JPH04170381A - 耐アブレーシブ材 - Google Patents
耐アブレーシブ材Info
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- JPH04170381A JPH04170381A JP29655590A JP29655590A JPH04170381A JP H04170381 A JPH04170381 A JP H04170381A JP 29655590 A JP29655590 A JP 29655590A JP 29655590 A JP29655590 A JP 29655590A JP H04170381 A JPH04170381 A JP H04170381A
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Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (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】
「産業上の利用分野」
この発明は噴射型飛翔体等の方向制御のためのベーン等
に使用する耐熱性、耐摩耗性の耐アブレーシブ材料に関
するものである。
に使用する耐熱性、耐摩耗性の耐アブレーシブ材料に関
するものである。
「従来の技術」
噴射型飛翔体（ロケット等）においては噴射ノズル内部
にベーンを取り付けて、発射後の飛翔方向を制御する。
にベーンを取り付けて、発射後の飛翔方向を制御する。
従来はこのベーンにはＭｏ等の耐熱性を有する重金属の
材料が用いられている。
材料が用いられている。
「発明が解決しようとする課題」
噴射型飛翔体において、方向制御用のベーンに要求され
る特性は、 （１）軽量であること （２）方向制御に必要な時間、通常数秒間の短時間だけ
高温の噴射ガスに耐えること （３）その後は噴射ガスによる推進力を有効に利用でき
るように本体が消滅してしまうことが望ましいこと である。
る特性は、 （１）軽量であること （２）方向制御に必要な時間、通常数秒間の短時間だけ
高温の噴射ガスに耐えること （３）その後は噴射ガスによる推進力を有効に利用でき
るように本体が消滅してしまうことが望ましいこと である。
従来の重金属製のベーンは比重が大きく重量が重く、ま
た望むタイミングにうまく消滅しない。
た望むタイミングにうまく消滅しない。
しかも熱容量が小さく、途中で金属が溶融軟化して変形
しベーンとしての役割りをなさなくなるという欠点があ
る。部品の軽量化のためには部品を中空にすることも考
えられるが加工が困難であり、中空とすると熱容量がさ
らに小さくなってしまうので採用できない。
しベーンとしての役割りをなさなくなるという欠点があ
る。部品の軽量化のためには部品を中空にすることも考
えられるが加工が困難であり、中空とすると熱容量がさ
らに小さくなってしまうので採用できない。
また軽量で耐熱性のよい炭素製材料を使用することが考
えられるが、実際に使用すると噴射ガスに対して所定の
時間すなわち数秒間も耐えずに消滅してしまい、結局使
用曇こ耐えないという課題がある。
えられるが、実際に使用すると噴射ガスに対して所定の
時間すなわち数秒間も耐えずに消滅してしまい、結局使
用曇こ耐えないという課題がある。
本発明者等の研究の結果によると、この消耗（消滅）は
炭素製材料が耐熱性がなく高温に耐えないからではなく
、噴射ガス中の酸素による燃焼と噴射ガスの燃料に通常
台−まれているＡ１粉末が燃焼してＡ１２ｏ！ 粉末と
なり炭素製材料の表面を削り取り摩耗させることの両方
が原因であることが分かった。
炭素製材料が耐熱性がなく高温に耐えないからではなく
、噴射ガス中の酸素による燃焼と噴射ガスの燃料に通常
台−まれているＡ１粉末が燃焼してＡ１２ｏ！ 粉末と
なり炭素製材料の表面を削り取り摩耗させることの両方
が原因であることが分かった。
この発明は噴射型飛翔体の方向制御用のベーン等の材料
として使用するに好適な耐アブレーシブ材料を提供する
ことを目的とするものである。
として使用するに好適な耐アブレーシブ材料を提供する
ことを目的とするものである。
「課題を解決するための手段」
この発明は、炭素製基材の表面に耐熱性耐摩耗性材料を
コーティングしたことを特徴とする耐アブレーシブ材で
ある。
コーティングしたことを特徴とする耐アブレーシブ材で
ある。
この場合に炭素製基材としては単一の炭素質材料、単一
の黒鉛質材料、セラミック成分などを含有した炭素質材
料、セラミック成分などを含有した黒鉛質材料あるいは
炭素繊維強化炭素複合材料、セラミック成分などを含有
した炭素繊維強化炭素複合材料を成形して用いることが
できる。
の黒鉛質材料、セラミック成分などを含有した炭素質材
料、セラミック成分などを含有した黒鉛質材料あるいは
炭素繊維強化炭素複合材料、セラミック成分などを含有
した炭素繊維強化炭素複合材料を成形して用いることが
できる。
また被覆層の耐熱性耐摩耗性材料としてＭｏ。
ＷＣ，ＴｉＮ、 ＴｉＣ，ＳｉＣ，Ａ１２０ｇ、ダイヤ
モンド等の材料を用いることができる。
モンド等の材料を用いることができる。
「作用」
噴射型飛翔体の噴射ガスは、最高２５００°Ｃ近くまで
上昇する。このような高温に長時間耐える素材は存在し
ない。ただ非酸化性雰囲気中であれば炭素製材料は耐え
る可能性がある。しかし炭素製材料は噴射ガス中の酸素
によって燃焼する。また噴射型飛翔体などの噴射ガス中
には燃料のＡ１粉末から生ずるＡ１２ｏ！ 粉末等の
硬質粉末が噴射され、この粉末は高温でも硬度が高いた
め炭素製材料を摩耗させる。両方の作用によって噴射ガ
ス中にもうけたベーン等の部品は瞬時に消滅してしまう
。
上昇する。このような高温に長時間耐える素材は存在し
