JP3371993B2 - Method for producing fiber-reinforced ceramic composite material - Google Patents

Method for producing fiber-reinforced ceramic composite material

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JP3371993B2
JP3371993B2 JP10490194A JP10490194A JP3371993B2 JP 3371993 B2 JP3371993 B2 JP 3371993B2 JP 10490194 A JP10490194 A JP 10490194A JP 10490194 A JP10490194 A JP 10490194A JP 3371993 B2 JP3371993 B2 JP 3371993B2
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ceramic composite
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孝志 杉田
昭宏 岡
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、繊維強化型セラミッ
クス複合材料の製造方法の改良に関し、強化成形体を作
る繊維束の微小空隙と、繊維束間の空間とに別工程でそ
れぞれマトリックス物質を含浸形成し、最後に成形体の
空孔全体にマトリックス物質を含浸形成して短時間に緻
密化した製品を得ることができるようにしたものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material, in which a matrix material is separately provided in the micro voids of the fiber bundle for forming a reinforced molded body and the space between the fiber bundles in separate steps. By impregnating and forming, and finally by impregnating and forming a matrix substance in all the pores of the molded body, it is possible to obtain a densified product in a short time.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維強化型セラミックス複合材料は、金
属に比べて強度が大きく軽量であり、耐熱性や耐蝕性、
耐摩耗性にも優れることから航空宇宙、エネルギー、環
境、産業機械、素材などの分野における高温機器、原動
機などの部品材料への適用が考えられ、たとえばジェッ
トエンジンのノズルやガスタービンのエンジン部品など
への適用が考えられている。
2. Description of the Related Art Fiber-reinforced ceramic composite materials have higher strength and lighter weight than metals, and are more resistant to heat and corrosion.
Due to its excellent wear resistance, it can be applied to high temperature equipment in the fields of aerospace, energy, environment, industrial machinery, materials, etc., and parts materials for prime movers. For example, nozzles for jet engines and engine parts for gas turbines. It is considered to be applied to.

【0003】この繊維強化型セラミックス複合材料は、
強化用の繊維を用いて成形体を作り、この成形体にマト
リックス(母層)となるセラミックスを含浸形成して作
られる。
This fiber-reinforced ceramic composite material is
It is made by forming a molded body using reinforcing fibers, and impregnating and forming this molded body with a ceramic serving as a matrix (matrix).

【0004】この強化用の繊維は、強度上1本の太さが
10μm 程度とされ、このままでは、成形体を作ること
ができないことから、これを1000〜12000本程
度の範囲で束ねて直径が2〜3mmの繊維束としている。
This reinforcing fiber has a thickness of about 10 μm in terms of strength, and since a molded body cannot be made as it is, it is bundled in the range of about 1000 to 12000 and the diameter is The fiber bundle is 2-3 mm.

【0005】そして、この繊維束を巻き付けたり、織っ
て布状にして成形体を作るようにする。
Then, the fiber bundle is wound or woven into a cloth shape to form a molded body.

【0006】こうしてできた繊維強化成形体にセラミッ
クスとなるマトリックスを含浸形成して繊維強化型セラ
ミックス複合材料が作られる。
A fiber-reinforced ceramic composite material is produced by impregnating and forming a matrix, which becomes ceramics, in the fiber-reinforced molded body thus formed.

【0007】このような繊維強化型セラミックス複合材
料の製造では、繊維強化成形体に形成するマトリックス
が重要であり、従来、液相原料を用いて含浸・焼成を繰
り返して空孔をなくすようにしたり、気体原料を用いて
減圧下で流したガスを熱分解させてマトリックスを形成
することが行われており、複雑形状であっても、成形体
を複雑形状に作ることができれば、繊維強化型セラミッ
クス複合材料の製品を製造できるという特徴がある。
In the production of such a fiber-reinforced ceramic composite material, the matrix formed in the fiber-reinforced molded body is important, and conventionally, impregnation and firing are repeated using a liquid phase raw material to eliminate the voids. The matrix is formed by thermally decomposing a gas flowing under a reduced pressure using a gas raw material. Even if the shape is complicated, if a molded body can be made into a complicated shape, a fiber-reinforced ceramics It is characterized by the ability to manufacture composite material products.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この繊維強
化型セラミックス複合材料の製品の製造法のうち、前者
の液体原料の含浸と焼成を繰り返す方法では、大きな空
孔に対しては有効であり、繊維束同志の間などには、比
較的短時間にマトリックスを形成できるが、繊維束を構
成している繊維の間の微小空隙にマトリックスを形成す
ることが容易でないという問題がある。
However, in the method of manufacturing a product of the fiber-reinforced ceramic composite material, the former method of repeating impregnation and firing of the liquid raw material is effective for large pores, The matrix can be formed in a relatively short time between the fiber bundles, but there is a problem that it is not easy to form the matrix in the minute voids between the fibers constituting the fiber bundle.

