JPH03113018A - 酸窒化物セラミックスファイバーの製造方法 - Google Patents
酸窒化物セラミックスファイバーの製造方法Info
- Publication number
- JPH03113018A JPH03113018A JP1248132A JP24813289A JPH03113018A JP H03113018 A JPH03113018 A JP H03113018A JP 1248132 A JP1248132 A JP 1248132A JP 24813289 A JP24813289 A JP 24813289A JP H03113018 A JPH03113018 A JP H03113018A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- fibers
- nitrogen
- gel
- alkoxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
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〕
本発明は酸窒化物セラミックスファイバーの製造方法に
関するものであり、特に、繊維強化プラスチック（ＦＲ
Ｐ）、繊維強化コンクリート（ＦＲＣ）に有用な強度、
弾性率、耐食性に優れた強化繊維あるいは、耐熱性、耐
食性に優れ、化学フィルター、耐熱性断熱材等の用途が
考えられるセラミックスファイバーの製造方法に関する
ものである。
関するものであり、特に、繊維強化プラスチック（ＦＲ
Ｐ）、繊維強化コンクリート（ＦＲＣ）に有用な強度、
弾性率、耐食性に優れた強化繊維あるいは、耐熱性、耐
食性に優れ、化学フィルター、耐熱性断熱材等の用途が
考えられるセラミックスファイバーの製造方法に関する
ものである。
プラスチック、コンクリートの補強用として繊維素材は
重要であり、その他にも断熱カーテン、断熱クツション
材、触媒担体、高温フィルター等の高温材料分野でも種
々の繊維素材が使用されている。
重要であり、その他にも断熱カーテン、断熱クツション
材、触媒担体、高温フィルター等の高温材料分野でも種
々の繊維素材が使用されている。
繊維素材としては、従来よりガラス繊維、カーボン繊維
、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、有機高分子繊維等が
使用されているが、材料として要求される特性が多様化
しており、新たな機能を有する繊維が゛待望されている
。
、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、有機高分子繊維等が
使用されているが、材料として要求される特性が多様化
しており、新たな機能を有する繊維が゛待望されている
。
酸窒化物セラミンクスフアイバーもその中の−つであり
、酸窒化物セラミックスがガラスの場合、すなわちオキ
シナイトライドガラスの場合、酸化物ガラスに比して、
硬度、強度、弾性率、耐熱性、耐食性が向上する。又、
酸窒化物セラミックスが多結晶セラミックスの場合例え
ばサイアロン等の場合、酸化物セラミックスに比して高
温強度、強度、耐熱衝撃性等が向上する。
、酸窒化物セラミックスがガラスの場合、すなわちオキ
シナイトライドガラスの場合、酸化物ガラスに比して、
硬度、強度、弾性率、耐熱性、耐食性が向上する。又、
酸窒化物セラミックスが多結晶セラミックスの場合例え
ばサイアロン等の場合、酸化物セラミックスに比して高
温強度、強度、耐熱衝撃性等が向上する。
これらの酸窒化物セラミックスあるいは酸化物と窒化物
との混成セラミックスをファイバー状で得る方法として
、従来より大別して２種の方法が検討されている。
との混成セラミックスをファイバー状で得る方法として
、従来より大別して２種の方法が検討されている。
１、ｆｌｌ化物、窒化物から融液を経て紡糸する方法酸
化物、窒化物を熔融するのに高温を要す、また窒化物の
分解、あるいは酸化物の還元により好ましくない結晶相
、金属相を生成する。安定してオキシナイトライドガラ
スを製造するには特殊な紡糸装置を要する（特開昭６３
−３１０７４７）。
化物、窒化物を熔融するのに高温を要す、また窒化物の
分解、あるいは酸化物の還元により好ましくない結晶相
、金属相を生成する。安定してオキシナイトライドガラ
スを製造するには特殊な紡糸装置を要する（特開昭６３
−３１０７４７）。
■、金属アルコキシド、無機高分子を出発物質として前
駆体繊維を得、窒化焼成する方法（１）ポリカルボシラ
ンを紡糸して窒化する方法がＣｈｅ−ｍｉｓｔｒｙ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ ２０５９−２０６０（１９８４）に開示
されているが、ポリカルボシランの合成が煩雑であるこ
と、得られるオキシナイトライドガラスの組成系に制限
がある等の問題がある。
駆体繊維を得、窒化焼成する方法（１）ポリカルボシラ
ンを紡糸して窒化する方法がＣｈｅ−ｍｉｓｔｒｙ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ ２０５９−２０６０（１９８４）に開示
