JPH04222225A - ポリカルボシランからの結晶質炭化珪素繊維の製造 - 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】

【０００１】本発明は、ポリカルボシラン（ｐｏｌｙｃ
ａｒｂｏｓｉｌａｎｅ）樹脂に由来する、熱的に安定な
、実質的に多結晶質シリコンカーバイドセラミック繊維
の製造に関する。これらの繊維の予期されない熱安定性
は、セラミック化（ｃｅｒａｍｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の
前の、硼素の導入により達成される。

【０００２】シリコンカーバイドセラミック繊維は、従
来技術で、高温でのそれらの機械的強さについて公知で
ある。それ自体で、それらは高い性能の複合材料を製造
するために、プラスチック、セラミック、または金属マ
トリックスのための強化材の如き実用性の広い整列、あ
るいは高温絶縁材、ベルト材料、ガスケット、およびカ
ーテンの如き、繊維生成物の形成を、見つけた。

【０００３】いくつかの方法が、上記繊維を製造するた
めに開発された。例えば、オルガノシリコンポリマーは
繊維に紡がれ、溶融を防ぐために不融化され（硬化され
）、および高温でセラミック化されてよいことが、公知
である。不幸なことに、この方法はしばしば、ポリマー
中への導入、または紡績、不融化、もしくはセラミック
化の際の導入により、実質的な量の酸素もしくは窒素を
繊維中に導入する。これらの繊維は１４００℃より上の
温度に加熱されるとき、酸素および窒素が、重量損失、
多孔性、および減少した引張強さを起して、失われる。

【０００４】最近、Ｓｉ−Ｃ骨格を有する、ポリカルボ
シランプリセラミック（ｐｒｅｃｅｒａｍｉｃ）ポリマ
ーが、窒素および酸素の導入を最少化するために利用さ
れた。Ｙａｊｉｍａらは、米国特許第４，０５２，４３
０号および第４，１００，２３３号において、例えば、
種々のポリカルボシランを、紡績すること、不融化させ
ること、および熱分解すること（ｐｙｒｏｌｙｚｉｎｇ
）による、シリコンカーバイド繊維の製造方法を教示す
る。Ｎｉｐｐｏｎ　　Ｃａｒｂｏｎ　　Ｃｏ．，はさら
に、この技術を、商標名　　ＮＩＣＡＬＯＮｔｍのＳｉ
Ｃセラミック繊維を製造するのに利用する。これらの繊
維もまた、しかし、約９−１５％の酸素を含み、従って
１２００℃の低い温度で崩壊することが公知である（参
照、Ｍａｈら、Ｊ．Ｍａｔ．Ｓｃｉ．１９，１１９１−
１２０１（１９８４））。

【０００５】ポリカルボシランへの他の元素の添加はま
た、ＳｉＣに基づくボディーの機械的強さを改良するた
めの手段として提案された。例えば、Ｙａｊｉｍａらは
、米国特許第４，３５９，５５９号において、ポリカル
ボシランを、有機金属化合物を含むチタンもしくはジル
コニウムと混合することによる、ポリメタロカルボシラ
ンの製造を開示する。同様に、Ｙａｊｉｍａらは、米国
特許第４，３４７，３４７号において、ポリカルボシラ
ン部分、および金属元素がチタンもしくはジルコニウム
であるポリメタロシロキサン部分からなる、有機金属ブ
ロックコポリマーの形成を教示する。Ｙａｊｉｍａらは
、米国特許第４，３４２，７１２号において、また、ポ
リカルボシランおよびチタノキサン（ｔｉｔａｎｏｘａ
ｎｅ）のブロックコポリマーからの、チタン、シリコン
、および炭素−含有セラミック繊維の形成を教示する。

