JPH07310239A - Preparation of ceramic fiber and preparation of metal oxide fiber - Google Patents

Preparation of ceramic fiber and preparation of metal oxide fiber

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JPH07310239A
JPH07310239A JP10239794A JP10239794A JPH07310239A JP H07310239 A JPH07310239 A JP H07310239A JP 10239794 A JP10239794 A JP 10239794A JP 10239794 A JP10239794 A JP 10239794A JP H07310239 A JPH07310239 A JP H07310239A
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Abstract

PURPOSE: To obtain a uniform and high-density ceramic coated fiber by electrochemically depositing a metal hydride material on an electric conductive fiber core with an electrophoretic method and then changing the hydride to a metal oxide by drying. CONSTITUTION: This method for producing a ceramic fiber is provided by housing a sol 10 containing a metal hydride having <=150 Å, preferably 10-15 Åparticle size selected from an aluminum hydride, yttrium hydride and their mixture with an alcohol having 50-70 molecular ratio in a sol vessel 12, feeding an electric conductive fiber core 16 consisting of a group of a carbon, glass, silicone carbide and silicon nitride, Al, Fe, Ni, Ta, Ti, W, Nb and their alloy from a spool body 18, also charging direct potential of 0.1-100 v, preferably 1-50 v and more preferably 35-50 v between the fiber core 16 and a cathode 26 to electrochemically deposit the metal hydride to increase more than the diameter of the fiber core 16 by an electrophoresis and also remove the co- generated hydrogen gas, then heating for drying at least at >=850 deg.F in an oven 28 to change the hydride to a metal oxide and winding up on a spool 32 to obtain the ceramic fiber.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック材料一般に
関し、特にコロイド材料をゾルから電気泳動的に電着さ
せることにより、酸化物や混合酸化物をフィラメント、
ワイヤーまたはトウへ厚く被覆しセラミック繊維を形成
する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to ceramic materials in general, and more particularly to the formation of filaments from oxides or mixed oxides by electrophoretically depositing a colloidal material from a sol.
It relates to a method of thickly coating a wire or tow to form ceramic fibers.

【0002】また、更にアルミニウム酸化物、イットリ
ウムなどのセラミック材、及びこれらの混合物であるイ
ットリウム−アルミナ−ガーネット(YAG)などのゾ
ル使用、及びこれらを電気泳動により素地上に電着させ
ることによる、偏りのない高密度で均一な繊維形成に関
する。本発明は従来技術に伴うセラミックを素地上に電
着させるためのコストの高い準備工程を必要としない。
Further, by using aluminum oxide, ceramic materials such as yttrium, and a sol such as yttrium-alumina-garnet (YAG) which is a mixture thereof, and by electrodeposition of these on the substrate by electrophoresis. It relates to high density and uniform fiber formation without bias. The present invention does not require the costly preparatory steps for electrodepositing the ceramic on the substrate associated with the prior art.

【0003】[0003]

【従来の技術】素地に表面被覆を施すことによって、も
との素地とは異なる表面特性が得られることは周知であ
り、強度の増加、高温への適応性、耐酸化性、耐摩耗性
及び耐腐蝕性など様々な効用を得るために用いられる。
2. Description of the Related Art It is well known that a surface coating on a base material gives a surface characteristic different from that of the original base material, and has increased strength, adaptability to high temperature, oxidation resistance, wear resistance and It is used to obtain various effects such as corrosion resistance.

【0004】好適な特性を有する表面被覆を施すことに
より、必要とされる適度な特性が得られるように構成さ
れた物質を得るためのコストを実質的に抑えることがで
きる。例えば比較的耐熱性の低い金属物を高温環境にお
いて使用可能にするための表面被覆としてセラミックが
頻繁に用いられる。
By providing a surface coating with suitable properties, the cost of obtaining a substance configured to obtain the required moderate properties can be substantially reduced. For example, ceramics are frequently used as surface coatings to make metals with relatively low heat resistance usable in high temperature environments.

【0005】またセラミック材は金属複合材料の強度を
増すために、粉末、繊維、またはウイスカーの形状で頻
繁に用いられる。金属複合材料、特に酸化物、混合酸化
物またはドープした酸化物などから成るものにおいてセ
ラミック繊維は補強要素として作用するため特に必要と
される。
Ceramic materials are also often used in the form of powders, fibers, or whiskers to increase the strength of metal composites. Ceramic fibers are particularly needed in metal composites, especially those consisting of oxides, mixed oxides or doped oxides, to act as reinforcing elements.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】過去、素地にセラミッ
ク材を定着させるために、例えばうわ薬、エナメル、被
覆(材料を高圧圧縮)、また蒸着、陰極スパッター、化
学蒸気溶着、火炎容射及びプラズマ容射などの蒸気溶着
法等の種々の方法が試みられた。また電気泳動も他の専
門技術同様に試みられたが、限定的な成功に止どまっ
た。
In the past, for example, glazes, enamel, coatings (high pressure compression of materials), as well as vapor deposition, cathode sputtering, chemical vapor deposition, flame spraying and plasma spraying for fixing ceramic materials to the substrate. Various methods such as vapor deposition such as spraying have been tried. Electrophoresis was also tried, like any other expertise, but with limited success.

【0007】例えばエナメル業界においてセラミック材
の電着がたびたび行われてきた。この技術によるセラミ
ック被覆においては、セラミック材は微粒子または粉末
サイズに粉砕、粉びきされ、懸濁液中に移され、素地上
に電気泳動法によって電着される。他の周知の方法とし
ては、懸濁液(通常水媒体)中の粉末よりなるスラリー
からセラミック被覆の溶着を行う方法が挙げられる。し
かしこれらの方法では約2ミクロンより小さな粉末粒度
を得ることが困難であり、従って形成された被覆の質の
問題、及びワイヤーまたは繊維状の素地への適用の可能
性が限定されるという問題を伴う。
For example, electrodeposition of ceramic materials has often been performed in the enamel industry. In ceramic coatings by this technique, the ceramic material is ground to a fine particle or powder size, ground, transferred into a suspension and electrophoretically deposited on the substrate. Other well known methods include depositing the ceramic coating from a slurry of powder in suspension (usually an aqueous medium). However, these methods make it difficult to obtain powder particle sizes of less than about 2 microns, thus limiting the quality of the coatings formed and their potential application to wire or fibrous substrates. Accompany.

【0008】ゾルゲル技術は、優れた均一性を有する良
好なサブミクロンのセラミック粒子の供給源として近年
発展してきた。このゾルゲル技術は根本的に、高温で圧
縮粉末を焼結するより、低温加水分解及び溶液中の金属
酸化物前駆物質の解こうによりセラミック製造を行う。
Sol-gel technology has recently evolved as a source of good submicron ceramic particles with excellent uniformity. This sol-gel technique fundamentally produces ceramics by low temperature hydrolysis and peptization of the metal oxide precursors in solution rather than sintering the compacted powder at high temperature.

【0009】従来技術においては、第二ブトクシ化アル
ミナ[Al(OC493]などの対応金属アルコキシ
ドの加水分解及び解こうを、水中にて塩化水素酸、酢
酸、硝酸などの酸ペプタイザーを用いて行うことによ
り、金属酸化物(実際は金属水酸化物、または金属水和
物)のゾルを製造することに注意が向けられていた。ア
ルミナアルコキシドの加水分解はヨルダスによって書か
れた“アルコキシドからのアルミナゾル製造方法”とい
う題の記述が米国セラミック学界誌の54巻(1975
年出版)、3号の289ページから290ページに掲載
されている。これによるとアルミナアルコキシド前駆物
質の加水分解において、水と前駆物質のモル比は100
対1で、前駆物質1モルに対し0.07モルの酸を用い
て、摂氏90度で解こうを行う。ゲル化及び乾燥後、乾
燥ゲルはか焼されアルミナ粉末を形成する。
In the prior art, hydrolysis and peptization of a corresponding metal alkoxide such as secondary butoxylated alumina [Al (OC 4 H 9 ) 3 ] is carried out in water with an acid peptizer such as hydrochloric acid, acetic acid or nitric acid. Attention was directed to producing a sol of a metal oxide (actually a metal hydroxide or a metal hydrate) by carrying out. Hydrolysis of alumina alkoxide is described by Jordas in "A Method for Producing Alumina Sol from Alkoxide" 54th volume (1975) by the Ceramic Society of America.
(Published annually), pages 3 to 290 to 290. According to this, in the hydrolysis of the alumina alkoxide precursor, the molar ratio of water to the precursor is 100.
In pair 1, peptization is carried out at 90 degrees Celsius using 0.07 mole of acid per mole of precursor. After gelling and drying, the dried gel is calcined to form alumina powder.

【0010】セゲルの米国特許4,532,072号に
よれば、冷水とアルミナアルコキシドを化学量的比率に
て混合し、これらを反応させ解こう可能なアルミナ水和
物を形成し、この水和物を水性媒体中のペプタイザーと
解こうさせ、アルミナ混合物のゾルを形成することによ
りアルミナゾルを製造する。
According to Segell, US Pat. No. 4,532,072, cold water and alumina alkoxide are mixed in stoichiometric proportions to react them to form a peptizable alumina hydrate, which is then hydrated. An alumina sol is produced by peptizing the material with a peptizer in an aqueous medium to form a sol of the alumina mixture.

【0011】クラーク等の米国特許4,801,399
号は金属酸化物ゾルを得る方法を開示している。これに
よれば金属アルコキシドは超過量の水媒体中において加
水分解され、硝酸塩などの金属塩中にてペプチセーショ
ンを行うことにより0.0001ミクロン〜10ミクロ
ンの粒子を得ることができる。
US Pat. No. 4,801,399 to Clark et al.
The publication discloses a method of obtaining a metal oxide sol. According to this, the metal alkoxide is hydrolyzed in an excessive amount of an aqueous medium, and peptization is performed in a metal salt such as nitrate to obtain particles of 0.0001 micron to 10 micron.

