JP2792592B2 - 無機繊維強化セラミック複合材料 - Google Patents
無機繊維強化セラミック複合材料Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い強度を有すると共
に、高温での空気中で使用することができる無機繊維強
化セラミック複合材料に関する。
に、高温での空気中で使用することができる無機繊維強
化セラミック複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】特開昭６３−２６５８６
２号公報には、構成元素がＳｉ、Ｔｉ又はＺｒ、Ｃ及び
Ｏである無機繊維と炭素質マトリックスとからなる無機
繊維強化炭素複合材料が開示されている。この複合材料
の室温における引張強度は約５０kg/mm2と優れている
が、この複合材料は６００℃以上の空気中においてはマ
トリックスとなる炭素が燃焼してその強度を維持するこ
とができない。
２号公報には、構成元素がＳｉ、Ｔｉ又はＺｒ、Ｃ及び
Ｏである無機繊維と炭素質マトリックスとからなる無機
繊維強化炭素複合材料が開示されている。この複合材料
の室温における引張強度は約５０kg/mm2と優れている
が、この複合材料は６００℃以上の空気中においてはマ
トリックスとなる炭素が燃焼してその強度を維持するこ
とができない。
【０００３】特公平２−３９４６８号公報には、構成元
素がＳｉ、Ｔｉ又はＺｒ、Ｃ及びＯである無機繊維とセ
ラミックスとからなる無機繊維強化セラミックス複合材
料が記載されている。また、特公昭６３−４８８２７号
公報及び特公平１−９２６８号公報には、上記の無機繊
維の原料であるポリチタノカルボシランあるいはポリジ
ルコノカルボランは加熱焼成によってセラミックスに転
換されることが開示されている。
素がＳｉ、Ｔｉ又はＺｒ、Ｃ及びＯである無機繊維とセ
ラミックスとからなる無機繊維強化セラミックス複合材
料が記載されている。また、特公昭６３−４８８２７号
公報及び特公平１−９２６８号公報には、上記の無機繊
維の原料であるポリチタノカルボシランあるいはポリジ
ルコノカルボランは加熱焼成によってセラミックスに転
換されることが開示されている。
【０００４】特公平２−３９４６８号公報に記載の複合
材料のセラミックス原料として、特公昭６３−４８８２
７号公報に開示のポリチタノカルボシラン又はポリジル
コノカルボランを使用しようとすると、これらのポリマ
−と構成元素がＳｉ、Ｔｉ又はＺｒ、Ｃ及びＯである無
機繊維との間の反応性が高く、複合材料を製造する温度
では無機繊維が反応によって劣化して、高強度の複合材
料を得ることができない。
材料のセラミックス原料として、特公昭６３−４８８２
７号公報に開示のポリチタノカルボシラン又はポリジル
コノカルボランを使用しようとすると、これらのポリマ
−と構成元素がＳｉ、Ｔｉ又はＺｒ、Ｃ及びＯである無
機繊維との間の反応性が高く、複合材料を製造する温度
では無機繊維が反応によって劣化して、高強度の複合材
料を得ることができない。
【０００５】本発明者らは、炭素で被覆されたＳｉ−Ｃ
−Ｔｉ及び／又はＺｒ−Ｏからなる無機繊維と、同様の
組成を有するマトリックスとからなる無機繊維強化セラ
ミック複合材料を、既に特願平５−７１９６６号明細書
において提案した。上記明細書に開示の方法に従って製
造された複合材料をそのまま実際の製品として使用する
ときにはこの複合材料は高い耐熱性及び機械的強度をを
保持する。他方、製造された複合材料を機械加工した後
に製品として使用するときには、無機繊維を被覆してい
る炭素が製品の表面に露出して高温の酸化性雰囲気中で
は炭素が燃焼し、その結果、製品の機械的強度が低下す
る。
−Ｔｉ及び／又はＺｒ−Ｏからなる無機繊維と、同様の
組成を有するマトリックスとからなる無機繊維強化セラ
ミック複合材料を、既に特願平５−７１９６６号明細書
において提案した。上記明細書に開示の方法に従って製
造された複合材料をそのまま実際の製品として使用する
ときにはこの複合材料は高い耐熱性及び機械的強度をを
保持する。他方、製造された複合材料を機械加工した後
