JP7088612B2 - セラミックコアの製造方法及びインベストメント鋳造用セラミックコアの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、一般的に、インベストメント鋳造部品およびそれらを製造するための方法に関する。特に、本開示は、インベストメント鋳造プロセスにおいてタービンブレードの内側に内部チャネルを生成するために使用されるセラミックコアに関する。

インベストメント鋳造は、鋳物金属の内側に内部チャネルを生成するためにコアを使用することが多い。溶融した金属または合金がコアを含む鋳型に注入される。金属が固化した後に、コアが除去されて内部チャネルが残る。内部チャネルの構成は、コアの特徴によって決まる。

射出成形および他の従来のプロセスによって形成されたコアは、単純な中空チャネル構成を生成することができる。しかしながら、ガスタービン用のキャストブレードなどのいくつかの用途では、冷却のためにキャストブレードの中空チャネルを通って空気が吹き付けられるブレード性能が向上するので、より複雑なチャネル形状が望ましい。改善されたブレード冷却性能は、冷却空気の流れを低減する形態をとることができ、燃焼のための空気の利用を増加させ、したがってエンジン推力を増加させる。より高いブレード冷却性能は、タービンブレード部品の温度を耐久性のために許容可能な範囲内に維持しながら、燃焼器動作温度の上昇および熱力学的効率の向上を可能にし、より良好な特定の燃料消費をもたらす。タービンブレード冷却回路のための特に有用なチャネル形状は、例えば、米国特許第５，６６０，５２４号、米国特許第６，０３６，４４１号、米国特許第６，１６８，３８１号、米国特許第６，５９５，７４８号、および米国特許第６，８３２，８８９号に記載されている。タービンブレードにおけるこれらの代表的な冷却回路の商業的実施に対する主な制限は、従来の成形技術では、必要なセラミックコアを一体成形品として製造することができないことである。関心のある冷却回路形状の検討は、形成された構造の一部を破壊することなく成形部品の除去を可能にする分離可能な成形半型の構築を可能にする単一の分割線が存在しないことを示す。したがって、このような高度な冷却回路を製造するためのコアを製造するには、幾何学的形状がいくつかの成形可能な部分に分割され、それぞれが別々の金型成形ツールを有する精巧な多段階プロセスが必要である。その後に、個々の成形されたセクションは、部品間のレジストリの喪失のために、精密インベストメント鋳造のための付随するコア収率の低下と共に、成形および焼成後に組み立てられる。複数の鋳型ツールの資本コスト、コアの仕上げと組み立てに必要な手作業、ならびにマルチピースコアアセンブリの鋳造中の寸法公差および機械的安定性が劣ることによる正味の鋳造収率のさらなる低下のために、マルチピースプロセスは、はるかに高価である。

単純および複雑なチャネル構成の両方を有するコアを製造する１つの方法は、例えば、米国特許第７，４８７，８１９号に記載されている使い捨てコアダイ（ＤＣＤ）を用いる。コアは、セラミック粒子および有機バインダーを含むスラリーを使い捨てコアダイに注入することによって形成される。次いで、スラリーを硬化させ、次いで焼成して固化したセラミックコアを製造する。使い捨てコアダイは、例えば、化学的、熱的または機械的プロセスによって、コア焼成プロセスの前、その間またはその後に除去することができる。

インベストメント鋳造産業で使用されるセラミックコア材料は、主にシリカ（ＳｉＯ２）で製造されることが多い。シリカは、低い熱膨張係数、高温寸法安定性、および鋳造からの除去の容易さのために、インベストメント鋳造において一般的に使用されるコア材料である。インベストメント鋳造により作製される物品は、鋳造された金属または金属合金
である。場合によっては、この金属は、従来のシリカ系セラミックコアと反応することがある。したがって、シリカが鋳造プロセス中に特定の金属と反応する可能性があるので、反応性金属の鋳造にシリカ含有コア材料を使用することは問題があることが知られている。

合金へのイットリウム添加は、タービン翼形部の使用温度におけるニッケル基超合金の耐酸化性を改善するための１つのアプローチである。しかし、イットリウムは鋳造中にシリカと反応する可能性があり、合金中のイットリウムを枯渇させ、タービン翼形部をさらに加工する機械的特性および性能を払い出す部品を合金に導入し、これらの（反応性）ニッケル基超合金の鋳造にシリカコアを使用する際に大きな制限をもたらす。

