(57)【要約】【課題】SHS法で直接合成したベータサイアロン粉体を焼結してサイアロン焼結体を低価格で得る技術を提案した。自動車用途等の汎用素材として活用するにはさらなる価格低減が必要とされるのでＳＨＳ法にさらなる改善を加えた。【解決手段】  １．燃焼合成反応用原料のシリコン源として金属シリコン等、アルミニウム源としてボーキサイト等を活用する。２．燃焼合成で精製した気体を、ノズルを介して冷却凝固工程用チャンバー内に噴霧、凝固する事によりベータサイアロン粉体を直接製造する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン源用原料として、金属シリコン、多結晶シリコン、珪砂、シリカこれらの製造過程で不可避的に生成される工程不良材、製品のリサイクル材およびシリコンウエハー再生用資源、これらの１種または２種以上と、アルミニウム源用原料として、アルミニウム、アルミナ、ボーキサイト、これらの製造過程で不可避的に製造される工程不良材および、ボーキサイト残滓およびアルミニウムのリサイクル材、これらの１種または２種以上とを、燃焼合成反応でベータサイアロンが得られる様配合し、同一チャンバーにおける燃焼合成工程と冷却凝固工程の２工程からなるＳＨＳ法により合成し、その後の粉砕工程を介して得た１0ミクロン以下のベータサイアロン粉体を焼結用骨材として、焼結により得たサイアロン焼結体。
【請求項２】
請求項１で、燃焼合成工程と冷却凝固工程を有機的に結合する別個のチャンバーで行うことを特徴とする請求項１に記載のサイアロン焼結体。
【請求項３】
請求項２で燃焼合成工程で生成したガス体を冷却凝固工程用チャンバーに移行する際に、ノズル等を介して噴霧すること特徴とする請求項２に記載のサイアロン焼結体。
【請求項４】
請求項３で、噴霧化を静止したまたは流動した気体中で行うことを特徴とする請求項３に記載のサイアロン焼結体。
【請求項５】
請求項３で、冷却凝固工程用チャンバー内で粉体を得ることを特徴とする請求項３に記載のサイアロン焼結体。
【請求項６】
請求項４で、冷却凝固工程用チャンバー内で粉体を得ることを特徴とする請求項４に記載のサイアロン焼結体。
【請求項７】
請求項４で、冷却凝固工程用チャンバー内の気体が窒素等の不活性気体であることを特徴とする請求項４に記載のサイアロン焼結体。
【請求項８】
請求項４で、冷却凝固工程用チャンバー内の気体を５００℃以上とする事を特徴とする請求項４に記載のサイアロン焼結体。
【請求項９】
請求項１で、ＩＴ関係、エネルギー関連、医療関連、自動車関連、スポーツ関連、ＡＩ
関連および半導体分野に適用する事を特徴とする請求項１に記載のサイアロン焼結体。
【請求項１０】
請求項２で、ＩＴ関係、エネルギー関連、医療関連、自動車関連、スポーツ関連、ＡＩ
関連および半導体分野に適用する事を特徴とする請求項２に記載のサイアロン焼結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な方法で製造した低価格サイアロン焼結体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本の国情に適合した窒化ケイ素を汎用新素材として活用する事を大目標に、世界に先がけて、かつ我々人類の夢を乗せて、表１に示す国家プロジェクトが長期にわたりかつ多額の費用を投入して精力的に推進され、今年度で終結を迎えようとしている。
【０００３】
（表１）
2005075652.tif 000002
【０００４】
珪砂（主成分SiO2）として地殻中に最も多量に存在するシリコン（Si）を窒化ケイ素（Si3N4）に人口的に合成しそれを汎用素材として活用することがその主旨である。環境アセスメントの立場からも嘱望され、「ファインセラミックス」と銘々された新技術アイテムのもとに多数の民間企業が集結して膨大な開発研究が進められた。
その結果、窒化ケイ素は材料としての幾多の目覚まし成果が確立され、窒化ケイ素は「ファインセラミックス」として、いままでにない新機能を有する材料技術分野を確立した。          ここで得られた窒化ケイ素の機能は、現用の汎用素材「鉄鋼」を遥かに凌ぐものであり、これらの機能を活用する事により、現用の「鉄鋼」では達しえなかった超機能を有するユニットおよびデバイスが製造できることも明らかにされてきた。すでに確立されている産業分野においても多岐にわたる機能向上が期待される。「鉄鋼」に対して、窒化ケイ素は、高硬度、高剛性、低比重、低摩擦係数、高耐食、高耐熱であるとともに常時非磁性体であるという機能を有する。しかし、曲げ破壊強度と破壊靱性が「鉄鋼」に対して低いと言う
