JPH0741371A - Coated fiber - Google Patents

Coated fiber

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JPH0741371A
JPH0741371A JP3800016A JP80001691A JPH0741371A JP H0741371 A JPH0741371 A JP H0741371A JP 3800016 A JP3800016 A JP 3800016A JP 80001691 A JP80001691 A JP 80001691A JP H0741371 A JPH0741371 A JP H0741371A
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JP
Japan
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fiber
coating
fibers
metal
alumina
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JP3800016A
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Japanese (ja)
Inventor
Jonathan G Storer
ジョナサン・ジー・ストアラー
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】新規な耐熱性被覆繊維及びその被覆方法を提供
する。 【構成】耐熱性の金属又は金属ベースセラミックの材料
の皮膜を表面に有するセラミック又は炭素の繊維からな
る被覆繊維であって、前記皮膜は実質的に均一であり、
十分に高密度で実質的に空隙が無い構造である。連続ト
ウ又は束になった前記セラミック又は炭素の繊維群を被
覆する方法は、(a)十分な電流を金属陰極に供給し
て、陰極金属の原子又はイオンのプラズマを形成する工
程、(b)前記繊維を前記プラズマの経路内に配置し
て、前記繊維群をふくらませる工程、及び(c)前記プ
ラズマを前記繊維の表面に収束して、耐熱性の金属又は
金属ベースセラミックの皮膜を形成する工程、からな
る。
(57) [Summary] [Object] To provide a novel heat-resistant coated fiber and a coating method thereof. [Claim] A coated fiber comprising a ceramic or carbon fiber having a coating of a heat-resistant metal or metal-based ceramic material on its surface, said coating being substantially uniform.
It has a sufficiently high density and substantially no voids. A method of coating the ceramic or carbon fibers in a continuous tow or bundle comprises: (a) supplying a sufficient current to a metal cathode to form a plasma of atoms or ions of the cathode metal; (b) Placing the fibers in the plasma path to inflate the fibers, and (c) converging the plasma to the surface of the fibers to form a heat resistant metal or metal-based ceramic coating. Consists of.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は耐熱性の金属又は金属
をベースとしたセラミックで被覆されたセラミック又は
炭素繊維及び前記被覆された繊維類を製造するための方
法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to ceramic or carbon fibers coated with refractory metals or metal-based ceramics and methods for making the coated fibers.

【0002】[0002]

【従来の技術】高性能の繊維類は、プラスチック、金
属、セラミック及び炭素マトリックス複合体類の強化材
として漸次多用されるようになってきている。複合体に
おける繊維の役割は強度及び弾性率を増すことである。
達成される靱性の程度は繊維類とマトリックスとの間の
結合に影響されるところが大きい。脆化反応生成物が繊
維とマトリックスとの間の形成されると、機械的性質が
しばしば損なわれる。
BACKGROUND OF THE INVENTION High performance fibers are increasingly being used as reinforcements in plastic, metal, ceramic and carbon matrix composites. The role of the fibers in the composite is to increase strength and modulus.
The degree of toughness achieved is largely influenced by the bond between the fibers and the matrix. When brittle reaction products are formed between the fiber and matrix, mechanical properties are often compromised.

【0003】これらの応用において最も求められるもの
は高温における製作及び使用の高温化に関連することで
ある。このような場合、マトリックスはセラミックス又
は金属材料のいずれかである。金属マトリックス複合体
を製作するためには、例えば、焼固処理が使用できる。
高温の処理温度(通常マトリックス材料の融点の約80
%)及び高圧の処理圧力(通常5乃至40Kpsi、3
4.5乃至276MPaの範囲内)で、マトリックス金
属材料が繊維の周囲に流れるようにされて、複合体製品
を形成する。これらの高温では、繊維とマトリックスと
間の有害な反応が起こることがある。このような周囲環
境において、マトリックスは繊維と部分的に化学反応し
たりあるいはこれらを溶解したりする。化学反応は場合
によっては有益であるが、通常は強度及び靱性の減少を
招く。多くの場合において、これらの高温問題は、繊維
がマトリックスに織り込まれる前に繊維の表面に障壁皮
膜を施すことによって解決できる。
The most sought after in these applications is related to high temperature fabrication and use at high temperatures. In such cases, the matrix is either a ceramic or metallic material. A calcination process, for example, can be used to fabricate the metal matrix composite.
High processing temperature (usually about 80 of the melting point of the matrix material)
%) And high processing pressure (usually 5-40 Kpsi, 3
In the range of 4.5 to 276 MPa), the matrix metal material is allowed to flow around the fibers to form a composite product. At these elevated temperatures, deleterious reactions between the fiber and matrix can occur. In such an ambient environment, the matrix partially chemically reacts with or dissolves the fibers. Chemical reactions are sometimes beneficial but usually result in reduced strength and toughness. In many cases, these high temperature problems can be solved by applying a barrier coating to the surface of the fiber before it is woven into the matrix.

【0004】このような障壁皮膜を繊維に施す方法とし
てよく知られているのは、化学蒸着(CVD)である。
例えば、米国特許第4,343,836号(Newkr
ik等)は、タンタル、ニオブ、モリブデン、タングス
テン及びレニウムから選ばれる少なくとも1種類の耐熱
性金属で被覆され、マルチフィラメントになされた、炭
素、黒鉛、セラミック又は金属の長い織糸を開示してい
る。これらの繊維は、皮膜用金属の揮発性ハロゲン化物
が水素と反応する場に織糸を曝すことによって被覆され
る。織糸は被覆チャンバを通って連続的に展張搬送さ
れ、チャンバ内では温度は十分高くて反応は進行できる
が約1100℃よりは低く、圧力は約300トルよりも
低く減圧してある。被覆された織糸はガス状の反応物及
びガス状の反応生成物から分離された後、冷やされる。
A well known method of applying such a barrier coating to fibers is chemical vapor deposition (CVD).
For example, U.S. Pat. No. 4,343,836 (Newkr
ik et al.) discloses long woven yarns of carbon, graphite, ceramics or metals coated with at least one refractory metal selected from tantalum, niobium, molybdenum, tungsten and rhenium and made into multifilaments. . These fibers are coated by exposing the yarn to a field where the volatile halide of the coating metal reacts with hydrogen. The yarn is continuously stretched and conveyed through the coating chamber where the temperature is high enough to allow the reaction to proceed but is below about 1100 ° C. and the pressure is below about 300 Torr. The coated yarn is chilled after being separated from the gaseous reactants and gaseous reaction products.

【0005】米国特許第4,581,289号(Die
terich等)は、一般式NbC(ただ
し、x+y+z≦1)で表されるニオブオキシカーボナ
イトライド及びニオブカーボナイトライドから選ばれた
ニオブ化合物の超伝導層で被覆された複数の搬送繊維
(carrier fiber)からなる超伝導繊維束
ファイバーを開示している。ニオブ化合物の超伝導層
は、平均粒径3乃至50nmの微粒化B1構造、100
乃至200nmの層厚及びB1構造ニオブ化合物粒子群
の中に不均一に分布した絶縁物の吸蔵をもつと報告され
ている。繊維の被覆は無流湿式(currentles
s wet)化学的処理又CVDによって行える。繊維
が、反応性陰極スパッタリングのような物理的処理によ
って被覆される場合には、搬送繊維束は扇形に広げら
て、繊維群が実質的に平行になりかつ一平面上に並行す
るように配置された搬送繊維リボンに分けられなければ
ならない。
US Pat. No. 4,581,289 (Die
terich, etc.) are a plurality of carrier fibers coated with a superconducting layer of a niobium compound represented by the general formula NbC x N y O z (where x + y + z ≦ 1) selected from niobium oxycarbonitride and niobium carbonitride. Disclosed is a superconducting fiber bundle fiber composed of a carrier fiber. The superconducting layer of niobium compound has a fine grained B1 structure with an average grain size of 3 to 50 nm, 100
It is reported to have a layer thickness of ˜200 nm and a nonuniform distribution of occlusion of the insulator in the B1 structure niobium compound particle group. Fiber coatings are currentless
s wet) can be done by chemical treatment or CVD. When the fibers are coated by a physical treatment such as reactive cathodic sputtering, the transport fiber bundles are fanned out and arranged so that the fibers are substantially parallel and parallel to one plane. The carrier fiber ribbon must be separated.

【0006】ドイツ特許出願第3,706,218号
(Weisweiler等)は、炭化ケイ素又はプラズ
マポリマーからなる薄い表面保護及び接着増進用の層に
よる複数の別々の繊維束の被覆を開示している。表面層
の堆積は、高周波陰極噴霧又は高周波プラズマ重合によ
って行われる。炭素、炭化ケイ素、ホウ素、スチール、
ガラス及び高分子繊維の材料からなる単線フィラメント
が数千本までまとめられて堆積基板にされる。被覆間に
おいては、個々のフィラメントは帯電して相互に斥力を
及ぼし、厚さの均一性を増した連続被覆を行うことが可
能になる。
German Patent Application No. 3,706,218 (Weisweiler et al.) Discloses coating a plurality of separate fiber bundles with thin surface protection and adhesion-promoting layers of silicon carbide or plasma polymers. Deposition of the surface layer is done by radio frequency cathodic spraying or radio frequency plasma polymerization. Carbon, silicon carbide, boron, steel,
Thousands of single filaments made of glass and polymer fiber materials are put together into a deposition substrate. Between coatings, the individual filaments are electrically charged and repel each other, allowing for continuous coating with increased thickness uniformity.

