JP2002097074A - ケイ素系ポリマーの放射線照射による炭化ケイ素複合材料の製造方法 - Google Patents
ケイ素系ポリマーの放射線照射による炭化ケイ素複合材料の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射線照射を用いたポリマー含浸法による炭
化ケイ素繊維／炭化ケイ素基材複合材料を作製する方法
に関し、高強度、高耐熱性で非脆性破壊挙動を示す炭化
ケイ素繊維／炭化ケイ素基材複合材料の製造方法を提供
する。 【解決手段】 ポリカルボシランに対し、ポリビニルシ
ランを５〜３５重量％混合したケイ素系ポリマーを炭化
ケイ素繊維または炭化ケイ素布帛に含浸させてプレセラ
ミック成形体とし、該成形体に電離性放射線を照射して
不融化し、ついで、不活性ガス中で焼成することによっ
て炭化ケイ素を基材とし炭化ケイ素繊維で強化された複
合材料（以下、炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基材複合材
料）を製造する方法。
化ケイ素繊維／炭化ケイ素基材複合材料を作製する方法
に関し、高強度、高耐熱性で非脆性破壊挙動を示す炭化
ケイ素繊維／炭化ケイ素基材複合材料の製造方法を提供
する。 【解決手段】 ポリカルボシランに対し、ポリビニルシ
ランを５〜３５重量％混合したケイ素系ポリマーを炭化
ケイ素繊維または炭化ケイ素布帛に含浸させてプレセラ
ミック成形体とし、該成形体に電離性放射線を照射して
不融化し、ついで、不活性ガス中で焼成することによっ
て炭化ケイ素を基材とし炭化ケイ素繊維で強化された複
合材料（以下、炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基材複合材
料）を製造する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線照射を用い
たポリマー含浸法による炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基
材複合材料を作製する方法に関し、高強度、高耐熱性で
非脆性破壊挙動を示す炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基材
複合材料の製造方法を提供するものである。
たポリマー含浸法による炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基
材複合材料を作製する方法に関し、高強度、高耐熱性で
非脆性破壊挙動を示す炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基材
複合材料の製造方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭化ケイ素は高耐熱、高強度材料とし
て、炭化ケイ素繊維、および、これを用いた織布などの
布帛がすでに実用化されている。しかし、繊維以外の成
形体への応用、例えば、タービンブレードや内燃エンジ
ンの材料としては、炭化ケイ素材料が機械的衝撃や熱衝
撃に弱いために、実用的な材料として広く使用されるま
でには至っていない。例えば、結晶性炭化ケイ素成形体
でタービン翼を試作し、連続高速回転試験を行うと、お
およそ数百時間で破壊し、また、破壊時に破片が高速で
飛散し周囲の物体を破壊するおそれがある。
て、炭化ケイ素繊維、および、これを用いた織布などの
布帛がすでに実用化されている。しかし、繊維以外の成
形体への応用、例えば、タービンブレードや内燃エンジ
ンの材料としては、炭化ケイ素材料が機械的衝撃や熱衝
撃に弱いために、実用的な材料として広く使用されるま
でには至っていない。例えば、結晶性炭化ケイ素成形体
でタービン翼を試作し、連続高速回転試験を行うと、お
およそ数百時間で破壊し、また、破壊時に破片が高速で
飛散し周囲の物体を破壊するおそれがある。
【０００３】このような炭化ケイ素材料の欠点を補う方
法として、炭化ケイ素繊維を強化材とした炭化ケイ素繊
維／炭化ケイ素基材複合材料（以下、炭化ケイ素複合材
料）があり、高耐熱・高強度などの特性を保ちつつ、か
つ、非脆性的な破壊挙動を示す材料として、また、より
大型のセラミック成形体に加工できる材料として、鋭
意、開発・研究が行われている。
法として、炭化ケイ素繊維を強化材とした炭化ケイ素繊
維／炭化ケイ素基材複合材料（以下、炭化ケイ素複合材
料）があり、高耐熱・高強度などの特性を保ちつつ、か
つ、非脆性的な破壊挙動を示す材料として、また、より
大型のセラミック成形体に加工できる材料として、鋭
意、開発・研究が行われている。
【０００４】炭化ケイ素複合材料の作製方法としては、
現在、以下の３つの方法がある。１）化学蒸発浸透法、
２）溶融シリコン含浸法、３）複数回ポリマー含浸法で
ある[1]。
現在、以下の３つの方法がある。１）化学蒸発浸透法、
２）溶融シリコン含浸法、３）複数回ポリマー含浸法で
ある[1]。
【０００５】化学蒸発浸透法は、炭化ケイ素繊維やこの
布帛をあらかじめ必要とする形に整えておき、これにシ
ランガスと炭化水素化合物ガスを気相状態で反応させて
繊維間に基材を形成し、炭化ケイ素複合材料を作製する
方法である。しかし、化学蒸発浸透法による炭化ケイ素
複合材料の作製では、原料ガスをキャリヤーガスで運
び、強化材である繊維表面や繊維間に炭化ケイ素基材を
高温の反応によって生成させていくため、複合材料の作
製に長時間を要することに加え、装置が複雑であるこ
と、成型体内部まで均一に基材を形成することが難しい
こと、大型化が困難であることなどの欠点がある。
布帛をあらかじめ必要とする形に整えておき、これにシ
ランガスと炭化水素化合物ガスを気相状態で反応させて
繊維間に基材を形成し、炭化ケイ素複合材料を作製する
方法である。しかし、化学蒸発浸透法による炭化ケイ素
複合材料の作製では、原料ガスをキャリヤーガスで運
び、強化材である繊維表面や繊維間に炭化ケイ素基材を
高温の反応によって生成させていくため、複合材料の作
製に長時間を要することに加え、装置が複雑であるこ
と、成型体内部まで均一に基材を形成することが難しい
こと、大型化が困難であることなどの欠点がある。
【０００６】また、溶融シリコン含浸法は、炭化ケイ素
繊維の間に炭素粉末を充填し、これを溶融したシリコン
浴槽に浸漬して炭素とシリコンを反応させて炭化ケイ素
複合材料を作製する方法である。この方法は、炭素とケ
