JPH0848576A - 耐磨耗性複合材料 - Google Patents

耐磨耗性複合材料

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JPH0848576A
JPH0848576A JP7069930A JP6993095A JPH0848576A JP H0848576 A JPH0848576 A JP H0848576A JP 7069930 A JP7069930 A JP 7069930A JP 6993095 A JP6993095 A JP 6993095A JP H0848576 A JPH0848576 A JP H0848576A
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JP
Japan
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composite material
ceramic
fibers
matrix
tape
Prior art date
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JP7069930A
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English (en)
Inventor
Edward Bullock
ブロック エドワード
Jean B Veyret
− ベルナルド ベイレ ジャン
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European Atomic Energy Community Euratom
Original Assignee
European Atomic Energy Community Euratom
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 脆性が小さくトリボ化学的な相互作用が小さ
く、かつ耐磨耗性に優れた、稠密な複合材料を提供す
る。 【構成】 長い炭素繊維で強化されたセラミックマトリ
ックス複合材料（但し、前記マトリックスはエンジニア
ングセラミックである。）において、前記エンジニアン
グセラミックは、高度に耐熱性の焼結添加物としてのＡ
ｌ2 Ｏ3 及びＹ2Ｏ3 を含み、かつ前記複合材料は、理
論的に少なくとも９５％の高密度であり、少なくとも３
０体積％の繊維含有量を有し、かつ前記繊維の実質的に
全ては、前記マトリックスの内部に、繊維の均一な相互
間隔１０〜１５μｍで均一に分布していることを特徴と
する、上記複合材料である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長い炭素繊維で強化さ
れたセラミックマトリックス複合材料、その製造方法、
並びに耐磨耗性及び耐摩擦性を必要とする用途への前記
複合材料本体の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】セラミ
ックは、熱安定性、高弾性、硬度、化学的耐食性及び不
活性さに優れているため、耐磨耗の用途に適用するには
（磨損が生じ得る過酷な条件下で使用するには）魅力的
な候補材料である。Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、Ｓｉ
3 Ｎ4 、ＳｉＣ等の、モノリシックな酸化物、窒化物及
び炭化物のセラミックは、シールリング、バルブシート
（弁座）、押出し成形用ダイ、ガイド(guides)、バルブ
トラム構成部品、シリンダライナの軸受部品等の構造材
に使用するための、潜在的材料として認識されてきた
（チコーＨ(Czichos H),クラフケＤ(KLaffke D) ，レク
ソーＪ(Lexow J) ：「Ｍａｔｅｒｉａｕｘ ｅｔ Ｔｅ
ｃｈｎｉｑｕｅｓ（１９８９）」を参照）。
【０００３】前記材料の主な欠点は、破壊靭性が低いこ
とであり、本質的にもろい構成部品となる。近年、ベー
ス物質の中に付加的相を（一般的には繊維、ウィスカー
又は粒子の形態で）含有させることによってセラミック
の破壊靭性を改善する努力が、構造エンジニアリングの
用途のためにかなり行われてきた（エバンズＡＧ(Evans
A G) ，キャノンＲＭ(Cannon R M)：「Ａｃｔａ Ｍｅ
ｔａｌｌ ３４（１９８６）７６１」を参照）。耐摩擦
の用途のためのセラミックマトリックス複合材料（ＣＭ
Ｃ）の研究開発はほとんど行われず、これらの研究開発
の大半はウィスカー強化セラミックに向けられている
（ユストＣ．Ｓ．(Yust C.S.) ，ライトネイカーＪ．
Ｍ．(Leitnaker J.M.)，デボーアＣ．Ｅ．(Devore C.
E.) ：「Ｗｅａｒ １２２（１９８８）１５６」，ユス
トＣ．Ｓ．(Yust C.S.) ，デボーアＣ．Ｅ．(Devore C.