【0007】米国特許第3,625,848号及び第
3,836,451号(Snaper)は、カソードア
ーク堆積方法及びその装置を開示している。該方法は、
原料物質の原子又はイオン粒子のビームを放出するこ
と、及び前記粒子の各々が約10乃至100電子ボルト
の運動エネルギを有すること、から成り立つ。粒子は基
板表面に堆積されて、原料物質の薄膜で基板を被覆す
る。ビーム銃には陽極及び陰極が設けられ、ビームを放
出するために陽極と陰極との間にアーク放電を起こすこ
とができる大きさの電流が供給される。
US Pat. Nos. 3,625,848 and 3,836,451 (Snaper) disclose a method and apparatus for cathodic arc deposition. The method is
Emitting a beam of atomic or ionic particles of source material, and each of said particles having a kinetic energy of about 10 to 100 electron volts. The particles are deposited on the surface of the substrate and coat the substrate with a thin film of source material. The beam gun is provided with an anode and a cathode and is supplied with a current large enough to cause an arc discharge between the anode and the cathode to emit the beam.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、セラミック
又は炭素の繊維の表面に形成される耐熱性の金属又は金
属ベースのセラミックスによる障壁/中間皮膜であっ
て、該皮膜が実質的に均一であり、微粒子化しかつ実質
的に空隙のない組織をもつ皮膜を提供する。前記皮膜は
また極めて付着性に優れ、一般に結晶化しており、反応
性堆積技術が用いられた場合には化学量論的でもある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a barrier / intermediate coating of a refractory metal or metal-based ceramic formed on the surface of a ceramic or carbon fiber, the coating being substantially uniform. And provides a coating having a micronized and substantially void-free structure. The coating is also very adherent, generally crystallized, and also stoichiometric when reactive deposition techniques are used.

【0009】本発明は、更に、連続したトウ(tow)
又は束となったセラミック又は炭素の繊維群を被覆する
方法であって、陰極物質の原子又はイオンのプラズマを
形成するために金属の陰極に十分な電流を印加する方法
と、前記繊維群を前記プラズマの経路内に配置する方法
と、前記プラズマが作用して前記繊維群がふくらむ(b
illow)ようする方法と、前記プラズマを前記繊維
表面に凝縮させて耐熱性の金属又は金属ベースのセラミ
ック皮膜を形成する方法とからなることを特徴とする被
覆方法を提供する。
The present invention further provides a continuous tow.
Or a method of coating a bundle of ceramic or carbon fibers, wherein a sufficient current is applied to a metal cathode to form a plasma of atoms or ions of the cathode material; A method of arranging in the path of plasma, and the plasma acts to expand the fiber group (b
and a method of condensing the plasma on the surface of the fibers to form a heat-resistant metal or metal-based ceramic coating.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に有用な繊維状材
料には、例えば、アルミナ、アルミナ−シリカ、アルミ
ナ−ボリア−シリカ、ホウ素、二ホウ化チタン、タング
ステン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素及びIn
conelTM(商品名)の繊維のような炭素及びセラミ
ック繊維が含まれる。特に好ましい繊維は、アルファ−
アルミナ繊維及び3M社が商品名Nextelで提供す
るアルファ−ボリア−シリカ連続繊維である。繊維状材
料は、有限長または連続した形式のトウの形態であっ
て、各トウの少数ないしは多数のフィラメントを含んで
いるものでよい。一般に、前記繊維の直径は約5乃至1
50μmの範囲、好ましくは5乃至50μm、最も好ま
しくは5乃至30μmである。
Fibrous materials useful in the present invention include, for example, alumina, alumina-silica, alumina-boria-silica, boron, titanium diboride, tungsten, silicon carbide, silicon nitride, nitride. Boron and In
Included are carbon and ceramic fibers such as fibers of the cone brand. Particularly preferred fibers are alpha-
Alumina fiber and alpha-boria-silica continuous fiber provided by 3M under the trade name Nextel. The fibrous material may be in the form of tows of finite length or continuous type, containing a few or many filaments of each tow. Generally, the diameter of the fibers is about 5 to 1
The thickness is in the range of 50 μm, preferably 5 to 50 μm, and most preferably 5 to 30 μm.

【0011】本発明の障壁/中間被覆に有用な耐熱性の
金属又は金属ベースのセラミックには、例えば、モリブ
デン、タンタル、タングステン及びニオブ、アルミニウ
ム、イットリウム、ジルコニウム、ハフニウム、ガドリ
ウム、チタン、エッルビウム及びその他の希土類金属、
及びタンタル、タングステン、ニオブ、ジルコニウム、
ハフニウム及びチタンの炭化物がある。好ましくは、耐
熱性金属又は金属ベースのセラミックは、約20乃至5
00nm、更に好ましくは約50乃至300nm、の皮
膜厚を形成するように用いられる。
Refractory metals or metal-based ceramics useful in the barrier / intermediate coatings of the present invention include, for example, molybdenum, tantalum, tungsten and niobium, aluminum, yttrium, zirconium, hafnium, gadolinium, titanium, erbium and others. Rare earth metal,
And tantalum, tungsten, niobium, zirconium,
There are hafnium and titanium carbides. Preferably, the refractory metal or metal-based ceramic is about 20-5.
It is used to form a coating thickness of 00 nm, more preferably about 50 to 300 nm.

【0012】繊維状材料への被覆は陰極アーク蒸着法を
用いて行われる。バッチ処理におけるこの種の蒸着に有
用な装置が図1に示してある。真空チャンバ10は、導
電性材料で形成され、それによって繊維が被覆される陰
極13と、陰極13を取り囲む閉込めリング14とを含
んで構成される。電流は高電流電源11から供給され
て、陽極12と陰極13との間にアーク放電を発生さ
せ、陰極13からプラズマ19が形成される。プラズマ
19は、磁気ソレノイド15によって指向され、チャッ
ク21で支えられて回転している繊維トウ20に蒸着す
る。絶縁リング17は陽極12を真空チャンバ10の繊
維トウ支持部分から絶縁する。随意に、反応性気体及び
/又は不活性気体を供給管16を介して供給してよい。
The coating on the fibrous material is carried out using the cathodic arc vapor deposition method. An apparatus useful for this type of deposition in batch processing is shown in FIG. The vacuum chamber 10 comprises a cathode 13 formed of a conductive material, by which the fibers are coated, and a confinement ring 14 surrounding the cathode 13. The current is supplied from the high current power supply 11 to cause arc discharge between the anode 12 and the cathode 13, and the plasma 13 is formed from the cathode 13. Plasma 19 is directed by magnetic solenoid 15 and is deposited on rotating fiber tow 20 supported by chuck 21. Insulation ring 17 insulates anode 12 from the fiber tow support portion of vacuum chamber 10. Optionally, the reactive gas and / or the inert gas may be supplied via the supply pipe 16.

【0013】このような蒸着に有用であって連続操作が
可能な別の装置が図2に示してある。真空チャンバ30
は、導電性材料で形成され、それによって繊維が被覆さ
れる陰極33と、陰極33を取り囲む閉込めリング34
とを含んで構成される。陽極32はチャンバ30の一部
を構成する。電流は高電流電源31から供給されて、陽
極32と陰極33との間にアーク放電を発生させ、陰極
33からプラズマ39が形成される。プラズマ39は、
磁気ソレノイド35によって指向され、連続繊維40に
蒸着する。繊維40はスプール41から供給され、懸垂
ローラ(festooning roller)42及
び43を通り抜けて巻取スプール44に搬送される。絶
縁リング37が陽極32を真空チャンバ30の繊維トウ
懸垂部分から絶縁する。随意に、反応性気体及び又は不
活性気体を供給管36を介して供給してよい。
Another apparatus useful for such deposition and capable of continuous operation is shown in FIG. Vacuum chamber 30
Is a cathode 33 formed of a conductive material, by which the fibers are coated, and a confinement ring 34 surrounding the cathode 33.
It is configured to include and. The anode 32 constitutes a part of the chamber 30. The current is supplied from the high current power supply 31 to generate arc discharge between the anode 32 and the cathode 33, and the plasma 39 is formed from the cathode 33. Plasma 39
Directed by the magnetic solenoid 35 to deposit on the continuous fiber 40. The fibers 40 are fed from a spool 41, passed through hanging rollers 42 and 43, and conveyed to a take-up spool 44. An insulating ring 37 insulates the anode 32 from the fiber tow suspension portion of the vacuum chamber 30. Optionally, the reactive gas and / or the inert gas may be supplied via the supply pipe 36.

【0014】本発明に使用できる不活性気体には、アル
ゴン、クリプトン、キセノン、ヘリウムその他プラズマ
環境においては化学的に不活性である周期表8族に属す
る気体がある。このような気体の用いると、一般に、陰
極からの更に安定な放電の発達を助長する。経費及び使
用可能度(availability)を考慮して、ア
ルゴンが一般に好まれる。
Inert gases which can be used in the present invention include argon, krypton, xenon, helium and other gases belonging to Group 8 of the Periodic Table which are chemically inert in a plasma environment. The use of such a gas generally facilitates the development of a more stable discharge from the cathode. Argon is generally preferred due to cost and availability considerations.

【0015】本発明に有用な反応性気体には、酸素、窒
素、アンモニア、炭化水素類及びジボラン及びボラジン
のようなホウ素含有気体がある。
Reactive gases useful in the present invention include oxygen, nitrogen, ammonia, hydrocarbons and boron containing gases such as diborane and borazine.

【0016】陰極の導電性材料が高電流電源に接続され
ると、陰極表面にアークが形成される。形成されるアー
クは極めて易動度に富み陰極面を迅速に移動する小さな
輝く領域である。各スポットに含まれる高電流密度のた
め、陰極材料の急速な沸騰が起こって陰極材料の原子ま
たはイオンのプラズマを形成し、この材料が繊維に蒸着
する。各スポットの電流密度は一千万A/cmにも達
し、これに起因して流出蒸気のイオン化が起こる。
When the cathode conductive material is connected to a high current power supply, an arc is formed on the cathode surface. The arcs formed are extremely mobile and are small shining regions that move rapidly across the cathode surface. The high current density contained in each spot causes rapid boiling of the cathode material to form a plasma of atoms or ions of the cathode material, which deposits on the fibers. The current density of each spot reaches 10 million A / cm 2 , which causes ionization of the outflow vapor.

