JPH01308875A - 複合耐火性物質 - 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】 弦１υト」 本発明は、耐火性複合物質及びそのような物質の製造方
法に関するものである。更に詳細には、本発明は、硬質
で、剛性があり、寸法的に安定しており、耐侵食及び腐
食性であり、且つ広範囲の温度に渡って満足に使用可能
であり且つハフニウム、ジルコニウム、タンタル、タン
グステン、及びモリブデンからなるグループから選択さ
れる耐火性元素から形成される耐火性複合物質に関する
ものである。また１本発明方法はそのような物質を製造
する方法に関するものである。更に、本発明は、このよ
うな物質から形成され特に原子力産業において使用され
るもの及びそのようなものを製造する方法に関するもの
である。

従米技権 最近、個別的に達成することが困難であるが集約的に達
成することをほぼ不可能に見えることとさせた多数の特
性を露呈する物品に対する大きな需要が発生している。

例えば、該物品は、硬質であり、剛性があり、寸法的に
安定しており且つ酎摩耗性であることが所望されている
。該物品は、また、耐腐食性及び耐侵食性であり且つ通
常化学的及び産業的環境において遭遇される酸やアルカ
リ等に対する耐性を有するものであることが所望されて
いる。該物品は、更に、このような特性を。

数千塵（華氏）の温度範囲に渡って提供するものである
ことが所望されている。原子核環境に対して非浸透性の
物品が、上述した特性を具備するものであることも所望
されている。

上述した如き明細を満足する物品を提供する為にかなり
の努力が払われており且つかなりの費用も使われている
。この様な努力及び費用の消費にも拘らず、問題は未だ
残存している。上に特定したパラメータの全てを満足す
る適宜の物質は未だ提供されていない。このことは、原
子力産業において長期間に渡って満足に使用することの
可能な製品に関して特にそうである。

１９８３年８月９日に発行され「複合物品及びその製造
方法（ＣｏＩＩＩｐｏｓｉｔｅ　Ａｒｔｉｃｌｅ　ａｎ
ｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆＭａｋｉｎｇ　Ｓａｍｅ）　Ｊ
という名称の本願出願人に譲渡されているＪａｍｅｓす
、　Ｗａｒｒｅｎの米国特許力４，３９７．９０１号に
おいて、耐火性複合物質が開示されており且つ上に特定
したパラメータを充足するものがクレームされている。

例えば、米国特許力４，３９７，９０１号に開示され特
許請求の範囲にクレームされている物質は硬質で、剛性
があり、寸法的に安定で、耐腐食性及び耐侵食性があり
、且つ２０００°Ｆを超える広範囲の温度範囲に渡って
満足に使用することの可能なものである。

米国特許力４，３９７，９０１号に開示されクレームさ
れている物質は、更に、比較的軽量であり且つ比較的薄
い層の形で製造された場合であっても上述した如き特性
を提供することが可能なものである。

Ｌｍ狂 本発明は１以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き従来技術の欠点を解消し、上に特定した全ての
特性を持っておりしかも特に成る使用場面に対して米国
特許力４，３９７，９０１号の物質と比較して向上した
特性を持っているマトリックスと基質との結合物乃至は
組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。

逢−双 例えば、本発明物質のマトリックスの特性は。

米国特許力４，３９７，９０１号に開示し且つクレーム
した物質におけるよりも一層硬質で、剛性があり、−層
耐腐食性及び耐侵食性があり、且つ一層高い温度範囲に
渡って使用することが可能なものである。本発明の基質
とマトリックスとの結合物乃至は組成物は、また、上述
した特性のいずれをも喪失することなしに原子力環境に
おいて使用することが可能なものである。このことは、
炭化ジルコニウムは連鎖反応を継続させる為に必要とさ
れる中性子を周期的に吸収することがないので、前記マ
トリックス内の物質の１つが炭化ジルコニウムである場
合に、特にそうである。

本発明の１実施形態においては、第１熱膨張係数を持っ
ており且つ有孔性特性を持った繊維性基質を、非等方性
特性を持った例えば炭素繊維等の個別的要素から形成す
る。耐火性物質から形成したマトリックスは、該個別的
要素を包囲し且つ該第１熱膨張係数とは異なった第２熱
膨張係数を持っている。該マトリックスは、該個別的要
素に対して最小の化学的乃至は機械的結合を持っており
、機械的衝撃又は温度変化によって該マトリックスが該
基質と相対的に変位することを可能としている。該耐火
性物質は、耐火性特性を持っており且つハフニウム、ジ
ルコニウム、タンタル、タングステン、及びモリブデン
からなるグループから；ｎ択される第１元素を有してお
り且つ前記第１元素に結合した第２元素を有している。

該マトリックスは、好適には、前記耐火性元素を含有す
る第１ガス及び前記第２元素を含有する第２ガスの混合
物を与え且つ該ガスを該基質を収容する室（炉）内に導
入することによって形成する。該ガスを、高温で且つ第
１及び第２の圧力限界の間で特定の速度で脈動する圧力
状態で前記室内に導入して該個別的要素上に前記耐火性
物質の付着を与える。該ガスを周期的に前記室から排気
させ且つ新たなガスを該室内に導入させる。

該マトリックスは、耐火性物質としてハフニウム（例え
ば、炭化ハフニウム）及びジルコニウム（例えば炭化ジ
ルコニウム）を夫々持った第１Ｍ及び第２層から構成す
ることが可能である。該マトリックスは、該基質と共に
有孔性即ち小孔を画定し且つ外部表面を画定する。該孔
内及び該外部表面においてレニウム層が前記マトリック
スを被覆することが可能である。

炭化ハフニウム層を該マトリックス内に包含させること
が可能である。何故ならば、炭化ハフニウムは、該基質
内ののグラファイト繊維及び前記マトリックス内の炭化
ジルコニウム間の反応を最小とさせるからである。これ
の理由の１つは、２０００’Ｆに近づく温度で該マトリ
ックス内に該繊維からの炭素の拡散に対して炭化ハフニ
ウムが耐久性を有しているからである。

本発明の物質及び製造方法は、米国特許用４゜３９７．
９０１号に開示されクレームされている物質及び方法に
改良である考えることが可能である。その為に１本発明
のより良き理解の為には米国特許用４，３９７，９０１
号を参照すると良い。