イ素が完全に１：１には反応せず、繊維以外の基材部分
において局部的にシリコンや炭素が単独で残ることであ
る。このような状態では、耐酸化性が低下し、高温での
強度が低下するなどの欠点がある。
繊維の間に炭素粉末を充填し、これを溶融したシリコン
浴槽に浸漬して炭素とシリコンを反応させて炭化ケイ素
複合材料を作製する方法である。この方法は、炭素とケ
イ素が完全に１：１には反応せず、繊維以外の基材部分
において局部的にシリコンや炭素が単独で残ることであ
る。このような状態では、耐酸化性が低下し、高温での
強度が低下するなどの欠点がある。
【０００７】これらに対し、複数回ポリマー含浸法は、
炭化ケイ素繊維に焼成によって基材となる前駆体ポリマ
ー（例えば、ポリカルボシラン）を含浸させた後、焼成
してセラミック化し、炭化ケイ素複合材を作製する方法
である。この方法は化学蒸発浸透法に比べてセラミック
複合材料の作製が簡便であり、また、基材を均一な微細
組織として形成可能で、応力集中などによる破壊が抑制
できるなど利点が多い。しかし、ケイ素系ポリマーは焼
成により無機化してセラミックスとなる際に、初めのポ
リマーの体積に対して約１／２程度に体積が収縮する。
このため、通常、ポリマー含浸法による炭化ケイ素複合
材料の作製では７〜１０回程度、[含浸-焼成]の工程を
繰り返す必要があるなどの製造工程が煩雑である[1]。
また、この方法では酸化雰囲気中で熱処理を行いケイ素
系ポリマーを不融化処理（ポリマー間の酸素を介した架
橋による不融化）するので、この場合には炭化ケイ素複
合材料中に酸素が取り込まれて複合材の耐熱性が大きく
低下する欠点があった[1]。
炭化ケイ素繊維に焼成によって基材となる前駆体ポリマ
ー（例えば、ポリカルボシラン）を含浸させた後、焼成
してセラミック化し、炭化ケイ素複合材を作製する方法
である。この方法は化学蒸発浸透法に比べてセラミック
複合材料の作製が簡便であり、また、基材を均一な微細
組織として形成可能で、応力集中などによる破壊が抑制
できるなど利点が多い。しかし、ケイ素系ポリマーは焼
成により無機化してセラミックスとなる際に、初めのポ
リマーの体積に対して約１／２程度に体積が収縮する。
このため、通常、ポリマー含浸法による炭化ケイ素複合
材料の作製では７〜１０回程度、[含浸-焼成]の工程を
繰り返す必要があるなどの製造工程が煩雑である[1]。
また、この方法では酸化雰囲気中で熱処理を行いケイ素
系ポリマーを不融化処理（ポリマー間の酸素を介した架
橋による不融化）するので、この場合には炭化ケイ素複
合材料中に酸素が取り込まれて複合材の耐熱性が大きく
低下する欠点があった[1]。
【０００８】また、上記の３つの方法で炭化ケイ素複合
材料を作製する場合、強化材である炭化ケイ素繊維表面
を窒化ボロンや炭素などによって表面処理する必要があ
る。これを行わない場合には、作製された炭化ケイ素複
合材料が脆性破壊を起こすことが知られている[1,2]。
これは、炭化ケイ素繊維と焼成してできた炭化ケイ素基
材が結合し一体化するために、衝撃に対して繊維と基材
が一体となって破壊される脆性破壊を起こすためであ
る。この場合は、複雑な工程を経て複合材料を作製した
意味がない。しかし、この脆性破壊を防ぐための窒化ボ
ロン処理は化学気相法を用いて繊維の全表面に対して行
うため、非常に時間とコストのかかる工程を必要とし
た。[1,2] 一方、炭化ケイ素複合材料は、核融合炉内壁などへの応
用が期待されている。これは、炭素とケイ素は中性子照
射に対して、短寿命の放射性物質しか生成しないため、
低放射化耐熱材料として期待されている。このためには
窒素や金属元素量を従来に比べて、大幅に減らすなど不
純物濃度を低減する必要がある。しかし、複数回ポリマ
ー含浸法や溶融シリコン含浸法では、不純物として窒素
や金属原子の混入が避けられない欠点があった。
材料を作製する場合、強化材である炭化ケイ素繊維表面
を窒化ボロンや炭素などによって表面処理する必要があ
る。これを行わない場合には、作製された炭化ケイ素複
合材料が脆性破壊を起こすことが知られている[1,2]。
これは、炭化ケイ素繊維と焼成してできた炭化ケイ素基
材が結合し一体化するために、衝撃に対して繊維と基材
が一体となって破壊される脆性破壊を起こすためであ
る。この場合は、複雑な工程を経て複合材料を作製した
意味がない。しかし、この脆性破壊を防ぐための窒化ボ
ロン処理は化学気相法を用いて繊維の全表面に対して行
うため、非常に時間とコストのかかる工程を必要とし
た。[1,2] 一方、炭化ケイ素複合材料は、核融合炉内壁などへの応
用が期待されている。これは、炭素とケイ素は中性子照
射に対して、短寿命の放射性物質しか生成しないため、
低放射化耐熱材料として期待されている。このためには
窒素や金属元素量を従来に比べて、大幅に減らすなど不
純物濃度を低減する必要がある。しかし、複数回ポリマ
ー含浸法や溶融シリコン含浸法では、不純物として窒素
や金属原子の混入が避けられない欠点があった。
【０００９】［１］"Processing of Ceramic Matrix Co
mposites", R.R. Naslain, Key Engineering Materials
Vols. 164-165(1999) pp.3-8. ［2］ "Fine Ceramic Fibers", Anthony R. Bunsell, M
arie-Helene and Anthony Kelly; pp. 1-62 in Fine Ce
ramic Fibers. Edited by Anthony R.Bunsell and Mari
e-Helene Berger. Marcel Dekker, Inc. New York, Bas
el, 1999.
mposites", R.R. Naslain, Key Engineering Materials
Vols. 164-165(1999) pp.3-8. ［2］ "Fine Ceramic Fibers", Anthony R. Bunsell, M
arie-Helene and Anthony Kelly; pp. 1-62 in Fine Ce
ramic Fibers. Edited by Anthony R.Bunsell and Mari
e-Helene Berger. Marcel Dekker, Inc. New York, Bas
el, 1999.