【0017】陰極アークプラズマ内の高い活性化エネル
ギ及びイオンの流束量(fluence)が蒸着組織の
制御及び極高密度皮膜の形成を可能にする。皮膜は微粒
子化した柱状構造となり、粒子直径は好ましくは約5乃
至75nm、更に好ましくは15乃至25nmである。
皮膜な十分に密である、即ち、柱状組織の内部にも組織
間にも実質的な空隙は存在しない。本明細書で用いる
「実質的な空隙の不在」とは、面積0.5μm当たり
1個以内の可視空隙、更に詳しくは200,000倍の
透過電子顕微鏡で観察したときに、を意味する。可視空
隙は一般に約5nm又はそれ以上の大きさである。
The high activation energy and ion fluence in the cathodic arc plasma allows control of the vapor deposition texture and formation of very dense coatings. The film has a columnar structure with fine particles, and the particle diameter is preferably about 5 to 75 nm, more preferably 15 to 25 nm.
The coating is sufficiently dense, that is, there is no substantial void inside or between the columnar structures. As used herein, "substantially free of voids" refers to no more than one visible void per 0.5 μm 2 area, more specifically, when observed under a transmission electron microscope at 200,000 times. Visible air gaps are typically about 5 nm or larger in size.

【0018】活性化エネルギ及びイオンの流束量は、繊
維トウがふくらんで繊維が相互に分離するように作用
し、実質的に均一な皮膜の、即ち、縦方向及び断面方向
の両方における膜厚の平均からの偏差を80%未満、更
に好ましくは50%未満、最も好ましくは30%未満と
する、蒸着を可能にする。更に、陰極上のアーク運動の
ランダム特性に起因するイオン風の揺らぎ特性によっ
て、繊維トウの振動を起こし、その結果、個々の繊維は
更に分離する。プラズマ内の高エネルギイオンによて皮
膜と繊維との間の相互拡散を伴う強固な原子−原子結合
が起こるから、陰極アーク法による蒸着によって繊維状
材料への優れた皮膜付着が生ずる。この優れた付着は、
被覆繊維が破断したとき破断線からの剥離が生じないこ
とで立証される。
The activation energy and the flux of ions act to cause the fiber tows to bulge and separate the fibers from each other, resulting in a film thickness of a substantially uniform coating, ie in both the machine and cross-section directions. Of less than 80%, more preferably less than 50%, and most preferably less than 30%. In addition, the fluctuating properties of the ionic wind due to the random nature of the arc motion on the cathode cause vibration of the fiber tows, resulting in further separation of the individual fibers. The energetic ions in the plasma cause strong atom-atom bonds with interdiffusion between the coating and the fibers, so vapor deposition by the cathodic arc method results in excellent coating deposition on fibrous materials. This excellent adhesion is
This is evidenced by the fact that when the coated fiber breaks, no separation from the break occurs.

【0019】被覆用のチャンバ内に反応性気体を単に導
入するだけで陰極アーク法を使用した繊維状材料への化
合物の反応析出が可能になる。例えば、前記チャンバ内
でイットリウム陰極と少量の酸素を用いて、酸化イット
リウムの析出が起こる。従って、陰極アークを用いて非
導電性材料が堆積できる。十分な反応性気体が装置に供
給されれば、化合物の反応析出は化学量論的的であり、
通常は結晶質である。
Simply introducing a reactive gas into the coating chamber enables reactive deposition of the compound onto the fibrous material using the cathodic arc method. For example, yttrium oxide deposition occurs using a yttrium cathode and a small amount of oxygen in the chamber. Therefore, the cathodic arc can be used to deposit the non-conductive material. If sufficient reactive gas is supplied to the device, the reactive precipitation of the compound is stoichiometric,
Usually crystalline.

【0020】本発明の繊維皮膜は、例えば、腐食抑制又
は侵食抑制のための保護膜として、拡散障壁として、界
面活性材として、及びこれらの繊維類から製造された複
合体の調整された機械的性質のための中間層として、有
用である。
The fiber coatings of the present invention may be used, for example, as protective films for corrosion or erosion control, as diffusion barriers, as surfactants, and for the conditioned mechanical properties of composites made from these fibers. Useful as an intermediate layer for properties.

【0021】本発明の障壁被覆繊維状材料は、金属、セ
ラミック、ガラス、炭素及び重合体から誘導された無機
及び有機のマトリックスの靱性の向上に使用できる。障
壁皮膜は前記マトリックスのそばの繊維状材料のぬれ
(wetting)を向上し、繊維状材料とマトリック
スとの間に好ましい結合力を生むことができて、それに
よって、複合体の靱性を更に増し、繊維状材料とマトリ
ックスとの間の化学反応を防止し、繊維状材料がマトリ
ックス内で溶解するのを防止する。
The barrier coated fibrous material of the present invention can be used to improve the toughness of inorganic and organic matrices derived from metals, ceramics, glasses, carbons and polymers. The barrier coating may improve the wetting of the fibrous material beside the matrix and create a favorable bond between the fibrous material and the matrix, thereby further increasing the toughness of the composite, Prevents chemical reaction between the fibrous material and the matrix and prevents the fibrous material from dissolving within the matrix.

【0022】次の実施例は本発明を更に詳細に説明及び
図解するものであるが、これによって特許請求の範囲を
限定するものではない。実施例では、被覆繊維は次の方
法を用いて特徴を明らかにする。
The following examples serve to explain and illustrate the invention in more detail without restricting the scope of the claims. In the examples, the coated fibers are characterized using the following method.

【0023】透過電子顕微鏡(TEM)を使用して、皮
膜の結晶及び粒子の構造の決定及び皮膜内の空隙の存在
の検証を行う。直径0.118インチ(3mm)の偏平
な円盤形状のカリフォルニア州ReddingのTed
Pella社から得られたコロイド状の炭素糊に、多
数の長さの短い被覆繊維試料を埋め込む。次に、Gat
an 600型デュアルイオンミルで、繊維/炭素円盤
に薄いテーパの付いた縁部をもつ穴があくまで、この円
盤の一小部分を薄くする。次に、Jeol 200CX
透過電子顕微鏡でテーパ付き縁部周辺を撮像し、繊維と
皮膜の両方を示す被覆繊維を観察する。
Transmission electron microscopy (TEM) is used to determine the crystal and grain structure of the coating and to verify the presence of voids in the coating. A flat disk-shaped Ted from Redding, California with a diameter of 0.118 inches (3 mm)
A number of short length coated fiber samples are embedded in colloidal carbon paste obtained from Pella. Next, Gat
An 600 type dual ion mill, a hole with a thin tapered edge on the fiber / carbon disk only thins a small portion of this disk. Next, Jeol 200CX
Image around the tapered edge with a transmission electron microscope and observe the coated fiber showing both the fiber and the coating.

【0024】走査電子顕微鏡(SEM)を使用して、皮
膜の形態を決定した。SEM分析のための試料は被覆さ
れた材料に応じて製作した。
The morphology of the coating was determined using scanning electron microscopy (SEM). Samples for SEM analysis were made depending on the material coated.

【0025】繊維状材料がアルファ−アルミナ繊維であ
って、典型的には直径が8乃至30μm、かつ円形断面
を有する場合には、次の方法を使用した。被覆繊維トウ
から長さ0.25インチ(0.64cm)の断層切片、
典型的には数千のフィラメントを含む断層、を切り取
り、これを、両面接着テープで基準アルミナSEMスタ
ブに固定した。フィラメントの端部はスタブの縁から張
り出したままにしておいた。張り出しているトウの端部
から0.0625インチ(0.16cm)の断層切片
を、鋏を使って、更に切り取った。フィラメント付のス
タブを90オングストロームの金−パラジウムで覆っ
て、SEM装置に挿入した。繊維及び形成された皮膜の
端面を撮像するためには、日本国東京のJEOL社製J
SM−35C型SEM、又は英国ケンブリッジのCam
bridge Instruments社製240型S
EMを使用した。
The following method was used when the fibrous material was alpha-alumina fibers, typically 8-30 μm in diameter and having a circular cross-section. 0.25 inch (0.64 cm) slice section from coated fiber tow,
A section, typically containing thousands of filaments, was cut and secured to a reference alumina SEM stub with double-sided adhesive tape. The ends of the filaments were left protruding from the edges of the stub. A 0.0625 inch (0.16 cm) slice was cut from the end of the overhanging tow using scissors. The stub with filament was covered with 90 Å of gold-palladium and inserted into the SEM device. In order to image the end face of the fiber and the formed film, JEOL Co., Ltd., Tokyo, Japan is used.
SM-35C SEM or Cam, Cambridge, UK
Bridge Instruments 240 type S
EM was used.

【0026】5乃至12μmの直径を有する炭素繊維又
はNextel 480については、別のSEM技術を
使用した。マルチフィラメントの被覆トウから切り取っ
た長さ0.25インチ(1.27cm)の断層切片を、
直径1インチ(2.54cm)長さ0.5インチ(1.
27cm)のスタブに、イリノイ州Lake Bluf
fのBuehler社製のEpo−Kickエポキシを
使って、装着した。このようにしてフィラメントの端部
を埋め込んだスタブの表面を、グリットサイズ0.5μ
mのダイヤモンド研磨材まで使って研磨した。次に、カ
リフォルニア州DublinのTechnics社製M
ICRO−RIE型バレル式酸素プラズマエッチング装
置を使用して350ワットで15分間エッチング処理し
た。次に、こうして製作したスタブを90オングストロ
ームの金−パラジウムで覆って、観察した。
Another SEM technique was used for carbon fibers or Nextel 480 having a diameter of 5 to 12 μm. A 0.25-inch (1.27 cm) long section slice cut from a multifilament coated tow
Diameter 1 inch (2.54 cm) Length 0.5 inch (1.
27 cm) stub, Lake Bluf, Illinois
f using Buehler's Epo-Kick epoxy. The surface of the stub in which the end of the filament is embedded in this way is
Even the diamond abrasive of m was used for polishing. Next, an M from Technics of Dublin, CA
Etching was performed at 350 watts for 15 minutes using an ICRO-RIE type barrel type oxygen plasma etching device. The stub thus produced was then covered with 90 Å of gold-palladium and observed.

