JPH04272803A - 耐熱複合材料の成形方法 - Google Patents
耐熱複合材料の成形方法Info
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- JPH04272803A JPH04272803A JP3034122A JP3412291A JPH04272803A JP H04272803 A JPH04272803 A JP H04272803A JP 3034122 A JP3034122 A JP 3034122A JP 3412291 A JP3412291 A JP 3412291A JP H04272803 A JPH04272803 A JP H04272803A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化学気相蒸着法により
強化繊維織物にセラミックを蒸着させて形成される耐熱
複合材料の成形方法に関する。
強化繊維織物にセラミックを蒸着させて形成される耐熱
複合材料の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばガスタービンブレード、或はスペ
ースプレーン（宇宙船）の外板などには高強度であって
、かつ耐熱性を要求される複合材料が必要とされる。 このような耐熱複合材料は高硬度素材の複合構造のため
、切削などの加工が容易でなく、成形段階において、所
定の形状寸法の材料を製造すること（形状付与性）が要
求される。
ースプレーン（宇宙船）の外板などには高強度であって
、かつ耐熱性を要求される複合材料が必要とされる。 このような耐熱複合材料は高硬度素材の複合構造のため
、切削などの加工が容易でなく、成形段階において、所
定の形状寸法の材料を製造すること（形状付与性）が要
求される。
【０００３】従来、このような形状付与性を有する高性
能耐熱複合材料としては、ＣＶＩ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｖａｐｏｒ ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ：化学気相充
填法）により製造されるセラミックマトリックスコンポ
ジット（ＣＭＣ：繊維強化セラミック）が知られている
。
能耐熱複合材料としては、ＣＶＩ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｖａｐｏｒ ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ：化学気相充
填法）により製造されるセラミックマトリックスコンポ
ジット（ＣＭＣ：繊維強化セラミック）が知られている
。
【０００４】この方法は所定の形状・寸法任意の温度に
保持した炭素繊維等を予備成形したもの（プリフォーム
）に原料ガスを流し、プリフォームの繊維にマトリック
ス（基質）を蒸着させることにより複合材料を得るもの
である。
保持した炭素繊維等を予備成形したもの（プリフォーム
）に原料ガスを流し、プリフォームの繊維にマトリック
ス（基質）を蒸着させることにより複合材料を得るもの
である。
【０００５】現在実用化されているＣＶＩ手法を、使用
される温度及び圧力などの反応条件から大別すると、次
の２つになる。 ■ ｉ−ＣＶＩ法（Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ／Ｉｓｏｂ
ａｒｉｃ ＣＶＩ法：等温等圧ＣＶＩ法） ■ ｆ−ＣＶＩ法（Ｆｏｒｃｅｄ ｆｌｏｗ／Ｔｈｅ
ｒｍａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔ ＣＶＩ法：温度圧力勾
配 ＣＶＩ法）ｉ−ＣＶＩ法は、等温・等圧で原料ガ
スをプリフォームに蒸着する方法である。ｆ−ＣＶＩ法
は、その改良方法で、プリフォームに圧力勾配を掛けて
、プリフォーム内部に強制的に原料ガスを流し、または
、かつプリフォーム内部に所定の温度勾配をかけて充填
部位を限定し、その部位が十分充填された後に温度勾配
をずらして別の部位に充填することによってマトリック
スの蒸着速度を改善するものである。
される温度及び圧力などの反応条件から大別すると、次
の２つになる。 ■ ｉ−ＣＶＩ法（Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ／Ｉｓｏｂ
ａｒｉｃ ＣＶＩ法：等温等圧ＣＶＩ法） ■ ｆ−ＣＶＩ法（Ｆｏｒｃｅｄ ｆｌｏｗ／Ｔｈｅ
ｒｍａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔ ＣＶＩ法：温度圧力勾
配 ＣＶＩ法）ｉ−ＣＶＩ法は、等温・等圧で原料ガ
スをプリフォームに蒸着する方法である。ｆ−ＣＶＩ法
は、その改良方法で、プリフォームに圧力勾配を掛けて
、プリフォーム内部に強制的に原料ガスを流し、または
、かつプリフォーム内部に所定の温度勾配をかけて充填
部位を限定し、その部位が十分充填された後に温度勾配
をずらして別の部位に充填することによってマトリック
スの蒸着速度を改善するものである。
【０００６】しかしながら、ｉ−ＣＶＩ法にあっては、
蒸着に長時間を要して、生産性が悪いと言う欠点がある
。またｆ−ＣＶＩ法にあっては、蒸着時間は改善される
ものの、圧力勾配のみの場合、表面のみにＳｉＣが多量
に蒸着することにより、同形状、同寸法の製品が製造で
きるＣＶＩの特徴である形状付与性が損なわれるという
欠点がある。また、温度勾配を併用する場合には、この
勾配を漸次ずらす必要があるため成形形状が限られる欠
点がある。
蒸着に長時間を要して、生産性が悪いと言う欠点がある
。またｆ−ＣＶＩ法にあっては、蒸着時間は改善される
ものの、圧力勾配のみの場合、表面のみにＳｉＣが多量
に蒸着することにより、同形状、同寸法の製品が製造で
きるＣＶＩの特徴である形状付与性が損なわれるという
欠点がある。また、温度勾配を併用する場合には、この
勾配を漸次ずらす必要があるため成形形状が限られる欠
点がある。
【０００７】上記の欠点を改善することを目的として、
プリフォーム内部へ原料ガスを供給する工程、原料ガス
をプリフォーム内部に保持して蒸着を行なう工程及び蒸
着後の残留ガス、生成ガスをプリフォーム内部より排気
する工程を多数回繰返して行ない、プリフォーム内部へ
のマトリックスの析出・充填を行なうパルスＣＶＩ法と
呼ばれる成形方法が最近提案されている。
プリフォーム内部へ原料ガスを供給する工程、原料ガス
をプリフォーム内部に保持して蒸着を行なう工程及び蒸
着後の残留ガス、生成ガスをプリフォーム内部より排気
する工程を多数回繰返して行ない、プリフォーム内部へ
のマトリックスの析出・充填を行なうパルスＣＶＩ法と
呼ばれる成形方法が最近提案されている。
【０００８】この方法によれば、従来のＣＶＩ法と比較
して、 ■ マトリックス充填速度の向上 ■ マトリックス充填率の向上 ■ 析出マトリックスの均一性の向上と云った利点が
得られるものと考えられる。
して、 ■ マトリックス充填速度の向上 ■ マトリックス充填率の向上 ■ 析出マトリックスの均一性の向上と云った利点が
得られるものと考えられる。
【０００９】しかし、パルスＣＶＩ法を用いて繊維プリ
フォームにマトリックスの析出・充填を行なうことによ
りＣＭＣを成形した実例はない。
フォームにマトリックスの析出・充填を行なうことによ
りＣＭＣを成形した実例はない。
【００１０】そこで、本発明者らは、実験用の小型パル
スＣＶＩ装置を設計・製作し、この装置により、従来の
形成方法と同様の方法で形成された炭素繊維プリフォー
ムにセラミック基質となる成分を含む原料ガスをパルス
的に繰返し供給してＣＭＣを成形する実験を行なった。 その結果、パルスＣＶＩ法により従来のＣＶＩ法と比較
して、繊維束内等の比較的小さな空隙に対するマトリッ
クス充填速度、マトリックス充填率はかなり改善される
ことが認められたが、繊維束外の織布織目等の比較的大
きな空隙に対するマトリックス充填率等については必ら
ずしも満足すべきものとは云えないものであった。
スＣＶＩ装置を設計・製作し、この装置により、従来の
形成方法と同様の方法で形成された炭素繊維プリフォー
ムにセラミック基質となる成分を含む原料ガスをパルス
的に繰返し供給してＣＭＣを成形する実験を行なった。 その結果、パルスＣＶＩ法により従来のＣＶＩ法と比較
して、繊維束内等の比較的小さな空隙に対するマトリッ
クス充填速度、マトリックス充填率はかなり改善される
ことが認められたが、繊維束外の織布織目等の比較的大
きな空隙に対するマトリックス充填率等については必ら
ずしも満足すべきものとは云えないものであった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来実施さ
れ、あるいは提案されているＣＶＩ法による耐熱複合材
料の成形方法の上記の実情にかんがみ、パルスＣＶＩ法
を用いて、さらにマトリックスの充填速度が速く、充填
率が高く、かつ形状付与性及び強度の高い耐熱複合材料
を得ることのできる成形方法を提供することを課題とす
る。
れ、あるいは提案されているＣＶＩ法による耐熱複合材
料の成形方法の上記の実情にかんがみ、パルスＣＶＩ法
を用いて、さらにマトリックスの充填速度が速く、充填
率が高く、かつ形状付与性及び強度の高い耐熱複合材料
を得ることのできる成形方法を提供することを課題とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、所定の形状・寸法に成形された強化繊維
予備成形体に、セラミック基質となる成分を含有する原
料ガスを供給し、上記の予備成形体の空隙にセラミック
基質を蒸着させて製造する耐熱複合材料の成形方法にお
いて、上記の強化繊維予備成形体（プリフォーム）が、
所定の形状・寸法に積層した強化繊維クロスを、セラミ
ック基質粒子を含有するバインダに浸漬し、又は上記バ
インダに浸漬した強化繊維クロスを所定の寸法形状に積
層し、焼成し、上記セラミック基質を空隙の相当部分に
充填して成形されるとともに、上記の強化繊維予備成形
体の空隙に対するセラミック基質の蒸着のためのａ）上
記の原料ガスを上記空隙内に供給する工程、ｂ）上記の
原料ガスを上記空隙内に保持して上記予備成形体にセラ
ミック基質を蒸着させる工程、及びｃ）残留する原料ガ
ス及び生成ガスを上記空隙より排気する工程をこの順に
多数回繰返し行なうことを特徴とする。
解決するため、所定の形状・寸法に成形された強化繊維
予備成形体に、セラミック基質となる成分を含有する原
料ガスを供給し、上記の予備成形体の空隙にセラミック
基質を蒸着させて製造する耐熱複合材料の成形方法にお
いて、上記の強化繊維予備成形体（プリフォーム）が、
所定の形状・寸法に積層した強化繊維クロスを、セラミ
ック基質粒子を含有するバインダに浸漬し、又は上記バ
インダに浸漬した強化繊維クロスを所定の寸法形状に積
層し、焼成し、上記セラミック基質を空隙の相当部分に
充填して成形されるとともに、上記の強化繊維予備成形
体の空隙に対するセラミック基質の蒸着のためのａ）上
記の原料ガスを上記空隙内に供給する工程、ｂ）上記の
原料ガスを上記空隙内に保持して上記予備成形体にセラ
ミック基質を蒸着させる工程、及びｃ）残留する原料ガ
ス及び生成ガスを上記空隙より排気する工程をこの順に
多数回繰返し行なうことを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記の如く、プリフォームが炭素繊維クロスの
空隙の相当の部分にセラミック基質を充填して成形され
るので、空隙の残余の部分に蒸着によりセラミック基質
を充填すべき量が少なくなり、かつ個々の空隙の容積は
小さくなる。その結果、蒸着のために繰返して行なう工
程のサイクルの繰返し回数が少なくて済むとともに、空
隙に完全にセラミック基質が充填され、基質の充填速度
、充填率、充填率の均一性が向上し、強度が大きく、形
状付与性のすぐれた耐熱複合材料を得ることができる。
空隙の相当の部分にセラミック基質を充填して成形され
るので、空隙の残余の部分に蒸着によりセラミック基質
を充填すべき量が少なくなり、かつ個々の空隙の容積は
小さくなる。その結果、蒸着のために繰返して行なう工
程のサイクルの繰返し回数が少なくて済むとともに、空
隙に完全にセラミック基質が充填され、基質の充填速度
、充填率、充填率の均一性が向上し、強度が大きく、形
状付与性のすぐれた耐熱複合材料を得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明の実施例を、従来の方法によ
り成形されたプリフォームを用いてパルスＣＶＩにより
製造する製造方法と比較して詳細に説明する。
り成形されたプリフォームを用いてパルスＣＶＩにより
製造する製造方法と比較して詳細に説明する。
【００１５】（１）プリフォームの成形方法基礎成形試
験用として用意したプリフォームは、２ＤＣＦクロス（
２次元炭素繊維クロス）を用いた表１に示す２種類であ
る。プリフォーム１は従来の製法によるもの（比較例）
であり、プリフォーム２は本発明によるものである。
験用として用意したプリフォームは、２ＤＣＦクロス（
２次元炭素繊維クロス）を用いた表１に示す２種類であ
る。プリフォーム１は従来の製法によるもの（比較例）
であり、プリフォーム２は本発明によるものである。
【００１６】表１に、それらの構成及び特性の一部を示
す。
す。
【００１７】
【表１】
【００１８】各プリフォームの成形方法の工程を図１に
示す。プリフォームは、３０００フィラメント／ヤーン
の炭素繊維（商標名東レＴ−３００）の糸で、３０００
フィラメント／ヤーンの炭素繊維（東レＭ−４０）を織
って作られた２次元識りのクロスを縫合せて作られる。 炭素繊維クロス材に成形時のほつれ防止用の樹脂を含浸
し、９０℃の温度下で乾燥し、真空中で１５０℃に１時
間保持して樹脂を硬化（ｃｕｒｅ）させ、所定の形状・
寸法に成形（ｓｈａｐｉｎｇ）し１０００℃で４時間焼
成（ｂａｋｉｎｇ）して成形させる。上記の樹脂として
は、フェノール樹脂（大日本インキ製Ｐｌｙｏｐｈｅｎ
＃５９００）を溶剤（アセトン、エタノール等）で２０
％に希釈したものを使用した。プリフォーム２では、樹
脂を含浸させる際、樹脂中に平均４μｍの粒径のＳｉＣ
粒子を分散させ、含浸によりＳｉＣ粒子が炭素繊維クロ
スの空隙に充填されるようにされている。その結果、空
隙の約半分はＳｉＣ粒子により満され、後述の蒸着サイ
クルの数を半減することが可能となった。
示す。プリフォームは、３０００フィラメント／ヤーン
の炭素繊維（商標名東レＴ−３００）の糸で、３０００
フィラメント／ヤーンの炭素繊維（東レＭ−４０）を織
って作られた２次元識りのクロスを縫合せて作られる。 炭素繊維クロス材に成形時のほつれ防止用の樹脂を含浸
し、９０℃の温度下で乾燥し、真空中で１５０℃に１時
間保持して樹脂を硬化（ｃｕｒｅ）させ、所定の形状・
寸法に成形（ｓｈａｐｉｎｇ）し１０００℃で４時間焼
成（ｂａｋｉｎｇ）して成形させる。上記の樹脂として
は、フェノール樹脂（大日本インキ製Ｐｌｙｏｐｈｅｎ
＃５９００）を溶剤（アセトン、エタノール等）で２０
％に希釈したものを使用した。プリフォーム２では、樹
脂を含浸させる際、樹脂中に平均４μｍの粒径のＳｉＣ
粒子を分散させ、含浸によりＳｉＣ粒子が炭素繊維クロ
スの空隙に充填されるようにされている。その結果、空
隙の約半分はＳｉＣ粒子により満され、後述の蒸着サイ
クルの数を半減することが可能となった。
【００１９】（２）蒸着方法
図２に本発明の実施例及び比較例の製造方法に使用され
るＣＶＤ装置の構成を示す。なお、この装置は実際の製
造装置ではなく、実験装置である。
るＣＶＤ装置の構成を示す。なお、この装置は実際の製
造装置ではなく、実験装置である。
【００２０】本実施例では、原料ガスとして水素ガスに
メチルトリクロロシラン（ＣＨ３ＳｉＣｌ３）を飽和さ
せたガスが使用され、ＳｉＣがマトリックスとしてプリ
フォームに蒸着される。
メチルトリクロロシラン（ＣＨ３ＳｉＣｌ３）を飽和さ
せたガスが使用され、ＳｉＣがマトリックスとしてプリ
フォームに蒸着される。
【００２１】蒸着が行なわれる反応容器１には、電磁弁
２を介して、原料ガスが貯溜されるリザーバー３が接続
されている。リザーバー３に供給される原料ガスを作る
ための飽和器４がリザーバー３に接続して設けられてお
り、飽和器４内に収容されたメチルトリクロロシランに
水素ガスを供給する水素ガス配管５が飽和器４に接続し
て設けられている。図中符号６は水素ガスの流量計であ
り、７は圧力計である。電磁弁２と反応容器１の給排気
口１ａとの間の配管から分岐して、蒸着後反応器１内に
残留した原料ガスと生成ガス（ＨＣｌ）を排出するため
の排気管８が設けられている。排気管８は２本に分岐し
て、夫々の管は電磁弁９及びトラップ１０を経て第１真
空ポンプ１１、第２真空ポンプ１２に接続されている。
２を介して、原料ガスが貯溜されるリザーバー３が接続
されている。リザーバー３に供給される原料ガスを作る
ための飽和器４がリザーバー３に接続して設けられてお
り、飽和器４内に収容されたメチルトリクロロシランに
水素ガスを供給する水素ガス配管５が飽和器４に接続し
て設けられている。図中符号６は水素ガスの流量計であ
り、７は圧力計である。電磁弁２と反応容器１の給排気
口１ａとの間の配管から分岐して、蒸着後反応器１内に
残留した原料ガスと生成ガス（ＨＣｌ）を排出するため
の排気管８が設けられている。排気管８は２本に分岐し
て、夫々の管は電磁弁９及びトラップ１０を経て第１真
空ポンプ１１、第２真空ポンプ１２に接続されている。
【００２２】上記装置では、キャリアガスである水素ガ
スが水素ガス配管５より、飽和器４内の氷で冷却された
メチルトリクロロシラン内をバブリングし、リザーバー
３に送られる。リザーバー３からガスは反応容器１に電
磁弁２を介してパルス的に７６０Ｔｏｒｒの圧力で供給
される。実験では、１０×３０×１（又は０．６）ｍｍ
３の寸法のプリフォームの試験片１３が３〜８個容器の
底につるされた。反応容器１内のデッドスペースは排気
時間の短縮のため及びガス収率の増加のため、５０ｃｍ
３と少なくされている。所定の保持時間経過後、残留す
る原料ガス及び生成ガスは２基の真空ポンプ１１，１２
により１Ｔｏｒｒ以下になるまで排気される。
スが水素ガス配管５より、飽和器４内の氷で冷却された
メチルトリクロロシラン内をバブリングし、リザーバー
３に送られる。リザーバー３からガスは反応容器１に電
磁弁２を介してパルス的に７６０Ｔｏｒｒの圧力で供給
される。実験では、１０×３０×１（又は０．６）ｍｍ
３の寸法のプリフォームの試験片１３が３〜８個容器の
底につるされた。反応容器１内のデッドスペースは排気
時間の短縮のため及びガス収率の増加のため、５０ｃｍ
３と少なくされている。所定の保持時間経過後、残留す
る原料ガス及び生成ガスは２基の真空ポンプ１１，１２
により１Ｔｏｒｒ以下になるまで排気される。
【００２３】上記の反応容器への原料ガスのパルス的供
給工程１５、所定時間の原料ガスを保持し蒸着を行なう
工程１６、及び反応容器からの残留原料ガス及び生成ガ
ス（ＨＣｌ）の排気工程１７の３つの工程は、図３に示
すようにこの順に１サイクルを形成し、繰返して行なわ
れる。１パルス（１サイクル）内の工程の切換えは、電
磁弁２及び９をあらかじめ設定されたプログラムに従っ
て開閉制御することにより行なわれ、１パルスあたりの
所要時間は１．４−２．０秒となる。
給工程１５、所定時間の原料ガスを保持し蒸着を行なう
工程１６、及び反応容器からの残留原料ガス及び生成ガ
ス（ＨＣｌ）の排気工程１７の３つの工程は、図３に示
すようにこの順に１サイクルを形成し、繰返して行なわ
れる。１パルス（１サイクル）内の工程の切換えは、電
磁弁２及び９をあらかじめ設定されたプログラムに従っ
て開閉制御することにより行なわれ、１パルスあたりの
所要時間は１．４−２．０秒となる。
【００２４】反応温度はプリフォームの表面よりも深い
内部まで原料ガスが浸透しかつ充填速度の早い温度とす
る必要がある。高温では、蒸着が促進され、製品の表面
で膜が成長するためプリフォーム内部まで原料ガスが供
給されにくくなり、低温では、蒸着が生じにくい。具体
的には、８００から１２００℃でプリフォーム内部迄蒸
着可能であって、好ましくは８５０から９００℃、最適
には８８０℃の温度である。
内部まで原料ガスが浸透しかつ充填速度の早い温度とす
る必要がある。高温では、蒸着が促進され、製品の表面
で膜が成長するためプリフォーム内部まで原料ガスが供
給されにくくなり、低温では、蒸着が生じにくい。具体
的には、８００から１２００℃でプリフォーム内部迄蒸
着可能であって、好ましくは８５０から９００℃、最適
には８８０℃の温度である。
【００２５】また、ＣＨ３ＳｉＣｌ３の濃度は１から１
０％、好ましくは４．５％、保持時間としては１から３
秒が好ましい。
０％、好ましくは４．５％、保持時間としては１から３
秒が好ましい。
【００２６】上記のＳｉＣフィラーを充填しない場合（
プリフォーム１の場合）は、１０５パルス（サイクル）
まで線形的に成形体の重量が増加する。一方ＳｉＣ充填
した場合（プリフォーム２の場合）には７−８×１０４
パルス程度で飽和する。
プリフォーム１の場合）は、１０５パルス（サイクル）
まで線形的に成形体の重量が増加する。一方ＳｉＣ充填
した場合（プリフォーム２の場合）には７−８×１０４
パルス程度で飽和する。
【００２７】又、ＳｉＣフィラーを充填しない場合（プ
リフォーム１の場合）と、充填した場合（プリフォーム
２の場合）について、蒸着のための繰返しパルス数と曲
げ強度との関係を比較して、図４に示す。プリフォーム
２の場合はパルス数（重量増加量）の増加とともに曲げ
強度も上昇するが、プリフォーム１の場合にはかならず
しもそうではない。これは、プリフォーム１の場合、２
Ｄクロスの織目にかなりの空間があり、この体積が大き
いため、繊維束中および表面に析出したＳｉＣの補強効
果がマスクされ、見かけの強度上昇に現れなかったもの
と考察される。これに対し、プリフォーム２の場合は、
２Ｄクロスの織目に体積で半分程のＳｉＣフィラーがつ
まっており、析出したＳｉＣによる補強効果が曲げ強度
の上昇に反映したものと考察される。
リフォーム１の場合）と、充填した場合（プリフォーム
２の場合）について、蒸着のための繰返しパルス数と曲
げ強度との関係を比較して、図４に示す。プリフォーム
２の場合はパルス数（重量増加量）の増加とともに曲げ
強度も上昇するが、プリフォーム１の場合にはかならず
しもそうではない。これは、プリフォーム１の場合、２
Ｄクロスの織目にかなりの空間があり、この体積が大き
いため、繊維束中および表面に析出したＳｉＣの補強効
果がマスクされ、見かけの強度上昇に現れなかったもの
と考察される。これに対し、プリフォーム２の場合は、
２Ｄクロスの織目に体積で半分程のＳｉＣフィラーがつ
まっており、析出したＳｉＣによる補強効果が曲げ強度
の上昇に反映したものと考察される。
【００２８】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、プリフォ
ームを空隙にセラミック基質となる粒子を充填させて成
形し、原料ガスの供給、蒸着、排気工程から成る一連の
サイクルをパルス的に繰返して上記のプリフォームに適
用することにより、短時間でプリフォームの間隙を充填
し、プリフォームの内部に迄セラミック基質を蒸着する
ことができるので均一性形状付与性の優れた、高強度の
耐熱複合材料を得ることが可能となる。
ームを空隙にセラミック基質となる粒子を充填させて成
形し、原料ガスの供給、蒸着、排気工程から成る一連の
サイクルをパルス的に繰返して上記のプリフォームに適
用することにより、短時間でプリフォームの間隙を充填
し、プリフォームの内部に迄セラミック基質を蒸着する
ことができるので均一性形状付与性の優れた、高強度の
耐熱複合材料を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリフォームの成形方法を比較例と比
較して示す工程図である。
較して示す工程図である。
【図２】本発明の方法の実施に使用されるＣＶＤ装置の
構成を示す図式図である。
構成を示す図式図である。
【図３】本発明の複合材料成形方法で繰返し行なわれる
セラミック基質蒸着のためのサイクルの構成を示す図式
図である。
セラミック基質蒸着のためのサイクルの構成を示す図式
図である。
【図４】本発明の方法と比較例の方法とにより得られる
材料の曲げ強度特性を比較して示す曲線図である。
材料の曲げ強度特性を比較して示す曲線図である。
１ 反応容器
３ リザーバー
４ 飽和器
１１，１２ 真空ポンプ
１５ 原料ガス供給工程
１６ 蒸着工程
１７ 排気工程
Claims (3)
- 【請求項１】所定の形状・寸法に成形された強化繊維予
備成形体に、セラミック基質になる成分を含有する原料
ガスを供給し、上記の予備成形体の空隙にセラミック基
質を蒸着させて製造する耐熱複合材料の成形方法におい
て、上記の強化繊維予備成形体が、所定の形状・寸法に
積層した強化繊維クロスを、セラミック基質粒子を含有
するバインダに浸漬し、又は上記バインダに浸漬した強
化繊維クロスを所定の形状・寸法に積層し、焼成し、上
記セラミック基質粒子を空隙の相当部分に充填して成形
されるとともに、上記の強化繊維予備成形体の空隙に対
するセラミック基質の蒸着のための ａ）上記の原料ガスを上記空隙内に供給する工程、ｂ）
上記の原料ガスを上記空隙内に保持して上記予備成形体
にセラミック基質を蒸着させる工程、及びｃ）残留する
原料ガス及び生成ガスを上記空隙より排気する工程をこ
の順に多数回繰返し行なうことを特徴とする耐熱複合材
料の成形方法。 - 【請求項２】上記のセラミック基質がＳｉＣであり、原
料ガスがＣＨ３ＳｉＣｌ３を担持するＨ２ガスであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の耐熱複合材料の成形方
法。 - 【請求項３】上記の蒸着温度が８００℃〜１２００℃、
ＣＨ３ＳｉＣｌ３の濃度が１〜１０％、保持時間が１〜
３秒であることを特徴とする請求項２に記載の耐熱複合
材料の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034122A JPH0767684B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 耐熱複合材料の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034122A JPH0767684B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 耐熱複合材料の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272803A true JPH04272803A (ja) | 1992-09-29 |