この反応性の問題を低減または排除するために、鋳造にアルミナおよびイットリア材料が使用されている。例えば、アルミナはシリカよりも反応性が低い。しかしながら、アルミナは、処理に必要なより高い温度に関してシリカ材料よりも加工が困難である。これは、シリカに対してより高い熱膨張係数および固有の大きなクリープ速度のために、寸法公差に問題を引き起こす。アルミナコアは、溶解度および／または浸出速度が低いため、鋳造後の除去のためにさらに極端な浸出条件を必要とする場合がある。これらの制約は、ＤＣＤプロセスによって形成されるものと同様に、射出成形などの従来の方法によって形成されたセラミックコアにも等しく適用される。

したがって、反応性金属および合金を用いて形成された複雑な内部チャネル構成を有する鋳造物品を生成することができるコアを製造するためのＤＣＤ処理に適合する低反応性材料システムが必要とされている。

米国特許出願公開第２０１７／０１４４２１６号明細書

このような態様の基本的な理解を提供するために、以下に本開示の１つまたは複数の態様の簡略化した概要を提示する。本概要は、すべての熟考された態様の広範囲の概要ではなく、すべての態様の鍵となるまたは重要な要素を特定するものでもなく、また一部またはすべての態様の範囲を詳しく説明するものでもない。その目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形で１つまたは複数の態様のうちのいくつかの概念を提示することである。

本発明の上記および／または他の態様は、インベストメント鋳造用セラミックコアを製造する方法によって達成することができる。一態様では、本方法は、セラミック粒子、バインダー、および炭素繊維を含むスラリーを使い捨てダイに注入するステップを含む。本方法はまた、使い捨てダイを除去するための第１の加熱ステップを含み、セラミック粒子、バインダー、および炭素繊維を含む硬化したセラミックコアを残す。

本発明の上記および／または態様は、反応性金属と接触して鋳造金属成分を生成するためのセラミック粒子、バインダー、および炭素繊維を含む非反応性セラミックコアを提供するステップを含む、鋳造金属部品を製造する方法によっても達成することができる。

本発明の上記および／または態様はまた、セラミック粒子、バインダー、および炭素繊維を含み、実質的に全体にわたって空隙を有し、コアの軸とほぼ整列した硬化したセラミックコアによって達成することができる。

他の特徴および態様は、以下の詳細な説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

薄壁使い捨てコアダイを示す図である。 本発明の一実施形態による、主にスラリーの流れに沿って配向された繊維を示す固化セラミックコアを示す図である。 研磨された表面上の縦断面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の顕微鏡写真を示す図であり、主にスラリーの流れに沿って配向された繊維を示す。 研磨された表面上の横断面のＳＥＭ顕微鏡写真を示す図であり、部品内部に至る広範な亀裂（～１０μｍの幅）を示す。 １６５０°Ｃまでで焼成したコアの焼成面のＸＲＤスペクトルを示す図である。 炭素繊維の添加による室温での破断係数（ＲＴ ＭＯＲ）の増加を示す図である。

添付図面に関連して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されたものであって、本明細書で説明される概念を実施することができる唯一の構成を提示するものではない。詳細な説明は、様々な概念の徹底的な理解を提供する目的で具体的な詳細を含んでいる。しかし、これらの具体的な詳細がなくてもこれらの概念を実施することができることは、当業者には明らかであろう。いくつかの例では、周知の構成要素は、そのような概念を不明瞭にすることを避けるためにブロック図の形で示している。

セラミックコアは、インベストメント鋳造プロセスにおいてタービンブレードの内側に内部チャネルを生成するために使用される。Ｙベアリング金属または合金で作製されたブレードは、エンジンの使用温度を５０℃向上させる。これらの反応性金属または合金の鋳造にシリカベースのコアを使用すると、鋳造プロセス中にシリカが特定の金属と反応するので、溶融の問題が生じる。ゼネラルエレクトリック社に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１７／０１４４２１６号は、アルミナ粒子およびシロキサンバインダーを含むセラミックコア、ならびに反応性の問題を低減または排除する非反応性コアを開示している。

特に、非反応性のＡｌ２Ｏ３／ムライト配合物をベースとするコアは、コアがブレードの内部から容易に除去されるが、コアの製造プロセスに耐えるのに十分な構造的強度を有するように、より大きな空隙率を有する必要がある。本発明は、非反応性コア製造プロセスに最適量の炭素繊維を導入することによって、向上した機械的強度および増加した空隙率を有するコア体を製造する方法を提供する。