されているが、ポリカルボシランの合成が煩雑であるこ
と、得られるオキシナイトライドガラスの組成系に制限
がある等の問題がある。
（２） Ｔ ｉ ＯｔゲルファイバーあるいはＴｉを含
有するゲルファイバーを窒化して、ＴｉＮあるいは、Ｔ
ｉＮで被覆されたＴｉｅ、繊維あるいは、Ｔｉを含む赤
外線透過性オキシナイトライドガラスを製造する方法が
、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５ｃｉ
ｅｎｃｅ ２２．９３７〜９４１（１９８７） 、特開
昭６２−２６３３２２ 、同６３−４０７４２等に開示
されているが、得られるセラミックスの組成が窒素と極
めて反応性の高いＴｉを含有する系に制限されると言う
欠点がある。
有するゲルファイバーを窒化して、ＴｉＮあるいは、Ｔ
ｉＮで被覆されたＴｉｅ、繊維あるいは、Ｔｉを含む赤
外線透過性オキシナイトライドガラスを製造する方法が
、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５ｃｉ
ｅｎｃｅ ２２．９３７〜９４１（１９８７） 、特開
昭６２−２６３３２２ 、同６３−４０７４２等に開示
されているが、得られるセラミックスの組成が窒素と極
めて反応性の高いＴｉを含有する系に制限されると言う
欠点がある。
（３）Ｓｉを含有するゲルファイバーの窒化により製造
する方法として、ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｎ−Ｃｒ
ｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｏｌｊｄＳｆｉｉ、２０８−２２
２（１９８６） 、特開昭６３−１１２４３７、同６３
−２４２９４３等に開示されている。しかし、これらに
おいて、テトラエトキシシラン等の４官能のアルコキシ
ド単独から製造されたゲルファイバーはアンモニア気流
下の窒化でもほとんど窒素は導入されない為、メチルト
リエトキシシランのようなモノアルキルトリアルコキシ
シランを採用すると窒素の導入が効率よくなるため、こ
れを単独もしくは混合して用いる技術を開示している。
する方法として、ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｎ−Ｃｒ
ｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｏｌｊｄＳｆｉｉ、２０８−２２
２（１９８６） 、特開昭６３−１１２４３７、同６３
−２４２９４３等に開示されている。しかし、これらに
おいて、テトラエトキシシラン等の４官能のアルコキシ
ド単独から製造されたゲルファイバーはアンモニア気流
下の窒化でもほとんど窒素は導入されない為、メチルト
リエトキシシランのようなモノアルキルトリアルコキシ
シランを採用すると窒素の導入が効率よくなるため、こ
れを単独もしくは混合して用いる技術を開示している。
しかし、メチルトリエトキシシランは高価であり、かつ
Ｓｉ系酸窒化物の組成成分に限定されると言う問題があ
った。
Ｓｉ系酸窒化物の組成成分に限定されると言う問題があ
った。
本発明は、上述した従来法の欠点、即ち、高温プロセス
が必要である、ポリカルボシランのような前駆体の合成
が煩雑である、Ｔｊのような特殊な元素を含むもののみ
可である、メチルトリエトキシシランのように高価な出
発物質を使用しなければならない等の為、複雑かつ高価
な装置を必要とする、製造プロセスが煩雑である、セラ
ミックス組成が限定されるなどの欠点を解消し、組成に
制限のない容易な手法で酸窒化物セラミックスファイバ
ーを得る方法を提供することを解決課題とするものであ
る。
が必要である、ポリカルボシランのような前駆体の合成
が煩雑である、Ｔｊのような特殊な元素を含むもののみ
可である、メチルトリエトキシシランのように高価な出
発物質を使用しなければならない等の為、複雑かつ高価
な装置を必要とする、製造プロセスが煩雑である、セラ
ミックス組成が限定されるなどの欠点を解消し、組成に
制限のない容易な手法で酸窒化物セラミックスファイバ
ーを得る方法を提供することを解決課題とするものであ
る。
本発明は、シリコンアルコキシド及びアルミニウムアル
コキシドを主たる原料とする酸窒化物セラミックスファ
イバーの製造において、シリコンアルコキシド及びアル
ミニウムアルコキシドを加水分解して得られるゾルと非
酸化性雰囲気下の焼成で炭素を残存しろる有機高分子か
らなる混合物を、１０ポイズ以上の粘度領域で紡糸して
得られるゲルファイバーを窒素及び／またはアンモニア
気流下で焼成することを特徴とする酸窒化物セラミック
スファイバーの製造方法であり、これにより上記課題を
解決することができる。
コキシドを主たる原料とする酸窒化物セラミックスファ
イバーの製造において、シリコンアルコキシド及びアル
ミニウムアルコキシドを加水分解して得られるゾルと非
酸化性雰囲気下の焼成で炭素を残存しろる有機高分子か