特性もある。
【０００５】
窒化ケイ素の追求に併せて、窒化ケイ素の固溶体であるベータサイアロンについての検討も進められ、その特性が確立された。ベータサイアロンは窒化ケイ素にアルミナ（Al203）と窒化アルミニュウム（AlN）を混合した原料を窒素雰囲気で焼結して合成される。ベータサイアロンの特性は窒化ケイ素と類似しているが、靭性値が窒化ケイ素より優れているので注目された。表２に窒化ケイ素、ベータサイアロンの主な特性を代表的な「鉄鋼」である軸受鋼の特性と比較して示した。軸受鋼は「鉄鋼」の中でも高強度材料として材質的にも製造技術面でも究極を極めた高信頼性鉄鋼材料であり、主として各種機械の最重要要素である回転部（ベアリング）を構成している。ベアリングはベアリングボールとレース部からされており、毎月の軸受鋼の生産量は数万トンに達している。産業用の基幹材料である。
窒化ケイ素およびベータサイアロンは大半の特性で、軸受鋼を凌いでいる。この事は、
窒化ケイ素およびベータサイアロンが特性上は、「鉄鋼」用途に大幅に適用できる事を示している。
【０００６】
（表２）
2005075652.tif 000003
【０００７】
最近のマーケットでは、窒化ケイ焼結体の現状の機能でかつ現状の価格で一部の「量産用部品」への活用がすでに進んでいる。極めて注目すべき事である。用途は、いままでには無い新規な「超機能設計思想」基づくデバイス用部品である。既存マーケットでは価格的に無理であっても、窒化ケイ素およびベータサイアロンの現機能を現価格で活用できる新規なマーケットが創設されつつある。これは、極めて注目すべき、設計面での思想転換と言える。
【０００８】
この様な状況に鑑み、既に提案しているＳＨＳ法にもとづいて製造するベータサイアロン焼結体は現製造法で製造する窒化ケイ素に比べて、製造価格と品質ともに優位である事さらにベータサイアロン焼結体の鉄鋼に対して格段に優位な機能的特性から、ベータサイアロン焼結体には表３に示す様な各種の新機能用途が期待できる。
【０００９】
（表３）
2005075652.tif 000004
【００１０】
さて、窒化ケイ素およびベータサイアロンの焼結体は、いずれも窒化ケイ素粉体を原料として一般のセラミックスとほぼ同一条件で焼結されて製造されているのが現状である。いままでに記述した、窒化ケイ素およびベータサイアロン焼結体の特性は、主要原料である窒化ケイ素の原料粉体の特性に完全に支配される事が解明されている。
上述の様な軸受鋼を遥かに凌ぐ特性を得るためには、窒化ケイ素の原料粉体は少なくとも以下の特性を満足する必要がある。
１．原料である窒化ケイ素の粉体の不純物が限りなく零に近い事が必須である。焼結時に、
ガラス質を生成する原因となる窒化ケイ素の表面に存在するシリカ（SiO2）量を低減するために、とくに酸素量は極力低減する事が必須である。
２．原料である窒化ケイ素の粉体の粒子の大きさは可能な限り微小である事も必須である。
【００１１】
このために、原料である窒化ケイ素粉体を製造するために使う原材料「金属シリコン」は特に酸素の低い事が必須となる。シリコンウェハーその他種々の用途に活用されているシリコンは酸素含有量は極小でかつ価格は極めて高価であるが、窒化ケイ素用の原料も同
レベルの高品位シリコンが使用されている。
【００１２】
窒化ケイ素粉体の製造方法として、
１．金属シリコンの直接窒化法
２．シリカ（SiO2）の還元窒化法
３．気相反応法
４．イミド熱分解法
等が実用化されている。高純度で微細な窒化ケイ素粉体の得られる製造法として、イミド熱分解法が実用化された。高特性の得られる窒化ケイ素焼結体のほとんどはこの方法によって製造された高純度微細窒化ケイ素粉体を用いている。
【００１３】
窒化ケイ素に対して勝るとも劣らない特性を示すサイアロン焼結体の原料粉体も窒化ケイ素と同様にイミド熱分解法で製造された高純度微細窒化ケイ素粉体である。
【００１４】
イミド熱分解法で製造された窒化ケイ素を原料にして焼結された窒化ケイ素およびベータサイアロン焼結体の特性および価格はその原料粉体である窒化ケイ素の品質と価格に依存している事になる。
