエハーフォーク、チャック、突き上げピン等）の材料である場合、高純度で流動性に優れる多孔質炭化ケイ素粒子が望まれる。なお、炭化ケイ素粒子は、半導体製造装置用部品を形成する金属基複合材料（ＭＭＣ）の強化材として使用される。
しかし、上記用途に適した、高純度で流動性に優れる多孔質炭化ケイ素粒子の従来品は存在しない。
しかし、上記用途に適した、高純度で流動性に優れる多孔質炭化ケイ素粒子の従来品は存在しない。
【0003】
特許文献１には、平均粒径が５～６０μｍで細孔径が１μｍ以下の内部細孔体積が０．０２ｃｍ3／ｇ以下、且つ、比表面積が１ｍ2／ｇ以下で平均（短径／長径）アスペクト比が０．６５以上である球状α型炭化ケイ素が記載されている。
また、特許文献１には、上記球状α型炭化ケイ素の製造方法として、平均粒径が１μｍ以下でα型結晶である原料炭化ケイ素のスラリーをスプレードライして多孔質で球状の粒子を得る工程と、得られた多孔質で球状の粒子を焼結する工程を含む方法が記載され、実施例の製造方法においては、スプレードライを分散剤および焼結助剤をスラリーに添加して行っている。
また、特許文献１には、上記球状α型炭化ケイ素の製造方法として、平均粒径が１μｍ以下でα型結晶である原料炭化ケイ素のスラリーをスプレードライして多孔質で球状の粒子を得る工程と、得られた多孔質で球状の粒子を焼結する工程を含む方法が記載され、実施例の製造方法においては、スプレードライを分散剤および焼結助剤をスラリーに添加して行っている。
【0004】
特許文献２には、焼結助剤およびバインダを用いず炭化ケイ素粉末（一次粒子径Ｄ５０：０．２６μｍ）のみを焼結することで得られた二次粒子は、Ｄ５０が４３．２μｍであり、比表面積は０．９８ｍ2／ｇであったことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１３－９５６３７号公報
【特許文献2】ＷＯ２０２０／１９４９７４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、触媒担体や半導体製造装置用部品（ウエハーフォーク、チャック、突き上げピン等）の材料として好適に用いられる炭化ケイ素粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、α-ＳｉＣの二次粒子からなり、質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である炭化ケイ素粒子を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、触媒担体や半導体製造装置用部品（ウエハーフォーク、チャック、突き上げピン等）の材料として好適に用いられる炭化ケイ素粒子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施例１の炭化ケイ素粒子の表面のＳＥＭ画像である。
【図2】実施例２の炭化ケイ素粒子の表面のＳＥＭ画像である。
【図3】実施例３の炭化ケイ素粒子の表面のＳＥＭ画像である。
【図4】実施例４の炭化ケイ素粒子の表面のＳＥＭ画像である。
【図5】比較例１の造粒後の状態を示すＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
【0011】
〔構成〕
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、α-ＳｉＣの二次粒子からなり、質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である。
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、α-ＳｉＣの二次粒子からなり、質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である。
【0012】
