JPH03174358A - 炭素及び炭化ケイ素の連続相からなる複合材料並びにその製造方法 - Google Patents
炭素及び炭化ケイ素の連続相からなる複合材料並びにその製造方法Info
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
生来≧府剋里公盟
本発明は、炭素および炭化ケイ素の連続相からなる新規
な複合材料に関する。
な複合材料に関する。
゛・°と の0題
従来炭素および炭化ケイ素からなる複合材料は、通常炭
素からなる連続相(マトリックス)と炭化ケイ素とから
なる分散相(フィラー)により構成されている。この様
な構成は、下記のような製造方法により必然的に規定さ
れるものである。
素からなる連続相(マトリックス)と炭化ケイ素とから
なる分散相(フィラー)により構成されている。この様
な構成は、下記のような製造方法により必然的に規定さ
れるものである。
(1〉炭素粉末と炭化ケイ素粉末にピッチなどの分解に
より炭素を形成するバインダーを添加し、混合し、成形
した後、焼結する方法:この方法においては、バインダ
ーの分解により生成する炭素が炭素粉末および炭化ケイ
素粉末を結合させるため、得られる複合材料中では、炭
素が連続相となり、炭化ケイ素が分散相になる。
より炭素を形成するバインダーを添加し、混合し、成形
した後、焼結する方法:この方法においては、バインダ
ーの分解により生成する炭素が炭素粉末および炭化ケイ
素粉末を結合させるため、得られる複合材料中では、炭
素が連続相となり、炭化ケイ素が分散相になる。
(2)炭化ケイ素粉末に自己焼結性の生コークスを添加
し、磨砕した後、成形し、焼成する方法:この方法によ
り得られる複合材料においても、生コークスから生成し
た炭素が連続相となり、炭化ケイ素が分散相となる。
し、磨砕した後、成形し、焼成する方法:この方法によ
り得られる複合材料においても、生コークスから生成し
た炭素が連続相となり、炭化ケイ素が分散相となる。
これらの方法により得られた炭素および炭化ケイ素から
なる複合材料は、炭素材料に由来する良好な電導性、低
い摩擦係数、優れた耐熱衝撃性、良好な耐薬品性などを
維持しつつ、炭素材料に比して、耐酸化性、機械的強度
、表面硬度、耐磨耗性な・ども大幅に改善されている。
なる複合材料は、炭素材料に由来する良好な電導性、低
い摩擦係数、優れた耐熱衝撃性、良好な耐薬品性などを
維持しつつ、炭素材料に比して、耐酸化性、機械的強度
、表面硬度、耐磨耗性な・ども大幅に改善されている。
しかしながら、この複合材料においても、酸化条件下に
は、連続相を構成する炭素成分が徐々に酸化され、消失
して、次第に強度が低下し、遂には崩壊してしまうこと
は避けられない。従って、この様な複合材料は、酸化条
件下では、構造材として使用することはやはり不可能で
あった。
は、連続相を構成する炭素成分が徐々に酸化され、消失
して、次第に強度が低下し、遂には崩壊してしまうこと
は避けられない。従って、この様な複合材料は、酸化条
件下では、構造材として使用することはやはり不可能で
あった。
口題壱を ゛るための
本発明者は、炭素および炭化ケイ素からなる公知の複合
材料における問題点に鑑みて研究を重ねた結果、複合材
料中の炭化ケイ素成分についても、連続相を形戒させる
ことにより、複合材料の有する優れた性質を維持しつつ
、従来技雨の問題点が実質的に解消されることを見出し
た。
材料における問題点に鑑みて研究を重ねた結果、複合材
料中の炭化ケイ素成分についても、連続相を形戒させる
ことにより、複合材料の有する優れた性質を維持しつつ
、従来技雨の問題点が実質的に解消されることを見出し
た。
すなわち、本発明は、下記の複合材料を提供するもので
ある: ■炭素90〜30モル%と炭化ケイ素10〜70モル%
とからなり、両者がともに連続相を形戒する組織構造を
有し、かつ気孔率が20%以下であることを特徴とする
炭素および炭化ケイ素の連続相からなる複合材料。
ある: ■炭素90〜30モル%と炭化ケイ素10〜70モル%
とからなり、両者がともに連続相を形戒する組織構造を
有し、かつ気孔率が20%以下であることを特徴とする
炭素および炭化ケイ素の連続相からなる複合材料。
■表面が主として炭化ケイ素により被覆されている上記
項■に記載の炭素および炭化ケイ素の連続相からなる複
合材料。
項■に記載の炭素および炭化ケイ素の連続相からなる複
合材料。
本発明の複合材料は、炭素90〜30モル%と炭化ケイ