失許史 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
に付いて詳細に説明する。

本発明の１実施例において、大略１０で示した基質は有
孔性で浸透性の特性を具備することが可能である。基質
１ｏは、大略１１で示した物品内に設けることが可能で
ある。基質１０は、ファイバー即ち繊維、又はグレイン
即ち粒子、又は繊維と粒子の混合物等の個別的要素１２
から形成することが可能である。該個別的要素は、炭素
又はセラミックのベースを有することが可能である。例
示として、該個別的要素は、熱分解したウール、レイヨ
ン、ポリアクリロニトリル、及びピッチ繊維から形成す
ることが可能である。特に、炭化させたレイヨンフェル
ト、炭化したポリアクリロニトリルの剪断繊維、織り込
んだ炭素繊維から形成した炭化レイヨン布、密接に織り
込んだ炭化ＰＡＮＯＲ維から形成したテープ物質、複数
個のランダムに配向した熱分解したウール繊維を有する
浸軟させた物質、及び多数の剪断したピッチ繊維を具備
する浸軟物質等を使用することが可能である。

該基質は、また、炭化シリコン又はグラファイト等の粒
状物質を有するスラリーから好適に形成することが可能
である。この様な粒状物質は、また、セラミック、熱分
解ウール、レイヨン、ポリアクリロニトリル、及びピッ
チからなるグループから選択される長さの短い耐高温特
性の繊維と混合させることも可能である。該スラリーは
、また、石油ピッチ、コールタールピッチ、フラン樹脂
、及びフェノール樹脂等の適宜の含炭素バインダーを有
することも可能である。該基質を形成する為に使用され
る該スラリーは、また５粒状形状の炭化シリコンと混合
された長さの短いポリアクリロニトリル繊維を有するこ
とも可能である６上述した異なった基質は連続的な方法
で形成することが可能であり、また周期的又はパルス的
乃至は服動的技術によって形成することも可能である。

周期的又はパルス的（脈動的）技術を使用する場合、制
限した時間の量制御した条件下で一連（シーケンス）の
ステップが与えられ且つ該シーケンスは一回を超えて繰
り返される。

前のパラグラフで説明した基質を第２図に示した如くに
マトリックス１４で直接コーティング即ち被覆させるこ
とが、可能である。然し乍ら、マトリックス１４を基質
１０上に直接的にコーティングする為に、基質１０は、
初期的に、最終的な物品に所望されるものに対応する形
態に形状構成されることが望ましい。基質１０を次いで
該所望の形態に維持したまま、マトリックス１４を該基
質１２上に付着させる。この維持は、基質上の全ての所
望の位置に該マトリックスのコーティングを与える一方
、該基質１０を所望の形態に維持する為に構成された工
具乃至は作業台（不図示）によって与えることが可能で
ある。この様に該基質上に該マトリックスをコーティン
グすることは、それが直接的であり且つ該基質に対して
何等中間的な準備を必要とするものではないから、有利
である。然し乍ら、それは通常特別の工具及び作業台を
用意することを必要とする。更に、それは、そのような
工具又は作業台を使用するので、コーティング作業の為
の空間条件を増加させる。それは、更に、マトリックス
１４を基質１０上にコーティングする速度を低下させる
傾向がある。

一方、基質上にマトリックスを付着させる前に、第３図
に示した如く、基質１０上に熱分Ｍした炭素１６を付着
させることが可能である。熱分解した炭素１６は、特に
物品が応力がかけられる場合に、繊維間で良好なロード
トランスファー即ち負荷転送を促進することを容易とさ
せる。該熱分解した炭素１６は、また、特に物品に応力
がかけられる場合に、基質１０の強度を上げ且つ安定化
させることに貢献する。それは、また、物品１１を構成
する複合構成体の表面破壊エネルギを増加させる為の機
械的界面を向上させ、その際に耐火性複合物品１１の剛
性及び耐流動性（ｆｌｏｖ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を
向上させる。

基質１０上に熱分解炭素のコーティング即ち被覆１６を
設ける為に、基質を従来の構成の炉内に配設させること
が可能である６次いで、基質の温度を、例えば１８００
°Ｆの適宜の温度へ上昇させることが可能であり、且つ
付着室内に１５＋ｎｍＨｇのオーダーの真空を維持する
ことが可能である。

次いで、例えば５０時間の長時間にわたって有孔性基質
を介してメタンガスを流動させることによって基質１０
内の個別的要素１２の各々の周りに熱分解した炭素を付
着させることが可能である。

後に理解される如く、この長期間の期間は好適には連続
的なものではなく、有孔性基質を介してメタンガスを相
次いでパルス動作即ち脈動させることによって得られる
。

熱分解炭素を前のパラグラフで説明した薄様で基質１０
上に付着させる場合、それは該基質をる可成する個別的
要素を取り囲む。これは第３図において１６で概略示し
である。熱分解炭Ｍ１６の暦は有孔性であり且つ浸透性
である。基質の密度が０　、７　ｇｒｍ／ｃｃのオーダ
であり且つ熱分解炭素１６の付着前において繊維体積が
約４０％であると、該熱分解炭素で取り囲まれた基質は
Ｑ　、９　ｇｒｍ／ｃｃのオーダの密度を有することが
可能である。熱分解炭素１６は、基質１０内に個別的要
素１２を位置決めし且つ取扱の為に基質の強度を上げる
ことに貢献する。この様に、マトリックス１４は、何等
工具又は使用すべき作業台等を必要とすること無しに基
質１０上に付着させることが可能である。

熱分解炭素１６は、上述したもの以外のその他の技術に
よって基質上に付着させることが可能である。例えば、
基質１０は阿。ｎ５ａｎｔｏ　１００８としてモンサン
ドケミカルカンパニイによって指定されているフェノー
ル樹脂等の適宜の従来のタイプの樹脂でコーティングす
ることが可能である。第１ステツプとして、フェノール
樹脂を、それが流体である様な溶媒内に溶解させる。該
溶媒は、例えば、メチルエチルケトンとすることが可能
である。

