JPS6127248A - 炭素−炭素複合材料物品 - Google Patents
炭素−炭素複合材料物品Info
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- JPS6127248A JPS6127248A JP14850184A JP14850184A JPS6127248A JP S6127248 A JPS6127248 A JP S6127248A JP 14850184 A JP14850184 A JP 14850184A JP 14850184 A JP14850184 A JP 14850184A JP S6127248 A JPS6127248 A JP S6127248A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、炭素をベースとする材料のための被覆に係り
、−更に詳細には炭素−炭素複合材料のための複層被覆
、即ち複合被覆に係る。 ゛背景技術 炭素−炭素複合材料は、特にｉ％湯温度於ける種々の特
性により航空機の種々の用途に適したユニークな材料の
一つである。炭素−炭素複合材料はその全ての要素が炭
素の種々の同素体よりなっているが複合材料で漬る。、
炭素−炭素複合材料はポリアクリロニトリル、レーヨン
、又はピッチの如き有機プレカーサ繊維を出発原料とし
て製造される。かかる繊維は一般に押出し法により束（
ヤーン）の状態にて製造される。プレカーサ繊維はそれ
らを熱分解又は炭化させるべく不活性雰囲気中にて加熱
され、次いで黒鉛繊維を形成すべくより一層＾い温度（
例えば４０００″Ｆ （２２０４℃））に加熱される。
、−更に詳細には炭素−炭素複合材料のための複層被覆
、即ち複合被覆に係る。 ゛背景技術 炭素−炭素複合材料は、特にｉ％湯温度於ける種々の特
性により航空機の種々の用途に適したユニークな材料の
一つである。炭素−炭素複合材料はその全ての要素が炭
素の種々の同素体よりなっているが複合材料で漬る。、
炭素−炭素複合材料はポリアクリロニトリル、レーヨン
、又はピッチの如き有機プレカーサ繊維を出発原料とし
て製造される。かかる繊維は一般に押出し法により束（
ヤーン）の状態にて製造される。プレカーサ繊維はそれ
らを熱分解又は炭化させるべく不活性雰囲気中にて加熱
され、次いで黒鉛繊維を形成すべくより一層＾い温度（
例えば４０００″Ｆ （２２０４℃））に加熱される。
かかる炭素ｓｕｅ又は黒鉛繊維は次いでＩＤ、２０，３
０構造などと呼ばれる構造体（ここにＤは次元を示して
おり、例えば２Ｄ構造に於ては繊維は二方向（通常直交
方向）に積層される）を形成すべく、互に１層きれ、平
面的に織られ、又は立体的に織られる。
０構造などと呼ばれる構造体（ここにＤは次元を示して
おり、例えば２Ｄ構造に於ては繊維は二方向（通常直交
方向）に積層される）を形成すべく、互に１層きれ、平
面的に織られ、又は立体的に織られる。
次いでこれらの構造体はピッチ又は樹脂材料にて含浸さ
れ、ピッチ又は樹脂材料は炭素に転換され、次いで黒鉛
に転換される。このプロセスに於ては稠密な構造体を得
るべくホットプレスも採用される。また密度を向上させ
るべく含浸工程が繰返し行われてよい。
れ、ピッチ又は樹脂材料は炭素に転換され、次いで黒鉛
に転換される。このプロセスに於ては稠密な構造体を得
るべくホットプレスも採用される。また密度を向上させ
るべく含浸工程が繰返し行われてよい。
他の一つの処理法は熱分解性の黒鉛マトリックスを付着
させるべく化学蒸着法（ＣＶＤ）を使用することである
。
させるべく化学蒸着法（ＣＶＤ）を使用することである
。
完成した製品は９０％以上が炭素であるが、繊維の整合
及び稠密化の如き他の製法上の点から、他の炭素材料に
比して非常に優れた機械的性質を有している。この場合
機械的性質は実質的に一定又は４０００丁（２２０４℃
）までの温度に於てはＩｌｒ！！、の上昇と共に僅かに
