(57)【要約】  【課題】シリコン表面に低温で効率良く酸化膜を形成し、発色させる方法を提供する。  【解決手段】シリコンをシリコン塩化物ガスの雰囲気に晒し、水分を供給することにより前記シリコン表面に酸化膜を形成することを特徴とするシリコン表面の発色方法である。より詳細には、前記シリコン塩化物ガスの雰囲気として四塩化珪素または三塩化シランを不活性ガスで希釈して用い、また前記シリコン塩化物ガスの雰囲気を５０〜３００℃とし、そして水分が不活性ガスをキャリアガスとした水蒸気含有量を１．０〜８．０ｍｏｌ％、かつその温度を１０〜４０℃とした混合ガスとして供給するシリコン表面の発色方法である。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン表面に酸化膜を形成することによりその表面を発色する方法において、前記シリコンをシリコン塩化物ガスの雰囲気に晒し、かつ当該雰囲気に水分を供給することを特徴とするシリコン表面の発色方法。
【請求項２】
前記シリコンが粉末であることを特徴とする請求項１に記載のシリコン表面の発色方法。
【請求項３】
前記水分は、不活性ガスをキャリアガスとした水蒸気との混合ガスに含まれる水蒸気であり、その水蒸気含有量が１．０〜８．０ｍｏｌ％、かつ当該混合ガスの温度が１０〜４０℃であることを特徴とする請求項１または２に記載のシリコン表面の発色方法。
【請求項４】
前記シリコン塩化物ガスの雰囲気は、四塩化珪素および不活性ガス、または三塩化シランおよび不活性ガスとで構成され、その温度が５０〜３００℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコン表面の発色方法。
【請求項５】
前記シリコン塩化物ガスの雰囲気を四塩化珪素および不活性ガスで構成する場合には、当該四塩化珪素の濃度が、３０〜８０ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項４に記載のシリコン表面の発色方法。
【請求項６】
前記シリコン塩化物ガスの雰囲気を三塩化シランおよび不活性ガスで構成する場合には、当該三塩化シランの濃度が、４０〜８０ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項４に記載のシリコン表面の発色方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン表面に酸化膜を形成する方法に関し、例えば、自動車の車体塗装等に使用されるシリコン粉末顔料、または象嵌模様体などの美術工芸品やめがねフレーム等の実用品に使用されるシリコン板やシリコン小片などに最適なシリコン表面の発色方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から多用されている有機顔料を自動車の車体塗装などに使用する場合、その耐候性が低く、短期間で変色や退色を起こしやすいので、再塗装を必要とする場合がある。このため、近年注目を集めているのが金属顔料であり、この金属顔料としてはステンレス粉末をはじめ、アルミニウム粉末またはチタン粉末などが開発されている。これらの金属粉末は、耐候性にも優れ、鱗片状加工により光輝性が発現してメタリック顔料として使用され、粉末粒子の表面に形成される酸化膜等の薄膜による光干渉作用により、色相を発現するので制御も容易である。
【０００３】
また、象嵌模様体は、貝殻を薄片とし、種々の形に切って小片とし、金属、木材、プラスチックまたは陶磁器などに嵌め込むことによって、伝統的美術工芸品となる。さらに、これらの小片が、めがねフレーム等の実用品においても意匠性を高めているが、近年、金属の表面加工技術の進歩によって、各種金属の表面に酸化膜や窒化膜等の種々の皮膜を設け、その酸化膜や窒化膜等による干渉色を利用したものが、代用されている。
【０００４】
しかし、上述の、金属粉末の表面を発色する方法には、それぞれ次のような問題がある。例えば、ステンレス粉末の表面を発色する方法については、黒っぽい色相しか出ず、色相の変化に乏しい。また、アルミニウム粉末を発色する方法については、粒子表面の皮膜による干渉色が屈折率等の関係から豊富な色相が出にくく、発色のために、従来の顔料をアルミニウム粉末の粒子表面に付着させるなどの方法が採用されている。この方法では、色相の変化が少なく、光輝性を出すためには、鱗片状加工を行う必要があり、その機械加工にともないコストが高騰する。