次いで、基質１０をフェノール樹脂でコーティングし且
つ部分的に重合させて、それが手で触った場合に乾燥し
た状態とさせる。

次いで、基質１ｏから所望の形状のパターンを切断する
か、又は基質を少なくとも１６０’　Ｆ（７）温度へ加
熱し、圧縮し、次いで所望の形状へ切断することが可能
である。次いで、所望の形状のパターンとなったものを
モールド内に配設し且つ例えば約３５０’　Ｆの適宜の
温度へ加熱して該フェノール樹脂を硬化させる。次いで
、該パターンを３５０’　Ｆを超える温度で硬化させて
該システム（系）を安定化させる。次いで、該フェノー
ル樹脂を約］６ｏＯ°Ｆの温度で熱分解してそれを、そ
の要素（元素）的形態である炭素へ分解させる。

この熱分解の為の１つの理由は、その後に該基質が加熱
さ九た場合にガスを発生することを防止する為である。

第５図に示した実施例において、個別的要素１２を、第
６図に示した如く、個別的要素間の隙間内に配設されて
いる熱分解炭素１６によって所定の位置に位置させるこ
とが可能である。個別的要素１２間の隙間内の熱分解炭
素１６の付着を第５図において２２で概略的に示しであ
る。個別的要素１２と隙間２２内の熱分解炭素１６との
結合は有孔性であり且つ浸透性である。第４図に示した
実施例においてえ、マトリックス１４は、熱分解炭素１
６の介入無しに隙間２２内に配設される。

該フェノール樹脂を構成するバインダーを前のパラグラ
フにおいて説明した如くに熱分解させると、それはその
質量の約半分を喪失し且つそれは収縮すると共に亀裂が
発生する。それにも拘らず、該熱分解した炭素は、該基
質内において個別的要素１２を所定の位置に保持し且つ
該基質に強度を与えることが可能である。次いで、基質
１０を。

比較的短時間の間約２２００″Ｆの温度へ加熱して最終
的な収縮を与えると共にバインダーに対する熱分解を行
う。

前のパラグラフにおいて説明した如くにバインダーを硬
化させ且つ熱分解させる前に、フェノール樹脂中にポリ
ウレタン又はポリエチレンを含有させることが可能であ
る。次いで、基質１０及びバインダーを約１６００°Ｆ
へ加熱させると、該ポリウレタン又はポリエチレンは蒸
発し且つ該基質内にトンネルを形成することを容易とさ
せる。

後に詳細に説明する如く、該トンネルは、ＣＶＤによる
如く、基質１０上にマトリックス１４を付着させる為の
経路を与える上で効果的である。

個別的要素１２をコーティングする為にウェット即ち湿
潤バインダーを使用する代わりに、ドライ即ち乾燥バイ
ンダーを使用することも可能である。例えば、ダウコー
、ニング社のＰｌｙｃａｒｂｏｓｉｌａｎｅ６−２３３
０を使用することが可能である。これは、メチルエチレ
ンケトンと混合して流動性混合物を与えることが可能な
ドライ樹脂である。この物質は、室温において部分的に
重合する特性を持っている。

この物質を基質と混合し且つ次いで約１６００゜Ｆの温
度へ加熱して該バインダーを熱分解させる。

該物質をその後に約２２００°Ｆの温度へ加熱してそれ
に最終的な熱分解及び収縮を与える。

バインダーとしては、ケイ酸ナトリウム又はコロイド状
アルミナを使用することも可能である。

基質１０を液状のケイ酸ナトリウム内に浸漬させ且つ次
いで加熱することが可能である。該ケイ酸ナトリウムは
１個別的要素１０の長さに沿って流動し且つ個別的要素
間の隙間において凝集乃至は凝固する傾向となる。基質
１０の繊維間の隙間における物質の層の形成を第４図及
び第５図に示しである。

理解される如く、該基質の特性は、本発明の技術的範囲
を逸脱すること無しにかなり変化することが可能である
。例えば、繊維が織り込まれた形で使用される場合、経
糸及び緯糸における相対的な糸の数をかなりの割合で変
化させることが可能であり且つ該糸の間の間隔もかなり
変化させることが可能である。

７トリツクス１４を基質１０上に付着させる場合、それ
は基質と何等著しい化学的結合を持つものではない。更
に、マトリックス１４と基質１０との間の機械的結合は
比較的弱い。マトリックス１４と基質１０との間の強力
な結合が存在しないので、基質とマトリックスとの間に
増加した表面破壊エネルギ（剛性）が発生する。該物質
における欠陥感度も減少する。

また、マトリックス１４は基質１０と著しく異なった熱
膨張係数を持っている。その結果、マトリックス１４は
、機械的衝撃又は温度変化によって、基質１０と相対的
に自由に移動する。このことは、本発明の耐火性物質か
ら形成される物品が使用される環境における温度範囲が
かなりなものである（華氏で数千度）ので、特に重要で
ある。

基質１０上にマトリックス１４を付着させて個別的要素
１２を包み込む即ち取り囲むことが可能である（第２図
及び第３図参照）。マトリックス１４は、熱分解した炭
素１６が個別的要素１２間の隙間内に配設される場合、
この様な隙間（第４図及び第５図）内に配設させること
が可能である。

該マトリックス１４は、耐火性元素及び負に帯電したイ
オンを与える元素から構成される適宜の物質から形成す
ることが可能である。該耐火性元素は、ハフニウム、ジ
ルコニウム、タンタル、タングステン、及びモリブデン
からなるグループから選択することが可能である。該負
に帯電した元素は、窒素、炭素、及び酸素からなるグル
ープから選択することが可能である。炭化ハフニウムや
炭化ジルコニウム等の耐火性物質が好適である。例えば
、タンタルやタングステンはハフニウムやジハフニウム
よりも一層硬質であり且つタンタル。

タングステン、及びモリブデンはハフニウム及びジルコ
ニウムよりも一層高い溶融温度を持っているが、ハフニ
ウム及びジルコニウムは、タンタル、タングステン、及
びモリブデンよりも一層耐酸化特性が高い。更に、ハフ
ニウム及びジルコニウムは、タンタル、タングステン、
及びモリブデンようりも−Ｍ型重量軽い。

前述した如く、金属炭素は好適にはマトリックス１４を
構成する。該金属炭素は、好適には、塩素とすることが
可能なハロゲン化塩を還元することによって形成するこ
とが可能である。ハフニウムのハロゲン化塩を生成する
化学反応は以下の如くである。