【0009】一方、気体原料を用いて減圧下で熱分解す
る製造法(CVI)では、繊維束を構成する繊維の間の
微小空隙にまでガスが流入するため、1本1本の繊維の
表面に成膜することができ、製品の空隙率を小さくする
ことができるが、繊維束同志の空間のような大きな空孔
に対してマトリックスを形成するには、非常に長時間を
要し、たとえば数100時間程度も必要となるという問
題がある。
On the other hand, in the production method (CVI) in which a gas raw material is pyrolyzed under reduced pressure, the gas flows into the minute voids between the fibers constituting the fiber bundle, so that the surface of each fiber is Although it is possible to form a film on the surface of the product and to reduce the porosity of the product, it takes a very long time to form a matrix for large pores such as spaces between fiber bundles. There is a problem that several hundred hours are required.

【0010】また、これまでの繊維強化型セラミックス
複合材料では、繊維強化成形体に対して単一の物質をマ
トリックスとして形成するようにしており、複数の物質
を用いて、より機能の向上を図ることができる製造方法
の開発が望まれている。
Further, in the conventional fiber-reinforced ceramic composite materials, a single substance is formed as a matrix for the fiber-reinforced molded body, and a plurality of substances are used to further improve the function. It is desired to develop a manufacturing method capable of producing the same.

【0011】この発明はかかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、短時間で緻密化した繊維強化型セラ
ミックス複合材料を製造することができ、さらに複数の
マトリックス物質を用いることができる繊維強化型セラ
ミックス複合材料の製造方法を提供しようとするもので
ある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is possible to produce a densified fiber-reinforced ceramic composite material in a short time, and to use a plurality of matrix substances. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a reinforced ceramic composite material.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めこの発明の繊維強化型セラミックス複合材料の製造方
法は、繊維強化成形体を構成する繊維束内の微小空隙に
マトリックス物質を気相または液相含浸して形成する第
1の工程と、こののち繊維強化成形体の繊維束間の空間
にマトリックス物質を液相含浸法で含浸焼成を繰り返し
て形成する第2の工程と、次いでこの繊維強化成形体に
形成された空孔にマトリックス物質を気相含浸法で含浸
して形成する第3の工程とでなることを特徴とするもの
である。
In order to solve the above problems, a method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material according to the present invention comprises a matrix substance in a gas phase or in a microscopic void in a fiber bundle constituting a fiber-reinforced molded article. A first step of forming by liquid phase impregnation, a second step of forming a matrix substance in the space between the fiber bundles of the fiber reinforced molded body by liquid phase impregnation method repeatedly, and then forming the fiber. The third step is the step of forming the pores formed in the reinforced molded body by impregnating the matrix material with a vapor phase impregnation method.

【0013】また、この発明の請求項2記載の繊維強化
型セラミックス複合材料の製造方法は、請求項1の構成
に加え、第1〜第3の工程のマトリックス物質を少なく
とも2種類の異なる物質としたことを特徴とするもので
ある。
Further, in the method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material according to claim 2 of the present invention, in addition to the constitution of claim 1, the matrix substance of the first to third steps is at least two different substances. It is characterized by having done.