【０００５】
さらに、チタン粉末の表面を発色する方法では、粒子表面に酸化膜、窒化膜等の種々の皮膜を任意の厚みに形成でき、様々な干渉色を発色させることが可能なため、色相が非常に豊富である。しかし、アルミニウム粉末の表面を発色する方法と同様、それ自体に光輝性がなく、光輝性を出すためには、鱗片状加工を行う必要があり、さらに鱗片状加工を行う前に水素脆化処理を組み合わせた破砕加工が必要になり、コストアップを余儀なくされる。
【０００６】
一方、シリコン粉末の表面を発色する方法としては、特許文献１で提案する粉末顔料および粉末処理方法では、シリコン粉末またはシリコン合金粉末を所定のガス雰囲気中で、酸化膜、炭化膜または窒化膜を形成する方法が提案されている。
【０００７】
この特許文献１で提案の方法は、シリコンウエーハなどの廃材、多結晶シリコンまたは単結晶シリコンを原料としこれを粉砕したシリコン粉末、または半導体材料の原料となるメタシリと呼ばれるシリコン粉末を、ロータリーキルンを用い大気雰囲気で加熱処理、Ｃ2Ｈ2中で加熱処理、また流動層法を用いて窒素ガス中で加熱処理することにより、加熱処理に応じて様々な膜厚にすることができ、所望の干渉色を発現するものである。
【０００８】
さらに、シリコンは、チタンやアルミニウムと異なり、容易に脆性破壊されて微細化でき、そのため劈開面に結晶面が表れ、複数の平坦面を有する多面体の形状になるので鱗片状加工を行わずとも光輝性の高い粉末となる。また、シリコンは、粉末表面に酸化膜、窒化膜、および炭化膜等の薄膜を形成しやすく、膜厚のコントロールにより様々な干渉色を発現させることができる。
【０００９】
特許文献１で提案の方法でシリコン粉末の表面を発色する場合、６００〜１１００℃の高温に加熱し、空気等の酸素含有ガス、Ｃ2Ｈ2ガスまたは窒素ガスを使用して、シリコン表面に酸化膜、炭化膜または窒化膜を形成させるので、ロータリーキルンや流動層炉などの耐熱性を有する大型の設備が必要であった。
【００１０】
また、上述の、象嵌模様体に用いる金属の表面に酸化膜の皮膜を設けるものとして、例えば、シリコン板やシリコン小片を用いたものがある。
【００１１】
特許文献２は、シリコン板（シリコンウエーハのこと）、またはシリコン小片（シリコンウエーハを切断したもの）に、熱酸化またはＣＶＤ法で酸化膜を形成する象嵌模様体およびその形成方法を提案するものである。具体的な酸化方法として、酸素または水蒸気を含む雰囲気中で、例えば、１０００℃、１００分間酸化することが提案されている。これによって、酸化膜の膜厚にしたがって特有の色を示す。
【００１２】
しかし、特許文献２で提案する方法で、シリコン板、またはシリコン小片の表面を発色する場合、これらを１０００℃くらいの高温に加熱し、酸素または水蒸気を含む雰囲気中で酸化膜を形成させるので、ロータリーキルンや流動層炉、またはＣＶＤ炉などの耐熱性を有する大型の設備が必要であった。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２６２０００号公報
【特許文献２】特開昭５３−１３００５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述の通り、従来のシリコン表面の発色方法では、シリコンの粉末、シリコン板またはシリコン小片などの表面に酸化膜、窒化膜、および炭化膜等の薄膜を形成しやすく、膜厚のコントロールにより様々な干渉色を発現させることができるが、シリコン表面に酸化膜を形成させる際に、ロータリーキルンや流動層炉などの耐熱性を有する大型の設備を用いて、高温で加熱する時間が０．５時間から数時間と長かった。
