JPH01208372A - 表面処理無機繊維強化セラミック複合体の製造方法 - Google Patents
表面処理無機繊維強化セラミック複合体の製造方法Info
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- JPH01208372A JPH01208372A JP63029835A JP2983588A JPH01208372A JP H01208372 A JPH01208372 A JP H01208372A JP 63029835 A JP63029835 A JP 63029835A JP 2983588 A JP2983588 A JP 2983588A JP H01208372 A JPH01208372 A JP H01208372A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、表面処理無機繊維強化セラミック複合体の製
造方法に関する。
造方法に関する。
［従来の技術］
耐熱性および高強度を必要とされる分野においてセラミ
ックが使用されている。しかし−最に、セラミックは機
械的衝撃に弱く、また高温下においては機械的強度や耐
食性が低下するという欠点を有している。
ックが使用されている。しかし−最に、セラミックは機
械的衝撃に弱く、また高温下においては機械的強度や耐
食性が低下するという欠点を有している。
これらの欠点を補うため、アルミナ、炭素などからなる
連続繊維、炭化ケイ素などからなる短繊維もしくはウィ
スカとセラミックとを複合させた複合体が提案されてい
る。例えば、特開昭第５２−８１３０９号公報には有機
ケイ素高分子化合物から得られた炭化ケイ素繊維で補強
された耐熱性セラミック複合体の製法が提案されている
。
連続繊維、炭化ケイ素などからなる短繊維もしくはウィ
スカとセラミックとを複合させた複合体が提案されてい
る。例えば、特開昭第５２−８１３０９号公報には有機
ケイ素高分子化合物から得られた炭化ケイ素繊維で補強
された耐熱性セラミック複合体の製法が提案されている
。
特開昭第５５−８５６４４号公報には、ポリカルボシラ
ン、ポリシラン、ポリカルボシロキサンのような有機ケ
イ素高分子化合物を炭素繊維の表面に塗布し、この有機
ケイ素高分子化合物を無機化することによって、表面層
として炭化ケイ素を主体とするセラミック質を形成する
方法が提案されている。特開昭第５９−５３７２８号公
報には、あらかじめガラス質層を設けた後、ポリカルボ
シラン、ポリシラン、ポリカルボシロキサンのような有
機ケイ素高分子化合物を塗布し、上記高分子化合物を無
機化して表面層を形成する方法が提案されている。
ン、ポリシラン、ポリカルボシロキサンのような有機ケ
イ素高分子化合物を炭素繊維の表面に塗布し、この有機
ケイ素高分子化合物を無機化することによって、表面層
として炭化ケイ素を主体とするセラミック質を形成する
方法が提案されている。特開昭第５９−５３７２８号公
報には、あらかじめガラス質層を設けた後、ポリカルボ
シラン、ポリシラン、ポリカルボシロキサンのような有
機ケイ素高分子化合物を塗布し、上記高分子化合物を無
機化して表面層を形成する方法が提案されている。
［発明が解決しようとする［！］
特開昭第５２−８１３０９号公報記載の方法では、強化
性繊維とマトリックスであるセラミックとの接着性が劣
り、所望の機械的強度を示す複合体を得ることができな
い６ また特開昭第５５−８５６４４号公報記載の方法では、
中心層と表面層との接着性が悪いうえ、両層間に歪みが
残留するため、強化Ｉ Ｉｆｔ自体の引張強度や可とう
性が低く、得られた複合体の機械的強度は満足できるも
のではない。
性繊維とマトリックスであるセラミックとの接着性が劣
り、所望の機械的強度を示す複合体を得ることができな
い６ また特開昭第５５−８５６４４号公報記載の方法では、
中心層と表面層との接着性が悪いうえ、両層間に歪みが
残留するため、強化Ｉ Ｉｆｔ自体の引張強度や可とう
性が低く、得られた複合体の機械的強度は満足できるも
のではない。
特開昭第５９−５３７２８号公報記載の方法は、得られ
