JP3182212B2 - 高密度化多孔質ビレットを製造する方法及び多孔質予備成形体の高密度化方法 - Google Patents
高密度化多孔質ビレットを製造する方法及び多孔質予備成形体の高密度化方法Info
- Publication number
- JP3182212B2 JP3182212B2 JP15119292A JP15119292A JP3182212B2 JP 3182212 B2 JP3182212 B2 JP 3182212B2 JP 15119292 A JP15119292 A JP 15119292A JP 15119292 A JP15119292 A JP 15119292A JP 3182212 B2 JP3182212 B2 JP 3182212B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preform
- reagent
- carbon
- porous
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/87—Ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00405—Materials with a gradually increasing or decreasing concentration of ingredients or property from one layer to another
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内部孔を炭素−セラミ
ック若しくはセラミック混合物のような濃度勾配付きの
マトリックス物質で充填することによる高密度多孔質予
備成形体の製造方法或いは多孔質予備成形体を高密度化
する方法に関するものである。
ック若しくはセラミック混合物のような濃度勾配付きの
マトリックス物質で充填することによる高密度多孔質予
備成形体の製造方法或いは多孔質予備成形体を高密度化
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭素マトリックス中に炭素繊維を含んで
成る炭素−炭素複合体（Ｃ／Ｃ）は、高温用途に対して
多くの望ましい性質を示す。炭素−炭素複合体は、高い
強度を有し、靭性であり、軽量であり、他に類を見ない
非常に高温での強度残率とクリープ耐性を有するきわめ
て耐火性に富む材料である。炭素−炭素複合体の比較的
低い弾性率と、きわめて小さな熱膨張係数と、高熱伝導
率との組合せは、格別の耐熱衝撃性を示す材料をもたら
す。
成る炭素−炭素複合体（Ｃ／Ｃ）は、高温用途に対して
多くの望ましい性質を示す。炭素−炭素複合体は、高い
強度を有し、靭性であり、軽量であり、他に類を見ない
非常に高温での強度残率とクリープ耐性を有するきわめ
て耐火性に富む材料である。炭素−炭素複合体の比較的
低い弾性率と、きわめて小さな熱膨張係数と、高熱伝導
率との組合せは、格別の耐熱衝撃性を示す材料をもたら
す。
【０００３】炭素−炭素複合体は、高温での多くの用途
に対し酸化防止対策を必要とする。酸化防止対策の一部
として炭化珪素（ＳｉＣ）及び窒化珪素（Ｓｉ３ Ｎ
４ ）の高密度セラミックコーティングが有用な成果を
与える可能性があることが一般に認識されている（J.E.
Sheehan,「 Carbon 」27, 709 (1989)）。こうしたコー
ティングの使用における最も重大な問題は複合体とセラ
ミックコーティングとの間の熱膨張の不整合であり、こ
れはコーティングにおけるクラックを誘発しそして剥離
をもたらす。
に対し酸化防止対策を必要とする。酸化防止対策の一部
として炭化珪素（ＳｉＣ）及び窒化珪素（Ｓｉ３ Ｎ
４ ）の高密度セラミックコーティングが有用な成果を
与える可能性があることが一般に認識されている（J.E.
Sheehan,「 Carbon 」27, 709 (1989)）。こうしたコー
ティングの使用における最も重大な問題は複合体とセラ
ミックコーティングとの間の熱膨張の不整合であり、こ
れはコーティングにおけるクラックを誘発しそして剥離
をもたらす。
【０００４】炭素−炭素複合体の使用は、大部分、その
固有に乏しい耐酸化性により、比較的短時間のロケット
推進用途、例えばＩＴＥ部（integral throat entranc
e：一体的なスロート入口部）或いは再突入用途、例え
ばノーズコーン部に制限されてきた。
固有に乏しい耐酸化性により、比較的短時間のロケット
推進用途、例えばＩＴＥ部（integral throat entranc
e：一体的なスロート入口部）或いは再突入用途、例え
ばノーズコーン部に制限されてきた。
【０００５】後の研究の多くの基礎となった初期の報告
は、耐酸化性コーティングの開発のための基礎的に重要
な性質と関係するものであった。これら報告は、保護コ
ーティングを通しての或る種の元素種の拡散、保護コー
ティングの揮発性並びにコーティング材料とグラファイ
トとの化学的及び機械的適合性（両立性）に関係するも
のであった。また、１）化学的蒸着（ＣＶＤ）、２）火
炎溶射、３）スラリー浸漬、塗布或いはこて塗り、また
は４）電気泳動塗装のようなコーティングを被覆するた
めの方法も報告された。
は、耐酸化性コーティングの開発のための基礎的に重要
な性質と関係するものであった。これら報告は、保護コ
ーティングを通しての或る種の元素種の拡散、保護コー
ティングの揮発性並びにコーティング材料とグラファイ
トとの化学的及び機械的適合性（両立性）に関係するも
のであった。また、１）化学的蒸着（ＣＶＤ）、２）火
炎溶射、３）スラリー浸漬、塗布或いはこて塗り、また
は４）電気泳動塗装のようなコーティングを被覆するた
めの方法も報告された。
【０００６】耐酸化性炭素−炭素複合体について米国特
許第４，５８２，７５１号、第４，５９９，２５６号、
第４，４７２，４７６号、第４，５８５，６７５号に見
られる最近の研究は、新しいコーティング方法或いは酸
化抑制方法を使用した。しかし、これら新しい方法も結
局は従来からの方法に類似するものであり、しかも、コ
ーティングや抑制材料は材料及び方法の特異な組合せを
使用してのみ生成された。幾つかの場合、関心のある材
料は、従来から提唱された材料の実施の結果として生れ
た。
許第４，５８２，７５１号、第４，５９９，２５６号、
第４，４７２，４７６号、第４，５８５，６７５号に見
られる最近の研究は、新しいコーティング方法或いは酸
化抑制方法を使用した。しかし、これら新しい方法も結
局は従来からの方法に類似するものであり、しかも、コ
ーティングや抑制材料は材料及び方法の特異な組合せを
使用してのみ生成された。幾つかの場合、関心のある材
料は、従来から提唱された材料の実施の結果として生れ
た。
【０００７】珪素或いは珪酸塩基コーティングの被覆
は、クラックがコーティング中に発現しそしてコーティ
ングが剥離するからごく限られた耐酸化性を提供するに
過ぎない。酸素及び大気水分がクラックを通して下側の
材料に達し、有害な作用を及ぼす。
は、クラックがコーティング中に発現しそしてコーティ
ングが剥離するからごく限られた耐酸化性を提供するに
過ぎない。酸素及び大気水分がクラックを通して下側の
材料に達し、有害な作用を及ぼす。
【０００８】化学的な蒸気浸透その他の方法により作製
された窒化珪素及び炭化珪素セラミック付着物は、作製
に時間がかかりまた所望されざる副産物を生じ更に一般
に真空中で実施されねばならない。
された窒化珪素及び炭化珪素セラミック付着物は、作製
に時間がかかりまた所望されざる副産物を生じ更に一般
に真空中で実施されねばならない。
【０００９】上述した方法は、特に炭素とセラミックコ
ーティングとの間での熱膨張係数の固有の差により熱衝
撃問題を呈する。
ーティングとの間での熱膨張係数の固有の差により熱衝
撃問題を呈する。
【００１０】セラミック−セラミック複合体の存在理由
は、単一のセラミックでは得られない靭性及び破壊に至
るまでの余裕度を与えることである。現在理解されてい
るように、これら性質を実現することへの鍵は、予備成
形体とマトリックスとのそれらの界面での適正な相互反