らなる混合物を、１０ポイズ以上の粘度領域で紡糸して
得られるゲルファイバーを窒素及び／またはアンモニア
気流下で焼成することを特徴とする酸窒化物セラミック
スファイバーの製造方法であり、これにより上記課題を
解決することができる。
本発明で用いられるシリコンアルコキシドは、一般式（
ＲＯ）４ｓｉ（Ｒ：アルキル基）で表わされるものであ
り、具体的にはＲはメチル、エチル、ｎプロピル、ｎ−
ブチル、１ｓｏ−ブチル、ｓｅｅ −ブチル、ｔｅｒ
ｔ−ブチル等がある。
ＲＯ）４ｓｉ（Ｒ：アルキル基）で表わされるものであ
り、具体的にはＲはメチル、エチル、ｎプロピル、ｎ−
ブチル、１ｓｏ−ブチル、ｓｅｅ −ブチル、ｔｅｒ
ｔ−ブチル等がある。
また、シリコンアルコキシドとして、あらかじめ重縮合
反応の進んだオリゴマーを使用しても良い。
反応の進んだオリゴマーを使用しても良い。
本発明で用いられるアルミニウムアルコキシドは、一般
式（ＲＯ）３八〇（Ｒ：アルキル基）で表わされるもの
であり、具体的にはＲはメチル、エチル、ｎ−プロピル
、１ｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、１ｓｏ−ブチル、５
ｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル等がある。
式（ＲＯ）３八〇（Ｒ：アルキル基）で表わされるもの
であり、具体的にはＲはメチル、エチル、ｎ−プロピル
、１ｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、１ｓｏ−ブチル、５
ｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル等がある。
これらのシリコンアルコキシド及びアルミニウムのアル
コキシドを加水分解することにより曳糸性のあるゾルが
得られるが、この加水分解は、両者の混和性、反応の均
一性の面から有機溶媒存在下で行うのが好ましい。ここ
で用いる有機溶媒としてはシリコンアルコキシド及びア
ルミニウムアルコキシドを溶解するものが好ましく、具
体的にはメタノール、エタノール、ｎ−プロパツール、
ｒｓ。
コキシドを加水分解することにより曳糸性のあるゾルが
得られるが、この加水分解は、両者の混和性、反応の均
一性の面から有機溶媒存在下で行うのが好ましい。ここ
で用いる有機溶媒としてはシリコンアルコキシド及びア
ルミニウムアルコキシドを溶解するものが好ましく、具
体的にはメタノール、エタノール、ｎ−プロパツール、
ｒｓ。
−７’ロバノール、ｓｅｃ −ブタノール等に代表され
るアルコール類、トルエン、ベンゼン、キシレン等に代
表される芳香族系炭化水素、テトラヒドロフラン、ジメ
チルホルムアミド、四塩化炭素等が例示されるが、溶解
度の観点からアルコール類が好ましい。
るアルコール類、トルエン、ベンゼン、キシレン等に代
表される芳香族系炭化水素、テトラヒドロフラン、ジメ
チルホルムアミド、四塩化炭素等が例示されるが、溶解
度の観点からアルコール類が好ましい。
また、曳糸性に優れたゾルを安定に、再現性よく製造す
るために、シリコンアルコキシド１モルに対して、塩酸
、硝酸、フッ酸、硫酸、スルホン酸化合物等の強酸性触
媒の存在下、４モル倍以下の水で部分的に加水分解した
ものをアルミニウムアルコキシドと反応させ、この反応
混合物を全アルコキシド（アルミニウムアルコキシド、
出発物質のシリコンアルコキシド、シリコンアルコキシ
ド誘導体のオリゴマー、後述する他の金属アルコキシド
等からなる）１モルに対して２モル倍以下、より好まし
くは１．５モル倍以下の水の量となるように水を追添加
して加水分解することが好ましい。
るために、シリコンアルコキシド１モルに対して、塩酸
、硝酸、フッ酸、硫酸、スルホン酸化合物等の強酸性触
媒の存在下、４モル倍以下の水で部分的に加水分解した
ものをアルミニウムアルコキシドと反応させ、この反応
混合物を全アルコキシド（アルミニウムアルコキシド、
出発物質のシリコンアルコキシド、シリコンアルコキシ
ド誘導体のオリゴマー、後述する他の金属アルコキシド
等からなる）１モルに対して２モル倍以下、より好まし
くは１．５モル倍以下の水の量となるように水を追添加
して加水分解することが好ましい。
本発明の組成物には、さらに種々の目的に応じてＳｉ、
Ａｊ！以外の金属元素も使用される。例えばガラス化を
容易にしてオキシナイトライドガラスとするためにＬｊ
％Ｎａ、に、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ
５Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、その他、Ｔｉ％Ｚ
ｒ、Ｇｅ、Ｙ、Ｂ、Ｓｂ等の使用が例示される。
Ａｊ！以外の金属元素も使用される。例えばガラス化を
容易にしてオキシナイトライドガラスとするためにＬｊ
％Ｎａ、に、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ
５Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、その他、Ｔｉ％Ｚ