| JPH0767684B2 JPH0767684B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=12405445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3034122A Expired - Lifetime JPH0767684B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 耐熱複合材料の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767684B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000046436A (ko) * | 1998-12-31 | 2000-07-25 | 추호석 | 복합재료 밀도화 방법 |
| JP2002211985A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | National Institute For Materials Science | ＳｉＣ又はＣ繊維のＣ又はＳｉＣ被覆方法 |
| JP2007535461A (ja) * | 2004-05-28 | 2007-12-06 | ダック カンパニー リミテッド | 炭素繊維強化のセラミックの複合体の製造方法 |
| JP2012504091A (ja) * | 2008-09-29 | 2012-02-16 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | 耐熱構造複合材料でつくられる部品の製造方法 |
| WO2015129772A1 (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 株式会社Ihi | 耐熱複合材料の製造方法及び製造装置 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3034122A patent/JPH0767684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000046436A (ko) * | 1998-12-31 | 2000-07-25 | 추호석 | 복합재료 밀도화 방법 |
| JP2002211985A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | National Institute For Materials Science | ＳｉＣ又はＣ繊維のＣ又はＳｉＣ被覆方法 |
| JP2007535461A (ja) * | 2004-05-28 | 2007-12-06 | ダック カンパニー リミテッド | 炭素繊維強化のセラミックの複合体の製造方法 |
| JP2012504091A (ja) * | 2008-09-29 | 2012-02-16 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | 耐熱構造複合材料でつくられる部品の製造方法 |
| US8529995B2 (en) | 2008-09-29 | 2013-09-10 | Snecma Propulsion Solide | Method for producing parts made of a thermostructural composite material |
| WO2015129772A1 (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 株式会社Ihi | 耐熱複合材料の製造方法及び製造装置 |
| JPWO2015129772A1 (ja) * | 2014-02-25 | 2017-03-30 | 株式会社Ihi | 耐熱複合材料の製造方法及び製造装置 |
| US10221104B2 (en) | 2014-02-25 | 2019-03-05 | Ihi Corporation | Heat-resistant composite material production method and production device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0767684B2 (ja) | 1995-07-26 |
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