ない。ただ非酸化性雰囲気中であれば炭素製材料は耐え
る可能性がある。しかし炭素製材料は噴射ガス中の酸素
によって燃焼する。また噴射型飛翔体などの噴射ガス中
には燃料のＡ１粉末から生ずるＡ１２ｏ！ 粉末等の
硬質粉末が噴射され、この粉末は高温でも硬度が高いた
め炭素製材料を摩耗させる。両方の作用によって噴射ガ
ス中にもうけたベーン等の部品は瞬時に消滅してしまう
。
炭素製材料の表面に耐熱性耐摩耗性の材料の層をもうけ
るとその層は炭素製本体の酸素による燃焼を阻止すると
共にＡｌ２Ｏ，粉末等による摩滅を防止する。高温のガ
スからこの耐熱性耐摩耗性の層が吸収した熱量は耐熱性
のある炭素製材料の基材に吸収され、耐熱性耐摩耗性の
層は冷却され、耐摩耗性を成る時間保持することができ
る。勿論耐熱性耐摩耗性材料の層は完全には冷却されず
、従って逐次消耗して成る時間後には消滅して炭素製基
材が露出し、露出すると殆ど瞬時に燃焼と噴射ガス中の
Ａｌ２Ｏ，粉末の流れによる摩耗により消滅する。この
コーティングの厚さを耐熱性耐摩耗性材料の特性に応じ
て適当に選択すると所定時間だけベーンを維持して後、
瞬時に消滅させることができる。
るとその層は炭素製本体の酸素による燃焼を阻止すると
共にＡｌ２Ｏ，粉末等による摩滅を防止する。高温のガ
スからこの耐熱性耐摩耗性の層が吸収した熱量は耐熱性
のある炭素製材料の基材に吸収され、耐熱性耐摩耗性の
層は冷却され、耐摩耗性を成る時間保持することができ
る。勿論耐熱性耐摩耗性材料の層は完全には冷却されず
、従って逐次消耗して成る時間後には消滅して炭素製基
材が露出し、露出すると殆ど瞬時に燃焼と噴射ガス中の
Ａｌ２Ｏ，粉末の流れによる摩耗により消滅する。この
コーティングの厚さを耐熱性耐摩耗性材料の特性に応じ
て適当に選択すると所定時間だけベーンを維持して後、
瞬時に消滅させることができる。
すなわち噴射型飛翔体などの方向制御に必要な数秒間だ
け耐熱性耐摩耗性材料が摩耗しながら存在し、その後炭
素製基材の表面が露出して噴射ガスにより瞬時に摩耗さ
れて消滅し、消滅後は噴射ガスの流出による推力に対す
る抵抗物が無くなり、完全に噴射ガスの推力を利用する
ことができるようになる。
け耐熱性耐摩耗性材料が摩耗しながら存在し、その後炭
素製基材の表面が露出して噴射ガスにより瞬時に摩耗さ
れて消滅し、消滅後は噴射ガスの流出による推力に対す
る抵抗物が無くなり、完全に噴射ガスの推力を利用する
ことができるようになる。
「実施例」
実施例１
炭素繊維強化炭素複合材料の基材の上に、ダイヤモンド
を１００μｍコーティングしたベーンを試作した。この
ベーンを用いて１８００°Ｃのダイナミック大気炉で耐
熱試験を行った。その結果、要求特性に合致した試験結
果が得られた。
を１００μｍコーティングしたベーンを試作した。この
ベーンを用いて１８００°Ｃのダイナミック大気炉で耐
熱試験を行った。その結果、要求特性に合致した試験結
果が得られた。
実施例２
マトリックスに８ｉＣを含んだ炭素繊維強化炭素複合材
料の基材の上に、ＷＣを１ｍコーティングしたベーンを
試作して、１８００°Ｃのダイナミック大気炉で耐熱試
験を行った。その結果、要求特性に合致した試験結果が
得られた。
料の基材の上に、ＷＣを１ｍコーティングしたベーンを
試作して、１８００°Ｃのダイナミック大気炉で耐熱試
験を行った。その結果、要求特性に合致した試験結果が
得られた。
実施例３
マトリックスにＳｉＣを含んだ炭素材料の基材の上に、
ＴｉＮを５００μｍコーティングしたベーンを試作して
、１８００°Ｃのダイナミック大気炉で耐熱試験を行っ
た。その結果、要求特性に合致した試験結果が得られた
。
ＴｉＮを５００μｍコーティングしたベーンを試作して
、１８００°Ｃのダイナミック大気炉で耐熱試験を行っ
た。その結果、要求特性に合致した試験結果が得られた
。
比較例１
比較として炭素繊維強化炭素複合材料でベーンを試作し
て、１８００°Ｃのダイナミック大気炉で耐熱試験を行
った。その結果、酸化が著しく、要求特性に合致した試
験結果が得られなかった。
て、１８００°Ｃのダイナミック大気炉で耐熱試験を行
った。その結果、酸化が著しく、要求特性に合致した試
験結果が得られなかった。
比較例２ ′
比較としてＭｏを用いてベーンを試作し、１８００°Ｃ
のダイナミック大気炉で耐熱試験を行った。その結果で
は、要求特性に合致した試験結果が得られたが、Ｍｏ製
の該ベーンは実施例１，２．３のベーンに比し重量が約
５倍であった。
のダイナミック大気炉で耐熱試験を行った。その結果で
は、要求特性に合致した試験結果が得られたが、Ｍｏ製
の該ベーンは実施例１，２．３のベーンに比し重量が約
５倍であった。
「発明の効果」
以上に詳しく説明したように、この発明の材料は耐熱性
耐摩耗性に優れ且つ軽量である耐アブレーシブ材であり
、噴射型飛翔体等の方向制御のためのベーン等のように
耐熱性、耐摩耗性で所定の時間後に消滅するような用途
に用いて非常に有効な材料を提供するものである。
耐摩耗性に優れ且つ軽量である耐アブレーシブ材であり
、噴射型飛翔体等の方向制御のためのベーン等のように
耐熱性、耐摩耗性で所定の時間後に消滅するような用途
に用いて非常に有効な材料を提供するものである。
代理人 弁理士 １）中 理 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭素製基材の表面に耐熱性耐摩耗性材料をコーティ
ングしたことを特徴とする耐アブレーシブ材 ２、炭素製基材として単一な炭素質材料、単一な黒鉛質
材料、セラミックス成分などを含有した炭素質材料、セ
ラミック成分を含有した黒鉛質材料、炭素繊維強化炭素
複合材料、セラミックス成分を含有した炭素繊維強化炭
素複合材料を用いることを特徴とする請求項１記載の耐