応である。界面を横切っての結合が強力であるなら、ク
ラックが界面を通してすぐに伝旛するから靭性は実現さ
れず、急激な突発的破壊をもたらす。結合があまりに弱
すぎると、最適の機械的性質は実現され得ずそして余り
にも容易な繊維の引き出しにより靭性は低減されよう。
は、単一のセラミックでは得られない靭性及び破壊に至
るまでの余裕度を与えることである。現在理解されてい
るように、これら性質を実現することへの鍵は、予備成
形体とマトリックスとのそれらの界面での適正な相互反
応である。界面を横切っての結合が強力であるなら、ク
ラックが界面を通してすぐに伝旛するから靭性は実現さ
れず、急激な突発的破壊をもたらす。結合があまりに弱
すぎると、最適の機械的性質は実現され得ずそして余り
にも容易な繊維の引き出しにより靭性は低減されよう。
【００１１】繊維−マトリックス結合を最適化する必要
性が存在するが、これまでの方策は予備形成体の作製前
に繊維をコーティングするか或いは織られた予備成形体
の化学的な蒸気浸透を含ものであり、異種材料の性質の
不整合並びに処理時間が非常に長いという欠点を呈し
た。
性が存在するが、これまでの方策は予備形成体の作製前
に繊維をコーティングするか或いは織られた予備成形体
の化学的な蒸気浸透を含ものであり、異種材料の性質の
不整合並びに処理時間が非常に長いという欠点を呈し
た。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】斯くして、本発明の課
題は、従来技術の制約や欠点を回避する高密度化された
多孔質予備成形体（ビレット）の製造方法或いは多孔質
予備成形体の高密度化方法を開発することである。
題は、従来技術の制約や欠点を回避する高密度化された
多孔質予備成形体（ビレット）の製造方法或いは多孔質
予備成形体の高密度化方法を開発することである。
【００１３】本発明の更に別の課題は、異種材料の性質
の不整合並びに処理時間が非常に長いという欠点を呈し
ない高密度化された多孔質予備成形体（ビレット）の製
造方法或いは多孔質予備成形体の高密度化方法を開発す
ることである。
の不整合並びに処理時間が非常に長いという欠点を呈し
ない高密度化された多孔質予備成形体（ビレット）の製
造方法或いは多孔質予備成形体の高密度化方法を開発す
ることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、内部孔
領域を有する予備成形体においてその孔に濃度勾配付き
蒸着マトリックス組成物を含有せしめることによる高密
度化された多孔質予備成形体製造方法或いは多孔質予備
成形体の高密度化方法が提供される。濃度勾配付きマト
リックス組成物は、炭素−炭化珪素、炭素−窒化珪素等
のような炭素−セラミック或いはセラミック−セラミッ
ク組成物でありうる。
領域を有する予備成形体においてその孔に濃度勾配付き
蒸着マトリックス組成物を含有せしめることによる高密
度化された多孔質予備成形体製造方法或いは多孔質予備
成形体の高密度化方法が提供される。濃度勾配付きマト
リックス組成物は、炭素−炭化珪素、炭素−窒化珪素等
のような炭素−セラミック或いはセラミック−セラミッ
ク組成物でありうる。
【００１５】本発明の具体例において、多孔質内部組織
を有する多孔質炭素予備成形体から成る酸化防止された
炭素ビレット製造方法が提供される。孔は濃度勾配付き
炭素−セラミック組成物を含有する。炭素予備成形体の
外面は、セラミックで被覆される。好ましいセラミック
は炭化珪素及び窒化珪素或いはその混合物である。
を有する多孔質炭素予備成形体から成る酸化防止された
炭素ビレット製造方法が提供される。孔は濃度勾配付き
炭素−セラミック組成物を含有する。炭素予備成形体の
外面は、セラミックで被覆される。好ましいセラミック
は炭化珪素及び窒化珪素或いはその混合物である。
【００１６】本発明のまた別の具体例は、多孔質予備成
形体をその内部領域或いは孔内部に連続的に変化する或
いは不連続な（段階的な）濃度勾配付き組成物を付着す
ることにより高密度化するための方法を提供する。
形体をその内部領域或いは孔内部に連続的に変化する或
いは不連続な（段階的な）濃度勾配付き組成物を付着す
ることにより高密度化するための方法を提供する。
【００１７】本方法は、基材表面にマトリックス材料の
化学的蒸着をもたらすに充分に加熱することの出来る任
意の多孔質予備成形体に適用可能である。
化学的蒸着をもたらすに充分に加熱することの出来る任
意の多孔質予備成形体に適用可能である。
【００１８】一般に、本方法は、それ自体が、連続付着
プロセスにおいて予備成形体の孔内でのマトリックスの
組成を変化せしめるのに適する。
プロセスにおいて予備成形体の孔内でのマトリックスの
組成を変化せしめるのに適する。
【００１９】本方法はまた、例えば酸化防止、耐熱衝撃
性等の様々の目的のために選択された各種材料の濃度勾
配付きマトリックスを形成するのに特に適する。
性等の様々の目的のために選択された各種材料の濃度勾
配付きマトリックスを形成するのに特に適する。
【００２０】本発明は、炭素の耐酸化性を改善するため
に酸化防止された炭素予備成形体、特にセラミック組成
物を使用する酸化防止された炭素予備成形体に最適であ
る。この理由のために、本発明は多孔質炭素予備成形
体、特には３Ｄ織り炭素予備成形体内部に濃度勾配付き
炭素−セラミックマトリックスを付着することと関連し
て記載されるが、但しもっと広い材料の選択が可能であ
る。
に酸化防止された炭素予備成形体、特にセラミック組成
物を使用する酸化防止された炭素予備成形体に最適であ
る。この理由のために、本発明は多孔質炭素予備成形
体、特には３Ｄ織り炭素予備成形体内部に濃度勾配付き
炭素−セラミックマトリックスを付着することと関連し
て記載されるが、但しもっと広い材料の選択が可能であ
る。
【００２１】本発明方法はまた、繊維−マトリックス結
合を最適化することを目的として濃度勾配付きの組成物
を通して界面性質を修正するのに使用されうる。
合を最適化することを目的として濃度勾配付きの組成物
を通して界面性質を修正するのに使用されうる。
【００２２】本発明は、連続的に変化する或いは不連続
な濃度勾配付きマトリックス組成物を製造する方法を提
供する。
な濃度勾配付きマトリックス組成物を製造する方法を提
供する。
【００２３】本発明はまた、炭素予備成形体の酸化を抑
制するための濃度勾配付きマトリックス例えばＳｉＣ、
Ｓｉ３ Ｎ４ 、Ｂ４ Ｃ、ＢＮ等を含有する耐酸化性炭
素ビレット製造方法を提供する。
制するための濃度勾配付きマトリックス例えばＳｉＣ、
Ｓｉ３ Ｎ４ 、Ｂ４ Ｃ、ＢＮ等を含有する耐酸化性炭
素ビレット製造方法を提供する。
【００２４】本発明は、繊維とマトリックスとの間での
界面性質を最適化するための方法を提供する。
界面性質を最適化するための方法を提供する。
【００２５】（用語の定義） 用語「予備成形体」とは、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、−−ｎＤ
構造として広く知られる多方向（次元）織り（編組）構
造体のような多孔質部材に用いるものとする。予備成形
体はまた繊維布、フェルト或いは気泡状構造体からも構
成されうる。
構造として広く知られる多方向（次元）織り（編組）構
造体のような多孔質部材に用いるものとする。予備成形
体はまた繊維布、フェルト或いは気泡状構造体からも構
成されうる。
【００２６】「高密度化予備成形体（或いはビレットと
も云う）」とは、その内部孔を複合構造を形成するマト
リックス材料で実質上充填した高密度化された予備成形
体を意味するものとする。
も云う）」とは、その内部孔を複合構造を形成するマト
リックス材料で実質上充填した高密度化された予備成形
体を意味するものとする。
【００２７】「濃度勾配付きマトリックス組成物」とは
予備成形体の断面或いは予備成形体の孔内部のマトリッ
クス材料の割合が一様でない組成物として定義される。
組成は不連続的に或いは連続的に変化しうる。傾斜マト
リックス組成物とも云う。
予備成形体の断面或いは予備成形体の孔内部のマトリッ
クス材料の割合が一様でない組成物として定義される。
組成は不連続的に或いは連続的に変化しうる。傾斜マト