【0012】クラーク等の米国特許4921731号
は、米国特許4,801,399号に教示される方法に
より製造されるタイプのゾルを熱泳動によりワイヤーな
どの素地にセラミック被覆する方法が開示されている。
また放棄されたクラーク等の米国特許出願06/84
1,089号(1986年2月25日出願)によれば、
これらゾルの電気泳動によりフィラメント、リボン、ワ
イヤーなどの素地にセラミック被覆を形成する方法が開
示されている。しかしこの方法の使用例によれば、電気
泳動を利用して得られる被覆は不均一であり、われ、無
メッキ、気泡などの発生や、剥がれ、剥離などが生じ
る。また電気泳動を行う間、陰極において水素気泡の形
成がみられた。
US Pat. No. 4,921,731 to Clark et al. Discloses a method of ceramic coating a substrate such as a wire by thermophoresis with a sol of the type produced by the method taught in US Pat. No. 4,801,399. .
Also abandoned Clark et al. US patent application 06/84
According to No. 1,089 (filed February 25, 1986),
A method of forming a ceramic coating on a base material such as a filament, a ribbon or a wire by electrophoresis of these sols is disclosed. However, according to the usage example of this method, the coating obtained by using electrophoresis is non-uniform, and cracks, no plating, generation of air bubbles, peeling, and peeling occur. During the electrophoresis, formation of hydrogen bubbles was observed at the cathode.

【0013】従ってセラミック繊維製造のためのフィラ
メント、繊維トウ、ワイヤーなどへの厚いセラミック被
覆形成に用いる電気泳動による電着法が必要となる。特
に金属複合材料において補強要素として使用するセラミ
ック繊維の製造方法が必要とされる。
Therefore, there is a need for an electrophoretic electrodeposition method used to form thick ceramic coatings on filaments, fiber tows, wires, etc. for the production of ceramic fibers. There is a need for a method of making ceramic fibers for use as reinforcing elements, especially in metal composites.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は独自の定着法、
特に金属酸化物繊維の製造に好適な定着法の研究より得
た、欠陥の無いセラミック繊維を製造する方法を提供す
る。
The present invention is a unique fixing method,
In particular, the present invention provides a method for producing a defect-free ceramic fiber obtained by research on a fixing method suitable for producing a metal oxide fiber.

【0015】本願において“フィラメント”は繊維材の
一本を意味し、“繊維トウ”とはマルチフィラメント糸
またはフィラメントのアレーを意味し、“ワイヤー”は
一般に金属フィラメントやトウを意味し、“ファイバー
コア”は本発明の方法によって被覆するのに好適なフィ
ラメント、繊維トウ、またはワイヤーを意味する。また
“セラミック被覆された繊維”または“被覆された繊
維”はファイバーコアの直径が塗布されたセラミックの
厚さよりも大きくなるように、均一なセラミック層上に
定着された導電材料のファイバーコア、または炭素のフ
ラッシュコートやめっき層などにより導電性となる材料
のファイバーコアを意味する。また反対に“セラミック
繊維”または“繊維”は便宜上、セラミック層の厚さが
ファイバーコアの直径よりも大きくなるように均一なセ
ラミック層上に定着された導電性ファイバーコアを意味
するものとする。通常、当該業界において表面層と核の
上記の相対的な厚さの区別は、被覆された繊維と繊維と
の境界を限定するためのものである。どちらの場合も、
ファイバーコア材料は酸溶解、燃焼などの技術により除
去でき、除去後、中が空洞となったセラミックシリンダ
ー、すなわちセラミック繊維となる。
In the present application, "filament" means one fiber material, "fiber tow" means an array of multifilament yarns or filaments, "wire" generally means a metal filament or tow, and "fiber". "Core" means a filament, fiber tow, or wire suitable for coating by the method of the present invention. Also, "ceramic coated fiber" or "coated fiber" means a fiber core of conductive material anchored on a uniform ceramic layer, such that the diameter of the fiber core is greater than the thickness of the applied ceramic, or It means a fiber core made of a material that becomes conductive due to a carbon flash coat or a plating layer. On the contrary, "ceramic fibers" or "fibers" are intended to mean, for convenience, conductive fiber cores fixed on a uniform ceramic layer such that the thickness of the ceramic layer is greater than the diameter of the fiber core. Generally, in the art, the above distinction of relative thicknesses of surface layer and core is to limit the boundaries between coated fibers. In both cases,
The fiber core material can be removed by a technique such as acid dissolution and combustion, and after the removal, it becomes a hollow ceramic cylinder, that is, a ceramic fiber.

【0016】本発明の目的はセラミック繊維の形成に用
いる、更には優れた均一性を有し、欠点の無いセラミッ
ク繊維の形成に用いることが可能なゾルの電気泳動法を
提供する。
The object of the present invention is to provide a sol electrophoresis method which can be used for the formation of ceramic fibers and which can also be used for the formation of defect-free ceramic fibers having excellent homogeneity.

【0017】本発明によれば、セラミック繊維製造法で
あって、以下の工程を有することを特徴とするセラミッ
ク繊維製造法が得られる。
According to the present invention, there is obtained a ceramic fiber manufacturing method characterized by comprising the following steps.

【0018】a)アルミニウム水和物、イットリウム水
和物、及びこれらの混合物から成るグループより選択さ
れた金属水和物粒子を有するゾルを供給する。前記の粒
子の粒度は150オングストロームより小く、前記ゾル
はアルコールを含有し、前記アルコールの前記金属水和
物に対する分子比はおよそ50〜70である。
A) Providing a sol having metal hydrate particles selected from the group consisting of aluminum hydrate, yttrium hydrate, and mixtures thereof. The size of the particles is less than 150 Å, the sol contains alcohol, and the molecular ratio of the alcohol to the metal hydrate is approximately 50-70.

【0019】b)ファイバーコアと陽極との間に直流電
位を加えることにより、前記ゾルより粒子を導電性を有
する前記ファイバーコア上に電気泳動により電着し、前
記電位は約0.1〜100ボルトで、前記ファイバーコ
ア上に金属水和物が均一に電着されるに十分な時間加え
られ、前記電着の厚さは前記ファイバーコアの直径より
も大きく、また前記電気誘導により発生する水素ガスの
除去法を供給する。
B) By applying a DC potential between the fiber core and the anode, particles from the sol are electrodeposited on the conductive fiber core by electrophoresis, and the potential is about 0.1 to 100. The metal hydrate is applied with a bolt for a time sufficient to uniformly electrodeposit the metal hydrate, the thickness of the electrodeposition is greater than the diameter of the fiber core, and hydrogen generated by the electrical induction is used. Supply gas removal method.

【0020】c)前記ゾルより金属水和物が被覆された
繊維を除去する。
C) The metal hydrate coated fibers are removed from the sol.

【0021】d)被覆を乾燥させ、前記金属水和物を対
応する金属酸化物に変換させる。
D) The coating is dried and the metal hydrate is converted into the corresponding metal oxide.

【0022】e)再びセラミック繊維を被覆する。E) Recoating with ceramic fibers.

【0023】また本発明によれば、 a)以下の工程により製造されたゾルを含む電気泳動の
電解槽に導電性のファイバーコアを連続的に通過させ、 1)有機金属化合物の加水分解とアルコール化とを水と
アルコールから成る水媒体において同時に行う。
According to the present invention, a) The conductive fiber core is continuously passed through an electrophoretic electrolytic cell containing a sol produced by the following steps: 1) Hydrolysis of an organometallic compound and alcohol Oxidation is carried out simultaneously in an aqueous medium consisting of water and alcohol.

【0024】2)上記による反応混合物と一価酸または
酸ソースとの解こうを行う。
2) Peptization of the reaction mixture according to the above with a monoacid or acid source.

【0025】3)超過量の水位相を除くことにより反応
混合物の脱水と脱アルコール化を行う。
3) Dehydration and dealcoholation of the reaction mixture by removing excess water phase.

【0026】4)未反応アルコールを蒸発させて脱水
し、更に除去する。
4) The unreacted alcohol is evaporated and dehydrated, and further removed.

【0027】5)濃縮されたゾルに第二アルコールを添
加することにより、アルコールの金属水和物に対する分
子比が約50〜70で、前記金属水和物の粒度が約10
〜150オングストロームとなるように再びアルコール
化する。
5) The secondary alcohol is added to the concentrated sol so that the molecular ratio of alcohol to metal hydrate is about 50 to 70 and the particle size of the metal hydrate is about 10.
Alcoholize again to ~ 150 Å.

【0028】b)前記ゾルに浸した前記ファイバーコア
と他方の電極との間に電位を加え、金属水和物粒子をそ
の厚さが前記ファイバーコアの直径より大きくなるまで
前記ファイバーコア上に継続的に電着させ、 c)前記電気泳動の電解槽を約1〜50ボルトの電位で
動作させ、水素形成を低減し、 d)水素ガスを電気泳動の電解槽より分散、除去する方
法を供給し、 e)ファイバーコア、及びファイバーコア上に電着して
いる金属水和物粒子を、前記ファイバーコアが前記ゾル
より出た後に加熱して金属酸化物繊維を形成することを
特徴とする金属酸化物繊維を連続的に製造する方法が得
られる。
B) An electric potential is applied between the fiber core immersed in the sol and the other electrode, and metal hydrate particles are continued on the fiber core until their thickness is greater than the diameter of the fiber core. Electrolysis, c) operating the electrolysis cell at a potential of about 1 to 50 volts to reduce hydrogen formation, and d) providing a method for dispersing and removing hydrogen gas from the electrolysis cell. And e) a metal, characterized in that the fiber core and the metal hydrate particles electrodeposited on the fiber core are heated after the fiber core comes out of the sol to form a metal oxide fiber. A method for continuously producing oxide fibers is obtained.