素10〜70モル%とからなっている。
素10〜70モル%とからなっている。
炭素と炭化ケイ素との割合がこの範囲外となる場合には
、両収骨が連続相を形成し難くなり、特に耐酸化性の改
善が不十分となる。この複合材料においては、炭素およ
び/または炭化ケイ素の5モル%までが、チタン、ジル
コニウムおよび鉄の化合物により代替されていても良い
、これらの成分は、製造時に使用するケイ素系合金に由
来するものであるが、その割合が5モル%以下である場
合には、本発明複合材料の特性を殆ど阻害しない。
、両収骨が連続相を形成し難くなり、特に耐酸化性の改
善が不十分となる。この複合材料においては、炭素およ
び/または炭化ケイ素の5モル%までが、チタン、ジル
コニウムおよび鉄の化合物により代替されていても良い
、これらの成分は、製造時に使用するケイ素系合金に由
来するものであるが、その割合が5モル%以下である場
合には、本発明複合材料の特性を殆ど阻害しない。
本発明複合材料の気孔率が20%を超える場合には、耐
磨耗性および機械的強度が低下するので、実用上好まし
くない。
磨耗性および機械的強度が低下するので、実用上好まし
くない。
本発明の複合材料の製造に際し使用する炭素材料として
は、特に限定されるものではないが、下記に示す炭素焼
結体の格子定数Cが6.9オングストローム以下(より
好ましくは6.708〜6゜9オングストロームの範囲
)となり且つ密度が1.7g103以下(より好ましく
は1.0〜1 、7 g /Cal’の範囲)となり得
る材料が好ましい、この様な材料は、例えば、特開昭6
3−95158号公報に開示されている。炭素材料の粒
子径も、特に限定されるもので4iないが、通常100
〜200μm程度とすることが好ましい。
は、特に限定されるものではないが、下記に示す炭素焼
結体の格子定数Cが6.9オングストローム以下(より
好ましくは6.708〜6゜9オングストロームの範囲
)となり且つ密度が1.7g103以下(より好ましく
は1.0〜1 、7 g /Cal’の範囲)となり得
る材料が好ましい、この様な材料は、例えば、特開昭6
3−95158号公報に開示されている。炭素材料の粒
子径も、特に限定されるもので4iないが、通常100
〜200μm程度とすることが好ましい。
ケイ素材料としては、金属ケイ素、ケイ素系合金などが
挙げられる。ケイ素系合金としては、特に限定されるも
のではないが、チタン、ジルコニウム、鉄を含む合金が
例示される。これらの金属ケイ素およびケイ素系合金は
、複合材料の製造時に溶融するので、粉末、粒子、塊状
などの任意の形態で使用できる。
挙げられる。ケイ素系合金としては、特に限定されるも
のではないが、チタン、ジルコニウム、鉄を含む合金が
例示される。これらの金属ケイ素およびケイ素系合金は
、複合材料の製造時に溶融するので、粉末、粒子、塊状
などの任意の形態で使用できる。
本発明による複合材料は、通常以下の様にして製造され
る。先ず、バインダーを使用して炭素材料を所望の形状
に加工した後、非酸化性雰囲気中で加熱下にケイ素また
はケイ素系合金と接触させる。炭素材料成形体は、後述
する溶融ケイ素成分の炭素成形体内部への浸透を良好な
らしめるために、下記の様にして製造することが好まし
い。
る。先ず、バインダーを使用して炭素材料を所望の形状
に加工した後、非酸化性雰囲気中で加熱下にケイ素また
はケイ素系合金と接触させる。炭素材料成形体は、後述
する溶融ケイ素成分の炭素成形体内部への浸透を良好な
らしめるために、下記の様にして製造することが好まし
い。
〈1〉炭素粒子の内部までがケイ素と反応することが無
い様に、粒子径100〜200Jim程度の炭素粒子を
選択する。
い様に、粒子径100〜200Jim程度の炭素粒子を
選択する。
(2)溶融ケイ素成分が、個々の炭素粒子を完全に取り
囲むことの無い様に、ピッチ、フェノール樹脂などのバ
インダーを使用して、炭素粒子を結合させて、生成形体
を製造する。
囲むことの無い様に、ピッチ、フェノール樹脂などのバ
インダーを使用して、炭素粒子を結合させて、生成形体
を製造する。
(3〉得られた生成形体を加熱して、バインダー成分を
炭化した後、例えば、特開昭6395158号公報に開
示された手法に従って、その格子定数Cが6.9オング
ストローム以下(より好ましくは6.708〜6.9オ
ングストロームの範囲〉となる温度および時間で結晶化
処理する。