増大する。かかる温度能力により炭素−炭素複合＠料は
ガスタービン：［ンジンを含む航空機の種々の用途に特
に適した材料である。但し炭素−炭素複合材料の明白な
欠点は酸化を受は易いということである。本発明は少な
くとも２５００’Ｆ（１３７１℃） 、ｔテ１７）温ｆ
ｌＨｃ於ける急激な酸化より炭素−炭素複合材料を保護
する被覆に関するものである。
及び稠密化の如き他の製法上の点から、他の炭素材料に
比して非常に優れた機械的性質を有している。この場合
機械的性質は実質的に一定又は４０００丁（２２０４℃
）までの温度に於てはＩｌｒ！！、の上昇と共に僅かに
増大する。かかる温度能力により炭素−炭素複合＠料は
ガスタービン：［ンジンを含む航空機の種々の用途に特
に適した材料である。但し炭素−炭素複合材料の明白な
欠点は酸化を受は易いということである。本発明は少な
くとも２５００’Ｆ（１３７１℃） 、ｔテ１７）温ｆ
ｌＨｃ於ける急激な酸化より炭素−炭素複合材料を保護
する被覆に関するものである。
従来技術に於ては、炭素−炭素複合材料の如き炭素をベ
ースとする材料を保護づべく、ＳｉＣ転換被覆を使用す
ることが知られている。かかる被覆は被覆されるべき物
品の表面がそれをケイ素と反応させることによりＳｉＣ
に転換されるので、転換被覆とげばれている。この場合
パック拡散被覆法が一般に採用されている。炭素物品は
加熱されるとケイ素又はケイ素化合物の蒸気を発生する
パック材料中に埋設され加熱される。米国特許第２．９
７２，５５６号及び同第２．９９２，１２７号にはパッ
ク拡散法以外の方法により形成されたＳｉＣ被覆上にｓ
＋ １１ Ｎ４を着装することが提案されている。
ースとする材料を保護づべく、ＳｉＣ転換被覆を使用す
ることが知られている。かかる被覆は被覆されるべき物
品の表面がそれをケイ素と反応させることによりＳｉＣ
に転換されるので、転換被覆とげばれている。この場合
パック拡散被覆法が一般に採用されている。炭素物品は
加熱されるとケイ素又はケイ素化合物の蒸気を発生する
パック材料中に埋設され加熱される。米国特許第２．９
７２，５５６号及び同第２．９９２，１２７号にはパッ
ク拡散法以外の方法により形成されたＳｉＣ被覆上にｓ
＋ １１ Ｎ４を着装することが提案されている。
本発明の一つの目的は、炭素をベースとする基体を保護
するための改良された複層被覆を提供することである。
するための改良された複層被覆を提供することである。
発明の開示
炭素−炭素複合材料はそれに高温度に於ける耐酸化性を
付与すべく被覆される。炭素をベースとする基体内にケ
イ素を拡散させることによりＳＩＣの第一の層、即ち内
層が形成される。この層の厚さは約０．５〜３０１ｉ１
（１２，７〜７６２μ）である。次いで約５〜２５
ｓｉｌ （１２７〜６３５μ）の厚さを有する８ｉｓ
Ｎｓの第二の層、即ち外層が化学蒸着により着装される
。かかる複合被覆は基体に非常に優れた耐酸化性を付与
する。
付与すべく被覆される。炭素をベースとする基体内にケ
イ素を拡散させることによりＳＩＣの第一の層、即ち内
層が形成される。この層の厚さは約０．５〜３０１ｉ１
（１２，７〜７６２μ）である。次いで約５〜２５
ｓｉｌ （１２７〜６３５μ）の厚さを有する８ｉｓ
Ｎｓの第二の層、即ち外層が化学蒸着により着装される
。かかる複合被覆は基体に非常に優れた耐酸化性を付与
する。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
発明を実施するための最良の形態
本発明によれば、炭素−炭素複合材料の露呈面に複合保
護被覆、即ち複層保護被覆を施すことにより、炭素−炭
素複合材料に非常に優れた耐高温酸化性が与えられる。
護被覆、即ち複層保護被覆を施すことにより、炭素−炭
素複合材料に非常に優れた耐高温酸化性が与えられる。
本発明の複合被覆は二つの必須の部分、即ち最初のＳＩ
Ｃ転換被覆（例えばパック拡散により施された被［）と
訪ＳｉＣ転換′被覆上に化学蒸着された３ｉ ｌｌＮ４
被覆とを含んでいる。
Ｃ転換被覆（例えばパック拡散により施された被［）と
訪ＳｉＣ転換′被覆上に化学蒸着された３ｉ ｌｌＮ４
被覆とを含んでいる。
上述の如き二つの被覆を有する炭素−炭素複合材料は、
２５００下（１３７１℃）までの高温度に５００時間以
上曝された後にも、該高温度に於ける酸化に対し実質上
十分な耐性を示した。
２５００下（１３７１℃）までの高温度に５００時間以
上曝された後にも、該高温度に於ける酸化に対し実質上
十分な耐性を示した。
最初のＳｉＣ転換被覆の厚さは０．５〜３０１１ （
１２，７〜７６２μ）であり、好ましくは１〜１０ｍ１
ｌ （２５，４〜２５４μ）である。この被覆は、被
覆されるべき物品を１０％Ａｌｐｈａ 、６０％Ｓｉ
Ｃ，３０％３ｉなる公称組成を有するパック粉末混合物
にて覆い、それを約１６００℃に２〜１０時間加熱する
ことによって形成され得る。パック粉末混合物に０．１
〜３％（好ましくは０．３〜１．５％）のホウ素が含ま
れている場合に優れたＳｉＣ転換被覆が得られる。この
ことが本願発明者であるギャラッソ及びヴエルトリによ
り出願され本願出願人と同一の譲受人に譲渡された米国
特許出願（発明の名称ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ
［５ｐｒｏｖｅｄ Ｓ（ＣＱｏａｔｉｎｇｓ ｏｎ
Ｃａｒｂｏｎ Ｂａ５ｅ ＭａｔｅｒｉａｌｓＪ ）に
記載されている。
１２，７〜７６２μ）であり、好ましくは１〜１０ｍ１
ｌ （２５，４〜２５４μ）である。この被覆は、被
覆されるべき物品を１０％Ａｌｐｈａ 、６０％Ｓｉ
Ｃ，３０％３ｉなる公称組成を有するパック粉末混合物
にて覆い、それを約１６００℃に２〜１０時間加熱する
ことによって形成され得る。パック粉末混合物に０．１
〜３％（好ましくは０．３〜１．５％）のホウ素が含ま
れている場合に優れたＳｉＣ転換被覆が得られる。この
ことが本願発明者であるギャラッソ及びヴエルトリによ
り出願され本願出願人と同一の譲受人に譲渡された米国
特許出願（発明の名称ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ
［５ｐｒｏｖｅｄ Ｓ（ＣＱｏａｔｉｎｇｓ ｏｎ
Ｃａｒｂｏｎ Ｂａ５ｅ ＭａｔｅｒｉａｌｓＪ ）に
記載されている。
炭素−炭素複合材料にＳｉＣ転換被覆が施されると、該
転換被覆上に化学蒸着によりＳ！ ｓ Ｎ４のアウタ被
覆が着装される。かかる方法の一例とじて本願出願人と
同一の譲受人に譲渡された米国特許第３，２２６．１９
４号に記載された方法がある。この方法は基体を高温度
、例えば１５００℃に雑持し、該基体上にＳｔ Ｆ４を
含有１−る混合ガスを通すことにより、基体上に熱分解
性の窒化ケイ素を着装する方法である。易の場合混合ガ
スは約７５％のアンモニアを含有し、反応ガスの分圧が
水銀柱約１００＋ｕ以下に維持されることが好ましい。
転換被覆上に化学蒸着によりＳ！ ｓ Ｎ４のアウタ被
覆が着装される。かかる方法の一例とじて本願出願人と
同一の譲受人に譲渡された米国特許第３，２２６．１９
４号に記載された方法がある。この方法は基体を高温度
、例えば１５００℃に雑持し、該基体上にＳｔ Ｆ４を
含有１−る混合ガスを通すことにより、基体上に熱分解
性の窒化ケイ素を着装する方法である。易の場合混合ガ
スは約７５％のアンモニアを含有し、反応ガスの分圧が
水銀柱約１００＋ｕ以下に維持されることが好ましい。
アモルファス３ｉ３Ｎ４被覆又はα３ｉ３Ｎ４被覆を形
成すべく、高温の基体表面に於てＳｉＦ４、他のハロゲ
ン化ケイ素、又はシランがアンモニア又は窒素と反応さ
れてよい。フッ化ケイ素とアンモニアとの反応は１４０
０〜１６００℃に於て最も良好に行われ、シランと窒素
含有ガスとの反応は比較的低いｗＡ度に於ても生じる。
成すべく、高温の基体表面に於てＳｉＦ４、他のハロゲ
ン化ケイ素、又はシランがアンモニア又は窒素と反応さ
れてよい。フッ化ケイ素とアンモニアとの反応は１４０
０〜１６００℃に於て最も良好に行われ、シランと窒素
含有ガスとの反応は比較的低いｗＡ度に於ても生じる。
既に形成されたＳｉＣ転換被覆を有する炭素−炭素複合
材料に窒化ケイ素を、１１装するためにこれらの反応を
容易に利用することができる。本発明の目的から窒化ケ
イ素被覆の厚さは約３〜３０ｓｉｌ （７６゜、２〜
７６２μ）、好ましくは１０〜２０ｍ＋１ （２５４
〜５０８μ）とされる。かくして被覆された物品は厳し
い条件下に於ける酸化にも耐え得る。
材料に窒化ケイ素を、１１装するためにこれらの反応を
容易に利用することができる。本発明の目的から窒化ケ
イ素被覆の厚さは約３〜３０ｓｉｌ （７６゜、２〜
７６２μ）、好ましくは１０〜２０ｍ＋１ （２５４
〜５０８μ）とされる。かくして被覆された物品は厳し
い条件下に於ける酸化にも耐え得る。
場合によっては追加の被ＩＩ要素として、ＳｉＣ転換被
覆が施される前に炭素−炭素複合材料に熱分解性黒鉛の
予備的な層が着装されてよい。炭素−炭素複合材料の表
面が１０〜２５ Ｔ ｏｒｒの圧力に維持された反応室
内に於て約１８００℃に加熱された状態にて、該表面上
に混合ガス（４：１の比のメタンとアルゴン）を流すこ
とにより、厚さ１〜５ｍｉｌ （２５，４〜１２７μ
）の熱分解性黒鉛の層が形成される。
覆が施される前に炭素−炭素複合材料に熱分解性黒鉛の
予備的な層が着装されてよい。炭素−炭素複合材料の表
面が１０〜２５ Ｔ ｏｒｒの圧力に維持された反応室
内に於て約１８００℃に加熱された状態にて、該表面上
に混合ガス（４：１の比のメタンとアルゴン）を流すこ
とにより、厚さ１〜５ｍｉｌ （２５，４〜１２７μ
）の熱分解性黒鉛の層が形成される。
かかる熱分解性黒鉛の被覆は、１００％の密度を有さず
且熱分解性黒鉛のマトリックスを有しない基体であって
、正の熱膨張係数を有する基体とのｍ＊で特に有用であ
る。この黒鉛の層は均一な品質のＳｉＣ転換被覆が出発
原料の相違を最小限に抑えつつ形成され得るよう、一様
な表面性状を与える。炭素−炭素複合材料を被覆する場
合に先ず熱分解性黒鉛の層を使用する概念は、本願発明
者であるヴエルトリ及びギャラツソにより出願され本願
出願人と同一の譲受人に譲渡された米国特許出願（発明
の名称ｒＰＶｒｏｌｙｔｉｃ Ｑｒａｐｈｉｔｅ Ｐ
ｒｅｔｒｅａｔｓｅｎｔ ｆｏｒ Ｃａｒｂｏｎ
−Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｇａｐｏｓｉｔｅ３」）に記
載されている。
且熱分解性黒鉛のマトリックスを有しない基体であって
、正の熱膨張係数を有する基体とのｍ＊で特に有用であ
る。この黒鉛の層は均一な品質のＳｉＣ転換被覆が出発
原料の相違を最小限に抑えつつ形成され得るよう、一様
な表面性状を与える。炭素−炭素複合材料を被覆する場
合に先ず熱分解性黒鉛の層を使用する概念は、本願発明
者であるヴエルトリ及びギャラツソにより出願され本願
出願人と同一の譲受人に譲渡された米国特許出願（発明
の名称ｒＰＶｒｏｌｙｔｉｃ Ｑｒａｐｈｉｔｅ Ｐ
ｒｅｔｒｅａｔｓｅｎｔ ｆｏｒ Ｃａｒｂｏｎ
−Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｇａｐｏｓｉｔｅ３」）に記
載されている。
或いはまた、上述のパック拡散法によりＳｉＣ転換被覆
を施すに先立ち、ＣＶＤＳｉ Ｃ（化学蒸着によるＳｉ
Ｃ）の薄い層が最初の層として着装されてもよい。か
かる層は負の熱膨張係数を有する基体を被覆する場合に
実質的な利点を与える。
を施すに先立ち、ＣＶＤＳｉ Ｃ（化学蒸着によるＳｉ
Ｃ）の薄い層が最初の層として着装されてもよい。か
かる層は負の熱膨張係数を有する基体を被覆する場合に
実質的な利点を与える。
炭素−炭素複合材料の表面上にＣＶＤＳｉ Ｃの層を着
装するための好ましい条件は、基体を２〜２０Ｔｏｒｒ
の圧力０減外された減圧室内１配置５・該基体の表面上