ｒ、Ｇｅ、Ｙ、Ｂ、Ｓｂ等の使用が例示される。
金属元素としてＳｉ、Ａｊ！のみ含有する組成物の場合
、還元窒化の過程におていＳｉがＳｉＯとして飛散しや
すく、これを防止する上でも他の金属元素成分を添加す
ることは好ましく、Ｃａ、Ｍｇ等のアルカリ土類金属の
添加が特に好ましい。
、還元窒化の過程におていＳｉがＳｉＯとして飛散しや
すく、これを防止する上でも他の金属元素成分を添加す
ることは好ましく、Ｃａ、Ｍｇ等のアルカリ土類金属の
添加が特に好ましい。
これらの金属元素成分を添加する際の、化合物の種とし
ては特に制限はなく、金属アルコキシド、酢酸塩、塩化
物、硝酸塩等の使用が例示される。
ては特に制限はなく、金属アルコキシド、酢酸塩、塩化
物、硝酸塩等の使用が例示される。
またアルカリ金属、アルカリ土類金属のように、金属か
ら容易にアルコキシドが合成されるものについては、ア
ルコールを媒体とする反応系中に金属として添加するこ
ともできる。
ら容易にアルコキシドが合成されるものについては、ア
ルコールを媒体とする反応系中に金属として添加するこ
ともできる。
上記の加水分解により得られたゾルはある程度の粘性を
有し、曳糸性を有するが、これは紡糸をするのには濃度
が低くて不十分なので、適当に濃縮操作を行うことによ
り紡糸可能な粘性ゾルが得られる。この濃縮操作は常圧
蒸留でも減圧蒸留でもどちらでもよい。
有し、曳糸性を有するが、これは紡糸をするのには濃度
が低くて不十分なので、適当に濃縮操作を行うことによ
り紡糸可能な粘性ゾルが得られる。この濃縮操作は常圧
蒸留でも減圧蒸留でもどちらでもよい。
上記粘性ゾルには紡糸以前に酸素を含有しない雰囲気下
、即ち、非酸化性雰囲気下の焼成で炭素を残存しうる有
機高分子が添加される。有機高分子は使用する溶媒、あ
るいはアルコキシドに溶解性を示すものが好ましく、ま
た、フェノール樹脂、エポキシ樹脂のように付加反応、
縮合反応等により高分子量化するプレポリマーであって
もよい。これらの有機高分子としては、ブチルセルロー
ス、ニトロセルロース、ポリビニルブチラール、ポリア
クリル酸、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が例示され
るが残炭率が高く曳糸性に悪影響を及ぼさないものとし
てフェノール樹脂が好ましい。
、即ち、非酸化性雰囲気下の焼成で炭素を残存しうる有
機高分子が添加される。有機高分子は使用する溶媒、あ
るいはアルコキシドに溶解性を示すものが好ましく、ま
た、フェノール樹脂、エポキシ樹脂のように付加反応、
縮合反応等により高分子量化するプレポリマーであって
もよい。これらの有機高分子としては、ブチルセルロー
ス、ニトロセルロース、ポリビニルブチラール、ポリア
クリル酸、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が例示され
るが残炭率が高く曳糸性に悪影響を及ぼさないものとし
てフェノール樹脂が好ましい。
これらの有機高分子の添加時期は紡糸以前へどの段階で
も良く、加水分解前、濃縮前等の適当な時期に添加され
るが、有機高分子の添加量は、その種類によって残炭率
が異なるため一概には決定されないが、一般に、使用し
た金属アルコキシド、金属塩の酸化物換算重量１００重
量部に対して、１０〜１００重量部の範囲である。１０
重量部より少ないと還元窒化温度領域で有機高分子から
生成した炭素が酸化物セラミックス中に封入されるため
還元窒化反応に寄与できないため好ましくなく、１００
重量部より多いと還元窒化後も未反応の炭素が多量に残
存するため好ましくない。
も良く、加水分解前、濃縮前等の適当な時期に添加され
るが、有機高分子の添加量は、その種類によって残炭率
が異なるため一概には決定されないが、一般に、使用し
た金属アルコキシド、金属塩の酸化物換算重量１００重
量部に対して、１０〜１００重量部の範囲である。１０
重量部より少ないと還元窒化温度領域で有機高分子から
生成した炭素が酸化物セラミックス中に封入されるため
還元窒化反応に寄与できないため好ましくなく、１００
重量部より多いと還元窒化後も未反応の炭素が多量に残
存するため好ましくない。
上記のような有機高分子を添加して得られた粘性ゾルは
１０ポイズ以上の粘度領域で紡糸してゲルファイバーを
得る。
１０ポイズ以上の粘度領域で紡糸してゲルファイバーを
得る。
１０ポイズ未満の場合、ゾルを繊維状に成形することは
可能であるが、ゲル化によって形状を保持するのに時間
を要し、ゲルファイバーを得ることが極めて困難である
。
可能であるが、ゲル化によって形状を保持するのに時間
を要し、ゲルファイバーを得ることが極めて困難である
。
また紡糸は公知の手法を応用することが可能であり、ノ
ズルからの押出し等により容易にゲルファイバーが得ら
れる。
ズルからの押出し等により容易にゲルファイバーが得ら
れる。
得られたゲルファイバーは窒素及び／またはアンモニア
気流下で焼成することにより酸窒化物セラミックスファ
イバーが得られる。焼成条件は、ケルファイバーの組成
、ガスとして窒素を使用するかアンモニアを使用するか
