JPH05208873A - セラミックマトリックス複合材料製品 - Google Patents

セラミックマトリックス複合材料製品

Info

Publication number
JPH05208873A
JPH05208873A JP4264417A JP26441792A JPH05208873A JP H05208873 A JPH05208873 A JP H05208873A JP 4264417 A JP4264417 A JP 4264417A JP 26441792 A JP26441792 A JP 26441792A JP H05208873 A JPH05208873 A JP H05208873A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
ceramic
fiber
ceramic matrix
reinforced
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.)
Withdrawn
Application number
JP4264417A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven B Dawes
ブルース ドーズ スティーヴン
John Louis Stempin
ルイス ステンピン ジョン
Dale Richard Wexell
リチャード ウェクセル デール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of JPH05208873A publication Critical patent/JPH05208873A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62844—Coating fibres
    • C04B35/62857—Coating fibres with non-oxide ceramics
    • C04B35/62865—Nitrides
    • C04B35/62868—Boron nitride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/002—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of fibres, filaments, yarns, felts or woven material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62844—Coating fibres
    • C04B35/62847—Coating fibres with oxide ceramics
    • C04B35/62852—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62844—Coating fibres
    • C04B35/62857—Coating fibres with non-oxide ceramics
    • C04B35/62873—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62884—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents by gas phase techniques
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62886—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents by wet chemical techniques
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62894—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents with more than one coating layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/02—Fibres; Filaments; Yarns; Felts; Woven material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/02—Fibres; Filaments; Yarns; Felts; Woven material
    • C03C2214/03—Fibres; Filaments; Yarns; Felts; Woven material surface treated, e.g. coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/20—Glass-ceramics matrix
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/30—Methods of making the composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/36—Glass starting materials for making ceramics, e.g. silica glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/522—Oxidic
    • C04B2235/5224—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/522—Oxidic
    • C04B2235/5228—Silica and alumina, including aluminosilicates, e.g. mullite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5244—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5248—Carbon, e.g. graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5252—Fibers having a specific pre-form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5268—Orientation of the fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5276—Whiskers, spindles, needles or pins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/341—Silica or silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/365—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24058—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including grain, strips, or filamentary elements in respective layers or components in angular relation