本実施形態の炭化ケイ素粒子において、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）は１．１以上２．５以下であることが好ましい。「Ｄ９０／Ｄ５０」が２．５以下であると、顆粒崩れ（二次粒子を形成している一次粒子の一部が崩れ落ちること）が生じないで顆粒形状が維持できるため、流動性の低下を抑制できる。また、「Ｄ９０／Ｄ５０」が１．１以上であると最密充填の観点より充填性が向上する。なお、Ｄ５０及びＤ９０は、例えばレーザー回折・散乱法に基づく粒度分布測定装置により測定されたもので、炭化ケイ素二次粒子の体積基準の積算粒子径分布における小粒径側からの累積５０％粒子径、累積９０％粒子径をそれぞれ意味する。
【0013】
本実施形態の炭化ケイ素粒子において、比表面積は０．１０ｍ2／ｇ以上０．９０ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下であると、高温環境下での経時変化に対応し易くなり、０．１０ｍ2／ｇ以上であると顆粒の空隙が大きくなり、触媒担体、半導体製造装置用部品の材料として好適となる。また、比表面積は０．２０ｍ2／ｇ以上０．８５ｍ2／ｇ以下であることがより好ましく、０．３０ｍ2／ｇ以上０．８０ｍ2／ｇ以下であることが特に好ましい。比表面積は、例えば下記実施例に記載の方法で測定される。
【0014】
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、ＳｉＯ2の含有率が０．１０質量％以下であることが好ましい。ＳｉＯ2の含有率が０．１０質量％以下であると、必要な純度が得られ易い。また、ＳｉＯ2の含有率は０．０５質量％以下であることがより好ましく、０．０３質量％以下であることが特に好ましい。ＳｉＯ2の含有率は、例えば下記実施例に記載の方法で測定される。
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、微小圧縮試験により測定した顆粒強度が２５ＭＰａ以上であることが好ましい。顆粒強度が２５ＭＰａ以上であると、顆粒崩れを抑制し易い。また、顆粒強度は３０ＭＰａ以上であることがより好ましく、３５ＭＰａ以上であることが特に好ましい。また、顆粒強度の上限は特に限定されないが、２００ＭＰａ以下とすることができる。
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、微小圧縮試験により測定した顆粒強度が２５ＭＰａ以上であることが好ましい。顆粒強度が２５ＭＰａ以上であると、顆粒崩れを抑制し易い。また、顆粒強度は３０ＭＰａ以上であることがより好ましく、３５ＭＰａ以上であることが特に好ましい。また、顆粒強度の上限は特に限定されないが、２００ＭＰａ以下とすることができる。
【0015】
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、複数のα-ＳｉＣの一次粒子により構成された二次粒子である。一次粒子のＤ５０％粒子径（一次Ｄ５０）に対する二次粒子のＤ５０％粒子径（二次Ｄ５０）の比（二次Ｄ５０／一次Ｄ５０）は、１５０以下であることが好ましい。「二次Ｄ５０／一次Ｄ５０」が１５０以下であると、必要な多孔性が得られ易い。また、「二次Ｄ５０／一次Ｄ５０」は５以上１５０以下であることがより好ましく、６以上１００以下であることが特に好ましい。一次粒子径、及び二次粒子径は、例えば下記実施例に記載の方法で測定することができる。一次粒子とは単一の粒子、二次粒子とは複数の一次粒子が凝集および結合した粒子をいう。
【0016】
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、Ｄ５０％粒子径が０．５μｍ以上で、Ｄ９４％粒子径に対するＤ５０％粒子径の比（Ｄ５０／Ｄ９４）が３以上であるα-ＳｉＣの一次粒子を用い、焼結助剤、バインダ、および分散剤を用いずに、上記一次粒子の造粒を行って造粒物を得、得られた造粒物を焼結することで製造することができる。