アブレーシブ材 ３、Ｍｏ、ＷＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ａｌ＿２Ｏ
＿３、ダイヤモンドを被覆層としたことを特徴とする請
求項１もしくは２記載の耐アブレーシブ材
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29655590A JPH04170381A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 耐アブレーシブ材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29655590A JPH04170381A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 耐アブレーシブ材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170381A true JPH04170381A (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=17835057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29655590A Pending JPH04170381A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 耐アブレーシブ材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04170381A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05157007A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-22 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 推力方向制御用のジェットベーン |
| EP0619282A2 (en) * | 1993-04-07 | 1994-10-12 | APPLIED SCIENCES, Inc. | Diamond/carbon/carbon composite useful as an integral dielectric heat sink and method for making same |
| JP4545872B2 (ja) * | 2000-03-29 | 2010-09-15 | 日本カーボン株式会社 | モリブデン被覆炭素繊維強化炭素材の製造方法 |
| CN105439592A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-03-30 | 山东理工大学 | 合脂分散硼化钨碳化硅-碳纤维摩擦材料的制备方法 |
| CN105439590A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-03-30 | 山东理工大学 | 超声波分散碳化钨碳化硅-碳纤维摩擦材料的制备方法 |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP29655590A patent/JPH04170381A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05157007A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-22 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 推力方向制御用のジェットベーン |
| EP0619282A2 (en) * | 1993-04-07 | 1994-10-12 | APPLIED SCIENCES, Inc. | Diamond/carbon/carbon composite useful as an integral dielectric heat sink and method for making same |
| EP0619282A3 (en) * | 1993-04-07 | 1995-02-15 | Applied Sciences Inc | Diamond / carbon / carbon composite usable as an integral dielectric heat sink and process for its manufacture. |
| US5604037A (en) * | 1993-04-07 | 1997-02-18 | Applied Sciences, Inc. | Diamond/carbon/carbon composite useful as an integral dielectric heat sink |
| JP4545872B2 (ja) * | 2000-03-29 | 2010-09-15 | 日本カーボン株式会社 | モリブデン被覆炭素繊維強化炭素材の製造方法 |
| CN105439592A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-03-30 | 山东理工大学 | 合脂分散硼化钨碳化硅-碳纤维摩擦材料的制备方法 |
| CN105439590A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-03-30 | 山东理工大学 | 超声波分散碳化钨碳化硅-碳纤维摩擦材料的制备方法 |
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