に製品として使用するときには、無機繊維を被覆してい
る炭素が製品の表面に露出して高温の酸化性雰囲気中で
は炭素が燃焼し、その結果、製品の機械的強度が低下す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温の空気
中でも酸化劣化することなく、さらに優れた機械的強度
を有する、無機繊維強化セラミック複合材料を提供す
る。
中でも酸化劣化することなく、さらに優れた機械的強度
を有する、無機繊維強化セラミック複合材料を提供す
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、炭素で
被覆された無機繊維とマトリックスとからなる複合体の
表面が炭化ケイ素で被覆されている無機繊維強化セラミ
ック複合材料であり、無機繊維及びマトリックスが、
（１）Ｓｉ、Ｍ、Ｃ及びＯから実質的になる非晶質物
質、（２）β−ＳｉＣ、ＭＣ、β−ＳｉＣとＭＣとの固
溶体及び／又はＭＣ1-x からなる粒径が５０nm以下の各
結晶質物質、及び非晶質のＳｉＯ2 とＭＯ2 からなる集
合体、又は（３）上記（１）の非晶質物質と上記（２）
の結晶質物質との混合物（但し、上式においてＭはＴｉ
又はＺｒを示し、ｘは０より大きく１未満の数であ
る。）で構成される無機繊維強化セラミック複合材料が
提供される。
被覆された無機繊維とマトリックスとからなる複合体の
表面が炭化ケイ素で被覆されている無機繊維強化セラミ
ック複合材料であり、無機繊維及びマトリックスが、
（１）Ｓｉ、Ｍ、Ｃ及びＯから実質的になる非晶質物
質、（２）β−ＳｉＣ、ＭＣ、β−ＳｉＣとＭＣとの固
溶体及び／又はＭＣ1-x からなる粒径が５０nm以下の各
結晶質物質、及び非晶質のＳｉＯ2 とＭＯ2 からなる集
合体、又は（３）上記（１）の非晶質物質と上記（２）
の結晶質物質との混合物（但し、上式においてＭはＴｉ
又はＺｒを示し、ｘは０より大きく１未満の数であ
る。）で構成される無機繊維強化セラミック複合材料が
提供される。
【０００８】本発明における無機繊維自体は公知であ
り、例えば、特公昭６０−１４０５号公報、同５８−５
２８６号公報、同６０−２０４８５号公報、及び同５９
−４４４０３号公報に記載の方法に従って調製すること
ができる。これら公報の記載は本明細書の一部として参
照される。代表的な調製方法としては、ポリチタノカル
ボシラン又はポリジルコノカルボシラン（以下両者を総
称して「有機金属重合体」という。）を紡糸し、紡糸繊
維を空気中での加熱あるいは電子線の照射によって不融
化し、ついで不融化繊維を焼成する方法を挙げることが
できる。
り、例えば、特公昭６０−１４０５号公報、同５８−５
２８６号公報、同６０−２０４８５号公報、及び同５９
−４４４０３号公報に記載の方法に従って調製すること
ができる。これら公報の記載は本明細書の一部として参
照される。代表的な調製方法としては、ポリチタノカル
ボシラン又はポリジルコノカルボシラン（以下両者を総
称して「有機金属重合体」という。）を紡糸し、紡糸繊
維を空気中での加熱あるいは電子線の照射によって不融
化し、ついで不融化繊維を焼成する方法を挙げることが
できる。
【０００９】無機繊維は、そのままの形態であることも
でき、平織、朱子織、模紗織、綾織、袋織、からみ織、
らせん織、三次元織、及び不織布のような形態であるこ
ともできる。また、無機繊維の形態が織物又は不織布で
ある場合、これらを以下に説明する炭素被覆処理に供し
てもよく、無機繊維に予め炭素被覆した後に、織物又は
不織布にしてもよい。
でき、平織、朱子織、模紗織、綾織、袋織、からみ織、
らせん織、三次元織、及び不織布のような形態であるこ
ともできる。また、無機繊維の形態が織物又は不織布で
ある場合、これらを以下に説明する炭素被覆処理に供し
てもよく、無機繊維に予め炭素被覆した後に、織物又は
不織布にしてもよい。
【００１０】本発明における炭素で被覆された無機繊維
の被覆炭素層の厚みは、一般には０．１〜２μｍであ
る。被覆炭素層の厚みが過度に小さいと、本発明の複合
