JPH0226877A - 粒子分散強化した繊維強化セラミックス複合材およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は繊維強化セラミックス複合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セラミックス複合材料とその製造方
法に関するものである。

［従来の技術丁 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、さらに断熱性にも優れているので、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合で構成されており
、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ずに応力の
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。

脆性破壊に対する材料の抵抗性は、一般に破壊靭性値Ｋ
Ｉ０により示されるが、例えば窒化珪素材料のＫＩＯは
５〜７ＭＮ／ｍ”であり１．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／ｍ”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、少なくとも破壊靭性値
を１０ＭＮ／ｍ”以上にする必要がある。

そのために、この構造用セラミックスの脆さを改善する
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。

長繊維にはガラス組り金属繊維、炭素側Ｌセラミック繊
維などがあり、炭素ｗ１＃＠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ＦＲＣ用繊維として理想的な強度を示すが、
マトリッ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　
２０　：ｌ、ムライト、ＺｒＯ２、Ｓｉ、Ｎ、、ＳｉＣ
、ガラス等の酸化物から非酸化物まで多くのセラミック
スに対して繊維との複合化が試みられている。

ｍｍ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（Ｍ　ｇｏ−Ａ　Ｉ２０３）に炭化珪素短繊維
を混ぜた焼結体く特開昭６２−１１９１７５）、アルミ
ナに炭化珪素短繊維を混ぜた焼結体（特開昭６２−１１
９１７４）、炭素連続繊維強化ＳｉＣ複合体く特開昭６
１．−２４７６６３）、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６ｌ−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。破壊靭性向上の例として
、５ｉａＮ−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Ｊ！！］’しかしながら、
前記の複合材を作るに際しては、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。

本発明は繊維強化セラミックス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
強化セラミックス複合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］ 発明者は前記課題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材料を想到
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。すなわちマトリックス
と分散相の靭性や熱膨張率など各種の性質の違いや、両
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るので破壊靭性が向上す
る。

また、繊維強化による破壊靭性向上の機構は、プルアウ
トとディ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合した場合、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ド
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、本発明の繊維強化セラミックス複合材は、繊
維強化と併せて粒子分散強化を同時に行ったものであり
、セラミックマトリックスと、セラミックマトリックス
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セラミックス粒子を分散さ
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１ｍ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要旨とする。

マトリックスとなるセラミックスには、Ａ１□０１、ム
ライト、Ｚ　ｒ　Ｏ２、Ｓ　ｉ　３　Ｎ　４、ＳｉＣ、
ガラス等の酸化物から非酸化物まで多くのセラミックス
を用いることができる。セラミックマトリックス中に分
散される強化繊維は、Ｓ！［繊維でも長繊維でも良い、
長繊維にはガラス組り金属側り炭素側Ｌ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
あるいはマトリックスとの界面接合を制御するため、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。

強化繊維をセラミック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０例えば長繊維の場合、スラリ
ー状にしたセラミック粉末中へ繊維を浸漬し、順次ドラ
ムに巻き取る方法（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模式的に
示した図である。スプール１０から巻き戻された長繊維
１２は含浸液層１４に収容したマトリックス粉末を混合
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を付着させ巻き取りドラ
ム１８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。＊維の複合量は容量％で３０〜４０％が適当で
ある。

セラミックマトリックス中に分散される微粒子は、セラ
ミックマトリックスと異種の粒子でも同種の粒子でも良
い０粒子分散によりマトリックスの強化は、Ｓ　；　ｘ
　Ｎ　４−Ｔ　ｉ　Ｃの知見から予測されるように、２
０〜２５容量％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、炭化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（ＣＨｓ）・ＣＨｚ）ｎ　　−＋　ＳｉＣ（１
）（Ｓ！ＲＲ’ＮＨｚ）ｎ　　−＋　５ｉｚＮ４　　　
　　　＜２）有機金属高分子はマトリックスとなるセラ
ミックス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せる手法をとる
。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セラミ
ックス粒子を混合しマトリックス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繊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。セラミックマトリックス中に
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、有機金属高分子を不融化し、マト
リックスとなるセラミック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
金属高分子を不磁化した後、成形品はアルゴンガスある
いは窒素ガス中で、加圧（〜９ｋｇ／ｅｍ”Ｇ）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セラミックス複合体
は、マトリックスセラミックスと同種または異種の微細
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膨張率など各種の性質の
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上する。

また、本発明のセラミックス複合体は、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セラミックス複合
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セラミックス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磁化した後、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
強化セラミックス複合体を得ることができる。