ＨｆＣｌ４＋ＣＨ２−＊　　ＨｆＣ（ｓ）＋４ＨＣ１上
式において、塩化ハフニウム（ＨｆＣ１４）、メタン（
ＣＨ４）、及び塩化水素（ＨＣＩ）はガスであり且つ炭
化ハフニウム（Ｈｆ　Ｃ）は固体である。同様に、炭化
ジルコニウムは以下の態様で塩化ジルコニウムから得る
ことが可能である。

ＺｒＣｌ４＋ＣＨ４４ＺｒＣ＋４ＨＣ１上式において、
塩化ジルコニウム（Ｚ　ｒ　Ｃｌ　４）　−メタン（Ｃ
Ｈ４）、及び塩化水素（ＭＣＩ）はガスであり、且つ炭
化ジルコニウムは固体である。

ハフニウムのハロゲン化物（ＨｆＣ１，）及びジルコニ
ウムのハロゲン化物（ＺｒＣ１，、）は。

好適には、プレリアクタ即ち予備反応器内において形成
し、その中において、該金属は約７００乃至９００℃の
温度で塩素ガス中で燃焼される。化学反応はハフニウム
に対しては以下の通りである。

Ｈｆ＋２Ｃ１□　→　Ｉ−１ｒ　ｃ　１．　　　　（３
）上の式において、ハフニウム（Ｈｆ）及び塩化ハフニ
ウム（ＨｆＣ１４）は固体であり且つ塩素（Ｃ１□）は
ガスである。塩化ジルコニウムは同様の反応によってジ
ルコニウムから生成することが可能である。

現在はハロゲン化塩を使用しているが、有機金属を使用
することも可能である１例えば、以下の如き反応を発生
させることが可能である。

（ＣＨ，）　、Ｈｆ　Ｃｌ　、＋　Ｈ，→Ｈｆ　Ｄ　（
ｓ）　＋　ＨＣ１＋　ＣＦＩ　＋　Ｈ２尚、Ｘ＋Ｙ＝４
、及び Ｒ−Ｈｆ−Ｒ＋　　Ｈ２→ Ｈｆ　Ｃ（ｓ）　十Ｒ＋　ＨＣｌ　＋　Ｈ２尚、Ｒ＝エ
チルグループ、環状化合物。

使用可能な反応物質の多様性を例示する為に、ＣＶＩ　
　ＳｉＣ処理化学を検討することが有用である。

より複雑な有機金属が経済的に実現可能であり且つ高純
度レベルを示す前に、ＳｉＣ付着の為に単純なシリコン
の塩化物を使用していた。

５ｉＣ１４＋ＣＨ４→　ＳｉＣ＋４ＨＣ１今日、例えば
メチルトリクロロシラン（ＭＴＳ）又はジメチルジグロ
ロシラン（ＤＭＳ）等の高次のシランの１つが使用され
る。

ＣＨ，Ｓ　ｉ　Ｃ１３＋Ｈ，→ Ｓ　ｉ　Ｃ（ｓ）＋ＣＨ４＋ＨＣ１＋Ｈ２（ＣＨ，）　
２Ｓ　ｉ　Ｃｌ□＋Ｈ２→Ｓ　ｉ　Ｃ（ｓ）＋ＣＨｘ＋
ＨＣ１＋Ｈ。

塩化ハフニウム（Ｉ−１ｆ　Ｃｌ　４）の炭化ハフニウ
ム（ＨｆＣ）への還元は、好適には、約１０トール乃至
約１００トールの範囲内の全圧力において約１１８０°
Ｆ７［］、２５０’Ｆの範囲内の温度で化学蒸気浸透（
ＣＶＩ即ちｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　１ｎｆｉ１
ｔｒａｔｉｏｎ）反応器内で発生する。該全圧力は、約
８３秒の割合でこれらの値の間でサイクル動作即ち周期
的動作される。このサイクル時間において、約１０トー
ルのバックフィル（充填）圧力を約２３秒間発生させ、
且つ約１００トールの圧力を、１０トールから１００ト
ールへ変化させる為の数秒を包含して約６０秒の間発生
される。化学蒸気浸透（ＩＣＶＴ）反応器と真空ポンプ
との間に可変面積排気弁を設は且つタイマー回路を設け
ることにより、この様に周期的な態様で真空を発生させ
ることが可能である。

上式における反応物質の比率は、公称的には。

モルを基礎としている。例えば、各１モルのハフニウム
（Ｈｆ）に対して２．７モルの塩１（Ｃ１２）が含有さ
れており、且つ各１モルの塩化ハフニウム（ＨｆＣ１，
）に対して０．５５モルのメタン（ＣＨ４）が含有され
ている。理解される如く、上のモル比において、塩素（
Ｃ１□）は多少過剰に与えられている。この塩素（Ｃ１
□）が多少過剰であることは、塩素燃焼は完全には効果
的ではないことを示している。更に、メタン（ＣＨ４）
とハロゲン化塩（例えば、ＨｆＣ）との間のモル比は、
ハロゲン化塩（例えば、ＨｆＣ）の量論的付着に対する
処理をドライブする為に比較的低い炭素電位が必要とさ
れることを示している。

定常状態反応器条件は、通常、基質１０等の基質の熱分
解炭素浸透の為、及び基質上の炭化シリコン（ＳｉＣ）
マトリックスの生成等の何等かの化学蒸気浸透（ＣＶＩ
）処理の為に使用される。

この様な定常状態反応器条件下において、該基質上に炭
化ハフニウム（ＨｆＣ）又は炭化ジルコニウム（ＺｒＣ
）のマトリックスを生成する為の浸透結果は全く落胆的
なものである。このことは、該繊維性基質の見掛けの表
面下側においては炭化ハフニウム（■＋ｆｃ）又は炭化
ジルコニウム（ＺｒＣ）の浸透は殆ど発生しないという
事実から発生する。典型的に、１０ミルを超えない深さ
が達成される。

例えば１０トールと１００トールとの圧力の間での圧力
サイクル動作技術は、定常状態化学蒸気浸透（ＣＶＩ）
処理において発生する拡散的質量輸送プロセスを実質的
に増大させる為に使用される。この様な技術により、約
５０ミルの深さの浸透が達成されている。このことは、
非実際的（定常状態）及び実際的（圧力脈動状態）処理
の間の差異を意味している。

