JPH07313866A - 酸化性材料の酸化保護方法及びシステム - Google Patents

酸化性材料の酸化保護方法及びシステム

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JPH07313866A
JPH07313866A JP5296064A JP29606493A JPH07313866A JP H07313866 A JPH07313866 A JP H07313866A JP 5296064 A JP5296064 A JP 5296064A JP 29606493 A JP29606493 A JP 29606493A JP H07313866 A JPH07313866 A JP H07313866A
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gas
permeable
outer coating
carbon
silicon
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JP5296064A
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Laurence Piketty-Leydier
ローレンス・ピケテイ−レイデイエ
Jean-Marc Dorvaux
ジヤン−マルク・ドルボー
Gerard Rousseau
ジエラール・ルソー
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Airbus Group SAS
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い温度及び圧力範囲で簡単に実施すること
が可能な酸化性材料の酸化保護方法を提供する。 【構成】 材料を気体透過性にする開放気孔と、材料を
酸化させ得る酸化性ガス流に接触するように構成された
第１の表面と、第１の表面に対向する第２の表面とを有
する酸化性材料の酸化保護方法であって、酸素が材料の
気孔の内側に侵入するのを制限すると共にガスの吸収に
より前記材料の活性部位を閉塞することが可能な無酸素
保護ガスを噴射システムにより前記第２の表面を通って
噴射することを特徴とする。 【効果】 酸化性材料を広い温度及び圧力範囲で長時間
使用することができ、材料は軽量で容易に製造すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素化合物のような酸化
性材料を高温（約１９００℃）及び低圧で長期間非酸化
性にするための前記材料の酸化保護方法及びシステムに
係る。
【０００２】前記材料はより特定的には大気圏に高速で
再突入する際に空気の摩擦により生じる多大な発熱に耐
えなければならない宇宙機（スペースシャトル、航空
機、宇宙船）の製造における高性能熱保護材として使用
される。
【０００３】特に、本発明は１０００〜１６００℃の可
変温度と５×１０2Ｐａ〜１０4Ｐａの圧力とを受けるこ
れらの宇宙機の機首、補助翼又は翼前端のような部品の
製造に適用される。また、本発明は１１００℃以上の温
度で高い機械的応力に耐えることが可能な軽量構造物の
使用を必要とする他の産業分野にも適用される。
【０００４】本発明が適用される酸化性材料は固体支持
体又は複合材料であり、複合材料は炭素含有マトリック
ス（炭素又は炭素ドープ）又は炭化ケイ素、窒化ホウ
素、窒化ケイ素及び炭化窒化ホウ素型のセラミックマト
リックスのような酸化性マトリックスに包埋された強化
繊維から構成される。繊維は短繊維でも長繊維でもよ
く、織物でも巻きとったものでもよく、編物でも組物で
もよい。
【０００５】繊維は１、２、３、４又はそれ以上の方向
に配列され得る。繊維は更にグラファイト、炭素、アル
ミナ、窒化ホウ素、炭化ケイ素のような耐火材料から構
成される。
【０００６】本発明は一般に、高温に長期間耐えなけれ
ばならない全酸化性材料に適用される。
【０００７】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】炭素含
有複合材料の利点は高温で機械的結着性を維持するとい
う点にある。
【０００８】しかしながら、これらの材料は空気の存在