た強化繊維それ自体のｔｉ械的強度は良好であるが５表
面層を形成する炭化物のセラミックとの濡れ性が十分で
なく、得られた複合体の機械的強度はやはり満足できる
ものではない。
た強化繊維それ自体のｔｉ械的強度は良好であるが５表
面層を形成する炭化物のセラミックとの濡れ性が十分で
なく、得られた複合体の機械的強度はやはり満足できる
ものではない。
本発明の目的は、中心層と表面層および表面層とマトリ
ックスの接着性が良好な表面処理無機繊維を用いること
により、破壊靭性、圧縮強度等の機械的強度に優れたセ
ラミック複合体の製造方法を提供することにある。
ックスの接着性が良好な表面処理無機繊維を用いること
により、破壊靭性、圧縮強度等の機械的強度に優れたセ
ラミック複合体の製造方法を提供することにある。
［課題分解法するための手段］
本発明によれば、表面処理無機繊維を強化材とし、セラ
ミックをマトリックスとする表面処理無機繊維強化セラ
ミック複合体の製造方法において、（ｉ） Ｓｉ、Ｍ
、ＣおよびＯから実質的になる非晶質物質°、または （ｉｉ ） 実π的にβ−５ｔＣ，ＭＣ，β−５ｉＣ
とＭＣの固溶体および／またはＭＣ，−、の粒径が５０
０Å以下の各結晶質超微粒子、および非晶質の５ｔＯｚ
とＭＣ２とからなる集合体、または（ｉｉｉ ） 上
記（ｉ）の非晶質物質と上記（ｉｉ）の結晶質超微粒子
集合体の混合系 ［式中、ＭはＴｉまたはＺｒを示し、Ｘは０より大きく
１未満の数を示すコ からなる無機質線維に、 ■ 該無機質繊ｔｎの原料であるポリチタノカルボシラ
ンまたはポリジルコノカルボシラン、■シランカップリ
ング剤Ｉ。
ミックをマトリックスとする表面処理無機繊維強化セラ
ミック複合体の製造方法において、（ｉ） Ｓｉ、Ｍ
、ＣおよびＯから実質的になる非晶質物質°、または （ｉｉ ） 実π的にβ−５ｔＣ，ＭＣ，β−５ｉＣ
とＭＣの固溶体および／またはＭＣ，−、の粒径が５０
０Å以下の各結晶質超微粒子、および非晶質の５ｔＯｚ
とＭＣ２とからなる集合体、または（ｉｉｉ ） 上
記（ｉ）の非晶質物質と上記（ｉｉ）の結晶質超微粒子
集合体の混合系 ［式中、ＭはＴｉまたはＺｒを示し、Ｘは０より大きく
１未満の数を示すコ からなる無機質線維に、 ■ 該無機質繊ｔｎの原料であるポリチタノカルボシラ
ンまたはポリジルコノカルボシラン、■シランカップリ
ング剤Ｉ。
■ フェノール樹脂、および
■ 石油ピッチ
からなる群から運ばれた少なくとも１種を有機溶媒に溶
解した溶液を塗布乾燥し、得られた強化用表面処理無ｖ
１繊維をマトリックスとなるセラミック例末または加熱
処理によりセラミック化する有機物に混練もしくは埋設
せしめて焼成することを特徴とする上記セラミック複合
体の製造方法が提供される。
解した溶液を塗布乾燥し、得られた強化用表面処理無ｖ
１繊維をマトリックスとなるセラミック例末または加熱
処理によりセラミック化する有機物に混練もしくは埋設
せしめて焼成することを特徴とする上記セラミック複合
体の製造方法が提供される。
本発明において用いられる無機質１！維は、特公昭下６
０−１４０５号公報、特公昭下６０−２０４８５号公報
等に開示されたものである。
０−１４０５号公報、特公昭下６０−２０４８５号公報
等に開示されたものである。
本発明において、無機質ｕａ維の表面に塗布される重合
体の１種であるポリチタノカルボシランおよびポリジル
コノカルボシランは、例えば米国特許４３４７３４７号
明細書、米国特許４３５９５５９号明細書に記載された
方法で製造することができる。上記ポリチタノカルボシ
ランおよびポリジルコノカルボシランは、１０〜ｓｏｍ
星％のシロキサンポリマーを含有することが好ましい。
体の１種であるポリチタノカルボシランおよびポリジル
コノカルボシランは、例えば米国特許４３４７３４７号
明細書、米国特許４３５９５５９号明細書に記載された
方法で製造することができる。上記ポリチタノカルボシ
ランおよびポリジルコノカルボシランは、１０〜ｓｏｍ
星％のシロキサンポリマーを含有することが好ましい。
同じ＜＝ｔｉ質繊維の表面に塗布されるシランカップリ
ング剤は、式 ％式％ ［式中、Ｘは一０Ｒ１−ＣＩ、−ＮＲ２、−Ｒを示し、