本発明の一態様による非反応性コアは、シロキサンバインダー、一時的な化学種、およびセラミック粉末を含む。シロキサンバインダーおよび一時的な種は、熱分解の際に、最終的なコア体に空隙を生成する。既存のセラミック相と新たに形成されたセラミック相の両方が、寸法の完全性を維持するためにコア体に強度を与える。コア品質と鋳造品質のさらなる向上は、より高い機械的強度を必要とする。他方、相互接続された細孔構造を有する４０体積％を超える空隙率は、コア除去プロセス中の浸出効率を増加させるのに役立つ。

一見相反する要求に対処するために、本発明は、ＤＣＤプロセスを用いてセラミックコアを製造するための炭素繊維を添加したＡｌ_２Ｏ_３－シロキサン系スラリーを提供する。炭素繊維は、製造プロセス中にコア体を強化し、コア浸出の容易さのために完成したコア体にさらなる空隙率を導入する。したがって、本発明は、開放空隙率を含み、かつ同時に
機械的強度を増加させる独特の特徴を有するセラミックコアを提供する。射出成形または他のタイプの従来の成形と同様に、従来の金属ダイまたはＤＣＤをこのプロセスに使用することができる。

本発明は、ＤＣＤプロセスとの適合性を有し、鋳造中に実質的に非反応性であり、インベストメント鋳造によって形成された物品に求められる合金との適合性を有する一方、複雑な内部形状を有する構造の製造を可能にするセラミックコアを提供する。

上述したように、スラリーは、使い捨てコアダイに移送されてもよい。スラリーがダイに移送されると、スラリーは硬化されて固化した物品、すなわち未焼成体を形成することができる。いくつかの実施形態では、硬化のための温度は２５℃～１１０℃である。他の実施形態では、硬化のための温度は４０℃～８０℃である。さらに他の実施形態では、硬化のための温度は５０℃～７０℃である。さらに他の実施形態では、硬化のための温度は５５℃～６５℃である。いくつかの実施形態では、硬化のための時間は１時間～２４時間である。スラリーを未焼結体に硬化させる任意の時間および温度の組み合わせが許容される。非限定的な例として、硬化工程は、５０℃で約２時間であってもよい。別の非限定的な例として、硬化工程は３５℃で約２４時間であってもよい。別の非限定的な例では、硬化は５５℃で６時間であってもよい。硬化生成物は、ＤＣＤダイに入れられた繊維を含む半硬化セラミック材料を含む。

いくつかの実施形態では、変換は２工程の焼成プロセスで行われる。第１の低温焼成工程は、シロキサンバインダー中のケイ素を非晶質シリカに変換するが、コア体内の炭素繊維を著しく分解させない。この「低焼成」工程は、いくつかの実施形態では、ダイから燃焼する。いくつかの実施形態では、第１の工程は１０～２０時間行われる。いくつかの実施形態では、第１の工程は１２～１８時間行われる。他の実施形態では、第１の工程は約１６時間行われる。これらの実施形態のいくつかでは、第１の温度は２５０℃～７５０℃であるか、または第１の温度は３５０℃～６５０℃である。他の実施形態では、第１の温度は４００℃～６００℃であるか、または第１の温度は４５０℃～５５０℃である。

その後に、コアはさらに熱処理（すなわち、高温焼成）を受ける。この工程では、過剰のアルミナと組み合わせた非晶質シリカをムライトに変換し、炭素繊維を完全に焼失させ、主として細長い細孔構造を有する所望の微細構造をもたらす。いくつかの実施形態では、この変換の温度は、１０５０℃～１７００℃、または１１５０℃～１６５０℃、または１２００℃～１６５０℃である。いくつかの実施形態では、この変換の温度は１４００℃～１６５０℃であるか、またはこの工程の温度は１４５０℃～１６５０℃である。さらに他の実施形態では、この工程の温度は１５００℃～１６５０℃であり、またはこの工程の温度は１５００℃～１６００℃である。いくつかの実施形態では、この変換のための温度は１５５０℃～１６５０℃であり、またはこの変換の温度は１５７５℃～１６２５℃である。他の実施形態では、この変換のための温度は１４００℃～１６００℃であるか、またはこの変換の温度は１４５０℃～１６００℃である。さらに他の実施形態では、この変換の温度は１５５０℃～１６００℃である。いくつかの実施形態では、この変換に利用される時間は１時間～２４時間である。いくつかの実施形態では、この変換に利用される時間は１時間～１２時間である。いくつかの実施形態では、この変換に利用される時間は１時間～６時間である。いくつかの実施形態では、この変換に利用される時間は１時間である。本明細書に記載されるような非晶質シリカ含有コアのムライト含有セラミックコアへの変換を最大にする任意の時間および温度の組み合わせが許容される。