【0027】X線回折を使用して、皮膜の結晶相を決定
した。被覆繊維を短い長さに切断したものを多数作っ
て、これらを炭化ホウ素の乳鉢及び乳棒で破砕した。こ
のようにして破砕した皮膜付繊維を、直径0.25m
m、壁厚0.002mmのガラス毛管に充填した。前記
充填した毛管を、General Electric社
製デバイ−シェラー粉末カメラに載置し、同じくGen
eral Electricの3型X線放射源を40k
V及び20mAで作動させて、この放射源からの銅K−
アルファX線に1時間曝して、回折X線パターンを写真
フィルムで撮像した。た。回折線の位置を副尺を用いて
測定し、公刊されている粉末X線回折パターンと比較し
て格子定数及び相の決定を行った。
X-ray diffraction was used to determine the crystalline phase of the coating. A large number of cut pieces of the coated fiber were made and these were crushed with a boron carbide mortar and pestle. The film-coated fibers crushed in this way have a diameter of 0.25 m.
m, and the wall thickness was 0.002 mm. The filled capillaries were mounted on a Debey-Scherrer powder camera manufactured by General Electric Co.
40k E-type 3 type X-ray radiation source
Copper K- from this source, operating at V and 20 mA
The diffracted x-ray pattern was imaged on photographic film with exposure to alpha x-rays for 1 hour. It was The position of the diffraction line was measured using a vernier scale, and the lattice constant and the phase were determined by comparison with the published powder X-ray diffraction pattern.

【0028】透明繊維の皮膜品質を定性的に決定するた
めには、光学顕微鏡検査(OM)を用いた。試料繊維と
光学屈折率を整合した油中に被覆繊維を浸し、油中の繊
維を干渉偏光を用いて倍率1100倍の光学顕微鏡で観
察すると、皮膜で包まれた繊維は殆ど不可視となり、皮
膜が2本の平行な線となって浮き出てくる。この技術を
用いれば、繊維の長さ方向に沿う皮膜の均一性を観察で
きる。この技術では、繊維は不可視となるが、屈折率を
整合させていない皮膜は2本の輝線として明瞭に見るこ
とができる。前記線の幅の観察から、繊維に沿う方向の
皮膜の均一性を決定できる。
Optical microscopy (OM) was used to qualitatively determine the film quality of the transparent fibers. When the coated fiber is immersed in oil whose optical refractive index is matched with that of the sample fiber, and the fiber in the oil is observed with an optical microscope at a magnification of 1100 using interference polarization, the fiber wrapped in the film becomes almost invisible and the film is It emerges as two parallel lines. Using this technique, the uniformity of the coating along the length of the fiber can be observed. With this technique, the fibers are invisible, but the unmatched refractive index coating is clearly visible as two bright lines. From the observation of the line width, the uniformity of the coating in the direction along the fiber can be determined.

【0029】[0029]

【実施例】実施例1乃至8に関しては、アルファ−アル
ミナ繊維を次のようにして作った。還流状態で、酢酸−
ギ酸溶液にアルミニウム粉末を溶かして、組成 Al
(OH1.8(OCCH0.6(OCH0.6のア
ルミナムフォルモアセテートを調製した。1000mL
丸底フラスコに、脱イオン水516.8g、氷酢酸4
4.6mL及び濃縮ギ酸33.1mLを装入した。溶液
をローリングボイル状態にして、前記の沸騰しているカ
ルボン酸混合液に、アルミニウム金属粉34.9gを3
部、約12g、ずつ各々2時間かけて加えた。最初の添
加後に発熱反応が起こったが、室温の脱イオン水を時々
加えて反応速度を抑制した。10時間かけて添加を行
い、幾分か発煙性(hazy)の溶液を冷却し、ワット
マン#54及びワットマン#5濾紙で過濾した。重量分
析によって決定した固相百分率は9.25%であった。
EXAMPLES For Examples 1-8, alpha-alumina fibers were made as follows. At reflux, acetic acid-
Dissolve aluminum powder in formic acid solution
(OH 1.8 (O 2 CCH 3 ) 0.6 (O 2 CH 3 ) 0.6 of alumina formoacetate was prepared. 1000 mL
In a round bottom flask, deionized water 516.8 g, glacial acetic acid 4
4.6 mL and 33.1 mL concentrated formic acid were charged. The solution was made into a rolling boil state, and 34.9 g of aluminum metal powder was added to the boiling carboxylic acid mixture solution.
Parts, about 12 g each were added over 2 hours. An exothermic reaction occurred after the first addition, but room temperature deionized water was occasionally added to slow the reaction rate. The addition was carried out over 10 hours, the somewhat hazy solution was cooled and filtered through Whatman # 54 and Whatman # 5 filter paper. The solid phase percentage determined by gravimetric analysis was 9.25%.

【0030】脱イオン水800mLにFe(NO
・9HOを19.73g溶解して硝酸鉄溶液を調製し
た。次に、水150gにNHHCOを9.40g溶
かし、前記硝酸鉄溶液を急速に撹拌しながら、このNH
HCO溶液を、5分間かけて、徐々に加えた。この
溶液を撹拌及び加熱(最高温度80℃)し、こうして加
水分解した鉄の溶液に浸した透析管に、脱イオン水を流
して、透析した。加熱は40分後に中止したが、透析は
夜通し行った。最終拡散は0.39重量%相当(equ
ivalent)鉄であった。
Fe (NO 3 ) 3 was added to 800 mL of deionized water.
An iron nitrate solution was prepared by dissolving 19.73 g of 9H 2 O. Next, 9.40 g of NH 4 HCO 3 was dissolved in 150 g of water, and the NH 3 HCO 3 solution was rapidly stirred while
4 HCO 3 solution was added slowly over 5 minutes. The solution was stirred and heated (maximum temperature 80 ° C.), and deionized water was flowed through a dialysis tube immersed in the solution of the iron thus hydrolyzed to perform dialysis. Heating was stopped after 40 minutes, but dialysis was performed overnight. Final diffusion is equivalent to 0.39% by weight (equ
It was iron.

【0031】前記アルミナムフォルモアセテート溶液1
62gを急速に撹拌しながら、これに前記加水分解した
鉄の重合体13.3gを加えて、紡糸用のゾルを調製し
た。これに更に85%乳酸溶液2.5gを加えた。急速
撹拌を続けながら、商品名Nalco2326のコロイ
ド状シリカ(粒径50オングストローム、アンモニウム
イオン安定化、14.5%SiO、Nalco Ch
emical社製)0.52gを加えた。最後に、水2
0gにMg(NO・6HOを0.09g溶解し
た溶液を滴下して加えて、名目上の酸化物重合体Al
+0.35%相当鉄+0.5%SiO+0.1%
MgOを得た。
Aluminum Formo Acetate Solution 1
While rapidly stirring 62 g, 13.3 g of the hydrolyzed iron polymer was added thereto to prepare a sol for spinning. To this was further added 2.5 g of 85% lactic acid solution. While continuing rapid stirring, colloidal silica of trade name Nalco2326 (particle size 50 Å, ammonium ion stabilized, 14.5% SiO 2 , Nalco Ch
0.52 g (manufactured by electronic company) was added. Finally, water 2
And added dropwise 0g the Mg (NO 3) 2 · 6H 2 O was dissolved 0.09g solution, the nominal oxide on the polymer Al 2
O 3 + 0.35% equivalent iron + 0.5% SiO 2 + 0.1%
MgO was obtained.

【0032】繊維に紡糸し、まとめて、空気中において
加熱速度150℃/分で650℃まで加熱した。こうし
て予め昇温した繊維を、次に、商品名CMの急速加熱炉
(ニュージャージー州BloomfieldのCM社
製)に入れて空気中で1400℃まで急速に加熱し、1
0分間この温度を保って、前記繊維をアルファ−アルミ
ナに変えた。
The fibers were spun, bundled and heated in air at a heating rate of 150 ° C./min to 650 ° C. The preheated fiber is then placed in a rapid heating furnace under the trade name CM (manufactured by CM Co., Bloomfield, NJ) and rapidly heated to 1400 ° C. in air.
Maintaining this temperature for 0 minutes, the fiber was changed to alpha-alumina.