【００１５】
イミド熱分解法で製造された高品質な窒化ケイ素粉体の価格は現状ではグラム当り１０円をこえている。「量産用部品」を対象とすると、一般産業用素材としては極めて高価である。
【００１６】
現用の方法で製造されるベータサイアロン焼結体は焼結の過程で、生成しやすいガラス質の生成を阻止しつつ技術を駆使して生産されるので、その価格は窒化ケイ素焼結体より遙かに高価である。性能は窒化ケイ素よりも優れているが、高価格の為、極めて特殊用途の一品用途に限られている。
【００１７】
窒化珪素焼結体が自動車部品用に採用される為の価格条件は、窒化ケイ素粉体はグラム当り２円以下である事が必須条件となる。従って大幅な価格低減がない限り自動車用素材としての窒化ケイ素の適用の可能性は皆無である。
【００１８】
高純度微細窒化ケイ素をその価格で製造する事は、現状製造技術では不可能な事から、シナージセラミックス研究開発では、さらなる窒化ケイ素の機能的付加価値の向上に指向した開発が進められている。
【００１９】
しかし、部品としての製品価格はグラム当たり１００円を超えているので、「量産用部品」として大きな水平展開にはさらなる時間的経過が必要となる。
【００２０】
国を挙げて確立してきた窒化ケイ素を主体としたファインセラミックス技術は当初は年間１兆円規模の産業創出が予測されていたが、平成１３年度で窒化ケイ素で２０億円弱、ベータサイアロンでほぼ２０００万円（日本ファインセラミックス協会資料）である。その原因は高価格すぎる事である。
【００２１】
ベータサイアロンの特性を生かし、窒化ケイ素よりも遙かに低価格化でベータサイアロン粉体をＳＨＳ法（燃焼合成法）で直接製造する事が提案された。この方法によると、高価な窒化ケイ素粉体を原料としないでサイアロン焼結体が得られる。
ＳＨＳ法で製造されるベータサイアロン粉体はSi6-zAlzOzN8-z (0＜Z≦4.2)で表される窒化ケイ素の固溶体である。あわせて、汎用焼結で、ベータサイアロン焼結体が得られる事が確認され、あわせて、この様に直接製造したベータサイアロン粉体を焼結して得られたベータサイアロンは反応焼結で得られたベータサイアロンと同等な特性を示すことも確認されている。
Si6-zAlzOzN8-z (0＜Z≦4.2)で表現されるベータサイアロンで、Z=1であるSi５AlON７ の場合には酸素を約６％含有した窒化ケイ素の固溶体である。Z=1のベータサイアロンは構造用用途に適している。
Ｚ値が大きくなるにつれて固溶する酸素量はさらに増大する。これにあわせて、耐食性と耐熱性が向上する。
【００２２】
窒化ケイ素を原料として反応焼結で製造する従来のベータサイアロン製造方法の場合には反応焼結の際に、窒化ケイ素の酸素成分として窒化ケイ素粉体の表面に存在するSiO2が
焼結助剤のイットリア等と反応してガラス組成を優先的に構成する。ベータサイアロン焼結体として酸素は固溶元素でありながら、ベータサイアロンの反応焼結の際にガラス質が優先生成する。この為、ベータサイアロン焼結体の原料としての窒化ケイ素は酸素含有量の低い事が必須条件となる。ガラス質の生成を極力防ぎながら製造できるベータサイアロンはＺ＜１のベータサイアロンであるが、ベータサイアロンと一般式Mx(Si,Al)12(ON)16(0＜X≦2,Mは侵入型に固溶するLi,Ca,Mgを示す)で示されるアルファサイアロンとの複合サイアロンも検討されている。これらに関する研究開発は国家プロジェクトとは別に積極的に推進されている。
しかし、その優れたベータサイアロン特性を産業界で汎用素材として、「鉄鋼」に代替して有効活用する為には、ベータサイアロンの製造技術面での「技術的革新」が必要とされている。
【００２３】
窒化ケイ素を原料としてベータサイアロンを反応焼結で生成する場合の、これら技術課題を払拭するのが、すでに提案されたＳＨＳ法により直接製造されたベータサイアロン粉体からベータサイアロン焼結体を汎用焼結により製造する技術である。
ＳＨＳ法の魅力は
１．還元反応による発熱を介して合成が進むので、合成のための外部からのエネルギー供給が全く不要で、省エネルギーの立場から見ても、極めて優れた生産方式である。
２．反応の際の超高温で、不純物の精錬が可能である。
３．反応残渣は皆無である。
４．反応時の熱を活用できる。