マトリックス１４を形成する為に基質１０内への炭化ハ
フニウム又は炭化ジルコニウムの増加した浸透は、以下
の解析から理解することが可能である。化学蒸気浸透（
ＣＶＩ）処理におけるガス圧力が増加すると、基質１ｏ
外部の圧力が対応して増加する。然し乍ら、基質１０内
のガス圧力は、該基質外部のガス圧力程早くは増加しな
い。これは、基質１０内の孔は比較的小さく従って基質
１０内のガス圧力は、ガス圧力が増加する場合に、該基
質外部のガス圧力に従属することが出来ないということ
が部分的な原因で発生する。この圧力差は、炭化ハフニ
ウム（ＨｆＣ）又は炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）ガス反
応物質に作用して、基質１ｏの最も内側の位置にこの様
な物質の流れを発生させ且つそこに炭化ハフニウム又は
炭化ジルコニウムの付着を発生させる。このことにより
、基質１０の表面上のみならず該基質の内部内において
も、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）及び炭化ジルコニウム（
ＺｒＣ）の実質的に−様な付着が与えられる。

ジルコニウム（又はハフニウム）及び炭素を含有するガ
スを炉乃至は室内に導入し且つ該炉乃至は室内のガスの
圧力のパルス動作に続いて、該ガスを該炉から抜いて中
間真空を発生させる。次いで、シリコン及び炭素を含有
する新たなガスを該炉内に導入させることが可能である
。次いで、該新たなガスを上述したのと同一の態様でパ
ルス動作させることが可能である。この処理は、該マト
リックスが所望の暑さに形成される迄多数回のサイクル
繰り返して行うことが可能である。

ガスを炉内に周期的に導入し且つその後に該炉からこれ
らのガスを排気させることは、成る重要な利点を提供す
る。理解される如く、該炉内に導入されるガスの組成は
、該ガス中の化学反応の為及びマトリックス１４を生成
する為に該ガスが化学的に反応すると該ガスが消耗され
るので５時間と共に変化する。これは、マトリックス１
４の特性を時間と共に変化させることとなる。比較的短
い時間の後に該炉からこれらのガスを排気させ且つその
後に新たなこの様なガスを導入することによって、処理
中の物品の種々の巨視的寸法に沿って比較的一定の特性
をマトリックス１４に与えることが可能である。

第８図乃至第１１図は、第２図に示した実施例における
繊維の顕微鏡写真である。これらの顕微鏡写真の倍率は
以下の如くである。

第８図　　　　２０Ｘ 第９図　　　８０Ｘ 第１０図　　２００Ｘ 第１１図　１２５０Ｘ 上の表において、「Ｘ」は実際の寸法からの倍率を表し
ている。これら全ての図は、基質１０内の炭素繊維上の
マトリックス１４としての炭化ジルコニウムの付着を示
している。理解される如く、マトリックス１４内の炭化
ジルコニウムは基質１０内の炭素繊維を包み込む６倍率
が８０である第９図は、ファイバ即ち繊維の束の付着を
示している。第１０図及び第１１図は十分に拡大されて
おり、従って個々の繊維が判別され且つこれら個別的な
繊維はケースにいれられて即ち包み込まれていることが
理解される。

本明細書に開示した物質は、原子炉等の多数の異なった
装置において使用することが可能である。

本物質は、特に、原子核分裂リアクターにおいて使用す
べく特に適合されている。この様なりアクタ−における
重要な構成要素を第１２図に示しである。これらの重要
な構成要素は、従来技術において公知の物質から構成し
た壁３０を有している。

例えば、壁３０は、ステンレススチール、又はニッケル
、コバルト、及びクロムを含有するニッケルをベースと
した合金から形成することが可能である。該壁３０は、
また、該壁３０の温度が上昇される場合、セラミックを
ベースとした物質から形成することも可能である。壁３
０は、何等熱を受けることはないから、それは耐火性特
性を持つことは必要ない。壁３０には、周期的に離隔し
た位置に該壁を貫通する離隔したボア乃至は孔３２を設
けることが可能である。ボア３２は、１インチの約１／
２４００　（即ち、０．０２４インチ）の高さで１イン
チの約１／１２００　（即ち０．０１２インチ）の幅の
如き適宜の寸法を有することが可能である。

原子炉燃料の粒子３４を壁３０のに隣接して配設するこ
とが可能である。粒子３４は、例えば炭化ジルコニウム
でコーティングした炭化ウラン等の適宜の物質から形成
することが可能である。この物質は、原子核分裂を与え
る。粒子３４は、６０％に達する密度に集積化させるこ
とが可能であり且つ例えば１インチの約２０／１．００
０（即ち０．０２０インチ）の適宜の直径を与えること
が可能である。粒子３４は、約２フイートの高さにコラ
ム状に配設させることが可能である。

本発明の物質から形成した壁３６は、壁３０から粒子に
関して反対側に粒子３４と当接関係で配設されている。

壁３６には、ボア３２における周期的に離隔した位置に
ボア即ち孔３８を設けることが可能である。ボア３８は
、例えば、１インチの約２４／１０００　（即ち０．０
２４インチ）の高さ及び１インチの約１２／１０００　
（即ち０゜０１２インチ）の幅の如き適宜の寸法を有す
ることが可能である。

理解される如く、壁３０及び３６は、好適には、円筒状
且つ同心円状である。好適には、壁３６は壁３０の内側
に配設されるが、壁３ｏ及び３６の位置を逆にして壁３
６が壁３０の外側とすることも可能である。壁３６は、
好適には、壁３ｏの内側とする。何故ならば、壁３６は
製造困芝であり且つ高価であって、且つ壁３６を該壁を
介して通過するガスと適合性のあるものとすることが困
難であるからである。

水素、キセノン、アルゴン、又はヘリウム等の低温ガス
を壁３０内のボア３２を介して通過させる。該低温ガス
は、粒子３４内で発生する核分裂からの熱を受は取る。

次いで、加熱されたガスが壁３４内のボア３６を介して
通過する。次いで。

該ガスは壁３４内の空間内を下方向に別の位置へ引かれ
、そこでこの様なガスにおける熱が注出され電気の発生
等の仕事を行う。

壁３４は、それが適切に構成されていないと、水素腐食
等によって劣化する場合がある。例えば。

次式の如くに水素腐食が発生する場合がある。

ＭｅＣ＋Ｈ２−４Ｍｅ＋ＣＨ，（４） 上の式において、ｒ　Ｍ　ｅ　Ｊは、−殻内な意味で金
属を示すことを意図しており、且つｒＸＪは例えば４の
如き任意の適宜の整数を表すべく意図されている。上の
式において、炭化金属は固体であり、水素及び炭化水素
はガスであり且つ該金属は液体とすることが可能である
。理解される如く、壁３４を形成する耐火性複合物質は
漸次消失するので、上述した化学反応が発生することは
望ましくない。