【0033】実施例1 4インチ(10.2cm)長で、約5000本の繊維を
含み、前記繊維の各々がが直径約16乃至30μmであ
るアルファ−アルミナ繊維トウを、45RPMで回転す
るクランプに、無張力の状態で固定した。Perkin
Elmer社のMetco Cat Arc部門製で
あって、図1に示してあり、米国特許第3,836,4
51号(Snaper)で示された装置と同型であっ
て、かつGilmore等著「Pulsed Meta
llic−Plasma Generators」、P
roceeding of the IEEE.、第5
巻、第8号、977−991ページ掲載の磁気ソレノイ
ドを有していて、ここに引用することによって本明細書
の一部をなす1000型窒化ホウ素封入式陰極アーク装
置の中に前記クランプを配置して、繊維トウが陰極から
10インチ(25.4cm)の距離に在るようにした。
直径2.25インチ(5.7cm)、厚さ1インチ
(2.54cm)のアリゾナ州PhoenixのRes
earch Chemicals社製イットリウム陰極
を水冷陰極支持具に載置し、支持具を装置の真空チャン
バ内に設置し、真空チャンバをクライオポンプで排気し
た。真空チャンバを2×10-6トルまで排気した後、高
真空ポンプを絞って、流量15sccmのアルゴンと流
量55sccmの酸素との混合気体をチャンバに導入し
た。チャンバ圧力は11.6ミリトルであった。陰極面
にアーク放電を開始させ、50Vで150Aに調製し
た。50ガウスの磁界を作る6インチ(15.2cm)
長のソレノイドを作動させて、イットリウムプラズマを
繊維トウに導いた。プラズマ吸着中は、繊維の各個体が
被覆され得るように繊維トウがふくらんで分離したのを
観察できた。アーク放電開始からアーク消滅までの全吸
着時間は5分であった。
Example 1 An alpha-alumina fiber tow, 4 inches (10.2 cm) long, containing about 5000 fibers, each of said fibers having a diameter of about 16 to 30 μm, was clamped at 45 RPM. , Fixed without tension. Perkin
It is manufactured by Elmer in the Metco Cat Arc division and is shown in FIG. 1 and is US Pat.
No. 51 (Snapper), which is of the same type as that of the apparatus described by Gilmore et al., "Pulsed Meta".
llic-Plasma Generators ", P
roseceing of the IEEE. , Fifth
Vol. 8, No. 7, pages 977-991, having the magnetic solenoids and placing the clamps in a 1000 type boron nitride encapsulated cathodic arc apparatus, which is incorporated herein by reference. The fiber tow was then at a distance of 10 inches (25.4 cm) from the cathode.
2.25 inch (5.7 cm) diameter and 1 inch (2.54 cm) thick Res from Phoenix, Arizona
An yttrium cathode manufactured by each of the Earl Chemicals was placed on a water-cooled cathode support, the support was placed in a vacuum chamber of the apparatus, and the vacuum chamber was evacuated by a cryopump. After evacuating the vacuum chamber to 2 × 10 −6 Torr, the high vacuum pump was throttled to introduce a mixed gas of argon with a flow rate of 15 sccm and oxygen with a flow rate of 55 sccm into the chamber. The chamber pressure was 11.6 mTorr. Arc discharge was started on the cathode surface and the voltage was adjusted to 150 A at 50V. 6 inches (15.2 cm) creating a 50 Gauss magnetic field
A long solenoid was activated to direct yttrium plasma to the fiber tow. During plasma adsorption, it was possible to observe that the fiber tows bulged and separated so that each individual fiber could be coated. The total adsorption time from the start of arc discharge to the extinction of arc was 5 minutes.

【0034】図3は、この繊維のSEM顕微鏡写真であ
って、皮膜が微細な柱状構造及び実質的に均一な厚さを
有することを示す。SEMによる更に詳しい調査では、
トウに含まれる全ての繊維を、150nm厚、偏差50
nmに被覆できたことが判った。
FIG. 3 is an SEM micrograph of this fiber showing that the coating has a fine columnar structure and a substantially uniform thickness. In a more detailed survey by SEM,
All fibers in the tow have a thickness of 150 nm and a deviation of 50
It was found that the coating could be carried out to nm.

【0035】図4は、このアルファ−アルミナ繊維のT
EM顕微鏡写真であって、皮膜が微細な柱状の微細構造
化した酸化イットリウム皮膜であって、完全に空隙が無
いことを示す。柱状組織は幅15nmであって、空隙を
含まず堅固に充填されているのが観察できた。
FIG. 4 shows the T of this alpha-alumina fiber.
It is an EM micrograph showing that the coating is a fine columnar, microstructured yttrium oxide coating with no voids. It was observed that the columnar structure had a width of 15 nm and was firmly filled without any voids.

【0036】OMによれば、繊維が長さ方向沿いに、皮
膜厚150nm偏差50nmで、均一に被覆されている
のが判った。
According to OM, it was found that the fibers were uniformly coated along the length direction with a film thickness of 150 nm and a deviation of 50 nm.

【0037】該繊維のXRD分析によると、皮膜内に存
在する単一の相は酸化イットリウム立方晶であった。
XRD analysis of the fiber revealed that the single phase present in the coating was yttrium oxide cubic.

【0038】比較実施例1 無線周波(RF)スパッタリング法を用いて、酸化イッ
トリウムを、実施例1と同一のアルファ−アルミナ繊維
表面に吸着した。ウィスコンシン州Milwaukee
のCerac社製の99.9%酸化イットリウムからな
る直径4インチ(10.2cm)の陰極を、クライオポ
ンプ式Perkin Elmer Randexスパッ
タリング装置に載置した。アルゴンと10%酸素気体の
混合気のLinde UPH Specialtyから
なる雰囲気中で、13.56MHz500WのRF電力
を陰極に印加し、チャンバ圧力を10ミリトルに保っ
た。繊維を互いに平行にして小型金属枠体に載置し、陰
極面から7.5cm隔てて配置して、150分間スパッ
タリングを行った。次に、チャンバを開放して前記枠体
を陰極に対して180°回転させた。チャンバ条件を前
と同様に整えて、スパッタリングを130分間継続し
た。
Comparative Example 1 Yttrium oxide was adsorbed on the same alpha-alumina fiber surface as in Example 1 using the radio frequency (RF) sputtering method. Milwaukee, Wisconsin
A Cerac 99.9% yttrium oxide cathode having a diameter of 4 inches (10.2 cm) was placed on a cryopump type Perkin Elmer Randex sputtering system. RF power of 13.56 MHz 500 W was applied to the cathode in an atmosphere consisting of Linde UPH Specialty with a mixture of argon and 10% oxygen gas, and the chamber pressure was kept at 10 mtorr. The fibers were placed parallel to each other on a small metal frame, placed 7.5 cm from the cathode surface, and sputtered for 150 minutes. Next, the chamber was opened and the frame was rotated 180 ° with respect to the cathode. The chamber conditions were adjusted as before and sputtering was continued for 130 minutes.

【0039】図5のTEM顕微鏡写真は、酸化イットリ
ウム粒子からなる粗い微細構造であって、該粒子の大き
さは500オングストロームであり、かつ皮膜構造全体
にわたって分布する粒子の間に5nm又はそれ以上の大
きさの多数の空隙が存在することを示す。
The TEM micrograph of FIG. 5 shows a coarse microstructure of yttrium oxide particles, the size of the particles being 500 Å and 5 nm or more between the particles distributed throughout the film structure. It indicates that there are many voids of a size.

【0040】XRD分析によると、前記繊維の皮膜は非
晶質及び立方結晶の酸化イットリウムの混合物であっ
た。
According to XRD analysis, the fiber coating was a mixture of amorphous and cubic crystalline yttrium oxide.

【0041】実施例2 図2に示す陰極アーク装置を使用して、ミネソタ州S
t.Paulの3M社製商品名NextelTM480か
らなる780本のフィラメントを含む連続繊維トウを被
覆した。テキサス州HoustonのPhoenix
Metallurgical社製のジルコニウム陰極か
ら蒸気を発生させる以外は実施例1と同様にして、プラ
ズマを作り、アーク電流150A、アルゴンガス流量3
7sccm、酸素ガス流量44sccm及びチャンバ電
圧30ミリトルとした。トウを懸垂ローラに巻き付け
た。該ローラは、それぞれ直径1インチ(2.54c
m)であって、中心間隔で8インチ(20.3cm)隔
てて配置した。このようにしたトウをイオン化蒸気中を
7回通過させて、蒸気中の平均残留時間を0.5分とし
た。プラズマ吸着中は、繊維のトウがふくらんで分離
し、繊維の個体各々が被覆されるのが観察できた。
EXAMPLE 2 Using the cathodic arc system shown in FIG. 2, S. Minnesota
t. A continuous fiber tow containing 780 filaments of Paul's 3M brand Nextel 480 was coated. Phoenix, Houston, Texas
Plasma was generated in the same manner as in Example 1 except that the zirconium cathode manufactured by Metallurgical was used to generate steam, and the arc current was 150 A and the argon gas flow rate was 3
The flow rate was 7 sccm, the oxygen gas flow rate was 44 sccm, and the chamber voltage was 30 mtorr. The tow was wrapped around a suspension roller. Each roller has a diameter of 1 inch (2.54c).
m) and spaced 8 inches (20.3 cm) apart. The tow thus obtained was passed through the ionized steam seven times, and the average residence time in the steam was set to 0.5 minutes. During the plasma adsorption, it was observed that the tows of the fibers bulged and separated, and the individual fibers were covered.

【0042】OMによると、繊維は長さ方向に均一に被
覆されたことが判った。前記繊維のSEM分析による
と、トウ中の全ての繊維が、偏差70nmで厚さ150
nmであって、かつ組織間に空隙の無い微細な柱状組織
からなる微細構造で被覆されたことが判った。微細な柱
状とは、直径150乃至200オングストロームの柱状
の意味を表すものとする。図6のSEM顕微鏡写真は、
繊維表面の高密度の、均一な酸化ジルコニウム皮膜を示
す。前記繊維の下部の不規則な像はスタブ作業時の人為
的なもとの考えられる。
OM showed that the fibers were uniformly coated in the length direction. SEM analysis of the fibers showed that all fibers in the tow had a thickness of 150 nm with a deviation of 70 nm.
It was found that the film was covered with a fine structure having a fine columnar structure having a size of nm and no void between the structures. The fine columnar shape means a columnar shape having a diameter of 150 to 200 angstrom. The SEM micrograph of FIG. 6 is
It shows a dense, uniform zirconium oxide coating on the fiber surface. The irregular image at the bottom of the fiber is considered to be an artifact of stub work.

