JPH06279200A - セラミックウィスカの成長方法及び繊維強化複合材料の製造方法 - Google Patents
セラミックウィスカの成長方法及び繊維強化複合材料の製造方法Info
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- JPH06279200A JPH06279200A JP5092617A JP9261793A JPH06279200A JP H06279200 A JPH06279200 A JP H06279200A JP 5092617 A JP5092617 A JP 5092617A JP 9261793 A JP9261793 A JP 9261793A JP H06279200 A JPH06279200 A JP H06279200A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 繊維強化複合材料の繊維が配向している方向
の強度，靭性を損うことなく、繊維が配向されていない
方向の強度，靭性を向上させるためのセラミックウィス
カの成長方法及び繊維強化複合材料の製造方法を提供す
る。 【構成】 炭素又はセラミックスで構成された多孔質体
又は細片の集合体中に存在する最小０．１μｍの直径を
有する開口間隙に、化学気相充填法を用いてセラミック
ウィスカを成長させる。炭素繊維又はセラミック繊維の
一次元，二次元，三次元のいずれかの集合体の素繊維表
面に、化学気相充填法を用いてセラミックウィスカを成
長させ、その後この集合体に、炭素又はセラミックス又
は金属又は樹脂を含浸充填して繊維強化複合材料を製造
する。
の強度，靭性を損うことなく、繊維が配向されていない
方向の強度，靭性を向上させるためのセラミックウィス
カの成長方法及び繊維強化複合材料の製造方法を提供す
る。 【構成】 炭素又はセラミックスで構成された多孔質体
又は細片の集合体中に存在する最小０．１μｍの直径を
有する開口間隙に、化学気相充填法を用いてセラミック
ウィスカを成長させる。炭素繊維又はセラミック繊維の
一次元，二次元，三次元のいずれかの集合体の素繊維表
面に、化学気相充填法を用いてセラミックウィスカを成
長させ、その後この集合体に、炭素又はセラミックス又
は金属又は樹脂を含浸充填して繊維強化複合材料を製造
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空宇宙，鉄道車両用
の構造材料として、或いはまたエンジン，原子力，産業
機械用の高耐熱材料として用いる繊維強化複合材料を製
造するためのセラミックウィスカの成長方法及びそれを
利用した繊維強化複合材料の製造方法に関する。
の構造材料として、或いはまたエンジン，原子力，産業
機械用の高耐熱材料として用いる繊維強化複合材料を製
造するためのセラミックウィスカの成長方法及びそれを
利用した繊維強化複合材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の複合材料は、図１２に示すように
高強度高剛性の強化繊維１と延びのあるマトリックス２
とを組み合わせたもので、繊維方向には強いが、それ以
外方向には弱い。一般にこの一方向強化の複合材料３
は、異方性をうまく利用して使われるが、強化されてい
ない方向には損傷が起り易く、一旦クラックが入るとそ
の進展がとまらない。特にセラミックス等の脆性なマト
リックスで問題となる。
高強度高剛性の強化繊維１と延びのあるマトリックス２
とを組み合わせたもので、繊維方向には強いが、それ以
外方向には弱い。一般にこの一方向強化の複合材料３
は、異方性をうまく利用して使われるが、強化されてい
ない方向には損傷が起り易く、一旦クラックが入るとそ
の進展がとまらない。特にセラミックス等の脆性なマト
リックスで問題となる。
【０００３】このようなことから、図１３に示すように
強化繊維１を三次元に配向した複合材料４や、図１４に
示すように一方向の強化繊維１間を粒子や短繊維等のウ
ィスカ５で強化しようとする複合材料６が検討されてき
た。しかし、図１３の複合材料４は、空間が多くできて
強化繊維１をたくさん入れられず、また強化繊維の配向
方向に制約（多くの場合直交のみ）がある等の欠点があ
って、実用化されてはいるが、あまり普及していない。
図１４の複合材料６は、強化繊維１にウィスカ５をまぶ
し、その後樹脂を含浸するか、または樹脂中にウィスカ
５を分散させ、これを強化繊維１に含浸して作るのであ
るが、いずれの場合も次のような問題がある。 ウィスカ５が凝集して「ダマ」になり、均一に混ざら
ない。 含浸，成形時の圧力でウィスカ５が流動し、外部へ押
し出されたり、加圧の少ない所に片寄ったりする。 ウィスカ５が片寄るために、ウィスカ５の多い所では
強化繊維１同士が離れることになり、強化繊維１自体の
配合もばらつく。 従って、図１４の複合材料６は、強化繊維１に垂直な方
向に強化材が無いため、極めて脆弱である。
強化繊維１を三次元に配向した複合材料４や、図１４に
示すように一方向の強化繊維１間を粒子や短繊維等のウ
ィスカ５で強化しようとする複合材料６が検討されてき
た。しかし、図１３の複合材料４は、空間が多くできて
強化繊維１をたくさん入れられず、また強化繊維の配向
方向に制約（多くの場合直交のみ）がある等の欠点があ
って、実用化されてはいるが、あまり普及していない。
図１４の複合材料６は、強化繊維１にウィスカ５をまぶ
し、その後樹脂を含浸するか、または樹脂中にウィスカ
５を分散させ、これを強化繊維１に含浸して作るのであ
るが、いずれの場合も次のような問題がある。 ウィスカ５が凝集して「ダマ」になり、均一に混ざら
ない。 含浸，成形時の圧力でウィスカ５が流動し、外部へ押
し出されたり、加圧の少ない所に片寄ったりする。 ウィスカ５が片寄るために、ウィスカ５の多い所では
強化繊維１同士が離れることになり、強化繊維１自体の
配合もばらつく。 従って、図１４の複合材料６は、強化繊維１に垂直な方
向に強化材が無いため、極めて脆弱である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、繊維
強化複合材料の繊維が配向している方向の強度，靭性を
損うことなく、繊維が配向されていない方向の強度，靭
性を向上させるためのセラミックウィスカの成長方法及
び繊維強化複合材料の製造方法を提供しようとするもの
である。
強化複合材料の繊維が配向している方向の強度，靭性を
損うことなく、繊維が配向されていない方向の強度，靭
性を向上させるためのセラミックウィスカの成長方法及
び繊維強化複合材料の製造方法を提供しようとするもの
である。
【０００５】尚、ウィスカの成長に関する先行技術文献
としては、日本結晶成長学会誌Vol.５，No．４，１９７
８，Ｐ３９３〜Ｐ４０６の「ひげ結晶の成長と成長機
構」がある。
としては、日本結晶成長学会誌Vol.５，No．４，１９７
８，Ｐ３９３〜Ｐ４０６の「ひげ結晶の成長と成長機
構」がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のセラミックウィスカの成長方法は、炭素又は
セラミックスで構成された多孔質体又は細片の集合体中
に存在する最小０．１μｍの直径を有する開口空隙に、
化学気相充填（ＣＶＩ）法を用いてセラミックウィスカ
を成長させることを特徴とするものである。
の本発明のセラミックウィスカの成長方法は、炭素又は
セラミックスで構成された多孔質体又は細片の集合体中
に存在する最小０．１μｍの直径を有する開口空隙に、
化学気相充填（ＣＶＩ）法を用いてセラミックウィスカ
を成長させることを特徴とするものである。
【０００７】また、上記課題を解決するための本発明の
繊維強化複合材料の製造方法の１つは、炭素繊維又はセ
ラミック繊維の一次元，二次元，三次元のいずれかの集
合体の各素繊維表面に存在する最小０．１μｍの直径を
有する開口空隙に、化学気相充填法を用いてセラミック
ウィスカを成長させ、その後この集合体に、炭素又はセ
ラミックス又は金属又は樹脂を含浸，充填することを特
徴とするものである。
繊維強化複合材料の製造方法の１つは、炭素繊維又はセ
ラミック繊維の一次元，二次元，三次元のいずれかの集
合体の各素繊維表面に存在する最小０．１μｍの直径を
有する開口空隙に、化学気相充填法を用いてセラミック
ウィスカを成長させ、その後この集合体に、炭素又はセ
ラミックス又は金属又は樹脂を含浸，充填することを特
徴とするものである。
【０００８】さらに上記課題を解決するための本発明の
繊維強化複合材料の製造方法の他の１つは、炭素繊維又
はセラミック繊維の一次元，二次元，三次元のいずれか
の集合体の空隙の一部にセラミックス又は炭素を充填し
て得られる多孔質予備成形体の残余気孔中に、化学気相
充填法を用いてセラミックウィスカを成長させ、その後
この予備成形体に、セラミックス又は／及び炭素を充填
することを特徴とするものである。
繊維強化複合材料の製造方法の他の１つは、炭素繊維又
はセラミック繊維の一次元，二次元，三次元のいずれか
の集合体の空隙の一部にセラミックス又は炭素を充填し
て得られる多孔質予備成形体の残余気孔中に、化学気相
充填法を用いてセラミックウィスカを成長させ、その後
この予備成形体に、セラミックス又は／及び炭素を充填
することを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】上記のように本発明のセラミックウィスカの成
長方法は、多孔質体又は細片集合体の開口空隙に、化学
気相充填法を用いてウィスカを成長させるものであり、
つまり予め任意に配置された強化繊維（多孔質体であれ
ばマトリックスを含む）に、「固体を含まない金属粒の
原料液体」と「ウィスカの原料となるガス」を含浸（流
通）することでウィスカを得るものであり、これらの原
料はいずれも流体であり、強化繊維等の間隙に自由に流
通させ得るものであるため、その結果として成長するウ
ィスカの分散状態は均一なものとなる。また、「金属粒
液体の濃度，含浸回数」でウィスカの本数を正確にコン
トロールでき、「ウィスカ原料ガスを流す時間（反応時
間）」でその大きさを正確にコントロールできる。
長方法は、多孔質体又は細片集合体の開口空隙に、化学
気相充填法を用いてウィスカを成長させるものであり、
つまり予め任意に配置された強化繊維（多孔質体であれ
ばマトリックスを含む）に、「固体を含まない金属粒の
原料液体」と「ウィスカの原料となるガス」を含浸（流
通）することでウィスカを得るものであり、これらの原
料はいずれも流体であり、強化繊維等の間隙に自由に流
通させ得るものであるため、その結果として成長するウ
ィスカの分散状態は均一なものとなる。また、「金属粒
液体の濃度，含浸回数」でウィスカの本数を正確にコン
トロールでき、「ウィスカ原料ガスを流す時間（反応時
間）」でその大きさを正確にコントロールできる。
【００１０】また、本発明の繊維強化複合材料の製造方
法は、素繊維表面に存在する開口空隙や多孔質予備成形
体の残余気孔中に、化学気相充填法によりセラミックウ
ィスカを成長させるので、このウィスカは繊維に垂直な
方向に成長する。従って、その後開口空隙や多孔質予備
成形体の残余気孔中に、炭素，セラミックス，金属，樹
脂等を含浸，充填して得た繊維強化複合材料は、繊維平
行方向の剪断に対し、ウィスカの剪断強度が寄与して全
体の剪断強度が向上する。また、繊維垂直方向の引張に
対し、ウィスカの引き抜けに要するエネルギーの分、強
度が向上する。つまりウィスカは強化繊維という「土
台」に生えており、勝手に動けないからマトリックスか
らウィスカを引き抜くのに比較的大きな応力を必要と
し、その分強度が向上する。さらに、マトリックスの繊
維と平行なクラックがウィスカで止められるので、繊維
間の靭性が向上する。
法は、素繊維表面に存在する開口空隙や多孔質予備成形
体の残余気孔中に、化学気相充填法によりセラミックウ
ィスカを成長させるので、このウィスカは繊維に垂直な
方向に成長する。従って、その後開口空隙や多孔質予備
成形体の残余気孔中に、炭素，セラミックス，金属，樹
脂等を含浸，充填して得た繊維強化複合材料は、繊維平
行方向の剪断に対し、ウィスカの剪断強度が寄与して全
体の剪断強度が向上する。また、繊維垂直方向の引張に
対し、ウィスカの引き抜けに要するエネルギーの分、強
度が向上する。つまりウィスカは強化繊維という「土
台」に生えており、勝手に動けないからマトリックスか
らウィスカを引き抜くのに比較的大きな応力を必要と
し、その分強度が向上する。さらに、マトリックスの繊
維と平行なクラックがウィスカで止められるので、繊維
間の靭性が向上する。
【００１１】
【実施例】本発明のセラミックウィスカの成長方法の一
実施例を説明すると、図１に示す炭素又はセラミック
ス、本例では炭素よりなる多孔質体１０中に存在する
０．１〜１００μｍの直径を有する多数の開口空隙１１
に、固体を含まない金属粒の原料本体の１つである塩化
金酸（ＡｕＨＣｌ4 ・４Ｈ2 Ｏ）５％水溶液を加圧含浸
し、９０℃，１０時間で乾燥した後、１気圧のアルゴン
ガス中で９００℃，１０時間熱処理して開口空隙１１内
に、図２に示すように金粒１２を形成付着し、次にウィ
スカの原料であるガス、本例ではＴｉＣｌ4 ：０．３vo
l%、Ｈ2 ：７０vol%、Ｎ2 ：残部よりなる反応ガスを、
１０６５℃に加熱した前記多孔質体１０の開口空隙１１
に流通させて、図３に示すように金粒１２の部分に、平
均長さ２μｍのＴｉＮウィスカ１３を成長させた。
実施例を説明すると、図１に示す炭素又はセラミック
ス、本例では炭素よりなる多孔質体１０中に存在する
０．１〜１００μｍの直径を有する多数の開口空隙１１
に、固体を含まない金属粒の原料本体の１つである塩化
金酸（ＡｕＨＣｌ4 ・４Ｈ2 Ｏ）５％水溶液を加圧含浸
し、９０℃，１０時間で乾燥した後、１気圧のアルゴン
ガス中で９００℃，１０時間熱処理して開口空隙１１内
に、図２に示すように金粒１２を形成付着し、次にウィ
スカの原料であるガス、本例ではＴｉＣｌ4 ：０．３vo
l%、Ｈ2 ：７０vol%、Ｎ2 ：残部よりなる反応ガスを、
１０６５℃に加熱した前記多孔質体１０の開口空隙１１
に流通させて、図３に示すように金粒１２の部分に、平
均長さ２μｍのＴｉＮウィスカ１３を成長させた。
【００１２】このように炭素よりなる多孔質体１０中の
開口空隙１１に、化学気相充填法により成長させたＴｉ
Ｎウィスカ１３の分散状態は均一なものであった。
開口空隙１１に、化学気相充填法により成長させたＴｉ
Ｎウィスカ１３の分散状態は均一なものであった。
【００１３】次に本発明の繊維強化複合材料の製造方法
の１つの一実施例を図によって説明すると、図４に示す
炭素繊維の平織物の積層集合体１５を界面活性剤（ナト
リウムを含まないもの）で処理し、即ちＯｃｔａｎｏｙ
ｌ−Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｇｌｕｃａｍｉｄｅ５％水溶液を
加圧含浸した。次に、塩化金酸（ＡｕＨＣｌ4 ・４Ｈ2
Ｏ）５％水溶液を加圧含浸し、８０〜９０℃で１０時間
乾燥した後、１気圧のアルゴンガス中で９００℃，１０
時間熱処理して積層集合体１５の平織物の開口空隙で、
図５に示すように金粒１６を形成付着させた。次いで、
ウィスカの原料であるガス、本例ではＴｉＣｌ4 ：０．
３vol%、Ｈ2 ：７０vol%、Ｎ2 ：残部よりなる反応ガス
を、１０６５℃に加熱した積層集合体１５の開口空隙に
流通させて、図６に示すように金粒１６の部分に、平均
長さ３μｍのＴｉＮウィスカ１７を成長させた。然る
後、この積層集合体１５に液状フェノール樹脂を含浸さ
せ、オートクレーブ２kg／cm2 、１５０℃で２時間かけ
て硬化し、繊維強化複合材料１８を得た。
の１つの一実施例を図によって説明すると、図４に示す
炭素繊維の平織物の積層集合体１５を界面活性剤（ナト
リウムを含まないもの）で処理し、即ちＯｃｔａｎｏｙ
ｌ−Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｇｌｕｃａｍｉｄｅ５％水溶液を
加圧含浸した。次に、塩化金酸（ＡｕＨＣｌ4 ・４Ｈ2
Ｏ）５％水溶液を加圧含浸し、８０〜９０℃で１０時間
乾燥した後、１気圧のアルゴンガス中で９００℃，１０
時間熱処理して積層集合体１５の平織物の開口空隙で、
図５に示すように金粒１６を形成付着させた。次いで、
ウィスカの原料であるガス、本例ではＴｉＣｌ4 ：０．
３vol%、Ｈ2 ：７０vol%、Ｎ2 ：残部よりなる反応ガス
を、１０６５℃に加熱した積層集合体１５の開口空隙に
流通させて、図６に示すように金粒１６の部分に、平均
長さ３μｍのＴｉＮウィスカ１７を成長させた。然る
後、この積層集合体１５に液状フェノール樹脂を含浸さ
せ、オートクレーブ２kg／cm2 、１５０℃で２時間かけ
て硬化し、繊維強化複合材料１８を得た。
【００１４】さらに本発明の繊維強化複合材料の製造方
法の他の１つの一実施例を図によって説明すると、図７
に示すように炭素繊維の織物１００部に液状フェノール
樹脂２０部を含浸させたプリプレグ２０を１０枚積層
し、オートクレーブ２kg／cm2で１５０℃，２時間かけ
て硬化した後、１気圧のアルゴンガス中で２０００℃，
１時間加熱（２０００℃に昇温するまでの昇温率２０℃
/h）して、図８に示すような多孔質予備成形体２１を得
た。次に、この多孔質予備成形体２１に界面活性剤（ナ
トリウムを含まないもの）、例えばＯｃｔａｎｏｙｌ−
Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｇｌｕｃａｍｉｄｅ５％水溶液を加圧
含浸した後、塩化金酸（ＡｕＨＣｌ4 ・４Ｈ2 Ｏ）５％
水溶液を加圧含浸させ、８０〜９０℃で１０時間かけて
乾燥し、１気圧のアルゴンガス中で９００℃，１０時間
かけて熱処理し、図９に示すように多孔質予備成形体２
１の気孔２２内に、金粒２３を形成付着させた。次い
で、ウィスカの原料であるガス、本例ではＴｉＣｌ4 ：
０．３vol%、Ｈ2 ：７０vol%、Ｎ2 ：残部よりなる反応
ガスを、１０６５℃に加熱した前記の多孔質予備成形体
２１の気孔２２内に１気圧，２秒間流通させることを２
０００回繰り返して、図１０に示すように金粒２３の部
分に、平均長さ２μｍのＴｉＮウィスカ２４を成長させ
た。然る後、この多孔予備成形体２１の気孔２２内にフ
ラン樹脂を加圧含浸させ、１０００℃でフラン樹脂を炭
化し、昇温率１０℃/hで１６００℃まで昇温し、比重
１．６を超えるまで、前記のフラン樹脂の加圧含浸，樹
脂の炭化を繰り返して、図１１に示す炭素繊維／ウィス
カ複合強化炭素複合材料２５を得た。
法の他の１つの一実施例を図によって説明すると、図７
に示すように炭素繊維の織物１００部に液状フェノール
樹脂２０部を含浸させたプリプレグ２０を１０枚積層
し、オートクレーブ２kg／cm2で１５０℃，２時間かけ
て硬化した後、１気圧のアルゴンガス中で２０００℃，
１時間加熱（２０００℃に昇温するまでの昇温率２０℃
/h）して、図８に示すような多孔質予備成形体２１を得
た。次に、この多孔質予備成形体２１に界面活性剤（ナ
トリウムを含まないもの）、例えばＯｃｔａｎｏｙｌ−
Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｇｌｕｃａｍｉｄｅ５％水溶液を加圧
含浸した後、塩化金酸（ＡｕＨＣｌ4 ・４Ｈ2 Ｏ）５％
水溶液を加圧含浸させ、８０〜９０℃で１０時間かけて
乾燥し、１気圧のアルゴンガス中で９００℃，１０時間
かけて熱処理し、図９に示すように多孔質予備成形体２
１の気孔２２内に、金粒２３を形成付着させた。次い
で、ウィスカの原料であるガス、本例ではＴｉＣｌ4 ：
０．３vol%、Ｈ2 ：７０vol%、Ｎ2 ：残部よりなる反応
ガスを、１０６５℃に加熱した前記の多孔質予備成形体
２１の気孔２２内に１気圧，２秒間流通させることを２
０００回繰り返して、図１０に示すように金粒２３の部
分に、平均長さ２μｍのＴｉＮウィスカ２４を成長させ
た。然る後、この多孔予備成形体２１の気孔２２内にフ
ラン樹脂を加圧含浸させ、１０００℃でフラン樹脂を炭
化し、昇温率１０℃/hで１６００℃まで昇温し、比重
１．６を超えるまで、前記のフラン樹脂の加圧含浸，樹
脂の炭化を繰り返して、図１１に示す炭素繊維／ウィス
カ複合強化炭素複合材料２５を得た。
【００１５】前記のように図６の積層集合体１５に液状
フェノール樹脂を含浸させ加熱硬化して得た繊維強化複
合材料及び図１１の炭素繊維／ウィスカ複合強化炭素複
合材料２５は、繊維の垂直方向に成長したウィスカを有
するので、繊維平行方向の剪断に対し、ウィスカの剪断
強度が寄与し、複合材料全体の剪断強度が向上する。ま
た、繊維垂直方向の引張りに対し、ウィスカの引き抜き
に要するエネルギーの分、強度が向上する。さらに、マ
トリックスの繊維と平行なクラックがウィスカで止めら
れるので、繊維間の靭性が向上する。
フェノール樹脂を含浸させ加熱硬化して得た繊維強化複
合材料及び図１１の炭素繊維／ウィスカ複合強化炭素複
合材料２５は、繊維の垂直方向に成長したウィスカを有
するので、繊維平行方向の剪断に対し、ウィスカの剪断
強度が寄与し、複合材料全体の剪断強度が向上する。ま
た、繊維垂直方向の引張りに対し、ウィスカの引き抜き
に要するエネルギーの分、強度が向上する。さらに、マ
トリックスの繊維と平行なクラックがウィスカで止めら
れるので、繊維間の靭性が向上する。
【００１６】
【発明の効果】以上の通り本発明のセラミックウィスカ
の成長方法は、多孔質体又は細片集合体の開口空隙に、
化学気相充填法によりセラミックウィスカを成長させる
ものであるから、成長するウィスカの分散状態は極めて
均一なものとなる。また、ウィスカの本数は、固体を含
まない金属粒の原料液体の濃度，含浸（流通）回数で、
ウィスカの大きさは、ウィスカ原料ガスを流す時間（反
応時間）で、正確にコントロールできる。
の成長方法は、多孔質体又は細片集合体の開口空隙に、
化学気相充填法によりセラミックウィスカを成長させる
ものであるから、成長するウィスカの分散状態は極めて
均一なものとなる。また、ウィスカの本数は、固体を含
まない金属粒の原料液体の濃度，含浸（流通）回数で、
ウィスカの大きさは、ウィスカ原料ガスを流す時間（反
応時間）で、正確にコントロールできる。
【００１７】また、本発明の繊維強化複合材料の製造方
法は、素繊維表面に存在する開口空隙や多孔質予備成形
体の残余気孔中に、化学気相充填法によりセラミックウ
ィスカを成長させるので、このウィスカは繊維に垂直な
方向に成長する。従って、その後開口間隙や残余気孔中
に、炭素，セラミックス，金属，樹脂等を含浸充填して
得た繊維強化複合材料は、繊維が配向されている方向の
強度，靭性を損うことなく、ウィスカにより繊維が配向
されていない方向の強度，靭性が向上する。
法は、素繊維表面に存在する開口空隙や多孔質予備成形
体の残余気孔中に、化学気相充填法によりセラミックウ
ィスカを成長させるので、このウィスカは繊維に垂直な
方向に成長する。従って、その後開口間隙や残余気孔中
に、炭素，セラミックス，金属，樹脂等を含浸充填して
得た繊維強化複合材料は、繊維が配向されている方向の
強度，靭性を損うことなく、ウィスカにより繊維が配向
されていない方向の強度，靭性が向上する。
【図１〜図３】本発明のセラミックウィスカの成長方法
の一実施例の工程を示す図である。
の一実施例の工程を示す図である。
【図４〜図６】本発明の繊維強化複合材料の製造方法の
一実施例の工程を示す図である。
一実施例の工程を示す図である。
【図７〜図１１】本発明の繊維強化複合材料の製造方法
の他の実施例の工程を示す図である。
の他の実施例の工程を示す図である。
【図１２】通常の繊維強化複合材料の概略断面図であ
る。
る。
【図１３】強化繊維を三次元に配向した複合材料の概略
断面図である。
断面図である。
【図１４】一方向の強化繊維間をウィスカで強化しよう
とする複合材料を示す概略断面図である。
とする複合材料を示す概略断面図である。
１０ 多孔質体 １１ 開口空隙 １２ 金粒 １３ ＴｉＮウィスカ １５ 炭素繊維の平織物の積層集合体 １６ 金粒 １７ ウィスカ １８ 繊維強化複合材料 ２０ プリプレグ ２１ 多孔質予備成形体 ２２ 気孔 ２３ 金粒 ２４ ＴｉＮウィスカ ２５ 炭素繊維／ウィスカ複合強化炭素複合材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/80 Ｌ Ｃ０８Ｊ 5/04 7310−4Ｆ Ｄ０１Ｆ 9/08 Ｚ 7199−3Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】 炭素又はセラミックスで構成された多孔
質体又は細片の集合体中に存在する最小０．１μｍの直
径を有する開口間隙に、化学気相充填法を用いてセラミ
ックウィスカを成長させることを特徴とするセラミック
ウィスカの成長方法。 - 【請求項２】 炭素繊維又はセラミック繊維の一次元，
二次元，三次元のいずれかの集合体の素繊維表面に、化
学気相充填法を用いてセラミックウィスカを成長させ、
その後この集合体に、炭素又はセラミックス又は金属又
は樹脂を含浸，充填することを特徴とする繊維強化複合
材料の製造方法。 - 【請求項３】 炭素繊維又はセラミック繊維の一次元，
二次元，三次元のいずれかの集合体の空隙の一部にセラ
ミックス又は炭素を充填して得られる多孔質予備成形体
の残余気孔中に、化学気相充填法を用いてセラミックウ
ィスカを成長させ、その後この予備成形体に、セラミッ
クス又は／及び炭素を充填することを特徴とする繊維強
化複合材料の製造方法。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004107159A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Japan Fine Ceramics Center | セラミック複合材料、及びその製造方法 |
| JP2005112702A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | National Institute For Materials Science | ＳｉＣナノワイヤーにより強化されたＳｉＣ複合材料 |
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