炭化した後、例えば、特開昭6395158号公報に開
示された手法に従って、その格子定数Cが6.9オング
ストローム以下(より好ましくは6.708〜6.9オ
ングストロームの範囲〉となる温度および時間で結晶化
処理する。
(4)さらに、上記(1)および(2)の工程において
は、(3)で得られた炭素成形体の密度が1 、7 g
/am’以下(より好ましくは1.0〜1 、7 g
/C111’の範囲〉となり且つ殆どの気孔径が1〜
200μmの範囲となるように、炭素粒子の粒径、バイ
ンダーの量、材料の配合および混練、成型圧力などを調
整することが好ましい、これらの要件は、公知技術に基
いて当業者が容易に決定することができるので、詳述し
ない。
は、(3)で得られた炭素成形体の密度が1 、7 g
/am’以下(より好ましくは1.0〜1 、7 g
/C111’の範囲〉となり且つ殆どの気孔径が1〜
200μmの範囲となるように、炭素粒子の粒径、バイ
ンダーの量、材料の配合および混練、成型圧力などを調
整することが好ましい、これらの要件は、公知技術に基
いて当業者が容易に決定することができるので、詳述し
ない。
非酸化性雰囲気としては、減圧乃至真空状態、窒素、ア
ルゴンなどのガス雰囲気が例示される。
ルゴンなどのガス雰囲気が例示される。
接触加熱条件は、炭素材料成形体の寸法および形状、所
望の炭素と炭化ケイ素との割合などにより、異なるが、
金属ケイ素またはケイ素系合金の融点(例えば、金属ケ
イ素の場合、1414℃)乃至1800℃の温度域内の
所定の温度まで50’C/分以上の昇温速度で(より好
ましくは100〜b 定の温度に保持する。昇温温度が50℃/分未満の場合
には、溶融したケイ素成分の粘度低下が遅くなるため、
炭素材料焼結体中へのその浸透が遅くなり、反応当初の
段階で炭素材料成形体表面に炭化ケイ素の厚い層が形成
され、炭素材料成形体の気孔が塞がれる。このため、溶
融ケイ素成分の成形体内部への浸透が妨げられ、成形体
内部に炭素と炭化ケイ素との均質な連続相を有する複合
材料が得られ難い、これに対し、昇温温度が50℃/分
を上回る場合には、溶融ケイ素成分の毛細管現象により
、炭素材料成形体表面での炭化ケイ素の形成よりも速や
かに、溶融ケイ素成分が成形体内部に三次元網目状に存
在する開気孔に沿って浸透するので、成形体全体にわた
り均質な炭素−炭化ケイ素複合材料が得られる。上記反
応温度における保持時間は、溶融したケイ素成分が炭素
成分と反応して、炭化ケイ素の割合が成形体中の10〜
70モル%を占めるとともに、気孔率が20%以下とな
る時間とすれば良い。
望の炭素と炭化ケイ素との割合などにより、異なるが、
金属ケイ素またはケイ素系合金の融点(例えば、金属ケ
イ素の場合、1414℃)乃至1800℃の温度域内の
所定の温度まで50’C/分以上の昇温速度で(より好
ましくは100〜b 定の温度に保持する。昇温温度が50℃/分未満の場合
には、溶融したケイ素成分の粘度低下が遅くなるため、
炭素材料焼結体中へのその浸透が遅くなり、反応当初の
段階で炭素材料成形体表面に炭化ケイ素の厚い層が形成
され、炭素材料成形体の気孔が塞がれる。このため、溶
融ケイ素成分の成形体内部への浸透が妨げられ、成形体
内部に炭素と炭化ケイ素との均質な連続相を有する複合
材料が得られ難い、これに対し、昇温温度が50℃/分
を上回る場合には、溶融ケイ素成分の毛細管現象により
、炭素材料成形体表面での炭化ケイ素の形成よりも速や
かに、溶融ケイ素成分が成形体内部に三次元網目状に存
在する開気孔に沿って浸透するので、成形体全体にわた
り均質な炭素−炭化ケイ素複合材料が得られる。上記反
応温度における保持時間は、溶融したケイ素成分が炭素
成分と反応して、炭化ケイ素の割合が成形体中の10〜
70モル%を占めるとともに、気孔率が20%以下とな
る時間とすれば良い。
上記の様にして得られた本発明の複合材料は、内部にお
いては、炭素と炭化ケイ素とがともに連続相を形成する
均一な組m構造を有しているのに対し1表面は、主に炭
化ケイ素により被覆された状態となっている。従って、
この状態では、耐酸化性および耐フラツクス性に特に優
れているので、例えば、溶融金属浸漬用チューブ材料と
して、有用である。
いては、炭素と炭化ケイ素とがともに連続相を形成する
均一な組m構造を有しているのに対し1表面は、主に炭
化ケイ素により被覆された状態となっている。従って、
この状態では、耐酸化性および耐フラツクス性に特に優
