JPH0214883A - 粒子分散強化した繊維強化ムライト複合材 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は繊維強化ムライト複な材を粒子分散によりさら
に強化し、特に破壊靭性値を驚異的に向上させたので、
レシプロエンジンのシリンダライナー、ピストンリング
あるいはガスタービンエンジンのタービン動翼等への応
用が期待されるムライト複α材料とその製造方法に関す
るものである。

［従来の技術］ セラミックスは金属材料よりも優れた耐熱性、耐酸化性
を有し、さらに断熱性にも潰れているので、金属に代わ
る耐熱構造材料として注目されてきた。しかしながら、
セラミックスは共有結合やイオン結きで構成されており
、金属材料のように転位によって変形したり伸びること
が出来ず、材料内部の微少な欠陥や表面のきすに応力の
集中が起こり、容易に破壊されるので、非常に脆く、破
壊靭性に劣るという欠点がある。

１１ライト（３Ａ＋２０．・２　Ｓ　ｉｏ　２）も耐熱
性があり５熱衝撃抵抗も滑れており、均一な熱膨張を示
し、機械的性質の温度による変化が少なく、１３５０℃
では炭化珪素とほぼ同じ強度を持つが、他のセラミック
スと同様に破壊靭性に劣る。

脆性破壊に対する材料の抵抗性は、一般に破壊靭性ｆｌ
ｌ　Ｋ　＋ｃにより示されるが、従来のムライトのＫＩ
Ｏは１．５〜１．８ＭＮ／ｍ”であり、金属材料の中で
比較的脆いと言われるアルミニウム合金の３４ＭＮ／、
”に比べても極めて低い、セラミックスをエンジニアリ
ングセラミックスとしてレシプロエンジンあるいはガス
タービンエンジンに応用していくためには、出来る限り
破壊靭性値を高くする必要がある。

そのために、この構造用セラミックスの脆さを改拵する
ために、種々の手法が研究されてきたが、その中でもセ
ラミックスマトリックス中にいろいろの粒子を混合分散
させる粒子分散強化法および各種繊維をセラミックスマ
トリックス中に分散させる繊維強化法が注目されている
。

繊維強化セラミックス（以下ＦＲＣという、）用繊維は
大きく分けて、短繊維系と長繊維系がある。

長繊維にはガラス帽り金属繊維、炭素繊維、セラミック
繊維などがあり、炭素繊維は強度が高く、弾性率も高い
ので複合材に適しているが、酸化に弱いという欠点があ
る。また、炭化珪素やアルミナなどのセラミック繊維は
有機系原料を紡糸して熱処理したもので、高融点であり
最も多用されている。短繊維は針状の単結晶であるウィ
スカーあるいは長繊維のチョップ品を意味するが、ウィ
スカーはＦｒ？、Ｃ用繊維として理想的な強度を示すが
５７トリツクス中に均一に分散させることが難しく、価
格が高いという欠点がある。

マトリックスとなるセラミックスについては、Ａ　Ｉ　
、Ｏｓ、ムライト、ＺｒＯ２、Ｓ　ｒ　ｚ　Ｎ−１Ｓｉ
Ｃ。

ガラス等の酸１ヒ物から非酸化物まで多くのセラミック
スに対してｍ　ｔ、ｉとの複合化が試みられている。

繊維強化セラミックス材料についての特許については、
スピネル（ＭｇＯ−Ａｌ□０．）に炭化珪素短繊維を混
ぜた焼結体（特開昭６２−１１９１７５＞、アルミナに
炭化珪素短繊維を混ぜた焼結体く特開昭６２　１１９１
７４）、炭素連続繊維強化ＳｉＣ複合体（特開昭６に２
４７６６３）、金属酸化物または金属炭化物に炭素繊維
を添加して加圧と同時に焼結するセラミックス複合材（
特開昭５０１３６３０６）、炭化珪素繊維強化セラミッ
クス複合材（特公昭６２−３５９９６）などがある。

