(57)【要約】【課題】高い昇華率を有する炭化珪素粉末を、アチソン炉を用いて製造することができる方法を提供する。【解決手段】アチソン炉４を用いて、珪酸質原料と炭素質原料を混合してなる炭化珪素製造用原料１を加熱して、炭化珪素粉末を製造する方法であって、アチソン炉４の高さの内寸が１．５ｍ以下である炭化珪素粉末の製造方法。アチソン炉４は、好ましくは、長さの内寸が６ｍ以下で、かつ、幅の内寸が３ｍ以下のものである。炭化珪素製造用原料１は、好ましくは、アチソン炉４内にかさ密度が０．９ｇ／ｃｍ3以下となるように収容して加熱される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アチソン炉を用いて、珪酸質原料と炭素質原料を混合してなる炭化珪素製造用原料を加熱して、炭化珪素粉末を製造する方法であって、
上記アチソン炉の高さの内寸が１．５ｍ以下であることを特徴とする、炭化珪素粉末の製造方法。
【請求項２】
上記アチソン炉は、長さの内寸が６ｍ以下で、かつ、幅の内寸が３ｍ以下のものである、請求項１に記載の炭化珪素粉末の製造方法。
【請求項３】
上記炭化珪素製造用原料を、上記アチソン炉内にかさ密度が０．９ｇ／ｃｍ3以下となるように収容して加熱する、請求項１または２に記載の炭化珪素粉末の製造方法。
【請求項４】
上記アチソン炉の長さの内寸をＬとしたとき、上記アチソン炉は、幅の内寸が０．３Ｌ以上で、かつ、高さの内寸が０．１Ｌ以上のものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭化珪素粉末の製造方法。
【請求項５】
上記珪酸質原料中のシリカ（ＳｉＯ２）の含有率が、９９．０質量％以上であり、かつ、上記炭素質原料中の炭素（Ｃ）の含有率が９９．０質量％以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の炭化珪素粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化珪素粉末の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化珪素（ＳｉＣ）は、研磨材（研削材）、セラミックス焼結体、導電性材料等の工業用材料として、従来、幅広く使用されている。特に、最近では、省エネルギー志向の強まりや脱原発による自然再生エネルギーの活用への期待等の社会的背景下において、炭化珪素は、パワー半導体等に用いられる単結晶ウェハの原料として注目されている。
炭化珪素単結晶の製造方法としては、２，０００℃以上の高温条件下で、原料である炭化珪素粉末を昇華させて、炭化珪素種結晶上に炭化珪素単結晶を得る昇華再結晶法（改良レーリー法）が知られている。
上記昇華再結晶法に用いられる原料である炭化珪素粉末は、昇華しやすいことが求められている。例えば、特許文献１には、平均粒径が１００μｍ以上７００μｍ以下であり、かつ比表面積が０．０５ｍ２／ｇ以上０．３０ｍ２／ｇ以下である炭化ケイ素単結晶製造用炭化ケイ素粉体が記載されている。該粉体は、昇華再結晶法による単結晶成長において、高くかつ安定した昇華速度を示す。
【０００３】
一方、炭化珪素を工業的に量産する技術としては、珪素（Ｓｉ）を含む珪酸質原料（例えば、硅砂）と炭素を含む炭素質原料（例えば、石油コークス）を原料とし、この原料を電気炉で直接通電して１，６００℃以上で加熱することで、炭化珪素を製造する方法（アチソン法）や、シリカ粉末と炭素粉末の混合物を１，６００〜２，０００℃で加熱して焼結させることで、炭化珪素を製造する熱還元法（シリカ直接還元法）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１０１９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アチソン法を用いて製造された従来の炭化珪素粉末は、昇華率（単位時間あたりに昇華する炭化珪素の割合）に優れたものではなかった。
本発明の目的は、高い昇華率を有する炭化珪素粉末を、アチソン炉を用いて製造することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、アチソン炉を用いて、珪酸質原料と炭素質原料を混合してなる炭化珪素製造用原料を加熱して、炭化珪素粉末を製造する方法において、上記アチソン炉の高さの内寸が１．５ｍ以下であれば、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］  アチソン炉を用いて、珪酸質原料と炭素質原料を混合してなる炭化珪素製造用原料を加熱して、炭化珪素粉末を製造する方法であって、上記アチソン炉の高さの内寸が１．５ｍ以下であることを特徴とする、炭化珪素粉末の製造方法。
［２］  上記アチソン炉は、長さの内寸が６ｍ以下で、かつ、幅の内寸が３ｍ以下のものである、上記［１］に記載の炭化珪素粉末の製造方法。
［３］  上記炭化珪素製造用原料を、上記アチソン炉内にかさ密度が０．９ｇ／ｃｍ3以下となるように収容して加熱する、上記［１］または［２］に記載の炭化珪素粉末の製造方法。
［４］  上記アチソン炉の長さの内寸をＬとしたとき、上記アチソン炉は、幅の内寸が０．３Ｌ以上で、かつ、高さの内寸が０．１Ｌ以上のものである、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の炭化珪素粉末の製造方法。
［５］  上記珪酸質原料中のシリカ（ＳｉＯ２）の含有率が、９９．０質量％以上であり、かつ、上記炭素質原料中の炭素（Ｃ）の含有率が９９．０質量％以上である、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の炭化珪素粉末の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の方法によれば、高い昇華率を有する炭化珪素粉末を、アチソン炉を用いて製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】炭化珪素製造用原料を収容したアチソン炉を、通電方向と同じ方向に鉛直に切断した状態を示す断面図である。
【図２】炭化珪素製造用原料を収容したアチソン炉を、通電方向に対して垂直な方向に鉛直に切断した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の炭化珪素粉末の製造方法は、アチソン炉を用いて、珪酸質原料と炭素質原料を混合してなる炭化珪素製造用原料を加熱して、炭化珪素粉末を製造する方法であって、上記アチソン炉の高さの内寸が１．５ｍ以下であるものである。
本明細書中、アチソン炉とは、上方に開口した箱型の間接抵抗加熱炉をいう。ここで、間接抵抗加熱とは、被加熱物に電流を直接流すのではなく、電流を流して発熱させた発熱体によって、被加熱物を加熱することをいう。
以下、本発明で用いるアチソン炉について、図１及び図２を参照にしながら説明する。
図１中、アチソン炉４は、炉本体５を鉛直面で切断した断面が略Ｕ字状である大気開放型の炉であり、通電方向の両端に電極芯３，３を有している。これら２つの電極芯３，３の間には、発熱体２（例えば、黒鉛粉からなる長尺の棒状のもの）が設けられ、この発熱体２の周りには、炭化珪素製造用原料１が充填されている。炭化珪素製造用原料１は、炉本体５の内部空間に、炉本体５の上面を超える高さまで、該上面より上方の部分が略かまぼこ状の形状になるように収容されている。
【００１０】
電極芯３，３間に電流を流し、発熱体２を通電加熱することで、発熱体２の周囲において下記式（１）で示される反応が起こり、発熱体２の周りに炭化珪素（ＳｉＣ）の塊状物が形成される。
ＳｉＯ２＋３Ｃ  →  ＳｉＣ＋２ＣＯ      （１）                            
上記反応が行われる温度は、好ましくは１，６００〜３，０００℃、より好ましくは１，８００〜２，８００℃である。
なお、アチソン炉の中の温度は、アチソン炉の発熱体を通電加熱するときの電力量（具体的には、電圧及び電流の各値）を制御することによって、調整することができる。該温度を１，６００℃以上に高めるための電力量は、発熱体の抵抗の大きさに応じて定まる。例えば、断面が１５ｃｍ×１５ｃｍの正方形で、長さが１ｍである発熱体の場合、前記の電力量は、５０ｋｗｈ以上である。
【００１１】
本発明で用いるアチソン炉４の高さの内寸は、１．５ｍ以下、好ましくは１．２ｍ以下、より好ましくは１．０ｍ以下である。該高さの内寸が１．５ｍを超えると、アチソン炉４内に収容された炭化珪素製造用原料１のうち、発熱体２付近の原料１が、その上方の原料１の重量によって圧縮され、この圧縮された原料１から生成した炭化珪素の焼結が進む「焼きしまり」と呼ばれる現象が発生する。焼きしまりが発生すると、高い昇華率を有する炭化珪素粉末を得ることができない。
なお、本明細書中、「内寸」とは、原料を収容するための空間部分の寸法を意味する。
【００１２】
アチソン炉４の長さの内寸は、特に限定されないが、好ましくは６ｍ以下、より好ましくは４ｍ以下、特に好ましくは３ｍ以下である。
該長さの内寸が大き過ぎると、炭化珪素製造用原料１が加熱されて炭化珪素の塊状物が生成する際に、反応や加熱により、アチソン炉４内の収容物（炭化珪素製造用原料及び生成した炭化珪素）の体積が収縮し減容することで、該収容物が炉内に沈んでゆく「荷下がり」と呼ばれる現象が発生し易くなり、その結果、電極芯３，３間の発熱体２が断線して、反応が停止するおそれがある。この観点から、該長さの内寸が６ｍｍ以下であると、「荷下がり」が生じ難く、好ましい。
【００１３】
アチソン炉４の幅の内寸は、特に限定されないが、好ましくは３ｍ以下、より好ましくは２ｍ以下、特に好ましくは１ｍ以下である。
該幅の内寸が好ましくは３ｍ以下であることの理由は、以下のとおりである。
本発明の製造方法においては、発熱体２を中心とした、空洞部（発熱体２に相当）を有する円柱状に反応が進み、発熱体２が内部に埋設された形の円柱状の炭化珪素の塊状物が生成する。反応が進んで、この円柱状の炭化珪素の塊状物の直径が大きくなると、この炭化珪素の塊状物の下端がアチソン炉の炉底部に接して、この炉底部が炭化珪素の塊状物の熱によって損傷する可能性がある。このような損傷を防ぐためには、アチソン炉４の幅の内寸を一定の値以下に制限して、円柱状の炭化珪素の塊状物の直径がアチソン炉４の幅の内寸に達したときに反応を止めることが、有効である。
【００１４】
アチソン炉４の電極芯３，３は、アチソン炉の通電方向の両端の側壁に、対向して配設される。電極芯３，３は、炭化珪素の塊状物の下端がアチソン炉の炉底部に接して炉底部を損傷させるのを防ぐ観点から、炉本体５の側壁の上端から下方に、好ましくは０．１５〜０．５ｍの範囲内、より好ましくは０．１５〜０．３ｍの範囲内に配設される。また、電極芯３，３は、円柱状の炭化珪素の塊状物の直径を可能な限り大きくし、かつ、未反応のまま残存する原料１の量を少なくする観点から、好ましくは、側壁の水平方向の両端の間の略中央に配設される。
【００１５】
アチソン炉４における長さ、幅及び高さの各内寸の比率は、次のとおりである。長さの内寸をＬとしたとき、幅の内寸は、好ましくは０．３Ｌ以上、より好ましくは０．４Ｌ以上である。また、高さの内寸は、好ましくは０．１Ｌ以上、より好ましくは０．２Ｌ以上である。このような比率とすれば、高い昇華率を有する炭化珪素粉末を、効率良く、大量に得ることができる。
【００１６】
本発明の製造方法に用いられる珪酸質原料としては、例えば、天然の珪砂、天然の珪石粉、人造珪石粉等の結晶質シリカや、シリカフューム、シリカゲル等のアモルファスシリカ（非晶質シリカ）が挙げられる。
これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。また、反応性の観点から、アモルファスシリカが好ましい。
珪酸質原料中のシリカ（ＳｉＯ２）の含有率は、好ましくは９９．０質量％以上、より好ましくは９９．５質量％以上、特に好ましくは９９．９質量％以上である。
該含有率が９９．０質量％以上であれば、高純度でかつより高い昇華率を有する炭化珪素粉末を得ることができる。
【００１７】
また、珪酸質原料中、Ｂ、Ｐ、Ａｌ、Ｆｅ、及びＴｉの含有率は、それぞれ、好ましくは１０ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下、５０ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下、２０ｐｐｍ以下であり、より好ましくは、５ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ以下、３０ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下である。珪酸質原料中のＢ等の含有率が上記数値範囲内であれば、パワー半導体等に用いられる単結晶ウェハの原料として好適な炭化珪素粉末を得ることができる。
なお、本明細書中、「ｐｐｍ」は質量基準である。
珪酸質原料の平均粒径は、好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下、特に好ましくは８００μｍ以下である。該平均粒径が３ｍｍ以下であると、反応性をより高めて、生産性をより向上させることができる。
なお、本明細書中、「平均粒径」とは、粒径（粒度）の算術平均値（複数個の粒体の各粒径の合計を、個数で除した値）を意味する。
【００１８】
本発明の製造方法に用いられる炭素質原料としては、例えば、天然黒鉛、人工黒鉛等の結晶質炭素や、カーボンブラック、コークス、活性炭等のアモルファスカーボン（非晶質炭素）が挙げられる。
これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、反応性の観点からアモルファスカーボンが好ましい。
炭素質原料中の炭素（Ｃ）の含有率は、好ましくは９９．０質量％以上、より好ましくは９９．５質量％以上、特に好ましくは９９．７質量％以上である。
炭素の含有率が９９．０質量％以上であれば、高純度でかつより高い昇華率を有する炭化珪素粉末を得ることができる。
【００１９】
また、炭素質原料中、Ｂ、Ｐ、Ａｌ、Ｆｅ、及びＴｉの含有率は、それぞれ、好ましくは１０ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ以下、５０ｐｐｍ以下、５０ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ以下である。炭素質原料中のＢ等の含有率が上記数値範囲内であれば、パワー半導体等に用いられる単結晶ウェハの原料として好適な炭化珪素粉末を得ることができる。
炭素質原料の平均粒径は、珪酸質原料との反応性の観点から、好ましくは１ｎｍ〜５００μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは１０ｎｍ〜１０μｍ、さらに好ましくは２０ｎｍ〜１μｍ、さらに好ましくは３０〜５００ｎｍ、特に好ましくは５０〜３００ｎｍである。なお、炭素質原料が、一次粒子と二次粒子が存在するもの（例えば、カーボンブラック）である場合、ここでの炭素質原料の平均粒径とは、一次粒子の平均粒径をいう。
【００２０】
本発明の製造方法に用いられる炭化珪素製造用原料は、上述した珪酸質原料と炭素質原料を混合してなるものである。
炭化珪素製造用原料中の炭素質原料と珪酸質原料の混合モル比（Ｃ／ＳｉＯ２）は、好ましくは２．５〜４．０、より好ましくは２．９〜３．３である。上記混合モル比が２．５〜４．０であれば、得られた炭化珪素中に未反応の珪酸質原料が残存しにくくなる。
なお、本明細書中、「炭素質原料と珪酸質原料の混合モル比」とは、炭素質原料と珪酸質原料を混合して、炭化珪素製造用原料を調製する場合における、炭素質原料中の炭素（Ｃ）のモルと、珪酸質原料中の珪酸（ＳｉＯ２）のモルの比（Ｃ／ＳｉＯ２）をいう。
【００２１】
炭化珪素製造用原料として、予めペレット化されたものを使用してもよい。
炭化珪素製造用原料をペレット化することで、珪酸質原料と炭素質原料の比重が異なっていても、アチソン炉内に収容された炭化珪素製造用原料が、アチソン炉内において珪酸質原料と炭素質原料に分離、遍在することを防ぎ、得られた炭化珪素粉末中に未反応の珪酸質原料や炭素質原料が残存することを防ぐことができる。
ペレット化された炭化珪素製造用原料は、珪酸質原料と炭素質原料とバインダーを混合して、造粒機を用いて造粒することで得ることができる。
バインダーとしては、例えば、水、ポリビニルアルコール、デンプン、メチルセルロース等が挙げられる。
ペレット化された炭化珪素製造用原料の粒径は、特に限定されるものではないが、後述するかさ密度の数値範囲を満たす観点から、通常、５００μｍ以上である。
【００２２】
本発明の製造方法において、上述した炭化珪素製造用原料を、アチソン炉４内にかさ密度が好ましくは０．９ｇ／ｃｍ3以下、より好ましくは０．５ｇ／ｃｍ3以下となるように収容して加熱する。
かさ密度が０．９ｇ／ｃｍ3以下であれば、高い昇華率を有する炭化珪素粉末を得ることができる。
ここで、「かさ密度」とは、「ＪＩＳ  Ｒ  １６２８（ファインセラミックス粉末のかさ密度測定方法）」に記載されているとおり、粉末が占める単位かさ体積当たりの質量をいう。
【００２３】
本発明の製造方法において、炭化珪素製造用原料１は炉本体５の内部空間に収容されるだけではなく、炉本体５の上端（側壁の上面）を超える高さまで、該上端より上方の部分が略かまぼこ状の形状となるように、収容されている。このように収容された場合、発熱体２の上方に十分な量の炭化珪素製造用原料が存在することから、炭化珪素の生産性を向上させることができる。
炉本体５に収容された炭化珪素製造用原料１の高さは、炉本体５の上端から上方に、好ましくは２．５ｍ以下、より好ましくは１．５ｍ以下、特に好ましくは１．０ｍ以下である。上記高さが２．５ｍ以下であると、炉本体５の上端から上方の炭化珪素製造用原料１の重量が過大にならず、「荷下がり」が起こりにくくなる。
【００２４】
本発明の製造方法に用いられるアチソン炉の発熱体の種類は、特に限定されないが、電気を通すことができればよく、例えば黒鉛粉、カーボンロッド等が挙げられる。発熱体中の炭素以外の不純物の含有率（Ｂ、Ｐ等の含有率の合計）は、より高純度の炭化珪素粉末を得る観点から、上述した炭化珪素製造用原料中に含まれる不純物の含有率よりも小さいことが好ましい。
発熱体２を構成する物質の形態は、特に限定されず、例えば、粉状、塊状等が挙げられる。発熱体２は、電極芯３，３間を結ぶように全体として棒状の形状になるように設けられる。ここでの棒状の形状とは、例えば、円柱状、角柱状等が挙げられる。
【００２５】
得られた炭化珪素の塊状物を粉砕機等で粉砕することで、炭化珪素粉末を得ることができる。粉砕機としては、例えば、トップグラインダー等が挙げられる。
粉砕機等を用いて、炭化珪素粉末をその平均粒径が０．５ｍｍ以上となるように粉砕することが好ましい。該平均粒径が０．５ｍｍ以上であると、より高い昇華率を得ることができる。該平均粒径の上限は、特に限定されないが、より高い昇華率を得る観点から、好ましくは３．０ｍｍ、より好ましくは２．０ｍｍである。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［１．使用した材料］
