JPH0151444B2 - - Google Patents
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- JPH0151444B2 JPH0151444B2 JP59261863A JP26186384A JPH0151444B2 JP H0151444 B2 JPH0151444 B2 JP H0151444B2 JP 59261863 A JP59261863 A JP 59261863A JP 26186384 A JP26186384 A JP 26186384A JP H0151444 B2 JPH0151444 B2 JP H0151444B2
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- oxidation
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- sio
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- Expired
Links
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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
- C04B41/45—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
- C04B41/5025—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 with ceramic materials
- C04B41/5035—Silica
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ウイスカー、繊維、粉粒など比表面
積の大きな形態を有するSiC物質を1100℃までの
高温空気酸化から保護するために有効な酸化抑止
法に関する。 〔従来の技術〕 SiCは、材質的に硬質・高強度であるうえに優
れた熱的および化学的安定性を有することから耐
熱構造材料として有用されているが、近時、ウイ
スカー、繊維あるいは超微粉性状のものが開発さ
れ機能材料として一層広汎な用途に適用されつつ
あり、供給要求も強まつている。しかしながら、
このような比表面積の大きい形態のSiC物質は空
気酸化を受け易く、とくに高温雰囲気下において
は応々にして酸化劣化によりSiC材質本来の性能
が発揮できない事態が生じる。 このため、高い信頼性が要求される機能材分野
への適用に当つてはかなりの制約を受けることに
なるが、この種の酸化侵食に対する有効な防止技
術はこれまで開発されていなかつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記したSiC物質の耐酸化性に関す
る問題点の解消を目的としてなされたもので、
1100℃までの高温条件下での酸化侵食を効果的に
低減しえる酸化防止法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の酸化抑止法は、SiC物質を予備酸化処
理して表面にSiO2の薄膜を形成し、ついで不活
性雰囲気中で1100〜1500℃の温度に加熱して前記
SiO2薄膜を結晶化することを特徴とする。 処理されるSiC物質は、α型あるいはβ型のウ
イスカー、繊維、粉粒など比較的表面積の大きい
性状形態のものが対象となる。 これらSiC物質の予備酸化処理は大気中加熱に
よる空気酸化によつておこなわれる。この処理に
よりSiC物質の表面に形成されるSiO2薄膜は、必
要とされる耐酸化性を付与するに十分な膜厚と均
質性が要求される。このような薄膜を形成するた
めには、1000℃以下の温度条件、望ましくは800
℃程度で緩徐に加熱する方法を採ることが好適で
ある。 予備酸化処理したSiC物質は、ついでAr、He
などの不活性雰囲気に保持された加熱炉中で1100
〜1500℃の温度範囲に加熱する。この加熱過程を
通じて、予備酸化処理によつて形成された非晶質
のSiO2被膜は完全に結晶化するが、加熱温度が
1100℃を下廻ると結晶転化が不十分となり、また
1500℃を越える場合にはSiO2の融解を伴うこと
があるためいずれも不都合な結果をもたらす。 〔作用〕 予備酸化処理によつて形成されたSiO2薄膜は、
結晶化によつて規則的分子配列をなし膜組織を著
しく緻密化する。この結晶化SiO2は保護被膜と
しての作用を営み、内部のSiCと外部に介在する
酸素分子との接触を遮断するために機能する。し
たがつて、酸素の侵入および内部拡散は最小限に
とどまり、酸化侵食の進行は効果的に抑制され
る。 実施例 １ 密度3.18ｇ／cm3、直径0.5〜1.5μｍ、長さ50〜
100μｍのβ−SiCウイスカーを抵抗式電炉に入
れ、大気中800℃の温度に2.5時間および6.0時間
加熱して予備酸化処理をおこなつた。ついで、
2.5時間で予備酸化したものの一部と6.0時間処理
したものを高周波炉に移し、炉内にArガスを導
入しながら1450℃に20分間加熱して予備酸化処理
によつてウイスカー表面に形成されたSiO2薄膜
を結晶化した。 このように処理された各SiCウイスカーを再度
抵抗式電気炉に入れ、大気中1000℃の高温酸化条
件下に20時間保持して酸化進行度合を試験した。
比較のために上記処理を施さなかつたSiCウイス
カーにつき同様の酸化テストをおこなつた。 これらの測定結果を処理条件と対比させて下表
に示した。表中の結果は、酸化進行のSiO2生成
に伴う試料の重量増加率とした。
積の大きな形態を有するSiC物質を1100℃までの
高温空気酸化から保護するために有効な酸化抑止
法に関する。 〔従来の技術〕 SiCは、材質的に硬質・高強度であるうえに優
れた熱的および化学的安定性を有することから耐
熱構造材料として有用されているが、近時、ウイ
スカー、繊維あるいは超微粉性状のものが開発さ
れ機能材料として一層広汎な用途に適用されつつ
あり、供給要求も強まつている。しかしながら、
このような比表面積の大きい形態のSiC物質は空
気酸化を受け易く、とくに高温雰囲気下において
は応々にして酸化劣化によりSiC材質本来の性能
が発揮できない事態が生じる。 このため、高い信頼性が要求される機能材分野
への適用に当つてはかなりの制約を受けることに
なるが、この種の酸化侵食に対する有効な防止技
術はこれまで開発されていなかつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記したSiC物質の耐酸化性に関す
る問題点の解消を目的としてなされたもので、
1100℃までの高温条件下での酸化侵食を効果的に
低減しえる酸化防止法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の酸化抑止法は、SiC物質を予備酸化処
理して表面にSiO2の薄膜を形成し、ついで不活
性雰囲気中で1100〜1500℃の温度に加熱して前記
SiO2薄膜を結晶化することを特徴とする。 処理されるSiC物質は、α型あるいはβ型のウ
イスカー、繊維、粉粒など比較的表面積の大きい
