JPH10508906A - 圧力勾配ｃｖｉ／ｃｖｄ装置、方法および製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、多孔質構造内への結合性マトリックスの化学蒸気浸透および析出によって作られる高温度コンポジットの分野に関する。特に、本発明は多孔質構造中への反応剤ガスの強制的浸透のための圧力勾配法、これらの方法を実施するための装置および得られる製造物に関する。本発明は、多量の（数百の）飛行機ブレーキディスクの同時ＣＶＩ／ＣＶＤ加工のために特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ装置、方法および製品 発明の背景 本発明は多孔質構造物内の結合マトリックスの化学浸透および析出によって作 られる高温複合材料の分野に関する。さらに詳しくは、本発明は多孔質構造物へ の反応剤ガスの浸透を強いる圧力勾配法、それらの方法を実行する装置、および その結果生成される物質に関する。 化学浸透および析出（CVI／CVD）は多孔質構造物の内部に結合マトリックスを 析出させるのに公知の技術である。用語「化学析出」とは一般的に表面皮膜の析 出を示すが、それとともに多孔質構造物内のマトリックスの浸透および析出をい うときにも使用される。ここで使用されるように、用語“CVI／CVD”とは多孔質 構造物内のマトリックスの浸透および析出をいうことが意図されている。その技 術は、炭素／炭素航空機用ブレーキディスク、およびセラミック燃焼器またはタ ービンの部品のような非常に有用な構造となる炭素質またはセラミック多孔質構 造物の内部に炭素質またはセラミックのマトリックスを析出することによって耐 熱構造の複合材料を加工するのに特に好適である。一般的に知られているＣＶＩ ／ＣＶＤ法は、等温、熱勾配、圧力勾配、およびパルス流動の４つの一般的な区 文に分類することができる。ケミストリエンドフィジックスオブカーボン、１７ ３、１９０−２０３（１９７３）に記載のダブリュ．ブイ．コトレンスキー著の 「多孔質固体における熱分解炭素の析出８」、およびセラミック エンジニアリ ング サイエンス プロシーディング１０［７−８］５７７、５７７−８１（１ ９８９）に記載のダブリュ．ジェイ．ラッキイ著の「繊維強化されたセラミック 複合材料の加工のための化学蒸気浸透工程の検討、状況、および未来」（ダブリ ュ．ジェイ．ラッキイは圧力勾配工程を「等温強制流動」として述べている。） を参照のこと。 等温CVI／CVD法において、反応剤ガスは数ミリトールほどの低い絶対圧で加熱 された多孔質構造物のまわりを通過する。ガスは、濃度勾配によって駆動されて 多孔質構造物中に拡散し、そして分解して結合マトリックスを析出する。この方 法は「慣用の」CVI／CVD法としても知られている。多孔質構造物は幾分均一の温 度に加熱され、ゆえに「等温」と呼ばれるのだが、これは実際には誤称である。 多孔質構造物内の幾分の温度変化は不均一な加熱（大部分の加熱炉において回避 することは実質的には不可能）、反応剤ガスの流動による部分的な冷却化、およ び反応効果の熱による他の部分の加熱および冷却化のため避けられない。本質的 には、「等温」とは結合マトリックスの析出に優先的に影響する熱勾配を誘発す る試みがないことを意味する。この方法は大量の多孔質物品の密度を同時に高め るのに非常に好適であり、特に炭素／炭素ブレーキディスクを製造するのに適し ている。適切な加工条件において、望ましい物理的特性を有するマトリックスが 析出される。しかしながら、慣用のCVI／CVDは有用な密度に達するために数週間 におよぶ連続した加工を必要とする可能性があり、そして表面の密度が最初に高 くなる傾向があり、結果として多孔質構造物の内部領域への反応剤ガスのさらな る浸透を妨げる「封鎖塗膜」を生じる。従って、この技術は一般的に、密度を高 める工程を妨げる幾つかの表面機械加工操作を必要とする。 熱勾配CVI／CVD法においては、多孔質構造物は、多孔質構造物の望ましい部分 に析出を誘発する急な熱勾配を生じさせるような方法で加熱される。熱勾配は、 多孔質構造物のある一つの表面だけを加熱すること、例えば多孔質構造物の表面 をサセプターの壁に対して配置することによって誘発され、その反対側の表面を 冷却化すること、例えば液体冷却された壁に対して多孔質構造物の反対側の表面 を配置することによって強化される。結合マトリックスの析出は高温表面から低 温表面へと進行していく。熱勾配法のための定着は複雑で、高価で、そしてかな り大量の多孔質構造物の密度を高めるのに実行するのは難しいという傾向がある 。 圧力勾配CVI／CVD法においては、反応剤ガスは、圧力勾配を多孔質構造物のあ る一つの表面からその反対側の表面へと誘発することによって多孔質構造物を通 過して流れることを強いられる。