等であり、ベータサイアロンを合成するのに最適な方法である。
しかし、いままでに得られたベータサイアロン焼結体の特性を保持し、さらなる価格低下を図る必要がある。
その為の提案が本発明である。
【特許文献１】特願２００２−２５６２４１
【特許文献２】旧ソ連特許＃２８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
シリコンを主原料とする窒化ケイ素とベータサイアロンは、現用汎用素材「鉄鋼」に対して、資源的にかつ機能的特性にも極めて優位な事が国家プロジェクトで確立されているが、製造価格が高価である。
これを解決する為に、ベータサイアロン粉体をＳＨＳ法で直接製造する技術を確立するとともに、このベータサイアロン粉体を汎用焼結して得られたベータサイアロン焼結体は焼結過程でガラス質の生成が皆無ですぐれた特性を発揮する事を確認した（特願２００２−２５６２４１）。この事はベータサイアロン焼結体を次世代汎用素材として活用する為の「製造原価の低減」と言う必須条件の解決に向けて一歩前進した事になる。
【００２５】
本発明が解決しようとする課題は、すでに得られたベータサイアロン粉体から製造したベータサイアロン焼結体の特性を少なくとも保持する事を前提に、ベータサイアロン焼結体製造に関する新技術を用い、さらなるベータサイアロン焼結体の製造原価の低減を図る事である。
【００２６】
その為には、ベータサイアロン粉体の価格を構成している１．原料費と２．粉砕費とを低減する事が必要である。
【００２７】
具体的には、１．配合原料に低価格材を活用する事および、２．ベータサイアロンを粉体形態で合成する事が解決すべき課題である。
【００２８】
ベータサイアロンの結晶はＨＶ硬さで、１５００以上の硬度があるので、粉体微細化には、長時間の粉砕工程が必要となる。また、粉砕工程で、異物混入という非常事態を招く場合もある。
この粉砕工程を極力削減する事がベータサイアロン工業規模での量産化に於いての価格構成上でのもう一方での課題である。
【００２９】
なお、焼結の際に、添加する焼結助剤によってはアルファサイアロン焼結体が得られる場合があるので、本発明では得られる焼結体の名称は「サイアロン」とした。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
窒化ケイ素を原料にして、反応焼結でベータサイアロンを一般的な方法で合成する際には、反応が電子平衡を保ちながら進行するので反応生成物ベータサイアロAlとOの係数、Ｚは常に一致している。
【００３１】
しかし、ＳＨＳ反応では、
１．  6(5-z)Si +
3zAl + zAl2O3 + zSiO2 + 5/2(8-z)N2 ⇒
5Si6-z Alz Oz N8-z 
２．  3(6-z)Si
+ zAl  + zAl2O3 
+ 3/2(8-z)N2 ⇒ 3Si6-z Alz Oz
N8-z 
３．  3(4-z)Si
+ 2zAl        
+ zSiO2 + (8-z)N2 
⇒ 2Si6-ZAlZ OZ N8-Z      
全ての式で（0≦z≦4.2）。
のいずれかの一般式でベータサイアロンのＳＨＳ反応は進行する。
【００３２】
燃焼反応熱による超高温環境では、配合した物質を構成する元素のすべてが気化する。これらの気化した元素は、その後の冷却で、エピタキシャル成長して結晶を構成する。このようにして得られたベータサイアロンは、XRD分析では結晶構造はベータサイアロン構造を有する。化学分析によって求めた構成成分解析の結果はAlとOの係数はかならずしも一致していない事を確認している。また併せて、結晶構造が同一ならば、AlとOの係数は一致していなくても、焼結体としての機械的特性は同一である事を確認している。
【００３３】
以上のことから、得られるベータサイアロンのＸＲＤでの結晶構造がベータサイアロンとなるよう、ＳＨＳ合成の際に原料配合すればいい事を掴んだ。
【００３４】
また、SHS合成で得られたベータサイアロン粉体に、焼結の際に、任意元素を添加する事により、ベータサイアロンの化学的組成を任意に変化させられることも確認した。いいかえると、焼結の際に、目標とする組成に成分調整ができるのである。
なお、ベータサイアロン粉体の焼結の際に、Li,Ca,Mg等のアルファサイアロン構成元素を添加すると、アルファサイアロンが生成する事を確認している。