下では４５０℃を越えると著しく酸化するという欠点が
あり、ＣＯ及びＣＯ2ガスが形成され、材料の破壊を招
く。従って、これらの材料の確実な酸化保護を開発する
ことが肝要である。
【０００９】炭素含有材料を酸化に対して保護するため
に種々の方法が既に検討されている。
【００１０】現在最も広く使用されている酸化防止保護
方法は、一般に炭化ケイ素をベースとする外部コーティ
ングと、外部コーティングと炭素含有材料との間の熱膨
張率の差によって生じる外部コーティングの亀裂を封止
するためのシリカ又はホウケイ酸ガラスとを併用してい
る。これについては文献ＦＲ−Ａ−２ ６１１ １９８
を参照されたい。
【００１１】この方法は本質的に狭い圧力範囲（１０2
Ｐａ〜１０5Ｐａ）及び温度範囲（１０００〜１５５０
℃）に制限されている。実際に、低温ではガラスの粘度
は非常に高く亀裂を有効に塞ぐことができず、高温では
この粘度は非常に低くなり、ガラスはコーティングにも
はや付着しない。更に、コーティングとガラスは相互に
反応し、保護の悪化を生じる危険がある。
【００１２】文献ＦＲ−Ａ−２ ６３５ ７７３又はＦ
Ｒ−Ａ−２ ６７１ ７９８に記載されている改良方法
は、炭化ケイ素の外部コーティング上に窒化アルミニウ
ム−酸化アルミニウム二重層を使用している。しかしな
がら、このコーティングは使用条件（例えば宇宙船の長
期間飛行）によっては酸化に対して不十分な効果しか得
られない。実際に、条件によっては多層コーティングは
空気中の酸素を炭素含有材料まで拡散させ、炭素含有材
料を酸化させる。従って、多層コーティングの使用は時
間的に制約されている。
【００１３】これらの多層コーティングは数段階で形成
される。即ち、外部コーティングを形成するには炭素基
板のケイ化後、コーティングの亀裂の封止の開始を確保
する炭化ケイ素を化学蒸着させる。次にガラス又はＡｌ
Ｎ／Ａｌ2Ｏ3二重層を炭化ケイ素に堆積させる。
【００１４】更に、多層コーティングの使用は場合によ
っては非常に複雑である。
【００１５】従って、場合によっては容易に酸化保護さ
れながら上記欠点のない炭素含有材料、一般に酸化性材
料を実現できるならば有利である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、酸化性
材料を気体透過性にする開放気孔と、材料を酸化させ得
る酸化性ガス流に接触するように構成された第１の表面
と、第１の表面に対向する第２の表面とを有する酸化性
材料の酸化保護方法に係る。本発明の特徴によると、こ
の方法は酸素が材料の気孔の内側に侵入するのを制限す
ると共にガスの吸収により前記材料の活性部位を閉塞す
ることが可能な無酸素保護ガスを噴射システムにより前
記第２の表面を通って噴射することからなる。
【００１７】特に、この材料は封止ガラス構造物よりも
広い温度及び圧力範囲で現在公知の複雑な多層構造物の
２〜３倍の時間使用することができる。
【００１８】保護ガスを噴射する目的は、材料の気孔の
内側に酸素が侵入する速度を制限し、材料の外側表面に
接触するガス層の酸素含有量を制限し、更に材料の活性
部位、即ち酸素により優先的に侵食される部位（９００
℃までの所謂活性部位）を閉塞することである。
【００１９】従って、本発明の方法は材料を軽量にし、
製造し易くすることができる。
【００２０】噴射されるガスの速度は存在するガス種
（主に環境の酸素及び保護ガス）の濃度及び流量のよう
な材料の使用条件と、材料の気体透過性及び構成のよう
な材料の形態的特徴に依存する。
【００２１】特に、材料の表面及び気孔の両方に有効な
保護を確保するためには、噴射すべきガスの流量（即ち
速度）は酸化性ガスを妨げるように酸化性ガスの流量
（即ち速度）よりも大きい。大気圏再突入時に宇宙船、
従って酸化性ガス流の速度はマッハ２５からマッハ０．
４に変化する。
【００２２】好ましくは、本発明はマトリックスに包埋
された強化繊維を含む複合材料に適用される。このマト
リックスは上記材料の１種から構成され、好ましくは本
質的に炭素をベースとするが、場合によっては０〜２０
容量％の濃度の炭化ケイ素をドープされる。マトリック
スは繊維プレフォームの気体又は液体含浸により形成さ
れ得る。
【００２３】強化用繊維は上記材料の１種から構成され
得る。好ましくは、繊維は機械的及び熱強度が高いとい