【0043】実施例3 アーク電流150A、アルゴンガス電流40sccm、
酸素ガス流量44sccm、チャンバ電圧24ミリト
ル、被覆時間1分に設定したことを除けば実施例2で述
べた工程と同様にして、商品名NextelTM480繊
維を酸化ジルコニウムで被覆した。
Example 3 Arc current 150 A, Argon gas current 40 sccm,
Similar to the process described in Example 2, except that the oxygen gas flow rate was 44 sccm, the chamber voltage was 24 mTorr, and the coating time was 1 minute, the brand name Nextel 480 fiber was coated with zirconium oxide.

【0044】OMによって、繊維が長さ方向に均一に被
覆されたことが判った。図7のSEM顕微鏡写真は、厚
さ100nm(偏差50nm)であって、かつ組織間に
空隙のない微細な柱状組織からなる微細構造をもつ皮膜
で、繊維が被覆されていることを示す。更に詳細なSE
M分析によると、トウ中の全ての繊維が、図7に示す繊
維と同様に被覆されていることが判った。TEMによる
と、繊維表面の高密度で、均一な酸化ジルコニウム皮膜
の存在が確認できた。
It was found by OM that the fibers were uniformly coated in the length direction. The SEM micrograph of FIG. 7 shows that the fibers are coated with a film having a thickness of 100 nm (deviation of 50 nm) and having a fine structure composed of a fine columnar structure with no voids between the tissues. More detailed SE
M analysis showed that all fibers in the tow were coated similarly to the fibers shown in FIG. TEM confirmed the presence of a high density and uniform zirconium oxide film on the fiber surface.

【0045】実施例4 ジルコニウム陰極に代えてPhoenix Metal
lurgical製商業級ハフニウム陰極を使用し、ア
ルゴンガス流量43sccm、酸素ガス流量45scc
m、チャンバ圧力28ミリトル、被覆時間1分に設定し
たことを除けば実施例2で述べた工程と同様にして、商
品名NextelTM480繊維を被覆して、HfO
らなる高密度の皮膜をNextelTM480繊維表面に
形成した。
Example 4 Instead of the zirconium cathode, Phoenix Metal
Using a commercial-grade hafnium cathode manufactured by Lurgical, an argon gas flow rate of 43 sccm and an oxygen gas flow rate of 45 sccc
m, chamber pressure 28 mTorr, coating time 1 min, except that the coating time was set to 1 minute, coated with Nextel 480 fiber under the trade name Nextel 480 fibers to form a high density coating of HfO 2. Formed on Nextel 480 fiber surface.

【0046】OMによると、繊維が長さ方向に均一に被
覆されたことが明らかになった。繊維のSEM分析によ
ると、トウ中の全ての繊維が、厚さ100nm(偏差5
0nm)であって組織間に空隙の無い微細な柱状組織の
微細構造で被覆されていることが判った。
OM revealed that the fibers were uniformly coated in the length direction. SEM analysis of the fibers showed that all fibers in the tow had a thickness of 100 nm (deviation 5
It was found to be covered with a microstructure of a fine columnar structure having no void between the tissues.

【0047】実施例5 イリノイ州NorthbrookのIndustria
l Titanium社製の純度99.9%のチタン陰
極をジルコニウム陰極に代えて使用し、アーク電流を1
50Aにし、アルゴンガスを使用せず、反応ガスとして
酸素に代りに窒素を使用し、チャンバ圧力を11ミリト
ル及び被覆時間を1分に設定したことを除けば実施例2
で述べた工程と同様にして、商品名NextelTM48
0繊維を被覆して、TiN皮膜を前記繊維表面に形成し
た。
Example 5 Industria, Northbrook, Illinois
l Titanium company's titanium cathode having a purity of 99.9% was used in place of the zirconium cathode, and the arc current was 1
Example 2 except at 50 A, no argon gas was used, nitrogen was used as the reaction gas instead of oxygen, the chamber pressure was set to 11 mtorr and the coating time was 1 minute.
In the same manner as the process described above, the trade name Nextel 48
0 fiber was coated to form a TiN film on the surface of the fiber.

【0048】図8のTEM顕微鏡写真から判るように、
繊維は、完全に空隙の無い、微細な柱状組織からなる微
細構造の窒化チタン皮膜を有していた。柱状組織は幅1
50nmであって、空隙が無く、緻密に充填されてい
た。繊維のSEM分析によると、トウ中の全ての繊維
が、厚さ300nm(偏差150nm)であって組織間
に空隙の無い微細な柱状組織の微細構造で被覆されてい
ることが判った。繊維のXRD分析によると、皮膜は立
方結晶構造を有していた。
As can be seen from the TEM micrograph of FIG.
The fibers had a microstructured titanium nitride coating consisting of a fine columnar structure, completely void-free. Columnar structure has a width of 1
It had a thickness of 50 nm and was densely packed without voids. SEM analysis of the fibers revealed that all the fibers in the tow were coated with a fine columnar microstructure with a thickness of 300 nm (deviation 150 nm) with no voids between the tissues. According to XRD analysis of the fiber, the coating had a cubic crystal structure.

【0049】比較実施例5A CVD法を用いて、商品名NextelTM480繊維を
次のようにした被覆した。Nextel 480繊維を
12インチ(30.5cm)長の管状炉から500℃で
引き出した。炉には反応剤として、水素キャリアガス3
200sccmと共に、四塩化チタン32っcm及び窒
素1200sccmを導入した。
Comparative Example 5A A CVD method was used to coat the trade name Nextel 480 fiber as follows. Nextel 480 fibers were drawn from a 12 inch (30.5 cm) long tube furnace at 500 ° C. As a reactant in the furnace, hydrogen carrier gas 3
Along with 200 sccm, 32 cm of titanium tetrachloride and 1200 sccm of nitrogen were introduced.

【0050】図9のTEM顕微鏡写真から分かるよう
に、繊維は、針状の粒子の間に5nm又はそれ以上の大
きさの多数の空隙をふくんでなる等軸構造を有してい
た。繊維のSEM顕微鏡写真によると、皮膜は空隙に富
みふわふわした微細構造を有していた。繊維のXRD分
析によると、皮膜は正方晶窒化チタンであった。
As can be seen from the TEM micrograph of FIG. 9, the fiber had an equiaxed structure including a large number of voids having a size of 5 nm or more between the acicular particles. The SEM micrograph of the fiber showed that the coating had a void rich and fluffy microstructure. According to XRD analysis of the fiber, the coating was tetragonal titanium nitride.

【0051】実施例6 純度99.9%のアルミニウム陰極をジルコニウム陰極
に代りに使用し、アーク電流50A、アルゴンガス流量
2sccm、酸素ガス流量30sccm、チャンバ圧力
10ミリトル及び被覆時間2分に設定したことを除けば
実施例2で述べた工程と同様にして、商品名Nexte
TM480繊維を被覆して、高密度のAl皮膜を
前記繊維表面に形成した。
Example 6 An aluminum cathode having a purity of 99.9% was used in place of the zirconium cathode, and the arc current was 50 A, the argon gas flow rate was 2 sccm, the oxygen gas flow rate was 30 sccm, the chamber pressure was 10 mTorr, and the coating time was 2 minutes. The product name Nexte is similar to the process described in Example 2 except that
l 480 fiber was coated to form a dense Al 2 O 3 coating on the fiber surface.

【0052】OMによって、繊維が長さ方向に均一に被
覆されたことが判った。繊維のSEM分析から、トウ中
の全ての繊維が、厚さ100nm(偏差50nm)であ
って、組織間に空隙の無い微細な柱状組織の微細構造で
被覆されていることが判った。
It was found by OM that the fibers were uniformly coated in the length direction. SEM analysis of the fibers revealed that all of the fibers in the tow were 100 nm thick (50 nm deviation) and covered with a fine columnar microstructure with no voids between the tissues.

【0053】実施例7 純度99.9%のアルミニウム陰極をイットリウム陰極
に代りに使用し、アーク電流50A、アルゴンガス電流
2sccm、酸素ガス流量30.1sccm、チャンバ
圧力7.4ミリトル及び被覆時間4分に設定したことを
除けば実施例1で述べた工程と同様にして、長さ10.
2cm、直径7μmの炭素繊維(商品名Thornel
3KTMT300型、サウスカロナイナ州Greenv
ileのAmoco Performance Pro
ducts製)を被覆して、高密度のAl皮膜を
前記炭素繊維表面に形成した。
Example 7 An aluminum cathode having a purity of 99.9% was used in place of the yttrium cathode, an arc current of 50 A, an argon gas current of 2 sccm, an oxygen gas flow rate of 30.1 sccm, a chamber pressure of 7.4 mTorr and a coating time of 4 minutes. Except that the length was set to 10.
Carbon fiber with a diameter of 2 cm and a diameter of 7 μm (trade name:
3K TM T300, Greenenv, South Carolina
ile's Amoco Performance Pro
Ducts) to form a high density Al 2 O 3 film on the surface of the carbon fiber.

【0054】繊維のSEM分析から、トウ中の全ての繊
維が、厚さ200nm(偏差100nm)であって、組
織間に空隙の無い微細な柱状組織の微細構造で被覆され
ていることが判った。
SEM analysis of the fibers revealed that all the fibers in the tow were 200 nm thick (deviation 100 nm) and covered with a fine columnar microstructure with no voids between the tissues. .

【0055】実施例8 Rearch Chemicals社製の純度99.9
%のガドリニウム陰極を使用し、アーク電流50A、ア
ルゴンガス電流2sccm、酸素ガス流量30.1sc
cm、チャンバ圧力11ミリトル及び被覆時間2分に設
定したことを除けば実施例1で述べた工程と同様にし
て、実施例1に用いたものと同種のアルミニウム繊維を
被覆して、高密度の立方晶酸化ガドリニウムの皮膜を前
記アルミニウム繊維表面に形成した。
Example 8 Purity 99.9 manufactured by Research Chemicals
% Gadolinium cathode, arc current 50 A, argon gas current 2 sccm, oxygen gas flow rate 30.1 sc
cm, chamber pressure of 11 mTorr and coating time of 2 minutes, similar to the process described in Example 1, coated with aluminum fibers of the same type as used in Example 1 to give a high density. A film of cubic gadolinium oxide was formed on the aluminum fiber surface.