【００３５】
以上の様に、SHS法により直接合成するベータサイアロンは単にXRD的にベータサイアロンであればいいことから、ＳＨＳ合成の際に製造原価低減を目的に以下の配合を行う。
１．シリコン源用原料として、金属シリコン、多結晶シリコン、珪砂、シリカ、窒化ケイ素、これらの製造過程で不可避的に製造される工程不良材、製品のリサイクル材およびシリコンウエハー再生用資源。
２．アルミニウム源用原料として、アルミニウム、アルミナ、ボーキサイト、これらの製造過程で不可避的に製造される工程不良材および、ボーキサイト残滓およびアルミニウムのリサイクル材。
【００３６】
一方の課題は、得られたベータサイアロンは極めて高硬度のため、粉砕工程がコスト構成の大きな要素となっている事である。
【００３７】
高温燃焼反応で気化した元素は、その後の冷却で、エピタキシャル結晶成長して形成
されたウイスカー形状となる。ウイスカーの形状でＳＨＳ製品とすることが一般的である。
【００３８】
ＳＨＳ反応で気化した元素を、ＳＨＳ燃焼合成工程用チャンバーと別に設けた冷却凝固工程用チャンバー内にノズルを介して直接噴霧することにより、粉体形状でＳＨＳ製品が得られる事を確認している。
【００３９】
そこで燃焼合成反応によって生成した気体を、燃焼合成工程用チャンバーに接続して設置したノズルから、燃焼合成工程用チャンバーに接続して設けた冷却凝固工程用チャンバー内に噴霧する事により直接粉体を得る事ができた。燃焼合成の後に、このプロセスを連続して行う事によりベータサイアロンを粉体形状で直接製造する事ができる。また、冷却凝固工程用チャンバー内の冷却用気体媒体の温度を制御する事により得られるベータサイアロン粉体の粒径の大きさを変える事ができる。
このプロセスを行う事により粉砕工程の削除または大幅な削減が可能となる。
【００４０】
サイアロン焼結体の原料をＳＨＳ法により製造する際に、
１．幅広い低価格原料を活用する。
２．ＳＨＳ工程で直接粉体を製造する。
によりサイアロン焼結体の製造価格の低減を図ることに、課題解決の手段は要約され
【発明の効果】
【００４１】
サイアロン焼結体をさらに低価格に製造できる。これにより、地球資源として、最も豊富に存在しているSiおよびAlを主要成分としたサイアロンが次世代「一般産業用汎用素材」としてさらに広く活用できる事になる。とくに、自動車用途へも適用可能な価格でサイアロン焼結体が製造可能となるので、本発明で提案するサイアロン焼結体は次世代を担う汎用素材とし幅広い産業の発展に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明で製造した焼結体は、従来の方法で製造したサイアロン焼結体に対比して製造価格が大幅に低減できる。
１．原料が地球地殻表層に最大量として含有される珪素と珪素に次いで含有されるアルミニウムを原料とするので低価格でかつ資源的に枯渇の心配がない。原料資源が国内調達できる事は我が国には最適な「有効資源活用型次世代汎用素材」といえる。
２．ベータサイアロンは発熱反応により合成できるので、電気エネルギー高消費型の現用の汎用素材鉄鋼に代替できる「省エネルギー型次世代汎用素材」として活用できる。
３．機能上も現用汎用素材、鉄鋼を凌いでいる事から次世代機能設計を具現化できる「超
高機能設計対応型次世代汎用素材」として活用できる。
４．金属元素が酸化されて各種の「公害」を誘発している。しかしベータサイアロンの構成元素である珪素とアルミニウムは酸化されると、「土」の成分となるので、廃棄物として公害についての心配は無用である。「環境適合型次世代汎用素材」として活用できる。
【実施例１】
【００４３】
ＳＨＳ法によりベータサイアロンを合成する際の反応の一般式は次の様になる。
6(5-z)Si + 3zAl + zAl2O3 + zSiO2 +
5/2(8-z)N2 ⇒ 5Si6-z Alz Oz N8-z
・・・・１
SiおよびAlでAl2O3および、またはSiO2の還元する際の発熱を活用ことが基本原理である。
また
3(6-z)Si + zAl
+ zAl2O3 + 3/2(8-z)N2 ⇒   3Si6-z Alz
Oz N8-z        ・・・・２
3(4-z)Si + 2zAl
+zSiO2+ (8-z)N2 ⇒  2Si6-ZAlZ OZ N8-Z                   ・・・・３