【0029】[0029]

【作用】金属前駆物質の加水分解を分子超過量の有機溶
剤において行い、解こうに次いで脱水及び脱アルコール
化工程を経て、蒸発などの方法により水分を除去し、ゾ
ルを濃縮した後再度アルコールを添加することにより極
めて粒度の小さなコロイド粒子が得られる。
[Function] The metal precursor is hydrolyzed in an organic solvent having an excess amount of molecule, and after deflocculation, dehydration and dealcoholation steps, water is removed by a method such as evaporation, and the sol is concentrated and then alcohol is added again. By adding, colloidal particles having an extremely small particle size can be obtained.

【0030】[0030]

【実施例】本発明はセラミック繊維形成に使用するのに
好適である。またここに開示されているゾルは、繊維上
にセラミックの多層被覆を形成するために用いることが
でき、また電気泳動の前に溶加剤を併用することにより
混合物被覆を得ることが可能である。
EXAMPLES The present invention is suitable for use in forming ceramic fibers. The sols disclosed herein can also be used to form multilayer ceramic coatings on fibers, and it is possible to obtain mixture coatings by using a filler together with the gel prior to electrophoresis. .

【0031】本発明の方法において使用されるゾルは様
々な有機金属化合物、すなわちアルミナ、クロームイオ
ン・ドープド・アルミナ、イットリア、及びこれらの混
合物であるイットリア−アルミナ−ガーネット(3Y2
3・Al23)などの収量金属酸化物から形成され
る。しかしながら、本願においては米国特許07/63
7,716号、及び07/637,717号に記載され
るアルミナ、クロームイオンドープドアルミナ、イット
リアゾルなどに関して特に記述する。上記特許は本願と
共に提出され、本願に参照として記載されるが、本発明
はこれに限定されることなく、従来技術のゾルに適応可
能と考えられ、必要であればある種の変更が為され得
る。
The sols used in the process of the present invention are various organometallic compounds, namely alumina, chromium ion-doped alumina, yttria, and mixtures thereof, yttria-alumina-garnet (3Y 2).
O 3 · Al 2 O 3) is formed from a yield metal oxides such as. However, in the present application, U.S. Pat.
Alumina, chromium ion-doped alumina, yttriasol and the like described in Nos. 7,716 and 07 / 637,717 are specifically described. While the above patents are filed with this application and described herein by reference, it is believed that the present invention is not limited thereto and is applicable to prior art sols, with certain modifications if necessary. obtain.

【0032】電気泳動とは電着技術であり、コロイド懸
濁液中の通常非導電性の材料が電界外部へ出されること
により特定の電極へ移動する。溶液中のコロイドは、格
子欠陥、イオン化、イオン吸収、イオン溶解などの可能
な様々な機構の結果として、懸濁液媒体に関連した表面
電荷を形成することで知られる。アルミナのような金属
酸化物の場合、表面電荷はイオン化の結果であり、一般
に好ましいpH範囲においてはプラスで、約7以下であ
る。
Electrophoresis is an electrodeposition technique in which a normally non-conductive material in a colloidal suspension moves to a specific electrode when it is exposed to the outside of an electric field. Colloids in solution are known to form surface charges associated with suspension media as a result of a variety of possible mechanisms such as lattice defects, ionization, ion absorption, ion dissolution. For metal oxides such as alumina, the surface charge is a result of ionization and is generally positive and below about 7 in the preferred pH range.

【0033】電気泳動の間、プラスに帯電されたコロイ
ドは陰極に移動し、陰極上に粒子の圧縮層を形成する。
電着する被覆の物理的性質は素地上の圧縮及び密着に関
係する。一般に素地上に電着したコロイド粒子の圧縮固
化が強いほど、被覆の機械的性質は向上し、強い保護力
が得られる。
During electrophoresis, the positively charged colloids migrate to the cathode and form a compacted layer of particles on the cathode.
The physical properties of the electrodeposited coating are related to compression and adhesion on the substrate. Generally, the stronger the compression and solidification of the colloidal particles electrodeposited on the substrate, the higher the mechanical properties of the coating and the stronger the protective power.

【0034】本発明は様々な素地への電気泳動電着被覆
に用いることができ、素地は金属であっても非金属であ
っても良い。ファイバーコア材に用いることのできるも
のとしては例えば、炭素、ガラス、炭化ケイ素、窒化ケ
イ素、またアルミニム、鉄、ニッケル、タンタル、チタ
ニウム、モリブデン、タングステン、レミウム、ニオブ
及びこれらの合金などの金属が挙げられる。通常導電性
の材料、または導電性となる材料は全て使用可能であ
る。ファイバーコアの直径は決定的ではなく、形成する
繊維に求められる直径、またその最終使用により選択す
ることができる。ファイバーコアより厚いセラミック層
と前記核を除去することを考慮すると、核の直径は0.
1ミル〜3ミルが好適である。形成される繊維の最終直
径は、求められる強度と他の特性により、約7.6×10
-3(mm)(=0.3ミル)(またはそれ以下)〜約0.23(mm)
(=10ミル)(またはそれ以上)が好適である。
The present invention can be used for electrophoretic electrodeposition coatings on a variety of substrates, which can be metallic or non-metallic. Examples of materials that can be used for the fiber core material include carbon, glass, silicon carbide, silicon nitride, and metals such as aluminum, iron, nickel, tantalum, titanium, molybdenum, tungsten, remium, niobium, and alloys thereof. To be Any material that is normally conductive or that becomes conductive can be used. The diameter of the fiber core is not critical and can be selected depending on the desired diameter of the fibers to be formed and its end use. Considering the removal of the ceramic layer thicker than the fiber core and the core, the diameter of the core is 0.
1 mil to 3 mils is preferred. The final diameter of the fibers formed is about 7.6 x 10 depending on the strength required and other properties.
-3 (mm) (= 0.3 mil) (or less) to about 0.23 (mm)
(= 10 mils) (or more) is preferred.

【0035】本発明によれば、有機金属化合物を加水分
解し、解こうを行うことにより約10〜150オングス
トロームのコロイド粒子を有するゾルを得ることができ
る。好適な粒子の大きさは約50〜100オングストロ
ームであり、粒子の大きさがこの範囲内であれば、被覆
材とファイバーコアが良好に接触するため、被覆粒子は
被覆層内にて極めて良好に密着、充填し、従って耐摩耗
性、高温適応性を有する優れた性質の被覆が得られる。
According to the present invention, a sol having colloidal particles of about 10 to 150 angstrom can be obtained by hydrolyzing an organometallic compound and peptizing it. A preferred particle size is about 50-100 angstroms, and if the particle size is within this range, the coating material and the fiber core make good contact, so that the coated particle is very well in the coating layer. Cohesive, filling and thus excellent properties of the coating with abrasion resistance and high temperature compatibility are obtained.

【0036】本発明に使用するために好適なゾルは、水
媒体において対応する有機金属化合物を加水分解し、解
こうを行うことにより製造される。好適な有機金属化合
物は金属アルコキシド、特に第二ブトクシ化金属、アル
ミニウムのエトキシド及びメトキシド、イットリウム、
及びこれらの混合物である。本発明のゾル製造の好適な
電気泳動電着技術は、本願と共に提出され、また本願に
参照として記載されている、共に審査中の米国特許出願
07/637,717号において記述されている。
Sols suitable for use in the present invention are prepared by hydrolyzing and peptizing the corresponding organometallic compound in an aqueous medium. Suitable organometallic compounds are metal alkoxides, especially metal secondary butoxys, ethoxides and methoxides of aluminum, yttrium,
And mixtures thereof. Suitable electrophoretic electrodeposition techniques for sol preparation of the present invention are described in co-pending U.S. patent application Ser. No. 07 / 637,717, which is filed with and is incorporated herein by reference.

【0037】しかしながら本発明の方法に他のゾルを使
用することも可能である。本発明の方法は、特定の目的
のために好適に形成されたゾルの電気泳動法を有する。
本発明の目的を達成するためには、極めて小さな粒子、
すなわち直径が約150オングストロームよりも小さな
コロイドゾルを使用することが望まれる。
However, it is also possible to use other sols in the process according to the invention. The method of the present invention comprises a sol electrophoresis method suitably formed for a particular purpose.
To achieve the object of the invention, very small particles,
That is, it is desirable to use colloidal sols having a diameter of less than about 150 Å.

【0038】従って製造法が従来技術とは異なるゾルを
使用することで、上記目的が達成できる。すなわち金属
前駆物質の加水分解を分子超過量の有機溶剤中にて行
い、解こうに次いで脱水及び脱アルコール化工程を経
て、蒸発などの方法により水分を除去してゾルを濃縮し
た後、金属水和物1モルに対してアルコールが最大70
モルの分子比となるようアルコールを添加する。
Therefore, the above object can be achieved by using a sol whose manufacturing method is different from that of the prior art. That is, the metal precursor is hydrolyzed in an excess amount of an organic solvent, and then deflocculation, dehydration and dealcoholization are performed, water is removed by a method such as evaporation, and the sol is concentrated, and then metal water is added. 70 moles of alcohol per mole of Japanese food
Alcohol is added to give a molar molecular ratio.

【0039】この製造工程の一定の順序の間に起きる位
相変換反応は完全に解明されてはいないが、本発明によ
る電気泳動後、結果的に脱水及び脱アルコール化の間の
Al00H種の橋架け結合が起こり、われ、剥がれ、剥
離などが発生し難いことが理論づけられている。
Although the phase conversion reaction that occurs during a given sequence of this manufacturing process has not been completely elucidated, it results in a bridge of the Al00H species during the dehydration and dealcoholation after electrophoresis according to the invention. It is theorized that the bonding is less likely to occur, tear, peel, and peel.

