[發明專利]碳化鉭材的制造方法

有效

• 申請號: 201911302029.4
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111348650B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 野口駿介
• 申請（專利權）人: 株式會社力森諾科
• 主分類號: C01B32/914
• 分類號: C01B32/914
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

本發明的碳化鉭材的制造方法，將被一對石墨引導構件(2、3)夾持著的鉭材(1)在含碳源的氣體(4)的氣氛下以1500℃以上、0.5小時以上的條件加熱。

技術領域

本發明涉及碳化鉭材的制造方法。

本申請基于在2018年12月21日向日本申請的專利申請2018-239355號要求優先權，將其內容援引于此。

背景技術

碳化鉭是用TaC、Ta₂C等組成式表示的鉭的碳化物，其硬度極高，因此作為各種制品、構件的被覆材料使用。

以往，作為被覆鉭板的方法，曾提出了下述方法：在石墨制坩堝的內壁配置鉭板，以與該鉭板接觸的方式填充碳粉末而覆蓋鉭板，在該狀態下將石墨制坩堝加熱而使鉭碳化，由此用均勻的碳化鉭被覆鉭板(專利文獻1)。

另外，作為制造耐熱石墨構件的方法，曾提出了下述方法：將包含碳化鉭粒子的漿料涂敷在由各向同性石墨形成的石墨基材的表面，將涂敷有漿料的石墨基材加熱，形成碳化鉭粒子燒結而成的碳化鉭膜(專利文獻2)。

另外，在SiC、GaN等化合物半導體的單晶形成裝置中，經常使用需要1800℃以上的高溫的升華法、HTCVD法(高溫CVD法)等。另外，作為載氣、原料氣體，一般使用氫、氨、烴氣體等。因此，在使用碳化鉭被覆碳材料作為如上述那樣的單晶形成裝置的構件的情況下，有時因高溫化的還原性氣體的影響而導致構成碳化鉭膜的碳化鉭的晶體結構、結晶性變化從而發生破裂、剝離。為了消除該現象，曾提出了：將碳基材和形成在該碳基材上的由碳化鉭構成的被覆膜供于1600～2400℃的熱處理從而使被覆膜的碳化鉭的結晶性提高的方法(專利文獻3)。

而且，曾提出了下述方法：將鉭或鉭合金表面和碳基板表面分別以將單面或兩面重疊的狀態設置于真空熱處理爐內，除去形成于鉭或鉭合金表面的Ta₂O₅后，使真空熱處理爐的爐內溫度進一步上升，從而將鉭或鉭合金表面和碳基板表面進行固相擴散分子結合(專利文獻4)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-116399號公報

專利文獻2：日本特開2017-75075號公報

專利文獻3：日本特開2008-308701號公報

專利文獻4：日本特開2008-81362號公報

發明內容

然而，在上述專利文獻1～4的技術中，有時發生碳化鉭材的變形，不能說碳化鉭材的平坦性是充分的。另外，在將被一對石墨引導構件夾持著的鉭材加熱來獲得碳化鉭材的情況下，有時鉭膜與一對石墨板的密合性產生偏差。此時，在鉭材與石墨引導構件的接觸不良部位碳化變得不充分，產生碳化不均，結果碳化鉭材中的碳化鉭的分布變得不均勻。另一方面，若為了防止碳化不均而用一對石墨引導構件強力地夾持鉭材，則雖然能夠抑制因接觸不良引起的碳化不均，但是有時碳化鉭材因壓力而發生裂紋。

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供實現良好的平坦性、并且碳化鉭的分布均勻且難以發生裂紋的碳化鉭材的制造方法。

本發明人進行深入研究的結果發現：若用成為碳源的一對石墨引導構件夾持鉭材并且在包含其他的碳源的含碳源的氣體的氣氛下加熱上述鉭材，則能得到碳化鉭材的良好的平坦性，并且含碳源的氣體中所含的碳被供給至鉭材與石墨引導構件的接觸不良部位，在該部位碳化充分地進行，由此抑制碳化不均，能夠使碳化鉭材中的碳化鉭的分布均勻化。

即，本發明的主旨構成如下。

[1]一種碳化鉭材的制造方法，將被一對石墨引導構件夾持著的鉭材在含碳源的氣體的氣氛下以1500℃以上、0.5小時以上的條件加熱。