粒子分散によるセラミックスの破壊靭性向上の機構は、
クラックの先端がさらに進もうとするエネルギーを何等
かの形で強化用粒子が分散しまたは吸収し、応力緩和現
象が起こるためと考えられる。破壊靭性緩和の例として
、Ｓ　ｉ　３　Ｎ　４にＴｉＣ粒子を分散させた例があ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記の複合材を１するに際しては、焼結
温度において繊維がマトリックスと反応せずに所望の強
度を保つかどうかという化学的適合性、および膨張係数
の差が繊維を損傷するがどうかの物理的適合性が、複合
材料の破壊靭性等の特性を左右するので、繊維強化ある
いは粒子分散強化のみでは期待通りの破壊靭性値が得ら
れないのが実情である。ムライトについても繊維強化が
試みられているが満足すべき結果は得られていない。

本発明は繊維強化ムライト複合材の前記のごとき問題点
に鑑みてなされたもので、破壊靭性値の優れた繊維強化
ムライト複自材とその製造方法を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 発明行は１ｒＩ記課通を解決するため鋭意研究を重ねた
結果、繊維強化と粒子分散強化を兼ね備えた強化ｔイｆ
４を想Ｔ’ｌするに至った。

粒子分散の破壊靭性向上の機構としては、クラック・デ
フレクションが挙げられている。すなわｔ）マトリック
スと分散相の靭性や熱膨張率など各種の性質の違いや、
両名゛の界面状態などが原因で、りシ・ツクが分散相の
回りをジグザグに折れ曲がって進む。これによりクラッ
ク進行に必要なエネルギーが消費されるので破壊靭性が
向上する。

また、繊維強「ヒによる破壊靭性向上のｆｉｔｉＩは、
プルアウトとデフレクションが生ずるためであるとされ
る。すなわち、分散相としてウィスカーを混きした場ｈ
、クラックがウィスカーのある場所を通過する際に、ク
ラックにより隙間が生ずる分だけ、ウィスカーがマトリ
ックスから引き抜かれる。ウィスカーが引き抜かれる仕
事分だけ、エネルギーが消費されて靭性が向上する。

ここの述べたクラック・ディフレクションとプルアウト
が同時に効果的に起こるようにすれば、破壊エネルギー
は驚異的に増加して、破壊靭性値が著しく増加に至るこ
とに想到し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の繊維強化ムライト複合材は、繊維強
化と慣せて粒子分散強化を同時に行ったものであり、ム
ライトマトリックスと、ムライトマトリックス中に分散
された繊維と、ムライトマトリックス中に分散された同
種または異種のセラミックス微粒子とからなることを要
旨とする。

また、本発明の製造方法は、有機金属高分子を溶解した
溶液中にマトリックスとなるムライト粒子を分散させ含
浸液を調製する工程と、繊維を連続的に前記含浸液の中
を通過させて繊維に前記含浸液を均一に含浸させる工程
と、前記繊維を積層してｒ？を周体とする工程と、前記
積層体中の有機金ＩＸ高分子を不融化する工程と、前記
積層体をアルゴンガスまたは窒素ガス中でガス加圧また
は常圧で焼結する工程とからなることを要旨とする。

ムライトマトリックス中に分散される強化繊維は、短繊
維でも長繊維でも良い。長繊維にはガラス繊維、金属繊
維、炭素繊維、セラミック繊維を用いることができる。

これら繊維の耐酸化性を改善しあるいはムライトマトリ
ックスとの界面接αを制陣するため、繊維表面にセラミ
ックス等をＣＶＤコーティングをして用いると良い。

強化繊維をムライトマトリクス中に分散させる方法は公
知の方法によって行う。例えば長繊維の場合、スラリー
状にしたムライト粉末中へ繊維を浸漬し、順次ドラムに
巻き収る方法（フィラメント・ワインディング法）、あ
るいは繊維をシート状にし、マトリクス粉末を交互に積
層する方法（積層法）により、未焼成積層体を作り、こ
の積層体を押し型に合わせて成形してホットプレスする
方法などがとられる。