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、高耐
熱、高強度、高純度で、かつ、非脆性的な破壊挙動を示
す炭化ケイ素複合材料を作製する方法は確立されていな
いのが現状である。
熱、高強度、高純度で、かつ、非脆性的な破壊挙動を示
す炭化ケイ素複合材料を作製する方法は確立されていな
いのが現状である。
【００１１】本発明はケイ素系ポリマーであるポリカル
ボシランやポリビニルシランを所定の割合で混合したポ
リマーと炭化ケイ素繊維から成るプレセラミック成形体
を電離性放射線で照射後、焼成することによって、高強
度、高耐熱、高純度、かつ非脆性破壊挙動を示す炭化ケ
イ素複合材料を簡便に作製する方法を提供することにあ
る。
ボシランやポリビニルシランを所定の割合で混合したポ
リマーと炭化ケイ素繊維から成るプレセラミック成形体
を電離性放射線で照射後、焼成することによって、高強
度、高耐熱、高純度、かつ非脆性破壊挙動を示す炭化ケ
イ素複合材料を簡便に作製する方法を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】ポリマー含浸法で炭化ケ
イ素複合材料を作製するには、まず、強化材である炭化
ケイ素繊維や布帛の焼成によって基材となる炭化ケイ素
系ポリマーの緻密なプレセラミック成形体を作製する方
法が極めて重要である。本発明は、ポリカルボシランに
対してポリビニルシランの量が５〜３５重量％であるこ
とを特徴とする混合されたケイ素系ポリマー（以下、ケ
イ素系混合ポリマー）を前駆体ポリマーとして使用する
ことにある。
イ素複合材料を作製するには、まず、強化材である炭化
ケイ素繊維や布帛の焼成によって基材となる炭化ケイ素
系ポリマーの緻密なプレセラミック成形体を作製する方
法が極めて重要である。本発明は、ポリカルボシランに
対してポリビニルシランの量が５〜３５重量％であるこ
とを特徴とする混合されたケイ素系ポリマー（以下、ケ
イ素系混合ポリマー）を前駆体ポリマーとして使用する
ことにある。
【００１３】強化材である炭化ケイ素繊維や布帛にポリ
マーを含浸させるには、ケイ素系ポリマーを溶媒である
ベンゼン、トルエンやシクロヘキサンに溶かして、この
溶液に繊維を十分浸漬した後、減圧下で溶媒を除去し、
減圧・加熱下にプレス成形してポリマーと繊維のプレセ
ラミック成形体を作製する。
マーを含浸させるには、ケイ素系ポリマーを溶媒である
ベンゼン、トルエンやシクロヘキサンに溶かして、この
溶液に繊維を十分浸漬した後、減圧下で溶媒を除去し、
減圧・加熱下にプレス成形してポリマーと繊維のプレセ
ラミック成形体を作製する。
【００１４】緻密な成形体の作製には、基材を減圧下で
溶融状態にして溶媒とともに微細空孔を除去するする手
法が有効であるが、炭化ケイ素繊維にポリカルボシラン
のみを含浸させた場合、ポリカルボシランの融点以上に
加熱して減圧雰囲気に保持すると、ポリカルボシランが
揮発するため緻密な成型体の作製が困難である。
溶融状態にして溶媒とともに微細空孔を除去するする手
法が有効であるが、炭化ケイ素繊維にポリカルボシラン
のみを含浸させた場合、ポリカルボシランの融点以上に
加熱して減圧雰囲気に保持すると、ポリカルボシランが
揮発するため緻密な成型体の作製が困難である。
【００１５】これに対し、本発明によるケイ素系混合ポ
リマーを用いた場合は、ポリビニルシランとの混合効果
によってポリカルボシランの飛散が抑制され、溶融状態
での減圧下、熱プレスによる成型も容易であり、空隙の
少ない緻密な繊維とポリマーのプレセラミック成形体を
得ることができる。
リマーを用いた場合は、ポリビニルシランとの混合効果
によってポリカルボシランの飛散が抑制され、溶融状態
での減圧下、熱プレスによる成型も容易であり、空隙の
少ない緻密な繊維とポリマーのプレセラミック成形体を
得ることができる。
【００１６】ポリカルボシランはパーメチルポリシラン
を変性することによって得られるSi-Cを主鎖とする高分
子2) で軟化点２３３°Cの固体である。またポリビニル
シランはビニルシラン(CH2=CH-SiH3)をラジカル重合、
アニオン重合あるいは配位アニオン重合することによっ
て得られる高分子［３］で、室温で高粘度の液体であ
る。
を変性することによって得られるSi-Cを主鎖とする高分
子2) で軟化点２３３°Cの固体である。またポリビニル
シランはビニルシラン(CH2=CH-SiH3)をラジカル重合、
アニオン重合あるいは配位アニオン重合することによっ
て得られる高分子［３］で、室温で高粘度の液体であ
る。
【００１７】［3］Macromolecules，31, 5609 (199
8). ポリカルボシランにポリビニルシランを混合することに
よって、ケイ素系混合ポリマーの軟化点や溶融温度を１
００°C以上下げることができ、また、１００〜２５０
°Cの温度領域におけるケイ素系混合ポリマーの粘度を
低くして流動性を高めることができる。これにより、熱
プレス成形において、微細な繊維の間隙にも流動性の高
いケイ素系混合ポリマーが浸透し、緻密なプレセラミッ
ク成形体とすることができる。
8). ポリカルボシランにポリビニルシランを混合することに
よって、ケイ素系混合ポリマーの軟化点や溶融温度を１
００°C以上下げることができ、また、１００〜２５０
°Cの温度領域におけるケイ素系混合ポリマーの粘度を
低くして流動性を高めることができる。これにより、熱
プレス成形において、微細な繊維の間隙にも流動性の高
いケイ素系混合ポリマーが浸透し、緻密なプレセラミッ
ク成形体とすることができる。
【００１８】ポリビニルシランの量が５重量％以下のケ
イ素系混合ポリマーでは、ポリビニルシランの混合効果
が小さく、また、溶融する温度が高いために、減圧にし
た際にポリカルボシランが飛散し、空隙の少ない密なプ
レセラミック成形体とすることはできない。一方、ポリ
ビニルシランの量が３５重量%以上のケイ素系混合ポリ
マーでは、室温においても柔らかくなりすぎるために、
プレセラミック成形体の形状を保持することが困難であ
る。
イ素系混合ポリマーでは、ポリビニルシランの混合効果
が小さく、また、溶融する温度が高いために、減圧にし