によって異なるが、−ｍ的にアンモニアの場合６００’
Ｃ以上、窒素ガスの場合８００℃以上の温度領域が例示
される。
気流下で焼成することにより酸窒化物セラミックスファ
イバーが得られる。焼成条件は、ケルファイバーの組成
、ガスとして窒素を使用するかアンモニアを使用するか
によって異なるが、−ｍ的にアンモニアの場合６００’
Ｃ以上、窒素ガスの場合８００℃以上の温度領域が例示
される。
ゲルファイバー中への窒素原子の導入は、酸化物セラミ
ックスが炭素により還元され、その過程で雰囲気中の窒
素が導入される還元窒化反応によるものであるが、本発
明の場合、シリコンアルコキシド及びアルミニウムアル
コキシドを主成分とする出発物質から曳糸性に優れた前
駆体を合成することが可能であり、なおかつ、非酸化性
雰囲気下で炭素を残存しうる有機高分子がその曳糸性に
悪影響を及ぼさず、還元窒化反応が起こる温度領域で有
機高分子由来の炭素をファイバー中に均一に分散した状
態が達成され、還元窒化が進行しやすい条件が整うため
酸窒化物セラミックスファイバーが容易に得られるもの
と考えられる。
ックスが炭素により還元され、その過程で雰囲気中の窒
素が導入される還元窒化反応によるものであるが、本発
明の場合、シリコンアルコキシド及びアルミニウムアル
コキシドを主成分とする出発物質から曳糸性に優れた前
駆体を合成することが可能であり、なおかつ、非酸化性
雰囲気下で炭素を残存しうる有機高分子がその曳糸性に
悪影響を及ぼさず、還元窒化反応が起こる温度領域で有
機高分子由来の炭素をファイバー中に均一に分散した状
態が達成され、還元窒化が進行しやすい条件が整うため
酸窒化物セラミックスファイバーが容易に得られるもの
と考えられる。
また、シリコンアルコキシドを部分的に加水分解したも
のをアルミニウムアルコキシドと反応させることにより
特に曳糸性に優れた前駆体を合成する上で有効であった
が、これは、反応生成物が加水分解に対して比較的安定
なものに変化したためと考えられる。さらに、アルカリ
土類金属を含む組成物においては、Ｓｉ源の飛散も少な
く、均一に還元窒化が進行したが、窒化過程での液相の
生成が寄与するものと考えられる。
のをアルミニウムアルコキシドと反応させることにより
特に曳糸性に優れた前駆体を合成する上で有効であった
が、これは、反応生成物が加水分解に対して比較的安定
なものに変化したためと考えられる。さらに、アルカリ
土類金属を含む組成物においては、Ｓｉ源の飛散も少な
く、均一に還元窒化が進行したが、窒化過程での液相の
生成が寄与するものと考えられる。
〔実施例］
実施例１
テトラエトキシシラン１モルをエタノール４モルに熔解
した。これに、１規定塩酸酸性に調整された水１モルと
エタノール２モルの混合溶液を添加し、室温で３０分反
応させた。この反応混合液を、アルミニウムトリｓｅｃ
−ブトキシド１モルをｓｅｅ−ブタノール４モルに溶
解した溶液に添加し、反応、混合させた。
した。これに、１規定塩酸酸性に調整された水１モルと
エタノール２モルの混合溶液を添加し、室温で３０分反
応させた。この反応混合液を、アルミニウムトリｓｅｃ
−ブトキシド１モルをｓｅｅ−ブタノール４モルに溶
解した溶液に添加し、反応、混合させた。
この反応混合液に、水１モルとエタノール１モルの混合
溶液を添加し、加水分解、重縮合を行なった。この溶液
にフェノール樹脂（ノボラック）５４ｇ、架橋剤として
ヘキサメチレンテトラミン６ｇを添加し、均一溶液とし
た後、減圧蒸留で溶媒を留去し、粘度５３０ポイズの粘
性溶液を得た。この粘性溶液を押出し紡糸することによ
り連続ゲルファイバーを得た。
溶液を添加し、加水分解、重縮合を行なった。この溶液
にフェノール樹脂（ノボラック）５４ｇ、架橋剤として
ヘキサメチレンテトラミン６ｇを添加し、均一溶液とし
た後、減圧蒸留で溶媒を留去し、粘度５３０ポイズの粘
性溶液を得た。この粘性溶液を押出し紡糸することによ
り連続ゲルファイバーを得た。
このゲルファイバーを窒素流量０．５ｊ！／ｍｊｎ温度
１４００°Ｃで３時間窒化焼成した。添加したＳｉ源の
３９％は飛散していたが得られたファイバー中の窒素含
有率は８．７％でＸ線で求めた結晶相はＳｉＡ ｌ ？
Ｏ！Ｎ？、ＡＩ！Ｎ ｓ ＳｉＣ％ムライト、β−サイ
アロンの微結晶であった。
１４００°Ｃで３時間窒化焼成した。添加したＳｉ源の
３９％は飛散していたが得られたファイバー中の窒素含
有率は８．７％でＸ線で求めた結晶相はＳｉＡ ｌ ？
Ｏ！Ｎ？、ＡＩ！Ｎ ｓ ＳｉＣ％ムライト、β−サイ
アロンの微結晶であった。
実施例２
実施例１で得られたゲルファイバーを窒素流量０．５Ｑ
／ｌ１ｉｎ、温度１５００°Ｃで３時間窒化焼成した。
／ｌ１ｉｎ、温度１５００°Ｃで３時間窒化焼成した。
添加したＳｉ源の５５％は飛散していたが、得られたフ
ァイバー中の窒素含有率は２２．７％、Ｘ線で求めた結
晶相はＳｉＡ ｌ 、ｏｇＮｔ Ａ ｉＡＮ 、
ＳｉＣの微結晶であった。
ァイバー中の窒素含有率は２２．７％、Ｘ線で求めた結
晶相はＳｉＡ ｌ 、ｏｇＮｔ Ａ ｉＡＮ 、
ＳｉＣの微結晶であった。
比較例１