リックス組成物とも云う。
【００２８】「濃度勾配付き炭素−セラミック組成物」
とは、炭素に対するセラミックの割合が基材上での零か
ら基材から離れた側での１００％に向けて増加するマト
リックス組成物として定義される。例えば、この用語
は、セラミック対炭素の比率がビレットの内部領域で零
でありそしてビレットの外面での１００％に向けて増加
するマトリックス組成物に当てはまる。
とは、炭素に対するセラミックの割合が基材上での零か
ら基材から離れた側での１００％に向けて増加するマト
リックス組成物として定義される。例えば、この用語
は、セラミック対炭素の比率がビレットの内部領域で零
でありそしてビレットの外面での１００％に向けて増加
するマトリックス組成物に当てはまる。
【００２９】「急速高密度化」は、米国特許第４，４２
７，４５４号に記載されるプロセス或いはその変更プロ
セスである。
７，４５４号に記載されるプロセス或いはその変更プロ
セスである。
【００３０】「予備成形体の基材表面」とは予備成形体
の孔（或いは空洞部）を構成する気孔壁或いは繊維のよ
うな構成部材の表面である。
の孔（或いは空洞部）を構成する気孔壁或いは繊維のよ
うな構成部材の表面である。
【００３１】
【作用】第１材料（例えば炭素）製の多孔質予備成形体
を第２材料先駆物質（例えば炭素先駆物質）を含む液体
第１試薬中に浸漬する。予備成形体を加熱すると、加熱
された基材との接触に際して第２材料先駆物質（例えば
炭素先駆物質）は分解して孔を構成する基材表面に第２
材料（例えば炭素）を付着する。第１試薬に加熱に際し
て分解して孔内に第３材料（例えばセラミック）を付着
する第３材料先駆物質（例えばセラミック先駆物質）を
含む第２試薬を添加し、第１試薬に対する第２試薬の比
率を段階的に或いは連続的に増加して予備成形体内に濃
度勾配付き組成物（例えば炭素−セラミック）を付着
し、最後に第３材料先駆物質（例えばセラミック先駆物
質）を含む第２試薬のみで第３材料（例えばセラミッ
ク）を付着する。こうして、予備成形体を濃度勾配付き
マトリックス材料で孔を充填することにより高密度化す
る。
を第２材料先駆物質（例えば炭素先駆物質）を含む液体
第１試薬中に浸漬する。予備成形体を加熱すると、加熱
された基材との接触に際して第２材料先駆物質（例えば
炭素先駆物質）は分解して孔を構成する基材表面に第２
材料（例えば炭素）を付着する。第１試薬に加熱に際し
て分解して孔内に第３材料（例えばセラミック）を付着
する第３材料先駆物質（例えばセラミック先駆物質）を
含む第２試薬を添加し、第１試薬に対する第２試薬の比
率を段階的に或いは連続的に増加して予備成形体内に濃
度勾配付き組成物（例えば炭素−セラミック）を付着
し、最後に第３材料先駆物質（例えばセラミック先駆物
質）を含む第２試薬のみで第３材料（例えばセラミッ
ク）を付着する。こうして、予備成形体を濃度勾配付き
マトリックス材料で孔を充填することにより高密度化す
る。
【００３２】
【実施例】ここで詳しく説明する実施例は、酸化防止さ
れた高密度化予備成形体において基材とマトリックスと
の間での熱膨張適合性を提供する問題に対処するもので
ある。熱膨張適合性及び酸化防止特性は共に、セラミッ
ク成分を含むようマトリックス組成物を濃度勾配付けす
ることを通して達成されうる。
れた高密度化予備成形体において基材とマトリックスと
の間での熱膨張適合性を提供する問題に対処するもので
ある。熱膨張適合性及び酸化防止特性は共に、セラミッ
ク成分を含むようマトリックス組成物を濃度勾配付けす
ることを通して達成されうる。
【００３３】円筒状の多孔質の予備成形体３０内部に不
連続な濃度勾配付き、即ち濃度を段階的に変化するマト
リックスを形成する方法について図１〜２と関連して説
明する。
連続な濃度勾配付き、即ち濃度を段階的に変化するマト
リックスを形成する方法について図１〜２と関連して説
明する。
【００３４】図１を参照すると、本発明に従い高密度化
された多孔質予備成形体を製造するのに有用な反応器１
０の概略が示されている。反応器１０は容器１２を装備
し、容器１２は排気口１４と出口１６及び入口１８とを
有する。導管２０が入口１８に接続され、導管２０は混
合器、特には混合弁Ｍを介して２つの試薬導入部２２及
び２４に通じる。炭素−セラミック濃度勾配付きマトリ
ックスを生成するためのプロセスにおいて好ましい試薬
は、蒸着炭素源となるシクロヘキサンのような液体炭化
水素である。
された多孔質予備成形体を製造するのに有用な反応器１
０の概略が示されている。反応器１０は容器１２を装備
し、容器１２は排気口１４と出口１６及び入口１８とを
有する。導管２０が入口１８に接続され、導管２０は混
合器、特には混合弁Ｍを介して２つの試薬導入部２２及
び２４に通じる。炭素−セラミック濃度勾配付きマトリ
ックスを生成するためのプロセスにおいて好ましい試薬
は、蒸着炭素源となるシクロヘキサンのような液体炭化
水素である。
【００３５】容器１２内には、本発明に従って高密度化
されることになる円筒状予備成形体３０が配置される。
この場合、予備成形体３０は、中央穴に熱サスセプタ３
２を配備している。この例におけるサスセプタ３２は、
予備成形体の中央部を集中加熱して予備成形体を通して
放射状の熱伝達を誘起するのに使用される。
されることになる円筒状予備成形体３０が配置される。
この場合、予備成形体３０は、中央穴に熱サスセプタ３
２を配備している。この例におけるサスセプタ３２は、
予備成形体の中央部を集中加熱して予備成形体を通して
放射状の熱伝達を誘起するのに使用される。
【００３６】多くの場合、サスセプタは必要とされな
い。これは、多孔質予備成形体の密度が比較的高い場合
や誘導加熱がサスセプタ無しでも有効でありうる場合に
特に云えることである。
い。これは、多孔質予備成形体の密度が比較的高い場合
や誘導加熱がサスセプタ無しでも有効でありうる場合に
特に云えることである。
【００３７】炭素予備成形体をシクロヘキサン中に浸漬
しそして少なくともシクロヘキサンの分解温度まで加熱
する急速高密度化／ＣＶＤプロセスは、米国特許第４，
４２７，４５４号に記載されている。この特許のプロセ
スにおいては、炭素が多孔質予備成形体の孔壁にまたそ
の孔内部に付着堆積して炭素−炭素ビレットを生成す
る。
しそして少なくともシクロヘキサンの分解温度まで加熱
する急速高密度化／ＣＶＤプロセスは、米国特許第４，
４２７，４５４号に記載されている。この特許のプロセ
スにおいては、炭素が多孔質予備成形体の孔壁にまたそ
の孔内部に付着堆積して炭素−炭素ビレットを生成す
る。
【００３８】予備成形体の内部に濃度勾配付き炭素−セ
ラミックマトリックスを付着することを目的とする具体
例においては、炭素が先ず、筒状予備成形体３０の内面
３９に隣り合って付着される。高密度化は一般に半径方
向外方に進行する。高密度化が予備成形体３０の外面３
７に向けて外方に進行するにつれ、付着する炭素の比率
は減少し同時に付着するセラミックの割合は増加する。
ラミックマトリックスを付着することを目的とする具体
例においては、炭素が先ず、筒状予備成形体３０の内面
３９に隣り合って付着される。高密度化は一般に半径方
向外方に進行する。高密度化が予備成形体３０の外面３
７に向けて外方に進行するにつれ、付着する炭素の比率
は減少し同時に付着するセラミックの割合は増加する。
【００３９】付着物の濃度勾配付き部分は導入される液
体試薬の化学量論比を制御することにより得られる。最
初、付着物は純炭素或いは非常に炭素に富むものであり
そして後内面から離れて炭素−セラミック濃度を段階的
に変えながら外面の化学量論セラミックに向けて進行す
る。実際の温度分布は、付着フロントの進行と混合物の
蒸発熱それぞれによる付着時間及び空間座標両方の関数
である。
体試薬の化学量論比を制御することにより得られる。最
初、付着物は純炭素或いは非常に炭素に富むものであり
そして後内面から離れて炭素−セラミック濃度を段階的
に変えながら外面の化学量論セラミックに向けて進行す
る。実際の温度分布は、付着フロントの進行と混合物の
蒸発熱それぞれによる付着時間及び空間座標両方の関数
である。
【００４０】図１において、予備成形体３０を高密度化