【００１５】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、シリコン表面に低温で効率良く酸化膜を形成させるシリコン表面の発色方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、前記の課題を解決するため、シリコンの粉末、シリコン板またはシリコン小片などの表面に酸化膜を形成させ、その酸化膜の膜厚によって色相が異なる粉末顔料や象嵌模様体などに用いるシリコン板またはシリコン小片が得られることに注目し、種々検討したところ、酸化膜を形成させる手段として、シリコン塩化物の雰囲気ガス中に水分を供給することで、シリコン表面に、容易に効率良く酸化膜を形成させ、また容易にその酸化膜の膜厚を調節できることを見出した。
【００１７】
本発明は、上記の検討結果に基づいて完成されたものであり、下記（１）〜（６）のシリコン表面の発色方法を要旨としている。
【００１８】
（１）シリコン表面に酸化膜を形成することによりその表面を発色する方法において、前記シリコンをシリコン塩化物ガスの雰囲気に晒し、かつ当該雰囲気に水分を供給することを特徴とするシリコン表面の発色方法である。
【００１９】
（２）前記シリコンが粉末であることを特徴とする前記（１）のシリコン表面の発色方法である。
【００２０】
（３）前記水分は、不活性ガスをキャリアガスとした水蒸気との混合ガスに含まれる水蒸気であり、その水蒸気含有量が１．０〜８．０ｍｏｌ％、かつ当該混合ガスの温度が１０〜４０℃であることを特徴とする前記（１）および（２）のシリコン表面の発色方法である。
【００２１】
（４）前記シリコン塩化物ガスの雰囲気は、四塩化珪素および不活性ガス、または三塩化シランおよび不活性ガスとで構成され、その温度が５０〜３００℃であることを特徴とする前記（１）〜（３）のシリコン表面の発色方法である。
【００２２】
（５）前記シリコン塩化物ガスの雰囲気を四塩化珪素および不活性ガスで構成する場合には、当該四塩化珪素の濃度が、３０〜８０ｍｏｌ％であることを特徴とする前記（４）のシリコン表面の発色方法である。
【００２３】
（６）前記シリコン塩化物ガスの雰囲気を三塩化シランおよび不活性ガスで構成する場合には、当該三塩化シランの濃度が、４０〜８０ｍｏｌ％であることを特徴とする前記（４）のシリコン表面の発色方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のシリコン表面の発色方法によれば、低温で、かつ短時間、および簡便な装置でシリコン表面に酸化膜を形成できるので、耐熱容器や駆動装置を有する大型の設備を必要とせず、安価に製造でき、また容易に酸化膜の膜厚を調節できるのでカラーバリエーションの豊富なシリコンの粉末顔料、表面を発色したシリコン板またはシリコン小片などを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明のシリコン表面の発色方法は、容器内にシリコンの粉末、シリコン板またはシリコン小片などを入れ、次にシリコン塩化物ガスを前記容器内に導入し、そのシリコン塩化物ガスの雰囲気に、水分を供給してシリコンの粉末や小片などの表面に酸化膜を形成し、その表面を発色するものである。本発明によれば、雰囲気中のシリコン塩化物ガスが、水分と反応してＳｉＯ2やＨＣｌなどを生成し、生成したＨＣｌがシリコン表面を薄く溶解させＳｉＯ2を生成、またはシリコン塩化物から生成するＳｉＯ2がシリコン表面に付着することにより、シリコン表面に酸化膜を形成する。
【００２６】
図１は、本発明のシリコン表面の発色方法に用いる装置構成例を示す図である。例として、シリコン粉末の表面を発色して顔料とする場合を説明すると、図１に示すように、容器１内に酸化膜を形成させ発色するシリコン粉末２をガスの通気が容易な棚３に載せる。次に、不活性ガスで希釈したシリコン塩化物ガス４を前記容器１内に導入して満たし、シリコン塩化物ガスの濃度が均一になるように、不要な排気ガスは、排気管５から排気され、また加熱装置６を用いてシリコン塩化物ガスの雰囲気が５０〜３００℃の所定温度となるように制御される。
【００２７】
一方、供給される水分は、前述のように、不活性ガスとの混合ガス中の水蒸気であるが、恒温槽７に水蒸気８と不活性ガス９とを所定の混合比率で流量制御弁１０、１１を用いて導入され、温度調節装置１２を用いて所定の温度に保持される。そして、このように、所定の混合比率と温度に制御される混合ガス１３は、導管１４を経由し、シリコン塩化物ガス雰囲気中に流量制御弁１５を用いて供給される。