第１図はフィラメント・ワインディング法を演武的に示
した図である。スプール１０から巻き戻された長繊維１
２は含浸液層１４に収容したムライト粉末を混合したス
ラリー状の含浸液１６の中に浸漬して通過させ、長繊維
１２の表面に含浸液１６をｆ引着させ巻き取りドラム１
８に巻き取る。

ドラムに巻き取られた積層体２０は適当な箇所を切り開
いてドラム１８から取り外し、所望の大きさに裁断し、
適宜の厚さに積層する。積層した積層体２０は必要に応
じて脱脂した後、押し型に合わせて成形してホットプレ
スする。

また、いわゆる化学蒸着法により、繊維のプリフォーム
の間隙にセラミックマトリックス相を生成させるＣＶＤ
法、あるいは金属アルコキシドのゲル状高分子を繊維に
含浸させた後熱分解して金属酸化物を得るゾル−ゲルな
ども利用できる。短繊維の場合は、セラミック粉末スラ
リー中へ繊維を分散させ、石膏型に流し込み、型通りの
雌型を取り出して焼成するスリップキャスト法が効果的
である。繊維の複合量は容量％で３０〜４０％が適当で
ある。

ムライトラ１〜リツクス中に分散される微粒子は、ムラ
イトマトリックスと異種の粒子でも同種の粒子でも良い
。粒子分散によりマトリックスの強化は、Ｓ　ｉ　）　
Ｎ　−Ｔ　ｉ　Ｃの知見からＴ−測されるように、２０
〜２５容１％において最大の効果が得られる。

分散される粒子の粒径はクラック・ディフレクションの
考え方からすれば、マトリックスの粒界に均一に微細な
状態で存在することが有効である。

粒子分散の手法は、粉末混合法では均一分散が困難であ
り、微細な粒子の作成が困難であるため、有機金属高分
子の熱分解を利用する方法が最も適切である。すなわち
、珪素などセラミックを形作る金属元素を含む有機金属
高分子を不活性雰囲気中で熱分解すると、有機成分が離
脱し、炭ｆヒ物あるいは窒化物が得られる。有機金属高
分子には、例えばポリシロキサン、ポリシラザン、ポリ
カルボシラン、ポリシラスチレンなとがあり、ポリカル
ボシランは（１）式のように炭化珪素を生成し、ポリシ
ラザンからは（２）式のように窒化珪素が得られる。

（ＳｉＨ（ＣＨ＊）・ＣＨ２）ｎ　　−４ｓｉｃ　　　
　（１）（ＳｉＲＲ’ＮＨ□）ｎ　　→　Ｓｉ、Ｎ、　
　　　　　（２）有機金属高分子はマトリックスとなる
ムライト粒子表面にコーティングし、ついで熱化学反応
によりセラミックス化し微粒子を分散さする手法をとる
。そのため、有機金属高分子を溶剤（トルエン、キシレ
ン等）に溶解させ、その中にマトリックスとなるムライ
ト粒子を混合しムライト粒子表面に有機金属高分子をコ
ーティングする。

マトリックス中に均一にＩａ維を分散させるには、この
有機金属高分子を溶解した溶液中にマトリックス粒子を
混合した液を含浸液とし、その中に繊維を連続的に通過
させ繊維表面に含浸液を均一に付着させるフィラメント
・ワインディング法による。ムライトマトリックス中に
分散される繊維の量は、含浸液の粘度および繊維の通過
速度により調節することができるが、含有繊維は容量％
で３０〜４０％程度が最も好ましい。