う理由で炭素（又はグラファイト）織物から構成され
る。
【００２４】「炭素」なる用語は以下の文中ではグラフ
ァイトも包含する。
【００２５】本発明で使用可能な保護ガスは無酸素でな
ければならず、中性又は還元性であり得る。
【００２６】従って、窒素、希ガス（ネオン、アルゴ
ン）、塩素、アンモニア等を使用することができる。好
ましくは、窒素のような不活性ガスを使用する。
【００２７】材料の酸化に対する保護を改善するために
は、酸化性ガスに接触する材料の外側表面に、ガラスと
異なるセラミックから形成される気体透過性外部コーテ
ィングを設けることができる。このコーティングは典型
的には窒化物、炭化物、ケイ化物又は酸化物である。
【００２８】好ましくは、外部コーティングは窒化ケイ
素又はαアルミナから構成される。
【００２９】外部コーティングを使用すると、特に噴射
される保護ガスの速度即ち流量を低下させることができ
る。
【００３０】この外部コーティングは酸化性材料と全く
同様に、酸化性流を妨げるように噴射ガスに対して透過
性でなければならない。
【００３１】窒化ケイ素及びアルミナは、良好な耐酸化
性に結びつけられ、外部コーティングとして一般に使用
されている炭化ケイ素とほぼ同一の高い機械的及び熱特
性を有するという利点がある。特に、これらの材料はＳ
ｉ3Ｎ4では分解開始温度である温度１９００℃まで、Ａ
ｌ2Ｏ3では溶融開始温度である２０５０℃まで無傷に維
持される。
【００３２】更に、窒化ケイ素の熱膨張率は炭素と同等
である。
【００３３】酸化に対する保護のために現在使用されて
いる外部コーティングと異なり、本発明のコーティング
は封止ガラスなしで使用するように構成されている。
【００３４】窒化ケイ素の種々の製造方法を用いて非常
に多様な特性を有する材料を製造することができる。
【００３５】大気圏再突入という苛酷な条件下では、窒
化ケイ素は酸化する傾向があり、このコーティングの亀
裂の形成及び／又は薄化が生じ得る。
【００３６】更に、微小隕石又は宇宙破片との衝突の結
果、外部コーティングの損傷を生じる危険がある。
【００３７】従って、本発明者らは損傷した層の修復、
従って別の飛行のための宇宙船の再使用を確保する方法
によりこのコーティングを製造することを検討した。更
に、窒化ケイ素又はアルミナの選択された製造方法は、
酸化性材料、特に炭素含有材料に外部コーティングを良
好に付着できなければならない。
【００３８】Ｓｉ3Ｎ4外部コーティングは有利には透過
性本体に堆積されたケイ素スラリーの窒化又は窒化ケイ
素の前駆物質である窒素及びケイ素含有ポリマーの熱分
解により得られる。この熱分解は有利には窒化ケイ素粉
末の存在下で実施される。
【００３９】Ａｌ2Ｏ3外部コーティングは同様に有利に
は、アルミナゾルを透過性本体に堆積して熱処理するこ
と（ゾル−ゲル法）により液体経路で又はプラズマ溶射
により得られる。
【００４０】これらの全方法は更に、大型の複雑な部品
のコーティングに適合可能である。更に、これらの方法
は噴射ガスを通過させ、従って酸化性流を妨げるために
十分な制御可能な気孔率及び透過率をコーティングに確
保する。
【００４１】酸化性例えば炭素含有本体への窒化ケイ素
又はαアルミナ層の付着を改善するためには、本体及び
外部コーティングに対して化学的に不活性な付着層を透
過性（多孔質）外部コーティングと本体との間に挿入す
ることができる。この層は特に炭化ケイ素単独又はＳｉ
Ｃ／ＡｌＮ二重層から構成される。ＳｉＣは特に当業者
に周知の方法により炭素材料のケイ化により形成され、
この方法は材料の気体透過性を維持及び増加する。
【００４２】本発明は更に、本体を酸化させ得る酸化性
ガス流に接触するように構成された第１の表面と、第１
の表面に対向する第２の表面とを含む気体透過性酸化性
材料の酸化保護システムに係り、該システムは酸素が材
料の気孔の内側に侵入するのを制限すると共にガスの吸
収により前記材料の活性部位を閉塞することが可能な無
酸素保護ガスを前記第２の表面を通って噴射するための
手段を備えていることを特徴とする。
【００４３】本発明の他の特徴及び利点は添付図面に関
する以下の非限定的な説明により明示される。
【００４４】
【実施例】本発明の酸化保護方法及びシステムはより特
定的には炭素／炭素型の複合材料に適用される。以下の