E.) ：「Ｔｒｉｂｏｌ Ｔｒａｎｓ ３４（１９９
１），及びリユーＨ．(Liu H.)，ＦＥＭＥ，チェング
Ｈ．Ｓ．(Cheng H.S.)：「Ｊ．Ａｍ Ｃｅｒａｍ Ｓｏ
ｃ ７４（１９９１）２２２４」を参照）。それにもか
かわらず、耐磨耗の目的で設計されたセラミックの破壊
靭性を改善することは産業上かなり重要であって、構成
成分の相の組み合わせ特性を調整することによって、複
合材料の耐摩擦性及び耐磨耗性を最適化する機会がかな
り与えられる。
【０００４】乾燥滑り条件下（乾燥状態で滑り接触して
いる状態）での、セラミック−金属の組における磨損
は、接触面間の機械的及びトリボ化学的な(tribo-chemi
cal,摩擦化学的）相互作用によって生じる。機械的なア
ブレシブ磨耗(abrasive wear，研磨磨耗）は、セラミッ
クの微小規模の突起部の衝撃破壊及びセラミック表面か
らの粒子の物理的移動に起因して生じる。これらの粒子
は、磨耗した表面の間に捕らえられた状態となって、セ
ラミック−金属の組の磨損に更に寄与するかも知れな
い。トリボ化学的な凝着磨耗(adhesive wear) は、接触
面における凹凸結合の冷間圧接によって生じる。更に、
滑りによって、接触している材料の一方又は他方におけ
る、これら凹凸結合の破壊が生じる。セラミック−金属
の組の場合、凝着磨耗は局部表面の高温によって生じ得
る。結果として起こる破壊の位置は、含有される特殊材
料に依存する。エンジニアリングセラミック材料の固有
強度によって高度の耐磨耗性が与えられ、もしセラミッ
クが溶接領域の微小規模における弱さ又は脆性を示さな
いならば、磨耗による破片には、妥当な割合の金属成分
が含まれるであろう。そのような破片は、接触面に再び
凝着し得、セラミック上に金属の凝着移動性膜(adhesiv
e transfer film ，（金属の粒子がセラミックへ移動
し、セラミック上に形成された凝着性膜）) が形成され
る結果となる。続いて、バルク金属がその移動性膜へ凝
着するので、金属のカウンターボディ(counter body)
（セラミックと滑り接触している金属物品（部品、構成
部品等））と接触する結果、凝着磨耗が生じる。
【０００５】本発明の目的は、破壊靭性を増大させ、ひ
び割れ開始欠陥、巨視的欠陥等を減少させ、かつトリボ
化学的な相互作用を減少させることによって、脆性破壊
性を減少させ、これらの装置の磨損を減少させることに
ある。
【０００６】特殊な方法・手段を使用しながら、長い炭
素繊維からなる一方向に巻いたテープに、適切なマトリ
ックス材料を含浸させることによって、脆性が小さくト
リボ化学的な相互作用が小さく、かつ耐磨耗性に優れ
た、稠密な複合材料を得ることができることが今回発見
された。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、長い
炭素繊維で強化されたセラミックマトリックス複合材料
（但し、前記マトリックスはエンジニアングセラミック
である。）において、前記エンジニアングセラミック
は、高度に耐熱性の焼結添加物としてのＡｌ2 Ｏ 3 及び
Ｙ2 Ｏ3 からなり、かつ前記複合材料は、少なくとも９
５％の高密度であり、少なくとも３０体積％の大きい繊
維含有量を有し、かつ前記繊維の実質的に全ては、前記
マトリックスの内部に、繊維の均一な相互間隔が少なく
とも１０〜１５μｍで均一に分布していることを特徴と
する、上記複合材料を提供する。
【０００８】本発明は他の面において、長い炭素繊維で
強化されたセラミックマトリックス複合材料を製造する
方法において、一方向に巻いた繊維のテープを断片に切
断し、セラミック自体スラリーの形態のセラミックマト
リックス材料、又は前駆物質としてのセラミックマトリ
ックス材料の中に前記断片を浸透させ、前記の浸潤した
繊維テープの断片を連続的に積層し、次いで水分を絞っ