【0014】[0014]

【作用】この繊維強化型セラミックス複合材料の製造方
法によれば、繊維強化成形体を構成する繊維束内の微小
空隙には、第1の工程でマトリックス物質を気相ないし
液相で含浸して形成した後、この繊維強化成形体の繊維
束間の空間には、第2の工程でマトリックス物質を液相
含浸法で含浸焼成を繰り返して形成し、最後に残った全
体の空孔には、第3の工程でマトリックス物質を気相含
浸法で含浸して形成するようにしており、空隙や空孔の
大きさに応じて異なる工程でマトリックスを形成して短
時間に緻密化できるようにしている。
According to this method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material, the microscopic voids in the fiber bundle forming the fiber-reinforced molded body are impregnated with the matrix substance in the gas phase or the liquid phase in the first step. After the formation, in the space between the fiber bundles of the fiber reinforced molded body, the matrix substance is repeatedly impregnated and baked by the liquid phase impregnation method in the second step, and finally the whole remaining pores are In the third step, the matrix material is impregnated by the vapor phase impregnation method, and the matrix is formed in different steps depending on the size of the voids and pores so that the matrix can be densified in a short time. There is.

【0015】また、この請求項2記載の繊維強化型セラ
ミックス複合材料の製造方法によれば、第1〜第3のマ
トリックス物質を少なくとも2種類の異なる物質とする
ようにしており、それぞれに異なる機能を持たせること
ができ、一層優れた繊維強化型セラミックス複合材料の
製品を得ることができるようにしている。
Further, according to the method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material of the present invention, the first to third matrix substances are made to be at least two different types of substances and have different functions. Therefore, it is possible to obtain a more excellent fiber-reinforced ceramic composite material product.

【0016】[0016]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照しな
がら詳細に説明する。図1および図2はこの発明の繊維
強化型セラミックス複合材料の製造方法の一実施例にか
かる工程図および各工程における組織を拡大して示す模
式図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 1 and 2 are a process diagram and an enlarged schematic diagram of the structure in each process of one embodiment of the method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material according to the present invention.

【0017】この繊維強化型セラミックス複合材料の製
造方法は、繊維によって強化され、高次に構造の制御さ
れた無機セラミックス複合材料に広く適用できるもので
あり、たとえば強化用の炭素繊維に炭素のマトリックス
を形成する炭素繊維強化炭素複合材や炭素繊維に炭化ケ
イ素のマトリックスを形成するセラミックス複合材料な
どに適用される。
This method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material can be widely applied to an inorganic ceramic composite material which is reinforced by fibers and has a higher order structure control. For example, carbon fiber for reinforcement and carbon matrix are used. It is applied to a carbon fiber reinforced carbon composite material that forms a carbon fiber, a ceramics composite material that forms a matrix of silicon carbide on carbon fiber, and the like.

【0018】まず、炭素繊維などの繊維束1によって製
品形状に対応した形状(ニアネットシェイプ)の繊維強
化成形体2を作る。
First, a fiber-reinforced molded body 2 having a shape (near net shape) corresponding to the shape of a product is made from a fiber bundle 1 such as carbon fiber.

【0019】この繊維強化成形体2は、製品形状に応じ
て炭素繊維等の繊維束1が1軸配向、2次元配向あるい
は3次元配向が適宜選択されて高次に構造が制御された
成形がなされており、通常、この繊維強化成形体2は空
隙率が約50%程度となっている。
This fiber-reinforced molded body 2 is a molded body in which the fiber bundle 1 such as carbon fiber is uniaxially oriented, two-dimensionally oriented or three-dimensionally oriented according to the shape of the product, and the higher order structure is controlled. The fiber-reinforced molding 2 usually has a porosity of about 50%.

【0020】こうして成形された繊維強化成形体2は、
図2(a)に示すように、第1工程において、その繊維
束1の繊維の間の微小空隙3にマトリックス4を形成す
る。
The fiber-reinforced molded body 2 molded in this way is
As shown in FIG. 2A, in the first step, the matrix 4 is formed in the minute voids 3 between the fibers of the fiber bundle 1.

【0021】この第1工程でのマトリックス4の形成
は、繊維束1の各繊維の間の微小空隙3を対象としてお
り、その微小空隙3は繊維の直径10μm と同程度であ
り、気体原料を用いる気相含浸法(CVI)を用いて熱
化学反応を生じさせて繊維の表面に成膜するようにして
マトリックス4を形成する。このCVIは、たとえば1
00時間程度行うことで微小空隙3にマトリックス4を
形成する。
The formation of the matrix 4 in the first step is aimed at the minute voids 3 between the fibers of the fiber bundle 1, and the minute voids 3 have a diameter of about 10 μm, and the gas raw material The matrix 4 is formed by causing a thermochemical reaction to form a film on the surface of the fiber using the vapor phase impregnation method (CVI) used. This CVI is, for example, 1
The matrix 4 is formed in the minute voids 3 by performing the operation for about 100 hours.

【0022】なお、この微小空隙3へのマトリックス4
の形成はCVIによる場合に限らず、液体原料を用いる
液相含浸法によって熱化学反応を生じさせてマトリック
ス物質4を形成するようにしても良い。
The matrix 4 in the minute voids 3
The formation of is not limited to the case of CVI, but the thermochemical reaction may be caused by a liquid phase impregnation method using a liquid raw material to form the matrix substance 4.

【0023】この第1工程の具体的なマトリックス物質
4としては、たとえばメタンと水素の混合ガスを挙げる
ことができ、この混合ガスを原料としてCVIを行って
炭素を微小空隙3に形成する。
As a concrete matrix material 4 of this first step, for example, a mixed gas of methane and hydrogen can be cited, and CVI is carried out using this mixed gas as a raw material to form carbon in the minute voids 3.

【0024】こうして繊維束1の内部の微小空隙3にマ
トリックス4が形成された繊維強化成形体5は、第2工
程において、繊維束1同志の間の空間6にマトリックス
7を形成する(図2(b)参照)。
In the second step, the fiber-reinforced molded body 5 in which the matrix 4 is formed in the minute voids 3 inside the fiber bundle 1 forms the matrix 7 in the space 6 between the fiber bundles 1 in the second step (FIG. 2). (See (b)).

【0025】この繊維束1同志の間の空間6は、繊維束
1の直径が2〜3mm程度であることから、これに応じて
数mm単位の大きさであり、第1の工程の微小空隙3に比
べると各段に大きい。
Since the fiber bundle 1 has a diameter of about 2 to 3 mm, the space 6 between the fiber bundles 1 has a size of several mm in accordance therewith, and thus the micro voids in the first step. Compared to 3, it is much larger.

【0026】そこで、この繊維束1同志の間の空間6に
は、液体原料を含浸させ、熱化学反応を生じさせてマト
リックス物質7を形成する焼成を繰り返すことが行われ
る。
Therefore, the space 6 between the fiber bundles 1 is repeatedly impregnated with the liquid raw material, and a thermochemical reaction is caused to repeat the firing for forming the matrix substance 7.

【0027】この液相含浸法では、含浸と焼成を行う
と、収縮と脱ガスによる空孔8が形成されるため所定の
空隙率になるまで含浸と焼成を繰り返す必要があり、た
とえば2〜5回程度繰り返す。
In this liquid phase impregnation method, when impregnation and firing are performed, pores 8 are formed due to shrinkage and degassing, so it is necessary to repeat the impregnation and firing until a predetermined porosity is reached. Repeat about once.

【0028】この第2工程での液相含浸法に用いる具体
的なマトリックス物質7としては、たとえば炭素をマト
リックスとする場合には、ピッチの含浸・焼成を繰り返
すようにしたり、炭化ケイ素をマトリックスとする場合
には、ポリカーボシランの含浸・焼成を繰り返すように
し、あるいは炭素繊維の空隙にポリカーボシランを含浸
したのち、直接焼成を行う前に空気中で加熱してポリカ
ーボシランを架橋させ、こののち不活性ガス雰囲気中で
これまでと同様の焼成条件で焼成を行うことを繰り返す
ようにして、予めポリカーボシランを酸素で架橋するこ
とで、脱ガスや収縮が少なくマトリックスの収率を高め
るようにする。
As a specific matrix material 7 used in the liquid phase impregnation method in the second step, for example, when carbon is used as a matrix, impregnation and firing of pitch are repeated or silicon carbide is used as a matrix. In this case, the polycarbosilane impregnation and firing are repeated, or after the carbon fiber voids are impregnated with polycarbosilane, heating is performed in the air to crosslink the polycarbosilane before direct firing, and then the By repeating the firing in the active gas atmosphere under the same firing conditions as before so that the polycarbosilane is crosslinked with oxygen in advance, degassing and shrinkage are reduced and the yield of the matrix is increased.

【0029】こうして繊維束1同志の間の空間6にマト
リックス物質7の含浸と焼成を繰り返すが、いずれの場
合であっても、この第2工程を終了した繊維強化成形体
8には、収縮と脱ガスによる微細なクラック9等が生じ
た状態となる。
In this way, the space 6 between the fiber bundles 1 is repeatedly impregnated with the matrix substance 7 and fired. In any case, the fiber-reinforced molded body 8 which has completed the second step is not contracted. A state in which minute cracks 9 and the like due to degassing have occurred.

【0030】そこで、第3工程として、第2工程で形成
したマトリックス7の微細なクラック9や繊維束間の空
間に残留する空孔9に、さらにマトリックス10を形成
することが行われる(図2(c)参照)。
Therefore, as the third step, the matrix 10 is further formed in the fine cracks 9 of the matrix 7 formed in the second step and the pores 9 remaining in the spaces between the fiber bundles (FIG. 2). (See (c)).

【0031】この第3工程では、気体原料を用いる気相
含浸法(CVI)を用いて熱化学反応を生じさせて微細
なクラック9や繊維束1の間の残留空孔9にマトリック
ス10を形成する。このCVIは、たとえば数10時間
程度行うことで微細クラック9等にマトリックス10を
形成する。
In the third step, a thermochemical reaction is caused by a vapor phase impregnation method (CVI) using a gas raw material to form a matrix 10 in the fine cracks 9 and the residual pores 9 between the fiber bundles 1. To do. This CVI is performed, for example, for several tens of hours to form the matrix 10 in the fine cracks 9 and the like.

【0032】この第3工程の具体的なマトリックス物質
10としては、第1工程でのCVIと同様に、たとえば
メタンと水素の混合ガスを挙げることができ、この混合
ガスを原料としてCVIを行って炭素を形成する。
As the concrete matrix material 10 in the third step, for example, a mixed gas of methane and hydrogen can be used as in the CVI in the first step, and CVI is performed using this mixed gas as a raw material. Form carbon.

【0033】このようにして製造された繊維強化型セラ
ミックス複合材料は、従来の繊維強化成形体にCVIを
行ってマトリックスを形成する場合に比べて短時間に緻
密な製品を作ることができるとともに、繊維強化成形体
に液相含浸法でマトリックス物質の含浸と焼成を繰り返
す場合に比べても繊維束内の微小空隙までマトリックス
を形成して空隙率の小さい緻密な製品を短時間に製造す
ることができる。
The fiber-reinforced ceramic composite material produced as described above can form a dense product in a shorter time as compared with the case where the conventional fiber-reinforced molded body is subjected to CVI to form a matrix. Compared with the case of repeating impregnation and firing of the matrix material in the fiber-reinforced molding by the liquid phase impregnation method, it is possible to form a matrix up to minute voids in the fiber bundle and manufacture a dense product with a small porosity in a short time. it can.

【0034】したがって、繊維によって強化され、高次
に構造の制御された無機材料を短時間で緻密化して製造
することができ、航空宇宙、エネルギー、環境、産業機
械、素材等の分野における高強度、高靭性、耐熱性材料
として利用することができる。
Therefore, it is possible to densify and fabricate an inorganic material, which is reinforced by fibers and has a higher order controlled structure, in a short time, and has a high strength in the fields of aerospace, energy, environment, industrial machinery, materials and the like. It can be used as a high toughness and heat resistant material.

【0035】次に、この発明の請求項2にかかる一実施
例について説明する。この繊維強化型セラミックス複合
材料の製造方法では、既に説明した請求項1に記載の発
明の第1〜第3工程におけるマトリックス物質4,7,
10を少なくとも2種類として各工程で変えるようにす
るものであり、全ての工程で変えるようにしたり、一部
を同一とするものが含まれる。
Next, an embodiment according to claim 2 of the present invention will be described. In this method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material, the matrix substances 4, 7, in the first to third steps of the invention described in claim 1 have already been described.
There are at least two kinds of 10 and they are changed in each step, and those which are changed in all the steps or some of which are the same are included.