説明はこの型の材料に関する。
【００４５】更に、この型の材料は製造方法に関係なく
本発明の実施のために十分に気体透過性（多孔質）であ
る。
【００４６】本発明が適用される炭素／炭素材料は特に
宇宙船の機首、翼前縁及び補助翼の製造に使用される。
図１は宇宙船の翼の概略断面図である。図中、参照符号
１は本発明が適用される透過性複合材料部品全体を示
す。
【００４７】図１及び図２に示すように、この材料は酸
化性空気流４と接触する外側表面２と、外側表面２に対
向する内側表面６とを含む。この材料は気体透過性であ
る。
【００４８】酸化性流４による酸化に対する保護を確保
するためには、複合材料の内側表面６を通って無酸素不
活性保護ガス８（例えば窒素）を噴射する。このガス８
は酸化性流４よりも高速で噴射されるので、この流れを
妨げ、従って材料を有効に保護することができる。
【００４９】複合材料部品１（この場合は翼）全体の内
側にこの保護ガス８が拡散しないようにするために、表
面６の背後に気密性壁１０を備えており、壁１０と表面
６とはこうして噴射チャンバ１２を画成する。
【００５０】ガスを噴射するためのシステムは、導管１
６を通って噴射チャンバ１２と連通する圧縮ガスタンク
１４を含む。
【００５１】保護ガス８の噴射は外側表面２が酸化性流
４を受けるとき、例えば宇宙船が大気圏に再突入すると
きのみ確保される。
【００５２】この場合、ガス噴射は宇宙船に搭載された
マイクロプロセッサ１８の１つにより制御される。この
マイクロプロセッサ１８は実際にタンク１４の出口に配
置され且つ導管１６に取り付けられた電磁弁２０の開閉
を制御する。
【００５３】ガスの噴射を助長するために、電磁弁２０
とタンク１４との間に場合によりガス循環ポンプ２２を
設けてもよく、その始動もマイクロプロセッサ１８によ
り制御される。
【００５４】本発明が適用される複合材料は、図２に詳
細に示すように公知複合材料技術、例えば２Ｄ，２．５
Ｄ，３Ｄ技術による炭素又はグラファイト繊維織物２４
から構成される。
【００５５】これらの繊維は実際に数百個の炭素フィブ
リルから構成されるストランドであり、複合材料の繊維
骨組を構成する。
【００５６】これらの繊維はフェノールホルムアルデヒ
ドもしくはフラン樹脂のような炭素前駆物質重合樹脂の
熱分解又は歴青の熱分解により特に得られる炭素マトリ
ックス２６に包埋される。
【００５７】図２中、参照符号２８は複合材料１の気孔
を示す。これらの気孔は特に繊維織物のストランドの間
に存在する。
【００５８】炭素含有材料の酸化に対する保護を改善す
るためには、図３に示すように窒化ケイ素又はαアルミ
ナから構成される気体透過性（多孔質）外部コーティン
グ３０で材料の外側表面２を被覆すると有利である。こ
のコーティングは１０μｍ〜１０００μｍの厚さを有す
る。
【００５９】炭素材料１への付着を改善するためには、
コーティング３０と材料１の表面２の間に炭化ケイ素付
着層３２を挿入することができる。この層３２は厚さ１
０〜１０００μｍであり得る。
【００６０】本発明によると、これらのコーティング３
０及び層３２は酸化性流４と接触する複合材料の全外側
表面２を覆う。コーティング３０を使用することによ
り、噴射される保護ガスの流量、従って搭載されるガス
の量を制限することができる。
【００６１】亀裂や損傷した場合にコーティング３０を
修繕するためには、材料の外側表面に堆積されたケイ素
を窒化するか、好ましくは窒化ケイ素粉末の存在下でポ
リアルキルシラザンのようなＳｉ3Ｎ4前駆物質窒素及び
ケイ素含有ポリマーを熱分解する（アルキル基は１〜１
０個の炭素原子を有し得る）か、ベーマイト（水和γア
ルミナ）ゲルを熱処理するか、Ａｌ2Ｏ3のプラズマ溶射
を行う。
【００６２】１）本発明の窒化方法。本発明によると、
ケイ素粉末を超音波により水中に分散することによりス
ラリーを形成する。懸濁液を時間的に安定化させるため
には、粒子間の物理的反発手段を使用する必要がある。
【００６３】この反発は静電又は立体性であり得る。特
に、溶液のｐＨを調節することにより静電反発を使用す
ることができる。１０〜１２の塩基性ｐＨで最良の分散
状態が得られる。
【００６４】立体性反発は粉末濃度を操作することによ
り得られる。
【００６５】Ｐｏｕｄｍｅｔ社（フランス）製の粒度５
μｍケイ素粉末Ｓｉ ＳＴＡについてｐＨ１０〜１２及