性状形態のものが対象となる。 これらSiC物質の予備酸化処理は大気中加熱に
よる空気酸化によつておこなわれる。この処理に
よりSiC物質の表面に形成されるSiO2薄膜は、必
要とされる耐酸化性を付与するに十分な膜厚と均
質性が要求される。このような薄膜を形成するた
めには、1000℃以下の温度条件、望ましくは800
℃程度で緩徐に加熱する方法を採ることが好適で
ある。 予備酸化処理したSiC物質は、ついでAr、He
などの不活性雰囲気に保持された加熱炉中で1100
〜1500℃の温度範囲に加熱する。この加熱過程を
通じて、予備酸化処理によつて形成された非晶質
のSiO2被膜は完全に結晶化するが、加熱温度が
1100℃を下廻ると結晶転化が不十分となり、また
1500℃を越える場合にはSiO2の融解を伴うこと
があるためいずれも不都合な結果をもたらす。 〔作用〕 予備酸化処理によつて形成されたSiO2薄膜は、
結晶化によつて規則的分子配列をなし膜組織を著
しく緻密化する。この結晶化SiO2は保護被膜と
しての作用を営み、内部のSiCと外部に介在する
酸素分子との接触を遮断するために機能する。し
たがつて、酸素の侵入および内部拡散は最小限に
とどまり、酸化侵食の進行は効果的に抑制され
る。 実施例 １ 密度3.18ｇ／cm3、直径0.5〜1.5μｍ、長さ50〜
100μｍのβ−SiCウイスカーを抵抗式電炉に入
れ、大気中800℃の温度に2.5時間および6.0時間
加熱して予備酸化処理をおこなつた。ついで、
2.5時間で予備酸化したものの一部と6.0時間処理
したものを高周波炉に移し、炉内にArガスを導
入しながら1450℃に20分間加熱して予備酸化処理
によつてウイスカー表面に形成されたSiO2薄膜
を結晶化した。 このように処理された各SiCウイスカーを再度
抵抗式電気炉に入れ、大気中1000℃の高温酸化条
件下に20時間保持して酸化進行度合を試験した。
比較のために上記処理を施さなかつたSiCウイス
カーにつき同様の酸化テストをおこなつた。 これらの測定結果を処理条件と対比させて下表
に示した。表中の結果は、酸化進行のSiO2生成
に伴う試料の重量増加率とした。
【表】
本発明は、極く簡単な熱処理手段を用いてSiC
物質面を酸化変成することにより空気酸化を受け
易い高比表面積形態のSiC物質に高度の酸化抵抗
性を付与したものである。したがつて、高温酸化
雰囲気を伴う用途分野への適用信頼性を著しく向
上しえる実用的効果がもたらされる。
物質面を酸化変成することにより空気酸化を受け
易い高比表面積形態のSiC物質に高度の酸化抵抗
性を付与したものである。したがつて、高温酸化
雰囲気を伴う用途分野への適用信頼性を著しく向
上しえる実用的効果がもたらされる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ SiC物質を予備酸化処理して表面にSiO2の薄
膜を形成し、ついで不活性雰囲気中で1100〜1500
℃の温度に加熱して前記SiO2薄膜を結晶化する
ことを特徴とするSiC物質の酸化抑止法。 ２ SiC物質の予備酸化処理が、大気中1000℃以
下の条件で加熱することによりおこなわれる特許
請求の範囲第１項記載のSiC物質の酸化抑止法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59261863A JPS61141611A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | ＳｉＣ物質の酸化抑止法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59261863A JPS61141611A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | ＳｉＣ物質の酸化抑止法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61141611A JPS61141611A (ja) | 1986-06-28 |
| JPH0151444B2 true JPH0151444B2 (ja) | 1989-11-02 |
Family
ID=17367797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59261863A Granted JPS61141611A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | ＳｉＣ物質の酸化抑止法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61141611A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012106888A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Shinano Denki Seiren Kk | 高絶縁性炭化ケイ素粉体及び該粉体を含有する組成物 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5637213A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-10 | Toray Ind Inc | Manufacture of beta-type silicon carbide powder |
| JPS5879885A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-13 | 京都セラミツク株式会社 | 非酸化物焼結体の強度回復方法 |
| JPS5945915A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Toshiba Corp | β型炭化珪素粉末の製造方法 |
-
1984
- 1984-12-13 JP JP59261863A patent/JPS61141611A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5637213A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-10 | Toray Ind Inc | Manufacture of beta-type silicon carbide powder |
| JPS5879885A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-13 | 京都セラミツク株式会社 | 非酸化物焼結体の強度回復方法 |
| JPS5945915A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Toshiba Corp | β型炭化珪素粉末の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61141611A (ja) | 1986-06-28 |
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