するためには、シクロヘキサンのような炭化水素３８
が、導入部２４、混合器Ｍ及び入口１８を経由してシク
ロヘキサンが予備成形体を覆いそしてそこに浸透するま
で導入される。過剰の試薬は出口１６を通して容器１２
から流出する。
するためには、シクロヘキサンのような炭化水素３８
が、導入部２４、混合器Ｍ及び入口１８を経由してシク
ロヘキサンが予備成形体を覆いそしてそこに浸透するま
で導入される。過剰の試薬は出口１６を通して容器１２
から流出する。
【００４１】誘導加熱器３６が設けられて、最初サスセ
プタ３２を加熱し、予備成形体３０の内面３９に隣り合
う領域をシクロヘキサンの分解温度以上に加熱する。付
着及び被覆のための好ましい分解温度範囲は１０００〜
１５００℃、通常１２００〜１３００℃である。炭素
が、内面３９に隣接する孔を構成する基材表面上に付着
される。放出される水素は排気口１４を通して排出され
る。図２における層４１及び対応するグラフを参照され
たい。上記プロセス段階は１００％炭素及び零％セラミ
ックから成る層４１を生み出す。
プタ３２を加熱し、予備成形体３０の内面３９に隣り合
う領域をシクロヘキサンの分解温度以上に加熱する。付
着及び被覆のための好ましい分解温度範囲は１０００〜
１５００℃、通常１２００〜１３００℃である。炭素
が、内面３９に隣接する孔を構成する基材表面上に付着
される。放出される水素は排気口１４を通して排出され
る。図２における層４１及び対応するグラフを参照され
たい。上記プロセス段階は１００％炭素及び零％セラミ
ックから成る層４１を生み出す。
【００４２】図２に例示されるように予備成形体の内部
に不連続な濃度勾配（段階）付き炭素−炭化珪素マトリ
ックスを形成するためには、クロロシラン、例えばメチ
ルトリクロロシランのような炭化珪素先駆物質が所望の
炭素炭化珪素先駆物質の混合物が実現されるまで導入部
２２（図１）に供給される。供給時間−温度は、付着フ
ロントを２５％炭化珪素及び７５％炭素からなる層４３
が形成されるまで外方に進行せしめるに好ましい範囲内
に調整される。
に不連続な濃度勾配（段階）付き炭素−炭化珪素マトリ
ックスを形成するためには、クロロシラン、例えばメチ
ルトリクロロシランのような炭化珪素先駆物質が所望の
炭素炭化珪素先駆物質の混合物が実現されるまで導入部
２２（図１）に供給される。供給時間−温度は、付着フ
ロントを２５％炭化珪素及び７５％炭素からなる層４３
が形成されるまで外方に進行せしめるに好ましい範囲内
に調整される。
【００４３】続いて、７５％炭化珪素及び２５％炭素か
らなる層４５が形成されるように液体化学量論比が再度
調整される。最後に、液体化学量論比が１００％クロロ
シランへと増加されて炭化珪素量付着量を増加しそして
予備成形体３０の外面３７と隣り合ってその周囲に１０
０％炭化珪素層４７が付着される。
らなる層４５が形成されるように液体化学量論比が再度
調整される。最後に、液体化学量論比が１００％クロロ
シランへと増加されて炭化珪素量付着量を増加しそして
予備成形体３０の外面３７と隣り合ってその周囲に１０
０％炭化珪素層４７が付着される。
【００４４】上述した段階的な濃度勾配付きマトリック
ス組織のグラフ表示として図２のグラフの曲線５１を参
照されたい。
ス組織のグラフ表示として図２のグラフの曲線５１を参
照されたい。
【００４５】別法として、化学量論比は図２のグラフの
直線５３に示されるように連続的な変化を与えるように
連続的に変化させることもできた。
直線５３に示されるように連続的な変化を与えるように
連続的に変化させることもできた。
【００４６】図１を参照すると、予備成形体３０を取り
巻く不規則な囲い３４が描かれている。これは、液体の
分解と先駆物質蒸発過程により生み出された安定な蒸気
皮膜である。この蒸気皮膜３４は付着フロントの前方で
予備成形体を冷却する作用を為すので、付着フロントの
前方では付着は起こらない。この蒸気皮膜の形成は予備
成形体を浸漬する液体を使用する方法の特徴でもある。
巻く不規則な囲い３４が描かれている。これは、液体の
分解と先駆物質蒸発過程により生み出された安定な蒸気
皮膜である。この蒸気皮膜３４は付着フロントの前方で
予備成形体を冷却する作用を為すので、付着フロントの
前方では付着は起こらない。この蒸気皮膜の形成は予備
成形体を浸漬する液体を使用する方法の特徴でもある。
【００４７】液体が使用されそして液体が固有に蒸気皮
膜を形成するので、予備成形体を横切って大きな温度勾
配を創出することが可能である。急速な高密度化をもた
らすことが可能でありそして付着フロントの位置を制御
することが可能である。
膜を形成するので、予備成形体を横切って大きな温度勾
配を創出することが可能である。急速な高密度化をもた
らすことが可能でありそして付着フロントの位置を制御
することが可能である。
【００４８】図３〜４は、予備成形体の内部に濃度勾配
付き炭素−セラミック組成物を付着する別の具体例を示
す。
付き炭素−セラミック組成物を付着する別の具体例を示
す。
【００４９】図３は、３Ｄ織り（編組）予備成形体４０
を示す。繊維は、炭素、炭化珪素或いは加熱可能な好ま
しくは誘導加熱されうる別の材料と為しうる。炭素製３
Ｄ予備成形体の場合、サスセプタは必要とされず、従っ
て例示していない。炭素の酸化防止に対する現在の要望
に鑑みここでは炭素−セラミックを特に例示したが、本
発明はこれに制限されるものでないことを銘記すべきで
ある。他の可能な形態は後に呈示する。
を示す。繊維は、炭素、炭化珪素或いは加熱可能な好ま
しくは誘導加熱されうる別の材料と為しうる。炭素製３
Ｄ予備成形体の場合、サスセプタは必要とされず、従っ
て例示していない。炭素の酸化防止に対する現在の要望
に鑑みここでは炭素−セラミックを特に例示したが、本
発明はこれに制限されるものでないことを銘記すべきで
ある。他の可能な形態は後に呈示する。
【００５０】代表的に、図３に例示されるような３Ｄブ
ロック構造の予備成形体４０は、繊維４２のような３種
の互いに直行する繊維を織る（編組する）ことにより形
成される。番号４４は、予備成形体４０の実質的な外面
を表すことを意図するものである。即ち、これら外面は
予備成形体が中実のブロックであるなら存在する表面で
ある。予備成形体の孔は番号４６により示される。孔４
６は隣り合う繊維間の空洞部である。繊維の表面がこれ
ら空洞を形成しそしてまた基材となり、その上に濃度勾
配付きマトリックスが付着される。
ロック構造の予備成形体４０は、繊維４２のような３種
の互いに直行する繊維を織る（編組する）ことにより形
成される。番号４４は、予備成形体４０の実質的な外面
を表すことを意図するものである。即ち、これら外面は
予備成形体が中実のブロックであるなら存在する表面で
ある。予備成形体の孔は番号４６により示される。孔４
６は隣り合う繊維間の空洞部である。繊維の表面がこれ
ら空洞を形成しそしてまた基材となり、その上に濃度勾
配付きマトリックスが付着される。
【００５１】ここでの目的は、予備成形体の孔を構成す
る基材（繊維）表面のすべてにおいて付着が実質上同時
に起こるように予備成形体を一様に加熱することであ
る。
る基材（繊維）表面のすべてにおいて付着が実質上同時
に起こるように予備成形体を一様に加熱することであ
る。
【００５２】孔内に濃度勾配付きマトリックス組成物を
形成するのに必要とされる順序段階は、先に記載したの
と実質上同じである。付着物の化学量論比は液体試薬の
化学量論比により制御される。実際の付着温度は、先と
同じく、付着時間及び付着フロントの位置並びに蒸発熱
の関数である。
形成するのに必要とされる順序段階は、先に記載したの
と実質上同じである。付着物の化学量論比は液体試薬の
化学量論比により制御される。実際の付着温度は、先と
同じく、付着時間及び付着フロントの位置並びに蒸発熱
の関数である。
【００５３】最初、例えば、予備成形体はシクロヘキサ
ン或いは更に言えばベンゼン、ヘキサン等のような有機
溶剤中に浸漬される。予備成形体４０を構成する繊維４
２はシクロヘキサンの分解温度まで一様に加熱される。
その結果、図４に示すように繊維４２周囲に炭素層６１
が付着される。次に、液体化学量論比がクロロシランを
増加するように変更されて、付着される炭化珪素の割合