材料の製造時における無機繊維とマトリックスの原料と
なる有機金属重合体との反応による無機繊維の劣化を抑
制する効果が小さくなる。被覆炭素層の厚みを過度に大
きくしても、上記の抑制効果に差異が認められなくな
る。
の被覆炭素層の厚みは、一般には０．１〜２μｍであ
る。被覆炭素層の厚みが過度に小さいと、本発明の複合
材料の製造時における無機繊維とマトリックスの原料と
なる有機金属重合体との反応による無機繊維の劣化を抑
制する効果が小さくなる。被覆炭素層の厚みを過度に大
きくしても、上記の抑制効果に差異が認められなくな
る。
【００１１】炭素で被覆された無機繊維の調製方法につ
いては特別の制限はなく、例えばつぎのような方法で調
製することができる。その一例として、無機繊維束又は
その織物に、フェノ−ル樹脂を含浸させた後、窒素、ア
ルゴンのような不活性ガス雰囲気中で６００〜１０００
℃の温度で焼成する方法が挙げられる。フェノ−ル樹脂
としては、室温で有機溶剤に溶解するものが好ましく使
用され、例えば重量平均分子量が５００〜２０，０００
であるフェノ−ル樹脂を例示することができる。フェノ
−ル樹脂の具体例としては、レゾ−ル型又はノボラック
型のフェノ−ル樹脂、クレゾ−ル・ホルマリン樹脂、変
成フェノ−ル樹脂、フェノ−ル・フルフラ−ル樹脂、レ
ゾルシン樹脂が挙げられる。上記の有機溶剤の具体例と
しては、メタノ−ル、エタノ−ルのようなアルコ−ル、
ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族炭化水
素、ヘキサン、ヘプタンのような脂肪族炭化水素が挙げ
られる。
いては特別の制限はなく、例えばつぎのような方法で調
製することができる。その一例として、無機繊維束又は
その織物に、フェノ−ル樹脂を含浸させた後、窒素、ア
ルゴンのような不活性ガス雰囲気中で６００〜１０００
℃の温度で焼成する方法が挙げられる。フェノ−ル樹脂
としては、室温で有機溶剤に溶解するものが好ましく使
用され、例えば重量平均分子量が５００〜２０，０００
であるフェノ−ル樹脂を例示することができる。フェノ
−ル樹脂の具体例としては、レゾ−ル型又はノボラック
型のフェノ−ル樹脂、クレゾ−ル・ホルマリン樹脂、変
成フェノ−ル樹脂、フェノ−ル・フルフラ−ル樹脂、レ
ゾルシン樹脂が挙げられる。上記の有機溶剤の具体例と
しては、メタノ−ル、エタノ−ルのようなアルコ−ル、
ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族炭化水
素、ヘキサン、ヘプタンのような脂肪族炭化水素が挙げ
られる。
【００１２】炭素で被覆された無機繊維の調製法の別の
例として、化学的気相含浸法（ＣＶＩ法）によって無機
繊維に炭素を被覆する方法が挙げられる。反応ガスとし
てメタン、エタン、プロパンのような炭化水素ガスを用
い、４００ｔｏｒｒ以下の減圧下に９００〜１３００℃
で処理することが好ましい。
例として、化学的気相含浸法（ＣＶＩ法）によって無機
繊維に炭素を被覆する方法が挙げられる。反応ガスとし
てメタン、エタン、プロパンのような炭化水素ガスを用
い、４００ｔｏｒｒ以下の減圧下に９００〜１３００℃
で処理することが好ましい。
【００１３】本発明におけるマトリックスは、例えば特
公昭６１−４９３３５号公報、同６２−６０４１４号公
報、同６３−３７１３９号公報、同６３−４９６９１号
公報に記載の有機金属重合体から誘導される。これら公
報の記載は本明細書の一部として参照される。有機金属
重合体はシリコ−ン樹脂を含有することもできる。シリ
コ−ン樹脂としては、シリコ−ンオイル、シリコ−ンワ
ニス及びシリコ−ンゴムのいずれをも使用することがで
きる。シリコ−ン樹脂の使用割合は、有機金属重合体１
００重量部当たり９００重量部以下、特に１０〜２００
重量部であることが好ましい。
公昭６１−４９３３５号公報、同６２−６０４１４号公
報、同６３−３７１３９号公報、同６３−４９６９１号
公報に記載の有機金属重合体から誘導される。これら公
報の記載は本明細書の一部として参照される。有機金属
重合体はシリコ−ン樹脂を含有することもできる。シリ