【０００６】Ｙａｊｉｍａらは、米国特許第４，２４８
，８１４号および第４，２８３，３７６号において、ま
た、ポリカルボシランおよび１５重量％までの硼シロキ
サンを焼結させることによる、セラミック中への硼素の
導入を教示する。参照が８００−２０００℃の熱分解温
度を開示するという事実にもかかわらず、中の例は、発
明者らがここで極限圧縮に必要と発見した温度よりずっ
と下の、１３００℃までの温度を教示するのみである。 さらに、これらの参照はまた、セラミック繊維の形成を
教示はしない。

【０００７】Ｙａｊｉｍａらは、米国特許第４，２２０
，６００号において、また、４重量％までの硼シロキサ
ンポリマーを含む、ポリカルボシランを紡績すること、
硬化させること、および熱分解することによる、Ｓｉ−
Ｃ−Ｏ含有繊維の製造を教示する。これは、０．２重量
％未満の硼素をセラミック繊維中に供給する。さらに、
１８００℃までの熱分解温度が開示されるが、どの実施
例も１３００℃より上の熱分解温度を利用せず、好まし
い熱分解温度範囲は１０００〜１５００℃であることが
教示される。

【０００８】これらの元素の導入は、しかし、しばしば
種々の問題を伴う。例えば、高い温度および圧力が、導
入するのにしばしば必要である。生成ポリマーの収率は
しばしば低い。その上に、増加する量の酸素がポリマー
中に存在するように、中間酸素が結合するが、元素はし
ばしばシリコンに結合する。さらに、そのように製造さ
れたシリコンカーバイドに基づく繊維は、典型的に非常
に微細な結晶質粒子からなり；繊維を１３００℃以上の
温度に加熱すると、繊維の機械的強さを減少させる、粒
の成長を起す。

【０００９】Ｔａｋａｍｉｚａｗａらは、米国特許第４
，６０４，３６７号において、オルガノポリシランをオ
ルガノボラジン（ｏｒｇａｎｏｂｏｒａｚｉｎｅ）化合
物と混合すること、繊維を紡ぐこと、ならびに次に９０
０−１８００℃の範囲内の温度に加熱することにより、
繊維をセラミック化することによる、オルガノボロシリ
コン（ｏｒｇａｎｏｂｏｒｏｓｉｌｉｃｏｎ）ポリマー
の製造を教示する。しかし、この参照の実施例は１３０
０℃までの加熱を示すのみであり、繊維の引張強さは、
１５００℃より上に加熱されたとき、劇的に低下するこ
とが報告される（注意、参照のカバー上のグラフ）。

【００１０】Ｔａｋａｍｉｚａｗａらは、米国特許第４
，６５７，９９１号において、硼素、アルミニウム、チ
タン、もしくはジルコニウムを含む有機金属化合物と共
重合されてよい、ポリカルボシランおよびシルメチレン
（ｓｉｌｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）ポリマーを含む組成物を
用いることによる、ＳｉＣ繊維の形成を教示する。上記
組成物の紡績後、繊維は８００〜１５００℃で熱分解さ
れる。発明者らはその中で、１５００℃より上の温度で
の熱分解は、粒径成長により生成繊維の機械的強さを低
下させることを、教示する。

【００１１】加えて、実質的に結晶質シリコンカーバイ
ドセラミック繊維の製造に関連する下記の出願が、出願
された：メチルポリジシリラザンの用途に関連する、Ｄ
ｅｌｅｅｕｗらの名前の０７／４４７，８４１、事件整
理番号ＤＣ３３１９；ポリオルガノシロキサンの用途に
関連する、Ａｔｗｅｌｌらの名前の０７／４４９，７０
９、事件整理番号ＤＣ３３２０；およびメチルポリシラ
ンの用途に関連する、Ｄｅｌｅｅｕｗらの名前の０７／
４５６，８３２、事件整理番号ＤＣ３３１８。

【００１２】本発明者らは、熱的に安定な、実質的に多
結晶質ＳｉＣ繊維が、約０．２％を越える硼素の中への
導入、および前記繊維を約１６００℃以上に燃焼させる
ことで、ポリカルボシランから形成され得ることを、今
予期せず発見した。