を増加せしめる。その結果、層６３が形成される。続く
層６５は更に多くの炭化珪素を含む層である。最後に、
液体は炭化珪素先駆物質のみを含むものとされそして１
００％炭化珪素が層６７において実現される。層６７は
炭素予備成形体の外面４４を超えて延在するものとして
示してある。
ン或いは更に言えばベンゼン、ヘキサン等のような有機
溶剤中に浸漬される。予備成形体４０を構成する繊維４
２はシクロヘキサンの分解温度まで一様に加熱される。
その結果、図４に示すように繊維４２周囲に炭素層６１
が付着される。次に、液体化学量論比がクロロシランを
増加するように変更されて、付着される炭化珪素の割合
を増加せしめる。その結果、層６３が形成される。続く
層６５は更に多くの炭化珪素を含む層である。最後に、
液体は炭化珪素先駆物質のみを含むものとされそして１
００％炭化珪素が層６７において実現される。層６７は
炭素予備成形体の外面４４を超えて延在するものとして
示してある。
【００５４】液体の化学量論比が連続方式で変更される
なら、図２に直線５３として示したような連続的に変化
する濃度勾配が得られることは明らかである。
なら、図２に直線５３として示したような連続的に変化
する濃度勾配が得られることは明らかである。
【００５５】付着物質は、先駆物質を変更することによ
り変更されうる。例えば、炭化チタン、炭化ジルコニウ
ム或いは炭化ハフニウムの付着は、四塩化チタン、四塩
化ジルコニウム或いは四塩化ハフニウムとシクロヘキサ
ンとの分散液から達成することができる。他の系として
は、トルエン中でのチタノセン、ジルコセン或いはハフ
ノセンのような有機金属を含みうる。他の使用可能な例
は、三塩化硼素及び有機化合物からの炭化硼素である。
セラミック窒化物は、上記のような金属の塩化物とヒド
ラジンとの反応により付着することができる。
り変更されうる。例えば、炭化チタン、炭化ジルコニウ
ム或いは炭化ハフニウムの付着は、四塩化チタン、四塩
化ジルコニウム或いは四塩化ハフニウムとシクロヘキサ
ンとの分散液から達成することができる。他の系として
は、トルエン中でのチタノセン、ジルコセン或いはハフ
ノセンのような有機金属を含みうる。他の使用可能な例
は、三塩化硼素及び有機化合物からの炭化硼素である。
セラミック窒化物は、上記のような金属の塩化物とヒド
ラジンとの反応により付着することができる。
【００５６】重要なセラミックの一つは、塩化珪素のよ
うな液体先駆物質を通してアンモニア（ＮＨ３ ）をバ
ブリングすることにより形成されうる窒化珪素である。
窒化珪素は高温で安定でありそして炭化珪素より小さな
膨張係数を有する。
うな液体先駆物質を通してアンモニア（ＮＨ３ ）をバ
ブリングすることにより形成されうる窒化珪素である。
窒化珪素は高温で安定でありそして炭化珪素より小さな
膨張係数を有する。
【００５７】ＴｉＮも四塩化チタン液体を通してのアン
モニアのバブリングから生成されうる。
モニアのバブリングから生成されうる。
【００５８】明らかに、本発明方法により炭素−セラミ
ック組成物のみならずセラミックス混合物からマトリッ
クスを形成することも可能である。
ック組成物のみならずセラミックス混合物からマトリッ
クスを形成することも可能である。
【００５９】予備成形体を加熱する方式は形態や材料に
応じて変化する。例えば、図１の予備成形体３０は炭素
を通して通電することにより加熱し得た。誘導加熱は、
適用可能ならば、ｒ−ｆ及びマイクロ波加熱をも含みう
る。
応じて変化する。例えば、図１の予備成形体３０は炭素
を通して通電することにより加熱し得た。誘導加熱は、
適用可能ならば、ｒ−ｆ及びマイクロ波加熱をも含みう
る。
【００６０】
【発明の効果】異種材料の性質の不整合並びに処理時間
が非常に長いという欠点を呈しない多孔質予備成形体の
高密度化方法を開発することに成功した。予備成形体を
横切って大きな温度勾配を創出することが可能である。
急速な高密度化をもたらすことが可能でありそして付着
フロントの位置を制御することが可能である。
が非常に長いという欠点を呈しない多孔質予備成形体の
高密度化方法を開発することに成功した。予備成形体を
横切って大きな温度勾配を創出することが可能である。
急速な高密度化をもたらすことが可能でありそして付着
フロントの位置を制御することが可能である。
【００６１】本発明の特定の具体例に基づいて説明した
が、本発明の範囲内で多くの変更を為しうることを銘記
されたい。
が、本発明の範囲内で多くの変更を為しうることを銘記
されたい。
【図１】本発明に従って高密度化された多孔質予備成形
体を製造するための誘導加熱反応器の概略を示す部分断
面図である。
体を製造するための誘導加熱反応器の概略を示す部分断
面図である。
【図２】図１の高密度化された予備成形体ビレットの２
−２線に沿う断面図と対応するビレット内の濃度勾配付
き炭素−セラミック組成物層の濃度を表すグラフとを併
せて示す。
−２線に沿う断面図と対応するビレット内の濃度勾配付
き炭素−セラミック組成物層の濃度を表すグラフとを併
せて示す。
【図３】繊維間の孔内部に濃度勾配付きセラミックマト
リックス組成物を含有させるべき３Ｄ多孔質織物予備成
形体の斜視図である。
リックス組成物を含有させるべき３Ｄ多孔質織物予備成
形体の斜視図である。
【図４】図３の予備成形体を高密度化したビレットの幾
つかの繊維の周囲での繊維−セラミック層の分布状態を
示す断面図である。
つかの繊維の周囲での繊維−セラミック層の分布状態を
示す断面図である。
１０ 反応器 １２ 容器 １４ 排気口 １６ 出口 １８ 入口 ２０ 導管 Ｍ 混合器 ２２、２４ 試薬導入部 ３０ 予備成形体 ３２ サスセプタ ３４ 蒸気皮膜 ３６ 誘導加熱器 ３７ 外面 ３９ 内面 ４１ １００％炭素層 ４３ ２５％炭化珪素−７５％炭素層 ４５ ７５％炭化珪素−２５％炭素層 ４７ １００％炭化珪素層 ４０ 予備成形体 ４２ 繊維 ４４ 外面 ４６ 孔 ６１ １００％炭素層 ６３、６５ 炭素−炭化珪素層 ６７ １００％炭化珪素層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイモンド・ジェイ・スプリンスカス アメリカ合衆国マサチューセッツ州ヘイ バヒル、ノース・ブロードウェイ1000 (72)発明者 ガレット・エス・サーストン アメリカ合衆国マサチューセッツ州ロウ エル、ハイランド・アベニュー38 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 18/00 - 18/54 C04B 41/85 D03D 25/00
Claims (19)
- 【請求項１】 濃度勾配付き組成物を含有する高密度化
多孔質ビレットを製造する方法であって、 （ａ）第１材料から形成されそして内部に孔を有する多
孔質予備成形体を用意する段階と、 （ｂ）前記多孔質予備成形体の孔内部に濃度勾配付き組
成物を付着する段階とを含み、該濃度勾配付き組成物が
２種の材料から形成されそしてその一方が前記第１材料
と同じである高密度化多孔質ビレットを製造する方法。 - 【請求項２】 付着された濃度勾配付き組成物の濃度が
連続的である請求項１の方法。 - 【請求項３】 付着された濃度勾配付き組成物の濃度が
不連続的である請求項１の方法。 - 【請求項４】 多孔質予備成形体を高密度化するための
方法であって、 （ａ）内部に孔を構成する第１材料基材から形成される
多孔質予備成形体を用意する段階と、 （ｂ）加熱された多孔質予備成形体基材との接触に際し
て分解して第２材料を生成しそして該孔を構成する多孔
質予備成形体基材表面に該第２材料を付着しうる液体試
薬中に前記多孔質予備成形体を浸漬する段階と、 （ｃ）前記多孔質予備成形体を前記液体試薬の分解温度
に加熱して多孔質予備成形体基材表面に第２材料を付着
する段階と、 （ｄ）液体試薬の組成を変更して前記第２材料と別の第
３材料とを含む濃度勾配付き組成物を更に付着する段階
とを包含する多孔質予備成形体を高密度化するための方
法。 - 【請求項５】 段階（ｄ）において、前記液体試薬の組
成を連続的に変更する請求項４の方法。 - 【請求項６】 段階（ｄ）において、前記液体試薬の組