れているので、例えば、溶融金属浸漬用チューブ材料と
して、有用である。
また、上記の様にして得られた本発明の複合材料の表面
をダヤモンド砥石などで研削すると、内部の組織が表面
に露出する。この状態では、炭素による潤滑性と炭化ケ
イ素による耐磨耗性とに特に優れているので、例えば、
ガラス、金属などの製造工程で使用する耐磨耗性に優れ
た滑り板材料として、有用である。
をダヤモンド砥石などで研削すると、内部の組織が表面
に露出する。この状態では、炭素による潤滑性と炭化ケ
イ素による耐磨耗性とに特に優れているので、例えば、
ガラス、金属などの製造工程で使用する耐磨耗性に優れ
た滑り板材料として、有用である。
本発明による複合材料は、さらに、びんガラス用型枠な
どとしても有用である。
どとしても有用である。
見−吸一凶一狭一基
本発明によれば、下記の様な顕著な効果が達成される。
(1)本発明複合材料においては、炭化ゲイ素成分も連
続相を形成しているので、酸化などにより炭素成分が消
失しても、かなり大きな曲げ強度(5QOkg/as!
程度)を有する炭化ケイ素多孔質体として、当初の形状
を保持することが出来る。
続相を形成しているので、酸化などにより炭素成分が消
失しても、かなり大きな曲げ強度(5QOkg/as!
程度)を有する炭化ケイ素多孔質体として、当初の形状
を保持することが出来る。
この点が、炭素をマトリックスとし、炭化ケイ素をフィ
ラーとする従来の複合材料(このものは、炭素成分が酸
化などにより消失すると、全体としての形状も崩れてし
まう)と明確に異なり、且つ従来の複合材料に比して最
も優れている点である。
ラーとする従来の複合材料(このものは、炭素成分が酸
化などにより消失すると、全体としての形状も崩れてし
まう)と明確に異なり、且つ従来の複合材料に比して最
も優れている点である。
(2)炭素と炭化ケイ素とが連続相を形成している本発
明複合材料は、炭素材料が本来有する良好な電導性、低
い摩擦係数、優れた耐熱衝撃性、良好な耐薬品性などに
加えて、耐酸化性、機械的強度1表面硬度、耐磨耗性な
ども大幅に改善されている。
明複合材料は、炭素材料が本来有する良好な電導性、低
い摩擦係数、優れた耐熱衝撃性、良好な耐薬品性などに
加えて、耐酸化性、機械的強度1表面硬度、耐磨耗性な
ども大幅に改善されている。
〈3〉特に、本発明複合材料が表面に主として炭化ケイ
素からなる被覆層を有する場合に、は、耐酸化性、耐薬
品性などに極めて優れているので、過酷な酸化条件下で
の使用が可能となった。
素からなる被覆層を有する場合に、は、耐酸化性、耐薬
品性などに極めて優れているので、過酷な酸化条件下で
の使用が可能となった。
(4)また、本発明複合材料の表面が炭素と炭化ケイ素
との連続相により形成されている場合には、炭素による
優れた潤滑性と炭化ケイ素による優れた耐磨耗性とが併
せて発揮される。
との連続相により形成されている場合には、炭素による
優れた潤滑性と炭化ケイ素による優れた耐磨耗性とが併
せて発揮される。
夾−旌一舅
以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをより
一層明確にする。
一層明確にする。
実施例1
(イ〉平均粒径150μmの炭素粒子100重量部にピ
ッチ25重量部を加え、混練および成形した後、ピッチ
の炭素化を行ない、次いで2200℃で黒鉛化した。
ッチ25重量部を加え、混練および成形した後、ピッチ
の炭素化を行ない、次いで2200℃で黒鉛化した。
得られた黒鉛化成形体の物性は、下記の通りであった。
*密度: 1.5g/cm’
*格子定数c: 6.80オングストロ一ム本気孔径
: 5〜100μm(水銀圧入法)(ロ)上記の黒
鉛化成形体から30x60x5−の平板を加工し、これ
にSi/C=0.7<重量比)となるようにケイ素を載
置し、アルゴン雰囲気中1800℃で加熱し、ケイ素を
平板内に溶融浸透させて、本発明による複合材料を得た
。
: 5〜100μm(水銀圧入法)(ロ)上記の黒
鉛化成形体から30x60x5−の平板を加工し、これ
にSi/C=0.7<重量比)となるようにケイ素を載
置し、アルゴン雰囲気中1800℃で加熱し、ケイ素を
平板内に溶融浸透させて、本発明による複合材料を得た
。
第1図に得られた本発明の複合材料のX線回折図を示す
、β−型型化化ケイ素炭素および弱いケイ素の回折線が
観察されており、複合材料が主に炭化ケイ素と炭素とか
ら構成されていることが明らかである。