【0036】たとえば第1の工程では、繊維束1の間に
マトリックス物質4を形成する際に、繊維束1に剛性を
持たせて硬くすることができるように材料を選定する。
For example, in the first step, when forming the matrix substance 4 between the fiber bundles 1, the material is selected so that the fiber bundles 1 can be made rigid and hard.

【0037】そして、第2工程では、繊維束1同志の空
間6の剛性を高めるように液体原料を選択して含浸・焼
成を繰り返す。
Then, in the second step, the liquid raw material is selected so as to increase the rigidity of the space 6 between the fiber bundles 1, and the impregnation and firing are repeated.

【0038】最後の第3工程では、微細クラック等の空
孔9にマトリックス物質10をCVIで形成する。
In the final third step, the matrix material 10 is formed by CVI in the pores 9 such as fine cracks.

【0039】あるいは、耐環境性材料、耐酸化性材料を
製造する場合に、耐酸化性が低い繊維を用いて繊維強化
成形体2を作る場合であっても、第1工程として、繊維
そのものを保護するための材料をCVI等によってマト
リックス4として形成する。
Alternatively, in the case of producing the environment-resistant material and the oxidation-resistant material, even when the fiber-reinforced molded body 2 is produced by using the fiber having low oxidation resistance, the fiber itself is used as the first step. A material for protection is formed as the matrix 4 by CVI or the like.

【0040】そして、第2工程では、繊維束1同志の間
の空間6を埋めるためマトリックス物質7を形成する
が、このマトリックス物質7を繊維の酸化を守るため、
このマトリックス物質7自体が酸化するなどして酸素が
繊維に到達しないような材料とする。
In the second step, the matrix material 7 is formed to fill the space 6 between the fiber bundles 1. The matrix material 7 is used to protect the fibers from oxidation.
The matrix material 7 itself is oxidized so that oxygen does not reach the fibers.

【0041】最後の第3工程で、成形体全体をより耐酸
化性の高いもので微細クラック9などを目止めするよう
にマトリックス10を形成する。
In the final third step, the matrix 10 is formed so as to prevent the fine cracks 9 and the like from having a higher oxidation resistance of the entire molded body.

【0042】このように第1〜第3工程に別けてマトリ
ックス物質4,7,10を形成するようにしているの
で、各工程でのマトリックス物質4,7,10を変える
ことができ、それぞれのマトリックス物質4,7,10
の持つ機能を選ぶことによって一層優れた繊維強化型セ
ラミックス複合材料を製造することができ、繊維によっ
て強化され、高次に構造の制御された無機材料を得るこ
とができる。
Since the matrix materials 4, 7 and 10 are formed separately in the first to third steps, the matrix materials 4, 7 and 10 in each step can be changed and the matrix materials 4, 7 and 10 can be changed. Matrix material 4,7,10
It is possible to produce a more excellent fiber-reinforced ceramic composite material by selecting the function of, and it is possible to obtain an inorganic material reinforced by fibers and having a higher order structure controlled.

【0043】なお、この発明は、上記各実施例に限定す
るものでなく、これら発明の要旨を変更しない範囲で各
構成要素に変更を加えるようにしても良い。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and each constituent element may be modified within the scope of the invention.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上、実施例とともに具体的に説明した
ようにこの発明の繊維強化型セラミックス複合材料の製
造方法によれば、繊維強化成形体を構成する繊維束内の
微小空隙には、第1の工程でマトリックス物質を気相な
いし液相で含浸して形成した後、この繊維強化成形体の
繊維束間の空間には、第2の工程でマトリックス物質を
液相含浸法で含浸焼成を繰り返して形成し、最後に残っ
た全体の空孔には、第3の工程でマトリックス物質を気
相含浸法で含浸して形成するようにしたので、空隙や空
孔の大きさに応じて最適な工程でマトリックスを形成す
ることができ、これまでに比べて繊維強化型セラミック
ス複合材料を短時間に緻密化することができる。
As described above in detail with reference to the embodiments, according to the method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material of the present invention, the minute voids in the fiber bundle constituting the fiber-reinforced molded body are After the matrix material is formed by impregnating the matrix material in the gas phase or the liquid phase in the first step, the matrix material is impregnated and baked in the space between the fiber bundles of the fiber reinforced molded article by the liquid phase impregnation method in the second step. The entire remaining pores that were formed repeatedly were formed by impregnating the matrix material with the vapor phase impregnation method in the third step, so it is optimal depending on the size of the voids and pores. The matrix can be formed in various steps, and the fiber-reinforced ceramic composite material can be densified in a shorter time than ever.

