Al₅C₃Nの単相合成

抄録

我々はこれまでにAl、C、AlNの混合粉体からAl₅C₃Nが合成できることを報告してきた。しかし、生成物中にはわずかにAlNが残存し、単相のAl₅C₃Nは合成できていなかった。これは、高温でのAlの揮散に起因していると考えられる。そこで本研究では、まずAl₄C₃を低温で合成し、その後で高温にてAlNと反応させる二段階および三段階焼成で単相のAl₅C₃Nを合成することを目的とした。一段階で1900℃にて焼成した試料の構成相はAlNとCであったのに対して、1700℃で焼成した試料の構成相はAlNとAl₄C₃であり、その後の二段階および三段階焼成によりAl₅C₃N単相となった。また、一段階で1900℃にて焼成した試料には等軸状の結晶粒子のみが存在していたが、二段階および三段階焼成した試料では六角板状の粗大な結晶が多く観察された。これは、Al₅C₃Nの結晶構造に由来するものと考えられる。特に、三段階焼成した試料では約20μmの粗大なAl₅C₃N板状粒子が得られることがわかった。