の様にAl2O3またはSiO2を単独で還元する際の発熱も活用される。なお0≦ｚ＜4.2である。
実施例はｚ＝１およびｚ＝３で行った結果である。
【００４４】
供試材は以下の４式のいずれかで合成した。
24Si + 3Al + Al2O3 + SiO2 + 35/2N2
⇒ 5Si5AlON7  ・・・・・・・・・４
15Si + Al  + Al2O3        +
21/2N2 ⇒ 3Si5AlON7  ・・・・・・・・・５
9Si + 2Al        +
SiO2  +   7N2  ⇒ 2Si5AlON7  ・・・・・・・・・６
9Si + 3Al + 3Al2O3       + 15/2N2
⇒ 3Si3Al3O3N5   ・・・・・・・・７
これらの反応式で、５．が発熱量は概ねテルミット反応熱なみであることから、この反応式で合成するのが好ましい。
【００４５】
表４に配合原料の組み合わせを○印でしめした。なお、上記反応式４〜７を満たす各元素量から逆算して配合原料を決めた。またシリコン原料を２種以上用いた場合については比例配分とし、その配合比を○印の中に記載した。なお、Ｚ＝３（反応式７）についての配合を＃04に示した。
ＳＨＳによる燃焼合成反応とその後の冷却は同一チャンバー内で行った。
【００４６】
（表４）
2005075652.tif 000005
【００４７】
得られた合成材料をＸＤＲ測定し、同定された化合物を○印で表５にしめした。
配合した原料は全て反応で消費され、ベータサイアロンのみがえられている。
ＳＨＳ法による上記反応式にしめしたベータサイアロン還元反応はすべて発熱反応である。ＳＨＳ反応は着火と同時に燃焼反応が急速開始する。燃焼反応面は着火面から徐々に
内部に進行していく。この際、極めて高温となる。本実施例では２５００℃を観測している。
原料として挿入された材料は全て気体化していると考えられる。気体の平均組成は挿入
原料の平均組成となっていると考えられる。燃焼合成反応の終了時にチャンバー外部から
急冷処理を行う。これにより内部の気体は直接固体として結晶がエピタキシャルして凝固する。
【００４８】
（表５）
2005075652.tif 000006
【００４９】
得られたベータサイアロンは、冷却の際にエピタアキシャル成長し、直径＝２〜５ミクロン、アスペクト比が２０以上のウィスカー様の結晶として得られた。
【実施例２】
【００５０】
この結晶を粉砕して目的とする焼結原料となる粉体を得る。本発明で対象とする粉体の
直径は１０ミクロン以下であるが、焼結密度を向上させるにはサブミクロンがさらに好ましい。
【００５１】
種々の温度に保持した冷却媒体として窒素ガスを充填した冷却凝固工程用チャンバー内に、表４の材料＃１を燃焼合成後に燃焼合成工程用チャンバーからノズルを介して噴霧した。噴霧後に種々の速度で冷却した際に得られたベータサイアロン粉体の粒径を表６に示した。
【００５２】
（表６）
2005075652.tif 000007
【００５３】
燃焼合成工程用チャンバー内で冷却した場合に得られたアスペクト比２０以上の針状形態のベータサイアロンに対して、冷却凝固工程用チャンバー内に噴霧して得られたベータサイアロンは粉体形態である。冷却凝固工程用チャンバー内に充填した窒素ガスの充填条件を変える事により、さらに窒素ガスを循環させる事により、得られるベータサイアロンがアスペクト比が１に近くなるとともに平均粒径が微小化する。
【００５４】
なお、冷却凝固工程用チャンバー内の冷却用媒体としては、窒素が価格的に有利であるが、アルゴン等の不活性ガス等を用いる事も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明で提案するサイアロン焼結体の価格は自動車業界で適用可能である。これによりムーンライト計画が企画した需要規模１兆円は充分に達成できる。自動車業界で採用可能ならば、従来使用されている鉄鋼にも充分に適用可能である。言い換えれば、次世代の汎用素材の役割を担う可能性は充分に期待できる。
たとえば、代表的構造用鋼である「軸受鋼」の月需要量は５万トンを超えている。サイアロン換算では２万トンである。これは汎用素材の一例である。
サイアロン焼結体は「価格」「機能」「環境」いずれからも次世代汎用素材として利用される大いなる可能性を有する。