    • Y10T428/24124—Fibers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2918—Rod, strand, filament or fiber including free carbon or carbide or therewith [not as steel]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸化性ぜい化の問題が解決され、能率的で経
済的なセラミックマトリックス複合材料製品を提供す
る。 【構成】 耐火性無機繊維で補強したセラミックマトリ
ックスを含み、コア部分を形成する第一のセラミック材
料、および表面部分を形成する、繊維強化ガラスセラミ
ックからなる第二のセラミック材料からなり、その表面
部分がコア部分を少なくとも部分的に覆い、そのコア部
分とは異なった組成を有するセラミックマトリックス複
合材料製品であって、表面部分が、無機補強繊維が高温
酸化性劣化から保護されている繊維強化ガラスセラミッ
クである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックマトリック
ス組成物に関し、より詳しくは組成および特性の異なっ
たコアおよび表面成分を組み合わせた複雑な構造のセラ
ミックマトリックス組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックマトリックス組成物は、一般
的にガラス、結晶性セラミック、またはガラスセラミッ
クであるセラミック材料のマトリックス中に、そのマト
リックスと異なった特性を有し、そのマトリックスの強
度または耐久性を改良する繊維状または粒子状の添加材
からなる補強材料が配置されている複合材料体として特
徴付けることができる。これらの複合材料の代表例は、
マトリックスがガラスセラミックであり、補強材が炭化
ケイ素（例えばオキシ炭化ケイ素）繊維のような耐火性
無機繊維からなる繊維強化ガラスセラミック複合材料で
ある。米国特許第４，４８５，１７９および４，５５
４，１９７号はこれらの材料の幾つかを開示している。
【０００３】これらの、および他の先行特許および文献
に記載されているような繊維強化セラミックマトリック
ス複合材料の有望な用途には、熱機関のような高温環境
で使用される構造部品がある。そのような用途に使用さ
れる材料は高温で特に優れた強度および耐久性を示さな
ければならない。
【０００４】炭化ケイ素強化セラミックマトリックス複
合材料において、酸化性環境で８００〜１２００℃の温
度に露出した時に生じる重要な問題は、酸化によるぜい
化である。製造されたばかりの材料が高い耐久性および
強度を示すのに対して、酸化された材料はもろくなり、
急激に破局的な破損を引き起こす。Ｒ．Ｌ．スチュアー
トら、「ＳｉＣ繊維／ガラスセラミック複合材料の破損
と温度との関係」、セラミックの破損機構、Ｒ．Ｃ．ブ
ラットら編集、第７巻、３３〜５１頁、プレナム（ニュ
ーヨーク）１９８６、は酸化によるぜい化は繊維−マト
リックス界面の酸化性劣化が原因であるとしている。
【０００５】炭化ケイ素繊維強化ガラスセラミックにお
ける酸化性ぜい化を解決するための２つの根本的に異な
った方法、すなわち繊維被覆の使用およびハイブリッド
マトリックス補強の使用が開発されている。繊維被覆法
には、米国特許第４，６４２，２７１号に記載されてい
るような蒸着した窒化ホウ素被覆の使用、および米国特
許第４，９４８，７５８号に記載されているようなシー
トケイ酸塩被覆の使用がある。以下に広く耐酸化性被覆
と呼ぶそのような被覆は、繊維とマトリックスとの間の
高温における有効界面を保存する、酸化に対して安定し
た相を与えることを目的としている。
【０００６】ハイブリッド補強法は、セラミックマトリ
ックス中に、一次的な補強繊維に加えて、炭化ケイ素の
ウィスカー、粒子、または切断繊維のような二次的な補
強相を含む。この目的は、亀裂を逸らせる、および／ま
たは鈍らせる、耐久性を有するマトリックスを与え、そ
れによって低および中加重におけるマトリックスの微小
亀裂を防止することにある。酸化性ぜい化は、微小亀裂
損傷が現れた後に初めて急速に進行するので、ハイブリ
ッド補強した複合材料は、そのようなぜい化が開始する
前は、一般的により高い応力水準に耐えられる。米国特
許第４，６１５，９８７号は、繊維と共に二次的なウィ
スカーを添加したハイブリッドガラスセラミックマトリ
ックス複合材料を記載しており、米国特許第４，６２
６，５１５号は、類似のガラスの繊維／ウィスカー補強
を開示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】酸化性ぜい化の問題に
対する２つの解決方法のどちらにも欠点がある。繊維被
覆は酸化性ぜい化温度を引き上げることができるが、そ
の複合材料は比較的低い微小亀裂降伏点を示し、場合に
よっては、耐火性が低下し、高温において部品の変形を
引き起こす。非直線応力／ひずみ作用（マトリックスの
微小亀裂により引き起こされる）が生じない、横断荷重
下の最低応力として定義される微小亀裂降伏点は、一般
に、部品が使用される最大荷重として受け入れられるの
で高いことが望ましい。高温における部品の変形は、複
合材料部品が厳しい寸法公差を満足しなければならない
用途には好ましくない。
【０００８】他方、ハイブリッド補強した複合材料は高
い微小亀裂降伏点を有するが、一般的に極限破損応力お
よびひずみが低い。これは、ハイブリッドの処理中にウ
ィスカーによって与えられる繊維損傷あるいは他の要因
によるものであろう。
【０００９】被覆繊維およびウィスカー添加を組み合わ
せることによりハイブリッド複合材料で極限応力／ひず
みを改良する試みは、特性をある程度改良しているが、
問題を完全に解決してはいない。耐火性が限られ、極限
強度も最適ではない場合が多い。
【００１０】米国特許第４，９９２，３１８号では、複
合材料の製造に張合せ法が提案されているが、そこで
は、複合材料の極限強度を保護するために、加工中に、
ウィスカーおよび／または切断繊維添加材を特定の層中
に閉じ込めている。しかし、この方法には、複合材料製
品中のぜい化破損作用を避けるために、層の相対的な弾
性を注意深く調整する必要がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、組成の異なっ
た２つ以上のセラミック層または層群を含む繊維強化セ
ラミックマトリックス複合材料を提供する。これらの層
または層群は、複合材料製品のコアおよび表面部分を形
成し、各部分は他の部分の特性を補足する特性を示すの
で、その製品は、それらの組成物のどちらかを単独で使
用して達成し得る性能より実質的に優れた常温および高
温性能を示す。製品の表面およびコア部分間の組成の差
は、異なったマトリックス材料または異なった補強繊維
または繊維の組合せによって決まる。補強繊維は、基本
組成が異なっていてもよいし、あるいは、例えばコアま
たは表面部分の一方における繊維に表面被覆または他の
表面処理を施す結果、繊維表面組成だけが異なっていて
もよい。
【００１２】一実施形態において、本発明は、耐火性無
機繊維で補強したセラミックマトリックスからなるセラ
ミックマトリックス複合材料製品を含み、その製品は、
その製品のコア部分を形成する第一のセラミック材料、
およびその製品の表面部分を形成する第二の繊維強化ガ
ラスセラミック材料からなる。表面部分（コア部分を少
なくとも部分的に覆うように形成されるのでそう呼ばれ
る）を形成する繊維強化材料は、その製品のコア部分を
形成する材料とは組成（したがって特性）が異なってい
る。表面部分組成の重要な特徴は、表面部分に存在する
無機繊維が酸化性劣化から保護された繊維であることで
ある。
【００１３】好ましい実施形態では、第一のセラミック
材料（製品のコア部分を形成する）は、表面部分の繊維
強化ガラスセラミック材料と特性が異なった繊維強化ガ
ラスセラミック複合材料である。好ましくは、そのコア
は、２つの基本的な種類の中から選択された構造的な組
成を有する。第一の種類は炭化ケイ素繊維で補強された