［実施例］ 本発明の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
の記載によって可算限定解釈されるものではない。

（実施例１） 溶剤としてトルエン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、窒化珪素粉末（宇部興産
（株）製　商品名；ＣＣ−０Ａ）９８を添加した０次い
でこれに１２．５＋＊ｍφの高アルミナ質シリンダ型玉
石を３００ｇ入れ、ボット塁を閉じ、ポットを５０　ｒ
ｐｍにて回転し、１６時間混合して含浸液を調製した。

この含浸液を含浸層に流し込み、功−ボンｍ維（（株）
ペトカ製ＨＭ−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、３　ａｍ／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ｍｍ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ｍ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１Ｍ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
若しくは熱間等方圧プレス（Ｃ・■・ＰまたはＨ−Ｉ−
Ｐ）にて成形加圧して成形体とし、然るｆ＆５０℃に保
持されているオーブン中に入れ、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磁化
処理を行った。不磁化処理は成形体を３゜５℃／時間の
温度勾配のもとＮ２ガス加圧下（〜５ｋｇ／ｃｍ”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
の表面に窒化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／
ｅｍ”Ｇ、アルゴンガスの場合２ｋｇ／ｃ餉’Ｇ）２０
０℃／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使用
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ＫＩＯを測定し結果を第１表に示した。

（以下余白） 第　　　　　１　　　　　表 第１表から明らかなように、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。

（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（ＣｖＤ）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。

第　　　　２　　　　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１２．３ｋｇｆ／ａｍ”、破壊靭性値が６．
５ＭＮ／ｍ”、パン系において曲げ強度が１１．１ｋｇ
ｆ／−輪２、破壊靭性値が５．７ＭＮ／階ｌ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１７
．５ｋｇｒ／＋ａｍ２、破壊靭性値が８゜２　Ｍ　Ｎ　
／　ｍ’−パン系において曲げ強度が１５．８ｋｇｒ１
ｍ輸２、破壊靭性値が８．２ＭＮ／輪７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
６５％含有品）６４．６ｇ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、窒化珪素粉末（宇部興産（株）製、
商品名；ＣＣ−０Ａ）９８を添加した６次いでこれに１
２．５ｍｍφの高アルミナ質シリンダ型玉石を３００ｇ
入れ、ポット蓋を閉じ、ポットを５Ｑｒｐ−にて１６時
間混合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ｍ維（（株）
ベトカ製ＨＭ−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、３　ｃｍ／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。

以下実施例１と同様の条件で積層、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として
、ポリシラザンを溶解しない含浸液を調製し、同様にし
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９．５ｋｇｆ／ａｍ”、破壊靭性値が５．６
ＭＮ／＋＊”、パン系において曲げ強度が９゜０ｋｇｆ
／ａｍ”、破壊靭性値が５．１ＭＮ／＠”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１３．
５ｋｇ４／ａｍ”、破壊靭性（１が８．０ＭＮ／−Ｙ、
パン系において曲げ強度が１２．８ｋｇ７ｍ−１破壊靭
性値が７．３ＭＮ／＠”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、本発
明の効果が確認できた。

（実施例４） 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、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。

（以下余白） 第 表 第４表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％余りの優れた値が得られ、本発明の効果が確認
された。

（実施例５） 実施例１〜４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繊維より優秀なタ
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（ＴｈＯ□）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論であって、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２１１合を使用した０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
の焼結体を調製した。

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。

（以下余白） 第　　　　　３　　　　　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６０％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セラミックス複合材
は以上説明したように、セラミックマトリックスと、セ
ラミック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・デイフレクションが起こり破壊靭性が向上すると共
に、マトリックス中に分散されたＩＩａＭ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値に＋ｏが著しく改善され、
いずれも７ＭＮ／ｍ”以上のものが得られるので、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セラミックス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
マトリックス粒界に析出し、粒子分散強化された繊維強
化セラミックス複合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、熱化学反応で炭化珪素、窒化珪素の薄膜コート
処理が行なわれるので、カーボンｌＩＭの耐酸化性を向
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。 １０・・・スプール、１２・・・長繊維、１４・・・含
浸層、１６・・・含浸液、１８・・・巻き取りドラム、
２０・・・積層体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックマトリックスと、セラミックマトリッ
   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粒子分散強化した繊維強化セラ
   ミックス複合材。
2. （２）有機金属高分子を溶解した溶液中にマトリックス
   となるセラミックス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セ
   ラミックス複合材の製造方法。