JPH05254926A - 繊維強化セラミックスおよびその製造方法 - Google Patents
繊維強化セラミックスおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPH05254926A JPH05254926A JP4052737A JP5273792A JPH05254926A JP H05254926 A JPH05254926 A JP H05254926A JP 4052737 A JP4052737 A JP 4052737A JP 5273792 A JP5273792 A JP 5273792A JP H05254926 A JPH05254926 A JP H05254926A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spinel
- reinforced
- metal alkoxide
- fiber
- carbon fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 室温での強度および靱性に優れているだけで
なく、室温から１５００°Ｃ程度までの高温においても
強度や靭性の低下がみられない高温特性に優れた信頼性
の高いセラミックス材料を提供する。 【構成】 炭素繊維の布を用いて成形体を作成したの
ち、前記成形体に金属アルコキシドのゾルを含浸させ、
金属アルコキシドのゾルをゲル化して炭素繊維の間にゲ
ル状の金属アルコキシドを介在させ、次いで仮焼して金
属アルコキシドからスピネルの微結晶を生成させ、その
後焼結して炭素繊維とスピネルとが一体となった繊維強
化セラミックス焼結体を得る。
なく、室温から１５００°Ｃ程度までの高温においても
強度や靭性の低下がみられない高温特性に優れた信頼性
の高いセラミックス材料を提供する。 【構成】 炭素繊維の布を用いて成形体を作成したの
ち、前記成形体に金属アルコキシドのゾルを含浸させ、
金属アルコキシドのゾルをゲル化して炭素繊維の間にゲ
ル状の金属アルコキシドを介在させ、次いで仮焼して金
属アルコキシドからスピネルの微結晶を生成させ、その
後焼結して炭素繊維とスピネルとが一体となった繊維強
化セラミックス焼結体を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車部品，宇宙航空
機部品，産業機械部品，電気機器部品，化学装置部品な
どの幅広い分野において用いられる機械構造物用等の部
品の素材として利用される繊維強化セラミックスおよび
その製造方法に関するものである。
機部品，産業機械部品，電気機器部品，化学装置部品な
どの幅広い分野において用いられる機械構造物用等の部
品の素材として利用される繊維強化セラミックスおよび
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、従来の金属材料に代えてセラミッ
クス材料を用いる試みが盛んになされており、一部実用
化されている。
クス材料を用いる試みが盛んになされており、一部実用
化されている。
【０００３】セラミックスは、金属に比べて、一般的
に、軽量であること、耐熱・耐食性に優れていること、
電気および熱的絶縁性があること、などの特長を有して
いるが、延性が小さいこと、脆いこと、もその特性とし
てあげることができ、靭性を向上させる試みがなされて
いる。
に、軽量であること、耐熱・耐食性に優れていること、
電気および熱的絶縁性があること、などの特長を有して
いるが、延性が小さいこと、脆いこと、もその特性とし
てあげることができ、靭性を向上させる試みがなされて
いる。
【０００４】セラミックスの靭性を向上させる試みとし
ては、焼結助剤や焼結条件などを考慮することによって
セラミックスそれ自体の特性の向上をはかることが行わ
れているほか、繊維を複合化させることによって強化す
ることも行われている。
ては、焼結助剤や焼結条件などを考慮することによって
セラミックスそれ自体の特性の向上をはかることが行わ
れているほか、繊維を複合化させることによって強化す
ることも行われている。
【０００５】このような繊維強化セラミックス（ＦＲ
Ｃ）としては、ムライト（Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３）や、窒