【００１３】本発明は、熱的に安定な、実質的に多結晶
質シリコンカーバイド繊維の製造方法に関する。方法は
、中に導入された少なくとも約０．２重量％の硼素を有
する、ポリカルボシラン樹脂を含むプリセラミックポリ
マーから、最初に繊維を形成することを含む。繊維は次
にそれを非−溶融にするために不融化され、次に約１６
００℃を越える温度で非酸化環境中で熱分解される。

【００１４】代りに、方法は、ポリカルボシラン樹脂を
含むプリセラミックポリマーから、繊維を形成すること
を含んでよい。繊維は、少なくとも約０．２重量パーセ
ントの硼素がその中に導入されることとなるような方法
で、次に不融化されおよび／または熱分解される。かよ
うに処理した繊維は、約１６００℃を越える温度で、非
−酸化環境中で次に熱分解される。

【００１５】本発明は、少なくとも約０．２重量％の中
に導入された硼素を有し、約１６００℃を越える温度に
燃焼された、ポリカルボシラン繊維が、高温でその強さ
を保持する、実質的に多結晶質繊維を形成する、という
発見に基づく。これらの繊維は、少なくとも７５％の結
晶度、少なくとも約２．９ｇｍ／ｃｃの密度、ならびに
非常に低い残留酸素および／または窒素含有率を有する
。

【００１６】本発明者らは、酸素および窒素の両者が、
繊維の初期の弱まりを起すことが信じられている、約１
４００℃より上の温度で繊維から除去されることを、発
見した。しかし、硼素が繊維中に導入され、前記繊維が
約１６００℃より上で熱分解されるとき、繊維は、繊維
の多孔度を低下させおよび繊維を強くする、圧縮プロセ
スを受けることが、信じられている。

【００１７】硼素は、本発明の繊維中に、繊維形成の前
、および／または少なくとも１つの不融化工程もしくは
熱分解のための初期の加熱期間の際のいずれかに、導入
されてよい。上記繊維の所望の特性を達成するために必
要な硼素の量は、少なくとも約０．２重量パーセントで
あり、少なくとも約０．６重量％がより好ましい。さら
に、繊維中の硼素は繊維じゅうに実質的に一様に分布す
ることが、所望である。導入の各々の方法は、より詳細
に以下に議論される。

【００１８】本発明の実施で用いられるプリセラミック
ポリマーは、Ｓｉ−Ｃ骨格を含む、ポリカルボシラン樹
脂である。適当なポリマーは、例えば、Ｙａｊｉｍａら
により、米国特許第４，０５２，４３０号および第４，
１００，２３３号に記載される。好ましいポリカルボシ
ランは反復（−ＳｉＨＣＨ３−ＣＨ２−）単位を含み、
Ｎｉｐｐｏｎ　　Ｃａｒｂｏｎ　　Ｃｏ．から商業的に
購入され得る。

【００１９】もし硼素が繊維の形成の前に導入されるな
らば、硼素−含有化合物は、例えば、重合プロセスで含
まれてよく、あるいは前記化合物はその形成後にポリカ
ルボシラン中で反応させられてもよい。（参照、Ｙａｊ
ｉｍａら、米国特許第４，２４８，８１４号、第４，２
８３，３７６号、および第４，２２０，６００号）。代
りに、硼素−含有化合物は、紡績の前に、ポリカルボシ
ランと簡単に一様に混合されてよい。

【００２０】本発明で有用な上記ポリマーは一般に室温
で固体であり、小さな直径の繊維にすぐに紡がれ得、ポ
リマーが熱分解の際繊維の形で残り、炭素対シリコン比
が１対１をわずかに越える、セラミック組成を生じさせ
ることとなるように、不融性にされ得る。より好ましく
は、これらの固体ポリマーは約１００℃未満の軟化点を
有し、よって通常の繊維紡績技術に対してそれらをすぐ
に押出性にする。