ＹはＣＨｚ ＝ Ｃ（ＣＨ３） ＣＯ０−１Ｎ Ｈ２Ｃ
Ｈｚ ＣＨ２Ｎ ｌ−１−１ＣＩ−、Ｒを示し、ただし
Ｒは２価の脂肪族または芳香族残基を示す］の化合物が
一般に使用される。
ング剤は、式 ％式％ ［式中、Ｘは一０Ｒ１−ＣＩ、−ＮＲ２、−Ｒを示し、
ＹはＣＨｚ ＝ Ｃ（ＣＨ３） ＣＯ０−１Ｎ Ｈ２Ｃ
Ｈｚ ＣＨ２Ｎ ｌ−１−１ＣＩ−、Ｒを示し、ただし
Ｒは２価の脂肪族または芳香族残基を示す］の化合物が
一般に使用される。
同じく無機質繊維の表面に塗布されるフェノール樹脂に
ついては、特に限定されるものではないが、有機溶剤に
室温で溶解するものが好ましく、例えば平均分゛子量Ｍ
ｗが５００〜２０，０００のフェノール樹脂が好ましく
用いられる。フェノール樹脂としては、レゾール型また
はノボラック型のフェノール樹脂、例えばフェノール・
ホルマリン樹脂、クレゾール・ポルマリン樹脂、変性フ
ェノール樹脂、フェノール・フルフラール樹脂、レゾル
シン樹脂等を例示できる。
ついては、特に限定されるものではないが、有機溶剤に
室温で溶解するものが好ましく、例えば平均分゛子量Ｍ
ｗが５００〜２０，０００のフェノール樹脂が好ましく
用いられる。フェノール樹脂としては、レゾール型また
はノボラック型のフェノール樹脂、例えばフェノール・
ホルマリン樹脂、クレゾール・ポルマリン樹脂、変性フ
ェノール樹脂、フェノール・フルフラール樹脂、レゾル
シン樹脂等を例示できる。
本発明で用いる有機溶媒としては、エタノール、メタノ
ール等のアルコール系溶媒、ベンゼン、キシレン、トル
エン等の芳香族系溶媒、ヘキサン等の脂肪族系溶媒を例
示できる。
ール等のアルコール系溶媒、ベンゼン、キシレン、トル
エン等の芳香族系溶媒、ヘキサン等の脂肪族系溶媒を例
示できる。
上記重合体、シランカップリング剤およびフェノール樹
脂で処理した無機質繊維を用いてセラミック複合体を製
造する場合、焼成工程時に無機質繊維の表面層を形成す
る重合体等の無機化が進行し、表面層が中、６層の無機
質繊維と一体化、あるいは強固に接着した多孔質の境界
層を形成する。形成された多孔質境界層は、マトリック
スであるセラミックとの間にアンカー効果等を生じ、こ
のため得られたセラミック複合体は圧縮強度等の機械的
強度が優れたものとなる。
脂で処理した無機質繊維を用いてセラミック複合体を製
造する場合、焼成工程時に無機質繊維の表面層を形成す
る重合体等の無機化が進行し、表面層が中、６層の無機
質繊維と一体化、あるいは強固に接着した多孔質の境界
層を形成する。形成された多孔質境界層は、マトリック
スであるセラミックとの間にアンカー効果等を生じ、こ
のため得られたセラミック複合体は圧縮強度等の機械的
強度が優れたものとなる。
次ぎに、本発明に用いる表面処理無機繊維の製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
本発明で用いる重合体、シランカップリング剤およびフ
ェノール樹脂の無機質繊維への塗布方法としては、例え
ば適当な安定な溶剤に重合体等を溶解した後、この溶液
をスプレー法、はけ塗り法または浸漬法等により無機質
繊維に塗布する。これを乾燥して、均一な厚さの表面層
を有する表面処理無機繊維を製造する１表面層の厚さは
０．１〜５０μｍ、好ましくは０．２〜１０μｍである
。
ェノール樹脂の無機質繊維への塗布方法としては、例え
ば適当な安定な溶剤に重合体等を溶解した後、この溶液
をスプレー法、はけ塗り法または浸漬法等により無機質
繊維に塗布する。これを乾燥して、均一な厚さの表面層
を有する表面処理無機繊維を製造する１表面層の厚さは
０．１〜５０μｍ、好ましくは０．２〜１０μｍである
。
無機質繊維の直径は５〜２０μｍ、好ましくは７〜１５
μｍである０表面処理無機繊維の長さは０゜２〜５０ｍ
ｍが好ましく、チョップ状であってもよい。
μｍである０表面処理無機繊維の長さは０゜２〜５０ｍ
ｍが好ましく、チョップ状であってもよい。
複合体中−における表面処理無機繊維は、ランダムに配
列したものの他にも、一方向に引き揃えたシート状物、
または平織、朱子織、模紗織、紋織、袋織、からみ織、
らせん織、三次元織等の各種形状を必要に応じ採用する
ことができる。
列したものの他にも、一方向に引き揃えたシート状物、
または平織、朱子織、模紗織、紋織、袋織、からみ織、
らせん織、三次元織等の各種形状を必要に応じ採用する
ことができる。
本発明で用いる７トリツクスとなるセラミックの具体例
としては、炭化ケイ素、炭化チタニウム、炭化ジルコニ
ウム、炭化バナジウム、炭化ニオブ、炭化タンタル、炭
化ホウ素、炭化クロム、炭化タングステン、炭化モリブ
デン等の炭化物セラミック；窒化ケイ素、窒化チタン、
窒化ジルコニウム、窒化バナジウム、窒化ニオブ、窒化
タンタル、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ハフニ
ウム等の窒化物セラミック；アルミナ、シリカ、マグネ
シア、ムライト、コージライト等の酸化物セラミック；
硼ケイ酸塩ガラス、高シリカ含有ガラス、アルミノケイ
酸塩ガラス等のガラスセラミック、コークス、カーボン
ブラック、土状黒鉛、鱗状黒鉛等のカーボン等が挙げら
れる。これらのセラミックは２種以上が混合されたもの
であってもよい。
としては、炭化ケイ素、炭化チタニウム、炭化ジルコニ
ウム、炭化バナジウム、炭化ニオブ、炭化タンタル、炭
化ホウ素、炭化クロム、炭化タングステン、炭化モリブ
デン等の炭化物セラミック；窒化ケイ素、窒化チタン、
窒化ジルコニウム、窒化バナジウム、窒化ニオブ、窒化
タンタル、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ハフニ
ウム等の窒化物セラミック；アルミナ、シリカ、マグネ
シア、ムライト、コージライト等の酸化物セラミック；
硼ケイ酸塩ガラス、高シリカ含有ガラス、アルミノケイ
酸塩ガラス等のガラスセラミック、コークス、カーボン
ブラック、土状黒鉛、鱗状黒鉛等のカーボン等が挙げら
れる。これらのセラミックは２種以上が混合されたもの
であってもよい。
またマトリックスには、Ｓｉ、ＡＩ等の金属粉を必要に
応じ添加してもよい。
応じ添加してもよい。
本発明の表面処理無機繊維強化セラミック複合体の製造
方法において、表面処理無機繊維をセラミックに混練ま
たは埋設せしめる方法としては、以下に例示するそれ自
体公知の方法を採用できる。
方法において、表面処理無機繊維をセラミックに混練ま
たは埋設せしめる方法としては、以下に例示するそれ自
体公知の方法を採用できる。
セラミック粉状マトリックスまたはセラミック粉状７ト
リツクスと結合剤とからなる混和体に強化用繊維を混練
または配設せしめる方法、強化用ｕｌｉ維と上記セラミ
ック粉状７トリツクスまたは上記混和体を交互に配設せ
しめる方法、あらかじめ強化用繊維を設置しておき、そ
の間隙に上記セラミック粉状マトリックスまたは上記混
和体を充填する方法等である。
リツクスと結合剤とからなる混和体に強化用繊維を混練
または配設せしめる方法、強化用ｕｌｉ維と上記セラミ
ック粉状７トリツクスまたは上記混和体を交互に配設せ
しめる方法、あらかじめ強化用繊維を設置しておき、そ
の間隙に上記セラミック粉状マトリックスまたは上記混
和体を充填する方法等である。
強化用無ａ繊維とセラミックとの集合体を焼成する方法
としては、ラバープレス、金型プレス笠を用いて上記集
合体を５０〜５０００ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ２の圧力下
で加圧成形した後、加熱炉で６００〜２４００℃の温度
範囲で焼成する方法、５０〜５０００ｋｇ／ｃｍ２の圧
力で加圧したまま６００〜２４００・℃の温度範囲でポ
ットプレス焼成する方法等を例示できる。
としては、ラバープレス、金型プレス笠を用いて上記集
合体を５０〜５０００ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ２の圧力下
で加圧成形した後、加熱炉で６００〜２４００℃の温度
範囲で焼成する方法、５０〜５０００ｋｇ／ｃｍ２の圧
力で加圧したまま６００〜２４００・℃の温度範囲でポ
ットプレス焼成する方法等を例示できる。
上記焼成は、真空中、あるいは窒素、アルゴン、−酸化
炭素、水素等から選ばれる不活性ガスの雰囲気中で行う
ことができる。
炭素、水素等から選ばれる不活性ガスの雰囲気中で行う
ことができる。
以下実施例により本発明の詳細な説明する。
以下の実施例はおいて、部は重量部を示す。
実施例１〜３、比較例１〜２
ジメチルジクロロシランを全圧ナトリウムで脱塩素縮合
して合成されたポリジメチルシラン１００重量部に対し
ポリボロシロキサン３重量部を添加し、窒素中で３５０
°Ｃで熱縮合した６得られた式（Ｓｉ ＣＨ２）のカ
ルボシラン単位から主としてなる主鎖骨格を有し、該カ
ルボシラン単位のケイ素原子に水素原子およびメチル基
を有しているポリカルボシランに、チタンアルコキシド
を加えて、窒素中、３４０℃丁架橋重合して、カルボシ
ラン単位１００部と式→Ｔ ｉ Ｏ＋−のチタノキサン
１０部とからなるポリチタノカルボシランを得た。得ら
れたポリチタノカルボシランの数平均分子量は約２５０
０であった。
して合成されたポリジメチルシラン１００重量部に対し
ポリボロシロキサン３重量部を添加し、窒素中で３５０
°Ｃで熱縮合した６得られた式（Ｓｉ ＣＨ２）のカ
ルボシラン単位から主としてなる主鎖骨格を有し、該カ
ルボシラン単位のケイ素原子に水素原子およびメチル基
を有しているポリカルボシランに、チタンアルコキシド
を加えて、窒素中、３４０℃丁架橋重合して、カルボシ
ラン単位１００部と式→Ｔ ｉ Ｏ＋−のチタノキサン
１０部とからなるポリチタノカルボシランを得た。得ら
れたポリチタノカルボシランの数平均分子量は約２５０
０であった。
上記ポリチタノカルボシランを溶融紡糸後、空気中、１
９０℃で不融化処理し、窒素中、１３５０℃で熱処理し
て無機質繊維を得な。
９０℃で不融化処理し、窒素中、１３５０℃で熱処理し
て無機質繊維を得な。
該無機質繊維の束に、フェノール樹脂（日立化成、Ｖ
Ｐ ８０’３ ）のエタノール溶液をスプレー法により
塗布し、゛乾燥して複合体用強化繊維を作成した。この
強化用繊維は直径が約８．５μｍであり、乾燥後の塗布
厚さは０．９μｍであった。この強化用繊維を約２ｍｍ
の長さに切断し、電融アルミナ、黒鉛、溶融シリカおよ
びフェノール樹脂バインダーの混合物からなるマトリッ
クス中に添加し、十分混練した後、ラバープレスにより
２ｔ／ｃｍ２の圧力で成形した。得られた成形体を窒素
気流中にて、３００℃／ ｈ ｒの速度で１２００℃ま
で昇温し、同温度で３時間焼成した。
Ｐ ８０’３ ）のエタノール溶液をスプレー法により
塗布し、゛乾燥して複合体用強化繊維を作成した。この
強化用繊維は直径が約８．５μｍであり、乾燥後の塗布
厚さは０．９μｍであった。この強化用繊維を約２ｍｍ
の長さに切断し、電融アルミナ、黒鉛、溶融シリカおよ
びフェノール樹脂バインダーの混合物からなるマトリッ
クス中に添加し、十分混練した後、ラバープレスにより
２ｔ／ｃｍ２の圧力で成形した。得られた成形体を窒素
気流中にて、３００℃／ ｈ ｒの速度で１２００℃ま
で昇温し、同温度で３時間焼成した。
表 １
比較例１ 実
マトリックス組成（％）
電融アルミナ ４５
鱗状黒鉛 ２５
溶融シリカ ２０
フェノール樹脂 １０
強化用繊維（％） −
焼成体特性
見掛は気孔率（％’） １７．５
素化重 ２．８５
曲げ強度（ｋｇ／ａｍ２） １０５弾性率（ｋｇ
／ｍ１２） １０５０圧縮強度（ｋｇ／ｃｍ２）
１１５施例１ 実施例２ 実施例３ 比
較例２０．５ １゜ＯＯ，５１，０ １８，０１９，０１７，３２０，４ ２，８４２，８１２，９６２，２５ なお、比較例】は強化用繊維を添加しない焼成体を実施
例１と同様の方法で製造したものであり、比較例２は表
面処理がない以外は実施例１と同様の強化用繊維を添加
して実施例１と同様の方法で焼成体を製造したものであ
る。
／ｍ１２） １０５０圧縮強度（ｋｇ／ｃｍ２）
１１５施例１ 実施例２ 実施例３ 比
較例２０．５ １゜ＯＯ，５１，０ １８，０１９，０１７，３２０，４ ２，８４２，８１２，９６２，２５ なお、比較例】は強化用繊維を添加しない焼成体を実施
例１と同様の方法で製造したものであり、比較例２は表
面処理がない以外は実施例１と同様の強化用繊維を添加