、β−型型化化ケイ素炭素および弱いケイ素の回折線が
観察されており、複合材料が主に炭化ケイ素と炭素とか
ら構成されていることが明らかである。
また、参考図−1に上記複合材料の破断面の走査型電子
顕微鏡(SBM)写真を示し、参考図−2に同視野のX
線マイクロアナライザー(EPMA〉写真を示す、EP
MAの白い部分は、炭化ケイ素としてのケイ素の存在を
示している。これらの写真から、ケイ素成分は、炭素粒
子を取巻く様に存在していることが明らかである。
顕微鏡(SBM)写真を示し、参考図−2に同視野のX
線マイクロアナライザー(EPMA〉写真を示す、EP
MAの白い部分は、炭化ケイ素としてのケイ素の存在を
示している。これらの写真から、ケイ素成分は、炭素粒
子を取巻く様に存在していることが明らかである。
得られた複合材料の組成は、炭素約70モル%と炭化ケ
イ素約30モル%であり、その気孔率は、約5%であっ
た。
イ素約30モル%であり、その気孔率は、約5%であっ
た。
さらに、上記の本発明複合材料の幾つかの物性値を既存
の炭素材料のそれらと対比して、第1表に示す。
の炭素材料のそれらと対比して、第1表に示す。
第1表
紐朋註仙
曲げ強さ(ksr/cJ) 1500 20
0モ一ス硬度 8〜9 2〜3電気比抵
抗(μΩm) 20〜30 5〜10動摩擦係数*
0.154 0.132*:炭化ケ
イ素からなる表面被覆層を研削除去した本発明複合材料
と直径1105nのアルミナボールとの動摩擦係数を示
す。
0モ一ス硬度 8〜9 2〜3電気比抵
抗(μΩm) 20〜30 5〜10動摩擦係数*
0.154 0.132*:炭化ケ
イ素からなる表面被覆層を研削除去した本発明複合材料
と直径1105nのアルミナボールとの動摩擦係数を示
す。
第1表に示す結果から、本発明による複合材料は、強度
およびff1磨耗性において、炭素材料に著しく優って
いることが明らかである。
およびff1磨耗性において、炭素材料に著しく優って
いることが明らかである。
また、本発明複合材料の電気抵抗は、20〜30μΩm
と炭素材料のそれ(5〜10μΩm)に近く、本発明複
合材料が十分な導電性を有していることが明らかである
。このことは、本発明複金材料中で、炭素が連続相を形
成していることを示している。
と炭素材料のそれ(5〜10μΩm)に近く、本発明複
合材料が十分な導電性を有していることが明らかである
。このことは、本発明複金材料中で、炭素が連続相を形
成していることを示している。
さらに、表面に形成された主として炭化ケイ素からなる
被覆層を研削除去した本発明複合材料の動摩擦係数は、
0.154と炭素材料のそれに近く、本発明複合材料が
相手材との間で良好な潤滑性を発揮することが明らかで
ある。
被覆層を研削除去した本発明複合材料の動摩擦係数は、
0.154と炭素材料のそれに近く、本発明複合材料が
相手材との間で良好な潤滑性を発揮することが明らかで
ある。
さらにまた、材料を750℃までの温度に加熱した後、
水中に投下して急冷し、その曲げ強さを測定する急冷強
度測定法により、本発明複合材料の耐熱衝撃性を評価し
たところ、750’Cまでの加熱温度範囲では、明確な
強度低下は認められなかった。
水中に投下して急冷し、その曲げ強さを測定する急冷強
度測定法により、本発明複合材料の耐熱衝撃性を評価し
たところ、750’Cまでの加熱温度範囲では、明確な
強度低下は認められなかった。
また1本発明による複合材料をそれぞれ濃度10%の塩
酸、硫酸、硝酸、水酸化ナトリウムおよびアンモニア水
に20°Cで1ケ月浸漬した後、重量変化と曲げ強さを
測定したところ、いずれの場合にも、浸漬の前後で明確
な重量変化および強度変化は認められず、本発明複合材
料が良好な耐薬品性を具備していることがi認された。
酸、硫酸、硝酸、水酸化ナトリウムおよびアンモニア水
に20°Cで1ケ月浸漬した後、重量変化と曲げ強さを
測定したところ、いずれの場合にも、浸漬の前後で明確
な重量変化および強度変化は認められず、本発明複合材
料が良好な耐薬品性を具備していることがi認された。
実@PA1
実施例1と同様にして製造した複合材料について、主と
して炭化ケイ素からなる表面層をそのまま残した場合と
研削除去した場合の耐酸化性試験を大気中800℃で行
なった。
して炭化ケイ素からなる表面層をそのまま残した場合と
研削除去した場合の耐酸化性試験を大気中800℃で行
なった。
その結果を第2図に示す。
炭化ケイ素からなる表面層をそのまま残した複合材料(