【００２１】代りに、液体ポリカルボシランが、繊維を
紡ぐのに利用されてよい。しかし、繊維がこの方法で紡
がれるとき、それらは、紡績装置を出た後すぐに、早い
硬化により一般に固化される。

【００２２】ポリカルボシランは、どんな通常の紡績技
術によってでも、繊維に形成されてよい。例えば、溶融
紡績、乾燥紡績、または湿潤紡績のような上記技術が、
本発明の実施ですべて用いられてよい。

【００２３】本方法で形成された紡績繊維は、次に約１
００マイクロメーター未満の直径に一般に引かれる。よ
り好ましくは、前記繊維は、約１０−５０マイクロメー
ターの直径に引かれる。このサイズの繊維は一般により
大きな繊維より柔軟であり、従って、複合材料のための
強化マトリックスによりすみやかに織られ得る。

【００２４】上記形成繊維は、次に、熱分解の際溶融を
防ぐために不融化される。もしまったく硼素がこのプロ
セスの際導入されないならば、繊維は、例えば、それら
を約５０〜約２００℃の範囲の温度に空気中で単に加熱
することにより、不融化されてよい。代りに、前記繊維
は、ガンマ照射、紫外線、または酸化窒素の如き酸化剤
にさらすことにより、不融化されてよい。

【００２５】好ましくは、しかし、硼素は、前記不融化
工程の際、硼素含有気体にさらすことにより、繊維中に
導入される。これは、約２５〜約２００℃間、およびポ
リマーの軟化点より下の比較的低い温度で達成されてよ
い。より高い温度の使用は不融化の速度を高めるが、こ
のプロセスの際、ポリマーの軟化点を越えると、繊維の
結合性を破壊する。しかし、硬化が進むとき、ポリカル
ボシランの軟化温度は、ポリマーが硬化するとき、硬化
温度が上げられてもよいように、高くなることが、わか
った。繊維を硬化させるのに必要なさらす時間は、硬化
気体、利用されるポリマー、繊維の直径、および硬化雰
囲気中の硼素の濃度に依存して変化する。

【００２６】本発明の１つの具体例において、紡績繊維
は、約５０〜約２００℃の温度で、前記繊維の表面に、
およびそれらのコアを通って拡散し、中に硼素を付着さ
せる、ジボラン−含有気体にさらされる。アルゴンの如
き不活性気体中に稀釈された、約０．０１〜約１．０容
量パーセントのジボラン濃度が、所望の濃度の硼素を導
入して、繊維を不融化させる、雰囲気を供給することが
わかった。上記雰囲気にさらすのは、少なくとも約０．
２重量％の濃度レベルを供給するために、繊維じゅうに
実質的に一様に硼素を拡散させるのに十分な時間である
べきである。

【００２７】本発明の第２の具体例において、紡績繊維
は、三弗化硼素、三臭化硼素、もしくは三塩化硼素の如
き硼素含有気体に、ならびに次にアンモニアの如きアミ
ンに、連続してさらすことにより不融化される。好まし
くは、硼素含有気体およびアミン気体の両者は、アルゴ
ンもしくは窒素の如き不活性気体中で稀釈される。硼素
含有気体は約１０〜約３０容量％の範囲内の濃度で硬化
雰囲気中に好ましくは存在し、アミンは約１〜約１５容
量％の範囲内で好ましくは存在する。繊維は一般に、こ
れらの環境に、約２５〜約２００℃の範囲の温度で、約
４〜約２４時間さらされる。

【００２８】本発明の第３の具体例において、紡績繊維
は、酸化窒素を含む雰囲気にさらすことにより、次いで
三塩化硼素もしくはジボランを含む雰囲気にさらすこと
により、硬化されてよい。アルゴンの如き不活性気体中
で稀釈された、約１〜約１０容量％の範囲内の酸化窒素
濃度が、さきに示した濃度の三塩化硼素もしくはジボラ
ンのいずれかに、次いで連続的にさらすとき、有用であ
ることがわかった。（酸化窒素硬化プロセスは、そのす
べてがここに導入される、米国特許第４，８４７，０２
７号に一般に記載される。）繊維は一般に、これらの環
境に、約２５〜約２００℃の範囲内の温度で、約４〜約
２４時間さらされる。

【００２９】不融化後、繊維は、約１６００℃を越える
温度に、好ましくは約１８００−１８５０℃の温度で、
非−酸化環境中で、加熱することにより熱分解される。 酸素および窒素の両者が、繊維の初期の弱まりを起すこ
とが信じられている、約１４００℃より上の温度で繊維
から除去されることが、わかった。しかし、約１６００
℃以上の温度に達すると、繊維は、多孔度を減少させ、
繊維を強くする、圧縮プロセスを受けることが、信じら
れている。約２０００℃以上の温度は、繊維強さに逆影
響を与える、シリコンカーバイドセラミックの所望でな
い粒径成長があるので、好ましくない。

【００３０】繊維が特定の最大温度で保たれる時間は、
繊維の酸素および／または窒素含有率を約０．５重量％
より下に低下させるのに十分であるべきである。例えば
、もし繊維が約１８００℃に加熱されるならば、温度は
約１時間維持されるべきであることがわかった。

【００３１】もし硼素が繊維中に熱分解の際導入される
のであるならば、それは本方法の初期の段階の際起して
よい。例えば、硼素は、熱分解およびセラミック化が始
まる、温度まで繊維が加熱されている、時間の間に、ジ
ボランの如き硼素含有気体にさらすことにより導入され
てよい。

【００３２】典型的に、熱分解は約４００℃で著しく始
まり、それでポリマーが約４００℃より上の温度に付さ
れるとき、硼素の導入はますます困難になる。従って、
もし硼素が不融化工程後に導入されるならば、繊維を硼
素含有気体で、約４００℃より下の温度で、所望の量の
硼素含有気体が繊維中に拡散するのに十分な時間、処理
することが好ましい。

【００３３】熱分解の早い段階で導入されてよい、硼素
含有気体は、例えば、ジボラン、またはテトラボランも
しくはペンタボランの如き種々の他の硼化水素、ボラジ
ン、および／またはトリクロルボラジンを含んでよい。 これらの化合物は一般に低濃度で利用され、前に記述の
ような不活性気体中で稀釈される。繊維は一般に、これ
らの雰囲気に、約５０〜約５００℃の範囲内の温度で、
約１〜約２４時間さらされる。この時間後、熱分解はさ
きに記述のように進む。

【００３４】上記の方法に加えて、硼素を、１つを越え
る上記工程の際（例えば、重合の際および不融化の際）
、ならびに少なくとも約０．２重量％の硼素を有する繊
維を製造する、どんな他の方法ででも、導入することが
、本発明のまた範囲内である。

【００３５】本発明の方法から生じるセラミック繊維は
少なくとも７５％の結晶度を有し、ＳｉＣの理論密度の
約９０−９５％を表す、少なくとも約２．９ｇｍ／ｃｃ
の密度を有する。繊維はまた、滑らかな表面構造、およ
び０．５マイクロメーター未満、典型的に０．２マイク
ロメーター未満の粒径を有する。実際は、元々中に存在
した、または中に導入した、すべての酸素および／また
は窒素は、繊維から高温熱分解工程により除去される。 約０．５％未満、好ましくは約０．２重量％未満の酸素
および／または窒素が残る。

【００３６】

【実施例】下記の非−限定実施例は、当業者がよりすみ
やかに本発明を理解するように、含まれる。

【００３７】下記の実施例で利用するポリカルボシラン
は、Ｎｉｐｐｏｎ　　ＣａｒｂｏｎＣｏ．から得た。そ
れをヘキサン中に溶解させ、０．２ミクロン濾過器を通
して濾過し、および紡績の前に乾燥した。アルゴン、窒
素、およびアンモニアは、Ｓｃｏｔｔ　　Ｓｐｅｃｉａ
ｌｔｙ　　Ｇａｓｅｓから得た。三塩化硼素はＭａｔｈ
ｅｓｏｎ　　Ｇａｓから得た。すべての燃焼を、Ｇｒａ
ｆｏｉｌｔｍ（ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅ）から製造し
たトレー上で実施した。Ｇｒａｆｏｉｌｔｍを、使用前
に、１２００℃まで２時間アルゴン中で燃焼させた。

【００３８】硬化を、出口末端油バブラー（ｂｕｂｂｌ
ｅｒ）を有する、１インチ内径の管状Ｐｙｒｅｘｔｍま
たは石英反応器（硬化室）に連結された、３個の気体／
真空入口を有するマニホールド（混合室）で実施した。 気体流れを流量計により測定した。Ｔｅｆｌｏｎｔｍ管
材料を、気体を混合室に移すのに用いた。熱分解を、Ｌ
ｉｎｄｂｅｒｇ２インチまたは４インチ内径管状炉中で
、アルゴン下で、周囲温度から１２００℃まで１℃／分
の標準ランプ（ｒａｍｐ）速度で、実施した。

【００３９】高温熱分解研究を、アルゴン下で、２イン
チＡｓｔｒｏグラファイト管炉中で実施した。高温熱分
解実験を、１８００℃でアルゴン下で１時間実施し、常
に燃え切り（ｂｕｒｎ−ｏｕｔ）実験により先だたせた
。

【００４０】すべての繊維試験を、Ｉｎｓｔｒｏｎ　　
１１２２機で実施した。元素分析をＣＥＣ　　２４０−
ＸＡ元素分折器で実施し、酸素分析をＬＥＣＯ分析器で
実施した。走査電子鏡検法測定を、Ｊｏｅｌ　　Ｔ３０
０で１５ｋｅｖ加速電圧で実施した。

【００４１】例１ ポリカルボシラン樹脂のサンプルを、約２８０〜約３２
０℃で、オリフィス直径０．０１インチを有する内部単
フィラメント装置で溶融紡績し、それから押出した。

【００４２】形成繊維を、ＢＣｌ３およびアンモニアを
用いる連続処理により不融化させた。初期の段階の間、
繊維を２５〜１４０℃に４時間を越えて加熱して、アル
ゴン中に稀釈されたＢＣｌ３（容量比０．１５のＢＣｌ
３：０．３５のＡｒ）で処理した。生成繊維を周囲温度
まで冷却し、次にさらにアルゴン中に稀釈したアンモニ
ア（アンモニア対アルゴンの容量比０．１５：１．０）
で１５時間処理した。不融化繊維を、１２００℃でアル
ゴン下で１℃／分の速度で熱分解した。製造した黒色繊
維は、容易に分離でき、平均引張強さ２１５±４９Ｋｓ
ｉ、弾性率２５．０±３．１Ｍｓｉ、および直径７．７
±０．５マイクロメーターを有した。

【００４３】不融化繊維を次にさらに、アルゴン雰囲気
中で１８００℃で１時間熱分解して、十分に圧縮し始め
た分離できる黒色繊維を製造した。セラミック繊維は、
平均引張強さ２３６±７２Ｋｓｉ、弾性率３２．０±２
．４Ｍｓｉ、直径６．８±０．２マイクロメーター、お
よび約２．８〜約２．９４ｇ／ｃｃの範囲内の密度を有
した。微結晶サイズは、約５００〜約６００オングスト
ロームであった。（同様な条件下で１０００オングスト
ロームより大きい微結晶を製造するＮｉｃａｌｏｎｔｍ
に比較して）わかるように、繊維の機械的強さは１８０
０℃での熱分解により逆影響を受けることはなかった。