【0040】ゾルを濃縮した後に再度アルコールを添加
する、すなわち再アルコール化により極めて小さなコロ
イド粒子が形成され、また長期保存可能で、電気泳動に
好ましい特性を備えた安定性の非常に高いゾルを得るこ
とができる。ゾルは各々選択する有機溶剤、ペプタイザ
ー(解こう剤)及び加えるアルコールにより調合でき
る。一般的に電気泳動に好適なゾルの製造方法は以下の
工程を有する。
After the sol is concentrated, alcohol is added again, that is, re-alcoholization forms extremely small colloidal particles, and a highly stable sol which has long-term storability and favorable characteristics for electrophoresis is obtained. be able to. The sols can be formulated with the respective organic solvent, peptizer and alcohol added. Generally, a method for producing a sol suitable for electrophoresis has the following steps.

【0041】a)水と有機溶剤を含有する水媒体中に
て、有機金属化合物の加水分解及びアルコール化を同時
に行う。
A) In an aqueous medium containing water and an organic solvent, the organometallic compound is simultaneously hydrolyzed and alcoholized.

【0042】b)上記の反応混合物と一価酸または酸ソ
ースとの解こうを行う。
B) Peptization of the above reaction mixture with a monovalent acid or acid source.

【0043】c)超過量の水位相を除去する、すなわち
ディカンテーションまたはピペッティングにより、反応
混合物の脱水及び脱アルコール化を行う。
C) Dehydration and dealcoholation of the reaction mixture is carried out by removing excess water phase, ie by decanting or pipetting.

【0044】d)蒸発により未反応アルコールの除去を
行う。一般に強く沸騰させることにより濃縮及び/また
は減量を行う。
D) Removal of unreacted alcohol by evaporation. Concentration and / or weight reduction is generally performed by boiling strongly.

【0045】e)濃縮ゾルを再アルコール化する、また
はアルコールを添加することにより電気泳動に好適なゾ
ルを形成する。
E) Re-alcoholizing the concentrated sol or adding alcohol to form a sol suitable for electrophoresis.

【0046】上記製造においては、使用する材料の調
合、及び製造の様々な段階におけるこれらの分子比を非
常に正確に調整することが必要である。後述の表1は、
上記製造工程における材料の分子比の一般的範囲、好適
な範囲、最も好適な範囲と、ゾルの脱水/脱アルコール
化及び減量の割合を示す。
In the above production, it is necessary to very accurately adjust the molecular ratios of the materials used and the various stages of production. Table 1 below shows
A general range, a preferable range, and a most preferable range of the molecular ratio of the materials in the above manufacturing process, and the dehydration / dealcoholization and weight loss ratios of the sol are shown.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】本発明は従来技術において用いられていな
い複数の原理に基づいている。
The present invention is based on several principles not used in the prior art.

【0049】まず第一に、従来技術において電気泳動電
着の間の水素の蒸発は、様々な問題や得られる被覆の欠
陥の原因となることで知られている。事実約3ボルト以
上の直流電圧の印加は水素蒸発の原因となる。本発明
は、水素ガスの発生をある程度抑え、実際に発生するこ
の水素の分散と除去手段を供給するなど、様々な技術を
用いて上記の問題を克服する。
First of all, it is known in the prior art that the evaporation of hydrogen during electrophoretic electrodeposition causes various problems and defects in the resulting coating. In fact, application of a DC voltage of about 3 V or more causes hydrogen vaporization. The present invention overcomes the above problems by using various techniques such as suppressing the generation of hydrogen gas to some extent and supplying a means for dispersing and removing this actually generated hydrogen.

【0050】これは、ゾル中の水分を可能な限り有機溶
剤、すなわちアルコールと交換し、低電位を利用しなが
らファイバーコアを好適な速度で移動させることにより
所望の厚さの電着層を形成すると同時に水素を逃がし、
電気泳動電着により形成された水素の気泡が、材料層中
に埋め込まれることを防止する手段を供給し、ゾルの成
分と濃度を正確に調整して電極における水分の濃縮を最
少に保持し、また一般的に全体を通じて好適な電着電圧
及び電着比率、またファイバーコアにて操作することに
より、水素ガスを含まない電着が実現できる。
This is because the water content in the sol is exchanged with an organic solvent, that is, alcohol as much as possible, and the fiber core is moved at a suitable speed while utilizing a low potential to form an electrodeposition layer having a desired thickness. And at the same time let the hydrogen escape,
The hydrogen bubbles formed by electrophoretic electrodeposition provide a means to prevent them from being embedded in the material layer, and the components and concentration of the sol are precisely adjusted to keep the concentration of water in the electrode to a minimum, In addition, generally, a suitable electrodeposition voltage and electrodeposition ratio are used throughout, and hydrogen gas-free electrodeposition can be realized by operating with a fiber core.

【0051】本発明に用いるのに好適なゾルは、以下の
方法で製造されるが、反応混合物を空気に晒さないよう
特に注意を払う必要がある。本願の例においては、第二
ブトクシ化アルミニウム前駆物質より形成したアルミナ
形成ゾルに特に記述したが、本発明はこれに限定される
ことはない。
Sols suitable for use in the present invention are prepared by the following method, but particular care should be taken not to expose the reaction mixture to air. In the examples of the present application, the alumina-forming sol formed from the second aluminum butoxyxide precursor was specifically described, but the present invention is not limited thereto.

【0052】例1 アルミナゾル製造のために、4000mlのガラス製反
応容器を、様々な加熱マントルガラスと、テフロンから
成る攪拌棒を可変速度制御を備えた実験室ミキサーと、
反応容器の底部に液体を挿入するテフロンチューブを備
えた注入口と、水冷却冷却器と組み合わせて用いた。冷
却水を冷却器に流し、2500グラム(138.8モル
または2500mlに対応)の非イオン化した水を計量
して閉鎖した反応容器に注ぎ、その後、加熱マントルを
動作し水の温度が88℃〜93℃になるまで熱した。こ
の温度はその後維持された。水がこの温度に達した後、
ミキサーのモーターを動作させ、水を強く攪拌した。個
別に封止可能なガラス製の移送容器にて、357.5グ
ラム(1.5モルまたは357.5mlに対応)の第二
ブトクシ化アルミナ[Al(OC493]を288.
86(3.897モルまたは357.5mlに対応)グ
ラムの2−ブタノールとを混合した。
Example 1 For the production of alumina sol, a 4000 ml glass reaction vessel, various heating mantle glasses and a laboratory mixer with a stir bar made of Teflon with variable speed control,
An inlet equipped with a Teflon tube for inserting a liquid into the bottom of the reaction vessel and a water cooling condenser were used in combination. Cooling water was run through the condenser and 2500 grams (corresponding to 138.8 moles or 2500 ml) of non-ionized water was weighed and poured into the closed reaction vessel, after which the heating mantle was activated to bring the water temperature up to 88 ° C. Heat to 93 ° C. This temperature was then maintained. After the water reaches this temperature,
The motor of the mixer was operated and the water was stirred vigorously. In an individually sealable glass transfer container, 357.5 grams (corresponding to 1.5 moles or 357.5 ml) of secondary butoxylated alumina [Al (OC 4 H 9 ) 3 ] 288.
86 (corresponding to 3.897 mol or 357.5 ml) of 2-butanol was mixed.

【0053】この混合物または第二ブトクシ化アルミニ
ウムを必要最低限の時間以上空気に晒すと、形成された
ゾルに悪影響を及ぼすことが経験から分っている。従っ
て細心の注意を払ってこれを防止しなければならない。
水が所望の温度に達した後、トランスファコンテナ中の
第二ブトクシとブタノールの混合物は反応容器の入り口
と接続された。その後、ゆっくりと5分以上かけて非イ
オン化された熱湯へ直接計量注入された。混合物がすべ
て水中へ注入されると、入り口は弁により締められ、移
送容器は除かれた。水、第二ブトクシ、及びブタノール
から成る混合物はその後、強く攪拌される間、一定の温
度で一時間加水分解される。一時間後、混合物は依然一
定温度で強く攪拌され、8.18グラム(0.224モ
ルまたは6.875ml)の塩化水素酸を含有するガラ
ス注射器を容器入り口へ接続することにより、ゾル混合
物の解こうを行った。入り口のバルブを開け、酸は直接
ゾル混合物に計量注入された。
Experience has shown that exposure of this mixture or secondary aluminum butoxyxide to air for a minimum amount of time has a deleterious effect on the sol formed. Therefore, great care must be taken to prevent this.
After the water reached the desired temperature, the mixture of secondary butoxy and butanol in the transfer container was connected to the inlet of the reaction vessel. It was then slowly metered directly into the non-ionized hot water over 5 minutes. Once the mixture was all poured into the water, the inlet was closed with a valve and the transfer container was removed. The mixture of water, secondary buttocks and butanol is then hydrolyzed for 1 hour at constant temperature while stirring vigorously. After one hour, the mixture was still vigorously stirred at constant temperature and the solution of the sol mixture was dissolved by connecting a glass syringe containing 8.18 grams (0.224 mol or 6.875 ml) of hydrochloric acid to the container inlet. I did this. The inlet valve was opened and the acid was metered directly into the sol mixture.

【0054】弁を締め、注射器は取り除かれ空気を充満
させた。その後注射器は入り口に再び接続された。空気
が容器に注入されることにより酸はすべてシステム内へ
注入された。弁を締め、注射器が取り除れた。
The valve was closed and the syringe was removed and filled with air. The syringe was then reconnected to the entrance. All acid was injected into the system by injecting air into the container. The valve was closed and the syringe was removed.

【0055】加熱と攪拌はゾルが透明になるまで約16
時間続けられた。その後加熱を止め、攪拌器及びモータ
ー機器は除かれた。混合物が冷却した後、ゾル及びアル
コールは分離され、アルコールはピペッティングにより
除去された。
Heating and stirring is about 16 until the sol becomes transparent.
It continued for hours. After that, the heating was stopped and the stirrer and motor equipment were removed. After the mixture had cooled, the sol and alcohol were separated and the alcohol was removed by pipetting.

【0056】この時、少量のアルコールがゾル中に残留
しても、ゾルに悪影響は無いことが見出だされた。ゾル
のpH価はpH3.90と計測された。この最初のゾル
は良好な保存性を有しており、電気泳動に好適なゾルを
得るためさらに行う製造の前に保存が可能であることが
判った。
At this time, it was found that even if a small amount of alcohol remained in the sol, it did not adversely affect the sol. The pH value of the sol was measured to be pH 3.90. It has been found that this initial sol has good storage stability and can be stored before further production to obtain a sol suitable for electrophoresis.

【0057】この後ゾルは、継続過程における被覆繊維
を形成するという特定の目的のために特に調合される。
この特定製剤はファイバーコア、または複合材料(複合
材料は刻まれた繊維材、血小板、粉末、粒子などであ
る)を有するアルミナ複合材料における金属または他の
材料の下地を被覆するのにも好適である。
The sol after this is specially formulated for the specific purpose of forming coated fibers in the continuous process.
This particular formulation is also suitable for coating metal or other material substrates in alumina composites with fiber cores, or composites (composites are chopped fibres, platelets, powders, particles, etc.). is there.

【0058】このゾルは上記で製造された最初のゾルよ
り得られたものである。上記で製造されたサンプルゾル
390mlはオープンガラスビーカーにおいて約93℃
まで加熱され、揮発性物質、すなわちアルコール、超過
量の水を蒸発させる。ゾルは250ml、すなわち最初
の量の64パーセントに減り、粘度が増すまで加熱され
た。
This sol was obtained from the first sol produced above. 390 ml of the sample sol prepared above was heated at about 93 ° C in an open glass beaker.
It is heated to evaporate volatile substances, ie alcohol, excess water. The sol was reduced to 250 ml, or 64 percent of the original volume, and heated until the viscosity increased.

【0059】その後、減量されたゾルへの加熱を止め、
室温になるまで冷却した。減量したゾルは750ml
(アルミニウム水和物におけるアルコール1モルの63
モル)のエチルアルコールにより再アルコール化され
た。ゾルとアルコールは強く攪拌され気密容器に密封さ
れ保存された。このゾルのpH値はpH3.8であっ
た。またゾルの長期保存可能を証明するため5ケ月間こ
のままの状態で放置され、その後電気泳動電着に使用さ
れた。
Thereafter, the heating of the reduced sol was stopped,
Cooled to room temperature. 750 ml of reduced sol
(63 of 1 mol of alcohol in aluminum hydrate
Mol) ethyl alcohol. The sol and alcohol were vigorously stirred and sealed in an airtight container for storage. The pH value of this sol was pH 3.8. Further, in order to prove that the sol can be stored for a long period of time, the sol was left as it was for 5 months, and then used for electrophoresis electrodeposition.

【0060】セラミック酸化物被覆をフィラメント、繊
維トウ、またはワイヤー、以下ファイバーコアに厚く電
気泳動電着させるには、図1に示されるような装置が使
用できる。本発明によれば、導電性の材料、または導電
性とすることが可能な材料であれば、いかなるファイバ
ーコアも被覆することができる。例えばアルミニウム、
炭素、銅、銀、プラチナなどの繊維は導電性だが、綿、
ポリエステルなどの繊維は本発明に用いるためには電導
性にする必要がある。これらの繊維は従来技術、例えば
火炎容射またはプラズマ容射などにより、導電性金属や
炭素などを被覆しても良い。
To thickly electrophoretically deposit a ceramic oxide coating onto filaments, fiber tows, or wires, and hereinafter fiber cores, an apparatus as shown in FIG. 1 can be used. According to the present invention, any fiber core can be coated as long as it is a conductive material or a material that can be made conductive. For example aluminum,
Fibers such as carbon, copper, silver and platinum are conductive, but cotton,
Fibers such as polyester must be electrically conductive for use in the present invention. These fibers may be coated with a conductive metal, carbon or the like by conventional techniques such as flame spraying or plasma spraying.

【0061】荷電粒子を有するコロイド溶液中にて調節
した電位を供給する、すなわちゾル化学により調節され
た特定比率においてコロイドを繊維へ移動させ、金属電
極間に電位を供給することにより、ファイバーコアを電
気泳動的に被覆することができる。金属陽極としては
銅、アルミニウム、銀、金、プラチナ、または他の導電
性金属が挙げられるが、プラチナが好ましい。
By supplying an adjusted electric potential in a colloidal solution having charged particles, that is, by moving the colloid to the fiber at a specific ratio adjusted by sol chemistry and supplying an electric potential between the metal electrodes, It can be electrophoretically coated. Metallic anodes include copper, aluminum, silver, gold, platinum, or other conductive metals, with platinum being preferred.

【0062】ファイバーコアは導電性であり、プラスに
荷電されたゾルの電気泳動の目的に用いる陰極表面とな
る。ゾル製造に塩基性のペプタイザーを用いた場合、も
ちろん電極は逆になる。コロイド粒子はファイバーコア
の周囲にファイバーコアに沿って、均一に集まり、厚く
て高密度の、均一な接着被覆を形成し、ゾル化学により
定義された化学的及び機械的性質を有し、電位を与えら
れ、被覆後に加熱処理が行われる。
The fiber core is electrically conductive and provides the cathode surface for the purpose of electrophoresis of positively charged sols. When using a basic peptizer for sol production, the electrodes are, of course, reversed. The colloidal particles are uniformly gathered around the fiber core, along the fiber core, to form a thick, dense, uniform adhesive coating, having chemical and mechanical properties defined by sol chemistry, After being applied, coating is followed by heat treatment.

【0063】ファイバーコアの連続長径がゾルを経て延
在するため、被覆処理は効果的、且つ連続的に繰り返す
ことができる。所望の被覆構造により、ファイバーコア
が被覆された後、炉やレーザー、または他の熱源により
好適な温度で加熱されても良い。この処理工程は図1を
参考に説明する。
Since the continuous major axis of the fiber core extends through the sol, the coating treatment can be effectively and continuously repeated. After the fiber core has been coated with the desired coating structure, it may be heated at a suitable temperature with a furnace, laser, or other heat source. This processing step will be described with reference to FIG.

【0064】ゾル、またはコロイド溶液10は、低端部
に薄膜14を有するゾル槽12内に収容される。糸巻き
18より供給される導電ファイバーコア16は、様々な
直流電源24に接続される単一または一組のローラ、あ
るいは滑車22を通過する前に、まずクリーナ20にお
いて、レーザーや炉などの熱源、化学浴、また他の好適
な洗浄手段により洗浄される。
The sol or colloidal solution 10 is contained in a sol tank 12 having a thin film 14 at the lower end. The conductive fiber core 16 supplied by the bobbin 18 first passes through a single or a set of rollers or pulleys 22 connected to various DC power sources 24, first in a cleaner 20, a heat source such as a laser or a furnace, Clean with a chemical bath or other suitable cleaning means.

【0065】ここからファイバーコアは封孔薄膜14、
ゾル10、環状陽極26を通過する。図には垂直陽極/
ゾル槽が図示されているが、平行、またはいかなる好適
な角度に構成することも可能である。陽極の長さをこの
位置決めにより増加させることもでき、6.096メー
トル(20フィート)またはそれ以上に増加させること
もできる。
From here, the fiber core is the sealing thin film 14,
It passes through the sol 10 and the annular anode 26. Vertical anode /
Although the sol baths are shown, they can be configured in parallel or at any suitable angle. The length of the anode can be increased by this positioning, and can be increased to 6.096 meters (20 feet) or more.

【0066】環状陽極26を通過して電気泳動被覆を行
った後、被覆された繊維は、乾燥及び位相変換のため一
個または複数の炉28を通過する。炉は交流電源30を
有する電気的なものとして図示されているが、いかなる
形状の熱源でも良い。
After passing the annular anode 26 for electrophoretic coating, the coated fibers pass through one or more furnaces 28 for drying and phase conversion. Although the furnace is illustrated as being electrical with an AC power supply 30, it may be any form of heat source.

【0067】セラミック被覆されたファイバーコアはこ
の後、巻き上げ糸巻き32上に集められる。被覆材をフ
ァイバーコアより厚く電着した場合、これをセラミック
繊維と称す。このような装置は、環状陽極を通過するフ
ァイバーコアの比率、陽極で与えられる電位、ゾル濃
度、水素ガス除去法有効性などの可変要素の調整によ
り、セラミック繊維の形成に有用である。
The ceramic coated fiber core is then collected on the spool 32. When the coating material is electrodeposited thicker than the fiber core, this is called a ceramic fiber. Such a device is useful for forming ceramic fibers by adjusting variable factors such as the ratio of the fiber core passing through the annular anode, the potential provided at the anode, the sol concentration, the effectiveness of the hydrogen gas removal process.

【0068】これらの要素は欠陥の無い、均一で、密度
の高い、強固な接着性を有するセラミック繊維の製造に
おいて決定的である。加熱及び乾燥工程の間の水素の存
在は、逃げ道を形成し、従ってわれが形成される結果と
なるので、電着から水素を除去することは特に重要であ
る。
These factors are decisive in the production of defect-free, uniform, dense, strongly adherent ceramic fibers. The removal of hydrogen from electrodeposition is particularly important as the presence of hydrogen during the heating and drying steps results in the formation of escape pathways and hence cracks.

【0069】電気泳動の間の水素形成を減少させる効果
的な方法は、電気泳動のためのゾル中の水分量を制限す
ることである。水と水素及び酸素の非会合は、電着され
た金属酸化物層中における欠陥の原因となる気泡源とな
る。これを解決する方法として、ゾルがゲルとならない
程度に可能な限り、蒸発によりゾル製造中のゾルの脱
水、または濃縮し、その後ゾル中のこの水分をメタノー
ル、エタノール、イソプロピル、ブタノールなどのアル
コールを添加することで交換する方法がある。
An effective way to reduce hydrogen formation during electrophoresis is to limit the amount of water in the sol for electrophoresis. The non-association of water with hydrogen and oxygen provides a source of bubbles that cause defects in the electrodeposited metal oxide layer. As a method of solving this, dehydration or concentration of the sol during sol production by evaporation is performed as much as possible to the extent that the sol does not become a gel, and then this water content in the sol is removed with an alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl, or butanol. There is a method of exchanging by adding.

【0070】例1において製造したゾル中のアルコール
の金属水和物に対する分子比は50より大きいことが望
ましく、電気泳動の間の水素の形成は顕著に減少するこ
とが見出だされている。一般にアルコールの分子比が約
50から70であると効果的であり、約55から69な
らばさらに良く、約58から67であれば最も効果的で
あることが判っている。
It has been found that the molecular ratio of alcohol to metal hydrate in the sol prepared in Example 1 is desired to be greater than 50 and the formation of hydrogen during electrophoresis is significantly reduced. In general, it has been found that an alcohol molecular ratio of about 50 to 70 is effective, about 55 to 69 is even better, and about 58 to 67 is most effective.

【0071】これに代わる水素除去の方法としては、気
泡、またはイナートガスの気泡を連続的に流動させ、フ
ァイバーコア表面及びその上に電着された被覆を掃引す
ることである。これらの気泡は電気泳動により形成され
る水素気泡と比較するとやや大きく、これら気泡の流動
速度は、ファイバーコアがゾルを経て移動する速度より
大きくなければならない。
An alternative method for removing hydrogen is to continuously flow bubbles or a bubble of inert gas to sweep the surface of the fiber core and the coating electrodeposited thereon. These bubbles are somewhat larger than the hydrogen bubbles formed by electrophoresis and the flow velocity of these bubbles must be greater than the speed at which the fiber core moves through the sol.

【0072】これにより形成される全ての水素を空気ま
たはイナートガスにより掃引される。従って水素はゾル
表面または電気泳動槽の上層部に運ばれ、大気中へ放た
れるか、真空排気される。このような気泡は従来方法に
より、または圧縮ガス源より発生することがあり、この
ためゾルと被覆された繊維の境目において水素ガスの逃
げ道を形成してしまう。
Any hydrogen formed thereby is swept by air or inert gas. Therefore, hydrogen is carried to the surface of the sol or the upper layer of the electrophoresis tank, and is released into the atmosphere or evacuated. Such bubbles may be generated by conventional methods or from a compressed gas source, thus forming an escape path for hydrogen gas at the interface between the sol and the coated fibers.

【0073】所望の厚さの被覆を得るためには、ファイ
バーコアの処理量の割合を考慮し、電位を調節しなけれ
ばならない。低電圧を用いることにより水素形成を抑え
ることができるが、厚い電着を得るためには電気泳動に
さらに時間をかけなけらばならない。これはファイバー
コア通過速度を小さくするか、陽極そのものを長くする
かで実現できる。
In order to obtain a coating of the desired thickness, the potential has to be adjusted in consideration of the throughput rate of the fiber core. Although hydrogen formation can be suppressed by using a low voltage, electrophoresis must take more time to obtain thick electrodeposition. This can be achieved by reducing the fiber core passage speed or lengthening the anode itself.

【0074】反対に電圧を上げると、水素形成は促進さ
れる。従ってファイバーコア処理量の割合と被覆電圧
を、所望の被覆厚と使用する特定ゾル及びファイバーコ
アにより調整する必要がある。使用する電位は約0.1
ボルトから100ボルト、またはそれ以上の電位が良
く、約1ボルトから50ボルトであればさらに好まし
く、約35ボルトから50ボルトであれば最も良い。
On the contrary, when the voltage is increased, hydrogen formation is promoted. It is therefore necessary to adjust the fiber core throughput rate and coating voltage depending on the desired coating thickness and the particular sol and fiber core used. The potential used is about 0.1
Potentials of from volt to 100 volts or higher are good, with about 1 volt to 50 volt being more preferred, and about 35 volt to 50 volt being best.

【0075】またファイバーコアの電着周期、すなわち
ファイバーコア上の特定点が環状陽極長さを経て通過す
る時間は、特定のファイバーコアの導電性、特定ゾルの
組成、適用される電圧に依存する。従って被覆率は大き
く変動する。例えばYAGゾルでファイバーコアを被覆
する場合、アルミナゾルで同様の繊維を被覆する場合に
比べ、繊維の移動速度はかなり速く電圧はかなり低い。
The electrodeposition period of the fiber core, that is, the time for a specific point on the fiber core to pass through the length of the annular anode depends on the conductivity of the specific fiber core, the composition of the specific sol, and the applied voltage. . Therefore, the coverage varies greatly. For example, when the fiber core is coated with YAG sol, the moving speed of the fiber is much faster and the voltage is much lower than when the similar fiber is coated with alumina sol.

【0076】前述のように陽極の長さの変動はこれらの
要素に影響する、すなわち陽極が長いとファイバーコア
の移動速度を大きくし、また/あるいは電圧を低くする
ことで同様の結果が得られる。
As described above, the variation in the length of the anode affects these factors, that is, if the anode is long, the moving speed of the fiber core is increased and / or the voltage is decreased to obtain the same result. .

【0077】欠陥の無い、均一な、強度の大きい繊維を
得るためには、連続的な気泡の流動により掃引を行いな
がら、処理量の割合を毎時約365.8〜487.7メ
ートル(約1200〜1600フィート)とし、電圧を
35ボルト〜50ボルトとして動作を行うことが望まし
い。これにより、水素の存在に起因する電着中のわれや
無メッキの形成を抑える。
In order to obtain a defect-free, uniform, high-strength fiber, the throughput rate is about 365.8 to 487.7 meters (about 1200) while sweeping by continuous flow of bubbles. .About.1600 feet) and a voltage of 35 to 50 volts is desirable for operation. This suppresses formation of cracks and no plating during electrodeposition due to the presence of hydrogen.

【0078】最も良質の繊維を得るには、50ボルト以
下での電気泳動が望ましいが、気泡の流動を行い、ゾル
の種類とゾルを通過するファイバーコアの通過速度によ
り、100ボルトまでの電位であれば、かなり良質の繊
維を得ることができる。
In order to obtain the highest quality fiber, electrophoresis at 50 V or less is desirable, but it causes a flow of air bubbles, and depending on the type of sol and the passing speed of the fiber core passing through the sol, a potential up to 100 V can be obtained. If you can, you can get a fairly good quality fiber.

【0079】ファイバーコア表面より水素を除去する方
法はゾルの超音波震動を含めた震動などの機械的手段に
よっても実現できる。
The method of removing hydrogen from the surface of the fiber core can also be realized by mechanical means such as vibration including ultrasonic vibration of the sol.

【0080】ゾルの金属水和物の濃度、すなわち電着に
用いる材料の適用性は電着を成功させる上で、一つの付
加的要因である。これはゾルを再循環させて濃縮度をほ
ぼ均一に維持できるかに依存する。ゾルを収容する大型
タンク(図示せず)を、ゾル流をゾル槽12に通過させ
るための再循環ポンプと共に設けることができる。また
所望の濃縮度を維持するために必要な新しいゾルを添加
する必要がある。
The concentration of metal hydrate in the sol, ie the applicability of the material used for electrodeposition, is one additional factor in the success of electrodeposition. This depends on whether the sol can be recirculated to maintain a nearly uniform concentration. A large tank (not shown) containing the sol can be provided with a recirculation pump for passing the sol stream through the sol tank 12. It is also necessary to add new sol necessary to maintain the desired degree of concentration.

【0081】ゾル槽を通過した後、金属水和物電着さ
れ、新たに被覆されたファイバーコアは、乾燥される必
要がある。空気乾燥を用いても良いが、時間がかかり過
ぎるため連続処理が制限され、また酸化物ではなく水和
物の被覆となる。被覆されたファイバーコアは、電気泳
動中に電着した粒子物質に捕えられた水分及び/または
アルコールを除去するため、炉などの加熱乾燥ゾーンを
通過することが好ましい。
After passing through the sol bath, the metal hydrate electrodeposited freshly coated fiber core needs to be dried. Air drying may be used, however, it is too time consuming to limit continuous processing and results in a hydrate coating rather than an oxide. The coated fiber core is preferably passed through a heating and drying zone, such as a furnace, to remove water and / or alcohol trapped in the electrodeposited particulate matter during electrophoresis.

【0082】またこれにより水和物から酸化物へ位相を
変換させることができる。被覆層の厚さがファイバーコ
アの直径より大きい場合、確実にセラミック繊維を得る
ことのできるものである。この加熱または硬化工程によ
り、位相変換の程度を制御し、表面層におけるアルイミ
ナ、イットリア、またはアルミナ−イットリア−ガーネ
ットなどの所望の位相を得ることができる。
Further, this makes it possible to convert the phase from the hydrate to the oxide. When the thickness of the coating layer is larger than the diameter of the fiber core, it is possible to reliably obtain the ceramic fiber. By this heating or curing step, it is possible to control the degree of phase conversion and obtain a desired phase such as Allumina, yttria, or alumina-yttria-garnet in the surface layer.

【0083】水和物を硬化させるための温度は、オペレ
ータの技術により容易に決定できるが金属水和物から酸
化物を形成するのに好適な温度は華氏850度から12
00度、またはそれ以上である。
The temperature for hardening the hydrate can be readily determined by the skill of the operator, but the preferred temperature for forming the oxide from the metal hydrate is 850 to 12 degrees Fahrenheit.
It is 00 degrees or more.

【0084】場合によっては、ファイバーコアそれ自体
は、上昇する温度に長時間晒された後、硬化工程中消耗
してしまい、“フリースタンディング”と称されるセラ
ミックシリンダー、チューブまたはジャケット,すなわ
ちセラミック繊維となる。充填物の濃度、位相変換の度
合い、セラミックの厚さなどにより、このセラミック繊
維の柔軟度は変動する。
In some cases, the fiber core itself becomes exhausted during the curing process after being exposed to elevated temperatures for an extended period of time, resulting in a ceramic cylinder, tube or jacket referred to as "freestanding," ie, ceramic fibers. Becomes The flexibility of the ceramic fiber varies depending on the concentration of the filler, the degree of phase conversion, the thickness of the ceramic, and the like.

【0085】しかし大抵の場合、約4インチまたはそれ
以上の直径を有する巻き上げ糸巻き上に巻かれる。この
ような柔軟性はこのような繊維の使用上、非常に重要で
ある。本発明によれば様々なファイバーコアに被覆を施
し、金属複合材料に用いられるのに好適なセラミック繊
維を形成した。この場合、酸化物繊維が補強材及び/ま
たは強化材として作用する。
In most cases, however, it will be wound on a hoist spool having a diameter of about 4 inches or more. Such flexibility is very important for the use of such fibers. In accordance with the present invention, various fiber cores have been coated to form ceramic fibers suitable for use in metal composites. In this case, the oxide fibers act as a reinforcing material and / or a reinforcing material.

【0086】例2 例1において形成されたアルミナゾルを使用して、電気
泳動的に4ミルの被覆を直径が0.5ミリのタングステ
ンワイヤーに電着させた。前述の方法を用い電着により
強固に接着した被覆を得られた。また硬化後には、断面
が約8ミルのAl23繊維が得られた。
Example 2 The alumina sol formed in Example 1 was used to electrophoretically deposit a 4 mil coating on a 0.5 mm diameter tungsten wire. A strongly adherent coating was obtained by electrodeposition using the method described above. Also, after curing, Al 2 O 3 fibers with a cross section of about 8 mils were obtained.

【0087】例3 例1に従い、3ウェイトパーセント(重量百分率)のク
ロムをドープしたアルミナを形成した。本発明による電
着法を用いて、イオンクロームをドープしたアルミナの
厚い層を直径2ミルのインコロイ909合金ワイヤーに
電気泳動的に電着した。硬化後、直径が約6ミルのアル
ミナ繊維が得られた。
Example 3 According to Example 1, 3 weight percent (weight percentage) chromium doped alumina was formed. A thick layer of ion-chromium doped alumina was electrophoretically electrodeposited onto a 2 mil diameter Incoloy 909 alloy wire using the electrodeposition method of the present invention. After curing, alumina fibers with a diameter of about 6 mils were obtained.

【0088】例4 アルミナゾルを前述の通り35ボルトで電気泳動に用い
た。12.5ミクロンのタングステン−3レニウムのワ
イヤーを使用し、一時間に457.2メートル(150
0フィート)の速度で行った。6〜8ミクロンの厚さの
被覆を施し、直径約25〜28ミクロンの繊維を形成し
た。ファイバーコアの処理量の割合が毎時228.6メ
ートル(750フィート)に減少した際、被覆厚さは2
倍になり、約40ミクロンのアルミナ繊維を形成し、供
給率とその結果において直接的な関係があることを示し
ている。
Example 4 Alumina sol was used for electrophoresis at 35 volts as described above. Using 12.5 micron tungsten-3rhenium wire, 457.2 meters (150
It went at a speed of 0 feet. A 6-8 micron thick coating was applied to form fibers about 25-28 microns in diameter. When the fiber core throughput rate was reduced to 228.6 meters (750 feet) per hour, the coating thickness was 2
Doubling, forming about 40 micron alumina fibers, indicating a direct relationship between feed rate and results.

【0089】例5 アルミナ水和物の厚い被覆を上記処理により、ニオビウ
ムファイバーコア上に電着した。華氏1200度にて硬
化した際、ニオビウムの核は酸化され、中が空洞となっ
たアルミナのシリンダーを形成した。
Example 5 A thick coating of hydrated alumina was electrodeposited on the niobium fiber core by the above treatment. When cured at 1200 degrees Fahrenheit, the niobium nuclei were oxidized to form hollow alumina cylinders.

【0090】本発明はセラミック繊維の電気泳動電着に
有用であることが示している。このような繊維は様々な
複合材料における補強繊維としての使用に大きな可能性
が見出だされている。
The present invention has been shown to be useful for electrophoretic electrodeposition of ceramic fibers. Such fibers have found great potential for use as reinforcing fibers in various composite materials.

【0091】上記に開示した本発明は当該業者において
考えられる変更、変化、修正の対象となる。また添付の
クレームに記述される本発明の範囲において変更、変
化、修正は為されるものである。
The present invention disclosed above is subject to alterations, changes and modifications that can be considered by those skilled in the art. Further, changes, changes and modifications are made within the scope of the present invention described in the attached claims.

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明の電気泳動法はゾルの再アルコー
ル化により極めて粒度の小さなコロイド粒子を形成し、
安定性の高い、長期保存の可能なゾル製造法を提供す
る。また本法により製造されたゾルを用い、均一で密度
の高いセラミック被覆を提供する。さらに被覆における
様々な欠陥の原因となる水素の分散及び除去手段を提供
することで製造されるセラミック被覆の一層の質向上を
実現する。
The electrophoretic method of the present invention forms colloidal particles of extremely small size by re-alcoholization of the sol,
A sol manufacturing method with high stability and capable of long-term storage. The sol produced by this method is also used to provide a uniform and dense ceramic coating. Furthermore, by providing a means for dispersing and removing hydrogen, which causes various defects in the coating, it is possible to further improve the quality of the ceramic coating produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に従ってゾルから電気泳動によりファイ
バーコアにセラミック被覆を施すために用いるのに好適
な装置の簡略図。
FIG. 1 is a simplified diagram of an apparatus suitable for use in applying a ceramic coating to a fiber core by electrophoresis from a sol according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ゾルまたはコロイド溶液 12…ゾル槽 14…薄膜 16…導電性ファイバーコア 18…糸巻き 20…クリーナー 22…滑車 24…直流電源 26…環状陽極 28…炉 30…電源 32…巻き上げ糸巻き 10 ... Sol or colloid solution 12 ... Sol tank 14 ... Thin film 16 ... Conductive fiber core 18 ... Thread winding 20 ... Cleaner 22 ... Pulley 24 ... DC power supply 26 ... Annular anode 28 ... Furnace 30 ... Power supply 32 ... Winding thread winding

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ジェイ.ライト アメリカ合衆国,フロリダ,テケスタ,ウ ィロウ ロード 23 (72)発明者 ジャレット エル.スペンス アメリカ合衆国,フロリダ,ジュピター, ノース 182ンド プレイス 12319 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Robert Jay. Wright United States, Florida, Tekester, Willow Road 23 (72) Inventor Jarrett El. Spence USA, Florida, Jupiter, North 182 Nd Place 12319

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミック繊維の製造方法であって、 a)アルミニウム水和物、イットリウム水和物、及びこ
れらの混合物から成るグループより選択される金属水和
物粒子を有するゾルを供給し、 前記の粒子の粒度は150オングストロームより小さ
く、 前記ゾルは前記アルコールの前記金属水和物に対する分
子比が約50〜70であるアルコールを含有し、 b)ファイバーコアと陽極との間に直流電位を加えるこ
とにより、粒子を前記ゾルより導電性を有する前記ファ
イバーコア上に電気泳動により電着し、 前記電位は約0.1〜100ボルトで、前記ファイバー
コア上に金属水和物の均一な電着が得られるに十分な時
間加えられ、 前記電着の厚さは前記ファイバーコアの直径よりも大き
く、また前記電気誘導により発生する水素ガスを除去
し、 c)金属水和物が被覆された繊維を前記ゾルから取り出
し、 d)被覆を乾燥させ、前記金属水和物を対応する金属酸
化物に変換させ、 e)再びセラミック繊維を被覆する工程を有することを
特徴とするセラミック繊維の製造方法。
1. A method for producing a ceramic fiber, comprising the steps of: a) supplying a sol having metal hydrate particles selected from the group consisting of aluminum hydrate, yttrium hydrate, and mixtures thereof; Particle size of less than 150 angstroms, the sol contains an alcohol having a molecular ratio of the alcohol to the metal hydrate of about 50-70, and b) applying a DC potential between the fiber core and the anode. By this, the particles are electrophoretically deposited on the fiber core having conductivity higher than that of the sol, and the potential is about 0.1 to 100 V, and the metal hydrate is uniformly deposited on the fiber core. Is applied for a sufficient time so that the thickness of the electrodeposition is larger than the diameter of the fiber core, and the hydrogen gas generated by the electrical induction is C) removing the metal hydrate coated fiber from the sol, d) drying the coating, converting the metal hydrate to the corresponding metal oxide, and e) coating the ceramic fiber again. A method for producing a ceramic fiber, comprising the steps of:
【請求項2】 前記水素ガスの除去法として、電気泳動
の間、気泡を発生させて水素をファイバーコアより掃引
する除去法が含まれることを特徴とする請求項1に記載
のセラミック繊維の製造方法。
2. The method for producing a ceramic fiber according to claim 1, wherein the method of removing the hydrogen gas includes a method of removing bubbles from the fiber core by generating bubbles during electrophoresis. Method.
【請求項3】 前記電位は約1〜50ボルトであること
を特徴とする請求項2に記載のセラミック繊維の製造方
法。
3. The method for producing a ceramic fiber according to claim 2, wherein the electric potential is about 1 to 50 volts.
【請求項4】 前記電位は約35〜50ボルトであるこ
とを特徴とする請求項3に記載のセラミック繊維の製造
方法。
4. The method of claim 3, wherein the electric potential is about 35 to 50 volts.
【請求項5】 前記ファイバーコアは炭素、ガラス、炭
化ケイ素、窒化ケイ素、から成るグループ、及びアルミ
ニウム、鉄、ニッケル、タンタル、チタニウム、タング
ステン、レニウム、ニオブ及びこれらの合金などの金属
から成ることを特徴とする請求項1に記載のセラミック
繊維の製造方法。
5. The fiber core comprises the group consisting of carbon, glass, silicon carbide, silicon nitride, and metals such as aluminum, iron, nickel, tantalum, titanium, tungsten, rhenium, niobium and alloys thereof. The method for producing a ceramic fiber according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項6】 前記セラミックはアルミナであり、前記
ファイバーコアは鉄を基本とした合金であることを特徴
とする請求項5に記載のセラミック製造方法。
6. The method of claim 5, wherein the ceramic is alumina and the fiber core is an iron-based alloy.
【請求項7】 ゾルの濃縮を維持するためのゾル再循環
工程を備えることを特徴とする請求項5に記載のセラミ
ック繊維の製造方法。
7. The method for producing a ceramic fiber according to claim 5, further comprising a sol recycling step for maintaining the concentration of the sol.
【請求項8】 前記金属水和物に被覆されたファイバー
コアは少なくとも華氏850度の温度で加熱されること
を特徴とする請求項5に記載のセラミック製造方法。
8. The method according to claim 5, wherein the fiber core coated with the metal hydrate is heated at a temperature of at least 850 degrees Fahrenheit.
【請求項9】 前記金属水和物はアルミニウム水和物で
あることを特徴とする請求項8に記載のセラミック繊維
の製造方法。
9. The method for producing a ceramic fiber according to claim 8, wherein the metal hydrate is an aluminum hydrate.
【請求項10】 前記ファイバーコアは炭素、炭化ケイ
素、鉄、モリブデン、タングステン、レニウム、ニオ
ブ、及びこれらの合金より選択されることを特徴とする
請求項9に記載のセラミック繊維の製造方法。
10. The method for producing a ceramic fiber according to claim 9, wherein the fiber core is selected from carbon, silicon carbide, iron, molybdenum, tungsten, rhenium, niobium, and alloys thereof.
【請求項11】 前記金属水和物はイットリウム水和物
であることを特徴とする請求項8に記載のセラミック繊
維の製造方法。
11. The method for producing a ceramic fiber according to claim 8, wherein the metal hydrate is yttrium hydrate.
【請求項12】 前記ファイバーコアは炭素、炭化ケイ
素、鉄、モリブデン、タングステン、レニウム、ニオブ
及びこれらの合金より選択されることを特徴とする請求
項11に記載のセラミック繊維の製造方法。
12. The method for producing a ceramic fiber according to claim 11, wherein the fiber core is selected from carbon, silicon carbide, iron, molybdenum, tungsten, rhenium, niobium and alloys thereof.
【請求項13】 前記金属水和物はクロームイオン・ド
ープ・アルミニウム水和物であることを特徴とする請求
項8に記載のセラミック繊維の製造方法。
13. The method for producing a ceramic fiber according to claim 8, wherein the metal hydrate is chromium ion-doped aluminum hydrate.
【請求項14】 前記金属水和物はアルミニウム水和物
とイットリウム水和物の混合物であることを特徴とする
請求項8に記載のセラミック繊維の製造方法。
14. The method for producing a ceramic fiber according to claim 8, wherein the metal hydrate is a mixture of aluminum hydrate and yttrium hydrate.
【請求項15】 一連の工程による金属酸化物繊維の製
造方法であって、 a)以下の工程、すなわち、 1)有機金属化合物の加水分解とアルコール化とを水と
アルコールから成る水媒体において同時に行い、 2)上記による反応混合物と一価酸または酸ソースとの
解こうを行い、 3)超過量の水位相を除くことにより反応混合物の脱水
と脱アルコール化を行い、 4)未反応アルコールを蒸発させて脱水し、さらに除去
し、 5)濃縮されたゾルに第二アルコールを添加することに
より、アルコールの金属水和物に対する分子比が約50
〜70で、前記金属水和物の粒度が約10〜150オン
グストロームとなるように再びアルコール化することに
より製造されたゾルを有する電気泳動の電解槽に導電性
のファイバーコアを連続的に通過させ、 b)前記ゾルに浸した前記ファイバーコアと他方の電極
との間に電位を加え、金属水和物粒子を、その厚さが前
記ファイバーコアの直径より大きくなるまで前記ファイ
バーコア上に継続的に電着させ、 c)前記電気泳動の電解槽を約1〜50ボルトの電位で
動作させ、水素形成を低減し、 d)水素ガスを電気泳動の電解槽より分散、除去し、 e)ファイバーコア、及びファイバーコア上に電着され
た金属水和物粒子を、前記ファイバーコアが前記ゾルよ
り出た後に加熱して金属酸化物繊維を形成することを特
徴とする金属酸化物繊維の製造方法。
15. A method for producing a metal oxide fiber by a series of steps, which comprises: a) the following steps, ie, 1) simultaneously hydrolyzing and alcoholizing an organometallic compound in an aqueous medium consisting of water and alcohol. 2) Peptization of the reaction mixture according to the above with the monovalent acid or acid source is performed, 3) Dehydration and dealcoholation of the reaction mixture by removing the excess amount of aqueous phase, 4) Unreacted alcohol 5) Add secondary alcohol to the concentrated sol to give a molecular ratio of alcohol to metal hydrate of about 50.
˜70, the conductive fiber core is continuously passed through an electrophoretic cell having a sol prepared by alcoholizing again so that the particle size of the metal hydrate is about 10˜150 Å. B) applying an electric potential between the fiber core immersed in the sol and the other electrode to continuously bring the metal hydrate particles onto the fiber core until their thickness is greater than the diameter of the fiber core. C) operating the electrolysis cell at a potential of about 1 to 50 volts to reduce hydrogen formation, d) dispersing and removing hydrogen gas from the electrolysis cell, and e) fibers. A metal oxide fiber characterized by forming a metal oxide fiber by heating the core and the metal hydrate particles electrodeposited on the fiber core after the fiber core comes out of the sol. Manufacturing method.
【請求項16】 前記ファイバーコアは炭素、ガラス、
炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒素から成るグループ、及び
アルミニウム、鉄、タンタル、チタニウム、ニッケル、
モリブデン、タングステン、レニウム、ニオブ及びこれ
らの合金などより選択されることを特徴とする請求項1
5に記載の金属酸化物繊維の製造方法。
16. The fiber core comprises carbon, glass,
The group consisting of silicon carbide, silicon nitride, nitrogen, and aluminum, iron, tantalum, titanium, nickel,
2. A material selected from molybdenum, tungsten, rhenium, niobium and alloys thereof.
5. The method for producing the metal oxide fiber according to 5.
【請求項17】 前記金属酸化物はアルミナ、クローム
イオン・ドープ・アルミナ、イットリア、及びイットリ
ア−アルミナ−ガーネットより選択されることを特徴と
する請求項16に記載の金属酸化物繊維の製造方法。
17. The method for producing a metal oxide fiber according to claim 16, wherein the metal oxide is selected from alumina, chromium ion-doped alumina, yttria, and yttria-alumina-garnet.
【請求項18】 前記被覆の厚さは前記ファイバーコア
の直径より大きいか等しいことを特徴とする請求項17
に記載の金属酸化物繊維の製造方法。
18. The thickness of the coating is greater than or equal to the diameter of the fiber core.
The method for producing a metal oxide fiber according to.
【請求項19】 前記アルコールはメタノール、エタノ
ール、イソプロパノール、及びブタノールより選択さ
れ、前記有機金属化合物は第二ブトクシ、エトクシド、
アルミニウムのメトクシド、イットリウム及びこれらの
混合物より成るグループより選択されることを特徴とす
る請求項18に記載の金属酸化物繊維の製造方法。
19. The alcohol is selected from methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, and the organometallic compound is secondary butoxy, ethoxide,
19. The method for producing a metal oxide fiber according to claim 18, wherein the metal oxide fiber is selected from the group consisting of aluminum methoxide, yttrium, and a mixture thereof.
【請求項20】 前記水素ガスの拡散及び除去は、ファ
イバーコアが電解槽を通過する間、イナートガスの気泡
流動をファイバーコア付近に導入することにより行うこ
とを特徴とする請求項15に記載の金属酸化物繊維の製
造方法。
20. The metal according to claim 15, wherein the hydrogen gas is diffused and removed by introducing a bubble flow of inert gas into the vicinity of the fiber core while the fiber core passes through the electrolytic cell. Oxide fiber manufacturing method.
【請求項21】 前記繊維の直径は約7.6×10-3(mm)〜
約0.23(mm)であることを特徴とする請求項20に記載の
金属酸化物繊維の製造方法。
21. The diameter of the fibers is about 7.6 × 10 −3 (mm)-
The method for producing a metal oxide fiber according to claim 20, wherein the metal oxide fiber has a thickness of about 0.23 (mm).
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