実施例１と同様の手法で、フェノール樹脂を添加せず、
粘度６５０ポイズの粘性溶液を得、これを押出し紡糸し
て連続ゲルファイバーを得た。
粘度６５０ポイズの粘性溶液を得、これを押出し紡糸し
て連続ゲルファイバーを得た。
このゲルファイバーと実施例１と同一条件下で窒化焼成
した。得られたファイバー中の窒素含有率は０．０１％
以下で、はとんど窒素は導入されず、結晶相はムライト
であった。
した。得られたファイバー中の窒素含有率は０．０１％
以下で、はとんど窒素は導入されず、結晶相はムライト
であった。
実施例３
実施例１のフェノール樹脂添加量をノボラック１３．５
ｇ 、ヘキサメチレンテトラミン１．５ｇとし、他は
同様の操作を行なって粘度４１０ポイズの粘性溶液を得
、これからゲルファイバーを得た。
ｇ 、ヘキサメチレンテトラミン１．５ｇとし、他は
同様の操作を行なって粘度４１０ポイズの粘性溶液を得
、これからゲルファイバーを得た。
このゲルファイバーをアンモニア流ｌＯ，５ｊ２／ｒａ
’ｒｎ 、温度１２００’Ｃで３時間窒化焼成した。得
られたファイバー中の窒素含有率は１．９％で、ｘ＊Ｈ
にはムライトと未知相の微結晶が認められた。
’ｒｎ 、温度１２００’Ｃで３時間窒化焼成した。得
られたファイバー中の窒素含有率は１．９％で、ｘ＊Ｈ
にはムライトと未知相の微結晶が認められた。
比較例２
比較例１で得られたゲルファイバー（実施例３のフェノ
ール樹脂無添加の系に対応する）を実施例３と同一条件
下で窒化焼成した。得られたファイバー中の窒素含有率
は０．０１％以下で、はとんど窒素は導入されず、結晶
相はムライトであった。
ール樹脂無添加の系に対応する）を実施例３と同一条件
下で窒化焼成した。得られたファイバー中の窒素含有率
は０．０１％以下で、はとんど窒素は導入されず、結晶
相はムライトであった。
実施例４
テトラエトキシシラン１モルをエタノール４１ｍ＋に溶
解した。これに、１規定塩酸酸性に調整された水１モル
とエタノール２モルの混合溶液を添堪・し、室温で３０
分反応させた。この反応混合液を、アルミニウムトリ５
ｅｃ−ブトキシド１モルを５ｅｃ−ブタノール４モルに
溶解した溶液に添加し、反応、混合させた。これに酢酸
マグネシウム４水和物を０．１６７モル添加し、完全に
溶解させた。
解した。これに、１規定塩酸酸性に調整された水１モル
とエタノール２モルの混合溶液を添堪・し、室温で３０
分反応させた。この反応混合液を、アルミニウムトリ５
ｅｃ−ブトキシド１モルを５ｅｃ−ブタノール４モルに
溶解した溶液に添加し、反応、混合させた。これに酢酸
マグネシウム４水和物を０．１６７モル添加し、完全に
溶解させた。
この反応混合液に、水０．３３モルとエタノール１モル
の混合溶液を添加し、加水分解、重縮合を行なった。こ
の溶液にフェノール樹脂（ノボラック）５７．７ｇ、架
橋剤としてヘキサメチレンテトラミン６．４ｇを添加し
、均一溶液とした後、減圧蒸留で溶媒を留去し、粘度４
８０ポイズの粘性溶液を得た。
の混合溶液を添加し、加水分解、重縮合を行なった。こ
の溶液にフェノール樹脂（ノボラック）５７．７ｇ、架
橋剤としてヘキサメチレンテトラミン６．４ｇを添加し
、均一溶液とした後、減圧蒸留で溶媒を留去し、粘度４
８０ポイズの粘性溶液を得た。
この粘性溶液を押出し紡糸することにより連続ゲルファ
イバーを得た。
イバーを得た。
このゲルファイバーを窒素流ｉｔ Ｏ，５１／ ｗｉｎ
温度１４００°Ｃで３時間窒化焼成した。添加したＳｉ
源の飛散は３．３％のみであり、得られたファイバー中
の窒素含有率は７，５％、結晶相は、ムライト、β−サ
イアロン、）ＩｇＡ ｌｌ ｇｏ４であった。
温度１４００°Ｃで３時間窒化焼成した。添加したＳｉ
源の飛散は３．３％のみであり、得られたファイバー中
の窒素含有率は７，５％、結晶相は、ムライト、β−サ
イアロン、）ＩｇＡ ｌｌ ｇｏ４であった。
実施例５
実施例４で得られたゲルファイバーを窒素流量０．５ｆ
／ｓｉｎ 、温度１５００°Ｃで３時間窒化焼成した
。
／ｓｉｎ 、温度１５００°Ｃで３時間窒化焼成した
。
添加したＳｉ源の飛散は３．３％のみで、得られたファ
イバー中の窒素含有率は１６．４％、Ｘ線で求めた結晶
相はβ−サイアロン、ＭｇＡ ｆ 、０．の微結晶であ
った。
イバー中の窒素含有率は１６．４％、Ｘ線で求めた結晶
相はβ−サイアロン、ＭｇＡ ｆ 、０．の微結晶であ
った。
比較例３
実施例４七同様の手法で、フェノール樹脂を添加せず、
粘度２８０ポイズの粘性溶液を得、これを押出し紡糸し
て連続ゲルファイバーを得た。
粘度２８０ポイズの粘性溶液を得、これを押出し紡糸し
て連続ゲルファイバーを得た。
このゲルファイバーを実施例４と同一条件下で窒化焼成
した。得られたファイバー中の窒素含有率は０．０１％
以下で、はとんど窒素は導入されず、結晶相はα−コー
ディエライト、ムライトであった。
した。得られたファイバー中の窒素含有率は０．０１％
以下で、はとんど窒素は導入されず、結晶相はα−コー
ディエライト、ムライトであった。
実施例６
実施例４のフェノール樹脂添加量をノボラック１４．４
ｇ、ヘキサメチレンテトラミン１．６ｇとし、他は同
様の操作を行なって粘度７５０ポイズの粘性溶液を得、
これからゲルファイバーを得た。
ｇ、ヘキサメチレンテトラミン１．６ｇとし、他は同
様の操作を行なって粘度７５０ポイズの粘性溶液を得、
これからゲルファイバーを得た。
このゲルファイバーをアンモニア流量０．５Ｎ／ｗｉｎ
、温度１２００’Ｃで３時間窒化焼成した。得られた
ファイバー中の窒素含有率は２．８％で、Ｘ線的にはム
ライトと未知相の微結晶が認められた。
、温度１２００’Ｃで３時間窒化焼成した。得られた
ファイバー中の窒素含有率は２．８％で、Ｘ線的にはム
ライトと未知相の微結晶が認められた。
比較例４
比較例３で得られたゲルファイバー（実施例６のフェノ
ール樹脂無添加の系に対応する）を実施例６と同一条件
下で窒化焼成した。得られたファイバー中の窒素含有率
は１．２％で、結晶相はムライト、ＭｇＡ １ ｚｏａ
であった。
ール樹脂無添加の系に対応する）を実施例６と同一条件
下で窒化焼成した。得られたファイバー中の窒素含有率
は１．２％で、結晶相はムライト、ＭｇＡ １ ｚｏａ
であった。
（発明の効果）
Claims (1)
- （１） シリコンアルコキシド及びアルミニウムアルコ
キシドを主たる原料とする酸窒化物セラミックスファイ
バーの製造方法において、シリコンアルコキシド及びア
ルミニウムアルコキシドを加水分解して得られるゾルと
非酸化雰囲気下の焼成で炭素を残存しうる有機高分子か
らなる混合物を、１０ポイズ以上の粘度領域で紡糸して
得られるゲルファイバーを窒素及び／またはアンモニア
気流下で焼成することを特徴とする酸窒化物セラミック
スファイバーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248132A JPH03113018A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 酸窒化物セラミックスファイバーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248132A JPH03113018A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 酸窒化物セラミックスファイバーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113018A true JPH03113018A (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=17173707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248132A Pending JPH03113018A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 酸窒化物セラミックスファイバーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03113018A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002348740A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Ibiden Co Ltd | アルミナーシリカ系繊維及びその製造方法、触媒コンバータ用保持シール材 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63165521A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-08 | Nippon Steel Corp | アルミナ系繊維の製造方法 |
| JPS63165522A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-08 | Nippon Steel Corp | アルミナ系繊維の製造方法 |
| JPS63170237A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-14 | Shimadzu Corp | ゲル繊維の製造法 |
| JPH0291220A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-30 | Naruyuki Kajiwara | 非酸化物系無機繊維の製造方法 |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP1248132A patent/JPH03113018A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63165521A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-08 | Nippon Steel Corp | アルミナ系繊維の製造方法 |