にメタンと水素とメチルジクロロシランとの混合ガスを
流しつつ、基体を１０００〜１２００℃の温度に加熱す
ることである。メタン：水素：メチルジクロロシアンの
好ましい比は約１００：１００：１４（約６０〜１４０
： ６０〜１４０：１０〜２０の比であってもよい）
。減圧室が内径が２１ｎｃｈ（５，０８ｃｍ） ｔ’あ
り長さが４１ｎｃｈ （１０、２ｃｍ） Ｆア８小すイ
減圧室テアル場合には、１００ｃｃ／ｓｉｎのメタン及
び水素と１３、６ｃｃ／ｓｉｎのメチルジクロ０シラン
が所望の。
装するための好ましい条件は、基体を２〜２０Ｔｏｒｒ
の圧力０減外された減圧室内１配置５・該基体の表面上
にメタンと水素とメチルジクロロシランとの混合ガスを
流しつつ、基体を１０００〜１２００℃の温度に加熱す
ることである。メタン：水素：メチルジクロロシアンの
好ましい比は約１００：１００：１４（約６０〜１４０
： ６０〜１４０：１０〜２０の比であってもよい）
。減圧室が内径が２１ｎｃｈ（５，０８ｃｍ） ｔ’あ
り長さが４１ｎｃｈ （１０、２ｃｍ） Ｆア８小すイ
減圧室テアル場合には、１００ｃｃ／ｓｉｎのメタン及
び水素と１３、６ｃｃ／ｓｉｎのメチルジクロ０シラン
が所望の。
被覆を形成すべく減圧室内に流された。上述の条件下に
於ては約１〜４時間のうちに０．１〜５１１ （２，
５４〜１２７μ）、好ましくは０．５〜３ｍ１ｌ （
１２，７〜７６．２μ）の被覆が形成され得る。熱分解
性黒鉛の予備層の場合の如く、その後論されるＳｉＣ転
換被覆の厚さはＣＶＤＳｉＣ層の厚さよりも大きいこと
が好ましい。
於ては約１〜４時間のうちに０．１〜５１１ （２，
５４〜１２７μ）、好ましくは０．５〜３ｍ１ｌ （
１２，７〜７６．２μ）の被覆が形成され得る。熱分解
性黒鉛の予備層の場合の如く、その後論されるＳｉＣ転
換被覆の厚さはＣＶＤＳｉＣ層の厚さよりも大きいこと
が好ましい。
予備的なＣＶＤＳｉ Ｃ被覆を使用することは、本願発
明者であるギャラッソ及びヴエルトリにより出願され本
願出願人と同一の譲受人に譲渡された米国特許出願（発
明の名称ｒｃＶＤ Ｓｉ ＣＰｒｅｔｒｅａｔｍｅｎ
ｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏａｔｉｎｏ ｏｆ
Ｃａｒ’ｂｏｎ−Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｍｐｏｓ
ｉｔｅｓ Ｊ ）の主題である。 ”第１図は種々の
被覆より得られる性能上の効果を示している。単純なＣ
ＶＤＳｉ ８Ｎ４被覆は２００下（１０９３℃）に於け
る酸化を低減する点に於て比較的効果に乏しく、１時間
のうらに５゜８％の垂邑損が生じた。ＣＶＤＳｉεＮ４
被覆を着装する前にパックＳｉＣ被覆を施すことにより
基体に対する保護性能が実質的に改善され、２０００丁
（１０９３℃）に４７時間露呈された後に於ても重量損
は約５．３％であった。予備的な熱分解性黒鉛の層を追
加することにより基体に対する保護性能が更に増大され
、２０００下（１０９３℃）に１６５時間露呈された後
に於ても重量損は５．５％であった。
明者であるギャラッソ及びヴエルトリにより出願され本
願出願人と同一の譲受人に譲渡された米国特許出願（発
明の名称ｒｃＶＤ Ｓｉ ＣＰｒｅｔｒｅａｔｍｅｎ
ｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏａｔｉｎｏ ｏｆ
Ｃａｒ’ｂｏｎ−Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｍｐｏｓ
ｉｔｅｓ Ｊ ）の主題である。 ”第１図は種々の
被覆より得られる性能上の効果を示している。単純なＣ
ＶＤＳｉ ８Ｎ４被覆は２００下（１０９３℃）に於け
る酸化を低減する点に於て比較的効果に乏しく、１時間
のうらに５゜８％の垂邑損が生じた。ＣＶＤＳｉεＮ４
被覆を着装する前にパックＳｉＣ被覆を施すことにより