Ｄ５０％粒子径が０．５μｍ以上のα-ＳｉＣの一次粒子を用いた場合、適切な大きさの空隙が形成され易い傾向がある。Ｄ５０％粒子径が３．２μｍ以下のα-ＳｉＣの一次粒子を用いた場合、顆粒崩れが生じないで顆粒形状が維持され易い傾向がある。また、使用するα-ＳｉＣの一次粒子のＤ５０％粒子径は、１．０μｍ以上３．０μｍ以下であることがより好ましく、２．０μｍ以上２．８μｍ以下であることが特に好ましい。
Ｄ５０％粒子径が０．５μｍ以上のα-ＳｉＣの一次粒子を用いた場合、適切な大きさの空隙が形成され易い傾向がある。Ｄ５０％粒子径が３．２μｍ以下のα-ＳｉＣの一次粒子を用いた場合、顆粒崩れが生じないで顆粒形状が維持され易い傾向がある。また、使用するα-ＳｉＣの一次粒子のＤ５０％粒子径は、１．０μｍ以上３．０μｍ以下であることがより好ましく、２．０μｍ以上２．８μｍ以下であることが特に好ましい。
【0017】
また、「Ｄ５０／Ｄ９４」が３以上のα-ＳｉＣの一次粒子を用いることで、焼結助剤、バインダ、分散剤等を使用しないで造粒することが容易になる。焼結助剤、バインダ、および分散剤の少なくともいずれかを使用しないことで、得られる二次粒子の純度を高くすることができる。また、使用するα-ＳｉＣの一次粒子の「Ｄ５０／Ｄ９４」は、４以上５０以下であることがより好ましく、５以上１０以下であることが特に好ましい。
【0018】
〔作用、効果〕
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、α-ＳｉＣの二次粒子からなり、質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である。
また、本実施形態の炭化ケイ素粒子は、Ｄ５０％粒子径が０．５μｍ以上で、Ｄ９４％粒子径に対するＤ５０％粒子径の比（Ｄ５０／Ｄ９４）が３以上であるα-ＳｉＣの一次粒子を用い、焼結助剤、バインダ、および分散剤を用いずに、この一次粒子の造粒を行って造粒物を得、得られた造粒物を焼結する方法で得られたものである。
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、α-ＳｉＣの二次粒子からなり、質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下であり、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下であり、比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である。
また、本実施形態の炭化ケイ素粒子は、Ｄ５０％粒子径が０．５μｍ以上で、Ｄ９４％粒子径に対するＤ５０％粒子径の比（Ｄ５０／Ｄ９４）が３以上であるα-ＳｉＣの一次粒子を用い、焼結助剤、バインダ、および分散剤を用いずに、この一次粒子の造粒を行って造粒物を得、得られた造粒物を焼結する方法で得られたものである。
【0019】
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下であるα-ＳｉＣの二次粒子で構成されているため、ＭＭＣの強化材として使用される場合には、ＭＭＣ材を製造する際の加熱時の経時変化が抑制され、高温環境用の触媒担体として使用される場合には、使用時の経時変化が抑制される。
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、上記方法で得られたものであり、使用するα-ＳｉＣ一次粒子のＤ５０％粒子径を０．５μｍ以上とすることで、ＭＭＣの強化材および触媒担体として良好な空隙を有するものとなっている。
本実施形態の炭化ケイ素粒子は、上記方法で得られたものであり、使用するα-ＳｉＣ一次粒子のＤ５０％粒子径を０．５μｍ以上とすることで、ＭＭＣの強化材および触媒担体として良好な空隙を有するものとなっている。
【0020】