コ−ン樹脂としては、シリコ−ンオイル、シリコ−ンワ
ニス及びシリコ−ンゴムのいずれをも使用することがで
きる。シリコ−ン樹脂の使用割合は、有機金属重合体１
００重量部当たり９００重量部以下、特に１０〜２００
重量部であることが好ましい。
【００１４】本発明における無機繊維及びマトリックス
はいずれも、（１）Ｓｉ、Ｍ、Ｃ及びＯから実質的にな
る非晶質物質、（２）β−ＳｉＣ、ＭＣ、β−ＳｉＣと
ＭＣとの固溶体及び／又はＭＣ1-x からなる粒径が５０
nm以下の各結晶質物質、及び非晶質のＳｉＯ2 とＭＯ2
からなる集合体、又は（３）上記（１）の非晶質物質と
上記（２）の結晶質物質との混合物（但し、上式におい
てＭはＴｉ又はＺｒを示し、ｘは０より大きく１未満の
数である。）で構成されている。上記成分で構成される
無機繊維及びマトリックスは、それ自体、高い機械的強
度及び耐熱性を有している。
はいずれも、（１）Ｓｉ、Ｍ、Ｃ及びＯから実質的にな
る非晶質物質、（２）β−ＳｉＣ、ＭＣ、β−ＳｉＣと
ＭＣとの固溶体及び／又はＭＣ1-x からなる粒径が５０
nm以下の各結晶質物質、及び非晶質のＳｉＯ2 とＭＯ2
からなる集合体、又は（３）上記（１）の非晶質物質と
上記（２）の結晶質物質との混合物（但し、上式におい
てＭはＴｉ又はＺｒを示し、ｘは０より大きく１未満の
数である。）で構成されている。上記成分で構成される
無機繊維及びマトリックスは、それ自体、高い機械的強
度及び耐熱性を有している。
【００１５】本発明においては、上記の無機繊維とマト
リックとの複合体の表面が炭化ケイ素でさらに被覆され
ている。複合体の表面に形成される炭化ケイ素の被覆層
の厚みは通常０．１〜２０μｍ、好ましくは０．５〜５
μｍである。
リックとの複合体の表面が炭化ケイ素でさらに被覆され
ている。複合体の表面に形成される炭化ケイ素の被覆層
の厚みは通常０．１〜２０μｍ、好ましくは０．５〜５
μｍである。
【００１６】炭素で被覆された無機繊維及有機金属重合
体から複合体を調製する方法を説明する。代表的な調製
法においては、有機金属重合体又はこれとシリコ−ン樹
脂との混合物を有機溶剤に溶解又は分散させ、得られる
溶液又は分散液に炭素で被覆された無機繊維をまず浸漬
する。有機溶剤としては、通常、トルエン、キシレンの
ような芳香族炭化水素が使用される。
体から複合体を調製する方法を説明する。代表的な調製
法においては、有機金属重合体又はこれとシリコ−ン樹
脂との混合物を有機溶剤に溶解又は分散させ、得られる
溶液又は分散液に炭素で被覆された無機繊維をまず浸漬
する。有機溶剤としては、通常、トルエン、キシレンの
ような芳香族炭化水素が使用される。
【００１７】ついで、炭素で被覆された無機繊維を有機
金属重合体又はこれとシリコ−ン樹脂とが溶解された有
機溶剤に浸漬して、有機金属重合体又はこれとシリコ−
ン樹脂とを炭素で被覆された無機繊維に含浸させ、含浸
された含浸物を、乾燥して有機溶剤を除去した後、窒
素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気中で加熱焼成す
る。加熱焼成温度は一般には８００〜１５００℃、好ま
しくは１０００〜１３００℃である。上記の浸漬、含
浸、乾燥及び焼成は、炭素で被覆された無機繊維の間隙
に本発明におけるマトリックスをよりよく充填させるた
めに、複数回繰り返すことができる。
金属重合体又はこれとシリコ−ン樹脂とが溶解された有
機溶剤に浸漬して、有機金属重合体又はこれとシリコ−
ン樹脂とを炭素で被覆された無機繊維に含浸させ、含浸
された含浸物を、乾燥して有機溶剤を除去した後、窒
素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気中で加熱焼成す
る。加熱焼成温度は一般には８００〜１５００℃、好ま
しくは１０００〜１３００℃である。上記の浸漬、含
浸、乾燥及び焼成は、炭素で被覆された無機繊維の間隙
に本発明におけるマトリックスをよりよく充填させるた
めに、複数回繰り返すことができる。
【００１８】本発明の無機繊維強化セラミック複合材料
における、無機繊維の割合については特別の制限はない
が、一般には、３０〜７０容積％である。
における、無機繊維の割合については特別の制限はない
が、一般には、３０〜７０容積％である。
【００１９】無機繊維とマトリックスとからなる複合体
の表面への炭化ケイ素の被覆は、化学気相蒸着法（ＣＶ
Ｄ法）によって好適に行うことができる。ＣＶＤ法とし
ては、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法、パルスＣＶＤ法のような公知の方法をすべて採用す
ることができる。これらの中でも、均質かつ緻密は炭化
ケイ素皮膜を得ることのできる減圧ＣＶＤ法が好ましく
採用される。減圧ＣＶＤ法における反応系内の圧力は一
般に１〜２００torrである。圧力が１torr未満では反応
が過度に遅くなり、圧力が２００torrを超えると皮膜の
均質さ及び緻密さが損なわれるようになる。
の表面への炭化ケイ素の被覆は、化学気相蒸着法（ＣＶ
Ｄ法）によって好適に行うことができる。ＣＶＤ法とし
ては、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法、パルスＣＶＤ法のような公知の方法をすべて採用す
ることができる。これらの中でも、均質かつ緻密は炭化
ケイ素皮膜を得ることのできる減圧ＣＶＤ法が好ましく
採用される。減圧ＣＶＤ法における反応系内の圧力は一
般に１〜２００torrである。圧力が１torr未満では反応
が過度に遅くなり、圧力が２００torrを超えると皮膜の
均質さ及び緻密さが損なわれるようになる。
【００２０】反応ガスは反応によってＳｉＣを生成する
ものであれば特に制限はなく、ケイ素源として四塩化ケ
イ素のようなハロゲン化物を、炭素源としてはメタン、
エタンのようなアルカンを使用することができる。さら
に、モノメチルトリクロロシランのような分子内に炭素
源、ケイ素源の両方を有する反応ガスを使用することも
できる。これらの反応ガスは一般には水素をキャリアガ
スとして反応系内に導入される。反応温度は、反応ガス
の種類、反応系内の圧力などによって異なるが、通常１
０００〜１８００℃、好ましくは１２００〜１５００℃
である。
ものであれば特に制限はなく、ケイ素源として四塩化ケ
イ素のようなハロゲン化物を、炭素源としてはメタン、
エタンのようなアルカンを使用することができる。さら
に、モノメチルトリクロロシランのような分子内に炭素
源、ケイ素源の両方を有する反応ガスを使用することも
できる。これらの反応ガスは一般には水素をキャリアガ
スとして反応系内に導入される。反応温度は、反応ガス
の種類、反応系内の圧力などによって異なるが、通常１
０００〜１８００℃、好ましくは１２００〜１５００℃
である。
【００２１】
【実施例】以下に実施例を示す。 参考例１ ５リッタ−のフラスコに無水キシレン２．５リッタ−及
びナトリウム４００ｇを入れ、窒素ガス気流下でキシレ
ンの沸点まで加熱し、ついでジメチルジクロロシラン１
リッタ−を１時間で滴下した。滴下終了の後、１０時間
加熱還流して沈澱物を生成させた。この沈澱をろ過し、
メタノ−ル、ついで水で洗浄して、白色粉末のポリジメ
チルシラン４２０ｇを得た。他方、ジフェニルジクロロ
シラン７５０ｇ及びホウ酸１２４ｇを窒素ガス雰囲気下
にｎ−ブチルエ−テル中で１００〜１２０℃で加熱し、
生成した白色樹脂状物をさらに真空中４００℃で１時間
加熱することによって、ポリボロジフェニルシロキサン
５３０ｇを得た。
びナトリウム４００ｇを入れ、窒素ガス気流下でキシレ
ンの沸点まで加熱し、ついでジメチルジクロロシラン１
リッタ−を１時間で滴下した。滴下終了の後、１０時間
加熱還流して沈澱物を生成させた。この沈澱をろ過し、
メタノ−ル、ついで水で洗浄して、白色粉末のポリジメ
チルシラン４２０ｇを得た。他方、ジフェニルジクロロ
シラン７５０ｇ及びホウ酸１２４ｇを窒素ガス雰囲気下
にｎ−ブチルエ−テル中で１００〜１２０℃で加熱し、
生成した白色樹脂状物をさらに真空中４００℃で１時間
加熱することによって、ポリボロジフェニルシロキサン
５３０ｇを得た。
【００２２】ついで、上記のポリジメチルシラン２５０
ｇに上記のポリボロジフェニルシロキサン８．２７ｇを
添加して混合し、還流管を備えた２リッタ−の石英管中
で窒素ガス気流下で３５０℃にまで加熱し、６時間重合
し、シロキサン結合を一部含むポリカルボシランを得
た。生成物を放冷の後、キシレンを加えて溶液として取
り出し、ろ過した後に、キシレンを蒸発させ、固体状有
機ケイ素重合体１４０ｇを得た。
ｇに上記のポリボロジフェニルシロキサン８．２７ｇを
添加して混合し、還流管を備えた２リッタ−の石英管中
で窒素ガス気流下で３５０℃にまで加熱し、６時間重合
し、シロキサン結合を一部含むポリカルボシランを得
た。生成物を放冷の後、キシレンを加えて溶液として取
り出し、ろ過した後に、キシレンを蒸発させ、固体状有
機ケイ素重合体１４０ｇを得た。
【００２３】得られた有機ケイ素重合体４０ｇ及びチタ
ンテトラブトキシド７．３ｇに、キシレン０．３リッタ
−を加え、窒素ガス気流下で１２０℃で０．５時間攪拌
しながら還流反応を行った。キシレンを除去した後、得
られた中間生成体をさらに３００℃で窒素ガス気流下で
１時間重合して、有機金属重合体を得た。
ンテトラブトキシド７．３ｇに、キシレン０．３リッタ
−を加え、窒素ガス気流下で１２０℃で０．５時間攪拌
しながら還流反応を行った。キシレンを除去した後、得
られた中間生成体をさらに３００℃で窒素ガス気流下で
１時間重合して、有機金属重合体を得た。
【００２４】参考例２ 参考例１で得られた有機金属重合体を紡糸装置を用いて
２１０℃に加熱溶融して３００μｍの口金より４００ｍ
／分の紡糸速度で溶融紡糸して繊維を得た。紡糸繊維を
無張力下に空気中で室温から１５℃／分の昇温速度で１
９０℃にまで昇温し、同温度に４時間保持して不融化さ
せた。不融化繊維を窒素ガス気流下で無張力で１００℃
／時間の昇温速度で１３００℃まで昇温し、同温度に１
時間保持して焼成して、無機長繊維を得た。得られた無
機長繊維の構成元素の割合は、Ｓｉ：４９重量％、Ｃ：
２９重量％、Ｔｉ：５重量％、Ｏ：１５重量％であっ
た。
２１０℃に加熱溶融して３００μｍの口金より４００ｍ
／分の紡糸速度で溶融紡糸して繊維を得た。紡糸繊維を
無張力下に空気中で室温から１５℃／分の昇温速度で１
９０℃にまで昇温し、同温度に４時間保持して不融化さ
せた。不融化繊維を窒素ガス気流下で無張力で１００℃
／時間の昇温速度で１３００℃まで昇温し、同温度に１
時間保持して焼成して、無機長繊維を得た。得られた無
機長繊維の構成元素の割合は、Ｓｉ：４９重量％、Ｃ：
２９重量％、Ｔｉ：５重量％、Ｏ：１５重量％であっ
た。
【００２５】実施例１ 参考例２で得られた無機長繊維の三次元織物［糸密度
（束／２５mm）：Ｘ方向１５、Ｙ方向１５、Ｚ方向１
２）］に、フェノ−ルホルムアルデヒド樹脂（ベルパ−
ル Ｓタイプ、鐘紡績株式会社）をアルゴン雰囲気中で
溶融させた溶融物を含浸させ、そのまま２００℃で加熱
硬化させた後、１０００℃で炭化させた。得られた成形
物を、参考例１で得られた有機金属重合体１００重量
部、市販のシリコ−ンワニス１００重量部及びキシレン
２００重量部の混合物に浸漬し、アルゴン雰囲気５気圧
で含浸させた。さらに、アルゴン気流下１５０℃でキシ
レンを乾燥除去した後、１２００℃で焼成した。引き続
き、上記の浸漬、含浸、乾燥及び焼成を８回繰り返し
て、複合体を得た。得られた複合体を半分に切断した試
料を反応管内にセットし、アルゴンガス流通下に１２５
０℃に昇温した。この後、アルゴンガスの供給を停止
し、四塩化ケイ素：メタン：水素＝１：１：４（モル
比）の混合ガスを１０リッタ−／分で流通させ、系内の
圧力を８０torrに保持して、２時間試料表面への炭化ケ
イ素の被覆を行った。得られた試料の室温引張強度は５
０kg/mm2、空気中１２００℃で１時間熱処理した後の試
料の重量減少は０．１重量％、引張強度は４７kg/mm2で
あった。
（束／２５mm）：Ｘ方向１５、Ｙ方向１５、Ｚ方向１
２）］に、フェノ−ルホルムアルデヒド樹脂（ベルパ−
ル Ｓタイプ、鐘紡績株式会社）をアルゴン雰囲気中で
溶融させた溶融物を含浸させ、そのまま２００℃で加熱
硬化させた後、１０００℃で炭化させた。得られた成形
物を、参考例１で得られた有機金属重合体１００重量
部、市販のシリコ−ンワニス１００重量部及びキシレン
２００重量部の混合物に浸漬し、アルゴン雰囲気５気圧
で含浸させた。さらに、アルゴン気流下１５０℃でキシ
レンを乾燥除去した後、１２００℃で焼成した。引き続
き、上記の浸漬、含浸、乾燥及び焼成を８回繰り返し
て、複合体を得た。得られた複合体を半分に切断した試
料を反応管内にセットし、アルゴンガス流通下に１２５
０℃に昇温した。この後、アルゴンガスの供給を停止
し、四塩化ケイ素：メタン：水素＝１：１：４（モル
比）の混合ガスを１０リッタ−／分で流通させ、系内の
圧力を８０torrに保持して、２時間試料表面への炭化ケ
イ素の被覆を行った。得られた試料の室温引張強度は５
０kg/mm2、空気中１２００℃で１時間熱処理した後の試
料の重量減少は０．１重量％、引張強度は４７kg/mm2で
あった。
【００２６】比較例１ 実施例１と同様にして得られた複合体を半分に切断した
試料を空気中１２００℃で１時間処理した後の試料の重
量減少は１２重量％、引張強度は３kg/mm2であった。
試料を空気中１２００℃で１時間処理した後の試料の重
量減少は１２重量％、引張強度は３kg/mm2であった。
Claims (1)
- 【請求項１】炭素で被覆された無機繊維とマトリックス
とからなる複合体の表面が炭化ケイ素で被覆されている
無機繊維強化セラミック複合材料であり、無機繊維及び
マトリックスが、（１）Ｓｉ、Ｍ、Ｃ及びＯから実質的
になる非晶質物質、（２）β−ＳｉＣ、ＭＣ、β−Ｓｉ
ＣとＭＣとの固溶体及び／又はＭＣ1-x からなる粒径が
５０nm以下の各結晶質物質、及び非晶質のＳｉＯ2 とＭ
Ｏ2 からなる集合体、又は（３）上記（１）の非晶質物
質と上記（２）の結晶質物質との混合物（但し、上式に
おいてＭはＴｉ又はＺｒを示し、ｘは０より大きく１未
満の数である。）で構成される無機繊維強化セラミック
複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103976A JP2792592B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 無機繊維強化セラミック複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103976A JP2792592B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 無機繊維強化セラミック複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06316469A JPH06316469A (ja) | 1994-11-15 |
| JP2792592B2 true JP2792592B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=14368362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5103976A Expired - Lifetime JP2792592B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 無機繊維強化セラミック複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2792592B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP5103976A patent/JP2792592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06316469A (ja) | 1994-11-15 |
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