化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）や、ガラス質セラミックス（ＬＡ
Ｓ；Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２）などのセラミッ
クスを炭素繊維や炭化珪素（ＳｉＣ）繊維などで補強し
たものがあり、繊維によって強化されたセラミックスは
破壊靭性（ＫＩＣ）が大幅に向上したものとなる。
Ｃ）としては、ムライト（Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３）や、窒
化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）や、ガラス質セラミックス（ＬＡ
Ｓ；Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２）などのセラミッ
クスを炭素繊維や炭化珪素（ＳｉＣ）繊維などで補強し
たものがあり、繊維によって強化されたセラミックスは
破壊靭性（ＫＩＣ）が大幅に向上したものとなる。
【０００６】例えば、セラミックスそれ自体の破壊靭性
と、繊維で強化されたセラミックスの破壊靭性とを比較
すれば、表１に示すように、セラミックスを繊維で強化
することによって破壊靭性が大幅に向上する。
と、繊維で強化されたセラミックスの破壊靭性とを比較
すれば、表１に示すように、セラミックスを繊維で強化
することによって破壊靭性が大幅に向上する。
【０００７】
【表１】
【０００８】なお、この種の繊維強化セラミックスに関
しては、「金属学会誌」１９９０年９月臨時増刊号や、
ＣＥＲＡＭＩＣ ＢＵＬＬＥＴＩＮ Ｖｏｌ．６８，Ｎ
ｏ．２ １９８９ 第３９５〜４００頁に記載がある。
しては、「金属学会誌」１９９０年９月臨時増刊号や、
ＣＥＲＡＭＩＣ ＢＵＬＬＥＴＩＮ Ｖｏｌ．６８，Ｎ
ｏ．２ １９８９ 第３９５〜４００頁に記載がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の繊維強化セラミックスでは、破壊靭性においてかなり
すぐれた値を有してはいるものの、母材を構成するムラ
イト（Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１ ３）の融点が約１８１０℃，窒
化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）の分解温度が約１９００℃，ガラ
ス質セラミックス（ＬＡＳ）の融点が約１３５０℃とい
ずれも低いため、１３００℃以上の高温では強度が著し
く低下するという問題点があり、とくに高温での強度に
も優れているセラミックス材料の開発が望まれていると
いう課題があった。
の繊維強化セラミックスでは、破壊靭性においてかなり
すぐれた値を有してはいるものの、母材を構成するムラ
イト（Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１ ３）の融点が約１８１０℃，窒
化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）の分解温度が約１９００℃，ガラ
ス質セラミックス（ＬＡＳ）の融点が約１３５０℃とい
ずれも低いため、１３００℃以上の高温では強度が著し
く低下するという問題点があり、とくに高温での強度に
も優れているセラミックス材料の開発が望まれていると
いう課題があった。
【００１０】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題にかんが
みてなされたもので、室温での強度および靭性に優れて
いるだけでなく、室温から１５００℃程度までの高温に
おいても強度や靭性の低下がみられない高温特性の優れ
た信頼性の高い繊維強化セラミックスを提供することを
目的としている。
みてなされたもので、室温での強度および靭性に優れて
いるだけでなく、室温から１５００℃程度までの高温に
おいても強度や靭性の低下がみられない高温特性の優れ
た信頼性の高い繊維強化セラミックスを提供することを
目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる繊維強化
セラミックスは、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）を主たる
母相としかつ炭素繊維で強化した構成としたことを特徴
としており、このような繊維強化セラミックスに係わる
発明の構成をもって前述した従来の課題を解決するため
の手段としている。
セラミックスは、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）を主たる
母相としかつ炭素繊維で強化した構成としたことを特徴
としており、このような繊維強化セラミックスに係わる
発明の構成をもって前述した従来の課題を解決するため
の手段としている。
【００１２】また、本発明に係わる繊維強化セラミック
スの製造方法は、炭素繊維の布を用いて成形体（プリプ
レグ）を作成したのち、前記成形体に金属アルコキシド
のゾル（溶液）を含浸させ、金属アルコキシドのゾル
（溶液）をゲル化（固化）して炭素繊維の間にゲル状の
金属アルコキシドを介在させ、次いで仮焼して金属アル
コキシドからスピネルの微結晶を生成させ、前記スピネ
ルの微結晶を生成させた炭素繊維の成形体を焼結して炭
素繊維とスピネルとが一体となった炭素繊維強化スピネ
ル質焼結体を得る構成としたことを特徴としており、必
要に応じて採用される実施態様においては、前記炭素繊
維強化スピネル質焼結体に金属アルコキシドのゾル（溶
液）を含浸させ、次いで焼結して前記炭素繊維強化スピ
ネル質焼結体の気孔を埋める構成としたことを特徴とし
ており、このような繊維強化セラミックスの製造方法に
係わる発明の構成をもって前述した従来の課題を解決す
るための手段としている。
スの製造方法は、炭素繊維の布を用いて成形体（プリプ
レグ）を作成したのち、前記成形体に金属アルコキシド
のゾル（溶液）を含浸させ、金属アルコキシドのゾル
（溶液）をゲル化（固化）して炭素繊維の間にゲル状の
金属アルコキシドを介在させ、次いで仮焼して金属アル
コキシドからスピネルの微結晶を生成させ、前記スピネ
ルの微結晶を生成させた炭素繊維の成形体を焼結して炭
素繊維とスピネルとが一体となった炭素繊維強化スピネ
ル質焼結体を得る構成としたことを特徴としており、必
要に応じて採用される実施態様においては、前記炭素繊
維強化スピネル質焼結体に金属アルコキシドのゾル（溶
液）を含浸させ、次いで焼結して前記炭素繊維強化スピ
ネル質焼結体の気孔を埋める構成としたことを特徴とし
ており、このような繊維強化セラミックスの製造方法に
係わる発明の構成をもって前述した従来の課題を解決す
るための手段としている。
【００１３】本発明に係わる繊維強化セラミックスは、
スピネルを主たる母相としているものであり、このスピ
ネルはＭｇＡｌ２Ｏ４で表わされるものであって、融点
が約２１６０℃と高いものである。
スピネルを主たる母相としているものであり、このスピ
ネルはＭｇＡｌ２Ｏ４で表わされるものであって、融点
が約２１６０℃と高いものである。
【００１４】また、前記スピネルを主とする母相を強化
する炭素繊維としては、ピッチ系，ＰＡＮ系，メソフェ
ース系，気相成長系などの、各種の高強度および／また
は高弾性率を有するものが使用され、炭素質（カーボン
系）のものや黒鉛質（グラファイト系）のものなどから
適宜選定して使用される。
する炭素繊維としては、ピッチ系，ＰＡＮ系，メソフェ
ース系，気相成長系などの、各種の高強度および／また
は高弾性率を有するものが使用され、炭素質（カーボン
系）のものや黒鉛質（グラファイト系）のものなどから
適宜選定して使用される。
【００１５】そして、スピネルを主とする母相を強化す
る炭素繊維の配合量は、この炭素繊維による強化作用が
十分なものとなるように１０〜６０体積％の範囲で含有
させることが望ましい。
る炭素繊維の配合量は、この炭素繊維による強化作用が
十分なものとなるように１０〜６０体積％の範囲で含有
させることが望ましい。
【００１６】このような繊維強化セラミックスを製造す
るに際しては、例えば、炭素繊維の織布や不織布などの
布を用いて成形体（プリプレグ）を作成したのち、前記
成形体に、金属アルコキシドだけ、もしくは金属アルコ
キシドを含む混合体よりなるゾル（溶液）を含浸させ、
静置等することによって金属アルコキシドのゾル（溶
液）をゲル化（固化）して炭素繊維の間にゲル状の金属
アルコキシドを介在させ、次いで仮焼して金属アルコキ
シドからスピネルの微結晶を生成させ、スピネルの微結
晶を生成させた炭素繊維の成形体を不活性雰囲気中等に
おいて焼結することによって、炭素繊維とスピネルとが
一体となった緻密な炭素繊維強化スピネル質焼結体を得
る。
るに際しては、例えば、炭素繊維の織布や不織布などの
布を用いて成形体（プリプレグ）を作成したのち、前記
成形体に、金属アルコキシドだけ、もしくは金属アルコ
キシドを含む混合体よりなるゾル（溶液）を含浸させ、
静置等することによって金属アルコキシドのゾル（溶
液）をゲル化（固化）して炭素繊維の間にゲル状の金属
アルコキシドを介在させ、次いで仮焼して金属アルコキ
シドからスピネルの微結晶を生成させ、スピネルの微結
晶を生成させた炭素繊維の成形体を不活性雰囲気中等に
おいて焼結することによって、炭素繊維とスピネルとが
一体となった緻密な炭素繊維強化スピネル質焼結体を得
る。
【００１７】この場合、スピネルの微結晶の状態で焼結
することとしているので、常圧焼結で緻密な焼結体を得
ることが可能であることから、必らずしも加圧焼結を行
わねばならないことはない。したがって、複雑形状のセ
ラミックス部材の製造にも対応できるものとなる。
することとしているので、常圧焼結で緻密な焼結体を得
ることが可能であることから、必らずしも加圧焼結を行
わねばならないことはない。したがって、複雑形状のセ
ラミックス部材の製造にも対応できるものとなる。
【００１８】そして必要に応じては、前記炭素繊維強化
スピネル質焼結体に、金属アルコキシドだけ、もしくは
金属アルコキシドを含む混合体よりなるゾル（溶液）を
含浸させ、次いで焼結して前記炭素繊維強化スピネル質
焼結体の気孔を埋める工程を付加することにより、さら
に緻密な焼結体を得ることが可能であり、常圧焼結によ
って加圧焼結したセラミックスと同等の優れた特性をも
つセラミックスとすることが可能である。
スピネル質焼結体に、金属アルコキシドだけ、もしくは
金属アルコキシドを含む混合体よりなるゾル（溶液）を
含浸させ、次いで焼結して前記炭素繊維強化スピネル質
焼結体の気孔を埋める工程を付加することにより、さら
に緻密な焼結体を得ることが可能であり、常圧焼結によ
って加圧焼結したセラミックスと同等の優れた特性をも
つセラミックスとすることが可能である。
【００１９】
【発明の作用】本発明に係わる繊維強化セラミックス
は、スピネルを主たる母相としかつ炭素繊維で強化した
構成を有するものであるから、高融点のスピネル（Ｍｇ
Ａｌ２Ｏ４）を主とする母相が高強度・高弾性率でかつ
耐熱・耐食性に優れた炭素繊維で強化されることによっ
て、室温での強度および靭性に優れているだけでなく、
室温から１５００℃程度までの高温での強度や靭性の低
下がみられない高温特性に優れた信頼性の高いものとな
る。
は、スピネルを主たる母相としかつ炭素繊維で強化した
構成を有するものであるから、高融点のスピネル（Ｍｇ
Ａｌ２Ｏ４）を主とする母相が高強度・高弾性率でかつ
耐熱・耐食性に優れた炭素繊維で強化されることによっ
て、室温での強度および靭性に優れているだけでなく、
室温から１５００℃程度までの高温での強度や靭性の低
下がみられない高温特性に優れた信頼性の高いものとな
る。
【００２０】また、本発明に係わる繊維強化セラミック
スの製造方法では、炭素繊維の布を用いるようにしてい
るので、フィラメントワインディング法と異なって成形
体（プリプレグ）の生産性が著しく良好なものとなり、
さらにまた、スピネルの微結晶を生成させた炭素繊維の
成形体を焼結することとしているので、常圧焼結で緻密
な焼結体が得られることとなり、必らずしも加圧焼結に
よらなくとも緻密な焼結体が得られることとなる。
スの製造方法では、炭素繊維の布を用いるようにしてい
るので、フィラメントワインディング法と異なって成形
体（プリプレグ）の生産性が著しく良好なものとなり、
さらにまた、スピネルの微結晶を生成させた炭素繊維の
成形体を焼結することとしているので、常圧焼結で緻密
な焼結体が得られることとなり、必らずしも加圧焼結に
よらなくとも緻密な焼結体が得られることとなる。
【００２１】そして、必要に応じては、炭素繊維強化ス
ピネル質焼結体に金属アルコキシドのゾルを含浸させて
再焼結することによって、焼結体の気孔を埋めることに
より、さらに緻密な焼結体が得られることとなり、常圧
焼結で加圧焼結に劣らない優れた特性のセラミックスと
なる。
ピネル質焼結体に金属アルコキシドのゾルを含浸させて
再焼結することによって、焼結体の気孔を埋めることに
より、さらに緻密な焼結体が得られることとなり、常圧
焼結で加圧焼結に劣らない優れた特性のセラミックスと
なる。
【００２２】したがって、常圧焼結により十分な特性の
繊維強化セラミックスが製造されるので、大量生産に適
するものとなるだけでなく、複雑形状のセラミックス部
品にも対応しうるものとなる。
繊維強化セラミックスが製造されるので、大量生産に適
するものとなるだけでなく、複雑形状のセラミックス部
品にも対応しうるものとなる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に説明す
る。
る。
【００２４】（実施例１）スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）
粉末と有機溶剤を主体とする泥漿中に炭素繊維を浸積し
た後乾燥することによって、炭素繊維にスピネル粉末を
付着させた。
粉末と有機溶剤を主体とする泥漿中に炭素繊維を浸積し
た後乾燥することによって、炭素繊維にスピネル粉末を
付着させた。
【００２５】次いで、前記スピネル粉末を付着させた炭
素繊維を所定の長さに切断して、図１に示す黒鉛製側部
型１と黒鉛製下部型２とで形成された成形空間３内に前
記スピネル粉末を付着させた所定長さの炭素繊維４を積
層し、ヒーター５で加熱して仮焼することによりバイン
ダーの除去を行った。
素繊維を所定の長さに切断して、図１に示す黒鉛製側部
型１と黒鉛製下部型２とで形成された成形空間３内に前
記スピネル粉末を付着させた所定長さの炭素繊維４を積
層し、ヒーター５で加熱して仮焼することによりバイン
ダーの除去を行った。
【００２６】続いて、仮焼後に黒鉛製下部型２と黒鉛製
上部型６とで加圧すると共にヒーター５でさらに温度を
上昇させ、不活性雰囲気中において３０ＭＰａの圧力を
加えながら、温度；１７００°Ｃ，時間；１Ｈｒの条件
でホットプレス焼結を行うことによって、炭素繊維とス
ピネルとが一体となった繊維強化セラミックスを得た。
上部型６とで加圧すると共にヒーター５でさらに温度を
上昇させ、不活性雰囲気中において３０ＭＰａの圧力を
加えながら、温度；１７００°Ｃ，時間；１Ｈｒの条件
でホットプレス焼結を行うことによって、炭素繊維とス
ピネルとが一体となった繊維強化セラミックスを得た。
【００２７】このようにして得た炭素繊維含有率が４０
体積％である炭素繊維／スピネル複合セラミックスの機
械的強度を調べたところ、表２に示す結果であった。
体積％である炭素繊維／スピネル複合セラミックスの機
械的強度を調べたところ、表２に示す結果であった。
【００２８】また、比較のために、炭素繊維で強化して
いないスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）質セラミックスの機
械的強度をも表２にあわせて示す。
いないスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）質セラミックスの機
械的強度をも表２にあわせて示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２に示した結果より明らかなように、本
発明実施例１のセラミックスでは、室温における強度お
よび破壊靱性が比較例のセラミックスに比べて著しく優
れたものとなっているだけでなく、１５００℃まで温度
が上昇したときでも強度および靭性の低下が少なく、信
頼性の高い室温ないし高温構造用材料であることが認め
られた。
発明実施例１のセラミックスでは、室温における強度お
よび破壊靱性が比較例のセラミックスに比べて著しく優
れたものとなっているだけでなく、１５００℃まで温度
が上昇したときでも強度および靭性の低下が少なく、信
頼性の高い室温ないし高温構造用材料であることが認め
られた。
【００３１】（実施例２，３）炭素繊維の織布を用いて
成形体（プリプレグ）を作成したのち、この成形体に、
実施例２の場合において、金属アルコキシド（ここで
は、複合アルコキシドＭｇ［Ａｌ（ｉｓｏ−ＯＣ
３Ｈ７）４］２とスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）粉末との
混合液、また、実施例３の場合において、金属アルコキ
シドだけの溶液をそれぞれ含浸させたのち、１００℃に
おいて静置することにより金属アルコキシドの溶液（ゾ
ル）を固化（ゲル）させた。
成形体（プリプレグ）を作成したのち、この成形体に、
実施例２の場合において、金属アルコキシド（ここで
は、複合アルコキシドＭｇ［Ａｌ（ｉｓｏ−ＯＣ
３Ｈ７）４］２とスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）粉末との
混合液、また、実施例３の場合において、金属アルコキ
シドだけの溶液をそれぞれ含浸させたのち、１００℃に
おいて静置することにより金属アルコキシドの溶液（ゾ
ル）を固化（ゲル）させた。
【００３２】このようにして、炭素繊維の織布の空隙に
ゲル状の金属アルコキシドが充填された成形体を不活性
雰囲気中において１５００℃に仮焼し、金属アルコキシ
ドからスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）の微結晶を生成させ
た。
ゲル状の金属アルコキシドが充填された成形体を不活性
雰囲気中において１５００℃に仮焼し、金属アルコキシ
ドからスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）の微結晶を生成させ
た。
【００３３】次いで、スピネルの微結晶を生成させた炭
素繊維の成形体を不活性雰囲気中において３００ｋｇｆ
／ｃｍ２の圧力を加えながら、温度；１７００℃，時
間；１Ｈｒの条件でホットプレス焼結を行うことによっ
て、炭素繊維とスピネルとが一体となった繊維強化セラ
ミックスを得た。
素繊維の成形体を不活性雰囲気中において３００ｋｇｆ
／ｃｍ２の圧力を加えながら、温度；１７００℃，時
間；１Ｈｒの条件でホットプレス焼結を行うことによっ
て、炭素繊維とスピネルとが一体となった繊維強化セラ
ミックスを得た。
【００３４】このようにして得た実施例２の炭素繊維含
有率が２０体積％、実施例３の炭素繊維含有率が５０体
積％の各炭素繊維／スピネル複合セラミックスの機械的
強度を調べたところ、表３に示す結果であった。
有率が２０体積％、実施例３の炭素繊維含有率が５０体
積％の各炭素繊維／スピネル複合セラミックスの機械的
強度を調べたところ、表３に示す結果であった。
【００３５】
【表３】
【００３６】表３に示した結果より明らかなように、本
発明実施例２，３のセラミックスでは、室温における強
度および破壊靱性が比較例のセラミックスに比べて著し
く優れたものとなっているだけでなく、１５００°Ｃま
で温度が上昇したときでも強度および靭性の低下が少な
く、信頼性の高い室温ないし高温構造用材料であること
が認められた。
発明実施例２，３のセラミックスでは、室温における強
度および破壊靱性が比較例のセラミックスに比べて著し
く優れたものとなっているだけでなく、１５００°Ｃま
で温度が上昇したときでも強度および靭性の低下が少な
く、信頼性の高い室温ないし高温構造用材料であること
が認められた。
【００３７】
【発明の効果】本発明に係わる繊維強化セラミックス
は、スピネルを母相としかつ炭素繊維で強化した構成を
有するものであるから、室温での強度および靱性に優れ
ているだけでなく、室温から１５００°Ｃ程度までの高
温においても強度や靭性の低下がみられない高温特性に
優れた信頼性の高いセラミックス材料であり、とくに高
温特性および耐熱・耐食性，軽量性に優れていることが
要求される自動車用エンジン部品や宇宙航空機器用部品
や化学装置用部品などの素材として適したものであると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
は、スピネルを母相としかつ炭素繊維で強化した構成を
有するものであるから、室温での強度および靱性に優れ
ているだけでなく、室温から１５００°Ｃ程度までの高
温においても強度や靭性の低下がみられない高温特性に
優れた信頼性の高いセラミックス材料であり、とくに高
温特性および耐熱・耐食性，軽量性に優れていることが
要求される自動車用エンジン部品や宇宙航空機器用部品
や化学装置用部品などの素材として適したものであると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
【００３８】また、本発明に係わる繊維強化セラミック
スの製造方法では、炭素繊維の布を用いて成形体を作成
したのち、前記成形体に金属アルコキシドのゾルを含浸
させ、金属アルコキシドのゾルをゲル化して炭素繊維の
間にゲル状の金属アルコキシドを介在させ、次いで仮焼
して金属アルコキシドからスピネルの微結晶を生成さ
せ、その後焼結して炭素繊維とスピネルとが一体となっ
た炭素繊維強化スピネル質焼結体を得るようにし、場合
によっては、前記炭素繊維強化スピネル質焼結体に金属
アルコキシドのゾルを含浸させ、次いで焼結して前記炭
素繊維強化スピネル質焼結体の気孔を埋めるようにして
いるので、常圧焼結によって緻密な焼結体を得ることが
可能であり、必らずしも加圧焼結によらずとも特性の優
れたセラミックス部材を得ることが可能であることから
大量生産に適し、かつまた複雑形状のセラミックス部材
にも対応することが可能であるという著しく優れた効果
がもたらされる。
スの製造方法では、炭素繊維の布を用いて成形体を作成
したのち、前記成形体に金属アルコキシドのゾルを含浸
させ、金属アルコキシドのゾルをゲル化して炭素繊維の
間にゲル状の金属アルコキシドを介在させ、次いで仮焼
して金属アルコキシドからスピネルの微結晶を生成さ
せ、その後焼結して炭素繊維とスピネルとが一体となっ
た炭素繊維強化スピネル質焼結体を得るようにし、場合
によっては、前記炭素繊維強化スピネル質焼結体に金属
アルコキシドのゾルを含浸させ、次いで焼結して前記炭
素繊維強化スピネル質焼結体の気孔を埋めるようにして
いるので、常圧焼結によって緻密な焼結体を得ることが
可能であり、必らずしも加圧焼結によらずとも特性の優
れたセラミックス部材を得ることが可能であることから
大量生産に適し、かつまた複雑形状のセラミックス部材
にも対応することが可能であるという著しく優れた効果
がもたらされる。
【図１】本発明の実施例で用いたホットプレス装置の概
略構成を示す断面説明図である。
略構成を示す断面説明図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 スピネルを母相としかつ炭素繊維で強化
したことを特徴とする繊維強化セラミックス。 - 【請求項２】 スピネルを母相としかつ１０〜６０体積
％の炭素繊維で強化したことを特徴とする請求項１に記
載の繊維強化セラミックス。 - 【請求項３】 炭素繊維の布を用いて成形体を作成した
のち、前記成形体に金属アルコキシドのゾルを含浸さ
せ、金属アルコキシドのゾルをゲル化して炭素繊維の間
にゲル状の金属アルコキシドを介在させ、次いで仮焼し
て金属アルコキシドからスピネルの微結晶を生成させ、
その後焼結して炭素繊維とスピネルとが一体となった炭
素繊維強化スピネル質焼結体を得ることを特徴とする繊
維強化セラミックスの製造方法。 - 【請求項４】 炭素繊維強化スピネル質焼結体に金属ア
ルコキシドのゾルを含浸させ、次いで焼結して前記炭素
繊維強化スピネル質焼結体の気孔を埋めることを特徴と
する請求項３に記載の繊維強化セラミックスの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4052737A JPH05254926A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 繊維強化セラミックスおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4052737A JPH05254926A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 繊維強化セラミックスおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254926A true JPH05254926A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=12923244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4052737A Pending JPH05254926A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 繊維強化セラミックスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05254926A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084399A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Shinshu Univ | 炭素繊維複合スピネルセラミックスおよびその製造方法 |
| KR20140058568A (ko) * | 2011-09-08 | 2014-05-14 | 미쓰비시 쥬시 가부시끼가이샤 | 무기섬유 성형체 |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP4052737A patent/JPH05254926A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084399A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Shinshu Univ | 炭素繊維複合スピネルセラミックスおよびその製造方法 |
| KR20140058568A (ko) * | 2011-09-08 | 2014-05-14 | 미쓰비시 쥬시 가부시끼가이샤 | 무기섬유 성형체 |
| EP2754747A1 (en) * | 2011-09-08 | 2014-07-16 | Mitsubishi Plastics, Inc. | Molded inorganic-fiber object |
| EP2754747A4 (en) * | 2011-09-08 | 2015-04-22 | Mitsubishi Plastics Inc | SHAPED OBJECT FROM INORGANIC FIBERS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Varela-Feria et al. | Low density biomorphic silicon carbide: microstructure and mechanical properties | |
| EP1880984A2 (en) | Oxide-based ceramic matrix composites | |
| JPH0317787B2 (ja) | ||
| JP2926468B2 (ja) | 炭化けい素セラミックスおよびその製造方法 | |
| JPH05254926A (ja) | 繊維強化セラミックスおよびその製造方法 | |
| KR100838825B1 (ko) | 탄화규소 섬유 강화 반응소결 탄화규소 다공체 및 이의제조방법 | |
| JPH05194028A (ja) | 繊維強化セラミックスおよびその製造方法 | |
| CN108033803B (zh) | 三维碳化硅纤维增强氧化铝-氧化锆复合材料及其制备方法 | |
| KR101956683B1 (ko) | 금속탄화물 필러 함유 섬유강화 세라믹 복합소재 제조방법 | |
| JPH0157075B2 (ja) | ||
| CN108083801B (zh) | 三维碳纤维预制件增强氧化钇-氧化锆复相陶瓷复合材料及其制备方法 | |
| CN108147797B (zh) | 三维碳纤维增强氧化硅-氧化锆复相陶瓷复合材料及其制备方法 | |
| JP2517242B2 (ja) | 炭化珪素基複合体およびその製造方法 | |
| JP2002255649A (ja) | 高密度ＳｉＣ繊維強化型ＳｉＣ複合材料の製造方法 | |
| CN107640973B (zh) | 三维碳纤维预制件增强硅酸钇复合材料及其制备方法 | |
| JPH06287070A (ja) | 複合強化セラミックス | |
| JPH1192225A (ja) | 炭化珪素焼結体及びその製造方法 | |
| JP3937923B2 (ja) | 反射鏡およびその製造方法 | |
| JP3358472B2 (ja) | 窒化珪素質セラミックス基複合材料の製造方法 | |
| JP3287202B2 (ja) | 窒化珪素質セラミックス基複合材及びその製造方法 | |
| CN109020595A (zh) | 一种铝碳陶复合材料的制备方法及其应用 | |
| JP3443634B2 (ja) | 高温用複合材料及びその製造方法 | |
| RU2784939C1 (ru) | Способ получения высокотемпературного композиционного материала | |
| JP2001181046A (ja) | 無機繊維結合セラミックス及びその製造方法並びにそれを用いた高表面精度部材 | |
| JPH08169761A (ja) | 炭化珪素基繊維複合材料の製造方法 |