具体的には、上記方法で得られた炭化ケイ素粒子の場合、炭化ケイ素粒子に金属を含浸させてＭＭＣ材を製造する際に、金属が含浸し易くなる。すなわち、上記方法で得られた炭化ケイ素粒子は、金属を含浸させるために好適な、微細過ぎない空隙が形成されたものとなる。
また、上記方法で得られた炭化ケイ素粒子の場合、炭化ケイ素粒子を触媒担体として使用する際にガス流通性が向上して、触媒の活性を高めることができる。すなわち、上記方法で得られた炭化ケイ素粒子は、ガス流通性の向上に好適な、微細過ぎない空隙が形成されたものとなる。
よって、本実施形態の炭化ケイ素粒子は、触媒担体や半導体製造装置用部品（ウエハーフォーク、チャック、突き上げピン等）の材料として好適に用いることができる。
また、上記方法で得られた炭化ケイ素粒子の場合、炭化ケイ素粒子を触媒担体として使用する際にガス流通性が向上して、触媒の活性を高めることができる。すなわち、上記方法で得られた炭化ケイ素粒子は、ガス流通性の向上に好適な、微細過ぎない空隙が形成されたものとなる。
よって、本実施形態の炭化ケイ素粒子は、触媒担体や半導体製造装置用部品（ウエハーフォーク、チャック、突き上げピン等）の材料として好適に用いることができる。
【実施例0021】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【0022】
〔炭化ケイ素二次粒子の製造〕
＜α-ＳｉＣの一次粒子の準備＞
α-ＳｉＣの一次粒子として、（株）フジミインコーポレーテッド製の「ＧＣ＃６０００（商品名）」、「ＧＣ＃８０００（商品名）」、および「ＧＣ＃１００００（商品名）」を用意した。
各一次粒子の粒度分布を、マイクロトラック・ベル（株）製のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置「ＭＴ－３３００」を用いて測定し、Ｄ３％粒子径、Ｄ５０％粒子径、およびＤ９４％粒子径を調べた。なお、ここで調べたＤ３％粒子径、Ｄ５０％粒子径、およびＤ９４％粒子径は、体積基準の積算粒子径分布において大径側からの積算頻度が３％、５０％、９４％となる粒子径である。
また、「ＧＣ＃６０００（商品名）」と「ＧＣ＃１００００（商品名）」を質量比でＧＣ＃６０００：ＧＣ＃１００００＝７６．９２：２３．０８の割合で混合した。混合された一次粒子の粒度分布を、上記と同じ方法で測定し、Ｄ３％粒子径、Ｄ５０％粒子径、およびＤ９４％粒子径を調べた。
＜α-ＳｉＣの一次粒子の準備＞
α-ＳｉＣの一次粒子として、（株）フジミインコーポレーテッド製の「ＧＣ＃６０００（商品名）」、「ＧＣ＃８０００（商品名）」、および「ＧＣ＃１００００（商品名）」を用意した。
各一次粒子の粒度分布を、マイクロトラック・ベル（株）製のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置「ＭＴ－３３００」を用いて測定し、Ｄ３％粒子径、Ｄ５０％粒子径、およびＤ９４％粒子径を調べた。なお、ここで調べたＤ３％粒子径、Ｄ５０％粒子径、およびＤ９４％粒子径は、体積基準の積算粒子径分布において大径側からの積算頻度が３％、５０％、９４％となる粒子径である。
また、「ＧＣ＃６０００（商品名）」と「ＧＣ＃１００００（商品名）」を質量比でＧＣ＃６０００：ＧＣ＃１００００＝７６．９２：２３．０８の割合で混合した。混合された一次粒子の粒度分布を、上記と同じ方法で測定し、Ｄ３％粒子径、Ｄ５０％粒子径、およびＤ９４％粒子径を調べた。
【0023】
＜実施例１＞
先ず、上記混合されたα-ＳｉＣ一次粒子のみを原料粉末として、水等の溶媒に分散させてスラリーを得た。このスラリーをディスク方式のスプレードライヤに供給して造粒を行い、α-ＳｉＣ一次粒子のみからなる造粒物を得た。
次に、得られた造粒物を、富士電波工業（株）製の抵抗加熱式焼結炉「ＦＶＳ－Ｒ」を用いて焼結し、焼結顆粒（二次粒子）を製造した。焼結炉の運転条件は、雰囲気アルゴン、焼結温度１８５０℃、焼結時間４時間である。