更に、液体金属は該耐火性複合物質内の孔を閉塞し且つ
壁３４内の孔３６を閉塞し且っ該壁を介しての高温ガス
の通過を禁止する。水素腐食に関して、炭化ハフニウム
は炭化ジルコニウムよりも一層良好な応答性を持ってい
る。然し乍ら、レニウムは炭化ハフニウムよりも一層良
好な応答性を持っている。

壁３４は、マタ、約２５００乃至３０００ａＫを超える
温度での金属炭素拡散によって劣化されることもある。

例えば、金属拡散は以下の化学反応によって発生する。

ＭｅＣ＋Ｃ→　ＭｅＣ□９．、　　　　（８）上の式に
おいて、ｒ　Ｍ　ｅ　Ｊは式（４）における如く一般的
な意味で金属を表すべく意図されており且っｒＸＪは任
意の整数を表すべく意図されている。上の式において、
金属カーバイド即ち炭化金属は固体であり、炭素は固体
であり、炭化水素はガスであり且つ金属は液体である６
核化学反応における炭素は、基質１０内の繊維から得る
ことが可能である。この様な反応の結果は、グラファイ
ト繊維に損傷を与え、それは該複合構成体を著しく弱体
化させ、且つ、セラミックマトリックス組成が変化する
と、その物理的性質は変化する。例えば、非常に金属リ
ッチであるか又は金属希少であると、Ｈｆ　Ｃに対する
溶融点において著しい降下が添付の状態図に示されてい
る。上述した反応に関して、炭化ハフニウム（ハフニウ
ムカーバイド）は炭化ジルコニウム（ジルコニウムカー
バイド）よりも良好であり、且つ炭化ハフニウム及びジ
ルコニウムの両方はレニウムよりも良好である。

金属拡散は前のパラグラフにおいて説明したのと同一の
理由により望ましくない。それは基質内の炭素を該基質
から剥奪し従って壁３４を弱体化させるので、その点か
らも望ましくない。

反応（８）の如き反応の結果は、基質内のグラファイト
繊維を損傷する。このことは、複合構成体を著しく゛弱
体化させる。更に、セラミックマトリックス組成が変化
すると、該マトリックスの物理的特性が変化する。例え
ば、ハフニウムカーバイドのミイーティング温度は、著
しく金属リッチであるか又は金属希少であると、著しく
変化する場合がある。

前の２つのパラグラフにおける説明から明らかな如く、
壁３４を構成する耐火性複合物質内のマトリックス１４
が異なった物質の結合から形成することが望ましい。特
に、壁３４を異なった物質の組合せから形成することが
好適である。例えば、壁３４を構成する耐火性複合物質
内のマトリックス１４が、ハフニウムカーバイドと、ジ
ルコニウムカーバイドと、レニウムの相次ぐ層から形成
することが好適である。このことは、ジルコニウムカー
バイドは、原子炉を介して通過する中性子に対して中性
であるという付加的な利点を持っているので、特にそう
である。従って、マトリックス１４内にジルコニウムカ
ーバイド層を設けることは望ましい。何故ならば、そう
でないと、壁３４を通過する中性子のいくらかが吸収さ
れてしまうからである。このことは、原子炉の効率を低
下させる傾向となる。

本発明の耐火性複合物質を原子炉における壁３４として
使用する場合、マトリックス１４はハフニウムカーバイ
ドの層５０、ジルコニウムカーバイドの層５２１．及び
レニウムの層５４によって形成することが可能である。

ハフニウムカーバイドの層５０の暑さは、約０．２ミク
ロン乃至０．４ミクロンのオーダーとすることが可能で
ある。

ジルコニウムカーバイド層５２の厚さは、約２ミクロン
のオーダーとすることが可能である。レニウム層５４の
厚さは、約０．５ミクロンのオーダーとすることが可能
である。理解される如く、ジルコニウムカーバイドは壁
３４を介して通過する中性子に対して中性であるから、
マトリックス１４の厚さの殆どはジルコニウムカーバイ
ドである。

レニウム層５４は、熱分解処理によってマトリックス１
４上に形成することが可能である。この処理において、
塩化レニウムの如きレニウムのハロゲン化物を熱分解し
て、レニウム及び塩素等のハロゲン化ガスを形成するこ
とが可能である。熱分解反応に対しての塩化レニウムを
得る為に、約７５０°Ｆ乃至約８５０°Ｆの範囲内の温
度の如き適宜の温度で塩素内において「燃焼」される。

この「燃焼」は、固体レニウムは表面積が非常に小さい
ので発熱塩素化処理はそれ自身維持することがないので
、コンパクト化したレニウムペレットを使用することに
よって得ることが可能である。

この分解反応を発生する為の温度範囲は、２２５０″Ｆ
乃至２４５０″′Ｆのオーダーとすることが可能である
。上に特定した反応の代わりに、塩化レニウムの水素還
元を約１１５０−１２００℃の範囲の温度で使用して該
マトリックス内にレニウム層を発生させることが可能で
ある。

レニウム層を形成する反応は、ハフニウムカーバイド及
びジルコニウムカーバイドに関して上述した化学蒸発浸
透（ＣＶＩ）処理において発生することが可能である。

好適には、この反応は、物品の適切な性能を得るために
は物品の微細孔内にレニウムが深く浸透することは必要
ではないので、ジルコニウムカーバイド及びハフニウム
カーバイドに対して上述した如くにパルス動作は行わな
い。

ハフニウムカーバイド、及びジルコニウムカーバイドが
基質上に付着する場合とは異なって、レニウムは繊維を
包囲、即ち包み込んで取り囲むことはない。その代わり
に、レニウムは、基質１０の外部表面上で且つ該基質の
孔を画定する内部表面に沿って付着される。これは第６
図及び第７図に示しである。

マトリックス１４内の所望の深さへレニウムを付着させ
る為に、浸透を犠牲にした表面付着を回避する為にレニ
ウムのかなりの希釈及び低全圧力レベルとすることが望
ましい。１ト一ル未満乃至２５トールの範囲の絶対圧力
が好適に使用される。

然し乍ら、アルゴンの如き不活性ガスは、好適には、単
位時間当たりの質量を基礎として全反応物質の流れの約
８０％乃至９０％を有している。換言すると、ガス相に
おけるレニウムの実効濃度は、金属の水素還元によって
、タングステン、タンタル、又はモリブデンの化合物の
浸透におけるガスの濃度よりも大略１桁低い。

マトリックス１４上のレニウム、モリブデン、タンタル
、又はタングステンの付着は以下の化学反応から理解す
ることが可能である。

Ｍ　ｅ　＋　Ｃｌ　□−）　　Ｍ　ｅ　Ｃｌ　、　　　
　　　（９）ＭｅＣｌ、＋ＸＨ，→　Ｍ　ｅ　＋　ＨＣ
１（１０）第１図は上述した複合物質を製造する為に使
用することの可能な炉７０を概略示している。炉７０は
、インレット７４及びアウトレット７６を持った包囲体
７２を有している。基質１０上にマトリックスの化学蒸
発付着を発生させる為に使用されるものの如きガスをイ
ンレット７４を介して炉７０内に導入する。このガスは
、矢印７８で示した如く、該包囲体を画定する壁に沿っ
て下方向に流動する０次いで、該ガスは、矢印８２で示
した如く、区隔壁８０に沿って上方向に流れる。矢印７
８及び８２によって炉８０内に画定された経路は比較的
長いので、該ガスは炉８０の温度へ加熱されるかなりの
機会を持っている。次いで、該ガスは区隔壁８０によっ
て画定される空間内を下方向へ流れ且つアウトレット７
６を介して炉７０から流出する。区隔壁８０内を該ガス
が流れる間。

該ガスは、付着物を与えるべき基質１０の如き物品上に
付着される機会を持っている。

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の物品を製造する為の装置の１例を示し
た概略図、第２図乃至第５図は本発明に基づく物品の幾
つかの異なった実施例を示した各概略図、第６図及び第
７図は本発明の更に別の実施例を示した各概略図、第８
図乃至第１１図は漸次倍率を増加して第６図及び第７図
に示した実施例における個別的にコーティングした繊維
乃至はファイバーを示した各顕微鏡写真図、第１２図は
第６図乃至第１１図に示した実施例を１つの壁として包
含する原子炉の構成を示した概略断面図、である。 （符合の説明） １０：基質 １１：物品 １２：個別的要素 １４：マトリックス 特許出願人　　　　リフラクトリ−コンポジット、　イ
ンコーポレイテ ラド Ｆｉｔ、１　８ 、頃 Ｆ−ｉＧ　ワ Ｆ’　！　Ｇ　、　！　Ｃ’ ｔ”　！’−（、７／ 手続補正書（１幻 平成元年６月１９日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示　　　平成１年　特　許　願　第３８４
８８号２１．発明の名称　複合耐火性物質 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 平成１年５月１５日（平成１年５月３０日発送）補正の
内容 １、　本願明細書第４６頁１９行〜２０行中、「・・・
・・繊維乃至はファイバーを示した各顕＊Ｒ写真図、」
を以下のｉり補正する。 「・・・・・繊維の形状を示した各顕微鏡写真、」 （以　上）

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．有孔性関係を持った複数個の個別的要素から形成し
   た基質、前記基質上に前記基質に対しほぼ最小の化学的
   及び機械的結合をもって且つ前記基質に対し機械的衝撃
   の印加と温度変化によって前記基質と相対的な位置変化
   を与える為に前記基質のものとは異なった熱膨張係数を
   持ったマトリックス、を有しており、前記マトリックス
   が耐火性特性を持っており且つハフニウム、ジルコニウ
   ム、タンタル、タングステン、及びモリブデンからなる
   グループか選択される元素及び前記耐火性元素に化学的
   に結合した別の元素から形成されていることを特徴とす
   る複合耐火性物質。
2. ２．特許請求の範囲第１項において、前記マトリックス
   は、前記基質上に配設されており且つ前記耐火性金属と
   してハフニウムを包含する第１層及び前記第１層上に配
   設されており且つ前記耐火性元素としてジルコニウムを
   包含する第２層から形成されていることを特徴とする複
   合耐火性物質。
3. ３．特許請求の範囲第２項において、前記第１層は１ミ
   クロン未満の厚さを持っており且つ前記第２層は１ミク
   ロン以上の厚さを持っていることを特徴とする複合耐火
   性物質。
4. ４．特許請求の範囲第２項において、前記基質は炭素繊
   維から形成されており、前記マトリックスの前記第１層
   は炭化ハフニウムから形成されており、前記マトリック
   スの前記第２層は炭化ジルコニウムから形成されている
   ことを特徴とする複合耐火性物質。
5. ５．特許請求の範囲第４項において、前記マトリックス
   上にレニウム層を配設したことを特徴とする複合耐火性
   物質。
6. ６．第１熱膨張係数を持っており且つ有孔性特性を構成
   しており且つ非等方性特性を持った個別的要素から形成
   されている繊維性基質、耐火性物質から形成されており
   且つ前記第１熱膨張係数とは異なった第２熱膨張係数を
   持ったマトリックス、を有しており、機械的衝撃及び温
   度変化の結果として前記マトリクスは前記基質を調節し
   てそれらの熱膨張係数における差異に従って前記マトリ
   ックスと前記基質との間の応力を緩和させ、前記耐火性
   物質は耐火性特性を持っており且つハフニウム、ジルコ
   ニウム、タンタル、タングステン、及びモリブデンから
   なるグループから選択される第１元素を有すると共に前
   記第１元素に化学的に結合した第２元素を有することを
   特徴とする複合耐火性物質。
7. ７．特許請求の範囲第７項において、水素ガスによる侵
   食を阻止する為に前記マトリックス上にレニウム層が設
   けられていることを特徴とする複合耐火性物質。
8. ８．特許請求の範囲第７項において、前記マトリックス
   は少なくとも２つの層から構成されており、前記層の１
   つは前記層内における前記耐火性元素としてハフニウム
   を有しており且つ他方の層は該層内の前記耐火性元素と
   してジルコニウムを有していることを特徴とする複合耐
   火性物質。
9. ９．特許請求の範囲第８項において、前記マトリックス
   内の前記層は、１ミクロン未満の厚さを持った耐火性元
   素としてハフニウムを有しており且つ前記マトリックス
   の前記層は１ミクロン以上の厚さを藻耐火性元素として
   ジルコニウムを有していることを特徴とする複合耐火性
   物質。
10. １０．特許請求の範囲第６項において、前記マトリック
    スは前記個別的要素を前記基質内に収納していることを
    特徴とする複合耐火性物質。
11. １１．耐火性複合物質を製造する方法において、第１熱
    膨張係数を持っており且つ非等方性特性を持った複数個
    の個別的要素から有孔性基質を形成し、ハフニウム、ジ
    ルコニウム、タンタル、タングステン、及びモリブデン
    からなるグループから選択される耐火性元素を包含する
    第１ガスと前記第１熱膨張係数とは異なった第２熱膨張
    係数を持った耐火性物質を形成する為に前記耐火性元素
    と反応する特性を持った元素を包含する第２ガスとから
    なる混合物を与え、前記有孔性基質を炉内に配置させ、
    高温で且つ第１及び第２圧力限界の間で特定の速度で脈
    動する圧力状態で前記混合物を前記炉内に導入させて前
    記基質内の個別的要素への化学的又は機械的結合がほぼ
    最小の状態で前記基質内の個別的要素上への前記耐火性
    物質を付着させる、上記各ステップを有することを特徴
    とする方法。
12. １２．特許請求の範囲第１１項において、混合ガスに圧
    力脈動を与えることによって前記基質上に炭化ハフニウ
    ムの第１層を形成し、且つ混合ガスに圧力脈動を与える
    ことによって前記炭化ハフニウム層上に炭化ジルコニウ
    ムの第２層を形成することを特徴とする方法。
13. １３．特許請求の範囲第１２項において、混合ガスに圧
    力脈動を与えることによって前記炭化ジルコニウム層上
    にレニウム層を形成することを特徴とする方法。
14. １４．特許請求の範囲第１２項において、前記個別的要
    素を前記基質内に収納させる為に前記基質上に前記耐火
    性物質を付着させることを特徴とする方法。
15. １５．特許請求の範囲第１２項において、前記基質内の
    隣接する繊維間の隙間をカバーする為に前記耐火性物質
    を前記基質上に付着させることを特徴とする方法。
16. １６．耐火性複合物質を製造する方法において、第１熱
    膨張係数を持っており且つ非等方性特性を持っている複
    数個の個別的要素から有孔性基質を形成し、ハフニウム
    、ジルコニウム、タンタル、タングステン、及びモリブ
    デンからなるグループから選択される耐火性元素を包含
    する第１ガスと前記第１熱膨張係数とは異なった第２熱
    膨張係数を持った耐火性物質を形成する為に前記耐火性
    元素と反応する特性を持った元素を包含する第２ガスと
    の混合物を与え、前記有孔性基質を炉内に配置させ、高
    温で且つ第１及び第２の圧力限界間の特定の速度で脈動
    する圧力状態で前記混合物を前記炉内に導入して前記個
    別的要素への化学的及び機械的結合がほぼ最小の状態で
    前記基質内の個別的要素上に耐火性物質の付着を得る、
    上記各ステップを有することを特徴とする方法。
17. １７．特許請求の範囲第１６項において、前記耐火性元
    素としてハフニウムを有する前記混合物を前記脈動圧力
    で初期的に前記炉内に導入して前記基質内の個別的要素
    への化学的及び機械的結合をほぼ最小の状態で前記基質
    内の個別的要素上に耐火性物質を付着させ、且つ爾後に
    前記耐火性元素としてジルニウムを有する混合物を脈動
    圧力状態で前記炉内に導入して前記ハフニウム耐火性物
    質上に耐火性物質を付着させることを特徴とする方法。
18. １８．特許請求の範囲第１６項において、前記ハフニウ
    ム耐火性物質を１ミクロン未満の厚さで前記基質の個別
    的要素上に付着させ、前記ジルコニウム耐火性物質を１
    ミクロン以上の厚さで前記ハフニウム耐火性物質上に付
    着させることを特徴とする方法。
19. １９．特許請求の範囲第１５項において、前記炉内にお
    いて前記耐火性物質上にレニウムを付着させることを特
    徴とする方法。
20. ２０．特許請求の範囲第１６項において、前記基質内の
    個別的要素が炭素繊維を有しており、前記ハフニウム耐
    火性物質が炭化ハフニウムを構成しており、且つ前記ジ
    ルコニウム耐火性物質が炭化ジルコニウムを構成してい
    ることを特徴とする方法。
21. ２１．特許請求の範囲第１７項において、前記基質内の
    個別的要素が炭素繊維を有しており、前記ハフニウム耐
    火性物質が炭化ハフニウムを構成しており、前記ジルコ
    ニウム耐火性物質が炭化ジルコニウムを構成しており、
    且つ前記炉内において前記炭化ジルコニウム上にレニウ
    ムを付着させることを特徴とする方法。
22. ２２．第１熱膨張係数を持っており且つ有孔性特性を持
    っており且つ非等方性特性の個別的要素から形成されて
    いる繊維性基質、前記個別的要素を包囲しており且つ前
    記第１熱膨張係数とは異なった第２熱膨張係数を持って
    おり且つ機械的衝撃又は温度変化で前記基質と相対的な
    変位を与える為に前記個別的要素に対してほぼ最小の化
    学的及び機械的結合を持っている耐火性物質から形成さ
    れたマトリックス、を有しており、前記耐火性物質が耐
    火性特性を持っており且つハフニウム、ジルコニウム、
    タンタル、タングステン、及びモリブデンからなるグル
    ープから選択される第１元素を有すると共に前記第１元
    素に化学的に結合された第２元素を有しており、前記マ
    トリックスが前記基質と共に有孔性を画定すると共に外
    部表面を画定しており、更に前記外部表面上及び前記孔
    内のマトリックスを被覆するレニウム層を有することを
    特徴とする組成物。
23. ２３．特許請求の範囲第２２項において、前記耐火性物
    質が炭化ハフニウム及び炭化ジルコニウムからなるグル
    ープから選択されることを特徴とする組成物。
24. ２４．特許請求の範囲第２２項において、前記マトリッ
    クスが炭化ハフニウム層から形成され、次いで炭化ジル
    コニウム層が形成されることを特徴とする組成物。