成を不連続的に変更する請求項４の方法。 - 【請求項７】 第１及び第２材料が炭素でありそして第
３材料がセラミックである請求項４の方法。 - 【請求項８】 第１及び第２材料が炭素でありそして第
３材料がＳｉＣである請求項４の方法。 - 【請求項９】 第１及び第２材料が炭素でありそして第
３材料が酸化防止材である請求項４の方法。 - 【請求項１０】 第１材料が炭素であり、前記予備成形
体を浸漬する第２材料形成のための試薬が炭素先駆物質
でありそして第３材料がセラミックである請求項４の方
法。 - 【請求項１１】 第１材料が炭素であり、前記予備成形
体を浸漬する第２材料形成のための試薬がシクロヘキサ
ンでありそして第３材料がセラミックである請求項４の
方法。 - 【請求項１２】 多孔質予備成形体を高密度化するため
の方法であって、 （ａ）内部に孔を構成する第１材料基材から形成される
多孔質予備成形体を用意する段階と、 （ｂ）加熱された多孔質予備成形体基材との接触に際し
て分解して第２材料を生成しそして該孔を構成する多孔
質予備成形体基材表面に該第２材料を付着しうる第２材
料先駆物質を含む液体第１試薬中に前記多孔質予備成形
体を浸漬する段階と、 （ｃ）前記多孔質予備成形体を前記液体第１試薬の分解
温度に加熱して多孔質予備成形体基材表面に第２材料を
付着する段階と、 （ｄ）加熱に際して分解して第３材料を生成しそして該
孔内に該第３材料を付着する第３材料先駆物質を含む第
２試薬を前記第１試薬に添加することにより液体試薬の
組成を変更する段階と、 （ｅ）第１試薬に対する第２試薬の比率を増加して予備
成形体内に濃度勾配付き組成物を付着する段階とを包含
する多孔質予備成形体を高密度化するための方法。 - 【請求項１３】 予備成形体の孔内に濃度勾配付き組成
物を付着する請求項１２の方法。 - 【請求項１４】 第１試薬と第２試薬の比率を連続的に
変化する請求項１２の方法。 - 【請求項１５】 第１試薬と第２試薬の比率を不連続的
に変化する請求項１２の方法。 - 【請求項１６】 第２試薬が炭化珪素先駆物質である請
求項１２の方法。 - 【請求項１７】 第２試薬が窒化珪素先駆物質である請
求項１２の方法。 - 【請求項１８】 第２試薬がセラミック先駆物質である
請求項１２の方法。 - 【請求項１９】 第１及び第２材料が炭素でありそして
第３材料が酸化防止材である請求項１２の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US70362391A | 1991-05-21 | 1991-05-21 | |
| US703623 | 1991-05-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05271952A JPH05271952A (ja) | 1993-10-19 |
| JP3182212B2 true JP3182212B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=24826128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15119292A Expired - Fee Related JP3182212B2 (ja) | 1991-05-21 | 1992-05-20 | 高密度化多孔質ビレットを製造する方法及び多孔質予備成形体の高密度化方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5397595A (ja) |
| EP (1) | EP0515186B1 (ja) |
| JP (1) | JP3182212B2 (ja) |
| DE (1) | DE69215579T2 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389152A (en) * | 1992-10-09 | 1995-02-14 | Avco Corporation | Apparatus for densification of porous billets |
| JP3327637B2 (ja) * | 1993-07-14 | 2002-09-24 | 核燃料サイクル開発機構 | 銅と炭素との傾斜機能複合材料及びその製造方法 |
| US6187379B1 (en) * | 1996-04-12 | 2001-02-13 | Georgia Tech Research Corporation | Fluidized bed coating process with liquid reagent |
| GB9717152D0 (en) * | 1997-08-13 | 1997-10-22 | Surface Transforms Ltd | Improvements in or relating to carbon-carbon fibre composite materials |
| CN100509706C (zh) * | 1998-02-09 | 2009-07-08 | 弥塞尔-布盖蒂有限公司 | 部分密化碳预型件 |
| US5981002A (en) * | 1998-02-09 | 1999-11-09 | Textron Systems Corporation | Method for densifying the edges and surfaces of a preform using a liquid precursor |
| FR2784695B1 (fr) * | 1998-10-20 | 2001-11-02 | Snecma | Densification de structures poreuses par infiltration chimique en phase vapeur |
| CA2356191C (en) * | 1998-12-18 | 2009-05-19 | Textron Systems Corporation | Composite foam, articles, and methods of formation |
| US6726962B1 (en) * | 1998-12-18 | 2004-04-27 | Messier-Bugatti Inc. | Method for forming composite articles |
| US6735842B1 (en) * | 1999-03-08 | 2004-05-18 | Man Technologie Ag | Movable structural component for a thermomechanically stressed assembly as well as a process for producing the structural component |
| FR2815890B1 (fr) | 2000-10-30 | 2003-09-05 | Commissariat Energie Atomique | Perfectionnement aux procedes de densification par calefaction d'une structure poreuse |
| WO2003023104A1 (en) | 2001-09-12 | 2003-03-20 | Lockheed Martin Corporation | Woven preform for structural joints |
| DE10357698A1 (de) * | 2003-12-09 | 2005-07-14 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Träger für zu behandelnde Gegenstände sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen |
| FR2886640B1 (fr) * | 2005-06-02 | 2007-08-24 | Snecma Propulsion Solide Sa | Procede et preforme pour la realisation de pieces en materiau composite par densification cvi et pieces obtenues |