得られた焼結顆粒を、ヴァーダー・サイエンティフィック株式会社製の遠心粉砕機を用いて解砕した。遠心粉砕機の回転速度は１２０００ｒｐｍである。その後、目開き１０６μｍのふるい網を用いて、粒度調整を行った。このようにして実施例１の炭化ケイ素二次粒子を得た。
先ず、上記混合されたα-ＳｉＣ一次粒子のみを原料粉末として、水等の溶媒に分散させてスラリーを得た。このスラリーをディスク方式のスプレードライヤに供給して造粒を行い、α-ＳｉＣ一次粒子のみからなる造粒物を得た。
次に、得られた造粒物を、富士電波工業（株）製の抵抗加熱式焼結炉「ＦＶＳ－Ｒ」を用いて焼結し、焼結顆粒（二次粒子）を製造した。焼結炉の運転条件は、雰囲気アルゴン、焼結温度１８５０℃、焼結時間４時間である。
得られた焼結顆粒を、ヴァーダー・サイエンティフィック株式会社製の遠心粉砕機を用いて解砕した。遠心粉砕機の回転速度は１２０００ｒｐｍである。その後、目開き１０６μｍのふるい網を用いて、粒度調整を行った。このようにして実施例１の炭化ケイ素二次粒子を得た。
【0024】
＜実施例２＞
上記混合されたα-ＳｉＣ一次粒子のみからなる造粒物を焼結温度１９５０℃で焼結した以外は、実施例１と同じ方法で、実施例２の炭化ケイ素二次粒子を得た。
＜実施例３＞
「ＧＣ＃８０００（商品名）」のみを原料粉末として実施例１と同じ方法で造粒物を得、得られた造粒物を焼結温度１９５０℃で焼結した以外は、実施例１と同じ方法で、実施例３の炭化ケイ素二次粒子を得た。
＜実施例４＞
「ＧＣ＃１００００（商品名）」のみを原料粉末として実施例１と同じ方法で造粒物を得、得られた造粒物を焼結温度１９５０℃で焼結した以外は、実施例１と同じ方法で、実施例４の炭化ケイ素二次粒子を得た。
上記混合されたα-ＳｉＣ一次粒子のみからなる造粒物を焼結温度１９５０℃で焼結した以外は、実施例１と同じ方法で、実施例２の炭化ケイ素二次粒子を得た。
＜実施例３＞
「ＧＣ＃８０００（商品名）」のみを原料粉末として実施例１と同じ方法で造粒物を得、得られた造粒物を焼結温度１９５０℃で焼結した以外は、実施例１と同じ方法で、実施例３の炭化ケイ素二次粒子を得た。
＜実施例４＞
「ＧＣ＃１００００（商品名）」のみを原料粉末として実施例１と同じ方法で造粒物を得、得られた造粒物を焼結温度１９５０℃で焼結した以外は、実施例１と同じ方法で、実施例４の炭化ケイ素二次粒子を得た。
【0025】
＜比較例１＞
「ＧＣ＃６０００（商品名）」のみを原料粉末として実施例１と同じ方法で造粒物を得ようとしたが、造粒物を得ることはできなかった。
＜比較例２＞
比較例２用のα-ＳｉＣの一次粒子として、（株）フジミインコーポレーテッド製の「ＧＣ＃４００００（商品名）」を用意した。このα-ＳｉＣ一次粒子のＤ５０％粒子径は０．２６μｍである。
「ＧＣ＃４００００（商品名）」のみを原料粉末として実施例１と同じ方法で造粒物を得、得られた造粒物を焼結温度１９００℃で焼結した以外は、実施例１と同じ方法で、比較例２の炭化ケイ素二次粒子を得た。
「ＧＣ＃６０００（商品名）」のみを原料粉末として実施例１と同じ方法で造粒物を得ようとしたが、造粒物を得ることはできなかった。
＜比較例２＞
比較例２用のα-ＳｉＣの一次粒子として、（株）フジミインコーポレーテッド製の「ＧＣ＃４００００（商品名）」を用意した。このα-ＳｉＣ一次粒子のＤ５０％粒子径は０．２６μｍである。
「ＧＣ＃４００００（商品名）」のみを原料粉末として実施例１と同じ方法で造粒物を得、得られた造粒物を焼結温度１９００℃で焼結した以外は、実施例１と同じ方法で、比較例２の炭化ケイ素二次粒子を得た。
【0026】
〔炭化ケイ素二次粒子の物性測定〕
＜粒子径＞
得られた各炭化ケイ素二次粒子の粒子径（Ｄ５０％粒子径、Ｄ９０％粒子径）を、株式会社堀場製作所製のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－３００を用いて測定した。比較例２についてはＤ５０％粒子径のみを測定した。なお、ここで調べたＤ５０％粒子径、およびＤ９０％粒子径は、体積基準の積算粒子径分布において小径側からの積算頻度が、５０％、９０％となる粒子径である。