び数種の濃度で沈降試験を行った処、ｐＨ１１．７で３
５０ｇ／ｌの最適Ｓｉ粉末濃度を定義することができ
た。
【００６６】粉末の分散を改善するために、アンモニア
ポリアクリレートのような分散剤を使用することができ
る。０．４〜０．８％の粉末質量を表す濃度のＤａｒｖ
ａｎＣで良好な分散が得られる。
【００６７】これらの条件下では、材料の外側表面２に
塗料のように非常に均質に堆積されたケイ素スラリーが
得られる。風乾後、窒素の存在下でケイ素の融点（１４
２０℃）に近い温度で数時間（４〜５時間）スラリーを
維持することにより、ケイ素を窒化させる。
【００６８】こうして炭素に良好に付着する窒化ケイ素
層が得られる。Ｘ線回折分析によると、この窒化ケイ素
はｘ−Ｓｉ3Ｎ4形態で結晶化されている。
【００６９】堆積の厚さは７６０〜１０００μｍであ
り、そのテキスチャーは非常に多孔質である。水気孔率
により測定した開放気孔は３０％である。
【００７０】２）液体前駆物質の熱分解。使用される液
体前駆物質は特に組成（−Ｓｉ（ＣＨ3）Ｈ−ＮＨ−）n
（式中、ｎは３３〜１７０、典型的には８５であり、従
って２０００ｇ〜１００００ｇのモル質量に対応する）
のモノメチルシラザンポリマーである。
【００７１】ポリマーの熱分解により、Ｓｉ−Ｎ結合だ
けが残るようにＳｉ−Ｈ、Ｓｉ−ＣＨ3及びＮ−Ｈ結合
を破壊することができる。こうしてポリシラザンはＳｉ
3Ｎ4に分解される。
【００７２】より均質なコーティング及びより良好な容
積効率を得るためには、約２０／８０〜８０／２０、典
型的には５０／５０の割合でＳｉ3Ｎ4粉末をモノメチル
シラザンに加える。
【００７３】粉末の分散を改善するためには、ＩＣＩ
（米国）製ハイザーマーＫＤ１のような解膠剤（約１
％）をトリクロロエタン中のポリシラザンに加える。
【００７４】得られた混合物を次に複合材料の外側表面
２に薄層として塗料様に塗布する。
【００７５】次にコーティングを重合させ、窒素雰囲気
下に熱分解する。
【００７６】重合は、材料を３５０℃の温度までゆっく
りと（１〜３時間）加熱した後、この温度に数時間（典
型的には５時間）維持することにより行う。
【００７７】次に材料を６００℃まで加熱し、この温度
に数時間（１〜２時間）維持することにより熱分解させ
る。
【００７８】材料を再び室温に下げた後、厚さ２０〜５
０μｍのＳｉ3Ｎ4コーティングが得られ、材料１へのそ
の付着は問題を生じない。
【００７９】Ｘ線回折分析によると、窒化ケイ素は依然
としてｘ形態で結晶化されている。気孔率は１０〜３０
％である。
【００８０】堆積表面は均質で亀裂がほとんどない。
【００８１】窒化ケイ素コーティングは非常に製造し易
いと共に炭素含有材料への付着が良好であるため、炭素
／炭素複合材料の保護のために有力な候補となる。更
に、宇宙船用部品に必要な補修性基準に合致する。
【００８２】窒化ケイ素は約１６００℃で活発に酸化す
るが、炭素／炭素複合材料に比較すると酸化速度は著し
く遅いので酸化に対する有効な遮蔽を構成する。
【００８３】３）ベーマイトゲルの熱処理。ベーマイト
ゾル（Ａｌ2Ｏ3，ｎＨ2Ｏ）は硝酸により水性媒体（８
〜１６重量％Ａｌ2 -）中で解凝固される。
【００８４】ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）型の有機
結合剤数％及びフルオロカーボンポリマー型の分散剤
（Ｆｌｕｏａｄｅ（登録商標）−ＦＣ４３０）１％とを
ゾルに加える。
【００８５】被覆すべき炭素含有本体にベーマイトを堆
積するには浸漬被覆又は噴霧を用いる。次に乾燥及び約
５００℃で焼成する。
【００８６】こうして得られた複数のＡｌ2Ｏ3層を所望
の厚さが得られるまで積層する。
【００８７】次にコーティングを１５００℃で最終熱処
理し、Ａｌ2Ｏ3 -を多孔質αＡｌ2Ｏ3に変換する。
【００８８】種々のサンプルで試験を行った。
【００８９】気体透過性材料は厚さ７ｍｍの２Ｄ織物Ｃ
／Ｃであり、フェノールホルムアルデヒド樹脂を繊維に
含浸させ、１１００℃で熱分解した後、２０００℃で熱
処理することにより得た。材料Ｃ／Ｃの気孔率は３０容
量％であった。
【００９０】Ｓｉ3Ｎ4コーティングは、上記のようにポ
リメチルシラザン及びＳｉ3Ｎ4粉末の熱分解により得
た。