【００４４】比較のために、Ｎｉｃａｌｏｎ繊維を、１
８００℃で上記と同じ条件下で熱分解した。生成繊維は
結晶化し、それらの物理的結合性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ
）をかろうじて保持した。繊維は試験して弱かった。

【００４５】例２ ポリカルボシラン樹脂のサンプルを、例１と同じ方法で
溶融紡績した。形成繊維を、ＮＯおよびジボランによる
連続処理により不融化した。初期段階の間、繊維を２５
〜２００℃に２４時間を越えて加熱して、アルゴン中に
稀釈したＮＯ（容量比０．１のＮＯ：２．０のＡｒ）で
処理した。これらの繊維を次にｌｉｎｄｂｅｒｇ炉に移
し、１８０℃でジボラン処理に付した。不融化繊維を、
１８０〜１２００℃でアルゴン下で１℃／分の速度で熱
分解した。製造した黒色繊維は分離でき、平均引張強さ
２４７±４７Ｋｓｉ、弾性率２７．７±１．３Ｍｓｉ、
および直径７．４±０．２マイクロメーターを有した。

【００４６】不融化繊維を次にさらに、アルゴン雰囲気
中で１８００℃で１時間熱分解して、黒色繊維を製造し
た。セラミック繊維は、平均引張強さ１６４±４７Ｋｓ
ｉ、弾性率２５．７±１．３Ｍｓｉ、および直径６．９
±０．０マイクロメーターを有した。

【００４７】比較のために、Ｎｉｃａｌｏｎ繊維を、１
８００℃で上記と同じ条件下で熱分解した。生成繊維は
結晶化し、それらの物理的結合性をかろうじて保持した
。繊維は試験して弱かった。

【００４８】例３ ポリカルボシラン樹脂のサンプルを、例１と同じ方法で
溶融紡績した。形成繊維を、ＮＯおよびＢＣｌ３による
連続処理により不融化させた。初期段階の間、繊維を２
５〜２００℃に２４時間を越えて加熱して、アルゴン中
で稀釈したＮＯ（容量比０．１のＮＯ：２．０のＡｒ）
で処理した。これらの繊維を室温まで冷却し、次に、２
５〜１４０℃に４時間を越えて加熱して、アルゴン中に
稀釈したＢＣｌ３（容量比０．１５のＢＣｌ３：０．３
５のＡｒ）で処理した。不融化繊維を、１８０〜１２０
０℃でアルゴン下で１℃／分の速度で熱分解した。製造
した黒色繊維は分離でき平均引張強さ２７１±６３Ｋｓ
ｉ、弾性率２５．９±１．９Ｍｓｉ、および直径８．８
±０．３マイクロメーターを有した。

【００４９】不融化繊維を次にさらに、アルゴン雰囲気
中で１８００℃で１時間熱分解して、黒色繊維を製造し
た。セラミック繊維は、平均引張強さ２４３±１９Ｋｓ
ｉ、弾性率３９．１±１．６Ｍｓｉ、および直径７．８
±０．２マイクロメーターを有した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下記：少なくとも約０．２重量％の中
   に導入された硼素を有する、ポリカルボシラン樹脂を含
   む、プリセラミック（ｐｒｅｃｅｒａｍｉｃ）ポリマー
   から繊維を形成すること；前記繊維を不融化させること
   ；ならびに前記繊維を約１６００℃を越える温度で非酸
   化環境下で熱分解すること（ｐｙｒｏｌｙｚｉｎｇ）；
   を含む、熱的に安定な、実質的に多結晶質シリコンカー
   バイド繊維の製造方法。
2. 【請求項２】　　下記：繊維をポリカルボシラン樹脂を
   含むプリセラミックポリマーから形成すること；前記繊
   維を不融化させること；ならびに少なくとも約０．２重
   量％の硼素が、前記不融化もしくは熱分解の際導入され
   る、前記繊維を約１６００℃を越える温度で非−酸化環
   境中で熱分解すること；を含む、熱的に安定な、実質的
   に多結晶質シリコンカーバイド繊維の製造方法。