JPH09255442A - 非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の製造方法 - Google Patents
非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の製造方法Info
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- JPH09255442A JPH09255442A JP8097738A JP9773896A JPH09255442A JP H09255442 A JPH09255442 A JP H09255442A JP 8097738 A JP8097738 A JP 8097738A JP 9773896 A JP9773896 A JP 9773896A JP H09255442 A JPH09255442 A JP H09255442A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強化繊維の外部からの酸素の接触を防止する
とともに、繊維からの分解ガスの発生を抑制して、高い
耐久性を有する非酸化物系セラミック繊維強化セラミッ
クス複合材料を製造する。 【解決手段】 非酸化物系セラミック繊維１６の表面に
ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮ等からなる緩衝層１８をＣＶ
Ｄ法、ＣＶＩ法、ポリマー含浸・焼成法等により形成
し、ついで、この緩衝層１８の表面にＮｉ、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ等からなる高融点金属層をメッキ
法、ＰＶＤ法等により形成した後、ポリマー含浸・焼成
法、ＣＶＩ法、粉末焼結法等によりセラミックマトリッ
クスの形成・緻密化を行って繊維近傍に高融点金属層を
位置させる。また、高融点金属層の代りに、ＢａＯ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス、ＳｉＯ2 系ガラス、Ｂ2
Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス等からなるガラス層を粉末含浸
法、スラリー含浸法、スラリーの昇華乾燥法による予備
成形体への粉末含浸法、アルコキシド含浸法、溶融ガラ
ス浸漬法等で形成する。
とともに、繊維からの分解ガスの発生を抑制して、高い
耐久性を有する非酸化物系セラミック繊維強化セラミッ
クス複合材料を製造する。 【解決手段】 非酸化物系セラミック繊維１６の表面に
ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮ等からなる緩衝層１８をＣＶ
Ｄ法、ＣＶＩ法、ポリマー含浸・焼成法等により形成
し、ついで、この緩衝層１８の表面にＮｉ、Ｐｔ、Ｐ
ｄ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ等からなる高融点金属層をメッキ
法、ＰＶＤ法等により形成した後、ポリマー含浸・焼成
法、ＣＶＩ法、粉末焼結法等によりセラミックマトリッ
クスの形成・緻密化を行って繊維近傍に高融点金属層を
位置させる。また、高融点金属層の代りに、ＢａＯ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス、ＳｉＯ2 系ガラス、Ｂ2
Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス等からなるガラス層を粉末含浸
法、スラリー含浸法、スラリーの昇華乾燥法による予備
成形体への粉末含浸法、アルコキシド含浸法、溶融ガラ
ス浸漬法等で形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い耐久性を有す
る非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料
の製造方法、詳しくは、繊維強化セラミックス複合材料
のクラックシールを目的として、強化繊維近傍に高融点
金属コーティング又はガラスコーティングを施す非酸化
物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の製造方
法に関するものである。
る非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料
の製造方法、詳しくは、繊維強化セラミックス複合材料
のクラックシールを目的として、強化繊維近傍に高融点
金属コーティング又はガラスコーティングを施す非酸化
物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、炭素繊維強化複合材料の耐酸
性向上を目的として、表面へのガラスコーティングを施
す技術は、すでに知られている。また、セラミック繊維
で強化したガラスマトリックス（母材）の材料（ＧＭ
Ｃ）は、すでに多数存在している。しかしながら、この
ＧＭＣの耐用温度は概ね１０００℃以下と低い温度であ
る。さらに、セラミック繊維で強化した金属マトリック
スの材料（ＭＭＣ）も、すでに多数存在しているが、こ
のＭＭＣの耐用温度は概ね８００℃以下と低い温度であ
る。特開昭６０−６０９９２号公報には、炭素繊維強化
複合材料の表面をガラス質材料でコーティングして、耐
酸化性を向上させる方法が記載されている。
性向上を目的として、表面へのガラスコーティングを施
す技術は、すでに知られている。また、セラミック繊維
で強化したガラスマトリックス（母材）の材料（ＧＭ
Ｃ）は、すでに多数存在している。しかしながら、この
ＧＭＣの耐用温度は概ね１０００℃以下と低い温度であ
る。さらに、セラミック繊維で強化した金属マトリック
スの材料（ＭＭＣ）も、すでに多数存在しているが、こ
のＭＭＣの耐用温度は概ね８００℃以下と低い温度であ
る。特開昭６０−６０９９２号公報には、炭素繊維強化
複合材料の表面をガラス質材料でコーティングして、耐
酸化性を向上させる方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報記載の方法
を含めて、従来の方法では、炭素繊維強化複合材料（以
下、Ｃ／Ｃと略記する）、繊維強化セラミックス複合材
料（以下、ＦＲＣと略記する）のクラックシールを、ガ
ラスを表面部から溶融浸透させて行う方法がとられてい
るが、この方法では低融点ガラスしか適用することがで
きず、また、表面近傍にのみガラスが存在するため、ガ
ラスが揮散しやすく、クラックシールとして長時間効果
を発揮しない。
を含めて、従来の方法では、炭素繊維強化複合材料（以
下、Ｃ／Ｃと略記する）、繊維強化セラミックス複合材
料（以下、ＦＲＣと略記する）のクラックシールを、ガ
ラスを表面部から溶融浸透させて行う方法がとられてい
るが、この方法では低融点ガラスしか適用することがで
きず、また、表面近傍にのみガラスが存在するため、ガ
ラスが揮散しやすく、クラックシールとして長時間効果
を発揮しない。
【０００４】ＦＲＣの破壊挙動は非常に複雑である。図
７〜図９はその理想的な破壊過程を示し、図１０はこれ
らを変位と負荷との関係のグラフに示したものである。
図７は母材（マトリックス）１０にクラック（ひび割
れ、亀裂）が生じた状態を示し、図８は繊維１２と母材
との境界面が剥離した状態を示し、図９は繊維１２が破
壊した状態を示している。母材１０による繊維の拘束が
強固な場合、図８及び図９の過程が生じにくくなり、亀
裂は一直線に進展する。このため、靭性の向上には繊維
の拘束を、いかに緩くするかが重要である。図７〜図１
０に示す複雑な破壊挙動により、セラミック材料の脆さ
が克服されている。このような理想的な破壊挙動を発現
させるためには、製造法を工夫し、繊維と母材（マトリ
ックス）との界面強度が適当に弱くなるように製造する
必要がある。
７〜図９はその理想的な破壊過程を示し、図１０はこれ
らを変位と負荷との関係のグラフに示したものである。
図７は母材（マトリックス）１０にクラック（ひび割
れ、亀裂）が生じた状態を示し、図８は繊維１２と母材
との境界面が剥離した状態を示し、図９は繊維１２が破
壊した状態を示している。母材１０による繊維の拘束が
強固な場合、図８及び図９の過程が生じにくくなり、亀
裂は一直線に進展する。このため、靭性の向上には繊維
の拘束を、いかに緩くするかが重要である。図７〜図１
０に示す複雑な破壊挙動により、セラミック材料の脆さ
が克服されている。このような理想的な破壊挙動を発現
させるためには、製造法を工夫し、繊維と母材（マトリ
ックス）との界面強度が適当に弱くなるように製造する
必要がある。
【０００５】非酸化物系長繊維強化型のＦＲＣ（ＳｉＣ
F ／ＳｉＣ、ＳｉＣF ／Ｓｉ3 Ｎ4、Ｓｉ3 Ｎ4 F ／Ｓ
ｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 F ／Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣF ／Ａｌ2 Ｏ
3 等）は概して多孔質であるために、高温酸化雰囲気に
さらされると、気孔やクラック部より酸素が侵入し、繊
維表面にシリケート層を形成し、界面強度が上昇し脆化
する。また、高温では繊維は熱分解し、ガスの発生を伴
って強度が低化する。これら酸化によるシリケート層の
形成と、熱分解を抑制するには、外部からの酸素の侵入
と、熱分解により発生したガスの流出とを防止するよう
なシーリングが必要となる。上記のような理由で、非酸
化物系長繊維強化型のＦＲＣにはクラックシールが必要
であることは、広く認識されているが、高温酸化雰囲気
で効果的に強度劣化を防止する具体的なシール材の材質
及びその形成方法は、確立されていない。たとえば、Ｃ
／Ｃ複合材料の耐酸化性向上を目的とした、材料表面へ
のガラスコーティングに関する技術を模倣した、ＦＲＣ
表面へのガラスコーティングが提案されている。これ
は、材料の表面にペースト状のガラスを塗布し、これを
溶融させて密着させるために、使用されるガラスは融点
の比較的低いものに限定されてしまう。そのため、Ｃ／
Ｃ複合材料よりも長時間の耐久性を期待されるＦＲＣに
たいしては、ガラスが揮散しやすくクラックシールとし
て長時間効果を発揮しない。
F ／ＳｉＣ、ＳｉＣF ／Ｓｉ3 Ｎ4、Ｓｉ3 Ｎ4 F ／Ｓ
ｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 F ／Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣF ／Ａｌ2 Ｏ
3 等）は概して多孔質であるために、高温酸化雰囲気に
さらされると、気孔やクラック部より酸素が侵入し、繊
維表面にシリケート層を形成し、界面強度が上昇し脆化
する。また、高温では繊維は熱分解し、ガスの発生を伴
って強度が低化する。これら酸化によるシリケート層の
形成と、熱分解を抑制するには、外部からの酸素の侵入
と、熱分解により発生したガスの流出とを防止するよう
なシーリングが必要となる。上記のような理由で、非酸
化物系長繊維強化型のＦＲＣにはクラックシールが必要
であることは、広く認識されているが、高温酸化雰囲気
で効果的に強度劣化を防止する具体的なシール材の材質
及びその形成方法は、確立されていない。たとえば、Ｃ
／Ｃ複合材料の耐酸化性向上を目的とした、材料表面へ
のガラスコーティングに関する技術を模倣した、ＦＲＣ
表面へのガラスコーティングが提案されている。これ
は、材料の表面にペースト状のガラスを塗布し、これを
溶融させて密着させるために、使用されるガラスは融点
の比較的低いものに限定されてしまう。そのため、Ｃ／
Ｃ複合材料よりも長時間の耐久性を期待されるＦＲＣに
たいしては、ガラスが揮散しやすくクラックシールとし
て長時間効果を発揮しない。
【０００６】非酸化物系長繊維強化型のＦＲＣの強化繊
維として、使用されるセラミック繊維の多くは、高温で
安定な物質でないため、高温に曝されると、分解ガスの
発生とともに機械的特性が劣化する。これを防止するに
は、分解ガスの発生を抑制することが効果的である。ま
た、強化繊維が非酸化物であるために、高温酸化雰囲気
では繊維表面に酸化層を形成し、機械的もしくは化学的
に繊維／マトリックス界面強度が強くなり、材料が脆化
する。非酸化物系長繊維強化型のＦＲＣは、基本的に多
孔質な材料が多いため、これらの両者を防止するために
は、繊維への外部からの酸素の接触を防止するととも
に、繊維から放出される分解ガスを外部に流出させない
ようなクラックシールが必要である。また、このクラッ
クシールは、高温、かつ長時間、上記の働きを持続する
必要があるため、比較的融点や軟化点の高い物質を、最
表面ではなく、材料内部の強化繊維近傍に形成する必要
がある。
維として、使用されるセラミック繊維の多くは、高温で
安定な物質でないため、高温に曝されると、分解ガスの
発生とともに機械的特性が劣化する。これを防止するに
は、分解ガスの発生を抑制することが効果的である。ま
た、強化繊維が非酸化物であるために、高温酸化雰囲気
では繊維表面に酸化層を形成し、機械的もしくは化学的
に繊維／マトリックス界面強度が強くなり、材料が脆化
する。非酸化物系長繊維強化型のＦＲＣは、基本的に多
孔質な材料が多いため、これらの両者を防止するために
は、繊維への外部からの酸素の接触を防止するととも
に、繊維から放出される分解ガスを外部に流出させない
ようなクラックシールが必要である。また、このクラッ
クシールは、高温、かつ長時間、上記の働きを持続する
必要があるため、比較的融点や軟化点の高い物質を、最
表面ではなく、材料内部の強化繊維近傍に形成する必要
がある。
【０００７】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、その目的は、強化繊維近傍に高融点金属コーティン
グ又はガラスコーティングを施すことにより、繊維への
外部からの酸素の接触を防止するとともに、繊維からの
分解ガスの発生を抑制するようにして、高い耐久性を有
する非酸化物系のＦＲＣを製造する方法を提供すること
にある。
で、その目的は、強化繊維近傍に高融点金属コーティン
グ又はガラスコーティングを施すことにより、繊維への
外部からの酸素の接触を防止するとともに、繊維からの
分解ガスの発生を抑制するようにして、高い耐久性を有
する非酸化物系のＦＲＣを製造する方法を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の非酸化物系ＦＲＣの製造方法は、非酸化
物系セラミック繊維の表面に緩衝層を形成し、ついで、
この緩衝層の表面に高融点金属層を形成した後、セラミ
ックマトリックスの形成・緻密化を行って繊維近傍に高
融点金属層を位置させるように構成されている。非酸化
物系のＦＲＣとしては、ＳｉＣF ／ＳｉＣ、ＳｉＣF ／
Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ3 Ｎ4 F ／ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 F ／Ｓ
ｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣF ／Ａｌ2 Ｏ3 等が用いられる。非酸
化物系セラミック繊維の形態は、単繊維（フィラメン
ト）、繊維束（ヤーン）、織物（プリフォーム）等のい
ずれでもよく、この強化繊維表面に、繊維と金属との直
接的な反応を防止するための緩衝層を薄く形成する。こ
の緩衝層には、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮ等高温で安定
な物質が用いられる。また、緩衝層の形成方法として
は、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、気相化学含浸法（ＣＶＩ
法）、ポリマー含浸・焼成法（ＰＩＰ法）等が用いられ
る。
めに、本発明の非酸化物系ＦＲＣの製造方法は、非酸化
物系セラミック繊維の表面に緩衝層を形成し、ついで、
この緩衝層の表面に高融点金属層を形成した後、セラミ
ックマトリックスの形成・緻密化を行って繊維近傍に高
融点金属層を位置させるように構成されている。非酸化
物系のＦＲＣとしては、ＳｉＣF ／ＳｉＣ、ＳｉＣF ／
Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ3 Ｎ4 F ／ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 F ／Ｓ
ｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣF ／Ａｌ2 Ｏ3 等が用いられる。非酸
化物系セラミック繊維の形態は、単繊維（フィラメン
ト）、繊維束（ヤーン）、織物（プリフォーム）等のい
ずれでもよく、この強化繊維表面に、繊維と金属との直
接的な反応を防止するための緩衝層を薄く形成する。こ
の緩衝層には、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮ等高温で安定
な物質が用いられる。また、緩衝層の形成方法として
は、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、気相化学含浸法（ＣＶＩ
法）、ポリマー含浸・焼成法（ＰＩＰ法）等が用いられ
る。
【０００９】この緩衝層の上に高融点金属層を形成す
る。高融点金属層は、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｗ等の少なくともいずれかの金属からなっており、メッ
キ法（電解メッキ法、無電解メッキ法等）、物理蒸着法
（ＰＶＤ法）等により形成される。このように、コーテ
ィングする金属としては、融点がＦＲＣの実使用温度よ
り高いものを用いる。例えば、使用温度が１２００〜１
４００℃の場合は、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ等が有効で、使用
温度が１４００〜１６００℃の場合は、Ｔａ、Ｗ等が有
効である。つぎに、セラミックマトリックスの形成・緻
密化を行う。すなわち、セラミックマトリックスを、ポ
リマー含浸・焼成法（ＰＩＰ法）、気相化学含浸法（Ｃ
ＶＩ法）、粉末焼結法等により形成し緻密化する。
る。高融点金属層は、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｗ等の少なくともいずれかの金属からなっており、メッ
キ法（電解メッキ法、無電解メッキ法等）、物理蒸着法
（ＰＶＤ法）等により形成される。このように、コーテ
ィングする金属としては、融点がＦＲＣの実使用温度よ
り高いものを用いる。例えば、使用温度が１２００〜１
４００℃の場合は、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ等が有効で、使用
温度が１４００〜１６００℃の場合は、Ｔａ、Ｗ等が有
効である。つぎに、セラミックマトリックスの形成・緻
密化を行う。すなわち、セラミックマトリックスを、ポ
リマー含浸・焼成法（ＰＩＰ法）、気相化学含浸法（Ｃ
ＶＩ法）、粉末焼結法等により形成し緻密化する。
【００１０】また、本発明の非酸化物系ＦＲＣの製造方
法は、非酸化物系セラミック繊維の表面に緩衝層を形成
し、ついで、この緩衝層の表面にガラス層を形成した
後、セラミックマトリックスの形成・緻密化を行って繊
維近傍にガラス層を位置させることを特徴としている。
非酸化物系のＦＲＣの種類、繊維の形態、緩衝層に用い
られる物質、緩衝層の形成方法、セラミックマトリック
スの形成方法等は、高融点金属層を形成する方法の場合
と同様である。ガラス層は、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系ガラス、ＳｉＯ2 系ガラス、Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2
系ガラス、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｉＯ2 系ガ
ラス、Ｌｉ2 Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＳｉＯ2 系ガラ
ス、Ｌｉ2 Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＳｉＯ2 ，Ｎｂ2
Ｏ5 系ガラス、Ｌｉ2 Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＳｉＯ
2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 系ガラス、ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ
2 系ガラス、ＢａＯ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 系
ガラス、ＢａＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 系ガラス、Ｂａ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 系ガラス等、又はこれらを主
成分とするものの少なくともいずれかからなっており、
セラミック繊維にダメージを与える成分（Ｎａ、Ｋ等の
アルカリ成分）が含まれないものを用いる。このガラス
層は、粉末含浸法、スラリー含浸法、スラリーの昇華乾
燥法による予備成形体（プリフォーム）への粉末含浸
法、アルコキシド含浸法、溶融ガラス浸漬法等のいずれ
かにより形成される。
法は、非酸化物系セラミック繊維の表面に緩衝層を形成
し、ついで、この緩衝層の表面にガラス層を形成した
後、セラミックマトリックスの形成・緻密化を行って繊
維近傍にガラス層を位置させることを特徴としている。
非酸化物系のＦＲＣの種類、繊維の形態、緩衝層に用い
られる物質、緩衝層の形成方法、セラミックマトリック
スの形成方法等は、高融点金属層を形成する方法の場合
と同様である。ガラス層は、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系ガラス、ＳｉＯ2 系ガラス、Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2
系ガラス、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｉＯ2 系ガ
ラス、Ｌｉ2 Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＳｉＯ2 系ガラ
ス、Ｌｉ2 Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＳｉＯ2 ，Ｎｂ2
Ｏ5 系ガラス、Ｌｉ2 Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＳｉＯ
2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 系ガラス、ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ
2 系ガラス、ＢａＯ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 系
ガラス、ＢａＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 系ガラス、Ｂａ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 系ガラス等、又はこれらを主
成分とするものの少なくともいずれかからなっており、
セラミック繊維にダメージを与える成分（Ｎａ、Ｋ等の
アルカリ成分）が含まれないものを用いる。このガラス
層は、粉末含浸法、スラリー含浸法、スラリーの昇華乾
燥法による予備成形体（プリフォーム）への粉末含浸
法、アルコキシド含浸法、溶融ガラス浸漬法等のいずれ
かにより形成される。
【００１１】上記のスラリーの昇華乾燥法による予備成
形体への粉末含浸法でガラス層を形成する場合は、つぎ
の（ａ）〜（ｇ）の工程によってなされる。 （ａ） 融点が１０〜６０℃、沸点が１００〜３００℃
の有機溶剤と、ガラス粉末とをこの有機溶剤の融点以上
の温度で混練して均一なスラリーを調製する工程、
（ｂ） 均一なスラリーを混練しながらこの有機溶剤の
融点以下の温度に冷却してスラリーを固化させる工程、
（ｃ） 固化したスラリーを粉砕する工程、（ｄ） 粉
砕された固化スラリーを多孔質の予備成形体とともに袋
に収納して包装体とする工程、（ｅ） この包装体を加
熱可能な圧力容器に装入し、加圧しながら加熱して、固
化スラリーを再び液状化させ予備成形体中にスラリーを
含浸させる工程、（ｆ） 含浸終了後、包装体をこの有
機溶剤の融点以下の温度に急冷し、予備成形体中に含浸
されたスラリーを再び固化させる工程、（ｇ） 予備成
形体を袋から取り出して乾燥器に装入し、この有機溶剤
の融点以下の温度に保持し有機溶剤を昇華除去してガラ
ス粉末含浸成形体とする工程、また、ガラス層を、原料
ガラスの軟化温度が製品繊維強化セラミックス複合材料
の実使用温度よりも１００〜３００℃低い原料ガラス
（ガラス又は結晶化ガラス）を用いて形成することによ
り、良好なクラックシール性を付与することができる。
例えば、使用温度が１２００℃の場合は、軟化温度が１
０００℃付近にあるＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガ
ラス、使用温度が１４００℃の場合は、軟化温度が１２
００℃付近にあるハイシリカガラス（ＳｉＯ2 系ガラ
ス）が有効である。
形体への粉末含浸法でガラス層を形成する場合は、つぎ
の（ａ）〜（ｇ）の工程によってなされる。 （ａ） 融点が１０〜６０℃、沸点が１００〜３００℃
の有機溶剤と、ガラス粉末とをこの有機溶剤の融点以上
の温度で混練して均一なスラリーを調製する工程、
（ｂ） 均一なスラリーを混練しながらこの有機溶剤の
融点以下の温度に冷却してスラリーを固化させる工程、
（ｃ） 固化したスラリーを粉砕する工程、（ｄ） 粉
砕された固化スラリーを多孔質の予備成形体とともに袋
に収納して包装体とする工程、（ｅ） この包装体を加
熱可能な圧力容器に装入し、加圧しながら加熱して、固
化スラリーを再び液状化させ予備成形体中にスラリーを
含浸させる工程、（ｆ） 含浸終了後、包装体をこの有
機溶剤の融点以下の温度に急冷し、予備成形体中に含浸
されたスラリーを再び固化させる工程、（ｇ） 予備成
形体を袋から取り出して乾燥器に装入し、この有機溶剤
の融点以下の温度に保持し有機溶剤を昇華除去してガラ
ス粉末含浸成形体とする工程、また、ガラス層を、原料
ガラスの軟化温度が製品繊維強化セラミックス複合材料
の実使用温度よりも１００〜３００℃低い原料ガラス
（ガラス又は結晶化ガラス）を用いて形成することによ
り、良好なクラックシール性を付与することができる。
例えば、使用温度が１２００℃の場合は、軟化温度が１
０００℃付近にあるＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガ
ラス、使用温度が１４００℃の場合は、軟化温度が１２
００℃付近にあるハイシリカガラス（ＳｉＯ2 系ガラ
ス）が有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１はＮｉメッキによるクラック
シールを施したＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造工程を
示している。まず、ＳｉＣ繊維で製織された三次元繊維
配向プリフォーム１４を反応炉１５に入れ、気相化学含
浸法（ＣＶＩ法）を適用し、ＳｉＣ繊維１６の表面に非
常に薄い（１μm 程度）ＳｉＣ層（緩衝層）１８を形成
する。ついで、これを無電解Ｎｉメッキ液２０に浸漬
し、ＳｉＣ層１８の表面にきわめて薄い（５０〜１００
nm）Ｎｉ層を形成する。ついで、セラミック微粒子、例
えば、ＳｉＣ微粒子とポリマー、例えば、ポリカルボシ
ランの有機溶媒（例えば、キシレン）溶液からなるＳｉ
Ｃスラリーを用いたＰＩＰ法により、セラミックマトリ
ックスを形成する。すなわち、前記のＮｉ層を形成させ
たプリフォームを加熱炉２２に入れ、これにＳｉＣ微粒
子（ＳｉＣ粉末）を添加したポリカルボシランのキシレ
ン溶液を注ぎ、加圧するとともに加熱して含浸させた
後、プリフォームを取り出して乾燥させ、ついで、この
プリフォームを焼成炉２４で焼成する。焼成されたプリ
フォームを再度、加熱炉２２に戻し、ＳｉＣ粉末含有キ
シレン溶液（ＳｉＣスラリー）に浸漬して同様の工程を
４〜６回繰り返す。このようにして、ＳｉＣF ／ＳｉＣ
複合材料が製造される。なお、ポリカルボシランの代り
に、ポリシラスチレン、ポリシラザン等を使用すること
もできる。
シールを施したＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造工程を
示している。まず、ＳｉＣ繊維で製織された三次元繊維
配向プリフォーム１４を反応炉１５に入れ、気相化学含
浸法（ＣＶＩ法）を適用し、ＳｉＣ繊維１６の表面に非
常に薄い（１μm 程度）ＳｉＣ層（緩衝層）１８を形成
する。ついで、これを無電解Ｎｉメッキ液２０に浸漬
し、ＳｉＣ層１８の表面にきわめて薄い（５０〜１００
nm）Ｎｉ層を形成する。ついで、セラミック微粒子、例
えば、ＳｉＣ微粒子とポリマー、例えば、ポリカルボシ
ランの有機溶媒（例えば、キシレン）溶液からなるＳｉ
Ｃスラリーを用いたＰＩＰ法により、セラミックマトリ
ックスを形成する。すなわち、前記のＮｉ層を形成させ
たプリフォームを加熱炉２２に入れ、これにＳｉＣ微粒
子（ＳｉＣ粉末）を添加したポリカルボシランのキシレ
ン溶液を注ぎ、加圧するとともに加熱して含浸させた
後、プリフォームを取り出して乾燥させ、ついで、この
プリフォームを焼成炉２４で焼成する。焼成されたプリ
フォームを再度、加熱炉２２に戻し、ＳｉＣ粉末含有キ
シレン溶液（ＳｉＣスラリー）に浸漬して同様の工程を
４〜６回繰り返す。このようにして、ＳｉＣF ／ＳｉＣ
複合材料が製造される。なお、ポリカルボシランの代り
に、ポリシラスチレン、ポリシラザン等を使用すること
もできる。
【００１３】図２はガラス又は結晶化ガラスによるクラ
ックシールを施したＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造工
程を示している。まず、ＳｉＣ繊維で製織された三次元
繊維配向プリフォーム１４を反応炉１５に入れ、気相化
学含浸法（ＣＶＩ法）を適用し、ＳｉＣ繊維１６の表面
に非常に薄い（１μm 程度）ＳｉＣ層１８を形成する。
ついで、これに、例えば、図３に示すようなスラリーの
昇華乾燥法による予備成形体（プリフォーム）への粉末
含浸法により、ガラス粉末を含浸させる。すなわち、図
３に示すように、ガラス粉末を有機溶剤、例えば、融点
以上である５０〜６０℃前後のα−テルピネオールに投
入し、ポットミル３０などの混練機を用い、５０〜６０
℃前後の温度を保持したまま混練して、均一なスラリー
を作製する。混練しながらα−テルピネオールの融点以
下に、望ましくは３０℃以下に冷却してスラリーを固化
させる。ついで固化したスラリーを粉砕した後、粉砕し
た固化スラリー２６を多孔質プリフォーム（予備成形
体）２８とともにラバーシート３１などのプラスチック
シートで包み、ビニール製の袋３２などのプラスチック
製の袋に真空封入して真空包装体３４とする。この真空
包装体３４を加熱可能な圧力容器３６に装入し、Ｎ2 ガ
ス等を供給して２〜２０kg／cm2 Ｇ程度、望ましくは５
〜１５kg／cm2 Ｇ程度に加圧しながらα−テルピネオー
ルの融点と沸点との間の温度、例えば５０〜１００℃程
度に加熱し、固化スラリーを再び液状化させ、多孔質プ
リフォーム２８中にスラリーを含浸させる。３８は加熱
器、４０は静水圧圧縮用の液体（例えば水）である。含
浸終了後、包装体３４ａを圧力容器３６、静水圧圧縮用
液体４０より取り出し、３０℃以下、望ましくは２０℃
程度まで急冷し、多孔質プリフォーム２８中に含浸され
たスラリーを再び固化させる。ついで、多孔質プリフォ
ーム２８をビニール製の袋及びラバーシートから取り出
し、真空乾燥器１２に装入し、減圧下で３０℃程度に加
熱器１４で加熱し数時間放置してα−テルピネオールを
昇華させて除去し、粉末含浸成形体２８ａを取出す。こ
の粉末含浸成形体２８ａの表面にはガラス粉末４２が付
着しているので、このガラス粉末４２を払い落とせば、
ガラス粉末含浸成形体（プリフォーム）２８ａとなる。
ックシールを施したＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造工
程を示している。まず、ＳｉＣ繊維で製織された三次元
繊維配向プリフォーム１４を反応炉１５に入れ、気相化
学含浸法（ＣＶＩ法）を適用し、ＳｉＣ繊維１６の表面
に非常に薄い（１μm 程度）ＳｉＣ層１８を形成する。
ついで、これに、例えば、図３に示すようなスラリーの
昇華乾燥法による予備成形体（プリフォーム）への粉末
含浸法により、ガラス粉末を含浸させる。すなわち、図
３に示すように、ガラス粉末を有機溶剤、例えば、融点
以上である５０〜６０℃前後のα−テルピネオールに投
入し、ポットミル３０などの混練機を用い、５０〜６０
℃前後の温度を保持したまま混練して、均一なスラリー
を作製する。混練しながらα−テルピネオールの融点以
下に、望ましくは３０℃以下に冷却してスラリーを固化
させる。ついで固化したスラリーを粉砕した後、粉砕し
た固化スラリー２６を多孔質プリフォーム（予備成形
体）２８とともにラバーシート３１などのプラスチック
シートで包み、ビニール製の袋３２などのプラスチック
製の袋に真空封入して真空包装体３４とする。この真空
包装体３４を加熱可能な圧力容器３６に装入し、Ｎ2 ガ
ス等を供給して２〜２０kg／cm2 Ｇ程度、望ましくは５
〜１５kg／cm2 Ｇ程度に加圧しながらα−テルピネオー
ルの融点と沸点との間の温度、例えば５０〜１００℃程
度に加熱し、固化スラリーを再び液状化させ、多孔質プ
リフォーム２８中にスラリーを含浸させる。３８は加熱
器、４０は静水圧圧縮用の液体（例えば水）である。含
浸終了後、包装体３４ａを圧力容器３６、静水圧圧縮用
液体４０より取り出し、３０℃以下、望ましくは２０℃
程度まで急冷し、多孔質プリフォーム２８中に含浸され
たスラリーを再び固化させる。ついで、多孔質プリフォ
ーム２８をビニール製の袋及びラバーシートから取り出
し、真空乾燥器１２に装入し、減圧下で３０℃程度に加
熱器１４で加熱し数時間放置してα−テルピネオールを
昇華させて除去し、粉末含浸成形体２８ａを取出す。こ
の粉末含浸成形体２８ａの表面にはガラス粉末４２が付
着しているので、このガラス粉末４２を払い落とせば、
ガラス粉末含浸成形体（プリフォーム）２８ａとなる。
【００１４】スラリー媒液である有機溶剤としては、α
−テルピネオール（Ｃ10Ｈ18Ｏ、融点３８〜４０℃、沸
点２１９〜２２１℃）以外に、４−メトキシベンゾイッ
クアシッドメチルエステル（Ｃ9 Ｈ10Ｏ3 ）、２，６−
ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（Ｃ15Ｈ
24Ｏ）、２，４−ジイソプロピルフェノール（Ｃ12Ｈ 18
Ｏ）、１，１−ジアセトキシエタン（Ｃ6 Ｈ10Ｏ4 ）、
オクタノイック酸（Ｃ8 Ｈ16Ｏ2 ）、ドデシルアルコー
ル（Ｃ12Ｈ26Ｏ）、２−エチル−２−ブチルプロパン−
１，３−ジオール（Ｃ9 Ｈ20Ｏ2 ）、オレイックアシッ
ドエチルエステル（Ｃ20Ｈ38Ｏ2 ）、エタノール（Ｃ2
Ｈ6 Ｏ）、２，６−ジメチルフェノール（Ｃ8 Ｈ
10Ｏ）、４−プロピルフェノール（Ｃ9 Ｈ12Ｏ）、２−
イソプロピルフェノール（Ｃ9 Ｈ12Ｏ）、４−エチルフ
ェノール（Ｃ8 Ｈ10Ｏ）、４−メチルフェノール（Ｃ7
Ｈ8 Ｏ）、３，４−ジメチルフェノール（Ｃ8 Ｈ
10Ｏ）、フェノール（Ｃ6 Ｈ6 Ｏ）、シクロヘキサノー
ル（Ｃ6 Ｈ12Ｏ）、２，４−ジメチルフェノール（Ｃ8
Ｈ10Ｏ）、プロパン−１，２，３−トリオール（Ｃ3 Ｈ
8 Ｏ3 ）、１−フェニル−プロパン−１−オン（Ｃ9 Ｈ
10Ｏ）、２−メトキシフェノール（Ｃ7 Ｈ8 Ｏ2 ）、２
−メチルフェノール（Ｃ7 Ｈ8 Ｏ）、３−メチルフェノ
ール（Ｃ7 Ｈ8 Ｏ）等を挙げることができる。
−テルピネオール（Ｃ10Ｈ18Ｏ、融点３８〜４０℃、沸
点２１９〜２２１℃）以外に、４−メトキシベンゾイッ
クアシッドメチルエステル（Ｃ9 Ｈ10Ｏ3 ）、２，６−
ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（Ｃ15Ｈ
24Ｏ）、２，４−ジイソプロピルフェノール（Ｃ12Ｈ 18
Ｏ）、１，１−ジアセトキシエタン（Ｃ6 Ｈ10Ｏ4 ）、
オクタノイック酸（Ｃ8 Ｈ16Ｏ2 ）、ドデシルアルコー
ル（Ｃ12Ｈ26Ｏ）、２−エチル−２−ブチルプロパン−
１，３−ジオール（Ｃ9 Ｈ20Ｏ2 ）、オレイックアシッ
ドエチルエステル（Ｃ20Ｈ38Ｏ2 ）、エタノール（Ｃ2
Ｈ6 Ｏ）、２，６−ジメチルフェノール（Ｃ8 Ｈ
10Ｏ）、４−プロピルフェノール（Ｃ9 Ｈ12Ｏ）、２−
イソプロピルフェノール（Ｃ9 Ｈ12Ｏ）、４−エチルフ
ェノール（Ｃ8 Ｈ10Ｏ）、４−メチルフェノール（Ｃ7
Ｈ8 Ｏ）、３，４−ジメチルフェノール（Ｃ8 Ｈ
10Ｏ）、フェノール（Ｃ6 Ｈ6 Ｏ）、シクロヘキサノー
ル（Ｃ6 Ｈ12Ｏ）、２，４−ジメチルフェノール（Ｃ8
Ｈ10Ｏ）、プロパン−１，２，３−トリオール（Ｃ3 Ｈ
8 Ｏ3 ）、１−フェニル−プロパン−１−オン（Ｃ9 Ｈ
10Ｏ）、２−メトキシフェノール（Ｃ7 Ｈ8 Ｏ2 ）、２
−メチルフェノール（Ｃ7 Ｈ8 Ｏ）、３−メチルフェノ
ール（Ｃ7 Ｈ8 Ｏ）等を挙げることができる。
【００１５】図２に示すように、上記のガラス粉末含浸
プリフォーム２８ａを焼成炉４４で焼成した後、加熱炉
２２に入れ、これに図１の場合と同様のＳｉＣ微粒子
（ＳｉＣ粉末）を添加したポリカルボシランのＳｉＣ粉
末含有キシレン溶液（ＳｉＣスラリー）を注ぎ、加圧す
るとともに加熱して含浸させた後、プリフォームを取り
出して乾燥させ、ついで、このプリフォームを焼成炉２
４で焼成する。焼成されたプリフォームを再度、加熱炉
２２に戻し、ＳｉＣ粉末含有キシレン溶液（ＳｉＣスラ
リー）に浸漬して同様の工程を４〜６回繰り返す。この
ようにして、ＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料が製造される。
プリフォーム２８ａを焼成炉４４で焼成した後、加熱炉
２２に入れ、これに図１の場合と同様のＳｉＣ微粒子
（ＳｉＣ粉末）を添加したポリカルボシランのＳｉＣ粉
末含有キシレン溶液（ＳｉＣスラリー）を注ぎ、加圧す
るとともに加熱して含浸させた後、プリフォームを取り
出して乾燥させ、ついで、このプリフォームを焼成炉２
４で焼成する。焼成されたプリフォームを再度、加熱炉
２２に戻し、ＳｉＣ粉末含有キシレン溶液（ＳｉＣスラ
リー）に浸漬して同様の工程を４〜６回繰り返す。この
ようにして、ＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料が製造される。
【００１６】
実施例１ 図１に示す製造工程に従って、Ｎｉをクラックシール層
とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造した。まず、Ｓ
ｉＣ繊維で製織された三次元繊維配向プリフォームを反
応炉に入れ、ＳｉＣｌ4 系ガス及びＣＨ4 系ガスを供給
しＣＶＩ法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μm 程度の
ＳｉＣ層を形成した。ついで、これを無電界Ｎｉメッキ
液に浸漬し、２５℃で２時間保持して、ＣＶＩによるＳ
ｉＣ層の表面に約５０nmのＮｉ層を形成した。一方、Ｓ
ｉＣ粒子２００g をポリカルボシランのキシレン溶液１
０００mlに添加しＳｉＣスラリーを調整した。前記のボ
ロシリケートガラス層を形成させたプリフォームを、こ
のＳｉＣスラリー中に浸漬した。ついで、圧力容器内
で、Ｎ2 ガス雰囲気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・
加圧し、プリフォームにＳｉＣスラリーを含浸させた
後、プリフォームを取り出し、２００℃で２４時間放置
してキシレンを蒸発させ、プリフォームを乾燥させた。
ついで、プリフォームを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気
で、５kg／cm2 Ｇで、１時間焼成した。焼成されたプリ
フォームを取り出して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣス
ラリーを含浸して同様の工程を６回繰り返し、Ｎｉをク
ラックシール層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造
した。
とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造した。まず、Ｓ
ｉＣ繊維で製織された三次元繊維配向プリフォームを反
応炉に入れ、ＳｉＣｌ4 系ガス及びＣＨ4 系ガスを供給
しＣＶＩ法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μm 程度の
ＳｉＣ層を形成した。ついで、これを無電界Ｎｉメッキ
液に浸漬し、２５℃で２時間保持して、ＣＶＩによるＳ
ｉＣ層の表面に約５０nmのＮｉ層を形成した。一方、Ｓ
ｉＣ粒子２００g をポリカルボシランのキシレン溶液１
０００mlに添加しＳｉＣスラリーを調整した。前記のボ
ロシリケートガラス層を形成させたプリフォームを、こ
のＳｉＣスラリー中に浸漬した。ついで、圧力容器内
で、Ｎ2 ガス雰囲気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・
加圧し、プリフォームにＳｉＣスラリーを含浸させた
後、プリフォームを取り出し、２００℃で２４時間放置
してキシレンを蒸発させ、プリフォームを乾燥させた。
ついで、プリフォームを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気
で、５kg／cm2 Ｇで、１時間焼成した。焼成されたプリ
フォームを取り出して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣス
ラリーを含浸して同様の工程を６回繰り返し、Ｎｉをク
ラックシール層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造
した。
【００１７】実施例２ 図２及び図３に示す製造工程に従って、ボロシリケート
ガラス（Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス）をクラックシー
ル層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造した。ま
ず、ＳｉＣ繊維で製織された三次元繊維配向プリフォー
ムを反応炉に入れ、ＳｉＣｌ4 系ガス及びＣＨ4 系ガス
を供給しＣＶＩ法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μm
程度のＳｉＣ層を形成した。一方６０℃のα−テルピネ
オール５００mlに対し、とボロシリケートガラス粉末１
００g を懸濁し、十分に撹拌しながら１０℃以下まで冷
却し、このスラリーを固化させる。この固化したボロシ
リケートガラス粉末とα−テルピネオールの混合体を粉
砕する。そしてこの混合粉体と、先ほどのＳｉＣ繊維プ
リフォームとをビニール袋で真空封入する。次に、この
真空封入体を６０℃の温浴中に浸漬し、ボロシリケート
ガラス粉末とα−テルピネオールの混合体がスラリー状
になった時点で、冷間静水圧加圧装置（ＣＩＰ）に挿入
し、５００kg／cm2 Ｇの圧力で含浸する。このまま、ボ
ロシリケートガラス粉末とα−テルピネオールの混合体
が再び固化するまで、ＣＩＰ中で放置冷却する。そし
て、真空封入体をＣＩＰより取り出し、開封する。この
ＳｉＣ繊維プリフォームの周囲に固化したボロシリケー
トガラス粉末とα−テルピネオールの混合体が付着した
ものを、４０℃の真空中に１日放置し、α−テルピネオ
ールを完全に昇華除去する。その後、１０００℃、５kg
／cm2ＧのＮ2 中でボロシリケートガラスを焼成しクラ
ックシール層を形成した。また一方、ＳｉＣ粒子２００
g をポリカルボシランのキシレン溶液１０００mlに添加
しＳｉＣスラリーを調整した。前記のボロシリケートガ
ラス層を形成させたプリフォームを、このＳｉＣスラリ
ー中に浸漬した。ついで、圧力容器内で、Ｎ2 ガス雰囲
気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・加圧し、プリフォ
ームにＳｉＣスラリーを含浸させた後、プリフォームを
取り出し、２００℃で２４時間放置してキシレンを蒸発
させ、プリフォームを乾燥させた。ついで、プリフォー
ムを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気で、５kg／cm2 Ｇ
で、１時間焼成した。焼成されたプリフォームを取り出
して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣスラリーを含浸して
同様の工程を６回繰り返し、ボロシリケートガラスをク
ラックシール層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造
した。
ガラス（Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス）をクラックシー
ル層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造した。ま
ず、ＳｉＣ繊維で製織された三次元繊維配向プリフォー
ムを反応炉に入れ、ＳｉＣｌ4 系ガス及びＣＨ4 系ガス
を供給しＣＶＩ法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μm
程度のＳｉＣ層を形成した。一方６０℃のα−テルピネ
オール５００mlに対し、とボロシリケートガラス粉末１
００g を懸濁し、十分に撹拌しながら１０℃以下まで冷
却し、このスラリーを固化させる。この固化したボロシ
リケートガラス粉末とα−テルピネオールの混合体を粉
砕する。そしてこの混合粉体と、先ほどのＳｉＣ繊維プ
リフォームとをビニール袋で真空封入する。次に、この
真空封入体を６０℃の温浴中に浸漬し、ボロシリケート
ガラス粉末とα−テルピネオールの混合体がスラリー状
になった時点で、冷間静水圧加圧装置（ＣＩＰ）に挿入
し、５００kg／cm2 Ｇの圧力で含浸する。このまま、ボ
ロシリケートガラス粉末とα−テルピネオールの混合体
が再び固化するまで、ＣＩＰ中で放置冷却する。そし
て、真空封入体をＣＩＰより取り出し、開封する。この
ＳｉＣ繊維プリフォームの周囲に固化したボロシリケー
トガラス粉末とα−テルピネオールの混合体が付着した
ものを、４０℃の真空中に１日放置し、α−テルピネオ
ールを完全に昇華除去する。その後、１０００℃、５kg
／cm2ＧのＮ2 中でボロシリケートガラスを焼成しクラ
ックシール層を形成した。また一方、ＳｉＣ粒子２００
g をポリカルボシランのキシレン溶液１０００mlに添加
しＳｉＣスラリーを調整した。前記のボロシリケートガ
ラス層を形成させたプリフォームを、このＳｉＣスラリ
ー中に浸漬した。ついで、圧力容器内で、Ｎ2 ガス雰囲
気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・加圧し、プリフォ
ームにＳｉＣスラリーを含浸させた後、プリフォームを
取り出し、２００℃で２４時間放置してキシレンを蒸発
させ、プリフォームを乾燥させた。ついで、プリフォー
ムを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気で、５kg／cm2 Ｇ
で、１時間焼成した。焼成されたプリフォームを取り出
して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣスラリーを含浸して
同様の工程を６回繰り返し、ボロシリケートガラスをク
ラックシール層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造
した。
【００１８】実施例３ 図２及び図３に示す製造工程に従って、ＢａＯ−Ａｌ2
Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスをクラックシール層とするＳｉ
ＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造した。まず、ＳｉＣ繊維で
製織された三次元繊維配向プリフォームを反応炉に入
れ、ＳｉＣｌ4 系ガスおよびＣＨ4 系ガスを供給しＣＶ
Ｉ法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μm程度のＳｉＣ
層を形成した。一方、６０℃のα−テルピネオール５０
０mlに対し、とＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス
粉末１００g を懸濁し、十分に撹拌しながら１０℃以下
まで冷却し、このスラリーを固化させる。この固化した
ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2系ガラス粉末とα−テル
ピネオールの混合体を粉砕する。そして、この混合粉体
と、先ほどのＳｉＣ繊維プリフォームとをビニール袋で
真空封入する。次に、この真空封入体を６０℃の温浴中
に浸漬し、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス粉末
とα−テルピネオールの混合体がスラリー状になった時
点で、冷間静水圧加圧装置（ＣＩＰ）に挿入し、５００
kg／cm2 Ｇの圧力で含浸する。このまま、ＢａＯ−Ａｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス粉末とα−テルピネオールの
混合体が再び固化するまで、ＣＩＰ中で放置冷却する。
そして、真空封入体をＣＩＰより取り出し、開封する。
このＳｉＣ繊維プリフォームの周囲に固化したＢａＯ−
Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス粉末とα−テルピネオー
ルの混合体が付着したものを、４０℃の真空中に１日放
置し、α−テルピネオールを完全に昇華除去する。その
後、１０００℃、５kg／cm2 ＧのＮ2 中でＢａＯ−Ａｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスを焼成しクラックシール層を
形成した。また一方、ＳｉＣ粒子２００g をポリカルボ
シランのキシレン溶液１０００mlに添加しＳｉＣスラリ
ーを調整した。前記のＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
ガラス層を形成させたプリフォームを、このＳｉＣスラ
リー中に浸漬した。ついで、圧力容器内で、Ｎ2 ガス雰
囲気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・加圧し、プリフ
ォームにＳｉＣスラリーを含浸させた後、プリフォーム
を取り出し、２００℃で２４時間放置してキシレンを蒸
発させ、プリフォームを乾燥させた。ついで、プリフォ
ームを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気で、５kg／cm2 Ｇ
で、１時間焼成した。焼成されたプリフォームを取り出
して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣスラリーを含浸して
同様の工程を６回繰り返し、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系ガラスをクラックシール層とするＳｉＣF ／Ｓｉ
Ｃ複合材料を製造した。
Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスをクラックシール層とするＳｉ
ＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造した。まず、ＳｉＣ繊維で
製織された三次元繊維配向プリフォームを反応炉に入
れ、ＳｉＣｌ4 系ガスおよびＣＨ4 系ガスを供給しＣＶ
Ｉ法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μm程度のＳｉＣ
層を形成した。一方、６０℃のα−テルピネオール５０
０mlに対し、とＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス
粉末１００g を懸濁し、十分に撹拌しながら１０℃以下
まで冷却し、このスラリーを固化させる。この固化した
ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2系ガラス粉末とα−テル
ピネオールの混合体を粉砕する。そして、この混合粉体
と、先ほどのＳｉＣ繊維プリフォームとをビニール袋で
真空封入する。次に、この真空封入体を６０℃の温浴中
に浸漬し、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス粉末
とα−テルピネオールの混合体がスラリー状になった時
点で、冷間静水圧加圧装置（ＣＩＰ）に挿入し、５００
kg／cm2 Ｇの圧力で含浸する。このまま、ＢａＯ−Ａｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス粉末とα−テルピネオールの
混合体が再び固化するまで、ＣＩＰ中で放置冷却する。
そして、真空封入体をＣＩＰより取り出し、開封する。