いくつかの実施形態では、この手順に使用される３つの別個の加熱イベントが存在し得る。第１の加熱イベントでは、スラリーは硬化して未焼成体を形成する。第２の加熱イベントは、上述した低焼成工程である。第３の加熱イベントは、過剰のアルミナの存在下で
のシリカのムライトへの変換である。いくつかの実施形態では、硬化および焼成工程は、単一の炉内で単一の工程で行うことができる。他の実施形態では、焼成工程は、単一の炉で単一の工程で行うことができる。

形成されたセラミックコアは、ムライト、アルミナ、および遊離シリカを含む。遊離シリカがセラミックコア中に存在してもよいが、このシリカの多くはムライトによってカプセル化されているので、金属から「隠れた」（または「実質的に非反応性」）を示し、連続的に金属合金との反応に利用することができず、機能的に不活性であり、反応性合金の鋳造に適合する。潜在的に反応性であるセラミックコア中にいくらかの遊離シリカが存在してもよいが、これらの量は最小限でなければならない。いくつかの実施形態では、セラミックコアは遊離シリカを１１重量％まで、またはセラミックコアは遊離シリカを１０重量％まで、またはセラミックコアは遊離シリカを８重量％まで含む。いくつかの実施形態では、セラミックコアは６重量％までの遊離シリカを含むか、またはセラミックコアは３重量％までの遊離シリカを含む。いくつかの実施形態では、セラミックコアは、１重量％までの遊離シリカを含む。いくつかの実施形態では、セラミックコアは、０．１重量％～１０重量％の遊離シリカを含む。他の実施形態では、セラミックコアは、０．１重量％～５重量％の遊離シリカ、または０．１重量％～６重量％の遊離シリカを含む。さらに他の実施形態では、セラミックコアは、１重量％～１０重量％の遊離シリカを含む。いくつかの実施形態では、セラミックコアは、１重量％～５重量％の遊離シリカ、または０．１重量％～３重量％の遊離シリカを含む。さらに他の実施形態では、セラミックコアは１重量％～３重量％の遊離シリカを含むか、またはセラミックコアは０．５重量％～１重量％の遊離シリカを含む。いくつかの実施形態では、セラミックコアは２重量％～８重量％の遊離シリカを含む。さらに他の実施形態では、セラミックコアは、３重量％～６重量％の遊離シリカを含む。他の実施形態では、セラミックコアは、０．１重量％～１重量％の遊離シリカを含む。

この開示のために、シロキサンバインダーの形態でスラリー中に最初に存在するケイ素含有成分の大部分は、ケイ素含有３：２ムライト相に変換される。しかしながら、３：２のムライトおよびアルミナに加えて、熱的に変換されたスラリーは、シリカ、ＸＲＤ検出限界以下の他のＡｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２ポリフォームなどの他の材料も含むことができることを理解されたい。残りの遊離シリカは、形成されたムライトによってカプセル化され、その後の鋳造工程のために非反応性または最小限の反応性を示す。

一態様によれば、本発明は、セラミックコアを製造するためのコア配合物に炭素繊維を組み込む。

図１は、タービン翼形部を製造するために使用することができる薄壁使い捨てコアダイ１００を示す図である。本発明の実施形態によるセラミック粒子、バインダーおよび炭素繊維を含むスラリーは、薄壁使い捨てコアダイ１００の隙間およびチャネルに方向性をもって付加することができる。次いで、スラリーを硬化させて硬化したセラミックコアを形成する。使い捨てコアダイ１００が除去されて、図２に示すように、硬化したセラミックコアが残る。図２は、焼成して固化したセラミックコア２００を形成した後の硬化したセラミックコアを示す図である。炭素繊維２０１は、例えば図２に示すようにスラリー流の方向に整列する。