して実施例１と同様の方法で焼成体を製造したものであ
る。
得られた焼成体の物性値は、表１に示されるように、弾
性率が低く、圧縮強度、曲げ強度は著しく向上している
。
性率が低く、圧縮強度、曲げ強度は著しく向上している
。
実施例４
実施例１と同様にして合成した無機質繊維の束に、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン１１、Ｎ （ＣＨ２
）、Ｓｉ （ＯＥｔ）、の水溶液をスプレー法により塗
布し、乾燥して複合体用強化繊維を作成した。γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン上記強化用繊維を約２ｍ
ｍの長さに切断し、電磁アルミナ（４５％）、鱗状黒鉛
（２５％）、溶融シリカ（２０％）、フェノール樹脂（
１０％）の混合物からなるマトリックス中に添加し、十
分に混練した後、ラバープレスにて２ ｔ ／ ｃ ｍ
２の圧力で成形した．得られた成形体を、窒素気流中
にて３００℃／ ｈ ｒの昇温速度で１２００℃まで昇
温し、同温度で３時間焼成した。
アミノプロピルトリエトキシシラン１１、Ｎ （ＣＨ２
）、Ｓｉ （ＯＥｔ）、の水溶液をスプレー法により塗
布し、乾燥して複合体用強化繊維を作成した。γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン上記強化用繊維を約２ｍ
ｍの長さに切断し、電磁アルミナ（４５％）、鱗状黒鉛
（２５％）、溶融シリカ（２０％）、フェノール樹脂（
１０％）の混合物からなるマトリックス中に添加し、十
分に混練した後、ラバープレスにて２ ｔ ／ ｃ ｍ
２の圧力で成形した．得られた成形体を、窒素気流中
にて３００℃／ ｈ ｒの昇温速度で１２００℃まで昇
温し、同温度で３時間焼成した。
得られた焼成体の物性値を以下に示す。
繊維添加量〈％）０．５
見掛は気孔率（％） １８．６
嵩比重 ２．２９
曲げ強度（ｋｇ／ｃ＋＠２） １ ６ ８弾性率（ｋ
ｇ／＋＊ｓ２） １ ０ ５ ０圧縮強度（ｋｇ／
ｃｓ２） １ ７ ９実施例５ フェノール樹脂エタノール溶液の代わりに石油ピッチの
キシレン溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして焼
成体を製造した．石油ピッチの乾燥後の塗布厚さは１．
３μｍであった。
ｇ／＋＊ｓ２） １ ０ ５ ０圧縮強度（ｋｇ／
ｃｓ２） １ ７ ９実施例５ フェノール樹脂エタノール溶液の代わりに石油ピッチの
キシレン溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして焼
成体を製造した．石油ピッチの乾燥後の塗布厚さは１．
３μｍであった。
得られた焼成体の物性値を以下に示す。
繊維添加量（％）１．０
見掛は気孔率（％） １９．９
嵩比重 ２．２５
曲げ強度（ｋｇ／ｃ論”） １ ４ ８弾性率（ｋｇ
／ｍ１１２） ９ ４ ０圧縮強度（ｋｇ／ｃ＋ｅ
２） １ ４ ５実施例６ フェノール樹脂のエタノール＞８Ｈの代わりに実施例１
で得られたポリチタノカルボシランのキシレン溶液を用
いた以外は、実施例１と同様にして表面処理無機繊維を
製造した．ポリチタノカルボシランの乾燥後の塗布厚さ
は２．５μｍであった。
／ｍ１１２） ９ ４ ０圧縮強度（ｋｇ／ｃ＋ｅ
２） １ ４ ５実施例６ フェノール樹脂のエタノール＞８Ｈの代わりに実施例１
で得られたポリチタノカルボシランのキシレン溶液を用
いた以外は、実施例１と同様にして表面処理無機繊維を
製造した．ポリチタノカルボシランの乾燥後の塗布厚さ
は２．５μｍであった。
上記表面処理無機繊維を約２ｍｍの長さに切断し、電融
アルミナ（４５％）、鱗状黒鉛（２５％）、溶融シリカ
（２０％）、フェノール樹脂（１０％）の混合物からな
るマトリックス中に添加し、十分に混練した後、ラバー
プレスにて２ ｔ ／ ｃ ｍ２の圧力で成形した．得
られた成形体を窒素気流中で３００℃／ ｈ ｒの昇温
遠度で１２００″Ｃまで昇温し、同温度で３時間焼成し
た。
アルミナ（４５％）、鱗状黒鉛（２５％）、溶融シリカ
（２０％）、フェノール樹脂（１０％）の混合物からな
るマトリックス中に添加し、十分に混練した後、ラバー
プレスにて２ ｔ ／ ｃ ｍ２の圧力で成形した．得
られた成形体を窒素気流中で３００℃／ ｈ ｒの昇温
遠度で１２００″Ｃまで昇温し、同温度で３時間焼成し
た。
得られた焼成体の物性値と以下に示す。
繊維添加量（％）０．５
見掛は気孔率（％’） １９．２
電比重 ２．２７
曲げ強度（ｋｇ／ａｍ２） １ ４ ７弾性率（ｋｇ
／ｓｍ２） １ ０ ０ １圧縮強度（ｋｇ／ａｍ”
＞ １ ５ ４実施例７ 実施例１に記載のポリカルボシランに、ジルコニウム（
ｆＶ）アルコキシドを加えて、窒素中、３２０℃で架橋
重合して、カルボシラン単位１００部と式→Ｚｉ−０＋
のジルコノキサン１０部とからなるポリジルコノカル
ボシランを得た．得られたポリジルコノカルボシランの
数平均分子量は約２９００であった．このポリジルコノ
カルボシランを溶融紡糸後、空気中、１９２°Ｃで不融
化処理し、窒素中、１ ３００℃で熱処理してＭ機質繊
維を得た。該無機質繊維の直径は９μＩｎであった。こ
の無機質繊維の束に、上記ポリジルコノカルボシランの
キシレン溶液をスプレー法により塗布し、乾燥して複合
材料用強化繊維を作成した。
／ｓｍ２） １ ０ ０ １圧縮強度（ｋｇ／ａｍ”
＞ １ ５ ４実施例７ 実施例１に記載のポリカルボシランに、ジルコニウム（
ｆＶ）アルコキシドを加えて、窒素中、３２０℃で架橋
重合して、カルボシラン単位１００部と式→Ｚｉ−０＋
のジルコノキサン１０部とからなるポリジルコノカル
ボシランを得た．得られたポリジルコノカルボシランの
数平均分子量は約２９００であった．このポリジルコノ
カルボシランを溶融紡糸後、空気中、１９２°Ｃで不融
化処理し、窒素中、１ ３００℃で熱処理してＭ機質繊
維を得た。該無機質繊維の直径は９μＩｎであった。こ
の無機質繊維の束に、上記ポリジルコノカルボシランの
キシレン溶液をスプレー法により塗布し、乾燥して複合
材料用強化繊維を作成した。
乾燥後の塗布厚さは０．５μｍであった。
この強化繊維を約２ｍｍの長さに切断し、電融アルミナ
（４５％）、黒鉛（２５％）、ン容融シリカ（２０％）
およびフェノール樹脂バインダー（１０％）の混合物か
らなるマトリックス中に添加し、十分混練した後、ラバ
ープレスにより２ ｔ ／ ｃ ｍ２の圧力で成形した
４４）られな成形体を窒素気流中にて３００℃／ ｈ
ｒの速度で１２００℃まで昇温し、同温度で３時間焼
成した。
（４５％）、黒鉛（２５％）、ン容融シリカ（２０％）
およびフェノール樹脂バインダー（１０％）の混合物か
らなるマトリックス中に添加し、十分混練した後、ラバ
ープレスにより２ ｔ ／ ｃ ｍ２の圧力で成形した
４４）られな成形体を窒素気流中にて３００℃／ ｈ
ｒの速度で１２００℃まで昇温し、同温度で３時間焼
成した。
得られた焼成体の物性値を以下に示す。
繊維添加量（％）０．５
見掛は気孔率（％） １８．８
嵩比重 ２．７９
曲げ強度（ｋｇ／ａｍ２） １６９
弾性率（ｋｇ／ｎｍ２） ９８０
圧縮強度（ｋｇ／ｃＷＡ２） １６８発明の効果
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、本発
明の表面処理無機繊維を用いた焼成体は、表面処理無機
繊維の中心層と表面層および表面層とマトリックスであ
るセラミックとの接着性が良好なため、圧縮強度、曲げ
強度に優れたセラミック複合体の製造方法が提供される
。
明の表面処理無機繊維を用いた焼成体は、表面処理無機
繊維の中心層と表面層および表面層とマトリックスであ
るセラミックとの接着性が良好なため、圧縮強度、曲げ
強度に優れたセラミック複合体の製造方法が提供される
。
特許出願人 品川白煉瓦株式会社宇部興産株式会
社 代 理 人 弁理士 小林正明
社 代 理 人 弁理士 小林正明
Claims (4)
- （１）表面処理無機繊維を強化材とし、セラミックをマ
トリックスとする表面処理無機繊維強化セラミック複合
体の製造方法において、 （ｉ）Ｓｉ，Ｍ，ＣおよびＯから実質的になる非晶質物
質、または （ｉｉ）実質的にβ−ＳｉＣ，ＭＣ，β−ＳｉＣとＭＣ