て、前記のテープ断片を相互に網目状にし、成形し、乾
燥し、次いでホットプレスを行うことを特徴とする、上
記複合材料の製造方法を提供する。
【０００９】本発明は更に他の面において、特に金属の
表面上での乾燥滑りに適用するための自己潤滑剤とし
て、長い炭素繊維で強化されたセラミックマトリックス
複合材料を利用する方法を提供する。
【００１０】稠密で長い繊維のセラミック複合材料は、
高温焼結によってのみ製造することができる。繊維含有
量の大きい複合材料の場合、高密度の複合材料を製造す
るためには、焼結温度で加圧することも必要である。一
方における、大きい全繊維含有量を有する望ましい特徴
と、マトリックス中における繊維の均一な分布と、マト
リックスが完全に浸潤して固有の欠陥及び巨視的欠陥を
除去することと、他方における加工処理のコストとの間
の折衷案は、実現が困難である。全ての製造方法は、セ
ラミックそのものの形態での又は後で熱分解されてセラ
ミックになる前駆物質としてのマトリックス材料によ
る、繊維織物の浸潤に依存する。本発明の方法は、セラ
ミック分散系（媒体中に分散したセラミックからなる）
（スラリー）による液体浸潤からなる。この方法は、未
焼結体を形成するための、最も清浄で（cleanest) 最も
単純な方法である。約７０％の密度は、最小量のポリマ
ー添加剤を含有する未焼結体で達成し得る。そのポリマ
ー添加剤は後続の加圧焼結の間に燃え尽きてしまう必要
がある。最終的な複合材料は、理想的には、最大の繊維
含有量を有し、かつセラミックマトリックスによって繊
維の均一な相互間隔約１０〜１５μｍで十分に浸潤され
ているべきである。
【００１１】繊維織物中の全てのフィラメントにスラリ
ーを最適に浸潤させるためには、加工処理のパラメータ
の間のバランス（釣り合い）を入念にとる必要がある。
例えば、セラミック分散系そのものは、全フィラメント
の間に浸透するのに十分小さい粘度を有するにもかかわ
らず、最大の固形含有量を考量して、未焼結密度が大き
くなるようにし、かつ含有される欠陥が最も少なくなる
ようにするべきである。大量に浸透するのを促進させる
間に外部圧力を適用すれば、目を詰めて織られたフィラ
メントの束へのセラミック分散系の浸潤が抑制されると
共に、繊維が圧縮される。湿った未焼結の形態を十分に
加圧しないと、モノリシックな(monolithic)セラミック
の薄層(lamellae)及び大きなポケット(pockets, 囲まれ
た部分）が残る。その薄層及びポケットは、最終的セラ
ミックの中に破壊靭性の小さい箇所を与える。加圧焼結
の間の加圧時間は、化学種の化学的劣化を最小限にし、
かつ繊維を損傷させないために非常に重要である。
【００１２】複合材料に必要な特性を達成させるために
選定される繊維は、メソフェーズピッチ（meso-pitch,
鉱油から得られ、炭素繊維製造用前駆物質として使用さ
れるピッチ）の前駆物質から製造され、高弾性率を有す
る炭素繊維である。これら高硬質繊維によって、支持し
ているセラミックの破壊靭性が改善され、更に、複合材
料の炭素含有量が大きいために、磨耗しているときの黒
鉛の潤滑性破片の発生が促進される。複合材料の炭素含
有量は、少なくとも３０容積％であり、好ましくは３５
容積％である。繊維は、高強度エンジニアリングセラミ
ックのマトリックスの中に混入される。マトリックス材
料は好ましくは、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣ等の非酸化物セラ
ミックである。マトリックスはＡｌ2 Ｏ3 及びＹ2 Ｏ3
を含有し、それぞれ好ましくは、マトリックスの重量の
２．５〜３．５重量％及び７．５〜６．５重量％であ
る。複合材料は、二つの層の一軸テープの中に繊維のタ
ウを分散させ巻き込む工程（但し、前記一軸テープ中で
は、個々のフィラメントは近接し、平行状態になってい
る。）と、分散剤（好ましくは、固形重量の０．２重量
％以下）及び（又は）湿潤剤(wetting agent, 界面活性
剤）（好ましくは、液体の２重量％以下）を含有する、
固形含量６５％の水性のセラミック分散系を生成して、
繊維テープの断片を十分に浸潤させるための湿潤条件と
最適の粘度とを得る工程と、繊維の束を分散させて、全
ての繊維のフィラメントの間に前記セラミック分散系が
確実に浸透するようにする工程と、全く浸透していない
間隙(porosity)領域を最小化してゼロに近付ける工程
と、超音波撹拌を行いながら及び超音波撹拌を行わない
で、分散させ巻き込んだ二つの層の一軸繊維テープを、
前記水性セラミックのスラリーで浸潤させる工程と、浸
潤した繊維テープの断片を連続的に積層する工程と、隆
起板(ridged plate)を用いて加圧して、繊維フィラメン
トの織り合わせ(interweaving)を促進させる工程と、残
存するモノリシックなセラミックの領域を最小化する工
程と、最終的なテープ・断片の積層を圧搾加圧して、繊
維対マトリックスの最適比を得る工程と、前記の乾燥し
た積層物をホットプレスして、理論的に少なくとも９５
％（好ましくは、９８〜９９％）の高密度にする工程と
によって製造される。前記のホットプレスは、好ましく
は、１７５０〜１９５０O Ｃの温度、かつ３０ＭＰａ以
下の圧力で行う。
【００１３】最終的セラミックの微細構造には、内部の
巨視的欠陥（ひび割れ又は空隙率による）の最小個体数
を有する、十分に稠密な複合材料を製造するための必要
条件によって許容される限りにおいて、最大の繊維体積
含有量が含まれ、その繊維体積含有量において個々の繊
維のフィラメントは、セラミック中に均一に分散してい
る。
【００１４】本発明の複合材料は、対応するモノリシッ
クなセラミック、並びに従来のスラリー浸潤及びホット
プレス技術によって製造される複合材料と比較して、優
れた摩擦特性及び（又は）磨耗特性を有することが立証
された。本発明は、次の実施例において一層詳細に説明
される。
【００１５】
【実施例】炭素繊維−窒化ケイ素の複合材料 繊維のプレフォーム(preforms,予備的形成品）は、３０
００のフィラメントを有しモジュラス（modulus ）の大
きい炭素繊維のタウ(tow) （ＴＯＮＥＮ ＦＴ５００）
を、八角形のマンドレル(mandrel) の上に巻き付けるこ
とによって製造した（図１を参照）。延伸機を使用して
巻き取り、幅５５ｍｍの薄いテープを製造している間、
前記フィラメントを均一に分散させた。一つのテープは
二つの層にし、一つの層のフィラメントは他の層と平行
になるように維持した。次いで、長さ１２０ｍｍのマン
ドレルの上のテープを横切って、グルー・ストリップ(g
lue strips) を加圧することによって、二つの層のテー
プを断片に分割した。
【００１６】繊維テープの断片をクランプで締め付け、
次いで、焼結助剤として酸化アルミニウム ６．９重量
％（供給源）及び酸化イットリウム ３．１重量％（供
給源）を添加した、窒化ケイ素の粉末（ＳＮ−Ｅ−１
０）を含有する水性セラミックのスラリーの中にその断
片を浸漬した。そのスラリーは、市販の分散剤ダーバン
Ｃ(Darban C)（固形含量０．２重量％）を１３O Ｃで使
用しながら、固形含量６５重量％の粉末の水性分散系に
アトリーションミリング(attrition milling, 摩擦粉
砕）を２時間かけることによって製造した。ミリングの
後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを使用し
て、その分散系のｐＨを１０．５に調節した。その分散
系に、繊維湿潤剤のエーロゾールＯＴ(Aerosol OT)（水
の１重量％）を添加し、次いで、その分散系を脱ガス
し、２４時間連続的に撹拌し、次いで使用した。湿潤す
るときのそのスラリーの粘度は４５ｃｐｓ（ずり速度
１２８／秒）であった。
【００１７】繊維の湿潤は、前記スラリー中で超音波撹
拌を行いながら、２時間の間、繊維テープの断片を垂直
方向に及び（又は）水平方向に浸漬させることによって
達成した。次いでその断片を前記スラリーから取り出
し、次いで、１００メッシュのフィルタークロス(filte
r cloth,濾布）で覆った平らな石膏型の上へ、繊維の平
行性を保持しながら、水平方向に積み重ねた。連続的層
の間のフィラメントの相互網目状化(intermeshing)と、
モノリシックなセラミックの層の排除とを促進し、かつ
捕捉された空気泡を絞り出すために、隆起グリッド(rid
ged grid) を使用しながら、各々連続的なテープ断片を
圧搾して前記積み重ね物の中に押し込んだ。１試料当り
１５のテープ断片を積み重ねて、３０層の複合材料の板
を製造した。次いで、浸潤したテープの積み重ね物を、
１００メッシュのフィルタークロスと多孔質の金属グリ
ッドとで覆い、次いで厚さ６ｍｍまで圧搾して、繊維対
マトリックス含量の最適比を達成した。
【００１８】試料の板を、加圧下３時間乾燥し、４５×
４５ｍｍの板に切断し、次いで室温で４８時間以上乾燥
し、次いで、４００O Ｃ／分まで加熱して１時間保持す
ることによって十分に乾燥し、次いで８O Ｃ／分で再冷
却し、理論的に約７０％の未焼結密度を得た。その試料
は、窒素ガスの超過圧力１バール中、２７５０O Ｃ、軸
圧２７ＭＰａで２時間の間、ホットプレスすることによ
って稠密化した。その温度と圧力のサイクルを図２に示
す。機械的圧力及びガス圧力は、繊維の損傷が最小にな
るように設計した。一方、セラミックは焼結温度以下で
あり、高温における窒化ケイ素の分解を防止した。
【００１９】最終的な複合材料は、均一に分布した繊維
の含有量３５％、及び約９８〜９９％の理論的密度を有
し、肉眼で見える巨視的細孔は全くない。
【００２０】磨耗及び摩擦の試験を行うための試料は、
複合材料の板からの、及び市販のホットプレスした窒化
ケイ素（Ｃｅｒａｌｌｏｙ）からの角柱の供試体（３×
３×２０ｍｍ3 ）を切断することによって調製した。各
々ピンの一つの端部を、曲率半径が３ｍｍになるように
丸め、次いでダイヤモンド化合物で半球の型で磨いて、
モノリシックセラミックとして１２μｍＲａの最終表面
荒さ、複合材料として１３μｍＲａの最終表面荒さにし
た。反対面の円盤は、標準１００Ｃｒ６鋼で作った。そ
の円盤は、０．１５Ｒａの表面荒さに仕上げた。試験の
前に、平板試料及びピン試料は、アセトン中、超音波を
用いて洗浄した。
【００２１】試験は、円盤の上にピンを配置する型を使
用して行った。ピンは保持腕(holder arm)で締め付け
た。保持腕にはピボット(pivot, 旋回軸）を取り付け
て、標準的な負荷がかけられ摩擦の測定ができるように
した。ピンは供試体のホールダ（保持具）に、繊維を前
記反体面に対して垂直にして、取り付けた。試験のパラ
メータを表１に示す。全試験において、摩擦力は、ヒズ
ミ計を用いて連続的に記録した。
【００２２】図３は、調べた組合わせ材料（ピン及び円
盤）の、滑り距離に対する摩擦係数（μ）の変化を示
す。図３は、各々材料の摩擦係数は２００ｍ以下のよう
な初期においてはかなり変化し、次いでほぼ一定の摩擦
係数になる。種々の組合わせ材料の最終的な摩擦と磨耗
の値を表２に示す。これは各々試験の最後にとった値で
ある。
【００２３】複合材料の摩擦・磨耗は、Ｃ／Ｓｉ3 Ｎ4
複合材料の品質に強く依存する。本発明の方法によって
製造した複合材料（以下、高品質複合材料と呼ぶ。）
を、文献（プレオＫ．Ｍ．(Prewo K.M.), ブレナンＪ．
Ｊ．(Brennan J.J.), レイデンＨ．Ｋ．(Layden H.K.)