| KR20090040458A (ko) * | 2006-08-07 | 2009-04-24 | 메씨어-부가띠 | 다공질체의 치밀화 방법 |
| US8163339B2 (en) * | 2007-09-17 | 2012-04-24 | Messier-Bugatti-Dowty | Edge densification for film boiling process |
| CA2699620A1 (en) | 2009-04-25 | 2010-10-25 | Messier-Bugatti | Apparatus and method of densifying porous articles |
| JP5836050B2 (ja) * | 2011-10-14 | 2015-12-24 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | 多孔質構造体の高密度化方法及び高密度化装置 |
| KR20130054812A (ko) | 2011-11-17 | 2013-05-27 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | 산화아연 전구체 및 이를 이용한 산화아연계 박막 증착방법 |
| EP2636918A1 (en) | 2012-03-05 | 2013-09-11 | Messier-Bugatti-Dowty | Edge densification for film boiling process |
| EP2970024B1 (en) | 2013-03-15 | 2019-10-16 | Rolls-Royce Corporation | Method for producing high strength ceramic matrix composites |
| JP6411448B2 (ja) | 2013-03-15 | 2018-10-24 | ロールス−ロイス コーポレイション | セラミックスマトリックス複合材料及びセラミックスマトリックス複合材料を製造する製造方法 |
| US10801108B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-10-13 | Raytheon Technologies Corporation | Method for fabricating ceramic matrix composite components |
| FR3075830B1 (fr) | 2017-12-26 | 2020-09-04 | Safran Ceram | Procede de depot d'un revetement sur des fibres courtes par calefaction |
| CN108558427B (zh) * | 2018-05-22 | 2020-11-13 | 中南大学 | 一种应用限域反应器批量制备密度均匀炭/炭复合材料平板的方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3356525A (en) * | 1963-11-18 | 1967-12-05 | Hitco Corp | Metal carbide formation on carbon fibers |
| GB1182437A (en) * | 1966-07-18 | 1970-02-25 | United Aircraft Corp | Improvements in and relating to Methods for Coating Substances with Silicon Carbide and Products Produced Thereby |
| US4529427A (en) * | 1977-05-19 | 1985-07-16 | At&T Bell Laboratories | Method for making low-loss optical waveguides on an industrial scale |
| US4278729A (en) * | 1978-09-15 | 1981-07-14 | Gibson James O | Production of carbon fiber-tantalum carbide composites |
| US4239819A (en) * | 1978-12-11 | 1980-12-16 | Chemetal Corporation | Deposition method and products |
| US4340636A (en) * | 1980-07-30 | 1982-07-20 | Avco Corporation | Coated stoichiometric silicon carbide |
| EP0058571A1 (en) * | 1981-02-18 | 1982-08-25 | National Research Development Corporation | Method and apparatus for delivering a controlled flow rate of reactant to a vapour deposition process |
| FR2516914B1 (fr) * | 1981-11-26 | 1986-03-14 | Commissariat Energie Atomique | Procede de densification d'une structure poreuse |
| US4425407A (en) * | 1982-06-24 | 1984-01-10 | United Technologies Corporation | CVD SiC pretreatment for carbon-carbon composites |
| US4472476A (en) * | 1982-06-24 | 1984-09-18 | United Technologies Corporation | Composite silicon carbide/silicon nitride coatings for carbon-carbon materials |
| US4588799A (en) * | 1984-05-18 | 1986-05-13 | Hitco | Reimpregnation resin comprising reaction product of metal complex and furfuryl alcohol |
| US4837073A (en) * | 1987-03-30 | 1989-06-06 | Allied-Signal Inc. | Barrier coating and penetrant providing oxidation protection for carbon-carbon materials |
| US5035921A (en) * | 1988-01-19 | 1991-07-30 | The Babcock & Wilcox Company | Processing of carbon/carbon composites using supercritical fluid technology |
| JP2722198B2 (ja) * | 1988-03-31 | 1998-03-04 | 日本石油株式会社 | 耐酸化性を有する炭素／炭素複合材料の製造法 |
| FR2629814B1 (fr) * | 1988-04-06 | 1991-03-22 | Aerospatiale | Procede pour la realisation d'un materiau ceramique composite a structure fibreuse et materiau ainsi obtenu |