【００２８】
恒温槽７は、混合ガス１３を均一に混合でき、さらに容器１に供給する際に、水分の供給が不足をきたさないように、混合ガスの流量と温度が安定する程度の容量があれば良い。本発明のシリコン表面の発色方法によれば、後述するように、十数秒から数十秒の時間でシリコン表面を発色することから、恒温槽の容量は、前述のように、その間に必要な水分を保有できるものとする。この容量が少ないと水分の供給が不足し、酸化膜の形成にバラツキが生じて色の濃淡ができる。
【００２９】
なお、図示しないが、この恒温槽７に替えて、水蒸気と不活性ガスとを導管内で混合し、混合された混合ガスの温度および流量を制御する装置を用いても良い。また、小規模量のシリコン粉末の表面を発色する場合には、恒温槽に水を入れ、この水を所定の温度に保持した状態で、槽の底部から所定温度の不活性ガスを微細な気泡にして吹き込むことで、水蒸気と不活性ガスとの混合ガスを製造することもできる。
【００３０】
このようにして製造した混合ガス１３は、シリコン塩化物ガスの雰囲気に供給されることにより、シリコン塩化物ガス中のシリコン塩化物と混合し、反応しつつシリコン粉末２の粒子間を流れ、シリコン粉末２の表面を発色する。
【００３１】
本発明の水分は、シリコン塩化物ガスを導入する容器内の雰囲気圧力よりも高い内圧に調整する恒温槽から供給される。また、供給する水分は、不活性ガスをキャリアガスとした水蒸気との混合ガスに含まれる水蒸気であるが、その混合ガス中の水蒸気の含有量が１．０〜８．０ｍｏｌ％、かつその混合ガスの温度が１０〜４０℃とすることで、安定した表面の発色が可能であり、望ましくはその混合ガスの温度が１５〜２５℃である。これにより、シリコン表面に安定した均−な酸化膜を形成することができる。また、不活性ガスを採用する理由は、シリコン塩化物ガスと反応せず、水蒸気をシリコン表面に均一に供給できるからである。
【００３２】
容器内に供給する水分は、混合ガス中の水蒸気の含有量が１．０ｍｏｌ％未満だと上記のような水分の供給が不足をきたし、逆に、水蒸気の含有量が８．０ｍｏｌ％を超える場合には、シリコン粉末の表面に酸化膜が形成される前に、水分とシリコン塩化物とが急速に反応してシリコン酸化物の粉体が発生し、シリコン表面の酸化膜形成を阻害して、その膜厚にバラツキが生じたり、容器へ水分を供給する導管が閉塞したりする。
【００３３】
次に、用いるシリコン塩化物ガスは、四塩化珪素または三塩化シランで構成され、他のガスで希釈する。四塩化珪素または三塩化シランは、容易に入手でき、水分と反応して容易にシリコン表面を発色できる。シリコン塩化物ガスとして四塩化珪素または三塩化シランを用いて、シリコン表面を発色する反応時間は、十数秒から数十秒と非常に短時間であり、長くても５分程度である。そのために、シリコン塩化物ガスの濃度、温度および水分の供給量の管理が重要である。
【００３４】
シリコン塩化物ガスの雰囲気温度は、前述のように、５０〜３００℃である。望ましくは５０〜１５０℃である。５０℃未満の場合でも発色はできるが、常温に近いため、ガス温度の制御が難しく、また、ガス冷却機能が必要とすることがある。上限の温度は、酸化膜形成の反応温度が高くなると本発明の反応速度が速くなるため、酸化膜の膜厚の制御が難しくなり、また装置に耐熱性が必要となることから３００℃に設定し、さらに膜厚の制御性が良い１５０℃を望ましい温度の上限とした。
【００３５】
四塩化珪素または三塩化シランを希釈するガスは、酸化性ガスを含まなければ特に制限はなく、望ましくは不活性ガスとするのが良い。不活性ガスで希釈されるシリコン塩化物ガスの濃度が薄すぎると、酸化膜の形成にバラツキが生じ、色の濃淡ができ、またはその濃度が濃すぎると酸化膜を形成する前にシリコン酸化物が発生し表面を発色できない。
【００３６】