基体に対する保護性能が実質的に改善され、２０００丁
（１０９３℃）に４７時間露呈された後に於ても重量損
は約５．３％であった。予備的な熱分解性黒鉛の層を追
加することにより基体に対する保護性能が更に増大され
、２０００下（１０９３℃）に１６５時間露呈された後
に於ても重量損は５．５％であった。
第２図乃至第４図は被覆されず酸化抑制剤が添加されて
いない炭素−炭素複合材料の標本の酸化挙動・を示す曲
線と共に、種々の被覆を有し酸化抑制剤が添加された炭
素−炭素複合材料の標本の酸化挙動を示すグラフである
。酸化抑制剤が添加された炭素−炭素複合材料は、標本
の固有の酸化速度を低減する添加剤を含有している。第
２図乃至第４図に酸化挙動が示された材料は）−Ｉ Ｉ
Ｔ Ｃ０Ｃｏｒｐ、により製造される専売材料（ＨＩ
ＴＣＯＴ−３００＞であり、その主要な酸化抑制剤はタ
ングステン及び／又はホウ素であると考えられる。
いない炭素−炭素複合材料の標本の酸化挙動・を示す曲
線と共に、種々の被覆を有し酸化抑制剤が添加された炭
素−炭素複合材料の標本の酸化挙動を示すグラフである
。酸化抑制剤が添加された炭素−炭素複合材料は、標本
の固有の酸化速度を低減する添加剤を含有している。第
２図乃至第４図に酸化挙動が示された材料は）−Ｉ Ｉ
Ｔ Ｃ０Ｃｏｒｐ、により製造される専売材料（ＨＩ
ＴＣＯＴ−３００＞であり、その主要な酸化抑制剤はタ
ングステン及び／又はホウ素であると考えられる。
第２図乃至第４図はそれぞれ１２００丁（６４９℃）、
２０００丁（１０９３℃）、２２００°Ｆ及び２５００
°Ｆ（１２０４℃及び１３７１℃）に於ける酸化挙動を
示している。各図には被覆されず酸化抑制剤が添加され
ていない標本（Ａ）についての曲線、被覆されず酸化抑
制剤が添加された標本（Ｂ）についての曲線、成る特許
に係る現状の被覆（パック被覆と考えられる）を有し酸
化抑制剤が添加された標本（Ｃ）についての曲線、本発
明による被覆が施され酸化抑制剤が添加された標本（Ｄ
＞についての曲線が含まれている。本発明の被覆の詳細
は以下の如くである。先ず最初の工程に於て厚さ１〜２
＋ｅｉｌ （２５，４〜５０．８μ）の熱分解性黒鉛
の最初の層が着装された。次いでパック拡散法を使用し
て厚さ３〜５ｓｉｌ （７６゜２〜１２７μ）のＳｉ
Ｃ層が形成され、最終的に厚さ５〜１０ｍｉｌ（１２７
〜２５４μ）の５ｆ３Ｎ４＃！がＣｖＤにより着装され
た。第２図乃至第４図より、全ての場合に於て本発明の
被覆は試験された他の何れの被覆よりも優れていること
が解る。湯境が高くなればなるほど本発明の被覆の優位
性が顕著になる。特に従来の被覆は２０００″Ｆ（１０
９３℃）よりも２２００下（１２０４℃）に於て実質的
により大きな酸化による重量損を受けることに留意され
たい。更に従来の被覆は２２００下（１２０４℃）に於
て試験されたのに対し、本発明の被覆は２５００下（１
３７１℃）に於て試験されたことに留意されたい。
２０００丁（１０９３℃）、２２００°Ｆ及び２５００
°Ｆ（１２０４℃及び１３７１℃）に於ける酸化挙動を
示している。各図には被覆されず酸化抑制剤が添加され
ていない標本（Ａ）についての曲線、被覆されず酸化抑
制剤が添加された標本（Ｂ）についての曲線、成る特許
に係る現状の被覆（パック被覆と考えられる）を有し酸
化抑制剤が添加された標本（Ｃ）についての曲線、本発
明による被覆が施され酸化抑制剤が添加された標本（Ｄ
＞についての曲線が含まれている。本発明の被覆の詳細
は以下の如くである。先ず最初の工程に於て厚さ１〜２
＋ｅｉｌ （２５，４〜５０．８μ）の熱分解性黒鉛
の最初の層が着装された。次いでパック拡散法を使用し
て厚さ３〜５ｓｉｌ （７６゜２〜１２７μ）のＳｉ
Ｃ層が形成され、最終的に厚さ５〜１０ｍｉｌ（１２７
〜２５４μ）の５ｆ３Ｎ４＃！がＣｖＤにより着装され
た。第２図乃至第４図より、全ての場合に於て本発明の
被覆は試験された他の何れの被覆よりも優れていること
が解る。湯境が高くなればなるほど本発明の被覆の優位