た際にポリカルボシランが飛散し、空隙の少ない密なプ
レセラミック成形体とすることはできない。一方、ポリ
ビニルシランの量が３５重量%以上のケイ素系混合ポリ
マーでは、室温においても柔らかくなりすぎるために、
プレセラミック成形体の形状を保持することが困難であ
る。
【００１９】ケイ素系混合ポリマーに炭化ケイ素結晶や
窒化ケイ素結晶粉末を配合することができ、結晶粉末の
量はケイ素系混合ポリマーに対して１00〜500重量％が
望ましい。ケイ素系混合ポリマーは焼成によって、ポリ
マーから炭化ケイ素セラミックスになるときに体積収縮
を起こす。このため、数ミクロンの大きさの微細な炭化
ケイ素結晶粉末や窒化ケイ素粉末をケイ素系混合ポリマ
ーに配合して、焼成時の基材の体積収縮を減らすことが
できる。これらの粉末が配合されたケイ素系混合ポリマ
ーに対する粉末の配合量は100重量％以下では、焼成時
の体積収縮に対して効果が少なく、500重量％を越える
と粉末を配合したケイ素系混合ポリマーの流動性が消失
して繊維や布帛に含浸させることができずプレセラミッ
ク成形体としての形を保つことができない。
窒化ケイ素結晶粉末を配合することができ、結晶粉末の
量はケイ素系混合ポリマーに対して１00〜500重量％が
望ましい。ケイ素系混合ポリマーは焼成によって、ポリ
マーから炭化ケイ素セラミックスになるときに体積収縮
を起こす。このため、数ミクロンの大きさの微細な炭化
ケイ素結晶粉末や窒化ケイ素粉末をケイ素系混合ポリマ
ーに配合して、焼成時の基材の体積収縮を減らすことが
できる。これらの粉末が配合されたケイ素系混合ポリマ
ーに対する粉末の配合量は100重量％以下では、焼成時
の体積収縮に対して効果が少なく、500重量％を越える
と粉末を配合したケイ素系混合ポリマーの流動性が消失
して繊維や布帛に含浸させることができずプレセラミッ
ク成形体としての形を保つことができない。
【００２０】このようにして作製したプレセラミック成
形体に、γ線、高エネルギーＸ線や電子線などの電離放
射線を照射して不融化し、ついで、不活性ガス中で焼成
することによって非脆性破壊挙動を示す炭化ケイ素複合
材料を製造する方法を特徴とする。放射線照射による不
融化は、照射によってポリマーを架橋することで、熱処
理による変形や溶出などを防止し、焼成による高純度セ
ラミック化を進めるために欠くことはできない処理であ
る。放射線として電子線を用いる場合には、電子線のエ
ネルギーによってプレセラミック成形体中の飛程が異な
るので、成形体厚さを考慮して電子線が該成形体を貫通
するエネルギーを選ぶことが望ましい。
形体に、γ線、高エネルギーＸ線や電子線などの電離放
射線を照射して不融化し、ついで、不活性ガス中で焼成
することによって非脆性破壊挙動を示す炭化ケイ素複合
材料を製造する方法を特徴とする。放射線照射による不
融化は、照射によってポリマーを架橋することで、熱処
理による変形や溶出などを防止し、焼成による高純度セ
ラミック化を進めるために欠くことはできない処理であ
る。放射線として電子線を用いる場合には、電子線のエ
ネルギーによってプレセラミック成形体中の飛程が異な
るので、成形体厚さを考慮して電子線が該成形体を貫通
するエネルギーを選ぶことが望ましい。
【００２１】炭化ケイ素複合材料の作製のためには、ケ
イ素系混合ポリマーを焼成の際の熱処理時に成形体の形
状が保持できる状態まで架橋する必要がある。このため
に、このケイ素系混合ポリマーでは照射線量は５〜３０
ＭＧｙが望ましい。この不融化によって照射プレセラミ
ック成型体を焼成する際に型枠などを必要とせず装置や
製造工程上大きな利点がある。また、放射線を使用しな
い複数回含浸法では８〜１０回程度の[含浸-焼成]を繰
り返して複合材料を作るが、本発明の照射を用いる方法
では１〜２回の[含浸-照射-焼成]の繰り返しで高密度な
炭化ケイ素複合材料を作製できる。
イ素系混合ポリマーを焼成の際の熱処理時に成形体の形
状が保持できる状態まで架橋する必要がある。このため
に、このケイ素系混合ポリマーでは照射線量は５〜３０
ＭＧｙが望ましい。この不融化によって照射プレセラミ
ック成型体を焼成する際に型枠などを必要とせず装置や
製造工程上大きな利点がある。また、放射線を使用しな
い複数回含浸法では８〜１０回程度の[含浸-焼成]を繰
り返して複合材料を作るが、本発明の照射を用いる方法
では１〜２回の[含浸-照射-焼成]の繰り返しで高密度な
炭化ケイ素複合材料を作製できる。
【００２２】放射線照射後、約500°Cまで不活性ガス下
で照射プレセラミック成形体を加熱し、照射により生成
したラジカル（不対電子）を消滅させることが望まし
い。不活性ガス中で放射線照射して不融化処理を行い、
空気中に取り出さずにラジカルの消滅処理を行うこと
で、炭化ケイ素複合材料中に取り込まれる酸素や不純物
量を低減できる。さらに、これを不活性ガスであるアル
ゴン雰囲気中で１０００〜１５００°Cで焼成、または
加圧焼成して炭化ケイ素複合材料を作製する。このよう
にして作製された炭化ケイ素複合材料は、従来のものに
比べて極めて不純物の少ない高純度な炭化ケイ素複合材
料となる。また、放射線を使用せず、熱酸化により不融
化した場合は炭化ケイ素複合材料中に酸素が含まれるた
めに、その耐熱性は著しく低下する。すなわち、熱酸化
不融化を用いた工程で作製された複合材料は１３００°
Cが耐熱性の上限であるが、本発明の方法では１６００
〜１７００°Cの高い耐熱性と高純度なセラミック複合
材料を得ることができる。
で照射プレセラミック成形体を加熱し、照射により生成
したラジカル（不対電子）を消滅させることが望まし
い。不活性ガス中で放射線照射して不融化処理を行い、
空気中に取り出さずにラジカルの消滅処理を行うこと
で、炭化ケイ素複合材料中に取り込まれる酸素や不純物
量を低減できる。さらに、これを不活性ガスであるアル
ゴン雰囲気中で１０００〜１５００°Cで焼成、または
加圧焼成して炭化ケイ素複合材料を作製する。このよう
にして作製された炭化ケイ素複合材料は、従来のものに
比べて極めて不純物の少ない高純度な炭化ケイ素複合材
料となる。また、放射線を使用せず、熱酸化により不融
化した場合は炭化ケイ素複合材料中に酸素が含まれるた