：「高性能の繊維強化ガラス及びガラスセラミック(Fi
ber reinforced glasses and glass-ceramics for high
performance applications) 」，Ａｍ． Ｃｅｒａ
ｍ． Ｓｏｃ． Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，第６５巻，３０５
〜３２２（１９８６）．）に報告されているスラリー浸
潤技術（理論的には厳密さに欠ける）を使用して製造し
た材料と比較した。この「低品質」複合材料の構造は、
ある繊維の束が含まれ、繊維の間のマトリックスの壁は
大体薄く、かつそのマトリックスはときどき十分には浸
潤せず、小さい孔が残存している。ピン及び円盤の滑り
面は、試験後ＳＥＭ／ＥＤＳ（走査型電子顕微鏡／エネ
ルギー分散装置）によって分析した。
【００２４】１００Ｃｒ６の上のモノリシックＳｉ3 Ｎ
4 の摩擦係数のプロフィールは、凝着磨耗による破片層
の典型的な蓄積を示した。破片は、円盤に凝着し、二面
間に微粒子を一定量供給する源として作用し、結果的に
安定状態の研磨プロセスが得られる。それら破片の大半
は、ピンの立上がり端(leading edge)の前方に落ちてい
る。
【００２５】それら複合材料のピンの初期摩擦係数は、
独特のピークを通過して進み、後で、凝着磨耗機構によ
って、安定状態の破片層が生成することとなる。「高品
質」複合材料及び「低品質」複合材料は、かなり異なる
挙動を示す。「高品質」複合材料は、繊維の均一な分布
を有する。ピンの表面は凝着性付着物で実質的に全く汚
れていない状態であり、かつピンの表面にくぼみは全く
形成されていない。黒鉛と鉄との凝着力は比較的小さい
ので、複合材料ピンからの窒化ケイ素は鋼円盤へ移動す
るものと考えられる。初期の摩擦は恐らく、マトリック
ス複合材料と鋼円盤との間の凝着力によるものであろ
う。この凝着力は、二つの面にＳｉ（窒化物）−Ｆｅ−
Ｃ粉の膜が形成することによって、次第に減少する。安
定状態において、その膜は十分に厚くなり、凝着力を減
少させ、ある程度の潤滑性を与える。破片混合物の潤滑
性の改善は、安定状態の摩擦係数の著しい減少（モノリ
シックなＳｉ3 Ｎ4 の０．６５から複合材料の０．１２
まで）によって確認される。
【００２６】「低品質」複合材料ピンは、初期摩擦係数
のピークの間、直ちに凝着性層によって覆われる。次い
で、その層は試験継続期間の間、保持される。磨耗の初
期段階で凝着性層が形成されるため、欠陥が生じる。こ
の欠陥は、繊維のプレフォームの不完全浸潤の領域によ
って、又は繊維束の中の繊維を囲んでいる、マトリック
スの薄い壁の破砕によって形成される。これらの欠陥
は、体積含有量が非常に大きい領域に見出だすことがで
きた。
【００２７】
【表１】表１は、磨耗・摩擦試験のパラメータ。
【００２８】
【表２】表２は、比較セラミック材料に対する摩擦・摩
擦試験の結果。 Ｃ１，Ｃ２＝本発明の方法で製造した複合材料。 Ｃ６，Ｃ７＝従来方法（プレオＫＭ(Prewo K M),ブレナンＪＪ(Brennan JJ) ，レイデンＧＫ(Layden G K)：Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃ．Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ，第６５巻，Ｎｏ．２，３０５〜３２２（１９８６）を参照）で製造した複合材 料。 ＨＰ１，ＨＰ２＝モノリシックＳｉ3 Ｎ4 。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐磨耗性複合材料のための未焼結体形
成方法を示す説明図である。
【図２】本発明の炭素繊維／Ｓｉ3 Ｎ4 複合材料のホッ
トプレスに対する温度・圧力プロフィルを示す説明図で
ある。
【図３】本発明の複合材料と従来技術の複合材料との滑