曲線A〉は、耐酸化性に極めて優れていることが明らか
である。
曲線A〉は、耐酸化性に極めて優れていることが明らか
である。
これに対し、炭化ケイ素からなる表面層を研削除去した
複合材料(曲線B)は、炭素成分がより急速に酸化され
ており、比較的短時間内に実質的に炭化ケイ素のみから
なる多孔質材料となる。
複合材料(曲線B)は、炭素成分がより急速に酸化され
ており、比較的短時間内に実質的に炭化ケイ素のみから
なる多孔質材料となる。
ただし、炭化ケイ素からなる表面層をそのまま残した複
合材料(曲線A)の場合にも、さらに長時間同様の試験
を継続すると、やがて曲線Bの場合と同様に、炭素成分
が失われ、実質的に炭化ケイ素のみからなる多孔質材料
となる。
合材料(曲線A)の場合にも、さらに長時間同様の試験
を継続すると、やがて曲線Bの場合と同様に、炭素成分
が失われ、実質的に炭化ケイ素のみからなる多孔質材料
となる。
しかしながら、これらの実質的に炭化ケイ素のみからな
る多孔質体は、当初の形態をそのまま保持しており、こ
のことは、本発明複合材料においては、炭化ゲイ素成分
も連続相を形成していることを示している。
る多孔質体は、当初の形態をそのまま保持しており、こ
のことは、本発明複合材料においては、炭化ゲイ素成分
も連続相を形成していることを示している。
そして、この様な炭化ケイ素多孔質体は、約300〜5
00kg/−程度の曲げ強度を発揮するので、一定の条
件下では、酸化雰囲気中でも構造材料として使用可能で
ある。この点が、酸化の進行とともに急激に強度を失い
、遂には崩壊してしまう公知の炭素−炭化ケイ素複合材
料とは、明確に相違するところである。
00kg/−程度の曲げ強度を発揮するので、一定の条
件下では、酸化雰囲気中でも構造材料として使用可能で
ある。この点が、酸化の進行とともに急激に強度を失い
、遂には崩壊してしまう公知の炭素−炭化ケイ素複合材
料とは、明確に相違するところである。
因みに、上記の炭化ケイ素多孔質体のSEM写真を参考
図−3として示す、炭化ケイ素が三次元網目状に連続相
を形成していることが明らかである。
図−3として示す、炭化ケイ素が三次元網目状に連続相
を形成していることが明らかである。
実施例2
実施例1と同様にして作製した黒鉛化成形体から30x
60x5閣の平板を加工し、これにSi/C=0.6お
よびTiSi2/C=0.1 (ともに重量比)となる
ように2種の材料を載置し、実施例1と同様の条件で加
熱処理した。
60x5閣の平板を加工し、これにSi/C=0.6お
よびTiSi2/C=0.1 (ともに重量比)となる
ように2種の材料を載置し、実施例1と同様の条件で加
熱処理した。
得られた複合材料は、実質的に炭化ケイ素、炭化チタン
および炭素とから構成されていることが確認された。
および炭素とから構成されていることが確認された。
また、得られた複合材料の各種の物性は、実施例1で得
られた複合材料のそれとほぼ同等であった。このことは
、複合材料中に少量のチタンが存在していても、その物
性には殆ど影響しないことを示している。
られた複合材料のそれとほぼ同等であった。このことは
、複合材料中に少量のチタンが存在していても、その物
性には殆ど影響しないことを示している。
第1図は、実施例1で得られた複合材料のX線回折結果
を示すチャートである。 第2図は、本発明複合材料の耐酸化性能を示す図面であ
る。 (以 上) 第 図 0 0 0 0 0 0 0 2eCuk=</’ 第 図
を示すチャートである。 第2図は、本発明複合材料の耐酸化性能を示す図面であ
る。 (以 上) 第 図 0 0 0 0 0 0 0 2eCuk=</’ 第 図
Claims (2)
- (1)炭素90〜30モル%と炭化ケイ素10〜70モ
ル%とからなり、両者がともに連続相を形成する組織構
造を有し、かつ気孔率が20%以下であることを特徴と
する炭素および炭化ケイ素の連続相からなる複合材料。 - (2)表面が主として炭化ケイ素により被覆されている
請求項1に記載の炭素および炭化ケイ素の連続相からな