反応剤ガスの流動速度は、結合マトリックスの 析出速度の増加を促す等温および熱勾配法に関して非常に増加する。この方法は 「強制流動」CVI／CVDとしても知られている。圧力勾配CVI／CVDのための従来の 定着は複雑で、高価で、そして大量の多孔質構造物の密度を高めるのに実行する のは難しいという傾向がある。一束の一方向繊維の長さに沿って縦圧力勾配を生 み出す方法の例が、カーボン’８０（ジャーマンセラミックソサイエティー）（ １９８０）に記載のエス．カムラ、エヌ．タカセ、エス．カスヤ、およびイー． ヤスダ著の「Ｃファイバー／ＣＣＶＤコンポジットの破壊挙動」に記載されてい る。環状多孔質壁の緻密化のため（密度を高めるため）の純粋な半径方向の圧力 勾配を発生させる方法の例が、米国特許番号第４、２１２、９０６号および４、 １３４、３６０号に記載されている。それらの特許に開示されている環状多孔質 壁は（ブレーキディスクを作るための）複数の重ねられた環状のディスクから、 または単一の管状構造として形成されてもよい。厚壁構造の複合材料にとって、 純粋な半径方向圧力勾配法は環状多孔質壁の内部円筒面から外部円筒面へと非常 に大きく且つ望ましくない密度勾配を生じさせる。また、高圧力を受ける表面は 非常に急速に密度が高くなる傾向があり、その表面を封止し、また、低密度の領 域への反応剤ガスの浸透を妨げる。この挙動は、純粋な半径方向圧力勾配法の有 用性を深刻に制限してしまう。 最後に、パルス流動は反応剤ガスを有する加熱された多孔質構造物を包含する 室の、急速且つ循環的な充填および排気を包含する。この循環的な動作は反応剤 ガスの多孔質構造物への浸透を強いることとなり、また多孔質構造物からの分解 された反応剤ガス副産物の除去も強いることとなる。そのような方法を実行する ための装置は複雑で、高価で、しかも維持するのが困難である。この方法は多数 の多孔質構造物の密度を高めるために実行するには非常に困難である。 当業者は熱勾配法と圧力勾配法を組み合せて、“熱勾配強制流動”法を生み出 した。これら二つの方法を組み合せることはそれぞれの方法の弱点を克服するよ うであり、また多孔質構造物の非常に急速な緻密化を生じさせる。しかしながら 、熱勾配および圧力勾配の両方をある程度の制御のもとに誘発させるためには定 着法と装置が供給されなければならないため、これら二つの方法を組み合せるこ とは複雑性を２倍にすることでもある。熱勾配強制流動法による小さなディスク およびチューブの密度を高める方法は、米国特許番号第４,５８０,５２４号、お よび契約番号第ＤＥ−ＡＤ０５−８４０Ｒ２１４００（１９８４）の下に米国エ ネルギー省のオーク リッジ ナショナル ラボラトリーによって作成されたエ イ． ジェイ．クプトとダブリュ．ジェイ．ラッキイ著の「化学蒸気浸透による繊維強 化されたセラミック複合材料の加工」によって開示されている。この方法によれ ば、繊維予備成形物は水冷却されたジャケットの内部に配置される。予備成形物 の最上部は加熱され、ガスは予備成形物を通過し、それが分解し、そしてマトリ ックスを析出させる加熱された部分へと強制的に送られる。管状の多孔質構造物 内でマトリックスを析出させる方法は米国特許番号第４,８９５,１０８号によっ て開示されている。この方法によれば、管状の多孔質構造物の外側円筒面は加熱 され、内側円筒面は水ジャケットによって冷却される。反応剤ガスは内側円筒面 へと導入される。様々な物品を成形するための同様な強制流動熱勾配法が、セラ ミック．エンジニアリング．サイエンス．プロシーディング．１２［９−１０］ ｐｐ．２００５−２０１４（１９９１）に記載のティ．ハン、シー．ブイ．ブル クランド、およびビー．バスタマンテ著の「ＣＶＩ法によるシリコンカーバイド マトリックスを伴なう厚手のディスク予備成形物の緻密化」、ジャーナル デ フィジーク，コロキュ Ｃ５，サプルメント ａｕ ｎ・５，トメ５０（１９８ ９）に記載のティ．エム．ベストマン、アール．アイ．ローデン、デイ．ピー． スティントン、およびティ．エス．スター著の「セラミック複合材料の急速な化 学浸透のための方法」、プロシーディング オブ エレクトロケミカル ソサイ エティ（１９９０），９０−１２（プロシーディング オブ インタナショナル コンファレンス オブ ベーパ デポジション，１１ｔｈ，１９９０） ５４ ６−５２に記載のティ．ディ．グルデン、ジェイ．エル．カエ、およびケイ．ピ ー．ノルトン著の「セラミックマトリックス複合材料の強制流動熱勾配化学浸透 （ＣＶＩ）」によって開示されている。これらの開示の各々が、一度に多孔質物 品を一つだけ緻密化する方法しか開示しておらず、炭素／炭素ブレーキディスク のような複合物を同時に大量に加工するには非実用的である。 これらの進歩にも関わらず、コストと複雑性を最小限に押さえた上で急速に且 つ均一に多孔質構造物を緻密化するＣＶＩ／ＣＶＤ法およびその方法を実行する ための装置が望まれている。そのような方法は好ましくは（数百という）多数の 多孔質構造物のそれぞれを同時に緻密化できる。特に、望ましい物理的特性を有 する多数の航空機用ブレーキディスク用の環状繊維予備成形物構造を急速に且つ 経済的に緻密化する方法が望まれている。 発明の要約 本発明の一局面によると、多孔質構造物の第１部分が多孔質構造物の第２部分 よりも大きな圧力に掛けられ、さらにその第１部分が第２部分よりも大きな嵩密 度増量を有する圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法を用いて、多孔質構造物の内部に第１ マトリックスを析出させることによってＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉の内部において多 孔質構造物を部分的に緻密化すること、そして、 その第２部分が第１部分よりも大きな嵩密度増量を有する少なくとも１つの付 加的緻密化工程を用いることによって、多孔質構造物の内部に第２マトリックス を析出することによって多孔質構造物を引き続いて緻密化する、という工程を有 するＣＶＩ／ＣＶＤ法が提供される。 本発明の他の局面によると、個々の環状繊維質炭素構造の第１部分が個々の環 状繊維質炭素構造の第２部分よりも大きな圧力に掛けられ、さらにその第１部分 が第２部分よりも大きな嵩密度増量を有する圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法を用いて 、環状繊維炭素構造の内部に第１炭素マトリックスを析出させることによってＣ ＶＩ／ＣＶＤ加熱炉の内部において複数の環状繊維質炭素構造を部分的に緻密化 すること、および、 その第２部分が第１部分よりも大きな嵩密度増量を有する少なくとも１つの付 加的緻密化工程を用いることによって、個々の環状繊維炭素構造の内部に第２炭 素マトリックスを析出することによって複数の環状繊維炭素構造を引き続き緻密 化する、という工程を有するＣＶＩ／ＣＶＤ法が提供される。 本発明のさらなる局面によると、この環状多孔質構造内に析出された第１炭素 マトリックスと、その第１炭素マトリックス上に重なって、その環状多孔質構造 内に析出された第２炭素マトリックスとを持つ緻密化された環状の多孔質構造、 その緻密化された環状の多孔質構造は、内部円周面およびその内部円周面から空 間を持って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された ２つの一般に平行な平坦面を有し、その内部円周面に隣接する第１円周部分およ びその外部円周面に隣接する第２円周部分からなり、ここでその第１および第２ 円周部分はその２つの一般に平行な平坦面によって制限されており、その第２円 周部分はその第１円周部分に対して単位容積当りその第１炭素マトリックスの少 なくとも１０％以下を有し、その第１炭素マトリックスとその第２炭素マトリッ クスは実質的に粗い積層ミクロ構造を有し、そしてその第１炭素マトリックスは その第２炭素マトリックスよりも炭素化が進んでいる、摩擦ディスクが提供され る。 本発明のさらなる他の局面によると、反応剤ガスがＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉の内 部に配置された封止された予熱装置へと導入されること、封止された予熱装置は 予熱装置の導入口および予熱装置の排気口を有し、反応剤ガスは予熱装置の導入 口から導入され予熱装置の排気口を通って流出し、およびＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉 の内部に配置された少なくとも一つの多孔質構造物を浸透すること；少なくとも 一つの多孔質構造物を加熱すること；封止された予熱装置を反応剤ガスの温度よ りも高い予熱装置の温度まで加熱すること；排気口付近の反応剤ガスのガス温度 を感知すること；望ましいガス温度を得るように予熱装置の温度を調整すること ；およびＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉から反応剤ガスを排気することの工程からなるＣ ＶＩ／ＣＶＤ加熱炉の内部におけるＣＶＩ／ＣＶＤ法が提供される。 