このような事態を回避するため、希釈されるシリコン塩化物ガスの濃度は、所定の範囲とする。不活性ガスでシリコン塩化物ガスを希釈する際に、シリコン塩化物が四塩化珪素である場合には、その濃度範囲が３０〜８０ｍｏｌ％とする。望ましくは５０〜７０ｍｏｌ％である。このようにすることで、より安定した均−な酸化膜を形成することができる。また、シリコン塩化物ガスが三塩化シランである場合には、その濃度範囲が４０〜８０ｍｏｌ％とする。望ましくは６０〜７５ｍｏｌ％である。
【００３７】
容器内でのシリコン塩化物ガスの雰囲気圧力は、特に限定するものではないが、シリコンの粉末や小片の表面に、シリコン塩化物ガスや水分が充分な量を供給できるよう、また常時排気ガスを容易に排出して、未反応のシリコン塩化物ガスや水分が供給できるように、大気圧より少し高い圧力とするのが良い。そして、容器内に供給する不活性ガスと水蒸気との混合ガスの圧力は、その供給量を容易に制御するため、シリコン塩化物ガスの雰囲気圧力より、さらに高めの圧力とする。これらシリコン塩化物ガスの雰囲気圧力や不活性ガスと水蒸気との混合ガスの圧力は、容器や恒温槽の製作費用から圧力容器の規定圧力（約０．２ＭＰａ）以下とすることができる。
【００３８】
顔料として使用するシリコン粉末の表面を発色する場合のシリコン粉末の平均粒径は、特に限定しないが、１０００μｍ以下とする。１０００μｍを超えると、自動車用塗料などに使用する際に、顔料としての使用が難しくなる。望ましくは１００μｍ以下である。また、象嵌模様体に使用されるシリコン板またはシリコン小片などは、シリコン塩化物ガスや水分と均一に接触するように、各々の表面が重なり合わないようにできれば、その大きさに制限はない。さらに、シリコン粉末は、シリコンウエーハなどの廃材、多結晶シリコンまたは単結晶シリコンを原料としこれを粉砕したものに限定されるものでなく、半導体材料の原料となるメタシリと呼ばれるシリコン粉末でもよい。また、シリコン板またはシリコン小片は、シリコンウエーハやこれを切断したものだけでなく、シリコンの塊であっても、その表面を発色することができる。
【００３９】
以上のように、本発明のシリコン表面の発色方法では、シリコン塩化物ガスの種類、濃度および温度などの条件、並びに混合ガス中の水蒸気含有量、混合ガスの温度、その流量および供給時間などの条件を適宜選択することにより、シリコン表面に所定の膜厚の酸化膜を形成でき、色相が濃い青色をはじめ、種々発色することができる。
【００４０】
シリコン表面に形成される酸化膜の膜厚は、破面のＳＥＭ観察により測定する。
【００４１】
また、色相の測定方法は、ミノルタ製分光測色計（ＣＭ−３５００ｄ）を用いて測定する。そして、本発明での色相の表示は、Ｌ*ａ*ｂ*表色系を使用した。この表色系は、一般的に用いられるもので、ＪＩＳＺ８７２９に規定されている。
【００４２】
また、酸化膜の膜厚と色相の関係について、色相は、酸化皮膜での光の干渉現象による発色機構で決まるものであり、基体金属（本発明ではシリコンのこと）の表面に形成した酸化膜の膜厚、薄膜の屈折率および入射光の波長など、並びに光が酸化膜へ入射する際の振幅反射率および振幅透過率、並びに基体金属表面および光が酸化膜から空気中へ出る際の振幅反射率および振幅透過率によって決まる。この光の干渉は、前記の酸化膜の膜厚や光の透過・反射に関する物性値から計算されるが、干渉光の分光反射率曲線が正弦波に似た形状を示すので、酸化膜の膜厚の増加とともに反射率のピークは徐々に長波長側に並行移動し、さらに膜厚が増加すると短波長側に二次の干渉ピークが表れる。このことから、得られた酸化膜の膜厚が、膜厚の近いものと比較して、前者の色相は、必ずしも後者の色相に近い色相になるものではない。
【実施例】
【００４３】
以下に、本発明のシリコン表面の発色方法による効果を、具体的な実施例に基づいて説明する。
【００４４】
なお、下記に示す実施例１〜３および比較例１〜４では、シリコン塩化物ガスの雰囲気圧力を０．１１Ｐａになるように容器内圧力を調整し、水蒸気と不活性ガスの混合ガスの供給圧力を０．１３Ｐａとするよう調節した。
（実施例１）
平均粒径２０００μｍのシリコン粉末を容器に入れ、窒素ガスで容器内を置換した後、窒素ガスで希釈した四塩化珪素ガスの濃度が４５ｍｏｌ％になるように、その雰囲気を６０℃に加熱した。そこへ、窒素ガスをキャリアガスとした水蒸気含有量が５ｍｏｌ％である３０℃の混合ガスを供給したところ、２０秒でシリコン粉末表面に濃い青色（Ｌ*ａ*ｂ*表色系での表示：Ｌ*＝７８．０  ａ*＝−２．５１  ｂ*＝−２５．０）に発色した。また、酸化膜の膜厚を測定したところ５３０ｎｍであった。