【００９１】これらの試験を下記表に要約し、材料の平
均質量損失（Δｍ／ｍ）％を表す。
【００９２】
【表１】 この表から明らかなように、液体経路により堆積された
Ｓｉ3Ｎ4により保護され、１０4Ｐａの差圧で窒素ガス
を噴射されたＣ／Ｃ複合材料は、保護された材料でガス
を噴射せずに得られる材料よりも著しく低い全酸化速度
を有する。
【００９３】更に、１０4Ｐａの差圧で窒素を噴射され
た場合、非保護材料はガス非噴射下の同一材料よりも低
い酸化速度を有する。
【００９４】こうして、複合材料及び外部コーティング
の酸化速度の低下に及ぼすガス噴射による保護の実際の
影響が立証された。
【００９５】特に宇宙船の場合は重量低下の理由から、
Ｓｉ3Ｎ4（即ちアルミナ）層をガス噴射に組み合わせる
ことが好ましい。
【００９６】当然のことながら、以上の説明は本発明の
例示に過ぎない。特に、複合材料の製造方法及び保護ガ
ス噴射システムに関する変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って保護された複合材料部品の概略
断面図である。
【図２】図１の炭素含有材料の複合構造物の詳細図であ
る。
【図３】気体透過性セラミック外部コーティングを使用
する本発明の変形例を示す。
【符号の説明】
１ 酸化性材料 ２ 第１の表面 ４ 酸化性ガス流 ６ 第２の表面 ８ 保護ガス １２ 噴射チャンバ １４ 圧縮ガスタンク １６ 導管 １８ マイクロプロセッサ ２４ 繊維強化材 ２６ マトリックス ２８ 気孔 ３０ 外部コーティング ３２ 付着層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 41/89 Ｋ Ｆ１６Ｌ 59/00 (72)発明者 ジヤン−マルク・ドルボー フランス国、92500・リユイユ−マルメゾ ン、リユ・テイエル、12 (72)発明者 ジエラール・ルソー フランス国、33160・サン・オバン・ド ウ・メドク、アレ・デ・ロリエ、22

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸化性材料を気体透過性にする開放気孔
    と、材料を酸化させ得る酸化性ガス流に接触するように
    構成された第１の表面と、第１の表面に対向する第２の
    表面とを有する酸化性材料の酸化保護方法であって、酸
    素が材料の気孔の内側に侵入するのを制限すると共にガ
    スの吸収により前記材料の活性部位を閉塞することが可
    能な無酸素保護ガスを噴射システムにより前記第２の表
    面を通って噴射することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 保護ガスが酸化性ガス流を妨げ得る速度
    で噴射されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 保護ガスが窒素、希ガス及び塩素から選
    択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 ガラスと異なるセラミックから構成され
    ており、同様に材料の酸化保護に寄与する気体透過性外
    部コーティングを第１の表面に形成することを特徴とす
    る請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 外部コーティングが窒化ケイ素又はαア
    ルミナから構成されることを特徴とする請求項４に記載
    の方法。
  6. 【請求項６】 外部コーティングが透過性本体に堆積さ
    れたケイ素スラリーの窒化により得られることを特徴と
    する請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 窒化が窒素雰囲気下に行われることを特
    徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 スラリーがケイ素粉末を塩基性ｐＨの水
    溶液に分散させることにより形成されることを特徴とす
    る請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】 溶液が分散剤を含有していることを特徴
