JPH08217555A - Fiber reinforced ceramic composite material - Google Patents
Fiber reinforced ceramic composite materialInfo
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- JPH08217555A JPH08217555A JP7022542A JP2254295A JPH08217555A JP H08217555 A JPH08217555 A JP H08217555A JP 7022542 A JP7022542 A JP 7022542A JP 2254295 A JP2254295 A JP 2254295A JP H08217555 A JPH08217555 A JP H08217555A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化セラミックス
複合材料に関するもので、たとえば、ガスタービンのブ
レードやディスクなどの部品に使用される材料として好
適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber reinforced ceramic composite material, and is suitable as a material used for parts such as blades and disks of gas turbines.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の繊維強化セラミックス複合材料
は、たとえば、図３に示すような構成からなっている。
図３において、１１はセラミックスマトリックス、１２
は該マトリックス１１に内蔵されているセラミックスの
強化繊維、１３は複合材料のじん性を高めるために該繊
維１２の外周に施されたＣまたはＢＮの界面コーティン
グである。2. Description of the Related Art A conventional fiber-reinforced ceramic composite material has, for example, a structure as shown in FIG.
In FIG. 3, 11 is a ceramic matrix, 12
Is a reinforcing fiber of ceramics contained in the matrix 11, and 13 is an interface coating of C or BN provided on the outer periphery of the fiber 12 to enhance the toughness of the composite material.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
繊維強化セラミックス複合材料においては、大気中では
酸素の存在によって前記界面コーティング１３が直接酸
化され、それがＣの場合は、温度が５００度Ｃの付近に
なると、酸化が急激に進み、ＢＮの場合でも、せいぜい
１０００度Ｃ程度までであって、それ以上の温度では、
前記界面コーティング１３は酸化後に気化してしまい、
固体層としては存在しなくなって繊維強化セラミックス
複合材料がぜい弱化してしまうという問題点があった。However, in the conventional fiber-reinforced ceramics composite material, the interface coating 13 is directly oxidized in the presence of oxygen in the atmosphere, and when it is C, the temperature is 500 ° C. In the vicinity, oxidation rapidly progresses, and even in the case of BN, the temperature is up to about 1000 ° C, and at temperatures above that,
The interface coating 13 is vaporized after oxidation,
There is a problem in that the fiber-reinforced ceramics composite material is no longer present as a solid layer and is weakened.
【０００４】本発明は、上記のような問題点を解決しよ
うとするものである。すなわち、本発明は、５００度Ｃ
以上の温度になっても、界面コーティングの酸化を防ぐ
ことができて材料の強度の低下を軽減させることができ
る繊維強化セラミックス複合材料を提供することを目的
とするものである。The present invention is intended to solve the above problems. That is, the present invention is 500 degrees C
It is an object of the present invention to provide a fiber-reinforced ceramics composite material which can prevent the oxidation of the interface coating and reduce the decrease in the strength of the material even at the above temperature.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、外周に界面コーティングが施されている
強化繊維を内蔵しているセラミックスマトリックスから
なるセラミックス複合体において、前記界面コーティン
グの外周に、ＴｉＢ2 ，ＺｒＢ2 ，Ｂ4 Ｃ，ＢＮ，Ｍｏ
Ｓｉ2 の中の少なくとも１つによる耐酸化膜が形成され
ているものとした。In order to achieve the above object, the present invention provides a ceramic composite comprising a ceramic matrix containing reinforcing fibers having an outer peripheral surface coated with an interfacial coating. In addition, TiB 2 , ZrB 2 , B 4 C, BN, Mo
It is assumed that an oxidation resistant film made of at least one of Si 2 is formed.
【０００６】[0006]
【作用】本発明によれば、外周に界面コーティングが施
されている強化繊維を内蔵しているセラミックスマトリ
ックスからなるセラミックス複合体において、前記界面
コーティングの外周に、ＴｉＢ2 ，ＺｒＢ2 ，Ｂ4 Ｃ，
ＢＮ，ＭｏＳｉ2 の中の少なくとも１つによる耐酸化膜
が形成されているので、前記マトリックスに侵入してき
た酸素（Ｏ2 ）は、界面コーティングに到達する前に前
記耐酸化膜にかち合って酸化物を生成し、その後の酸素
の侵入をブロックする。このため、界面コーティングに
到達する酸素は微少なものとなる。According to the present invention, in a ceramic composite comprising a ceramic matrix containing reinforcing fibers having an interface coating on the outer periphery thereof, TiB 2 , ZrB 2 , B 4 C is provided on the outer periphery of the interface coating. ，
Since the oxidation resistant film is formed of at least one of BN and MoSi 2 , oxygen (O 2 ) that has penetrated into the matrix is mixed with the oxidation resistant film before reaching the interface coating. To block the subsequent ingress of oxygen. Therefore, the amount of oxygen reaching the interface coating is very small.
【０００７】[0007]
【実施例】図１は本発明の第１実施例を示している。図
１において、１はセラミックスマトリックス、２は該マ
トリックス１に内蔵されたセラミックスの強化繊維、３
は該繊維２の外周に施されたＣまたはＢＮからなる界面
コーティング、４は該界面コーティング３の外周に形成
されたＴｉＢ 2 ，ＺｒＢ2 ，Ｂ4 Ｃ，ＢＮのいずれか１
つまたは数種の組合せによる耐酸化膜である。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. Figure
1, 1 is a ceramic matrix, 2 is the matrix
Reinforced ceramic fibers built into Trix 1 3
Is an interface composed of C or BN applied to the outer periphery of the fiber 2.
Coating 4 is formed on the outer periphery of the interface coating 3.
TiB 2, ZrB2, BFourEither C or BN 1
It is an oxidation resistant film formed by one or a combination of several kinds.
【０００８】このように構成された繊維強化セラミック
ス複合材料においては、セラミックスマトリックス１に
侵入してきた酸素（Ｏ2 ）は、界面コーティング３に到
達する前に耐酸化膜４にかち合って酸化物を生成し、そ
の後の酸素の侵入をブロックする。このため、界面コー
ティング３に到達する酸素は微少なものとなる。したが
って、界面コーティング３の酸化はごく僅かに過ぎず、
強化繊維の劣化が防がれる。In the fiber-reinforced ceramic composite material thus constructed, the oxygen (O 2 ) that has entered the ceramic matrix 1 forms an oxide by colliding with the oxidation resistant film 4 before reaching the interface coating 3. Block the subsequent ingress of oxygen. Therefore, the amount of oxygen reaching the interface coating 3 is very small. Therefore, the oxidation of the interfacial coating 3 is negligible,
Deterioration of the reinforcing fiber is prevented.
【０００９】図２は本発明の第２実施例を示している。
図２において、１から３までは図１の場合と同じであ
る。５は界面コーティング３の外周に形成されたＭｏＳ
ｉ2 による高温用耐酸化膜である。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
In FIG. 2, 1 to 3 are the same as those in FIG. 5 is MoS formed on the outer periphery of the interfacial coating 3.
It is a high temperature oxidation resistant film by i 2 .
【００１０】図１と２に示した繊維強化セラミックス複
合材料の製法としては、たとえば、界面コーティング３
を施した強化繊維を、該耐酸化膜４の物質もしくは高温
用耐酸化膜５の物質ＭｏＳｉ2 を溶した溶剤中に浸して
焼き固めたのち、気相含浸法または含浸焼成法でセラミ
ックスマトリックスを形成する。As a method for producing the fiber-reinforced ceramic composite material shown in FIGS. 1 and 2, for example, the interfacial coating 3 is used.
The reinforced fiber thus treated is immersed in a solvent in which the substance of the oxidation resistant film 4 or the substance of the oxidation resistant film 5 for high temperature 5 MoSi 2 is dissolved and baked, and then a ceramic matrix is formed by a vapor phase impregnation method or an impregnation firing method. Form.
【００１１】実験の結果、前記第１実施例では、１００
０度Ｃの温度までは界面コーティング３の酸化が防止さ
れたが、前記第２実施例では、１４００度Ｃの温度にお
いても、その酸化を防止することができた。As a result of the experiment, in the first embodiment, 100
Oxidation of the interface coating 3 was prevented up to a temperature of 0 ° C, but in the second embodiment, the oxidation could be prevented even at a temperature of 1400 ° C.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外周に界面コーティングが施されている強化繊維を内蔵
しているセラミックスマトリックスからなるセラミック
ス複合体において、前記界面コーティングの外周に、Ｔ
ｉＢ2 ，ＺｒＢ2 ，Ｂ4 Ｃ，ＢＮ，ＭｏＳｉ2 の中の少
なくとも１つによる耐酸化膜が形成されているので、前
記マトリックスに侵入してきた酸素（Ｏ2 ）は、界面コ
ーティングに到達する前に前記耐酸化膜にかち合って酸
化物を生成し、その後の酸素の侵入をブロックする。こ
のため、界面コーティングに到達する酸素は微少なもの
となり、したがって、界面コーティングの酸化はごく僅
かに過ぎず、強化繊維の劣化が防がれる。As described above, according to the present invention,
In a ceramic composite consisting of a ceramic matrix containing reinforcing fibers having an interface coating on the outer periphery, a T composite is formed on the outer periphery of the interface coating.
Since the oxidation resistant film is formed of at least one of iB 2 , ZrB 2 , B 4 C, BN, and MoSi 2 , oxygen (O 2 ) that has entered the matrix can reach before the interfacial coating. Further, it forms an oxide by cleaving with the oxidation resistant film, and blocks the invasion of oxygen thereafter. Therefore, the amount of oxygen reaching the interfacial coating is extremely small, and therefore, the oxidation of the interfacial coating is negligible and deterioration of the reinforcing fiber is prevented.
【図１】本発明の第１実施例を示した断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例を示した断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図３】従来の技術の一例を示した断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing an example of a conventional technique.
【符号の説明】 １ セラミックスマトリックス ２ 強化繊維 ３ 界面コーティング ４ 耐酸化膜 ５ 高温用耐酸化膜[Explanation of symbols] 1 Ceramics matrix 2 Reinforcing fiber 3 Interface coating 4 Oxidation resistant film 5 Oxidation resistant film for high temperature
Claims (1)
強化繊維を内蔵しているセラミックスマトリックスから
なるセラミックス複合体において、前記界面コーティン
グの外周に、ＴｉＢ2 ，ＺｒＢ2 ，Ｂ4 Ｃ，ＢＮ，Ｍｏ
Ｓｉ2 の中の少なくとも１つによる耐酸化膜が形成され
ていることを特徴とする、繊維強化セラミックス複合材
料。1. A ceramic composite comprising a ceramic matrix containing reinforcing fibers having an interfacial coating applied to the outer periphery thereof, wherein TiB 2 , ZrB 2 , B 4 C, BN and Mo are provided on the outer periphery of the interfacial coating.
A fiber-reinforced ceramics composite material, characterized in that an oxidation resistant film of at least one of Si 2 is formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7022542A JPH08217555A (en) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | Fiber reinforced ceramic composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7022542A JPH08217555A (en) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | Fiber reinforced ceramic composite material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08217555A true JPH08217555A (en) | 1996-08-27 |
Family
ID=12085714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7022542A Pending JPH08217555A (en) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | Fiber reinforced ceramic composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08217555A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112501538A (en) * | 2019-08-26 | 2021-03-16 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | High-temperature-resistant ablation-resistant composite coating and preparation method thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03285877A (en) * | 1990-03-31 | 1991-12-17 | Tonen Corp | Fiber reinforced ceramic composite material and fiber for reinforcement |
| JPH03290375A (en) * | 1990-04-09 | 1991-12-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Composite material reinforced with coated carbon fiber |
| JPH05186268A (en) * | 1991-06-17 | 1993-07-27 | General Electric Co <Ge> | Silicon carbide composite material having fiber reinforcing material coated with metal nitride |
| JPH07197264A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-01 | Tonen Corp | Surface treating method of fiber, reinforced fiber and its application |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP7022542A patent/JPH08217555A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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