| JPS63165522A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-08 | Nippon Steel Corp | アルミナ系繊維の製造方法 |
| JPS63170237A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-14 | Shimadzu Corp | ゲル繊維の製造法 |
| JPH0291220A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-30 | Naruyuki Kajiwara | 非酸化物系無機繊維の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002348740A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Ibiden Co Ltd | アルミナーシリカ系繊維及びその製造方法、触媒コンバータ用保持シール材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Babonneau et al. | Dimethyldiethoxysilane/tetraethoxysilane copolymers: Precursors for the silicon-carbon-oxygen system | |
| CN1325505C (zh) | 新型硅氮烷和/或聚硅氮烷化合物及其制备方法 | |
| KR840001536B1 (ko) | 폴리실란의 제조방법 | |
| Lücke et al. | Synthesis and characterization of silazane‐based polymers as precursors for ceramic matrix composites | |
| CA1171871A (en) | Preparing polysilanes and silicon carbide ceramics prepared thereby | |
| CA2189985A1 (en) | Ceramic materials fabricated from hydridosiloxane-based ceramic precursors and metal and/or ceramic powders | |
| Suttor et al. | Formation of mullite from filled siloxanes | |
| JPH03505607A (ja) | セラミック製品の前駆物質としてのヒドリドシロキサン | |
| JPS6121568B2 (ja) | ||
| JPH0959828A (ja) | 新規なケイ素−ホウ素−窒素−炭素系セラミツク繊維 | |
| US5120689A (en) | Coked product containing domains of oxides | |
| US5179048A (en) | Preceramic compositions and ceramic products | |
| Babonneau et al. | Synthesis and characterization of Si Zr C O ceramics from polymer precursors | |
| JPH0718056B2 (ja) | 酸窒化物セラミックスファイバーの製造方法 | |
| JPH0618886B2 (ja) | ポリシロキサザンの製造方法 | |
| JPH03113018A (ja) | 酸窒化物セラミックスファイバーの製造方法 | |
| US5948714A (en) | Silicon-carbide-based inorganic fiber | |
| CN1033500C (zh) | 制备氮化硅细粉的工艺及制得的氮化硅细粉 | |
| JPH03113019A (ja) | 窒素含有セラミックスファイバーの製造方法 | |
| Hasegawa et al. | An improved procedure for fabricating SiO2-TiO2-phenolic resin hybrid fibers as precursors for long Si-Ti-C fibers by sol-gel processing | |
| CN113388920B (zh) | 一种含异质元素碳化硅纤维的制备方法 | |
| Hasegawa | Factors affecting the thermal stability of continuous SiC fibres | |
| US5041337A (en) | Preceramic compositions and ceramic products | |
| EP0392822A2 (en) | Preceramic compositions and ceramic products | |
| JPS59207812A (ja) | 窒化珪素の製造法 |