【0056】繊維のSEM分析から、トウ中の全ての繊
維が、厚さ500nm(偏差200nm)であって、組
織間に空隙の無い微細な柱状組織の微細構造で被覆され
ていることが判った。繊維のXRD分析からは、立方晶
酸化ガドリニウムの皮膜であることが判った。
SEM analysis of the fibers revealed that all the fibers in the tow were coated with a fine columnar microstructure with a thickness of 500 nm (deviation 200 nm) and no voids between the tissues. . XRD analysis of the fiber revealed a film of cubic gadolinium oxide.

【0057】実施例9 Rhoenix Metallurgical製の商業
級のジルコニウム陰極、アーク電流150A、アルゴン
ガス供給無し、反応ガスとして酸素に代りに流量58.
5sccmでメタンを使用し、チャンバ圧力16ミリト
ル及び被覆時間2分、に設定したことを除けば実施例2
で述べた工程と同様にして、商品名NextelTM48
0繊維表面にZrC皮膜を形成した。
Example 9 Rhoenix Metallurgical Commercial Grade Zirconium Cathode, Arc Current 150 A, No Argon Gas Supply, Flow Rate 58. Instead of Oxygen as Reaction Gas.
Example 2 except that methane was used at 5 seem and chamber pressure was set to 16 mTorr and coating time was 2 minutes.
In the same manner as the process described above, the trade name Nextel 48
A ZrC film was formed on the fiber surface.

【0058】繊維のSEM分析から、トウ中の全ての繊
維が、厚さ100nm(偏差50nm)であって、組織
間に空隙の無い微細な柱状組織の微細構造で被覆されて
いることが判った。繊維のXRD分析によると、皮膜は
炭化ジルコニウム皮膜であることが判った。
SEM analysis of the fibers revealed that all the fibers in the tow were 100 nm thick (50 nm deviation) and covered with a fine columnar microstructure with no voids between the tissues. . XRD analysis of the fibers revealed that the coating was a zirconium carbide coating.

【0059】実施例10 99.9%モリブデン陰極を使用し、アルゴンガス流量
15sccm、チャンバへの反応ガス供給無し、チャン
バ圧力10ミリトル及び被覆時間2分、に設定したこと
を除けば実施例2と同様にして、商品名NextelTM
480繊維に高密度のMo皮膜を形成した。
Example 10 As Example 2 except that a 99.9% molybdenum cathode was used, an argon gas flow rate of 15 sccm, no reaction gas supply to the chamber, chamber pressure of 10 mTorr and coating time of 2 minutes. Similarly, trade name Nextel TM
A high-density Mo film was formed on 480 fibers.

【0060】繊維のSEM分析から、トウ中の全てが繊
維が、厚さ100nm(偏差50nm)であって、組織
間に空隙の無い微細な柱状組織の微細構造で被覆されて
いることが判った。
SEM analysis of the fibers revealed that all of the fibers in the tow were 100 nm thick (50 nm deviation) and covered with a fine columnar microstructure with no voids between the tissues. .

【0061】実施例11 99.9%モリブデン陰極を使用し、アーク電流150
A、アルゴンガス流量15sccm、酸素供給無し、チ
ャンバ圧力9.8ミリトル及び被覆時間4分、に設定し
たことを除けば実施例1と同様な工程とを用いて、炭素
繊維(Thornel 3K T300型)を被覆し
て、炭素繊維の表面に高密度のMo皮膜を形成した。
Example 11 Using a 99.9% molybdenum cathode, an arc current of 150
A, carbon gas flow rate 15 sccm, no oxygen supply, chamber pressure 9.8 mTorr and coating time 4 minutes were used and the same steps as in Example 1 were used to prepare carbon fiber (Thornel 3K T300 type). To form a high-density Mo film on the surface of the carbon fiber.

【0062】図10のSEM顕微鏡写真から判るよう
に、皮膜は、組織間に空隙の無い微細な柱状組織の微細
構造を有していた。更に詳しいSEM分析によると、ト
ウ中の全ての繊維が、厚さ100nm(偏差50nm)
の皮膜で被覆されていることが判った。
As can be seen from the SEM micrograph of FIG. 10, the coating had a fine columnar microstructure with no voids between the microstructures. Further detailed SEM analysis shows that all fibers in the tow have a thickness of 100 nm (deviation 50 nm)
It was found that it was covered with the film.

【0063】実施例12 99.9%タンタル陰極を使用し、アーク電流150
A、アルゴンガス流量15sccm、酸素供給無し、チ
ャンバ圧力9.8ミリトル及び被覆時間2分、に設定し
たことを除けば実施例2と同様にして、商品名Next
elTM480繊維に高密度のTa皮膜を形成した。
Example 12 Using a 99.9% tantalum cathode, an arc current of 150
A, Argon gas flow rate 15 sccm, no oxygen supply, chamber pressure 9.8 mTorr and coating time 2 minutes, except that it was set as in Example 2 under the trade name Next.
A high density Ta coating was formed on el 480 fibers.

【0064】繊維のSEM分析から、トウ中の全ての繊
維が、厚さ100nm(偏差50nm)であって、組織
間に空隙の無い微細な柱状組織の微細構造で被覆されて
いることが判った。
SEM analysis of the fibers revealed that all fibers in the tow were 100 nm thick (deviation 50 nm) and covered with a fine columnar microstructure with no voids between the tissues. .

【0065】実施例13 純度99.9%のタンタル陰極を使用し、アーク電流1
50A、アルゴンガス流量15.1sccm、酸素供給
無し、チャンバ圧力9.8ミリトル及び被覆時間4分に
設定したことを除けば実施例1と同様にして、炭素繊維
(商品名ThornelTM3K T300型)を被覆し
て、高密度のTa皮膜を炭素繊維表面に形成した。
Example 13 Using a tantalum cathode having a purity of 99.9% and an arc current of 1
Carbon fiber (trade name: THRONEL 3K T300 type) was used in the same manner as in Example 1 except that the setting was 50 A, an argon gas flow rate of 15.1 sccm, no oxygen supply, a chamber pressure of 9.8 mTorr and a coating time of 4 minutes. To form a high-density Ta film on the surface of the carbon fiber.

【0066】繊維のSEM分析から、トウ中の全ての繊
維が、厚さ100nm(偏差50nm)であって、組織
間に空隙の無い微細な柱状組織の微細構造で被覆されて
いることが判った。
SEM analysis of the fibers revealed that all the fibers in the tow were 100 nm thick (50 nm deviation) and covered with a fine columnar microstructure with no voids between the tissues. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明で使用するのに適切な装置の側方断面図
である。
1 is a side cross-sectional view of a device suitable for use with the present invention.

【図2】本発明で使用するのに適切な装置の別の側方断
面図である。
FIG. 2 is another side sectional view of a device suitable for use with the present invention.

【図3】本発明の被覆繊維の12,000倍の走査電子
顕微鏡写真である。
FIG. 3 is a scanning electron micrograph at 12,000 times of the coated fiber of the present invention.

【図4】図3の被覆繊維の100,000倍の透過電子
顕微鏡写真である。
4 is a 100,000 × transmission electron micrograph of the coated fiber of FIG.

【図5】無線周波スパッタリングで形成された従来技術
の被覆繊維の50,000倍の透過電子顕微鏡写真であ
る。
FIG. 5 is a 50,000 × transmission electron micrograph of a prior art coated fiber formed by radio frequency sputtering.

【図6】本発明の被覆繊維の6,000倍の走査電子顕
微鏡写真である。
FIG. 6 is a scanning electron micrograph of the coated fiber of the present invention at a magnification of 6,000.

【図7】本発明の被覆繊維の7,500倍の走査電子顕
微鏡写真である。
FIG. 7 is a scanning electron micrograph (7,500 ×) of the coated fiber of the present invention.

【図8】本発明の被覆繊維の100,000倍の透過電
子顕微鏡写真である。
FIG. 8 is a 100,000 × transmission electron micrograph of a coated fiber of the present invention.

【図9】化学蒸着法によって形成された従来技術の被覆
繊維の50,000倍の透過電子顕微鏡写真である。
FIG. 9 is a 50,000 × transmission electron micrograph of a prior art coated fiber formed by chemical vapor deposition.