| JPH03199172A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆炭素繊維強化複合材料 |
| US5133993A (en) * | 1990-08-20 | 1992-07-28 | General Atomics | Fiber-reinforced refractory composites |
| US5238711A (en) * | 1990-11-05 | 1993-08-24 | The President And Fellows Of Harvard College | Method of coating carbon fibers with a carbide |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP15119292A patent/JP3182212B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-21 DE DE69215579T patent/DE69215579T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-21 EP EP92304611A patent/EP0515186B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-11 US US07/989,153 patent/US5397595A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0515186B1 (en) | 1996-12-04 |
| JPH05271952A (ja) | 1993-10-19 |
| DE69215579T2 (de) | 1997-04-17 |
| EP0515186A2 (en) | 1992-11-25 |
| US5397595A (en) | 1995-03-14 |
| EP0515186A3 (en) | 1993-02-03 |
| DE69215579D1 (de) | 1997-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3182212B2 (ja) | 高密度化多孔質ビレットを製造する方法及び多孔質予備成形体の高密度化方法 | |
| US4580524A (en) | Process for the preparation of fiber-reinforced ceramic composites by chemical vapor deposition | |
| US4425407A (en) | CVD SiC pretreatment for carbon-carbon composites | |
| US5348765A (en) | Method of forming composite articles from CVD gas streams and solid particles or fibers | |
| US4863798A (en) | Refractory composite material and method of making such material | |
| US4824711A (en) | Ceramic honeycomb structures and method thereof | |
| US4487799A (en) | Pyrolytic graphite pretreatment for carbon-carbon composites | |
| US9493873B2 (en) | Method for preparing a coating for protecting a part against oxidation | |
| US5368938A (en) | Oxidation resistant carbon and method for making same | |
| US5593728A (en) | Interface coating for ceramic fibers | |
| EP2554525B1 (en) | Powder material impregnation method and method for producing fiber-reinforced composite material | |
| US5300322A (en) | Molybdenum enhanced low-temperature deposition of crystalline silicon nitride | |
| US4979019A (en) | Printed circuit board with inorganic insulating matrix | |
| EP0200568A2 (en) | Refractory composite material and method of producing material | |
| US4544412A (en) | Deposition of improved SiC coatings on carbon-base materials | |
| JP2019527294A (ja) | 化学蒸気含浸又は化学蒸着の方法 | |
| US5521001A (en) | Carbide formed on a carbon substrate | |
| Kmetz et al. | Silicon carbide/silicon and silicon carbide/silicon carbide composites produced by chemical vapor infiltration | |
| JP2976368B2 (ja) | 耐熱・耐酸化性炭素繊維強化炭素複合材料 | |
| EP3415484B1 (en) | Method of forming a moisture-tolerant coating on a silicon carbide fiber | |
| JPH07223875A (ja) | 繊維強化セラミックス複合材の製造方法 | |
| Augullo et al. | Chemical vapor infiltration of Si sub x C sub 1 sub- sub x films for the preparation of composite materials using both organosilicon and hydrocarbon precursors | |
| SE469170B (sv) | Sammansatta belaeggningar paa eldfasta substrat samt foerfarande foer framstaellning daerav | |
| JPH11314985A (ja) | 耐熱・耐酸化性炭素繊維強化炭素材料 | |
| JPH08504738A (ja) | 炭化ホウ素コーティング |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010410 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080420 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090420 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090420 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100420 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100420 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120420 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |