JPS58208176A - 炭化けい素物体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明によれば、けい素一充填炭化けい素マトリックス
エ９成る炭化けい素物俸は炭素気泡部材（　ｃａｒｂｏ
ｎ　ｆｏａｍｍｅｍｂｅｒ　）　　ｆ浴融けい累に、け
い素が該部材を浸透し、かつ炭素が少くとも一部炭化け
い素に転換するように、露出することにより製造される
。本発明は又このエラに製造された炭化けい素物体にも
存する。

不明ａ４を通じ１炭素気泡体（　ｃａｒｂｏｎ　ｆｏａ
ｍどとホ、３虫立している（　ｆｒｅｅ　−　ｓｔａｕ
ｄｉｎｇ　）　４ａした炭素マトリックスを製造するＬ
うに、制限さｎた有機物質（Ｍ合剤を包含する）を炭化
することによって得られる多孔性炭素加工品を意味して
いる。このような加工品な炭素″Ａ泡部材を゛形成する
ために容易に切断される。然しなから炭素粉末と結合剤
との混合物から形成された多孔江の灰＄成形体とは区別
されるものである。

炭素気泡体はＳｉｇｒｉ　Ｇｍｂｈ　で市販され、０．
７３〜０．７ｇ９７ｍ１．の密度及びざ６〜９０％の開
放気孔容積を有するＳｉｇｒａｐｏｒ　／夕として知ら
れ、販売されている型が特に過当であることが発見され
ている。このような炭素気泡体の部材を本発明に工り溶
融けい素で処理すると、約２り／成までのけい素を吸収
し、けい素一充填炭化けい素マ□トリックスが約２．ダ
／ｌ／ｍの密度で製造される。

こ五μ約／夕．ｃｓ部分的にシリコナイズされた炭素気
泡体で補強された約ｇＩｆｓの退部けい素である新しい
複合材料であり、久の性質を有することが発見され友。

強度： 室温における３点曲けｇｉ度　　　　／／３ＭＰａタＯ
ＯＣに２ける９点曲げ強度ｇｇ．２ＭＰａ１０ＯＯＣ　
　　　　　　　　　　　　　９／．１，ＭＰａ／２０θ
Ｃ　　　　　ｔ　　　　　　　　１０４．３ＭＰａ一般
に、３点値は４を黒値より約２０チ大きく−それから上
記結釆は備かの温度依存を示す、然しなから、クリーｆ
μｌＯθＯＣ以上で苛論となり１／２００Ｃ−″Ｃ試片
ｔ−俵断するのが困離であるヤング５４： 室温に２けるｍ　ｎ　ａｔ定　　　　　　　／／７ＧＰ
ａ熱伝導度： 宣伝導度：　　　　　　　　　　１０ＯＷ／ｍＣｒｏｏ
ｃ　Ｉ　　　　　　　　　　　　　　タＪＷ／ｍＣ１０
００　Ｃ　ｌ３２　ｗ，”ｍ　Ｃ 本発明による炭化けい素物体は熱交換器における部品を
形成する。その強度は元素けい素のそれと少くとも向じ
渦さであり；比較的高い熱伝導度、比救的低い膨張係数
、及び良好な耐酸化！！．を有し；炭素気泡体は容易に
切断、穿孔されるので容易に製造され；又本発明による
けい素処理は容易に実施される。斯くして、熱交換器に
ウレタン気泡体に２いてガス流路を有して成形され仄い
で炭化及びシリコナイズされる。

本発明の慣の圓によれば、炭素と炭化けい素粉末との襞
来混合物の石一けい素の存在にｂ−ける反応−焼結に工
９、炭素ｒ粕せ炭化けい系に１逆しかつ兼負的に遵枕し
た炭化けい系マトリックスを実質的に連続した透鑓１い
楽相に形改する反応−緒合せる炭化けい素加工品の製造
は少くとも若干の浴ｉけい素に対する収納がけい素−元
填炭化けい素マトリックス工９収る炭化けい素物体によ
って与えられること’ｌｒ％１１１１としている、けい
素元填炭化けい素マトリックスは自体溶融けい素の供給
源又は溜めとして仮立つ。さらに、又けい素金言有する
容器としても役立つ。第１の実施例として、けい素−元
填炭化けい素マトリックスは炭素と炭化けい素との峡果
混曾物（生物体）に対し浴融けい素の存在において反応
−焼結せしめる支持体を提供する。浴融けい累は毛細管
作用に工り生物体を通って上方へ引き出さｎｌかつけい
素充填炭化けい素マ）　ＩＪラックスら生物体へ容易に
移動される。叉待本の適当な大きさ及び形状の選定にエ
リ、元号なけい素が叉狩される生物体をシリコナイズす
るために支持体においてｉ＠会さｎｌぞして１ｑ４かの
過剰の牟がルツボ又は他の容器に提供され、−ｆａｎに
は谷叉何坏がシリコナイソング甲にけい系の畑失を考慮
しかつ初めにけい系−］！ｉ！和された叉愕俸に２いて
けい素の一郡のみｔ置き換えるために位置している。通
常、支持体は脚が晦わっており、これらの脚のみが過剰
けい素中に伸びている。こｔ″Ｌは心安なけい素の菫と
それを浴−するのに資する熱とを低減する。この手段で
生物体とけい素との間の接Ｐｓは反応−焼結炉において
浴拳されるとき；生物体とその支持体との間の接触面構
に制限される。もし炉が経隣面かつ現実的に操作される
のであったならは、前にはこれはできなかったし、その
結果として生ずる激しい反応に縞及び亀裂を形成するよ
うになる。さらに、けい素が溶融するとき放出されるガ
ス（王として一酸化けい素）はけい素の飛散（ｓｐｌａ
ｓｈｉｎｇ　）及び泡立ち（ｆｒｏｈｉｎｇ−ｕｐ　）
　　を起し１従って追加の損害を起す。これらの問題を
克服するためには炉の温度は通常けい素の溶融点を通じ
て非富に徐々に採用された。もう一つの考慮は過剰のけ
い素が’ｉ　Ｋ浴融けい素に対し容器に残らなければな
らないことであつｔ　これにシリコナイズした物体全除
去することを困滓ならしめかつ容器に畑害全与え友。又
部分のけい素は物体の低い躊ｌ＃Ｃ蓄槓する傾向を有し
かつもしこれが４終生我物において受は入れ無いもので
あったならば、生物体はシリコナイジング後無駄であり
かつ時間がか＼るものであるけい素の稠密に浸透した部
分が除去できるように装造しなけれはならない。さらに
要職で水平に管状又な円筒状生物体を反応焼結すること
は実施不可能であった。

それ故に、不発明による支持体の使用に仄の利点を有す
る： ｌ　生物体へのけい素の供・両速度が一効さｎるユ　飛
散又は泡′ｓＬちがない ３　作業の終りでけい素容器は清浄でありそれ故に長い
寿砧を有する ｔ　シリコナイズした物体が容易に味云される５　温度
がより一増速やかに上昇する 第２の実施例として、けい素光填炭化けい素マトリック
スはシリコナイズされる生物体の上に配慮さ匙る。収納
は通常ルツボであり、それで面体けい素に生物体σノシ
リコナイソングが始まる簡に生物体のシリコナイヅング
甲のσい素の細大及びシリコナイズしたルソざのマトリ
ックス内の少くとも若干のけい素の保有を考、！Ｊｆ、
　して、けい素の僅かの過剰の供給に対し心安なレベル
に装填される。

生物体のシリコナイソングは上方ヘラ１さ出されるけい
紫で行なわれるのと同じ速度で下方へ九れるけい素との
反応によって進み、かくして毛細管ｆ￥用は両者におい
て速度−一節工程であることを示すことが発見された。

両＠を設けることに工っでシリコナイジノグ速度はがな
り低下できる。

使用前に支持体又はルッ？の何れがとして形成されるこ
とはけい素−元場炭化けい素マトリックスには好ましい
が必須ではない。もし管状又は円筒状生物体がシリコテ
ィソング前ｌｌ′ｉ：３００〜ｌＩ０θＣの顎部でけい
素で散在する連成気泡炭素構造に、次いで、生物体のシ
リコナイソングで浴融けい素が生物体のシリコナイノン
ダ金促進するために引出される炭化けい素スケルトンに
転ζする処の炭化でさる柚稠媒俸に念γ焉した微勿砕ぜ
るけい素と炭素とエフ収るイーストで仮ｒ隻さｎる生物
体の表面に対し、＊軸で水土に反応−焼結されるならば
特に又有第１［である、イーストに対する代表的組５３
１：は欠の通りである。

７００重量部のけい素（粒度的／ミクロン）り貨を部の
膠状黒鉛 Ｉ、０車を部・／）夕事量饅のカルブキシメチルセルロ
ーズを宮Ｍする水溶液 実施例 本発明を説明するためにコーナーが；ＱｇＱｍ平万×ｇ
Ｏ電厚さの炭素気泡レンガ葡切断し、これらのコーナー
が炉円に配置されたルツデにおいて残りのレン７！／を
形成するブロックを支える定めに脚として１史均された
。７３縁のけい素がルツが内で溶融され、炭素気泡体に
裏って吸い上けら７１．た。

上述のよりな被−ストで被ｆ）された／ｇｋＪの種々の
圧搾された生物体がそれからけい素浸迭したレンガ上に
装填され、ペースト層に良好な複眼を確保するためＶＣ
物体とブロックとの間ＶＣ設けらｆ′Ｅ、た。

５Ｐに併気され、温度・グ２ｈｒ　　で７６９０℃にあ
けらね、１　この温慢二にグ吟剛保何された、炉エリ除
去して、圧搾物の端は欠陥を検査するために切断する。

差物はコ／、３酔九ら７２．ノ慢の；す出回ばヒ収！（
部ち編及び亀裂のない）を有してノア、り〜であること
が発見され、収獲の若干は櫃ｉのための名の除去で失ｌ
われｔ。要用した１σい素の′に。

は１０．！ｒ邸であり、残りのけい素、部ち２゜５に９
はレンガにあることが発見さｎ２足。さらに７２〜のけ
い巣が浴漉さ７Ｌ１　シリコティソング中に生物体の支
持本として丹び・ｉ更用されるレンガによって吸いよけ
られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）炭素気泡部材を溶融けい素に、けい素が部材に浸
   透し、炭素が少くとも一部炭化けい素に転換されるよう
   に１出すること全特徴−とするけい素・充填炭化けい素
   マトリックスぶり・成る炭化けい素粉体のａ遣方法。 ＋２１　　％、￥Ｆ請求の範囲第（１）項記載の方法に
   １って製造されたけい素・充填炭化けい素マトリックス
   工り成る炭化けい素粉体。 （３）炭素と炭化けい素粉体との凝集混合物の溶融けい
   素の存在における反応焼結に工り、炭素を結合炭化けい
   素に転侠しかつ実質的に連続した炭化けい素マトリック
   スを実質的に連続した遊離けい素指に形成することに工
   って、反応−結合した炭化けい素〃ロエ晶を製造する方
   法において、少くとも若干の溶Ｍ、げい素の収納は吋肝
   請不の軛ｍ第（２）項記載の炭化けい素粉体にＬつて与
   えｒ；）ｔ″Ｌること全特徴とする上記方法、（４）％
   許請求の＃！囲第（２１Ｍ記載の炭化けい素粉体は溶融
   けい素の供給源又は虐めとして役立つことを特徴とする
   特許ｔｉｌｔ累の範囲第（３）項記載の反応・Ｈ曾ぜる
   炭化けい素加工品の製造方法。 （５）％許請求の範囲第（２）項記載の炭化けい素粉体
   はさらにけい素が収容される容器としてヴ立つこと′ｔ
   −特徴とする奇許請禾の範囲第（３１項又は第（４）項
   記載の反応−緒合せる炭化けい素児工品の製造方法 （６）　　特許請求の範囲ｉ＠　（２１項記載の炭化け
   い素粉体に炭素と炭化けい素との凝集混合物に対する支
   持体を提供すること全特徴とする特許請求の範ｖ！Ｕ第
   １３Ｋ、１４＋、ｌ！＄ｊ項各項記載の反応−緒合せる
   炭化けい素加工品の＃遣方法。 （７）特ＦｌＦ請求の範囲第（２）項記載の炭化けい素
   粉体は炭素と炭化けい素粉本との凝集混合物の上に配置
   されることを特徴とする特許請求の範囲第（３１、＋４
   １．１５）項記載の反応−結付せる炭化けい素加工品の
   製造方法。 ＋８１　　炭素と炭化けい素粉体との縦来混合物な炭化
   できる粘稠媒体に懸慣した微粉砕せるけい素と炭素とＬ
   り成るイーストで仮構され、然る後加熱してイーストを
   けい素で散在された連続気泡炭素ｍ造に転換すること全
   特徴とする特許請求の範囲第ｆ３１、（４）、（５１、
   ｌ６１．１７１Ｊｊｉｊ各項記載の反応−結合せる炭化
   けい素加工品の製造方法。