【0045】また、この請求項2記載の繊維強化型セラ
ミックス複合材料の製造方法によれば、第1〜第3のマ
トリックス物質を少なくとも2種類の異なる物質とする
ようにしたので、それぞれのマトリックス物質に異なる
機能を持たせることができ、一層優れた繊維強化型セラ
ミックス複合材料を製造することができる。
Further, according to the method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material of the present invention, the first to third matrix substances are made to be at least two different types of substances, so that the respective matrix substances are different. Can have different functions, and a more excellent fiber-reinforced ceramic composite material can be manufactured.

【0046】したがって、これら発明により、高次に構
造の制御された無機材料を得ることができる。
Therefore, according to these inventions, it is possible to obtain an inorganic material having a controlled structure of higher order.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の繊維強化型セラミックス複合材料の
製造方法の一実施例にかかる工程図である。
FIG. 1 is a process chart according to an example of a method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material of the present invention.

【図2】この発明の繊維強化型セラミックス複合材料の
製造方法の一実施例にかかる各工程における組織を拡大
して示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an enlarged structure in each step according to one example of the method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 繊維束 2 繊維強化成形体 3 微小空隙 4 セラミックスのマトリックス 5 第1工程後の繊維強化成形体 6 繊維束同志の間の空間 7 セラミックスのマトリックス 8 空孔 9 微細なクラック等の残留空孔 10 セラミックスのマトリックス 1 fiber bundle 2 Fiber reinforced molding 3 micro voids 4 Ceramic matrix 5 Fiber-reinforced molded product after the first step 6 Space between fiber bundles 7 Ceramic matrix 8 holes 9 Residual holes such as fine cracks 10 Ceramic matrix

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−223179(JP,A) 特開 平5−330933(JP,A) 特開 平3−28177(JP,A) 特開 平3−223178(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 35/80 C04B 35/76 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-223179 (JP, A) JP-A-5-330933 (JP, A) JP-A-3-28177 (JP, A) JP-A-3- 223178 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C04B 35/80 C04B 35/76

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 繊維強化成形体を構成する繊維束内の微
小空隙にマトリックス物質を気相または液相含浸して形
成する第1の工程と、こののち繊維強化成形体の繊維束
間の空間にマトリックス物質を液相含浸法で含浸焼成を
繰り返して形成する第2の工程と、次いでこの繊維強化
成形体に形成された空孔にマトリックス物質を気相含浸
法で含浸して形成する第3の工程とでなることを特徴と
する繊維強化型セラミックス複合材料の製造方法。
1. A first step of forming a matrix substance in a gas phase or a liquid phase by impregnating minute voids in a fiber bundle constituting a fiber-reinforced molded product, and then a space between fiber bundles of the fiber-reinforced molded product. A second step of repeatedly forming and impregnating a matrix material with a liquid phase impregnation method, and then a third step of impregnating the pores formed in the fiber-reinforced molded article with the matrix material by a vapor phase impregnation method. The method for producing a fiber-reinforced ceramics composite material, comprising:
【請求項2】 前記第1〜第3の工程のマトリックス物
質を少なくとも2種類の異なる物質としたことを特徴と
する請求項1記載の繊維強化型セラミックス複合材料の
製造方法。
2. The method for producing a fiber-reinforced ceramic composite material according to claim 1, wherein the matrix substances used in the first to third steps are at least two different substances.
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