    とする請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 外部コーティングが透過性本体に堆積
    された窒素及びケイ素含有ポリマーの熱分解により得ら
    れることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 熱分解が窒化ケイ素粉末の存在下に実
    施されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 窒素及びケイ素含有ポリマーがポリメ
    チルシラザンであることを特徴とする請求項１０又は１
    １に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 外部コーティングが、アルミナゲルを
    透過性本体に堆積後、熱処理することにより液体経路で
    得られるか又はプラズマ溶射により得られることを特徴
    とする請求項５に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 アルミナゲルがベーマイトゲルである
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 外部コーティングと気体透過性材料と
    の間に該コーティングの付着層を配置することを特徴と
    する請求項４から１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 付着層が気体透過性炭化ケイ素から構
    成されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 気体透過性材料が本質的に炭素又は炭
    化ケイ素をドープされた炭素から構成されることを特徴
    とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 気体透過性材料が本質的に炭素又は炭
    化ケイ素をドープされた炭素から構成されるマトリック
    スに包埋された繊維強化剤を含むことを特徴とする請求
    項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 強化剤が炭素から構成されることを特
    徴とする請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 酸化性材料を酸化させ得る酸化性ガス
    流に接触するように構成された第１の表面と、第１の表
    面に対向する第２の表面とを含む気体透過性酸化性材料
    の酸化保護システムであって、該システムは酸素が材料
    の気孔の内側に侵入するのを制限すると共にガスの吸収
    により前記材料の活性部位を閉塞することが可能な無酸
    素保護ガスを前記第２の表面を通って噴射するための手
    段を備えていることを特徴とする保護システム。
  21. 【請求項２１】 保護ガスを噴射するための手段が導管
    により圧縮ガスタンクに結合された噴射チャンバと、導
    管に取り付けられ且つマイクロプロセッサにより制御さ
    れる電磁弁とを備えていることを特徴とする請求項２０
    に記載の保護システム。
  22. 【請求項２２】 更にガラスと異なるセラミックから構
    成される気体透過性外部コーティングが材料の第１の表
    面に設けられていることを特徴とする請求項２０に記載
    の保護システム。
  23. 【請求項２３】 外部コーティングが窒化ケイ素又はα
    アルミナから構成されることを特徴とする請求項２２に
    記載の保護システム。
  24. 【請求項２４】 外部コーティングと透過性材料との間
    に付着層が設けられていることを特徴とする請求項２２
    又は２３に記載の保護システム。
  25. 【請求項２５】 付着層が炭化ケイ素から構成されるこ
    とを特徴とする請求項２４に記載の保護システム。
JP5296064A 1992-11-02 1993-11-01 酸化性材料の酸化保護方法及びシステム Pending JPH07313866A (ja)

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