（実施例２）
平均粒径８５０μｍのシリコン粉末を容器に入れ、窒素ガスで容器内を置換した後、窒素ガスで希釈した四塩化珪素ガスの濃度が７５ｍｏｌ％になるように、その雰囲気を２７５℃に加熱した。そこへ、窒素ガスをキャリアガスとした水蒸気含有量が４ｍｏｌ％である３５℃の混合ガスを供給したところ、１５秒でシリコン粉末表面に緑色（Ｌ*＝６８．５  ａ*＝−１２．５  ｂ*＝＋８．５）に発色した。また、酸化膜の膜厚を測定したところ６２０ｎｍであった。
（実施例３）
平均粒径９００μｍのシリコン粉末を容器に入れ、窒素ガスで容器内を置換した後、窒素ガスで希釈した三塩化シランガスの濃度が６０ｍｏｌ％になるように、その雰囲気を１５０℃に加熱した。そこへ、窒素ガスをキャリアガスとした水蒸気含有量が６ｍｏｌ％である３５℃の混合ガスを供給したところ、２０秒でシリコン粉末表面に紫色（Ｌ*＝７２．７  ａ*＝１１．８  ｂ*＝−１１．４）に発色した。また、酸化膜の膜厚を測定したところ７００ｎｍであった。
（比較例１）
平均粒径８５０μｍのシリコン粉末を容器に入れ、窒素ガスで容器内を置換した後、窒素ガスで希釈した四塩化珪素ガスの濃度が５０ｍｏｌ％になるように、その雰囲気を３０℃に加熱した。そこへ、窒素ガスをキャリアガスとした水蒸気含有量が４．０ｍｏｌ％である２５℃の混合ガスを供給したところ、１５秒でシリコン粉末表面の色は明るい灰色になったが、発色は安定しなかった。酸化膜の膜厚を測定したところ２５０〜３５０ｎｍとバラツキがあった。
（比較例２）
平均粒径９００μｍのシリコン粉末を容器に入れ、窒素ガスで容器内を置換した後、窒素ガスで希釈した四塩化珪素ガスの濃度が６０ｍｏｌ％になるように、その雰囲気を３５０℃に加熱した。そこへ、窒素ガスをキャリアガスとした水蒸気含有量が８．０ｍｏｌ％である２５℃の混合ガスを供給したところ、シリコン粉末表面への発色は安定せず、多くの色相が混在していた。
（比較例３）
平均粒径９００μｍのシリコン粉末を容器に入れ、窒素ガスで容器内を置換した後、窒素ガスで希釈した四塩化珪素ガスの濃度が６０ｍｏｌ％になるように、その雰囲気を２８０℃に加熱した。そこへ、窒素ガスをキャリアガスとした水蒸気含有量が８．５ｍｏｌ％である２５℃の混合ガスを供給したところ、シリコン粉末表面への発色は生じず、四塩化珪素ガスの一部からシリコンが析出し粉末は固着していた。
（比較例４）
平均粒径９００μｍのシリコン粉末を容器に入れ、窒素ガスで容器内を置換した後、窒素ガスで希釈した四塩化珪素ガスの濃度が６０ｍｏｌ％になるように、その雰囲気を２５０℃に加熱した。そこへ、窒素ガスをキャリアガスとした水蒸気含有量が０．８ｍｏｌ％である２５℃の混合ガスを供給したところ、シリコン粉末表面の色は、灰色になった。また、酸化膜の膜厚には、大きなバラツキがあった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のシリコン表面の発色方法によれば、低温でかつ短時間でシリコン表面に酸化膜を形成し、また容易にその酸化膜の膜厚を調節できるので任意の色相のシリコン粉末やシリコン小片などを得ることができ、さらに耐熱容器や駆動装置が不要で、大型の設備を必要とせず安価に製造できるので、シリコン粉末顔料やシリコン小片などの表面を発色する方法として、広い分野で適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のシリコン表面の発色方法に用いる装置構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：容器、  ２：シリコン粉末、  ３：棚、  ４：シリコン塩化物ガス
５：排気管、  ６：加熱装置、  ７：恒温槽、  ８：水蒸気
９：不活性ガス、  １０、１１：流量制御弁、  １２：温度調節装置
１３：混合ガス（水蒸気と不活性ガスの混合ガス）、  １４：導管
１５：流量制御弁
【図１】
2006131473.tif 000002