使用材料は、以下に示すとおりである。
（１）珪酸質原料Ａ；結晶質シリカ（ノルウェー産、天然珪砂、平均粒径：４００μｍ以下）
（２）珪酸質原料Ｂ；結晶質シリカ（オーストラリア産、天然珪砂、平均粒径：４００μｍ以下）
（３）珪酸質原料Ｃ；アモルファスシリカ（太平洋セメント社製、試製品、平均粒径：８００μｍ以下）
（４）炭素質原料Ａ；アモルファスカーボン（東海カーボン社製、商品名「シースト」、平均粒径：５０〜３００ｎｍの範囲内）
（５）炭素質原料Ｂ；黒鉛粉（伊藤黒鉛社製、平均粒径：５０〜３００ｎｍの範囲内）
（６）発熱体；発熱体用黒鉛粉（太平洋セメント社製の試製品：黒鉛粉を３，０００℃で熱処理したもの）
（７）結合剤：ポリビニールアルコール（関東化学社製、特級）
【００２７】
［２．使用した材料中の不純物の含有率の測定方法］
使用した材料中の不純物の含有率を、以下の分析方法を用いて測定した。結果を表１及び表２に示す。
（ａ）Ｂ（ホウ素）及びＰ（リン）の含有率
土壌中のＢ（ホウ素）の分析方法（ＢＵＮＳＥＫＩ  ＫＡＧＡＫＵ  ＶＯＬ４７，Ｎｏ７，ｐｐ４５１−４５４参照）であるアルカリ溶融法によるＩＣＰ−ＡＥＳ分析に基づいて分析を行った。
具体的には、試料１ｇおよびＮａ２ＣＯ３４ｇを白金ルツボに入れた後、この白金ルツボを電気炉内に載置して７００℃で１時間加熱した。次いで１時間ごとに、白金ルツボ内の混合物を撹拌しながら、８００℃で４時間加熱し、さらに１０００℃で１５分間加熱した。加熱後の混合物（融成物）に５０質量％のＨＣｌ２０ｍｌを添加し、ホットプレートを用いて、１４０℃で１０分間、融成物をくずしながら溶解した。水を加えて１００ｍｌにメスアップした後、ろ過を行い、得られた固形分に対して、ＩＣＰ−ＡＥＳ分析を行った。
（ｂ）Ｂ及びＰ以外の元素（Ａｌ、Ｆｅ、及びＴｉ）の含有率
「ＪＩＳ  Ｒ  １６１６」に記載された加圧酸分解法によるＩＣＰ−ＡＥＳ分析に基づいて測定した。
【００２８】
［実施例１］
「珪酸質原料Ａ」６３．６質量部と「炭素質原料Ａ」３６．４質量部を混合して、混合原料を得た後、この混合原料１００質量部に対して、ポリビニルアルコール（２０％）水溶液を０．１質量部添加し、得られた混合物を造粒機で造粒し、ペレット状の炭化珪素製造用原料を得た。
得られた炭化珪素製造用原料中の、炭素質原料と珪酸質原料の混合モル比（Ｃ／ＳｉＯ２）は、３．０であった。ペレット状にした炭化珪素製造用原料は、粒度が５００〜１，５００μｍである炭化珪素製造用原料の割合が、９９体積％以上のものであった。
該炭化珪素製造用原料及び発熱体用黒鉛粉を、表３に記載された内寸（長さ、幅、高さ）と電極芯を有するアチソン炉の中へ収容した後、電力量を制御することによって、２，５００〜３，２００℃の範囲内で２４時間、通電加熱を行い、炭化珪素の塊状物を生成させた。得られた炭化珪素の塊状物を粉砕し、炭化珪素粉末を得た。
なお、炭化珪素製造用原料は、炉本体の原料収容用空間の中央付近にて、炉本体の側壁の上端から０．３ｍ高くなるように、炉本体の原料収容用空間に収容した。
炭化珪素製造用原料のかさ密度、及び、得られた炭化珪素粉末の昇華率を、以下の測定方法を用いて測定した。また、得られた炭化珪素粉末のブレーン比表面積及び見掛け密度を測定した。結果を表３（原料のかさ密度）及び表４（炭化珪素粉末の昇華率、ブレーン比表面積、見掛け密度）に示す。
【００２９】
（ｉ）炭化珪素製造用原料のかさ密度
炭化珪素製造用原料２００ｇを、５００ｍｌのメスシリンダーに充填して、３Ｇで３０秒間振動させた後のペレットの体積を測定し、炭化珪素製造用原料のかさ密度を求めた。