の固溶体および／またはＭＣ＿１＿−＿ｘの粒径が５０
０Å以下の各結晶質超微粒子、および非晶質のＳｉＯ＿
２とＭＯ＿２とからなる集合体、または（ｉｉｉ）上記
（ｉ）の非晶質物質と上記（ｉｉ）の結晶質超微粒子集
合体の混合系 ［式中、ＭはＴｉまたはＺｒを示し、Ｘは０より大きく
１未満の数を示す］ からなる無機質繊維に、 （１）該無機質繊維の原料であるポリチタノカルボシラ
ンまたはポリジルコノカルボシラン、 - （２）シランカップリング剤、
- （３）フェノール樹脂、および
- （４）石油ピッチ からなる群から選ばれた少なくとも１種を有機溶媒に溶
解した溶液を塗布乾燥し、得られた強化用表面処理無機
繊維をマトリックスとなるセラミック粉末または加熱処
理によりセラミック化する有機物に混練もしくは埋設せ
しめて焼成することを特徴とする上記セラミック複合体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63029835A JPH01208372A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 表面処理無機繊維強化セラミック複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63029835A JPH01208372A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 表面処理無機繊維強化セラミック複合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208372A true JPH01208372A (ja) | 1989-08-22 |
| JPH057352B2 JPH057352B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=12287073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63029835A Granted JPH01208372A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 表面処理無機繊維強化セラミック複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01208372A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112321310A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 黑龙江冠瓷科技有限公司 | 一种纳米颗粒增韧的高韧性SiC制件的制备方法 |
| CN113264749A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-17 | 上海宝新特种沥青混凝土有限公司 | 一种抗裂沥青混合料及其制备方法 |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP63029835A patent/JPH01208372A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112321310A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 黑龙江冠瓷科技有限公司 | 一种纳米颗粒增韧的高韧性SiC制件的制备方法 |
| CN113264749A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-17 | 上海宝新特种沥青混凝土有限公司 | 一种抗裂沥青混合料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH057352B2 (ja) | 1993-01-28 |
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