図３は、研磨された表面上の縦断面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の顕微鏡写真を示す図であり、主にスラリーの流れに沿って配向された炭素繊維を示す。サンプルを５００℃まで焼成した。図３に示す実施形態によれば、スラリー射出成形プロセスの間に、炭素繊維は、主に遅い流れの方向に沿って配向する。この炭素繊維の整列は、その後のプラスチックダイ除去段階での亀裂を低減する上で重要である。炭素繊維は、５００℃（第１の焼成
）付近でのプラスチックダイの熱分解後にコア体に残り、炭素繊維はより高温になるまで酸化されないので、コア体を補強する。

空気中で１６５０℃までのその後の第２の／セッター焼成の後に、炭素繊維はＣＯとＣＯ２に完全に酸化される。これらの気体種はコアから蒸発し、コア内に相互接続された細孔構造を形成する。得られた細孔構造は、コア除去工程における浸出プロセスを助ける。図４は、研磨された表面上の横断面のＳＥＭ顕微鏡写真を示す図であり、部品内部に至る広範な亀裂（～１０μｍの幅）を示す。サンプルを１６５０℃まで焼成した。

図５は、空気中で１６５０℃まで焼成したコアの焼成面上のＸＲＤスペクトルである。これは、残りの相が３；２ムライトおよびα－Ａｌ_２Ｏ_２であることを示している。図６は、炭素繊維の添加による室温での破断係数（ＲＴ ＭＯＲ）の増加を示す。４点の曲げ結果は、１６５０°Ｃまで焼成した５インチの長さの試験片によるものである。図６に示すように、一過性の炭素繊維補強による独特の微細構造は、機械的強度を向上させて、コアが構造の完全性を維持しながらより高い空隙率を達成するのを助ける。

金属鋳造の後に、使い捨てコアダイは、化学的、熱的、機械的方法または前述の方法の少なくとも１つを含む組み合わせを用いて除去することができる。このような方法の例には、化学的溶解、化学的分解、または前述の除去方法の少なくとも１つを含む組み合わせが含まれる。タービンブレードの場合、コアは鋳造金属部品に影響を与えずにセラミックコアを溶解する腐食剤を使用して鋳造金属タービンブレードから浸出することができる。

この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、好ましい実施形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意の装置またはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有しており、あるいは特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない同等な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。記載した様々な実施形態、ならびにこのような各態様の他の公知の均等物は、本出願の原理にしたがってさらなる実施形態および技術を構築するように、当業者によって混合し適合することができる。
［実施態様１］
インベストメント鋳造用セラミックコア（２００）の製造方法であって、前記方法は、少なくとも、
セラミック粒子、バインダー、および炭素繊維（２０１）を含むスラリーを使い捨てダイ（１００）に注入するステップを含む方法。
［実施態様２］
前記セラミックコア（２００）の少なくとも一部は、タービンブレードの内面を画定する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様３］
前記スラリーは、前記スラリーの２０重量％を超えない濃度の炭素繊維（２０１）を含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様４］
前記炭素繊維（２０１）は２００ミクロン以下の平均直径を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様５］
前記炭素繊維（２０１）は１００ミクロン以下の平均直径を有する、実施態様４に記載の方法。
［実施態様６］
前記炭素繊維（２０１）は、１：１より大きく１００：１までのアスペクト比を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様７］
前記炭素繊維（２０１）は、１０：１より大きく１００：１までのアスペクト比を有する、実施態様６に記載の方法。
［実施態様８］
前記使い捨てダイ（１００）を除去する少なくとも１つの追加の加熱ステップをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様９］
前記炭素繊維（２０１）を実質的に除去する少なくとも１つの追加の加熱ステップをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１０］
セラミック粒子および繊維形状の空隙を含む焼成されたセラミックコア（２００）であって、前記繊維形状の空隙は、前記コアの軸とほぼ整列している、セラミックコア（２００）。
［実施態様１１］
前記セラミックコア（２００）の少なくとも一部は、タービンブレードの内面を画定する、実施態様１０に記載のセラミックコア（２００）。
［実施態様１２］
前記空隙は２００ミクロン以下の平均直径を有する、実施態様１０に記載のセラミックコア（２００）。
［実施態様１３］
前記空隙は、１００ミクロン以下の平均直径を有する、実施態様１０に記載のセラミックコア（２００）。
［実施態様１４］
前記空隙は、１：１より大きく１００：１までのアスペクト比を有する、実施態様１０に記載のセラミックコア（２００）。
［実施態様１５］
前記空隙は、１０：１より大きく１００：１までのアスペクト比を有する、実施態様１０に記載のセラミックコア（２００）。
［実施態様１６］
セラミック粒子、バインダー、および炭素繊維（２０１）を含む硬化したセラミックコア（２００）であって、前記炭素繊維（２０１）は、前記コアの軸とほぼ整列している、硬化したセラミックコア（２００）。
［実施態様１７］
インベストメント鋳造用セラミックコア（２００）の製造方法であって、前記方法は、少なくとも、
セラミック粒子、バインダー、および炭素繊維（２０１）の硬化した組成物を含む使い捨てダイ（１００）を加熱するステップを含み、前記加熱するステップは、前記炭素繊維（２０１）を酸化して実質的に除去し、空隙を残す、方法。