り距離に対する摩擦係数の変化を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 35/58 １０２ Ｍ 35/80 Ｌ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長い炭素繊維で強化されたセラミックマ
    トリックス複合材料（但し、前記マトリックスはエンジ
    ニアングセラミックである。）において、前記エンジニ
    アングセラミックは、高度に耐熱性の焼結添加物として
    のＡｌ2 Ｏ3及びＹ2 Ｏ3 を含み、かつ前記複合材料
    は、理論的に少なくとも９５％の高密度であり、少なく
    とも３０体積％の繊維含有量を有し、かつ前記繊維の実
    質的に全ては、前記マトリックスの内部に、繊維の均一
    な相互間隔１０〜１５μｍで均一に分布していることを
    特徴とする、上記複合材料。
  2. 【請求項２】 繊維が高弾性率の炭素繊維である、請求
    項１に記載の複合材料。
  3. 【請求項３】 エンジニアングセラミックがＳｉ3 Ｎ4
    又はＳｉＣのタイプである、請求項１に記載の複合材
    料。
  4. 【請求項４】 固体重量で、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量は２．
    ５〜３．５％の範囲であり、Ｙ2 Ｏ3 の含有量は７．５
    〜６．５％である、請求項１に記載の複合材料。
  5. 【請求項５】 複合材料の密度が少なくとも理論的に少
    なくとも９８％である、請求項１〜４のいずれか１項に
    記載の複合材料。
  6. 【請求項６】 繊維含有量が少なくとも３５体積％であ
    る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合材料。
  7. 【請求項７】 一方向に巻いた繊維のテープを断片に切
    断し、セラミックそのもののスラリー形態のセラミック
    マトリックス材料、又は前駆物質としてのセラミックマ
    トリックス材料によって前記断片を浸潤させ、前記の浸
    潤した繊維テープの断片を連続的に積層し、次いで水分
    を絞って、前記のテープ断片を相互に網目状にし、成形
    し、乾燥し、次いでホットプレスを行う、請求項１〜６
    のいずれか１項に記載の複合材料を製造する方法。
  8. 【請求項８】 一方向に巻いた繊維のテープが、そのフ
    ィラメントがほぼ平行である２つの層からなる、請求項
    ７に記載の製造方法。
  9. 【請求項９】 スラリーが少なくとも６５重量％の固形
    含量を有する、請求項７又は８に記載の製造方法。
  10. 【請求項１０】 スラリーが、分散剤及び（又は）湿潤
    剤を含有する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の製
    造方法。
  11. 【請求項１１】 分散剤の含量が固形重量で０．２重量
    ％以下である、請求項１０に記載の製造方法。
  12. 【請求項１２】 湿潤剤の含量が液体で２．０重量％以
    下である、請求項１０に記載の製造方法。
  13. 【請求項１３】 スラリーを、アトリーション・ミリン
    グによって調製する、請求項７〜１２のいずれか１項に
    記載の製造方法。
  14. 【請求項１４】 テープ断片を、超音波撹拌の下で浸潤
    させる、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の製造方
    法。
  15. 【請求項１５】 ホットプレスを、１７５０〜１９５０
    O Ｃ、３０ＭＰａ以下の圧力で行う、請求項７〜１４の
    いずれか１項に記載の製造方法。
  16. 【請求項１６】 乾燥滑りに適用するため自己潤滑剤と
    して、請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合材料を
    利用する方法。
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