このＳｉＣ繊維プリフォームの周囲に固化したＢａＯ−
Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス粉末とα−テルピネオー
ルの混合体が付着したものを、４０℃の真空中に１日放
置し、α−テルピネオールを完全に昇華除去する。その
後、１０００℃、５kg／cm2 ＧのＮ2 中でＢａＯ−Ａｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスを焼成しクラックシール層を
形成した。また一方、ＳｉＣ粒子２００g をポリカルボ
シランのキシレン溶液１０００mlに添加しＳｉＣスラリ
ーを調整した。前記のＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
ガラス層を形成させたプリフォームを、このＳｉＣスラ
リー中に浸漬した。ついで、圧力容器内で、Ｎ2 ガス雰
囲気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・加圧し、プリフ
ォームにＳｉＣスラリーを含浸させた後、プリフォーム
を取り出し、２００℃で２４時間放置してキシレンを蒸
発させ、プリフォームを乾燥させた。ついで、プリフォ
ームを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気で、５kg／cm2 Ｇ
で、１時間焼成した。焼成されたプリフォームを取り出
して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣスラリーを含浸して
同様の工程を６回繰り返し、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系ガラスをクラックシール層とするＳｉＣF ／Ｓｉ
Ｃ複合材料を製造した。
【００１９】実施例４ 図２及び図３に示す製造工程に従って、ハイシリカガラ
ス（ＳｉＯ2 系ガラス）をクラックシール層とするＳｉ
ＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造した。まず、ＳｉＣ繊維で
製織された三次元繊維配向プリフォームを反応炉に入
れ、ＳｉＣｌ4 系ガス及びＣＨ4 系ガスを供給しＣＶＩ
法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μm 程度のＳｉＣ層
を形成した。一方、６０℃のα−テルピネオール５００
mlに対し、とハイシリカガラス粉末１００g を懸濁し、
十分に撹拌しながら１０℃以下まで冷却し、このスラリ
ーを固化させる。この固化したハイシリカガラス粉末と
α−テルピネオールの混合体を粉砕する。そして、この
混合粉体と、先ほどのＳｉＣ繊維プリフォームとをビニ
ール袋で真空封入する。次に、この真空封入体を６０℃
の温浴中に浸漬し、ハイシリカガラス粉末とα−テルピ
ネオールの混合体がスラリー状になった時点で、冷間静
水圧加圧装置（ＣＩＰ）に挿入し、５００kg／cm2 Ｇの
圧力で含浸する。このままハイシリカガラス粉末とα−
テルピネオールの混合体が再び固化するまで、ＣＩＰ中
で放置冷却する。そして、真空封入体をＣＩＰより取り
出し、開封する。このＳｉＣ繊維プリフォームの周囲に
固化したハイシリカガラス粉末とα−テルピネオールの
混合体が付着したものを、４０℃の真空中に１日放置
し、α−テルピネオールを完全に昇華除去する。その
後、１０００℃、５kg／cm2 ＧのＮ2 中でハイシリカガ
ラスを焼成しクラックシール層を形成した。また一方、
ＳｉＣ粒子２００g をポリカルボシランのキシレン溶液
１０００mlに添加しＳｉＣスラリーを調整した。前記の
ハイシリカガラス層を形成させたプリフォームを、この
ＳｉＣスラリー中に浸漬した。ついで、圧力容器内で、
Ｎ2 ガス雰囲気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・加圧
し、プリフォームにＳｉＣスラリーを含浸させた後、プ
リフォームを取り出し、２００℃で２４時間放置してキ
シレンを蒸発させ、プリフォームを乾燥させた。つい
で、プリフォームを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気で、
５kg／cm2 Ｇで、１時間焼成した。焼成されたプリフォ
ームを取り出して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣスラリ
ーを含浸して同様の工程を６回繰り返し、ハイシリカガ
ラスをクラックシール層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材
料を製造した。
ス（ＳｉＯ2 系ガラス）をクラックシール層とするＳｉ
ＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造した。まず、ＳｉＣ繊維で
製織された三次元繊維配向プリフォームを反応炉に入
れ、ＳｉＣｌ4 系ガス及びＣＨ4 系ガスを供給しＣＶＩ
法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μm 程度のＳｉＣ層
を形成した。一方、６０℃のα−テルピネオール５００
mlに対し、とハイシリカガラス粉末１００g を懸濁し、
十分に撹拌しながら１０℃以下まで冷却し、このスラリ
ーを固化させる。この固化したハイシリカガラス粉末と
α−テルピネオールの混合体を粉砕する。そして、この
混合粉体と、先ほどのＳｉＣ繊維プリフォームとをビニ
ール袋で真空封入する。次に、この真空封入体を６０℃
の温浴中に浸漬し、ハイシリカガラス粉末とα−テルピ
ネオールの混合体がスラリー状になった時点で、冷間静
水圧加圧装置（ＣＩＰ）に挿入し、５００kg／cm2 Ｇの
圧力で含浸する。このままハイシリカガラス粉末とα−
テルピネオールの混合体が再び固化するまで、ＣＩＰ中
で放置冷却する。そして、真空封入体をＣＩＰより取り
出し、開封する。このＳｉＣ繊維プリフォームの周囲に
固化したハイシリカガラス粉末とα−テルピネオールの
混合体が付着したものを、４０℃の真空中に１日放置
し、α−テルピネオールを完全に昇華除去する。その
後、１０００℃、５kg／cm2 ＧのＮ2 中でハイシリカガ
ラスを焼成しクラックシール層を形成した。また一方、
ＳｉＣ粒子２００g をポリカルボシランのキシレン溶液
１０００mlに添加しＳｉＣスラリーを調整した。前記の
ハイシリカガラス層を形成させたプリフォームを、この
ＳｉＣスラリー中に浸漬した。ついで、圧力容器内で、
Ｎ2 ガス雰囲気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・加圧
し、プリフォームにＳｉＣスラリーを含浸させた後、プ
リフォームを取り出し、２００℃で２４時間放置してキ
シレンを蒸発させ、プリフォームを乾燥させた。つい
で、プリフォームを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気で、
５kg／cm2 Ｇで、１時間焼成した。焼成されたプリフォ
ームを取り出して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣスラリ
ーを含浸して同様の工程を６回繰り返し、ハイシリカガ
ラスをクラックシール層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材
料を製造した。
【００２０】比較例１ まず、ＳｉＣ繊維で製織された三次元繊維配向プリフォ
ームを反応炉に入れ、ＳｉＣｌ4 系ガス及びＣＨ4 系ガ
スを供給しＣＶＩ法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μ
m 程度のＳｉＣ層を形成した。一方、ＳｉＣ粒子２００
g をポリカルボシランのキシレン溶液１０００mlに添加
しＳｉＣスラリーを調整した。前記のプリフォームをこ
のＳｉＣスラリー中に浸漬した。ついで、圧力容器内
で、Ｎ2 ガス雰囲気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・
加圧し、プリフォームにＳｉＣスラリーを含浸させた
後、プリフォームを取り出し、２００℃で２４時間放置
してキシレンを蒸発させ、プリフォームを乾燥させた。
ついで、プリフォームを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気
で、５kg／cm2 Ｇで、１時間焼成した。焼成されたプリ
フォームを取り出して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣス
ラリーを含浸して同様の工程を６回繰り返し、クラック
シール層を有さないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造し
た。
ームを反応炉に入れ、ＳｉＣｌ4 系ガス及びＣＨ4 系ガ
スを供給しＣＶＩ法により、ＳｉＣ繊維の表面に約１μ
m 程度のＳｉＣ層を形成した。一方、ＳｉＣ粒子２００
g をポリカルボシランのキシレン溶液１０００mlに添加
しＳｉＣスラリーを調整した。前記のプリフォームをこ
のＳｉＣスラリー中に浸漬した。ついで、圧力容器内
で、Ｎ2 ガス雰囲気、９kg／cm2 Ｇで１５０℃に加熱・
加圧し、プリフォームにＳｉＣスラリーを含浸させた
後、プリフォームを取り出し、２００℃で２４時間放置
してキシレンを蒸発させ、プリフォームを乾燥させた。
ついで、プリフォームを焼成炉に入れ、Ｎ2 ガス雰囲気
で、５kg／cm2 Ｇで、１時間焼成した。焼成されたプリ
フォームを取り出して再び、圧力容器に戻し、ＳｉＣス
ラリーを含浸して同様の工程を６回繰り返し、クラック
シール層を有さないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料を製造し
た。
【００２１】実施例１において製造したＮｉメッキによ
るクラックシールを施したＳｉＣF／ＳｉＣ複合材料、
及び実施例２〜４において製造したガラス又は結晶化ガ
ラスによるクラックシールを施したＳｉＣF ／ＳｉＣ複
合材料の耐久性について考察した。図４は、Ｎｉ、ポロ
シリケートガラス、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガ
ラス及びハイシリカガラスをそれぞれクラックシール層
とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料と、クラックシール層
のないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造直後の室温での
特性を示している。いずれも、ほぼ同程度の破断強度を
しめしており、クラックシール層を形成することによる
特性の劣化は見られなかった。