１００ 使い捨てコアダイ
２００ セラミックコア
２０１ 炭素繊維

Claims (19)

1. セラミックコアの製造方法であって、
   Ａｌ_２Ｏ_３－シロキサン系のスラリーを使い捨てダイに注入するステップであって、前記スラリーは、セラミック粒子、バインダー、および炭素繊維を含み、前記炭素繊維は、スラリーの注入の流れに沿って配向され、前記スラリーの２０重量％を超えない濃度である、前記注入するステップと、
   前記シロキサン系のスラリーの中のシリコンを、第１の温度および第１の時間での第１の焼成ステップで非晶質シリカに変換するステップと、
   前記炭素繊維を除去して前記セラミックコアに空隙率４０％を超える空隙を形成すると共に第２の温度および第２の時間での第２の焼成ステップにおいて、前記非晶質シリカと過剰なＡｌ_２Ｏ_３とをムライトに変換するステップであって、前記第２の温度は前記第１の温度よりも高い、前記変換するステップと、
   を含む方法。
2. 前記第１の温度は、２５０°Ｃと７５０°Ｃとの間である、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の温度は、１０５０°Ｃと１７００°Ｃとの間である、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の温度は、２５０°Ｃと７５０°Ｃとの間であり、前記第２の温度は、１０５０°Ｃと１７００°Ｃとの間である、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１の時間は、１０時間と２０時間との間であり、前記第２の時間は、１時間と２４時間との間である、請求項４に記載の方法。
6. 前記第１の時間は、１０時間と２０時間との間である、請求項１に記載の方法。
7. 前記第２の時間は、１時間と２４時間との間である、請求項１に記載の方法。
8. 前記シリコンを前記非晶質シリカに変換するステップよりも前に、前記スラリーを、２５°Ｃと１１０°Ｃとの間の硬化温度及び１時間と２４時間との硬化時間で、硬化するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記セラミックコアの少なくとも一部は、タービンブレードの内面を画定するように、構成されている、請求項１に記載の方法。
10. 前記炭素繊維は２００ミクロン以下の平均直径を有する、請求項１に記載の方法。
11. 前記炭素繊維は１００ミクロン以下の平均直径を有する、請求項１に記載の方法。
12. 前記炭素繊維は、１：１より大きく１００：１までのアスペクト比を有する、請求項１に記載の方法。
13. 前記炭素繊維は、１０：１より大きく１００：１までのアスペクト比を有する、請求項１に記載の方法。
14. 前記使い捨てダイを除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
15. 前記第１の時間は、前記第２の時間より長い又は前記第２の時間に等しい、請求項１に記載の方法。
16. インベストメント鋳造用のセラミックコアを製造する方法であって、
    硬化された組成物を含む使い捨てダイを加熱することにより、セラミック粒子、バインダー、および炭素繊維のＡｌ_２Ｏ_３－シロキサン系のスラリーから形成された前記硬化された組成物に、整列した空隙を形成し、前記炭素繊維が前記スラリーの２０重量％を超えない濃度である、ステップを含み、
    前記使い捨てダイを加熱することでは、前記炭素繊維を、酸化し且つ前記硬化した組成物から実質的に除去し、前記整列し、前記セラミックコアに空隙率４０％を超える空隙を残す、
    方法。
17. 前記捨てダイを加熱することは、前記硬化された組成物において、非晶質シリカと過剰なＡｌ_２Ｏ_３とをムライトに変換することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記整列した空隙は、１０５０°Ｃと１７００°Ｃとの間の温度で、形成される、請求項１６に記載の方法。
19. 前記捨てダイを加熱することは、１時間と２４時間との間の時間及び１０５０°Ｃと１７００°Ｃとの間の温度で行われる、請求項１６に記載の方法。

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