フィラメント・ワインディング法で巻き取られた素材は
、本焼結を行う前に、窒素ガスあるいはアルゴンガス、
あるいは窒素ガスとアンモニアガスの混合ガス気流中７
００〜８００℃にて、有機金Ｈ高分子を不融化し、マト
リックスとなるムライト粒子表面に微細粒子の前段階と
なるガラス化されたセラミック層を生成させる。有機金
属高分子を不融化した後、成形品はアルゴンガスあるい
は窒素ガス中で、加圧（〜９　ｋｇ／　ｃ＋ｉ２Ｇ　）
あるいは無加圧気流下において焼結する。

［作用］ 本発明の粒子分散強化した繊維強化ムライト複合体は、
マトリックスセラミックスと同種または５１Ｆｌの微細
粒子が粒界に分散しているのでクラック・デフレクショ
ンが起こり、破壊靭性が向上する。すなわちマトリック
スと微粒子の分散相の靭性や熱１張率なと各種の性質の
違いや、両者の界面状態などが原因で、クラックが分散
相の回りをジグザグに折れ曲がって進む、これによりク
ラック進行に必要なエネルギーが消費されて破壊エネル
ギーが増加し破壊靭性が向−ヒする。

また、本発明のムライト複合体は、繊維が分散されて強
化されているので、繊維強化により破壊靭性が向上する
。すなわち、分散相として繊維を混合した場合、クラッ
クが繊維のある場所を通過する際に、クラックにより隙
間が生ずる分だけ、繊維がマトリックスから引き抜かれ
る。繊維が引き抜かれる仕事分だけ、エネルギーが消費
されて破壊エネルギーが増加し破壊靭性が向上する。

本発明の粒子分散強化された繊維強化ムライト複合体の
最も特徴とするところは、前記の粒子分散による破壊靭
性の向上と、繊維強化による破壊靭性の向上が、同時に
効果的に起こり、破壊靭性が著しく増加することである
。

本発明の製造方法では、有機金属高分子を溶解した溶液
にマトリックスとなるムライト粒子を混合して含浸液と
し、この含浸液を繊維に含浸させる手法をとったので、
有機金属高分子を不融化した後、繊維の積層体を不活性
雰囲気中で焼結すると、有機金属高分子の熱分解により
、有機成分が離脱し、微細な炭化物あるいは窒化物がム
ライト粒界に析出し、粒子分散強化された繊維強化ムラ
イ１−複合体を得ることができる。

［実施例］ 本発明め好適な実施例を以下に説明し、本発明をさらに
具体的に明らかにするが、本発明が以下に述べる実施例
の記載によって同等限定解釈されるらのではない。

（実施例１） 溶剤としてｌ・ルエン１１０ｇ中に日本曹達（株）製の
ポリシラスチレン（商品名、ＰＳＳ−４００）４２ｇを
溶解させた。この溶液を別に用意した内容積５００ｃｃ
のポリエチレン製ポットに入れ、ムライト粉末（共立窯
業原料（株）製　商品名、ＫＭムライ））９８ｇを添加
した。次いでこれに１２．５１１１輸φの高アルミナ質
シリンダ型玉石を３００ｇ入れ、ポット蓋を閑じ、ポッ
トを５０ｒｐｍにて回転し、１６時間１１１なして含浸
液を調製した。

この含浸液を含浸層に流し込み、カーボンＭＩＡ維（（
株）へｌ・力ＶＪ！（Ｍ−６０，２に品、ビッナ系、あ
るいは東邦レーヨン製ＩＭ４０．６に品、パン系）をス
プール台に取り付け、３ｃＩＩ／秒の巻き取り速度にて
含浸層の含浸液の中を通し、カーボン繊維に含浸液を均
一に含浸させ、巻き取りドラムに含浸液を保持したカー
ボン繊維を巻き取った。

なお、カーボン繊維は巻き取りドラムに巻き取る前に４
０〜５０℃に加熱した熱風を供給し、トルエンをカーボ
ン繊維より揮発させて、ポリシラスチレンに接着性を持
たせた状態にして巻き取った。また、巻き取りドラムに
は、接着性の有るカーボン繊維が巻き取られるため、カ
ーボン繊維の積層体を容易に取り外すことができるよう
に、積層体と接する箇所には弗素処理等を施しておくと
良い。