＜粒子径＞
得られた各炭化ケイ素二次粒子の粒子径（Ｄ５０％粒子径、Ｄ９０％粒子径）を、株式会社堀場製作所製のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－３００を用いて測定した。比較例２についてはＤ５０％粒子径のみを測定した。なお、ここで調べたＤ５０％粒子径、およびＤ９０％粒子径は、体積基準の積算粒子径分布において小径側からの積算頻度が、５０％、９０％となる粒子径である。
【0027】
＜比表面積＞
得られた各炭化ケイ素二次粒子の比表面積を、株式会社マウンテック製の全自動ＢＥＴ比表面積測定装置「Ｍａｃｓｏｒｂ（登録商標）」を用いて測定した。
得られた各炭化ケイ素二次粒子の比表面積を、株式会社マウンテック製の全自動ＢＥＴ比表面積測定装置「Ｍａｃｓｏｒｂ（登録商標）」を用いて測定した。
【0028】
＜顆粒強度＞
得られた各炭化ケイ素二次粒子の顆粒強度を、（株）島津製作所製の微小圧縮試験機「ＭＣＴ－２００」を用いて測定した。微小圧縮試験の方法は、以下の通りである。
先ず、各炭化ケイ素二次粒子を微小圧縮試験機に付属の顕微鏡で観察し、観察視野においてＤ５０％粒子径の各測定値程度の寸法の粒子を無作為に５－１０個選択した。次に、選択した各粒子の顆粒強度を微小圧縮試験機で測定し、それら測定値の平均値をフィラーの顆粒強度とした。測定条件は、負荷速度１２．９６ｍＮ／秒、負荷保持時間１秒である。
得られた各炭化ケイ素二次粒子の顆粒強度を、（株）島津製作所製の微小圧縮試験機「ＭＣＴ－２００」を用いて測定した。微小圧縮試験の方法は、以下の通りである。
先ず、各炭化ケイ素二次粒子を微小圧縮試験機に付属の顕微鏡で観察し、観察視野においてＤ５０％粒子径の各測定値程度の寸法の粒子を無作為に５－１０個選択した。次に、選択した各粒子の顆粒強度を微小圧縮試験機で測定し、それら測定値の平均値をフィラーの顆粒強度とした。測定条件は、負荷速度１２．９６ｍＮ／秒、負荷保持時間１秒である。
【0029】
＜ＳＥＭ画像＞
得られた各炭化ケイ素二次粒子の表面のＳＥＭ画像を２００倍で撮影した。その画像を、実施例１については図1に、実施例２については図２に、実施例３については図３に、実施例４については図４に示す。また、比較例１については、造粒工程後の状態を２００倍で撮影したＳＥＭ画像を図５に示す。
得られた各炭化ケイ素二次粒子の表面のＳＥＭ画像を２００倍で撮影した。その画像を、実施例１については図1に、実施例２については図２に、実施例３については図３に、実施例４については図４に示す。また、比較例１については、造粒工程後の状態を２００倍で撮影したＳＥＭ画像を図５に示す。
【0030】
＜不純物含有量の測定＞
得られた各炭化ケイ素二次粒子の不純物を、（株）島津製作所製の誘導結合プラズマ発光分光分析装置「ＩＣＰＳ－８１００」を用いて測定した。また、ＳｉＯ2の含有率は「ＪＩＳ Ｒ １６１６」に準拠して測定した。また、Ｓｉと結合していないＣの含有率は「ＪＩＳ Ｒ ６１２４」に準拠して測定した。
得られた各炭化ケイ素二次粒子の不純物を、（株）島津製作所製の誘導結合プラズマ発光分光分析装置「ＩＣＰＳ－８１００」を用いて測定した。また、ＳｉＯ2の含有率は「ＪＩＳ Ｒ １６１６」に準拠して測定した。また、Ｓｉと結合していないＣの含有率は「ＪＩＳ Ｒ ６１２４」に準拠して測定した。
【0031】
各炭化ケイ素二次粒子の原料および焼成温度を表１に、物性の測定結果を表２に示す。なお、比較例１では造粒物が得られなかったため、表２には実施例１～４と比較例２の結果が示されている。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
表１に示すように、実施例１～４で原料として用いたα-ＳｉＣ一次粒子は、「Ｄ５０％粒子径が０．５μｍ以上で、Ｄ９４％粒子径に対するＤ５０％粒子径の比（Ｄ５０／Ｄ９４）が３以上」を満たすが、比較例１および２で原料として用いたα-ＳｉＣ一次粒子はこれを満たさない。