るクラックシールを施したＳｉＣF／ＳｉＣ複合材料、
及び実施例２〜４において製造したガラス又は結晶化ガ
ラスによるクラックシールを施したＳｉＣF ／ＳｉＣ複
合材料の耐久性について考察した。図４は、Ｎｉ、ポロ
シリケートガラス、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガ
ラス及びハイシリカガラスをそれぞれクラックシール層
とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料と、クラックシール層
のないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造直後の室温での
特性を示している。いずれも、ほぼ同程度の破断強度を
しめしており、クラックシール層を形成することによる
特性の劣化は見られなかった。
【００２２】図５は、Ｎｉ、ボロシリケートガラス、Ｂ
ａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス及びハイシリカガ
ラスをそれぞれクラックシール層とするＳｉＣF ／Ｓｉ
Ｃ複合材料と、クラックシール層のないＳｉＣF ／Ｓｉ
Ｃ複合材料を１２００℃の酸化雰囲気に５００時間暴露
した後の、室温曲げ特性を示している。１２００℃、５
００時間の酸化後、クラックシールを施さない材料は、
曲げ強度及び破断歪みが著しく低下するのに対して、Ｎ
ｉ、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスをそれぞれ
クラックシールとした材料はいずれも強度の低下は少な
く、破断歪みはほぼ酸化前と変わらない。これは、Ｎｉ
又はＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスがクラック
シールとしての機能を発揮し、繊維の熱分解と繊維／マ
トリックス界面のシリケート層形成を抑制したために、
強度の低下と脆化を防止したからである。それに対し
て、ハイシリカガラスをクラックシールとした材料は、
クラックシールを施さない材料と比べ、強度面では同等
であるが、破断歪みが著しく低下している。これは、ハ
イシリカガラスの融点又は軟化点が他のシール材に比べ
高いために、１２００℃では十分にクラックを封止でき
なかったからである。また、ボロシリケートガラスをク
ラックシールとした材料は、強度の低下が著しいが、こ
れはボロシリケートガラスの融点又は軟化点が他のシー
ル材に比べ低いために、１２００℃ではその大部分が揮
発してしまったからである。
ａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラス及びハイシリカガ
ラスをそれぞれクラックシール層とするＳｉＣF ／Ｓｉ
Ｃ複合材料と、クラックシール層のないＳｉＣF ／Ｓｉ
Ｃ複合材料を１２００℃の酸化雰囲気に５００時間暴露
した後の、室温曲げ特性を示している。１２００℃、５
００時間の酸化後、クラックシールを施さない材料は、
曲げ強度及び破断歪みが著しく低下するのに対して、Ｎ
ｉ、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスをそれぞれ
クラックシールとした材料はいずれも強度の低下は少な
く、破断歪みはほぼ酸化前と変わらない。これは、Ｎｉ
又はＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスがクラック
シールとしての機能を発揮し、繊維の熱分解と繊維／マ
トリックス界面のシリケート層形成を抑制したために、
強度の低下と脆化を防止したからである。それに対し
て、ハイシリカガラスをクラックシールとした材料は、
クラックシールを施さない材料と比べ、強度面では同等
であるが、破断歪みが著しく低下している。これは、ハ
イシリカガラスの融点又は軟化点が他のシール材に比べ
高いために、１２００℃では十分にクラックを封止でき
なかったからである。また、ボロシリケートガラスをク
ラックシールとした材料は、強度の低下が著しいが、こ
れはボロシリケートガラスの融点又は軟化点が他のシー
ル材に比べ低いために、１２００℃ではその大部分が揮
発してしまったからである。
【００２３】図６は、Ｎｉ、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系ガラス及びハイシリカガラスをそれぞれクラック
シール層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料と、クラック
シール層のないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の１２００
℃、５００時間酸化後及び１４００℃、１０時間酸化後
の残存曲げ強度を比較したものである。１２００℃、５
００時間の酸化後は、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
ガラスをクラックシール層とする材料が最も高い強度を
有していたが、１４００℃、１０時間の酸化後は、ハイ
シリカガラスをクラックシール層とする材料が、最も高
い強度を有していた。このことから、クラックシール材
は、その材料が長時間曝される温度により、選択する必
要があることが示唆された。そしてクラックシール材の
選定の指標として、そのクラックシール材の軟化点温度
が、複合材料の曝される温度より１００℃から３００℃
低いことが挙げられる。
Ｏ2 系ガラス及びハイシリカガラスをそれぞれクラック
シール層とするＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料と、クラック
シール層のないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の１２００
℃、５００時間酸化後及び１４００℃、１０時間酸化後
の残存曲げ強度を比較したものである。１２００℃、５
００時間の酸化後は、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
ガラスをクラックシール層とする材料が最も高い強度を
有していたが、１４００℃、１０時間の酸化後は、ハイ
シリカガラスをクラックシール層とする材料が、最も高
い強度を有していた。このことから、クラックシール材
は、その材料が長時間曝される温度により、選択する必
要があることが示唆された。そしてクラックシール材の
選定の指標として、そのクラックシール材の軟化点温度
が、複合材料の曝される温度より１００℃から３００℃
低いことが挙げられる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 強化繊維近傍に高融点金属コーティング又はガ
ラスコーティングを施すことにより、繊維の外部からの
酸素の接触を防止するとともに、繊維からの分解ガスの
発生を抑制することができ、従来にない高い耐久性を有
する非酸化物系のＦＲＣを製造することができる。 （２） 本発明の方法では、高融点金属層又は高融点ガ
ラス層を強化繊維近傍に施工できるので、シール効果を
長く維持することができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 強化繊維近傍に高融点金属コーティング又はガ
ラスコーティングを施すことにより、繊維の外部からの
酸素の接触を防止するとともに、繊維からの分解ガスの
発生を抑制することができ、従来にない高い耐久性を有
する非酸化物系のＦＲＣを製造することができる。 （２） 本発明の方法では、高融点金属層又は高融点ガ
ラス層を強化繊維近傍に施工できるので、シール効果を
長く維持することができる。
【図１】本発明の非酸化物系ＦＲＣの製造方法の一例を
示し、Ｎｉメッキ層によりクラックシールされたＳｉＣ
F ／ＳｉＣ複合材料の製造工程図である。
示し、Ｎｉメッキ層によりクラックシールされたＳｉＣ
F ／ＳｉＣ複合材料の製造工程図である。
【図２】本発明の非酸化物系ＦＲＣの製造方法の他の例
を示し、ガラス層によりクラックシールされたＳｉＣF
／ＳｉＣ複合材料の製造工程図である。
を示し、ガラス層によりクラックシールされたＳｉＣF
／ＳｉＣ複合材料の製造工程図である。
【図３】図２に示すガラス層によりクラックシールされ
たＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造に適用されるガラス
粉末含浸法の一例を示す工程図である。
たＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造に適用されるガラス
粉末含浸法の一例を示す工程図である。
【図４】実施例１〜４で製造されたクラックシール層を
有するＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料、及びクラックシール
層を有さないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造直後の曲
げ強度特性を示すグラフである。
有するＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料、及びクラックシール
層を有さないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の製造直後の曲
げ強度特性を示すグラフである。
【図５】実施例１〜４で製造されたクラックシール層を
有するＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料、及びクラックシール
層を有さないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の１２００℃、
５００時間酸化後の曲げ強度特性を示すグラフである。
有するＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料、及びクラックシール
層を有さないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料の１２００℃、
５００時間酸化後の曲げ強度特性を示すグラフである。
【図６】実施例１、３、４で製造されたクラックシール
層を有するＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料、及びクラックシ
ール層を有さないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料におけるシ
ール材料と酸化条件による残存強度の変化を示すグラフ
である。
層を有するＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料、及びクラックシ
ール層を有さないＳｉＣF ／ＳｉＣ複合材料におけるシ