ケイ酸塩ガラスセラミックマトリックスからなり、第二
の種類は、炭化ケイ素繊維、および無機の切断繊維また
はウィスカーからなる耐久性を与えるための添加材の両
方を組み合わせて補強したケイ酸塩ガラスセラミックマ
トリックスからなる。
【００１４】炭化ケイ素繊維とは、炭化ケイ素またはオ
キシ炭化ケイ素の長い（１cmを超える、より好ましくは
数十cm以上の長さの）繊維を意味し、一般的にこれらの
繊維が材料中の共通の軸または平面に対して平行に整列
し、その軸または平面内で高い強度を与える。他方、耐
久性を与えるための添加材を形成するウィスカーおよび
切断無機繊維は、通常極めて短い（長さが１mm未満、好
ましくは２００μm 未満）。
【００１５】第二のガラスセラミック材料（製品の表面
部分を形成する）は、酸化防止処理した無機繊維、最も
好ましくは酸化防止処理した炭化ケイ素繊維で補強した
ガラスセラミックマトリックスからなる。これらの繊維
は、一般的に、高温において繊維に対する酸化損傷を防
止する、または遅らせるために、その上に耐酸化性表面
被覆を備えた繊維である。一般に、第二の、つまり表面
ガラスセラミック材料は、無機ウィスカーおよび切断繊
維からなる耐久性を与えるための添加材を実質的に含ま
ない。
【００１６】上記の原則にしたがう、様々なコアおよび
表面部分を含む複合材料製品は、一般的に高温において
優れた強度および耐久性を示す。予期せぬことに、特に
高温において、本発明の複合材料の幾つかで、それらを
形成するのに使用した材料のどれかに見られるよりも高
い極限強度が観察されることが分かった。そして、本発
明の他の複合材料製品の高温強度は、その製品の最強成
分がその製品の僅かな比率しか占めていなくても、その
最強成分の高温強度に匹敵する。
【００１７】繊維強化ガラスセラミックの分野で特に効
果的ではあるが、本発明の有用性は、これらの材料だけ
からなる複合材料に限定されるものではない。表面ガラ
スセラミックと組成が異なり、他の複合材料セラミック
からなる相容性のコア材料、あるいは相容性の一体化セ
ラミックでも、酸化防止処理した補強繊維、すなわち好
適な手段により高温酸化性劣化から効果的に保護された
繊維を含むガラスセラミック表面層を施すことによって
有利な効果が得られると期待される。
【００１８】前に説明したように、炭化ケイ素繊維（例
えばニカロンR 炭化ケイ素繊維）を含むガラスセラミッ
クマトリックス材料からなる構造によって代表される、
標準的な従来の高強度繊維強化複合材料は、１２００℃
におけるたわみ試験でぜい化を示し、強度が大幅に低下
する。他方、繊維に先ず耐酸化性被覆を施した、類似の
構造を有する従来の複合材料は、１２００℃でぜい化が
少なく、より優れた強度を示すが、耐火性が劣る。事
実、これらの酸化保護処理した繊維複合材料のぜい化が
少なくなるのは、一部、これらの繊維が高温で変形する
ことに起因する。繊維および耐久性を与えるウィスカー
の両方を含むいわゆるハイブリッド複合材料は、微小亀
裂には耐性を示すが、極限強度が比較的低い。
【００１９】下記の表Ｉは、幾つかの従来の種類の繊維
強化ガラスセラミックに関する物理特性を示す。これら
の複合材料には、ガラスセラミックマトリックス中に炭
化ケイ素繊維だけを含む従来型の複合材料（標準型）、
繊維に耐酸化性表面層を施した酸化保護繊維複合材料
（被覆Ｆ型）、および炭化ケイ素繊維および炭化ケイ素
ウィスカーの組合せを含むハイブリッド複合材料（ハイ
ブリッド型）が含まれる。
【００２０】これらの従来型試料はそれぞれ１２層の繊
維強化ガラスセラミックからなり、各層は、アルカリ土
類アルミノケイ酸塩ガラスセラミックマトリックス中に
ニカロンR ＮＬＭ−２０２繊維束ガラスセラミックを収
容している。それぞれの試料について、これらの層を１
２００〜１３４０℃の温度で１５００psi の圧力で強化
し、繊維が材料の約３５〜４５体積％を占める一体化し
た複合材料を形成する。
【００２１】表Ｉは、１２００℃の試験温度で、４点曲
げでこれらの従来型の１２層複合材料試料の破断点を測
定する、たわみ試験の結果を示す。試験データには、複
合材料の強化温度、微小亀裂降伏点における加えられた
応力および試料の伸長（それぞれＳmcy および
Ｅmcy ）、極限試料破断点における加えられた応力およ
び試料の伸長（それぞれＳult およびＥult ）、および
試料の微小亀裂降伏点における試料の伸長（ひずみ）に
対する試料の応力の比率である曲げ（たわみ）モジュラ
ス（Ｅb ）が含まれる。
【００２２】 表Ｉ−１２００℃特性 試料の 強化温度 Ｓmcy Ｅmcy Ｓult Ｅult Ｅb 型 （℃） (Ksi) （％） (Ksi) （％） (Msi) 標準 1340 19.3 0.17 47.0 0.43 11.18 被覆Ｆ 1200 5.8 0.07 70.0 1.36 8.48 ハイブリッド 1250 12.6 0.14 61.8 0.98 8.98 既知の特性から予想されるように、上記の複合材料のそ
れぞれが、従来（標準）型の繊維強化複合材料の室温強
度に対して、著しい強度劣化を示しているが、これらの
試料は一般的に室温では１００Ksi の極限強度を示す。
酸化保護処理した繊維を含む被覆繊維試料は最も高い極
限強度を維持しているが、加えられた低い応力で微小亀
裂を起こし、破断点で高い試料伸長（変形）を示す。ハ
イブリッド試料は、より高い微小亀裂点を示すが、比較
的弱い。
【００２３】これらの結果は、上で使用したのと同じ層
材料を使用して製造した複合材料を含む、本発明により
製造した複合材料により得られる結果と著しい対照をな
している。したがって、適切なコアおよび表面特性を備
えた複合材料ラミネートを得るために同じ型の層を組み
立てることにより、高温性能全体が実質的に改良された
製品を製造することができる。同時に、マトリックスお
よび繊維強化の選択はこれらの特定のマトリックスおよ
び繊維材料に限定されるものではなく、その代わりに、
この技術で公知のかなり広範囲な繊維およびマトリック
ス材料から選択することができる。
【００２４】
【実施例】本発明の複合材料製品を製造するための繊維
およびマトリックス材料の加工は従来の方法と異なって
はいない。下記の実施例により、そのような複合材料の
代表的な製造方法を説明する。
【００２５】複合材料の製造 繊維強化材料として使用するために、市販の炭化ケイ素
繊維束を選択する。選択した繊維束は、日本国、東京の
日本カーボン社製のニカロンR ＮＬＭ−２０２オキシ炭
化ケイ素繊維束、または日本国、東京の宇部興産製のテ
ィラノTM炭化ケイ素繊維束である。
【００２６】これらの繊維束の幾つかを使用して酸化保
護繊維を製造する。選択した束の繊維表面に、公知の先
行技術による化学蒸着法により窒化ホウ素表面被覆を施
す。米国特許第４，６４２，２７１号に記載されている
被覆方法が代表的である。所望により、この被覆を施し
た後、幾つかの束の蒸着した窒化ホウ素被覆に、被覆し
た束を透明なアルミナゾルを２回浸漬し、それぞれ浸漬
した後に束を乾燥させ、２７５℃で焼成することによ
り、アルミナの上被覆を施す。このようにして製造し
た、ＢＮ単独のまたはＢＮとアルミナの表面被覆を備え
た処理繊維束は、セラミックマトリックス環境中で高温
酸化性ぜい化に対して良好な耐性を示す。
【００２７】次に、ガラスセラミックマトリックスの形
成に好適な粉末ガラスを選択する。選択した粉末ガラス
は、平均粒子径が約１０ミクロンであり、アルカリ土類
アルミノケイ酸塩組成を有し、熱処理により、アノーサ
イトおよびアルミナが主結晶相を構成するガラスセラミ
ックに熱的に結晶化させることができる。
【００２８】このように選択した粉末ガラスは、複合材
料マトリックス材料として単独で使用できる、あるいは
炭化ケイ素ウィスカー成分を加えて変性し、マトリック
スの微小亀裂降伏強度を増加させることもできる。そこ
で、アドバンスト コンポジット マテリアルス コー
ポレーション、グリヤー、サウスカロライナからＳＣ−
９炭化ケイ素ウィスカーとして販売されている市販の炭
化ケイ素ウィスカー材料を複合材料製造用の所望により
使用するマトリックス添加材として選択する。粉末ガラ
スマトリックスに約１０重量％のウィスカーを加えるこ
とにより、マトリックスの耐久性の観点から十分な結果
が得られる。
【００２９】本発明の複合材料の製造に好適な層は通常
の方法で製造できる。一般的に、選択した繊維束材料
（購入した状態の、または上記の酸化保護被覆の一つを
支持している）を粉末ガラスマトリックス材料の分散液
に浸漬する。１０重量％の炭化ケイ素ウィスカーを加え
て、または加えずに液体有機結合剤に分散させた粉末ガ
ラスを含むマトリックス分散物が繊維束に浸透する。次
いでこれらの束を結合剤から引上げ、ドラムまたは他の
支持体上に巻き付け、「プリプレグ」と呼ばれるマトリ
ックス含浸束の累積物を形成する。その後、このプリプ
レグをドラムから切断し、平らにしてプリプレグマット
を形成するが、各マットは、複合材料パネル、棒または
板のようなセラミックマトリックス複合材料製品の上に
固化させるプリプレグ積層物中の一つの層を形成する。
【００３０】上記の手順を使用して、幾つかの異なった
層型のプリプレグを製造する。これらのプリプレグに
は、(i) １００％粉末アルミノケイ酸塩ガラスマトリッ
クス中に配置された被覆していないニカロンR またはテ
ィラノTM繊維を含む「標準」プリプレグ層、(ii)１００
％粉末アルミノケイ酸塩ガラスマトリックス中に配置さ
れた上記の型の保護被覆したニカロンR を含む、被覆繊
維または酸化保護プリプレグ層、および(iii) ９０重量
％の粉末ガラスおよび１０重量％の炭化ケイ素ウィスカ
ーからなるマトリックス中のニカロンR 繊維層を含む、
繊維＋ウィスカーまたは「ハイブリッド」プリプレグ層
がある。ウィスカーから物理的に保護するために、ハイ
ブリッド層の幾つかに配合する繊維には、米国特許第
５，０３９，６３５号に記載されているような手順にし
たがって熱分解炭素の緩衝表面層を施す。この型の層は
緩衝ハイブリッド層と呼ばれる。
【００３１】次に、各種層を積み重ねることにより複合
材料板の半製品を構築するが、各積層物中の層は、所望
の複合材料のコアおよび表面層を与えるように選択す
る。一般的な半製品積層物は１０層以上からなり、各積
層物中の少なくとも最上および最下層は通常酸化保護層
である。最高の強度および剛性を得るために、各積層物
中の層はすべて繊維束を共通の軸に沿って整列させる。
【００３２】各積層物を形成した後、空気中で結合剤燃
焼熱処理を行い、プリプレグから有機結合剤を除去し、
次いで窒素雰囲気中、１２５０℃または１３４０℃の温
度で、圧力をかけて固化させる。この固化工程により、
各積層物が、粉末ガラスマトリックス材料がアノーサイ
ト／アルミナ結晶化度の微粒ガラスセラミックに結晶化
した、緻密な、実質的に空隙の無い、繊維強化複合材料
製品に効果的に転換する。
【００３３】上記の実施例の手順にしたがって、高温強
度および寸法安定性が改良された、多くの異なった複合
材料構造が得られる。下記の表IIは、そのような複合材
料の有用な構造を示すが、使用する層は、上記のように
して製造した標準(Std) 、酸化保護(OP 、またはアルミ
ナオーバーコートを加えたOPa)ハイブリッド(Hy)および
緩衝ハイブリッド(HyB) の層型から選択する。各試料に
対して、各型の層の数を、積層物を複合材料板に固化す
るのに使用した固化温度および得られた板の密度と共に
報告する。
【００３４】 表II−複合材料設計 試料番号 表面／コア／表面 圧縮層数 試料温度（℃） 密度(g/cc) １ OPa ／Std ／OPa ２／７／２ １３４０ ２．６６２ ２ OPa ／Std ／OPa ３／５／３ １３４０ ２．６７８ ３ OPa ／Std ／OPa １／９／１ １３４０ ２．７００ ４ OPa ／Std ／OPa ２／７／２ １３４０ ２．６３２ ５ OPa ／Std ／OPa １／９／１ １３４０ ２．６１２ ６ OPa ／HyB ／OPa １／10／１ １２５０ ２．５５７ ７ OPa ／HyB ／OPa ２／８／２ １２５０ ２．６００ ８ OPa ／HyB ／OPa ２／８／２ １２５０ ２．５５０ ９ OPa ／HyB ／OPa ３／６／３ １２５０ ２．６０６ １０ OPa ／HyB ／OPa ３／６／３ １２５０ ２．５９７ １１ OP/Std/Hy/Std/OP 2/1/6/1/2 １３４０ ２．６２７ １２ OP/Std/Hy/Std/OP 2/2/4/2/2 １３４０ ２．６３０ １３ Alt.OP/H/OP 1/1/1/... １３４０ ２．６０９ 上記のようにして製造した複合材料のたわみ性試験を行
い、室温および１０００℃および１２００℃の高温にお
ける微小亀裂降伏性能および極限強度を測定した。十分
に固化した、厚さがそれぞれ約０．０８０インチの１２
層試料を、試料の強軸（繊維整列の方向）に沿って４点
曲げで試験した。試験は、上側ナイフ刃間隔２．５”、
下側間隔１．２５”、および移動速度１ mm/min.で行っ
た。
【００３５】そのような試験の代表的な結果を下記の表
III に示す。表III には、微小亀裂降伏点における加え
た応力および試料の伸長（それぞれＳmcy および
Ｅmcy ）、ならびに極限試料破断における加えた応力お
よび試料の伸長（それぞれＳult およびＥult ）の値を
示す。
【００３６】 表III −複合材料のたわみ性試験 試験温度 Ｓmcy Ｅmcy Ｓult Ｅult Ｅb 試料番号 （℃） (Ksi) （％） (Ksi) （％） (Msi) １ 25 18.7 0.56 111.7 1.21 13.98 コア: Std. 1000 16.5 0.15 73.3 0.78 11.18 表面: ２層 1200 9.1 0.11 86.8 1.35 8.20 2 25 19.0 0.13 114.0 1.26 14.15 コア: Std. 1000 12.1 0.12 88.3 1.04 10.31 表面: ３層 1200 8.8 0.12 76.1 1.27 7.28 ３ 25 25.9 0.15 135.6 1.20 17.05 コア: Std. 1000 41.8 0.32 69.8 0.58 12.97 表面: １層 1200 16.5 0.15 87.0 0.93 10.98 ４ 25 24.6 0.16 119.3 1.12 15.83 コア: Std. 1000 41.3 0.35 88.9 0.87 11.91 表面: ２層 1200 14.4 0.15 90.7 1.31 9.45 ５ 25 26.7 0.17 99.5 0.93 15.84 コア: Std. 1000 42.4 0.34 66.5 0.60 12.31 表面: １層 1200 15.1 0.15 73.1 0.93 10.06 ６ 25 23.5 0.15 78.8 0.60 15.72 コア: Std. 1000 27.8 0.22 28.0 0.23 12.53 表面: １層 1200 13.6 0.12 39.6 0.41 11.62 ７ 25 36.4 0.22 85.0 0.61 16.34 コア: Std. 1000 75.4 0.41 98.2 1.00 12.39 表面: ２層 1200 10.7 0.11 71.3 0.99 9.90 ９ 25 39.0 0.23 72.7 0.50 16.90 コア: Std. 1000 14.4 0.20 104.5 1.05 11.30 表面: ３層 1200 13.7 0.14 72.9 0.98 9.36 １１ 25 40.6 0.25 88.9 0.65 16.41 コア: Std. 1000 8.1 0.16 94.7 0.98 14.92 表面: ２層 1200 12.1 0.11 64.1 0.75 11.26 １２ 25 12.4 0.53 46.2 0.30 15.36 コア: Std. 1000 30.1 0.24 82.1 0.79 12.30 表面: ２層 1200 16.6 0.17 55.9 0.69 9.58 前に述べたように、上記の複合材料は、コストおよび／
または性能の点で、先行技術の複合材料に比べて著しく
有利である。経済的な重要性は、主として酸化保護処理
した（被覆した）繊維からなる繊維束材料に関連する。
蒸着あるいは溶液法で施すにしても、繊維被覆にかかる
処理および材料のコストにより、完成した複合材料のコ
ストが著しく増加する。有利なことに、本発明の複合材
料の表面部分はその複合材料の約１０〜５０体積％に過
ぎず、したがって必要とされる高価な酸化保護繊維層の
量が限られている。それでも本発明の複合材料の表面部
分により、そのような酸化保護繊維１００％からなる複
合材料の高温性能特性に匹敵する性能特性が得られる。
【００３７】これらの系の幾つかで、実際に予想以上に
高いたわみ強度が観察されている。例えば、試料１〜５
で観察される１２００℃の極限たわみ応力値はその成分
材料のいずれかに関して観察される値よりも大きく、こ
の増加は試料１、３および４の場合に特に著しい。ま
た、複合材料のコア部分にティラノTM炭化ケイ素繊維を
使用した試料４および５の場合に注目すべきは、著しく
高い２５℃極限たわみ応力値であり、このコア組成だけ
で形成された複合材料は一般的に比較的低い室温強度を
示す。
【００３８】また、本発明の複合材料の幾つかには、高
温応力下で変形が少ないという利点がある。例えば、本
発明の標準コア複合材料の一つに関して１２００℃で報
告された破断ひずみ値０．９３％は、酸化保護繊維だけ
を含む従来の１２層複合材料に関して上に報告された約
１．４％の破断ひずみと比較して非常に好ましい。
【００３９】ハイブリッドコア層を含む本発明の複合材
料は一般的に、標準コア層を含む複合材料が示す実質的
な強度増加を示さないが、これらの材料は一般的に標準
繊維強化複合材料よりも高い弾性率および優れた層間強
度を示す。ハイブリッドコア複合材料のひずみ公差は、
先行技術の比較的もろい全ハイブリッド複合材料のそれ
よりも大幅に改良されている。
【００４０】ひずみ公差における改良は、これらの材料
の純引っ張り試験により、すなわち繊維強化の軸に対し
て横方向のたわみ応力ではなく、その軸に沿って引張り
応力を複合材料試料にかけることにより、最も良く示さ
れる。張力試験は一般的に、選択した試料のつまみの無
い試験片に対して、試験片の表面を保護するために黄銅
の詰め物を使用して行う。間隔対深さの比率は約３０：
１に維持し、張力は約２％／分のひずみ速度で加える。
試験はすべて室温で行う。
【００４１】この試験で、１２層の全ハイブリッド複合
材料試験片は、３０Ksi の応力をかけて約０．２％の破
断ひずみを記録した。反対に、表IIの実施例７〜１０の
ようなハイブリッドコア複合材料では、５０〜６０Ksi
の応力をかけて、０．６％のオーダーの破断ひずみがよ
り一般的であると思われる。したがって、高い引張り応
力が関与し、良好な酸化保護および改良されたひずみ公
差の両方を必要とする用途には、これらの改良された複
合材料材料を使用するのが非常に有利である。
【００４２】コアの全部または実質的に全部を覆う酸化
保護表面層からなる複合材料が多くの場合好ましいが、
用途によっては、コアの選択した部分だけ、例えばシー
トまたは板の片側表面だけにそのような層を必要とする
場合もある。そのような用途には、通常、使用中に高い
引っ張り応力にさらされる複合材料表面に酸化保護表面
層を付ける。酸化保護層が被覆されている、または使用
中に引っ張り応力が作用しない表面に配置されている複
合材料には、高温強度に関して著しい利点は無いことが
分かった。
【００４３】これらの結果を例証するために、９層複合
材料構造の試料をたわみ強度試験にかけた。これらの試
料は、６層のコア、つまり緩衝繊維ハイブリッド構造の
基礎部分、およびそのコアの片側表面上のみの、酸化保
護繊維を含む３層複合材料からなる表面部分から構成さ
れている。
【００４４】これらの試料は上記の試験手順にしたがっ
て４点曲げで試験したが、試験の幾つかは酸化保護表面
部分に張力をかけ、他の試験はハイブリッド基礎部分に
張力をかけて行った。
【００４５】下記の表IVは、試験温度２５℃および１０
００℃におけるそのような試験の結果を示す。実施した
各試験に関して、使用した試験温度、試験中に張力をか
けた試料表面が酸化保護表面（Ｏｘｙ．Ｐ．）である
か、またはハイブリッド表面であるかの区別、微小亀裂
点で加えられた応力（Ｓmcy ）、および極限試料破断の
点で加えられた応力（Ｓult ）および記録された試料伸
長（Ｅult ）を表IVに示す。
【００４６】 表IV 試料番号 試験温度 張力をかけた Ｓmcy Ｓult Ｅult （℃） 表面 (Ksi) (Ksi) （％） １４ ２５ ハイブリッド ４２ ９７ ０．６７ １５ ２５ Ｏｘｙ．Ｐ． ４０ １２９ １．０１ １６ １０００ ハイブリッド ３９ ３９ ０．３２ １７ １０００ Ｏｘｙ．Ｐ． ５３ １１６ １．１７ １８ １０００ Ｏｘｙ．Ｐ． ４６ １２１ １．２２ 表IVのデータから明らかなように、引張り応力下に置か
れた複合材料表面上に酸化保護材料が配置された場合
に、特に１０００℃で著しく優れた特性が観察される。
事実、たわみ張力に耐えるハイブリッド材料で試験した
試料は、全ハイブリッド複合材料の特性と実質的に等し
い特性を示しているので、酸化保護材料を複合材料に組
み込むことによって何の利点も得られていない。
【００４７】複合材料の性能は対酸化性層の配置により
強く影響されるが、本発明は特定の酸化保護またはガラ
スセラミックマトリックス系に限定されるものではな
い。例えば、ガラスセラミックマトリックスの場合、繊
維強化複合材料の製造に有用な広範囲なガラスセラミッ
クのどれでも使用できる。
【００４８】最も難しい用途、すなわち酸化性環境中で
特に高温における高い強度および耐久性を必要とする用
途には、耐火性のアルカリ土類アルミノケイ酸塩ガラス
セラミックが最も好ましいマトリックス材料である。そ
のようなガラスセラミックには、主結晶相がアノーサイ
ト（ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）およびそのムラ
イト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 ）との疑似二成分系、コ
ージーライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3 ・５Ｓｉ
Ｏ2 ）、バリウムオスミライト（ＢａＯ・２ＭｇＯ・３
Ａｌ2 Ｏ3 ・９ＳｉＯ2 ）、アルバイト固溶体（Ｎａ2
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６ＳｉＯ2 ）、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓｉ
Ｏ2 、ＣａＯ・ＳｉＯ2 、ゲーレナイト（２ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 ）の群より選択されるガラスセラミ
ックが含まれる。
【００４９】この種の別のガラスセラミックには、主結
晶相が実質的にムライトおよびアルファアルミナの少な
くとも一つとの固溶体における三斜晶系アノーサイトか
らなる、例えば主結晶相として混合アノーサイト−アル
ミナからなるガラスセラミックがある。本発明に好適な
アルカリ土類アルミノケイ酸塩ガラスセラミックのさら
に別の種類は、主結晶相が、バリウムオスミライト、コ
ージーライト、および充填(stuffed) コージーライトか
らなる群より選択されたガラスセラミックである。ある
種のバリウムオスミライトおよびバリウム充填コージー
ライトガラスセラミックは米国特許第４，４６４，４７
５号に開示されており、バリウム充填コージーライトの
バリウムに置き換わることができる別の物質にはＣａ
Ｏ、ＳｒＯおよびＣｓ2 Ｏがある。
【００５０】本発明のセラミックマトリックス複合材料
に使用される繊維強化物は炭化ケイ素またはオキシ炭化
ケイ素繊維が最も好ましい。この繊維は、適切に保護し
ないと極めて高温酸化性劣化を受け易い官能性繊維−マ
トリックス界面を与えるが、多くの異なったセラミック
マトリックス材料と良好な相容性を示し、一般的にその
ような材料に優れた強度および耐久性を与え、多くの公
知の酸化保護方法と相容性がある。
【００５１】他方、高温酸化損傷を受ける他の繊維強化
物も本発明に効果的に使用できる。そのような補強物に
は、炭素または窒化ケイ素繊維のような酸化し得る繊
維、あるいはアルミナ、ムライトの酸化物繊維、あるい
はそれ自体は酸化しないが、酸化に対して不安定な繊維
−マトリックス中間層被覆を組み込んで複合材料の性能
を高めることができる繊維がある。この最後に述べた繊
維でも、追加被覆、等の形の酸化保護処理を施せば、本
発明による表面層補強に使用できると期待される。
【００５２】これらの複合材料中で表面層または積層物
に使用する繊維酸化保護の様式は重要ではない。公知の
ホウ素または他の窒化物被覆、ならびにシートケイ酸塩
（例えばマイカ）、等の酸化物被覆を含めて、酸化損傷
またはぜい化を受け易い繊維に酸化保護効果を与える公
知の被覆材料のどれでも使用できる。
【００５３】また、本発明は、その用途において、一軸
繊維強化（０／０°または平行のみの繊維配列）の複合
材料に限定されるものでないことも明らかである。多軸
構築（例えば、積層物中の繊維層内の０／９０°または
０／＋４５／−４５／９０°繊維配列）のような複雑な
構造を含む、他の型のプリプレグおよび／または複合材
料構造も同様に使用できる。
【００５４】最後に、本発明は、コアが繊維および／ま
たはウィスカー補強したガラスセラミック以外の複合材
料からなるコア／表面複合材料にも及ぶ。したがって、
粒子により耐久性を持たせたセラミックおよびガラスセ
ラミックのようなセラミック複合材料、あるいは高強度
一体化ガラスセラミックのような一体化セラミック材料
でも、選択したコア材料の物理特性複合材料の表面部分
物理特性と十分に適合し、複合材料部品のコアおよび表
面成分間で十分な負荷移動が可能であれば、原則的には
コア成分として使用できる。
【００５５】このように、本発明は複合材料構造の巨視
的または薄層レベルにおける設計原理に適用され、機械
的特性を著しく改良することが分かる。本発明は、酸化
性ぜい化の問題に対する、微視的な界面複合材料パラメ
ータの研究に重点を置いた以前の解決策とはまったく異
なった方法であり、本発明はこれらの以前の解決策の多
くに対して著しい経済的な利点を提供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ルイス ステンピン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14812 ビーヴァー ダムズ マクローリン ロ ード 164エイ (72)発明者 デール リチャード ウェクセル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング ウェスト セカンド スト リート 372

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 耐火性無機繊維で補強したセラミックマ
    トリックスを含み、コア部分を形成する第一のセラミッ
    ク材料、および表面部分を形成する、繊維強化ガラスセ
    ラミックからなる第二のセラミック材料からなり、その
    表面部分が前記コア部分を少なくとも部分的に覆い、そ
    のコア部分とは異なった組成を有するセラミックマトリ
    ックス複合材料製品であって、前記表面部分が、無機補
    強繊維が高温酸化性劣化から保護されている繊維強化ガ
    ラスセラミックであることを特徴とするセラミックマト
    リックス複合材料製品。
  2. 【請求項２】 その製品のコア部分を形成する第一のセ
    ラミック材料が、被覆していない炭化ケイ素繊維で補強
    された複合材料ガラスセラミック材料であることを特徴
    とする請求項１記載のセラミックマトリックス複合材料
    製品。
  3. 【請求項３】 耐火性無機補強繊維で補強したガラスセ
    ラミックマトリックスを含み、コア部分を形成する第一
    の繊維強化ガラスセラミック材料、および表面部分を形
    成する、第二の繊維強化ガラスセラミック材料からな
    り、その表面部分がコア部分を少なくとも部分的に覆
    い、第一の繊維強化ガラスセラミック材料が第二の繊維
    強化ガラスセラミック材料とは異なった組成を有するガ
    ラスセラミックマトリックス複合材料製品であって、 前記コア部分を形成する第一の繊維強化ガラスセラミッ
    ク材料が、（ａ）炭化ケイ素繊維で補強されたケイ酸塩
    ガラスセラミックマトリックス、および（ｂ）炭化ケイ
    素繊維と無機の切断繊維またはウィスカーとの組合せに
    より補強されたケイ酸塩ガラスセラミックマトリックス
    からなる群より選択された構造を有すること、および第
    二の繊維強化ガラスセラミック材料が、耐酸化性表面被
    覆を備えた炭化ケイ素繊維で補強されたガラスセラミッ
    クマトリックスからなることを特徴とするガラスセラミ
    ックマトリックス複合材料製品。
  4. 【請求項４】 前記コア部分を形成する第一の繊維強化
    ガラスセラミック材料中に存在する前記炭化ケイ素繊維
    が被覆していない炭化ケイ素繊維であること、および前
    記表面部分を形成する第二の繊維強化ガラスセラミック
    材料が、無機ウィスカーおよび切断繊維を実質的に含ま
    ないことを特徴とする請求項３記載のガラスセラミック
    マトリックス複合材料製品。
  5. 【請求項５】 前記製品の表面部分が、そのコア部分の
    実質的に全部を覆っていることを特徴とする請求項４記
    載のガラスセラミックマトリックス複合材料製品。
  6. 【請求項６】 前記表面部分が、その製品の約１０〜５
    ０体積％を構成することを特徴とする請求項５記載のガ
    ラスセラミックマトリックス複合材料製品。
  7. 【請求項７】 前記コアおよび表面部分に存在するガラ
    スセラミックマトリックスがアルカリ土類アルミノケイ
    酸塩ガラスセラミックであることを特徴とする請求項６
    記載のガラスセラミックマトリックス複合材料製品。
  8. 【請求項８】 前記コアおよび表面部分に存在するガラ
    スセラミックマトリックスが、主結晶相がアノーサイ
    ト、混合アノーサイト−アルミナ、およびバリウム充填
    コージーライトからなる群よりプ選択されたガラスセラ
    ミックであることを特徴とする請求項７記載のガラスセ
    ラミックマトリックス複合材料製品。
  9. 【請求項９】 前記表面部分中の炭化ケイ素繊維の上に
    施された耐酸化性表面被覆が、耐酸化性の窒化物または
    酸化物の層を含むことを特徴とする請求項３記載のガラ
    スセラミックマトリックス複合材料製品。
  10. 【請求項１０】 前記耐酸化性表面被覆が、窒化ホウ素
    層を含むことを特徴とする請求項９記載のガラスセラミ
    ックマトリックス複合材料製品。
JP4264417A 1991-10-04 1992-10-02 セラミックマトリックス複合材料製品 Withdrawn JPH05208873A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US770876 1991-10-04
US07/770,876 US5153152A (en) 1991-10-04 1991-10-04 Multicomponent ceramic matrix composites

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05208873A true JPH05208873A (ja) 1993-08-20

Family

ID=25089975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4264417A Withdrawn JPH05208873A (ja) 1991-10-04 1992-10-02 セラミックマトリックス複合材料製品

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5153152A (ja)
EP (1) EP0535432A1 (ja)
JP (1) JPH05208873A (ja)
CA (1) CA2076826A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5761313A (en) * 1995-06-30 1998-06-02 Philips Electronics North America Corp. Circuit for improving the stereo image separation of a stereo signal
JP2000169249A (ja) * 1998-11-24 2000-06-20 Dow Corning Corp セラミック複合材料
JP2002154878A (ja) * 2000-07-27 2002-05-28 General Electric Co <Ge> 繊維強化複合物品、繊維部材および製造方法
JP2019525882A (ja) * 2016-07-01 2019-09-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 異なる局所的特性を有するセラミックマトリックス複合材物品およびそれを形成するための方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9827889D0 (en) * 1998-12-18 2000-03-29 Rolls Royce Plc A method of manufacturing a ceramic matrix composite
US6514897B1 (en) * 1999-01-12 2003-02-04 Hyperion Catalysis International, Inc. Carbide and oxycarbide based compositions, rigid porous structures including the same, methods of making and using the same
US6979490B2 (en) * 2001-01-16 2005-12-27 Steffier Wayne S Fiber-reinforced ceramic composite material comprising a matrix with a nanolayered microstructure
FR2859992B1 (fr) * 2003-09-24 2005-10-21 Commissariat Energie Atomique Procede de preparation par sol-gel d'un materiau composite a matrice vitroceramique d'aluminosilicate de lithium
DE102006000935B4 (de) * 2006-01-05 2016-03-10 Epcos Ag Monolithisches keramisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung
JP2013543072A (ja) * 2010-05-17 2013-11-28 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ セラミックマトリクス複合材構造体、それを用いて形成される構成要素、および製造方法
US9458632B2 (en) * 2012-10-18 2016-10-04 Ppg Industries Ohio, Inc. Composite materials and applications thereof and methods of making composite materials
US9850173B2 (en) * 2015-01-09 2017-12-26 The Boeing Company Hybrid sandwich ceramic matrix composite
CN104909784A (zh) * 2015-05-19 2015-09-16 铜陵宏正网络科技有限公司 一种氧化铝纤维增强二硅化钼陶瓷基复合材料及其制备方法
RU2604541C1 (ru) * 2015-09-21 2016-12-10 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Радиопрозрачное защитное покрытие изделий из керамики, ситалла, стеклокерамики и способ его получения

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4511663A (en) * 1984-08-09 1985-04-16 Corning Glass Works Fiber-reinforced composites
US4642271A (en) * 1985-02-11 1987-02-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy BN coating of ceramic fibers for ceramic fiber composites
US4615987A (en) * 1985-04-15 1986-10-07 Corning Glass Works Reinforcement of alkaline earth aluminosilicate glass-ceramics
US4719151A (en) * 1986-05-09 1988-01-12 Corning Glass Works Laminated ceramic structure
US4808076A (en) * 1987-12-15 1989-02-28 United Technologies Corporation Rotor for a gas turbine engine
US4919991A (en) * 1988-05-23 1990-04-24 Corning Incorporated Hybrid ceramic matrix composite articles comprising particulate additives and method
US5039635A (en) * 1989-02-23 1991-08-13 Corning Incorporated Carbon-coated reinforcing fibers and composite ceramics made therefrom
US5427986A (en) * 1989-10-16 1995-06-27 Corning Incorporated B-N-Cx hydrid coatings for inorganic fiber reinforcement materials
US4992318A (en) * 1989-10-26 1991-02-12 Corning Incorporated Laminated hybrid ceramic matrix composites

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5761313A (en) * 1995-06-30 1998-06-02 Philips Electronics North America Corp. Circuit for improving the stereo image separation of a stereo signal
JP2000169249A (ja) * 1998-11-24 2000-06-20 Dow Corning Corp セラミック複合材料
JP2002154878A (ja) * 2000-07-27 2002-05-28 General Electric Co <Ge> 繊維強化複合物品、繊維部材および製造方法
JP2019525882A (ja) * 2016-07-01 2019-09-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 異なる局所的特性を有するセラミックマトリックス複合材物品およびそれを形成するための方法
US11383494B2 (en) 2016-07-01 2022-07-12 General Electric Company Ceramic matrix composite articles having different localized properties and methods for forming same
US11890836B2 (en) 2016-07-01 2024-02-06 General Electric Company Ceramic matrix composite articles having different localized properties and methods for forming same

Also Published As

Publication number Publication date
US5153152A (en) 1992-10-06
CA2076826A1 (en) 1993-04-05
EP0535432A1 (en) 1993-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4992318A (en) Laminated hybrid ceramic matrix composites
US4919991A (en) Hybrid ceramic matrix composite articles comprising particulate additives and method
US5132178A (en) Ceramic matrix composites exhibiting high interlaminar shear strength
JPH05208873A (ja) セラミックマトリックス複合材料製品
EP0125005B1 (en) Fiber reinforced glass matrix composites
EP0467686B1 (en) Oxidation resistant ceramic matrix composites
US5455106A (en) Multilayer fiber coating comprising alternate fugitive carbon and ceramic coating material for toughened ceramic composite materials
US5418194A (en) Coated inorganic fiber reinforcement materials and ceramic composites comprising the same
US5039635A (en) Carbon-coated reinforcing fibers and composite ceramics made therefrom
US5198302A (en) Coated inorganic fiber reinforcement materials and ceramic composites comprising the same
US5371050A (en) Aluminum phosphate bonded fiber reinforced composite material containing metal coated fibers
US5480707A (en) Toughened ceramic composite materials comprising coated refractory fibers in a ceramic matrix wherein the fibers are coated with carbon and an additional coating of ceramic material and carbon mixture
JPH07502249A (ja) 炭素を含んでいる複合材料でつくられた製品を酸化に対して保護する方法，及び該方法によって得られる製品
US5223064A (en) Method of making laminated hybrid ceramic matrix composites
US5132254A (en) Coated fibers for ceramic matrix composites
JPH02164743A (ja) マイカマトリツクスまたは中間層を含む繊維強化複合品およびその製造方法
US5427986A (en) B-N-Cx hydrid coatings for inorganic fiber reinforcement materials
US5422319A (en) Fiber reinforced ceramic matrix composites exhibiting improved high-temperature strength
US5132256A (en) Fiber-reinforced composite comprising mica-doped ceramic matrix
US5164341A (en) Fiber reinforced ceramic matrix composites exhibiting improved high-temperature strength
US5399440A (en) Composite material with a glass-ceramic or ceramic matrix obtained by the sol-gel process and reinforced by fibers based on silicon carbide, its manufacture and its applications
US6022621A (en) Mullite-containing coatings for inorganic fibers and ceramic matrix composites
US5034356A (en) Ceramic matrix composite
US5605868A (en) Oxidative stable ceramic composites
Diefendorf Comparison of the Various New High Modulus Fibers for Reinforcement of Advanced Composites with Polymers, Metals and Ceramics as Matrix

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000104