性が顕著になる。特に従来の被覆は２０００″Ｆ（１０
９３℃）よりも２２００下（１２０４℃）に於て実質的
により大きな酸化による重量損を受けることに留意され
たい。更に従来の被覆は２２００下（１２０４℃）に於
て試験されたのに対し、本発明の被覆は２５００下（１
３７１℃）に於て試験されたことに留意されたい。
第５図は酸化抑制剤が添加された種類の異なる炭素−炭
素複合材料基体が採用された点を除き第４図と同様のグ
ラフである。この第５図に於て、本発明の被−覆は２５
００下（１３７１℃）に於て先例のない６５０時間に厘
り試験されたが、大きな重量損の兆候は見られなかった
ことに留意されたい。
素複合材料基体が採用された点を除き第４図と同様のグ
ラフである。この第５図に於て、本発明の被−覆は２５
００下（１３７１℃）に於て先例のない６５０時間に厘
り試験されたが、大きな重量損の兆候は見られなかった
ことに留意されたい。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。
第１図は炭素−炭素複合材料に施された種々の被覆の組
合せ及びその後の酸化挙動を示すフローチャートである
。 第２図乃至第５図は本発明に従って被覆され酸化抑制剤
が添加された炭素−炭素複合材料の酸化挙動を他の炭素
−炭素複合材料の酸化挙動と共に示すグラフである。 特許出願人 ユナイテッド・デクノロシーズ・コーポ
レイション 代 理 人 弁 理 士 明
石 昌 毅図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、／ ２０００°Ｆ （１０９３＠す Ｆｌに、、；ｐ １２００ ’Ｆ （ｕ’
／°ｃ／）”’ ２０００’Ｆ （＋ｏ’ｉ
３°ＬＪ）蒔閉 時間 （方式）（自 発） 手続補正歯 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１４８ｂ０１号２
、発明の名称 炭素−炭素複合材料物品 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国コネチカット州、ハートフォ
ード、フィナンシ１１ル・プラグ １ 名 称 ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポレイ
ション４、代理人
合せ及びその後の酸化挙動を示すフローチャートである
。 第２図乃至第５図は本発明に従って被覆され酸化抑制剤
が添加された炭素−炭素複合材料の酸化挙動を他の炭素
−炭素複合材料の酸化挙動と共に示すグラフである。 特許出願人 ユナイテッド・デクノロシーズ・コーポ
レイション 代 理 人 弁 理 士 明
石 昌 毅図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、／ ２０００°Ｆ （１０９３＠す Ｆｌに、、；ｐ １２００ ’Ｆ （ｕ’
／°ｃ／）”’ ２０００’Ｆ （＋ｏ’ｉ
３°ＬＪ）蒔閉 時間 （方式）（自 発） 手続補正歯 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１４８ｂ０１号２
、発明の名称 炭素−炭素複合材料物品 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国コネチカット州、ハートフォ
ード、フィナンシ１１ル・プラグ １ 名 称 ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポレイ
ション４、代理人
Claims (3)
- （１）高温度に放ける環境劣化に対する耐性を有する炭
素−炭素複合材料物品にして、 炭素−炭素複合材料の基体と、 前記基体の表面と一体をなし実質的に０．５〜３０ｍｉ
ｌ（１２．７〜７６２μ）の厚さを有するパック拡散Ｓ
ｉＣ被覆と、 実質的に３〜３０ｍｉｌ（７６．２〜７６２μ）の厚さ