巻き取りドラムより取り外されたカーボン繊維の積層体
は任意の形状に切断後、二軸加圧プレス、あるいは冷間
若しくは温間等方圧プレス（Ｃ・工・ＰまたはＷ・■・
Ｐ）にて成形加圧して成形体とし、然るｆ＆５０℃に保
持されでいるオープン中に入れ、２４時間放置し、完全
にトルエンを揮発させた。

続いてこの成形体に含まれるポリシラスチレンの不融化
処理を行った。不融化処理は成形体を３゜５℃／時間の
温度勾配のもとＮ２ガス加圧下（〜５ｋｇ／ｃＩ１１２
Ｇ）にて、６００℃まで処理し、完全にガラス化させた
。

この成形体の焼結に当たっては、脱脂処理された成形体
の表面に窒ｆヒ硼素の微粉を付着させ、マスキングを施
した。この成形体をガス加圧下（窒素ガスの場合９ｋｇ
／ｃｍ”Ｇ、アルゴンガスの場ｈ２　ｋｇ／　ｃｍ２Ｇ
　）２００℃／時間の温度勾配にて加熱し１６５０℃の
温度で１時間保持の条件で焼結を行った。

なお、比較のために従来例として有機金属高分子をｆ・
を用しない含浸液を調製し、前記と同じ方法でピッチ系
とパン系のカーボン繊維を含浸させた積層体を作成し、
前記と同様に切断し加圧成形して、成形体とし前記と同
じ条件で不融化した後焼結して焼結体を得た。

得られた本発明例と従来例の焼結体について曲げ強度お
よび破壊靭性質に１゜を測定し結果を第１表に示した。

第 表 第１表から明らかなように１本発明例は従来例に比較し
て、ピッチ系において曲げ強度および破壊靭性値共に約
４０％以上の向上が見られ、またパン系において曲げ強
度および破壊靭性値が共に約４０％以上の高い値が得ら
れ、本発明の効果が確認された。

（以下余白） （実施例２） 実施例１で用いたと同じカーボン繊維（ピッチ系および
パン系）に表面酸化を防止するため、繊維表面に化学的
蒸着（ＣＶ　Ｄ　）により炭化珪素を蒸着した。このカ
ーボン繊維を用い、含浸液組成、巻き取り条件、脱脂お
よび焼結条件は実施例１と全く同じにして焼結体を得た
。

また、比較のために同じカーボン繊維を用い、有機金属
高分子を溶解しなかった含浸液に浸漬して巻き取り、同
じ条件の脱脂および焼結を行って従来例の焼結体を得た
。

得られた本発明例と従来例の焼結体について曲げ強度お
よび破壊靭性値を測定して第２表に示した。

（以　　下　　余　　白　　） 第 表 第２表から知られるように、従来例はピッチ系において
曲げ強度が６　、７　ｋＨｆ　／　ｍｍ”、破壊靭性値
が２．５ＭＮ／ｍ”、パン系において曲げ強度が６゜６
ｋｇｒ／鶴ｍ２、破壊靭性値が２．４ＭＮ／−〇であっ
たのに対し、本発明例ではピッチ系において曲げ強度が
９　、６ｋｇｆ／梼ｍ２、破壊靭性値が３．５ＭＮ／−
７、パン系において曲げ強度が９．４ｋｇｆ／ｍｅ＋’
、破壊靭性値が３．４ＭＮ／ｍ３′２であって、曲げ強
度および破壊靭性値が共に著しく改善され、本発明の効
果が確認できた。

・（実施例３） 溶剤としてトルエン８７．４ｇ中に、チッソ（株）製の
ポリシラザン（商品名；ＮＣＰ−２００、トルエン溶液
６５２≦含有品）６４．６１１を溶解させた。