実施例においては、炭化珪素製造用原料をアチソン炉の中へ収容する際に、アチソン炉内に収容できる原料の量を増やす目的で、圧力をかけて原料を押し固める等の作業を行わないことから、アチソン炉内に収容された炭化珪素製造用原料のかさ密度は、上述した炭化珪素製造用原料のかさ密度の測定方法で測定された数値と同じである。
（ｉｉ）炭化珪素粉末の昇華率
炭化珪素粉末６００ｇを黒鉛性坩堝に入れて、１Ｔｏｒｒの減圧下において、２，３００℃で加熱することで、坩堝中の炭化珪素粉末を昇華させた。１時間後、残存する炭化珪素粉末の質量（残存量）を測定し、残存量から、１時間当たりに発生する炭化珪素の昇華ガスの質量割合を求めた。
【００３０】
［実施例２］
表３に記載された内寸（長さ、幅、高さ）と電極芯を有するアチソン炉を用いた以外は、実施例１と同様にして炭化珪素粉末を得た。
【００３１】
［実施例３］
珪酸質原料Ｃと炭素質原料Ａを、炭素質原料と珪酸質原料の混合モル比（Ｃ／ＳｉＯ２）が３．１となるように混合し、表３に記載された内寸（長さ、幅、高さ）と電極芯を有するアチソン炉の中へ収容した後、２，５００〜３，２００℃の範囲内で２０時間、通電加熱を行い、炭化珪素の塊状物を生成させた。得られた炭化珪素の塊状物を粉砕し、炭化珪素粉末を得た。
なお、炭化珪素製造用原料は、炉本体の原料収容用空間の中央付近にて、炉本体の側壁の上端から０．３ｍ高くなるように、炉本体の原料収容用空間に収容した。
【００３２】
［実施例４］
表３に記載された内寸（長さ、幅、高さ）と電極芯を有するアチソン炉を用いた以外は、実施例３と同様にして炭化珪素粉末を得た。
【００３３】
［比較例１］
珪酸質原料Ｂと炭素質原料Ｂを、炭素質原料と珪酸質原料の混合モル比（Ｃ／ＳｉＯ２）が３．０となるように混合し、表３に記載された内寸（長さ、幅、高さ）と電極芯を有するアチソン炉の中へ収容した後、２，５００〜３，２００℃の範囲内で２４時間、通電加熱を行い、炭化珪素の塊状物を生成させた。得られた炭化珪素の塊状物を粉砕し、炭化珪素粉末を得た。
なお、炭化珪素製造用原料は、炉本体の原料収容用空間の中央付近にて、炉本体の側壁の上端から１．０ｍ高くなるように、炉本体の原料収容用空間に収容した。
実施例２〜４及び比較例１について、炭化珪素製造用原料のかさ密度、及び、得られた炭化珪素粉末の昇華率等を、実施例１と同様にして測定した。結果を表３及び表４に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
【表２】
2015157737.tif 000004
【００３６】
【表３】
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【００３７】
【表４】
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【００３８】
実施例１〜４及び比較例１の結果から、本発明の製造方法によれば、高い昇華率、大きなブレーン比表面積、及び、小さな見掛け密度を有する炭化珪素粉末を得ることができることがわかる。炭化珪素粉末のブレーン比表面積が大きいと、炭化珪素粉末を結晶成長装置に充填したときに、炭化珪素の昇華ガスが発生する粒子表面の面積が大きいため、炭化珪素の単位質量当たりの昇華ガスの発生速度（単位時間当たりの量）が大きくなる傾向がある。また、炭化珪素粉末の見掛け密度が小さいと、炭化珪素粉末同士の間の空隙が大きいため、発生した昇華ガスが抜け易くなり、その結果、炭化珪素の単位質量当たりの昇華ガスの発生速度（単位時間当たりの量）が大きくなる傾向がある。
【符号の説明】
【００３９】
１  炭化珪素製造用原料
２  発熱体
３  電極芯
４  アチソン炉
５  炉本体
【図１】
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【図２】
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