【図10】本発明の被覆繊維の25,300倍の走査電
子顕微鏡写真である。
FIG. 10 is a scanning electron micrograph (25,300 ×) of the coated fiber of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、30 真空チャンバ 11、31 高電流電源 12、32 陽極 13、33 陰極 14、34 閉込めリング 15、35 磁気ソレノイド 16、36 供給管 17、37 絶縁リング 19、39 プラズマ 20 繊維トウ 21 チャック 40 連続繊維 41、44 スプール 42、43 懸垂ローラ 10, 30 Vacuum chamber 11, 31 High current power supply 12, 32 Anode 13, 33 Cathode 14, 34 Confinement ring 15, 35 Magnetic solenoid 16, 36 Supply pipe 17, 37 Insulation ring 19, 39 Plasma 20 Fiber tow 21 Chuck 40 Continuous fiber 41,44 Spool 42,43 Suspension roller

───────────────────────────────────────────────────── 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 D01F 9/08 Z 7199−3B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location D01F 9/08 Z 7199-3B

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に耐熱性の金属又は金属ベースセラ
ミックの材料の皮膜を有するセラミック、炭素又は金属
の繊維からなる被覆繊維であって、前記皮膜が実質的に
均一であり、かつ微粒子化して実質的に空隙の無い形態
であることを特徴とする被覆繊維。
1. A coated fiber comprising a ceramic, carbon or metal fiber having a heat-resistant metal or metal-based ceramic material coating on its surface, said coating being substantially uniform and finely divided into fine particles. A coated fiber having a substantially void-free form.
【請求項2】 前記金属繊維がタングステン又はInc
onel(商品名)である請求項1記載の被覆繊維。
2. The metal fiber is tungsten or Inc.
The coated fiber according to claim 1, which is oneel (trade name).
【請求項3】 前記繊維がアルミナ、アルミナ−シリ
カ、アルミナ−ボリア−シリカ、ホウ素、二ホウ化チタ
ン、炭化ケイ素、窒化ケイ素又は窒化ホウ素である請求
項1記載の被覆繊維。
3. The coated fiber according to claim 1, wherein the fiber is alumina, alumina-silica, alumina-boria-silica, boron, titanium diboride, silicon carbide, silicon nitride or boron nitride.
【請求項4】 前記繊維がアルファ−アルミナ又はアル
ミナ−ボリア−シリカである請求項3記載の被覆繊維。
4. The coated fiber of claim 3, wherein the fiber is alpha-alumina or alumina-boria-silica.
【請求項5】 前記繊維が直径約5乃至150μmであ
る請求項1記載の被覆繊維。
5. The coated fiber of claim 1, wherein the fiber has a diameter of about 5 to 150 μm.
【請求項6】 前記繊維が直径約5乃至50μmである
請求項1記載の被覆繊維。
6. The coated fiber of claim 1, wherein the fiber has a diameter of about 5 to 50 μm.
【請求項7】 請求項1記載の被覆繊維であって、前記
皮膜がモリブデン、タンタル、タングステン、又はニオ
ブ;アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、イットリウム、ガドリニウム、エルビウム、又は希
土類金属の酸化物、又はタンタル、タングステン、ニオ
ブ、ジルコニウム、ハフニウム、又はチタンの炭化物で
ある被覆繊維。
7. The coated fiber according to claim 1, wherein the film is molybdenum, tantalum, tungsten, or niobium; an oxide of aluminum, titanium, zirconium, hafnium, yttrium, gadolinium, erbium, or a rare earth metal; or Coated fibers that are carbides of tantalum, tungsten, niobium, zirconium, hafnium, or titanium.
【請求項8】 前記皮膜の厚さが約20乃至500nm
である請求項1記載の被覆繊維。
8. The coating has a thickness of about 20 to 500 nm.
The coated fiber according to claim 1, which is
【請求項9】 前記皮膜の厚さが約50乃至300nm
である請求項1記載の被覆繊維。
9. The thickness of the film is about 50 to 300 nm.
The coated fiber according to claim 1, which is
【請求項10】 前記皮膜が約5乃至75nmの粒子径
からなる微細構造を有してなる請求項1記載の被覆繊
維。
10. The coated fiber according to claim 1, wherein the coating has a fine structure having a particle size of about 5 to 75 nm.
【請求項11】 前記皮膜が約15乃至25nmの粒子
径からなる微細構造を有してなる請求項1記載の被覆繊
維。
11. The coated fiber according to claim 1, wherein the coating has a fine structure with a particle size of about 15 to 25 nm.
【請求項12】 請求項1記載の被覆繊維であって、前
記皮膜が面積0.5平方マイクロメーター当たり1個又
はそれ以下の可視空隙を有し、前記可視空隙が5ナノメ
ーター又はそれ以上の大きさである被覆繊維。
12. The coated fiber of claim 1, wherein the coating has 1 or less visible voids per 0.5 square micrometer area, the visible voids having 5 nanometers or greater. Coated fiber that is the size.
【請求項13】 前記繊維がアルファ−アルミナであ
り、前記皮膜が酸化イットリウムである請求項1記載の
被覆繊維。
13. The coated fiber of claim 1, wherein the fiber is alpha-alumina and the coating is yttrium oxide.
【請求項14】 連続的なトウ又は束を構成するセラミ
ック金属又は炭素の繊維群を被覆するための方法であっ
て、 (a)十分な電流を金属の陰極に印加して、前記陰極の
材料の原子又はイオンのプラズマを形成する工程と、 (b)前記繊維群を前記プラズマの経路内に配置して、
前記プラズマが前記繊維群をふくらませる工程と、 (c)前記プラズマを前記繊維の表面に収束して、耐熱
性の金属又は金属ベースセラミック皮膜を形成する工程
と、 からなることを特徴とする方法。
14. A method for coating a ceramic metal or carbon fiber group comprising a continuous tow or bundle comprising: (a) applying sufficient current to a metal cathode to form a cathode material. Forming a plasma of atoms or ions of (b) arranging the fiber group in the path of the plasma,
A step of causing the plasma to inflate the fiber group; and (c) focusing the plasma on the surface of the fiber to form a heat-resistant metal or metal-based ceramic coating.
【請求項15】 前記工程(a)の間に前記プラズマに
不活性の気体を供給する工程を更に含む請求項14記載
の方法。
15. The method of claim 14, further comprising the step of supplying an inert gas to the plasma during step (a).
【請求項16】 前記不活性の気体が、アルゴン、クリ
プトン、キセノン、ヘリウム、又は周期表の8族の元素
から選ばれる請求項15記載の方法。
16. The method of claim 15, wherein the inert gas is selected from argon, krypton, xenon, helium, or an element of Group 8 of the periodic table.
【請求項17】 前記工程(a)の間に反応性の気体を
供給する工程を更に含む請求項14記載の方法。
17. The method of claim 14, further comprising the step of providing a reactive gas during step (a).
【請求項18】 前記反応性の気体が酸素、窒素、アン
モニア、炭化水素又はホウ素を含有する気体である請求
項17記載の方法。
18. The method according to claim 17, wherein the reactive gas is a gas containing oxygen, nitrogen, ammonia, hydrocarbons or boron.
【請求項19】 前記金属繊維がタングステン又はIn
conel(商品名)である請求項14記載の方法。
19. The metal fiber is tungsten or In
The method according to claim 14, which is a conel (trade name).
【請求項20】 前記繊維がアルミナ、アルミナ−シリ
カ、アルミナ−ボリア−シリカ、ホウ素、二ホウ化チタ
ン、炭化ケイ素、窒化ケイ素又は窒化ホウ素である請求
項14記載の方法。
20. The method of claim 14, wherein the fibers are alumina, alumina-silica, alumina-boria-silica, boron, titanium diboride, silicon carbide, silicon nitride or boron nitride.
【請求項21】 前記繊維がアルファ−アルミナ又はア
ルミナ−ボリア−シリカである請求項14記載の方法。
21. The method of claim 14, wherein the fibers are alpha-alumina or alumina-boria-silica.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0871700A (en) * 1994-09-02 1996-03-19 Sky Kiyasuko:Kk Molding sand packing device
JP2017128818A (en) * 2016-01-18 2017-07-27 大明化学工業株式会社 Metal particle-supporting fiber and method for producing metal particle-supporting fiber
KR20180101281A (en) * 2018-06-27 2018-09-12 박재관 Keyboard cover
WO2020203484A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 東ソー株式会社 Coating layer-attached continuous ceramic fiber and method for producing same, and ceramic matrix composite material and method for producing same
WO2022071218A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 東ソー株式会社 Ceramic continuous fibers having metal element and ceramic matrix composite material using same
JP2024069175A (en) * 2022-11-09 2024-05-21 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Method and apparatus for coated fibers
JP2024069176A (en) * 2022-11-09 2024-05-21 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Method and apparatus for coated fibers

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0871700A (en) * 1994-09-02 1996-03-19 Sky Kiyasuko:Kk Molding sand packing device
JP2017128818A (en) * 2016-01-18 2017-07-27 大明化学工業株式会社 Metal particle-supporting fiber and method for producing metal particle-supporting fiber
KR20180101281A (en) * 2018-06-27 2018-09-12 박재관 Keyboard cover
US20220185742A1 (en) * 2019-03-29 2022-06-16 Tosoh Corporation Coating layer-attached continuous ceramic fiber and method for producing same, and ceramic matrix composite material and method for producing same
JPWO2020203484A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08
CN113631532A (en) * 2019-03-29 2021-11-09 东曹株式会社 Ceramic continuous fiber with coating layer and method for producing same, and ceramic matrix composite material and method for producing same
WO2020203484A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 東ソー株式会社 Coating layer-attached continuous ceramic fiber and method for producing same, and ceramic matrix composite material and method for producing same
EP3950640A4 (en) * 2019-03-29 2022-12-21 Tosoh Corporation CONTINUOUS CERAMIC FIBER ATTACHED TO A CLADDING LAYER AND METHOD FOR MAKING THE SAME, AND CERAMIC MATRIX COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR MAKING THE SAME
CN113631532B (en) * 2019-03-29 2023-08-08 东曹株式会社 Ceramic continuous fiber with coating layer and its manufacturing method, and ceramic matrix composite material and its manufacturing method
JP2024133087A (en) * 2019-03-29 2024-10-01 東ソー株式会社 Ceramic continuous fiber with coating layer and manufacturing method thereof, ceramic matrix composite material and manufacturing method thereof
US12134584B2 (en) 2019-03-29 2024-11-05 Tosoh Corporation Coating layer-attached continuous ceramic fiber and method for producing same, and ceramic matrix composite material and method for producing same
WO2022071218A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 東ソー株式会社 Ceramic continuous fibers having metal element and ceramic matrix composite material using same
JP2022056395A (en) * 2020-09-29 2022-04-08 東ソー株式会社 Ceramic continuous fiber having metal element and ceramic matrix composite material using the same
JP2024069175A (en) * 2022-11-09 2024-05-21 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Method and apparatus for coated fibers
JP2024069176A (en) * 2022-11-09 2024-05-21 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Method and apparatus for coated fibers
US12594690B2 (en) 2022-11-09 2026-04-07 General Electric Company Methods and apparatus for coating fibers

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