この溶液を別に用意した内容積５００　ｃｃのポリエチ
レン製ボットに入れ、ムライト粉末（共立窯業原料（株
）製、商品名、ＫＭムライト）９８ｇを添加した０次い
でこれに１２．５ｍｍφの高アルミナ質シリンダ型玉石
を３００　ｇ入れ、ボ・ント蓋を閉じ、ポットを５　Ｑ
　ｒｐｉ＊にて１６時間混合して含浸液を調装した。

この含浸液を含浸層に流し込み、カーボン繊維（（株）
べｌ・力ｌ［ＩＭ　　６０．２に品、ピッチ系、あるい
は東邦レーヨン製ＩＭ４０．６に品、パン系）をスプー
ル台に取り付け、３ｃｍ／秒の巻き取り速度にて含浸層
の含浸液の巾をｊｆｆｉ　Ｌ、カーボン繊維に含ｉｉ液
を均一に含浸させ、巻き取りドラムに含浸液を保持した
カーボン繊維を巻き取った。

以下実施例１と同様の条件で績層、脱脂、焼結して本発
明例の焼結体を得た。また、比較のために従来例どして
、ポリシラザンを溶解しない含浸液を７１製し、同様に
して従来例の焼結体を得な。

得られた本発明例と従来例の焼結体について曲げ強度お
よび破壊靭性値を測定して第３表に示した。

第　　　　　３　　　　　表 第３表から知られるように、従来例はピッチ系において
曲げ強度が５　、５　ｋｇｆ　／　ｍｍ２、破壊靭性値
が２．０ＭＮ／ｓ＋”、パン系において曲げ強度が５゜
４ｋｇｆ／ｍｍ２、破壊靭性値が１．９ＭＮ／鏑４であ
ったのに対し、本発明例ではピッチ系において曲げ強度
が７　、８　ｋＨｒ　／　ｒａｍ２、破壊靭性値が２．
９ＭＮ／踏７、パン系において曲げ強度が７　、７　ｋ
ｇ／　ｒａｍ”、破壊靭性値が２　、７　Ｍ　Ｎ　／　
ｖｓηであって、曲げ強度および破壊靭性値において共
に４０％前後の高い値が得られ１本発明の効果が確認で
きた。

（実施ｒＩ／４４） 実施例１で用いたと同じカーボン繊維（ピッチ系および
パン系）に表面酸化を防止するため、繊維表面にｆヒ学
的蒸着（ＣＶ　Ｄ　）により炭化珪素を蒸着した。この
カーボン繊維を用い、実施例３と同じ含浸液組成、実施
例１と同じ巻き取り条件、脱脂および焼結条件にして焼
結体を得た。

また、比較のために従来例として同じカーボンｍ維を用
い、有機金属高分子を溶解しなかった含浸液に浸漬して
巻き取り、同じ条件の脱脂および焼結を行って焼結体を
得た。

得られた本発明例と従来例の焼結体について曲げ強度お
よび破壊靭性値を測定して第４表に示した。

第　　　　　４　　　　　表 第・１ｋから明らかなように、 本発明例は従来例 と比較してピッチ系パン系共に曲げ強度および破壊靭性
値において４０％余りの潰れた値が得られ、本発明の効
果が確認された。

（実施例５） 実施ｒＩＡ１〜４においてはカーボン繊維を使用した複
合材についての試験結果を示したが、本実施例では強度
、弾性率、融点あるいは分解点がカーボンｍｔｔより優
秀なタングステン繊維を使用した。

タングステン繊維は１３００℃以上に加熱すると粒成長
を起こし切断し易くなるので、ドリア（Ｔｈ０２）を２
．５％ドーピングして、加熱により粒成長を起こさない
繊維を使用した。

使用したタングステン繊維は日本タングステン（株）製
のもので繊維径５０μ輸であって、繊維を一本一本フィ
ラメント・ワインディング法で巻き取ると時間を要する
ため、５０本を集束して含浸液の入った含浸層を通過さ
せて巻き取りドラムに巻き取った。

含浸液には実施例１のポリシラスチレンに窒化珪素混合
した系および実施例３のポリシラザンに窒化珪素を混合
した系の２調合を使用した６巻き取り条件、脱脂、焼結
条件は実施例１あるいは実施例３と同一にして焼結体を
得た。また、比較のために従来例として有機金属高分子
を溶解しなかった含浸液を使用し、タングステン繊維に
含浸させて、以下同様の条件で脱脂、焼結して従来例の
焼結１本を調製した。

得られた本発明例と従来例の焼結体について曲げ強度お
よび破壊靭性値を測定して第５表に示した。

第　　　　　５　　　　　表 第５表から明らかなように、本発明例は従来例と比較し
てポリシラスチレンの系において、曲げ強度および破壊
靭性値が４０％余りの優れた値が得られ、ポリシラザン
の系において、曲げ強度および破壊靭性値が４０％余り
の優れた値が得られて本発明の効果が確認された。

［発明の効果］ 本発明の粒子分散強化した繊維強化ムライト複合材は以
上説明したように、ムライトマトリックスと、ムライト
マトリックス中に分散された繊維と、セラミックマトリ
ックス中に分散された同種または異種のセラミックス微
粒子とからなることを特徴とするものであり、マトリッ
クス粒界に分散している微粒子によってクラック・ディ
フレクションが起こり破壊靭性が向−Ｅすると共に、マ
トリックス中に分散された繊維が引き抜かれるプルアウ
トにより破壊エネルギーを増加するので、曲げ強度と共
に破壊靭性値を著しく改善することが出来た。

従来のセラミックスでは各種の優れた特性を有している
が、衝撃等急激な強度変化に弱く脆性材料とされその用
途に制限が有ったが、本発明のセラミックス複合材では
脆さの指標である破壊靭性１ｉｌＩＫ　＋ｃが著しく改
善され、レシプロエンジンではシリンダライナ、ピスト
ンリング等への応用、ガスタービンエンジンではタービ
ン動翼への応用が充分可能となる。

本発明の製造方法では、有機金属高分子を溶解した溶液
にマトリックスとなるムライト粒子を混合して含浸液と
し、この含浸液を繊維に含浸させる手法をとったので、
有機金属高分子の不融化の後、繊維の積層体を不活性雰
囲気中で焼結すると、有Ｉｉ％金属高分子の熱分解によ
り、有機成分が離脱し、微細な炭１ヒ物あるいは窒化物
がマトリックス粒界に析出し、粒子分散強化された繊維
強化セラミックスＮ自体を得ることができる。また、カ
ーボン繊維を使用した場合、有機金属高分子がコーティ
ングされ、熱化学反応で炭１ヒ珪素、窒化珪素の薄膜コ
ート処理が行なわれるので、カーボン繊維の耐酸１ヒ性
を向上させるといった副次的な効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィラメント・ワインディング法を模式的に示
した図である。 ・スプール、 長繊維、 含浸層、 ・含浸液、 巻 き取りドラム、 ２０　・ 積層体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ムライトマトリックスと、ムライトマトリックス
   中に分散された繊維と、ムライトマトリックス中に分散
   された同種または異種のセラミックス微粒子とからなる
   ことを特徴とする粒子分散強化した繊維強化ムライト複
   合材。
2. （２）有機金属高分子を溶解した溶液中にマトリックス
   となるムライト粒子を分散させ含浸液を調製する工程と
   、繊維を連続的に前記含浸液の中を通過させて繊維に前
   記含浸液を均一に含浸させる工程と、前記繊維を積層し
   て積層体とする工程と、前記積層体中の有機金属高分子
   を不融化する工程と、前記積層体をアルゴンガスまたは
   窒素ガス中でガス加圧または常圧で焼結する工程とから
   なることを特徴とする粒子分散強化した繊維強化ムライ
   ト複合材の製造方法。