ール材料と酸化条件による残存強度の変化を示すグラフ
である。
【図７】図７〜図９は長繊維強化ＦＲＣの理想的な破壊
過程を示し、図７は母材（マトリックス）にクラックが
生じた状態を示す断面図である。
過程を示し、図７は母材（マトリックス）にクラックが
生じた状態を示す断面図である。
【図８】繊維と母材との境界面が剥離した状態を示す断
面図である。
面図である。
【図９】繊維が破壊した状態を示す断面図である。
【図１０】図７〜図９の状態を、変位と負荷との関係に
描いたグラフである。
描いたグラフである。
１０ 母材（マトリックス） １２ 繊維 １４ 三次元繊維配向プリフォーム １５ 反応炉 １６ ＳｉＣ繊維 １８ ＳｉＣ層（緩衝層） ２０ Ｎｉメッキ液 ２２ 加熱炉 ２４ 焼成炉 ２６ 固化スラリー ２８ プリフォーム ２８ａ ガラス粉末含浸プリフォーム ３０ ポットミル ３１ ラバーシート ３２ ビニール製の袋 ３４ 真空包装体 ３６ 圧力容器 ３８ 加熱器 ４０ 液体 ４２ ガラス粉末 ４４ 焼成炉
Claims (12)
- 【請求項１】 非酸化物系セラミック繊維の表面に緩衝
層を形成し、ついで、この緩衝層の表面に高融点金属層
を形成した後、セラミックマトリックスの形成・緻密化
を行って繊維近傍に高融点金属層を位置させることを特
徴とする非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複
合材料の製造方法。 - 【請求項２】 高融点金属層が、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｗの少なくともいずれかの金属からなる請求
項１記載の非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス
複合材料の製造方法。 - 【請求項３】 高融点金属層が、メッキ法、物理蒸着法
のいずれかにより形成される請求項１又は２記載の非酸
化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の製造
方法。 - 【請求項４】 非酸化物系セラミック繊維の表面に緩衝
層を形成し、ついで、この緩衝層の表面にガラス層を形
成した後、セラミックマトリックスの形成・緻密化を行
って繊維近傍にガラス層を位置させることを特徴とする
非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の
製造方法。 - 【請求項５】 ガラス層が、ＢａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系ガラス、ＳｉＯ2 系ガラス、Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2
系ガラスの少なくともいずれかからなる請求項４記載の
非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の
製造方法。 - 【請求項６】 ガラス層が、粉末含浸法、スラリー含浸
法、スラリーの昇華乾燥法による予備成形体への粉末含
浸法、アルコキシド含浸法、溶融ガラス浸漬法のいずれ
かにより形成される請求項４又は５記載の非酸化物系セ
ラミック繊維強化セラミックス複合材料の製造方法。 - 【請求項７】 ガラス層が、つぎの（ａ）〜（ｇ）の工
程からなるスラリーの昇華乾燥法による予備成形体への
粉末含浸法、すなわち、（ａ） 融点が１０〜６０℃、
沸点が１００〜３００℃の有機溶剤と、ガラス粉末とを
この有機溶剤の融点以上の温度で混練して均一なスラリ
ーを調製する工程、（ｂ） 均一なスラリーを混練しな
がらこの有機溶剤の融点以下の温度に冷却してスラリー
を固化させる工程、（ｃ） 固化したスラリーを粉砕す
る工程、（ｄ） 粉砕された固化スラリーを多孔質の予
備成形体とともに袋に収納して包装体とする工程、
（ｅ） この包装体を加熱可能な圧力容器に装入し、加
圧しながら加熱して、固化スラリーを再び液状化させ予
備成形体中にスラリーを含浸させる工程、（ｆ） 含浸
終了後、包装体をこの有機溶剤の融点以下の温度に急冷
し、予備成形体中に含浸されたスラリーを再び固化させ
る工程、（ｇ） 予備成形体を袋から取り出して乾燥器
に装入し、この有機溶剤の融点以下の温度に保持し有機
溶剤を昇華除去してガラス粉末含浸成形体とする工程、
により形成される請求項４又は５記載の非酸化物系セラ
ミック繊維強化セラミックス複合材料の製造方法。 - 【請求項８】 ガラス層が、原料ガラスの軟化温度が製
品繊維強化セラミックス複合材料の実使用温度よりも１
００〜３００℃低い原料ガラスを用いて形成される請求
項４〜７のいずれかに記載の非酸化物系セラミック繊維
強化セラミックス複合材料の製造方法。 - 【請求項９】 非酸化物系セラミック繊維が、単繊維、
繊維束、織物のいずれかである請求項１〜８のいずれか
に記載の非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複
合材料の製造方法。 - 【請求項１０】 緩衝層が、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮ
のいずれかからなる請求項１〜９のいずれかに記載の非
酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の製
造方法。 - 【請求項１１】 緩衝層が、化学蒸着法、気相化学含浸
法、ポリマー含浸・焼成法のいずれかにより形成される
請求項１〜１０記載の非酸化物系セラミック繊維強化セ
ラミックス複合材料の製造方法。 - 【請求項１２】 セラミックマトリックスが、ポリマー
含浸・焼成法、気相化学含浸法、粉末焼結法のいずれか
により形成される請求項１〜１１記載の非酸化物系セラ
ミック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 |
|---|---|---|---|
| JP8097738A JP2968477B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 非酸化物系セラミック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 |
|---|---|---|---|
| JP8097738A JP2968477B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 非酸化物系セラミック繊維強化セラミックス複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255442A true JPH09255442A (ja) | 1997-09-30 |
| JP2968477B2 JP2968477B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=14200246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8097738A Expired - Fee Related JP2968477B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 非酸化物系セラミック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) | JP2968477B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052134A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | General Electric Co <Ge> | コロイド状カーボンブラックの使用によるＳｉＣ／ＳｉＣセラミックマトリックス複合材の処理 |
| JP2007511872A (ja) * | 2003-10-21 | 2007-05-10 | コーニング インコーポレイテッド | バリア層および歪みレリーフを有するｏｌｅｄ構造 |
| CN105152672A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-12-16 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | Cf/(BN-SiC)复合材料的制备方法 |
| CN107253864A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-17 | 郑州纤顺新材料科技有限公司 | 陶瓷复合材料成型方法及陶瓷复合材料 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP8097738A patent/JP2968477B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511872A (ja) * | 2003-10-21 | 2007-05-10 | コーニング インコーポレイテッド | バリア層および歪みレリーフを有するｏｌｅｄ構造 |
| KR101104031B1 (ko) * | 2003-10-21 | 2012-01-06 | 코닝 인코포레이티드 | 배리어 층 및 스트레인 해소를 가진 oled 구조물 |
| JP2006052134A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | General Electric Co <Ge> | コロイド状カーボンブラックの使用によるＳｉＣ／ＳｉＣセラミックマトリックス複合材の処理 |
| CN105152672A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-12-16 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | Cf/(BN-SiC)复合材料的制备方法 |
| CN107253864A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-17 | 郑州纤顺新材料科技有限公司 | 陶瓷复合材料成型方法及陶瓷复合材料 |
| CN107253864B (zh) * | 2017-07-12 | 2020-09-18 | 郑州纤顺新材料科技有限公司 | 陶瓷复合材料成型方法及陶瓷复合材料 |
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|---|---|
| JP2968477B2 (ja) | 1999-10-25 |
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