を有し化学蒸着により前記ＳｉＣ被覆の外面上に着装さ
れたＳｉ＿３Ｎ＿４層と、 を含む炭素−炭素複合材料物品。 - （２）高温度に於ける環境劣化に対する耐性を有する炭
素−炭素複合材料物品にして、 炭素−炭素複合材料の基体と、 実質的に１〜５ｍｉｌ（２５．４〜１２７μ）の厚さを
有する熱分解性黒鉛の層と、 前記基体の表面と一体をなし実質的に０．５〜３０ｍｉ
ｌ（１２．７〜７６２μ）の厚さを有するパック拡散さ
れたＳｉＣ被覆と、 実質的に３〜３０ｍｉｌ（７６．２〜７６２μ）の厚さ
を有し前記ＳｉＣ被覆の外面上に化学蒸着により着装さ
れたＳｉ＿３Ｎ＿４層と、 を含む炭素−炭素複合材料物品。 - （３）高温度に於ける環境劣化に対する耐性を有する炭
素−炭素複合材料物品にして、 炭素−炭素複合材料の基体と、 実質的に０．５〜５ｍｉｌ（１２．７〜１２７μ）の厚
さを有する化学蒸着により着装されたＳｉＣ層と、 前記基体の表面と一体をなし実質的に０．５〜３０ｍｉ
ｌ（１２．７〜７６２μ）の厚さを有するパック拡散さ
れたＳｉＣ被覆と、 実質的に３〜３０ｍｉｌ（７６．２〜７６２μ）の厚さ
を有し前記ＳｉＣ層の外面上に化学蒸着により着装され
たＳｉ＿３Ｎ＿４層と、 を含む炭素−炭素複合材料物品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14850184A JPS6127248A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 炭素−炭素複合材料物品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14850184A JPS6127248A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 炭素−炭素複合材料物品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127248A true JPS6127248A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0254778B2 JPH0254778B2 (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=15454167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14850184A Granted JPS6127248A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 炭素−炭素複合材料物品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127248A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5556072A (en) * | 1978-10-18 | 1980-04-24 | Toshiba Ceramics Co | Refractory material |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP14850184A patent/JPS6127248A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5556072A (en) * | 1978-10-18 | 1980-04-24 | Toshiba Ceramics Co | Refractory material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254778B2 (ja) | 1990-11-22 |
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