る複合材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1313966A JPH03174358A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 炭素及び炭化ケイ素の連続相からなる複合材料並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1313966A JPH03174358A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 炭素及び炭化ケイ素の連続相からなる複合材料並びにその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03174358A true JPH03174358A (ja) | 1991-07-29 |
JPH0571541B2 JPH0571541B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=18047627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1313966A Granted JPH03174358A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 炭素及び炭化ケイ素の連続相からなる複合材料並びにその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03174358A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6245439B1 (en) | 1994-08-09 | 2001-06-12 | Kabushiki Kaisha Toyoyta Chuo Kenkyusho | composite material and method for the manufacture |
WO2011027757A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 東洋炭素株式会社 | セラミックス炭素複合材及びその製造方法並びにセラミックス被覆セラミックス炭素複合材及びその製造方法 |
WO2019045142A1 (ko) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | (주) 화인테크 | 연료전지용 매니폴드 절연체 및 매니폴드 절연체 제조방법 |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP1313966A patent/JPH03174358A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6245439B1 (en) | 1994-08-09 | 2001-06-12 | Kabushiki Kaisha Toyoyta Chuo Kenkyusho | composite material and method for the manufacture |
WO2011027757A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 東洋炭素株式会社 | セラミックス炭素複合材及びその製造方法並びにセラミックス被覆セラミックス炭素複合材及びその製造方法 |
US9296660B2 (en) | 2009-09-04 | 2016-03-29 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Ceramic carbon composite material, method for producing ceramic carbon composite material, ceramic-coated ceramic carbon composite material, and method for producing ceramic-coated ceramic carbon composite material |
WO2019045142A1 (ko) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | (주) 화인테크 | 연료전지용 매니폴드 절연체 및 매니폴드 절연체 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0571541B2 (ja) | 1993-10-07 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |