JPH09142947A - 繊維強化セラミックス複合材料の製造方法 - Google Patents
繊維強化セラミックス複合材料の製造方法Info
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- JPH09142947A JPH09142947A JP7302371A JP30237195A JPH09142947A JP H09142947 A JPH09142947 A JP H09142947A JP 7302371 A JP7302371 A JP 7302371A JP 30237195 A JP30237195 A JP 30237195A JP H09142947 A JPH09142947 A JP H09142947A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強度の高い繊維強化セラミックスを製造する
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 繊維材としての三次元繊維織物であるチ
ラノ繊維に、マトリックス材であるポリカルボシランを
含浸させて複合材を作製する含浸プロセスと、前記複合
材を焼結する焼結プロセスとを含むことを特徴とする。
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 繊維材としての三次元繊維織物であるチ
ラノ繊維に、マトリックス材であるポリカルボシランを
含浸させて複合材を作製する含浸プロセスと、前記複合
材を焼結する焼結プロセスとを含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化セラミッ
クス複合材料の製造方法に関する。
クス複合材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続繊維複合セラミックスは、繊維の配
向によって、一次元、二次元又は三次元配向の複合体に
分類できる。現在、繊維材とマトリクス材を幾つか組み
合わせて、高強度のセラミックス材料を作製する方法が
試みられており、繊維材としてウィスカーを用い、マト
リクスにポリカルボシラン（Polycarbosilane:以下、Ｐ
ＣＳと略称する）を用いる方法が報告されている（文献
名：Journal of the Ceramic Society of Japan 1027 6
80-682(1994))。
向によって、一次元、二次元又は三次元配向の複合体に
分類できる。現在、繊維材とマトリクス材を幾つか組み
合わせて、高強度のセラミックス材料を作製する方法が
試みられており、繊維材としてウィスカーを用い、マト
リクスにポリカルボシラン（Polycarbosilane:以下、Ｐ
ＣＳと略称する）を用いる方法が報告されている（文献
名：Journal of the Ceramic Society of Japan 1027 6
80-682(1994))。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来では、一次元、二
次元配向の繊維強化セラミックスは、積層、加圧焼結な
どの方法で緻密な複合材の作成は可能だが、剥離の問題
があり、強度向上の妨げとなっている。本発明は、上記
従来技術に鑑みて成されたものであり、強度の高い繊維
強化セラミックスを製造する方法を提供することを目的
とする。
次元配向の繊維強化セラミックスは、積層、加圧焼結な
どの方法で緻密な複合材の作成は可能だが、剥離の問題
があり、強度向上の妨げとなっている。本発明は、上記
従来技術に鑑みて成されたものであり、強度の高い繊維
強化セラミックスを製造する方法を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明は、繊維材としての三次元繊維織物であるチラノ繊
維に、マトリックス材であるポリカルボシランを含浸さ
せて複合材を作製する含浸プロセスと、前記複合材を焼
結する焼結プロセスとを含むことを特徴とする。ここ
で、前記含浸プロセスは、前記マトリックス材を高温溶
融させ、高圧力で前記繊維材に含浸させることを特徴と
し、または、前記マトリックス材を溶媒に溶解させて、
前記繊維材に含浸させることを特徴とする。
発明は、繊維材としての三次元繊維織物であるチラノ繊
維に、マトリックス材であるポリカルボシランを含浸さ
せて複合材を作製する含浸プロセスと、前記複合材を焼
結する焼結プロセスとを含むことを特徴とする。ここ
で、前記含浸プロセスは、前記マトリックス材を高温溶
融させ、高圧力で前記繊維材に含浸させることを特徴と
し、または、前記マトリックス材を溶媒に溶解させて、
前記繊維材に含浸させることを特徴とする。
【０００５】また、前記含浸プロセスの際に、前記マト
リックス材と前記繊維材との間のぬれ性をコントロール
するカップリング材として、γ−グリシドキプロピルト
リメトキシシランを用いて、ＳiＣとＳiＣとを架橋する
ことを特徴とする。更に、前記溶媒として、ｎ−ヘキサ
ンを用いることを特徴とする。一方、前記焼結プロセス
の際に、Ａrガスを使用して熱分解時の燃焼を抑えるこ
と、または、Ｎ2ガスを使用してＳiＣセラミックス表面
にＳi3Ｎ4を析出させることを特徴とする。
リックス材と前記繊維材との間のぬれ性をコントロール
するカップリング材として、γ−グリシドキプロピルト
リメトキシシランを用いて、ＳiＣとＳiＣとを架橋する
ことを特徴とする。更に、前記溶媒として、ｎ−ヘキサ
ンを用いることを特徴とする。一方、前記焼結プロセス
の際に、Ａrガスを使用して熱分解時の燃焼を抑えるこ
と、または、Ｎ2ガスを使用してＳiＣセラミックス表面
にＳi3Ｎ4を析出させることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明では、含浸プロセスと焼結
プロセスの二つのプロセスを含み、必要な強度（破壊靱
性）を得るまで必要に応じてこれらのプロセスを繰り返
すものである。
プロセスの二つのプロセスを含み、必要な強度（破壊靱
性）を得るまで必要に応じてこれらのプロセスを繰り返
すものである。
【０００７】含浸プロセスは、二つの方法がある。その
一つは、繊維材として三次元配向繊維であるチラノ繊維
を用い、マトリクス材であるＰＣＳを高温溶融させ、高
圧力で含浸させる方法（以下、溶融法と言う）である。
溶融法は、含浸効率が良く、含浸時間が短いという利点
がある。他の一つは、繊維材として三次元配向繊維であ
るチラノ繊維を用い、マリックス材であるＰＣＳを溶媒
に溶解させて、前記繊維材に含浸させる方法（以下、溶
解法という）である。溶解法は、大気圧で含浸できるた
め、特別な装置が不要である。
一つは、繊維材として三次元配向繊維であるチラノ繊維
を用い、マトリクス材であるＰＣＳを高温溶融させ、高
圧力で含浸させる方法（以下、溶融法と言う）である。
溶融法は、含浸効率が良く、含浸時間が短いという利点
がある。他の一つは、繊維材として三次元配向繊維であ
るチラノ繊維を用い、マリックス材であるＰＣＳを溶媒
に溶解させて、前記繊維材に含浸させる方法（以下、溶
解法という）である。溶解法は、大気圧で含浸できるた
め、特別な装置が不要である。
【０００８】尚、含浸時に、マトリックス材と繊維材と
の間のぬれ性をコントロールするカップリング材とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用
いて、ＳiＣとＳiＣとを架橋することにより、強度アッ
プを図ることができる。一方、焼結プロセスは、含浸プ
ロセスにより作製された複合材を、通常の方法で焼結す
ることにより行う。例えば、Ａr置換、常圧焼結で焼結
温度１２００℃とすることができる。
の間のぬれ性をコントロールするカップリング材とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用
いて、ＳiＣとＳiＣとを架橋することにより、強度アッ
プを図ることができる。一方、焼結プロセスは、含浸プ
ロセスにより作製された複合材を、通常の方法で焼結す
ることにより行う。例えば、Ａr置換、常圧焼結で焼結
温度１２００℃とすることができる。
【０００９】更に、焼結時に、Ａrガスを使用すること
により、熱分解時の燃焼を抑えることができ、また、焼
結時に、Ｎ2を使用することにより、セラミックス表面
にＳi 3Ｎ4を析出させ強度アップを図ることができる。
により、熱分解時の燃焼を抑えることができ、また、焼
結時に、Ｎ2を使用することにより、セラミックス表面
にＳi 3Ｎ4を析出させ強度アップを図ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。 〔実施例１〕本発明の第１の実施例を図１及び図２に示
す。本実施例の繊維強化セラミックス複合材料の製造方
法は、図１に示す溶融法含浸プロセスと、図２に示す焼
結プロセスからなるものである。・溶融法含浸プロセス
参照して詳細に説明する。 〔実施例１〕本発明の第１の実施例を図１及び図２に示
す。本実施例の繊維強化セラミックス複合材料の製造方
法は、図１に示す溶融法含浸プロセスと、図２に示す焼
結プロセスからなるものである。・溶融法含浸プロセス
【００１１】先ず、繊維材として三次元配向繊維である
チラノ繊維を用意し、マトリクス材としてＰＣＳを用意
する（ステップＳ１）。繊維材は、５０ｍｍ×２５ｍｍ
×６ｍｍ程度とする。次に、繊維材１枚当たり、１５〜
２０ｇのＰＣＳをまぶし（ステップＳ２）、オートクレ
ーブに入れる（ステップＳ３）。容器は適当な大きさと
する。引き続き、ヒーターをＯＮとし（ステップＳ
４）、真空引きを開始する（ステップＳ５）。
チラノ繊維を用意し、マトリクス材としてＰＣＳを用意
する（ステップＳ１）。繊維材は、５０ｍｍ×２５ｍｍ
×６ｍｍ程度とする。次に、繊維材１枚当たり、１５〜
２０ｇのＰＣＳをまぶし（ステップＳ２）、オートクレ
ーブに入れる（ステップＳ３）。容器は適当な大きさと
する。引き続き、ヒーターをＯＮとし（ステップＳ
４）、真空引きを開始する（ステップＳ５）。
【００１２】その後、ある一定の真空状態となったら、
Ａrガスを少量注入し（ステップＳ６）、更に、真空引
きを続行する（ステップＳ７）。そして、内部温度が３
００℃になったら、Ａrガスを１００気圧まで注入し
（ステップＳ８）、少し温度が下がるので、もう一度、
内部温度を３００℃まで加熱する（ステップＳ９）。内
部温度が３００℃になったら、１時間程度待ち（ステッ
プＳ１０）、ヒーターをＯＦＦする（ステップＳ１
１）。
Ａrガスを少量注入し（ステップＳ６）、更に、真空引
きを続行する（ステップＳ７）。そして、内部温度が３
００℃になったら、Ａrガスを１００気圧まで注入し
（ステップＳ８）、少し温度が下がるので、もう一度、
内部温度を３００℃まで加熱する（ステップＳ９）。内
部温度が３００℃になったら、１時間程度待ち（ステッ
プＳ１０）、ヒーターをＯＦＦする（ステップＳ１
１）。
【００１３】更に、一晩（約８時間）置いた後（ステッ
プＳ１２）、リークバルブを開放し（ステップＳ１
３）、オートクレーブを開けて試料を取り出す（ステッ
プＳ１４）。そして、オートクレーブの掃除を行い（ス
テップＳ１５）、含浸が終了したとして焼結プロセスへ
進む（ステップＳ１６）。本実施例では、溶融法を用い
るため、含浸効率が良く、含浸時間が短いという利点が
ある。
プＳ１２）、リークバルブを開放し（ステップＳ１
３）、オートクレーブを開けて試料を取り出す（ステッ
プＳ１４）。そして、オートクレーブの掃除を行い（ス
テップＳ１５）、含浸が終了したとして焼結プロセスへ
進む（ステップＳ１６）。本実施例では、溶融法を用い
るため、含浸効率が良く、含浸時間が短いという利点が
ある。
【００１４】・焼結プロセス 焼結プロセスは、従来から行われている一般的方法で行
う。例えば、図３に示す焼結プロセスに従って行う。先
ず、炉に試料をセットし（ステップＴ１）、循環水、Ａ
rガスボンベの栓を開け、制御盤電源をＯＮとする（ス
テップＴ２）。次に、真空引きを開始し（ステップＴ
３）、Ａrガスを少量注入し（ステップＴ４）、更に、
真空引きを続行し（ステップＴ５）、Ａrガスを大気圧
程度に入れる（ステップＴ６）。
う。例えば、図３に示す焼結プロセスに従って行う。先
ず、炉に試料をセットし（ステップＴ１）、循環水、Ａ
rガスボンベの栓を開け、制御盤電源をＯＮとする（ス
テップＴ２）。次に、真空引きを開始し（ステップＴ
３）、Ａrガスを少量注入し（ステップＴ４）、更に、
真空引きを続行し（ステップＴ５）、Ａrガスを大気圧
程度に入れる（ステップＴ６）。
【００１５】引き続き、プログラマに加熱条件を入力し
（ステップＴ７）、真空ポンプを止め（ステップＴ
８）、加熱を開始する（ステップＴ９）。焼結温度は１
２００℃とする。焼結の際に、ＰＣＳは、熱分解してＳ
iＣとなり、また、Ａrガスは、熱分解時の燃焼が抑え
る。その後、加熱終了まで２日程度待ち（ステップＴ１
０）、焼き上がりを回収して（ステップＴ１１）、焼結
プロセスを終了する（ステップＴ１２）。
（ステップＴ７）、真空ポンプを止め（ステップＴ
８）、加熱を開始する（ステップＴ９）。焼結温度は１
２００℃とする。焼結の際に、ＰＣＳは、熱分解してＳ
iＣとなり、また、Ａrガスは、熱分解時の燃焼が抑え
る。その後、加熱終了まで２日程度待ち（ステップＴ１
０）、焼き上がりを回収して（ステップＴ１１）、焼結
プロセスを終了する（ステップＴ１２）。
【００１６】このような含浸プロセス及び焼結プロセス
を複数回繰り返すことにより、靱性が改善されることが
認められた。図５に含浸・焼結回数に対する破壊靱性値
の変化を示す。ＳiＣ単体セラミックスの破壊靱性値を
１とすると、図５から明らかなように、含浸・焼結回数
が５回のときの破壊靱性値はその２．５倍、１０回のと
きはその４．１倍となることが判る。
を複数回繰り返すことにより、靱性が改善されることが
認められた。図５に含浸・焼結回数に対する破壊靱性値
の変化を示す。ＳiＣ単体セラミックスの破壊靱性値を
１とすると、図５から明らかなように、含浸・焼結回数
が５回のときの破壊靱性値はその２．５倍、１０回のと
きはその４．１倍となることが判る。
【００１７】〔実施例２〕本発明の第２の実施例を図３
に示す。本実施例は、実施例１の溶融法含浸プロセスに
代えて溶解法含浸プロセスを用いるものである。 ・溶解法含浸プロセス 先ず、繊維材として三次元配向繊維であるチラノ繊維を
用意し、マトリクス材としてＰＣＳを用意し（ステップ
Ｕ１）、繊維材を適当な大きさ（５０ｍｍ×２５ｍｍ×
６ｍｍ）に切る（ステップＵ２）。
に示す。本実施例は、実施例１の溶融法含浸プロセスに
代えて溶解法含浸プロセスを用いるものである。 ・溶解法含浸プロセス 先ず、繊維材として三次元配向繊維であるチラノ繊維を
用意し、マトリクス材としてＰＣＳを用意し（ステップ
Ｕ１）、繊維材を適当な大きさ（５０ｍｍ×２５ｍｍ×
６ｍｍ）に切る（ステップＵ２）。
【００１８】次に、ＰＣＳ溶液（50wt％ヘキサン溶液）
を調整し（ステップＵ３）、繊維材を浸す（ステップＵ
４）。引き続き、真空デシケータに入れて、引けるとこ
ろまで引き（ステップＵ５）、その後、大気圧に戻すこ
とにより（ステップＵ６）、大気圧を利用して、繊維材
中にＰＣＳを含浸させる。更に、２時間程度置き（ステ
ップＵ７）、取り出して、自然乾燥させる（ステップＵ
８）。
を調整し（ステップＵ３）、繊維材を浸す（ステップＵ
４）。引き続き、真空デシケータに入れて、引けるとこ
ろまで引き（ステップＵ５）、その後、大気圧に戻すこ
とにより（ステップＵ６）、大気圧を利用して、繊維材
中にＰＣＳを含浸させる。更に、２時間程度置き（ステ
ップＵ７）、取り出して、自然乾燥させる（ステップＵ
８）。
【００１９】そして、１〜２日放置して、（ステップＵ
９）、焼結プロセスへ移行する（ステップＵ１０）。こ
のように本実施例では、溶解法を用いるため、大気圧で
含浸させることができ、特別な装置を必要としない利点
がある。尚、焼結プロセスは、前述した実施例１と同様
であり、Ａr置換、常温焼結、焼結温度１２００℃とす
る。
９）、焼結プロセスへ移行する（ステップＵ１０）。こ
のように本実施例では、溶解法を用いるため、大気圧で
含浸させることができ、特別な装置を必要としない利点
がある。尚、焼結プロセスは、前述した実施例１と同様
であり、Ａr置換、常温焼結、焼結温度１２００℃とす
る。
【００２０】このような含浸プロセス及び焼結プロセス
を複数回繰り返すことにより、靱性が改善されることが
認められた。図６に含浸・焼結回数に対する破壊靱性値
の変化を示す。ＳiＣ単体セラミックスの破壊靱性値を
１とすると、図６から明らかなように、含浸・焼結回数
が１０回のときの破壊靱性値はその３．２倍、１５回の
ときはその３．９倍となることが判る。
を複数回繰り返すことにより、靱性が改善されることが
認められた。図６に含浸・焼結回数に対する破壊靱性値
の変化を示す。ＳiＣ単体セラミックスの破壊靱性値を
１とすると、図６から明らかなように、含浸・焼結回数
が１０回のときの破壊靱性値はその３．２倍、１５回の
ときはその３．９倍となることが判る。
【００２１】〔実施例３〕本発明の第３の実施例に係る
繊維強化セラミックス複合材料の製造方法は、図２に示
す焼結プロセスのステップＴ３〜Ｔ５において、Ａrガ
スの代替ガスとしてＮ2ガスを使用して、Ｓi3Ｎ4を表面
に析出させ、強度アップを図るものである。尚、焼結プ
ロセスは、上記以外のステップに変更はなく、また、焼
結プロセスの前には、図１に示す溶融法含浸プロセスを
行う。
繊維強化セラミックス複合材料の製造方法は、図２に示
す焼結プロセスのステップＴ３〜Ｔ５において、Ａrガ
スの代替ガスとしてＮ2ガスを使用して、Ｓi3Ｎ4を表面
に析出させ、強度アップを図るものである。尚、焼結プ
ロセスは、上記以外のステップに変更はなく、また、焼
結プロセスの前には、図１に示す溶融法含浸プロセスを
行う。
【００２２】このような含浸プロセス及び焼結プロセス
を複数回繰り返すことにより、靱性が改善されることが
認められた。図７に含浸・焼結回数に対する破壊靱性値
の変化を示す。ＳiＣ単体セラミックスの破壊靱性値を
１とすると、図７から明らかなように、含浸・焼結回数
が５回のときの破壊靱性値はその２．６倍となることが
判る。
を複数回繰り返すことにより、靱性が改善されることが
認められた。図７に含浸・焼結回数に対する破壊靱性値
の変化を示す。ＳiＣ単体セラミックスの破壊靱性値を
１とすると、図７から明らかなように、含浸・焼結回数
が５回のときの破壊靱性値はその２．６倍となることが
判る。
【００２３】〔実施例４〕本発明の第４の実施例を図４
に示す。本実施例は、図３に示す溶解法含浸プロセスに
おける含浸時に、マトリックスと繊維間のぬれ性をコン
トロールするカップリング材（γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン）を用いて、ＳiＣとＳiＣに架橋
することで強度アップを図ったものである。先ず、繊維
材として三次元配向繊維であるチラノ繊維を用意し、マ
トリクス材としてＰＣＳを用意し（ステップＶ１）、繊
維材を適当な大きさ（５０ｍｍ×２５ｍｍ×６ｍｍ）に
切る（ステップＶ２）。
に示す。本実施例は、図３に示す溶解法含浸プロセスに
おける含浸時に、マトリックスと繊維間のぬれ性をコン
トロールするカップリング材（γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン）を用いて、ＳiＣとＳiＣに架橋
することで強度アップを図ったものである。先ず、繊維
材として三次元配向繊維であるチラノ繊維を用意し、マ
トリクス材としてＰＣＳを用意し（ステップＶ１）、繊
維材を適当な大きさ（５０ｍｍ×２５ｍｍ×６ｍｍ）に
切る（ステップＶ２）。
【００２４】次に、カップリング用溶液（１．０wt％Ｅ
t溶液）を調整し（ステップＶ３）、繊維材を浸し（ス
テップＶ４）、揮発しないように１日置く（ステップＶ
５）。尚、水分も嫌うので注意する。その後、取り出
し、縮合反応・乾燥（１２０℃半日）を行う（ステップ
Ｖ６）。また、ＰＣＳ溶液（50wt％ヘキサン溶液）を調
整し（ステップＶ７）、繊維材を浸す（ステップＶ
８）。
t溶液）を調整し（ステップＶ３）、繊維材を浸し（ス
テップＶ４）、揮発しないように１日置く（ステップＶ
５）。尚、水分も嫌うので注意する。その後、取り出
し、縮合反応・乾燥（１２０℃半日）を行う（ステップ
Ｖ６）。また、ＰＣＳ溶液（50wt％ヘキサン溶液）を調
整し（ステップＶ７）、繊維材を浸す（ステップＶ
８）。
【００２５】引き続き、真空デシケータに入れて、引け
るところまで引き（ステップＶ９）、その後、大気圧に
戻すことにより（ステップＶ１０）、大気圧を利用し
て、繊維材中にＰＣＳを含浸させる。更に、２時間程度
置き（ステップＶ１１）、取り出して、自然乾燥させる
（ステップＶ１２）。そして、１〜２日放置して、（ス
テップＶ１３）、焼結プロセスへ移行する（ステップＶ
１４）。尚、焼結プロセスは、前述した実施例１と同様
であり、Ａr置換、常温焼結、焼結温度１２００℃とす
る。
るところまで引き（ステップＶ９）、その後、大気圧に
戻すことにより（ステップＶ１０）、大気圧を利用し
て、繊維材中にＰＣＳを含浸させる。更に、２時間程度
置き（ステップＶ１１）、取り出して、自然乾燥させる
（ステップＶ１２）。そして、１〜２日放置して、（ス
テップＶ１３）、焼結プロセスへ移行する（ステップＶ
１４）。尚、焼結プロセスは、前述した実施例１と同様
であり、Ａr置換、常温焼結、焼結温度１２００℃とす
る。
【００２６】このような含浸プロセス及び焼結プロセス
を複数回繰り返すことにより、靱性が改善されることが
認められた。図８に含浸・焼結回数に対する破壊靱性値
の変化を示す。ＳiＣ単体セラミックスの破壊靱性値を
１とすると、図８から明らかなように、含浸・焼結回数
が５回のときの破壊靱性値はその２．７倍となることが
判る。
を複数回繰り返すことにより、靱性が改善されることが
認められた。図８に含浸・焼結回数に対する破壊靱性値
の変化を示す。ＳiＣ単体セラミックスの破壊靱性値を
１とすると、図８から明らかなように、含浸・焼結回数
が５回のときの破壊靱性値はその２．７倍となることが
判る。
【００２７】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明によれば、繊維強化セラミックスの繊
維材として三次元繊維織物であるチラノ繊維を用い、繊
維材とセラミックスを複合化したため、強度が向上し
た。ここで、含浸プロセスにおいて溶融法を用いること
により、含浸効率を向上させ、含浸時間を短縮すること
ができる。また、含浸プロセスにおいて溶解法を用いる
ことにより、大気圧での含浸が可能となり、特別な装置
が不要となった。特に、含浸プロセスの際に、前記マト
リックス材と前記繊維材との間のぬれ性をコントロール
するカップリング材として、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを用いて、ＳiＣとＳiＣとを架橋す
ることにより、強度アップを図ることができる。更に、
燃焼プロセスの際に、Ａrガスを使用して、熱分解時の
燃焼を抑えることができ、また、Ｎ2を使用することに
より、セラミックス表面にＳi3Ｎ4を析出させ強度アッ
プを図ることができる。
たように、本発明によれば、繊維強化セラミックスの繊
維材として三次元繊維織物であるチラノ繊維を用い、繊
維材とセラミックスを複合化したため、強度が向上し
た。ここで、含浸プロセスにおいて溶融法を用いること
により、含浸効率を向上させ、含浸時間を短縮すること
ができる。また、含浸プロセスにおいて溶解法を用いる
ことにより、大気圧での含浸が可能となり、特別な装置
が不要となった。特に、含浸プロセスの際に、前記マト
リックス材と前記繊維材との間のぬれ性をコントロール
するカップリング材として、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを用いて、ＳiＣとＳiＣとを架橋す
ることにより、強度アップを図ることができる。更に、
燃焼プロセスの際に、Ａrガスを使用して、熱分解時の
燃焼を抑えることができ、また、Ｎ2を使用することに
より、セラミックス表面にＳi3Ｎ4を析出させ強度アッ
プを図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る溶融法含浸プロセ
スを示すフローチャートである。
スを示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１の実施例に係る焼結プロセスを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例に係る溶解法含浸プロセ
スを示すフローチャートである。
スを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第３の実施例に係る溶解法含浸プロセ
スを示すフローチャートである。
スを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施例に係る含浸・焼結回数に
よる破壊靱性値の変化を示すグラフである。
よる破壊靱性値の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施例に係る含浸・焼結回数に
よる破壊靱性値の変化を示すグラフである。
よる破壊靱性値の変化を示すグラフである。
【図７】本発明の第３の実施例に係る含浸・焼結回数に
よる破壊靱性値の変化を示すグラフである。
よる破壊靱性値の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の第４の実施例に係る含浸・焼結回数に
よる破壊靱性値の変化を示すグラフである。
よる破壊靱性値の変化を示すグラフである。
Claims (7)
- 【請求項１】 繊維材としての三次元繊維織物であるチ
ラノ繊維に、マトリックス材であるポリカルボシランを
含浸させて複合材を作製する含浸プロセスと、前記複合
材を焼結する焼結プロセスとを含むことを特徴とする繊
維強化セラミックス複合材料の製造方法。 - 【請求項２】 前記含浸プロセスは、前記マトリックス
材を高温溶融させ、高圧力で前記繊維材に含浸させるこ
とを特徴とする請求項１記載の繊維強化セラミックス複
合材料の製造方法。 - 【請求項３】 前記含浸プロセスは、前記マトリックス
材を溶媒に溶解させて、前記繊維材に含浸させることを
特徴とする請求項１記載の繊維強化セラミックス複合材
料の製造方法。 - 【請求項４】 前記含浸プロセスの際に、前記マトリッ
クス材と前記繊維材との間のぬれ性をコントロールする
カップリング材として、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシランを用いて、ＳiＣとＳiＣとを架橋するこ
とを特徴とする請求項３記載の繊維強化セラミックス複
合材料の製造方法。 - 【請求項５】 前記溶媒として、ｎ−ヘキサンを用いる
ことを特徴とする請求項３記載の繊維強化セラミックス
複合材料の製造方法。 - 【請求項６】 前記焼結プロセスの際に、Ａrガスを使
用して熱分解時の燃焼を抑えることを特徴とする請求項
１記載の繊維強化セラミックス複合材料の製造方法。 - 【請求項７】 前記焼結プロセスの際に、Ｎ2ガスを使
用してＳiＣセラミックス表面にＳi3Ｎ4を析出させるこ
とを特徴とする請求項１記載の繊維強化セラミックス複
合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7302371A JPH09142947A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 繊維強化セラミックス複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7302371A JPH09142947A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 繊維強化セラミックス複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09142947A true JPH09142947A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=17908101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7302371A Withdrawn JPH09142947A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 繊維強化セラミックス複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09142947A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009073918A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Toyota Industries Corp | プリフォームの製造方法 |
| CN115417684A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-02 | 湖南远辉复合材料有限公司 | 一种聚碳硅烷熔融浸渍加压交联制备SiC基复合材料的方法 |
-
1995
- 1995-11-21 JP JP7302371A patent/JPH09142947A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009073918A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Toyota Industries Corp | プリフォームの製造方法 |
| CN115417684A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-02 | 湖南远辉复合材料有限公司 | 一种聚碳硅烷熔融浸渍加压交联制备SiC基复合材料的方法 |
| CN115417684B (zh) * | 2022-08-23 | 2023-02-03 | 湖南远辉复合材料有限公司 | 一种聚碳硅烷熔融浸渍加压交联制备SiC基复合材料的方法 |
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