めに、その耐熱性は著しく低下する。すなわち、熱酸化
不融化を用いた工程で作製された複合材料は１３００°
Cが耐熱性の上限であるが、本発明の方法では１６００
〜１７００°Cの高い耐熱性と高純度なセラミック複合
材料を得ることができる。
【００２３】炭化ケイ素複合材料中の強化材である繊維
の割合は多い方が、通常、複合材料として、靭性・強度
・弾性率の大きなものが得られる。本発明は炭化ケイ素
複合材料中の炭化ケイ素繊維や布帛の体積含有率が３０
〜７０％である複合材料の製造方法を特徴とする。この
場合、炭化ケイ素繊維と焼成してできた炭化ケイ素基材
の密度が異なるため体積百分率で表した。
の割合は多い方が、通常、複合材料として、靭性・強度
・弾性率の大きなものが得られる。本発明は炭化ケイ素
複合材料中の炭化ケイ素繊維や布帛の体積含有率が３０
〜７０％である複合材料の製造方法を特徴とする。この
場合、炭化ケイ素繊維と焼成してできた炭化ケイ素基材
の密度が異なるため体積百分率で表した。
【００２４】複合材における強化繊維の体積含有率の理
論最大値は繊維の織り方によって異なる。例えば、１方
向のみに繊維を配した場合では約７０%、平面平織り布
帛の場合は約５５％となる。基材ポリマーがポリカルボ
シランのみの場合、セラミック微粉末を含むポリマース
ラリーの流動性が低くなるため、繊維含有率を最大値ま
で大きくすることはきわめて難しく、強化繊維を平織り
に配した場合、複合材料中の繊維含有率が３０体積％以
下のものしか作製することはできない。これに対し、ケ
イ素系混合ポリマーを使用した場合には、ポリマーの粘
性が低くなるために、平織り布帛に一回のケイ素系混合
ポリマーの含浸で複合材料の繊維体積含有率が３０〜５
５体積％ものが容易に作製可能である。
論最大値は繊維の織り方によって異なる。例えば、１方
向のみに繊維を配した場合では約７０%、平面平織り布
帛の場合は約５５％となる。基材ポリマーがポリカルボ
シランのみの場合、セラミック微粉末を含むポリマース
ラリーの流動性が低くなるため、繊維含有率を最大値ま
で大きくすることはきわめて難しく、強化繊維を平織り
に配した場合、複合材料中の繊維含有率が３０体積％以
下のものしか作製することはできない。これに対し、ケ
イ素系混合ポリマーを使用した場合には、ポリマーの粘
性が低くなるために、平織り布帛に一回のケイ素系混合
ポリマーの含浸で複合材料の繊維体積含有率が３０〜５
５体積％ものが容易に作製可能である。
【００２５】ケイ素系混合ポリマー用いた場合に、非脆
性破壊挙動を示す炭化ケイ素複合材料が得られる理由は
以下のように推定される。ポリビニルシランは室温で高
粘度の液体状なので、溶媒に溶かして炭化ケイ素繊維や
布帛に浸漬し超音波処理を行うと、ポリカルボシランよ
りもポリビニルシランの方が炭化ケイ素繊維の表面に選
択的に吸着した状態でプレセラミック成形体が形成され
る。これを焼成した場合、ポリビニルシランの方がより
炭素に富んだ炭化ケイ素セラミックスとなって、実際
上、従来技術の項で述べたような炭化ケイ素繊維の表面
処理を行ったような状態となるためと考えられる。した
がって、炭化ケイ素複合材料の特性上からもポリカルボ
シランとポリビニルシランの混合ポリマーを複合材料の
前駆体ポリマーとして使用することが望まれる。
性破壊挙動を示す炭化ケイ素複合材料が得られる理由は
以下のように推定される。ポリビニルシランは室温で高
粘度の液体状なので、溶媒に溶かして炭化ケイ素繊維や
布帛に浸漬し超音波処理を行うと、ポリカルボシランよ
りもポリビニルシランの方が炭化ケイ素繊維の表面に選
択的に吸着した状態でプレセラミック成形体が形成され
る。これを焼成した場合、ポリビニルシランの方がより
炭素に富んだ炭化ケイ素セラミックスとなって、実際
上、従来技術の項で述べたような炭化ケイ素繊維の表面
処理を行ったような状態となるためと考えられる。した
がって、炭化ケイ素複合材料の特性上からもポリカルボ
シランとポリビニルシランの混合ポリマーを複合材料の
前駆体ポリマーとして使用することが望まれる。
【００２６】上記の炭化ケイ素繊維やその布帛の代わり
に、窒化ケイ素繊維やその布帛、ジルコニア繊維やその
布帛を用い、ポリカルボシランに対しポリビニルシラン
を５〜３５重量％混合した前駆体ポリマーを含浸したプ
レセラミック成形体を放射線照射して不融化し、つい
で、不活性ガス中で焼成することによって非脆性破壊挙
動を示すセラミック繊維／炭化ケイ素基材複合材料の製
造方法も特徴とする。
に、窒化ケイ素繊維やその布帛、ジルコニア繊維やその
布帛を用い、ポリカルボシランに対しポリビニルシラン
を５〜３５重量％混合した前駆体ポリマーを含浸したプ
レセラミック成形体を放射線照射して不融化し、つい
で、不活性ガス中で焼成することによって非脆性破壊挙
動を示すセラミック繊維／炭化ケイ素基材複合材料の製
造方法も特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の炭化ケイ素複合
材料料の製造工程の一例を示す。ポリカルボシラン（Ｐ
ＣＳ）に対しポリビニルシラン（ＰＶＣ）を５〜３５重
量％の範囲内で混合し、ベンゼン、トルエンやシクロヘ
キサンなどの有機溶媒に溶かしてケイ素系混合ポリマー
溶液とする。
材料料の製造工程の一例を示す。ポリカルボシラン（Ｐ
ＣＳ）に対しポリビニルシラン（ＰＶＣ）を５〜３５重
量％の範囲内で混合し、ベンゼン、トルエンやシクロヘ
キサンなどの有機溶媒に溶かしてケイ素系混合ポリマー
溶液とする。
【００２８】これに炭化ケイ素（ＳｉＣ）結晶粉末をケ
イ素系混合ポリマーに対して１００〜５００重量％分散
させた混合ポリマースラリーを用いても良い。含浸する
前に、これらの溶液やスラリーは超音波処理や凍結−融
解による脱気を行い、溶液やスラリー中の気体の除去、
ポリマー同士の均一混合、結晶粉末の均一分散化を行う
とよい。
イ素系混合ポリマーに対して１００〜５００重量％分散
させた混合ポリマースラリーを用いても良い。含浸する
前に、これらの溶液やスラリーは超音波処理や凍結−融
解による脱気を行い、溶液やスラリー中の気体の除去、
ポリマー同士の均一混合、結晶粉末の均一分散化を行う
とよい。
【００２９】この溶液やスラリー中に炭化ケイ素繊維の
布帛を浸漬し、超音波処理を行い、ケイ素系混合ポリマ
ーを十分に繊維間に浸透させる。この後、溶媒を徐々に
除去し、さらに真空ポンプによる減圧下、ポリビニルシ
ランの量に合わせて１００〜２５０°Cの温度範囲で熱
プレスすることで緻密なプレセラミック成形体を作製す
る。
布帛を浸漬し、超音波処理を行い、ケイ素系混合ポリマ
ーを十分に繊維間に浸透させる。この後、溶媒を徐々に
除去し、さらに真空ポンプによる減圧下、ポリビニルシ
ランの量に合わせて１００〜２５０°Cの温度範囲で熱
プレスすることで緻密なプレセラミック成形体を作製す
る。
【００３０】この成形体を熱伝導のよいヘリウムガス
（または、アルゴンなどの不活性ガス）流通下で放射線
を５〜３０ＭＧｙ照射して、不融化する。照射後、約５
００°Cまで不活性ガス中で照射プレセラミック成形体
を加熱し、照射により生成したラジカル（不対電子）を
消滅させる。この後、焼成炉で不融化成型体を不活性ガ
ス中で１１００〜１５００°C、１時間熱処理すること
でケイ素系混合ポリマーをセラミック化して炭化ケイ素
複合材料を得る。
（または、アルゴンなどの不活性ガス）流通下で放射線
を５〜３０ＭＧｙ照射して、不融化する。照射後、約５
００°Cまで不活性ガス中で照射プレセラミック成形体
を加熱し、照射により生成したラジカル（不対電子）を
消滅させる。この後、焼成炉で不融化成型体を不活性ガ
ス中で１１００〜１５００°C、１時間熱処理すること
でケイ素系混合ポリマーをセラミック化して炭化ケイ素
複合材料を得る。
【００３１】不融化処理により、型枠などで形状を保護
せずとも、ポリマーの溶出などで形状を変形させること
なく炭化ケイ素複合材が焼成可能であるが、成形体を加
圧しながら焼成することで、より密度の高い炭化ケイ素
複合材料が得られる。
せずとも、ポリマーの溶出などで形状を変形させること
なく炭化ケイ素複合材が焼成可能であるが、成形体を加
圧しながら焼成することで、より密度の高い炭化ケイ素
複合材料が得られる。
【００３２】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示す
が、本発明はこれに限られるものではない。
が、本発明はこれに限られるものではない。
【００３３】（実施例１）ポリカルボシラン(PCS：日本
カーボン（株）製、分子量:2000)とポリビニルシラン(P
VS：三井化学（株）製、分子量:1000)のケイ素系混合ポ
リマーの溶融粘度を単一円筒式粘度計（液体中で円筒を
回転させ、円筒に生じた抵抗力により粘度を計測する装
置：東機産業:RB-80R、VISCO BLOCK VTB-360S）を用い
て測定した。また、各温度でのケイ素系混合ポリマーの
減圧下（０．１〜１０torr）での飛散状態を調べた。
カーボン（株）製、分子量:2000)とポリビニルシラン(P
VS：三井化学（株）製、分子量:1000)のケイ素系混合ポ
リマーの溶融粘度を単一円筒式粘度計（液体中で円筒を
回転させ、円筒に生じた抵抗力により粘度を計測する装
置：東機産業:RB-80R、VISCO BLOCK VTB-360S）を用い
て測定した。また、各温度でのケイ素系混合ポリマーの
減圧下（０．１〜１０torr）での飛散状態を調べた。
【００３４】表１にケイ素系混合ポリマーの粘度５Pa・
s時の温度を示す。ポリマー粘度が５Pa・s以下でケイ素
系ポリマーの紡糸が行われるので、この値が流動性の目
安となる。PCSにPVSを添加することによりケイ素系混合
ポリマーの粘度が5Pa・sになる温度は低下する。例え
ば、PVSを20重量%混合した場合は120〜130℃で混合ポリ
マーが融解し始め、約180℃までに急激に粘度が低下し
た。そして、PCSのみの場合に比べて、この混合ポリマ
ーの粘度が5Pa・sになる温度は約100°Cも低下した。ま
た、このケイ素系混合ポリマーは温度２５０℃における
減圧下においても、ポリマーがほとんど飛散しない。こ
れに対し、ＰＣＳは３２０℃の減圧下で飛散する。これ
らのことから、ケイ素系混合ポリマーは繊維や布帛間へ
の含浸を良くするとともに、減圧・加熱下でのプレス成
型時にポリマーの飛散を大幅に低下させる効果がある。
s時の温度を示す。ポリマー粘度が５Pa・s以下でケイ素
系ポリマーの紡糸が行われるので、この値が流動性の目
安となる。PCSにPVSを添加することによりケイ素系混合
ポリマーの粘度が5Pa・sになる温度は低下する。例え
ば、PVSを20重量%混合した場合は120〜130℃で混合ポリ
マーが融解し始め、約180℃までに急激に粘度が低下し
た。そして、PCSのみの場合に比べて、この混合ポリマ
ーの粘度が5Pa・sになる温度は約100°Cも低下した。ま
た、このケイ素系混合ポリマーは温度２５０℃における
減圧下においても、ポリマーがほとんど飛散しない。こ
れに対し、ＰＣＳは３２０℃の減圧下で飛散する。これ
らのことから、ケイ素系混合ポリマーは繊維や布帛間へ
の含浸を良くするとともに、減圧・加熱下でのプレス成
型時にポリマーの飛散を大幅に低下させる効果がある。
【００３５】
【表１】
【００３６】（実施例２）ポリカルボシラン(実施例１
に同じ)に対しポリビニルシラン(実施例１に同じ)を20
重量％混合した混合ポリマーに、炭化ケイ素（SiC）微
粉末（イビデン（株）製、平均粒径０．２７μｍ）が混
合ポリマーに対して４００重量％となるように加え、ベ
ンゼンに溶かして混合ポリマースラリーとし、超音波処
理により十分にスラリーの攪拌および脱気を行った。こ
のスラリー中に10枚積層した炭化ケイ素(SiC)布帛（日
本カーボン（株）製、ハイニカロン繊維の織布）を入
れ、超音波処理を行い、ケイ素系混合ポリマーを十分に
繊維間に浸透させた。これを熱プレス機に入れ、温度を
約2００°Cで減圧下で10kg/cm2の圧力で成型してプレセ
ラミック成形体を作製した。
に同じ)に対しポリビニルシラン(実施例１に同じ)を20
重量％混合した混合ポリマーに、炭化ケイ素（SiC）微
粉末（イビデン（株）製、平均粒径０．２７μｍ）が混
合ポリマーに対して４００重量％となるように加え、ベ
ンゼンに溶かして混合ポリマースラリーとし、超音波処
理により十分にスラリーの攪拌および脱気を行った。こ
のスラリー中に10枚積層した炭化ケイ素(SiC)布帛（日
本カーボン（株）製、ハイニカロン繊維の織布）を入
れ、超音波処理を行い、ケイ素系混合ポリマーを十分に
繊維間に浸透させた。これを熱プレス機に入れ、温度を
約2００°Cで減圧下で10kg/cm2の圧力で成型してプレセ
ラミック成形体を作製した。
【００３７】これを厚さ50mmのチタン入射窓を持った電
子線照射容器に入れて、ヘリウムを1L/minで流通させな
がら、2MeVの電子線を2kGy/secの線量率で１5MGy照射し
た。照射後、アルゴンガス中で約５００°Cまで昇温し
て、照射によって生成したラジカルを消滅させた。この
後、この不融化プレセラミック成型体を焼成炉に入れて
アルゴンガス中で１300°Cまで昇温して焼成し、炭化ケ
イ素セラミック複合材とした。この複合材の厚さは2.2m
mで、複合材中の炭化ケイ素繊維含有率は45 体積％であ
った。
子線照射容器に入れて、ヘリウムを1L/minで流通させな
がら、2MeVの電子線を2kGy/secの線量率で１5MGy照射し
た。照射後、アルゴンガス中で約５００°Cまで昇温し
て、照射によって生成したラジカルを消滅させた。この
後、この不融化プレセラミック成型体を焼成炉に入れて
アルゴンガス中で１300°Cまで昇温して焼成し、炭化ケ
イ素セラミック複合材とした。この複合材の厚さは2.2m
mで、複合材中の炭化ケイ素繊維含有率は45 体積％であ
った。
【００３８】図２は上記の方法で作製された炭化ケイ素
複合材の３点曲げ強度の変化を示す。１回の[含浸-照射
-焼成]で密度2.2g/cm3、最大曲げ強度150MPaを有する炭
化ケイ素複合材が作製された。また、この炭化ケイ素複
合材は繊維の表面処理を行っていないにもかかわらず、
図に見られるように試験片の変形量に対して徐々に強度
が変化し、急激な破壊の進行が抑制された。試験後も試
験片は完全に破断ぜず、個々の破片が剥離する状態では
なかった。いわゆる、この炭化ケイ素複合材は非脆性破
壊挙動を示した。このことは、作製された試料がセラミ
ック複合材として機能していることを示している。
複合材の３点曲げ強度の変化を示す。１回の[含浸-照射
-焼成]で密度2.2g/cm3、最大曲げ強度150MPaを有する炭
化ケイ素複合材が作製された。また、この炭化ケイ素複
合材は繊維の表面処理を行っていないにもかかわらず、
図に見られるように試験片の変形量に対して徐々に強度
が変化し、急激な破壊の進行が抑制された。試験後も試
験片は完全に破断ぜず、個々の破片が剥離する状態では
なかった。いわゆる、この炭化ケイ素複合材は非脆性破
壊挙動を示した。このことは、作製された試料がセラミ
ック複合材として機能していることを示している。
【００３９】（比較例１）PCS（実施例１に同じ）は室
温で白色の固体であり、約300°Cで急激に粘度が低下
し、十分な流動性を確保するには表１に示すように3１
９°C以上の温度が必要である。しかし、このような温
度では、ＰＣＳポリマーの熱分解や飛散などで炭化ケイ
素繊維や布帛間への含浸は非常に困難である。
温で白色の固体であり、約300°Cで急激に粘度が低下
し、十分な流動性を確保するには表１に示すように3１
９°C以上の温度が必要である。しかし、このような温
度では、ＰＣＳポリマーの熱分解や飛散などで炭化ケイ
素繊維や布帛間への含浸は非常に困難である。
【００４０】（比較例２）PCS(実施例１に同じ)に炭化
ケイ素（SiC）微粉末（実施例１に同じ）をポリマーに
対して２００重量％加えてベンゼンに溶かして混合ポリ
マースラリーとし、超音波処理により十分にスラリーの
攪拌および脱気を行った。このスラリー中に10枚積層し
たSiC布帛（実施例２に同じ）を入れ、超音波処理を行
い、ケイ素系混合ポリマーを十分に繊維間に浸透させ
た。これを熱プレス機に入れ、温度を約３３０°C、ア
ルゴン雰囲気で10kg/cm2の圧力で成型してプレセラミッ
ク成形体を作製した。
ケイ素（SiC）微粉末（実施例１に同じ）をポリマーに
対して２００重量％加えてベンゼンに溶かして混合ポリ
マースラリーとし、超音波処理により十分にスラリーの
攪拌および脱気を行った。このスラリー中に10枚積層し
たSiC布帛（実施例２に同じ）を入れ、超音波処理を行
い、ケイ素系混合ポリマーを十分に繊維間に浸透させ
た。これを熱プレス機に入れ、温度を約３３０°C、ア
ルゴン雰囲気で10kg/cm2の圧力で成型してプレセラミッ
ク成形体を作製した。
【００４１】これを厚さ50mmのチタン入射窓を持った電
子線照射容器に入れて、ヘリウムを1L/minで流通させな
がら、2MeVの電子線を2kGy/secの線量率で１5MGy照射し
た。照射後、アルゴンガス中で約５００°Cまで昇温し
て、照射によって生成したラジカルを消滅させた。この
後、この不融化プレセラミック成型体を焼成炉に入れて
アルゴンガス中で１300°Cまで昇温して焼成し、炭化ケ
イ素セラミック複合材とした。この複合材の厚さは2.3m
mで、複合材中の炭化ケイ素繊維含有率は２８体積％で
あった。
子線照射容器に入れて、ヘリウムを1L/minで流通させな
がら、2MeVの電子線を2kGy/secの線量率で１5MGy照射し
た。照射後、アルゴンガス中で約５００°Cまで昇温し
て、照射によって生成したラジカルを消滅させた。この
後、この不融化プレセラミック成型体を焼成炉に入れて
アルゴンガス中で１300°Cまで昇温して焼成し、炭化ケ
イ素セラミック複合材とした。この複合材の厚さは2.3m
mで、複合材中の炭化ケイ素繊維含有率は２８体積％で
あった。
【００４２】図２にＰＣＳのみを前駆体ポリマーとした
炭化ケイ素複合材の３点曲げ強度の変化を示す。１回の
[含浸-照射-焼成]で密度2.1g/cm3、最大曲げ強度100MPa
を有する炭化ケイ素複合材が得られた。また、この炭化
ケイ素複合材は繊維の表面処理が無しであることから、
図に見られるように最大強度を示した後、急激に低下し
ており、脆性破壊挙動を示した。試験後の試料片も繊維
と基材が比較的一体化して破壊されており、典型的なセ
ラミックスの破壊状態であった。このことは、作製され
た試料がセラミック複合材として機能していないことを
示している。
炭化ケイ素複合材の３点曲げ強度の変化を示す。１回の
[含浸-照射-焼成]で密度2.1g/cm3、最大曲げ強度100MPa
を有する炭化ケイ素複合材が得られた。また、この炭化
ケイ素複合材は繊維の表面処理が無しであることから、
図に見られるように最大強度を示した後、急激に低下し
ており、脆性破壊挙動を示した。試験後の試料片も繊維
と基材が比較的一体化して破壊されており、典型的なセ
ラミックスの破壊状態であった。このことは、作製され
た試料がセラミック複合材として機能していないことを
示している。
【００４３】
【発明の効果】本発明の方法により、 ポリカルボシラ
ンとポリビニルシランのケイ素系混合ポリマーを炭化ケ
イ素繊維に含浸させ、放射線を照射して不融化すること
によって、繊維含有率が高い炭化ケイ素複合材料を１〜
２回の[含浸-照射-焼成]の工程で作製することができ
る。また、炭化ケイ素繊維の特別な表面コーティング処
理することなく、複合材の脆性破壊を抑制することがで
きる。
ンとポリビニルシランのケイ素系混合ポリマーを炭化ケ
イ素繊維に含浸させ、放射線を照射して不融化すること
によって、繊維含有率が高い炭化ケイ素複合材料を１〜
２回の[含浸-照射-焼成]の工程で作製することができ
る。また、炭化ケイ素繊維の特別な表面コーティング処
理することなく、複合材の脆性破壊を抑制することがで
きる。
【００４４】したがって、本発明では焼成時に型枠など
を必要とせず装置や工程が短縮でき、また、複雑な形状
や大型形状のセラミック複合材料を作製できる。また、
含浸・照射・焼成をすべて不活性ガス中で行うことによ
って、高耐熱、高強度、高純度のセラミック複合材料を
製造することができる。
を必要とせず装置や工程が短縮でき、また、複雑な形状
や大型形状のセラミック複合材料を作製できる。また、
含浸・照射・焼成をすべて不活性ガス中で行うことによ
って、高耐熱、高強度、高純度のセラミック複合材料を
製造することができる。
【図１】本発明のセラミック複合材料の製造工程を示す
図である。
図である。
【図２】炭化ケイ素複合材の３点曲げ試験結果を示す図
である。 試験条件：クロスヘッドスピード 1mm/min、スパン40mm 試料サイズ: 幅10mm 厚さ2 mm
である。 試験条件：クロスヘッドスピード 1mm/min、スパン40mm 試料サイズ: 幅10mm 厚さ2 mm
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 洋右 群馬県高崎市綿貫町1233番地 日本原子力 研究所高崎研究所内 (72)発明者 岡村 清人 大阪府堺市学園町１丁目１番 大阪府立大 学内 (72)発明者 伊藤 正義 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 Ｆターム(参考） 4G001 BA77 BA86 BB22 BB86 BC33 BC47 BC54
Claims (5)
- 【請求項１】 ポリカルボシランに対し、ポリビニルシ
ランを５〜３５重量％混合したケイ素系ポリマーを炭化
ケイ素繊維または炭化ケイ素布帛に含浸させてプレセラ
ミック成形体とし、該成形体に電離性放射線を照射して
不融化し、ついで、不活性ガス中で焼成することによっ
て炭化ケイ素を基材とし炭化ケイ素繊維で強化された複
合材料（以下、炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基材複合材
料）を製造する方法。 - 【請求項２】炭化ケイ素繊維、または炭化ケイ素布帛の
体積含有量が３０〜７０％である請求項１記載の炭化ケ
イ素繊維／炭化ケイ素基材複合材料の製造方法。 - 【請求項３】 炭化ケイ素結晶粉末や窒化ケイ素結晶粉
末をポリカルボシランとポリビニルシランの混合したポ
リマーに１００〜５００重量％加えたものを用いる請求
項１〜２記載の炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基材複合材
料を製造する方法。 - 【請求項４】 炭化ケイ素繊維やその布帛に代えて、窒
化ケイ素繊維やその布帛、ジルコニア繊維やその布帛を
用いる請求項１〜３記載のセラミック繊維／炭化ケイ素
基材複合材料を製造する方法。 - 【請求項５】 電離放射線の照射量が５〜３０ＭＧｙで
ある請求項１〜４記載の炭化ケイ素繊維／炭化ケイ素基
材複合材料、または、セラミック繊維／炭化ケイ素基材
複合材料を製造する方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000283302A JP2002097074A (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | ケイ素系ポリマーの放射線照射による炭化ケイ素複合材料の製造方法 |
| US09/955,132 US6635215B2 (en) | 2000-09-19 | 2001-09-19 | Process for producing silicon carbide composites from silicon-based polymers by radiation application |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000283302A JP2002097074A (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | ケイ素系ポリマーの放射線照射による炭化ケイ素複合材料の製造方法 |
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|---|---|
| JP2002097074A true JP2002097074A (ja) | 2002-04-02 |
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|---|---|---|---|
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