また、表２の結果から、上記構成を満たすα-ＳｉＣ一次粒子を原料として用いて、α-ＳｉＣ一次粒子の造粒および焼結を行うことで、下記の条件１～６を全て満たす実施例１～４の炭化ケイ素粒子が得られることが分かる。
また、表２の結果から、上記構成を満たすα-ＳｉＣ一次粒子を原料として用いて、α-ＳｉＣ一次粒子の造粒および焼結を行うことで、下記の条件１～６を全て満たす実施例１～４の炭化ケイ素粒子が得られることが分かる。
【0035】
（条件１）
質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下である。
（条件２）
Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下である。
（条件３）
比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である。
（条件４）
ＳｉＯ2の含有率が０．１０質量％以下である。
（条件５）
微小圧縮試験により測定した顆粒強度が２５ＭＰａ以上である。
（条件６）
一次粒子のＤ５０％粒子径（一次Ｄ５０）に対する二次粒子のＤ５０％粒子径（二次Ｄ５０）の比（二次Ｄ５０／一次Ｄ５０）が１５０以下である。
質量比で、Ａｌの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｙの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｂの含有率が１５０ｐｐｍ以下、Ｓｉと結合していないＣの含有率が０．１５％以下、Ｃａの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの含有率が５０ｐｐｍ以下、Ｎｉの含有率が５０ｐｐｍ以下である。
（条件２）
Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が２．５以下である。
（条件３）
比表面積が０．９０ｍ2／ｇ以下である。
（条件４）
ＳｉＯ2の含有率が０．１０質量％以下である。
（条件５）
微小圧縮試験により測定した顆粒強度が２５ＭＰａ以上である。
（条件６）
一次粒子のＤ５０％粒子径（一次Ｄ５０）に対する二次粒子のＤ５０％粒子径（二次Ｄ５０）の比（二次Ｄ５０／一次Ｄ５０）が１５０以下である。
【0036】
また、実施例１～４の炭化ケイ素粒子は、Ｄ５０％粒子径に対するＤ９０％粒子径の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が１．４８以上２．１７以下であり、比表面積が０．５８ｍ2／ｇ以上０．８５ｍ2／ｇ以下であり、ＳｉＯ2の含有率が０．０２質量％であり、顆粒強度が２５．７５ＭＰａ以上６８．４１以下であり、「二次Ｄ５０／一次Ｄ５０」が７．０４以上６５．５５以下である。
また、実施例１～４の炭化ケイ素粒子は、焼結助剤、バインダ、および分散剤を含まないものであるため、α-ＳｉＣの純度が高く、不純物の混入が問題となる用途にも好適に使用できる。
そして、実施例１～４の炭化ケイ素粒子は上記物性を有することにより、高純度かつ流動性に優れる多孔質粒子となっているため、触媒担体や半導体製造装置用部品（ウエハーフォーク、チャック、突き上げピン等）の材料として好適に用いることができる。
また、実施例１～４の炭化ケイ素粒子は、焼結助剤、バインダ、および分散剤を含まないものであるため、α-ＳｉＣの純度が高く、不純物の混入が問題となる用途にも好適に使用できる。
そして、実施例１～４の炭化ケイ素粒子は上記物性を有することにより、高純度かつ流動性に優れる多孔質粒子となっているため、触媒担体や半導体製造装置用部品（ウエハーフォーク、チャック、突き上げピン等）の材料として好適に用いることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