本発明のさらなる他の局面によると、第１反応剤ガスを供給するための第１主 要ガスライン；第１主要ガスラインとＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉との流体連通にある 複数の加熱炉への供給ライン；個々の加熱炉への供給ラインを通過する第１反応 剤ガスの量を測定する複数の第１流量計；および個々の加熱炉への供給ラインを 通過する第１反応剤ガスの量を制御するように形造られた複数の第１制御バルブ 、からなる、第１反応剤ガスをＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉へと導入するための装置が 提供される。 本発明のさらなる他の局面によると、反応剤ガスの第１フローが強制的に分散 されて第１多孔質壁を通過させられる圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によってＣＶＩ ／ＣＶＤ加熱炉内で第１多孔質壁を緻密化し；反応剤ガスの第２フローが強制的 に分散されて第２多孔質壁を通過させられる圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって ＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉内で第２多孔質壁を緻密化し；および反応剤ガスの第１フ ローと反応剤ガスの第２フローをそれぞれ独立に制御する、という工程を有する ＣＶＩ／ＣＶＤ緻密化法が提供される。 図面の簡単な説明 図１は本発明の一局面によるＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉の概略断面図である。 図２は本発明の一局面による圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤのための固定具の断面図 である。 図３は本発明の一局面による固定具の断面図である。 図４は本発明の一局面による固定具の断面図である。 図５は本発明の一局面による固定具の断面図である。 図６は本発明の一局面による固定具の断面図である。 図７は本発明の一局面による固定具の断面図である。 図８は本発明の一局面による緻密化された構造の断面図である。 図９は本発明の一局面による緻密化された構造の断面図である。 図１０は本発明の一局面による緻密化された構造の断面図である。 図１１は本発明の一局面による緻密化された構造の断面図である。 図１２は本発明の一局面による緻密化された構造の断面図である。 図１３は本発明の一局面による緻密化された構造の断面図である。 図１４は慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法のための加熱炉の概略断面図である。 図１５は本発明の一局面による圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって多数の多孔 質構造物を同時に緻密化するための加熱炉の概略断面図である。 図１６は本発明の一局面による予熱装置の透視図である。 図１７は本発明の一局面による多孔質構造物の固定具である。 図１８は本発明の一局面による多孔質構造物の固定具である。 図１９は本発明の一局面による方法である。 図２０は本発明の一局面による方法である。 図２１は本発明の一局面による方法である。 図２２は図１６の予熱装置と使用される変わりの被覆板である。 図２３は本発明の一局面による緻密化された構造の側面図である。 図２４は本発明による様々な方法の嵩密度増加と時間の関係を表わすグラフで ある。 図２５は本発明による様々な方法に対する平均速度と標準化反応剤ガスの流れ との関係を表わすグラフである。 図２６は本発明の一局面による様々な反応器容積圧に対する平均析出速度と標 準化反応剤ガスの流れとの関係を表わすグラフである。 図２７は本発明による様々な反応剤ガスの流動速度と反応器容積圧に対する多 孔質壁を横切る圧力の変化と平均嵩密度との関係を表わすグラフである。 図２８は変わりの“ＯＤ”および“ＩＤ”環のようなスペーサーを有する多孔 質構造物を保持するための固定具である。 図２９はすべて“ＩＤ”環のようなスペーサーだけを有する多孔質構造物を保 持するための固定具である。 発明の詳細な説明 本発明とその実施態様は図１から図２９まで、および同番号が与えられている 項目は同一である付属の図面に示されている。ここで使用されるように、用語「 慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ」とは先に説明された等温ＣＶＩ／ＣＶＤ法を云うことが意 図されている。用語「圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ」とは先に説明された圧力勾配Ｃ ＶＩ／ＣＶＤすなわち強制流動法を云うことが意図され、さらに、先に説明され た熱勾配および熱勾配強制流動法は、これらの方法が析出工程に影響する意図的 に誘発された熱勾配を利用するという程度まで特に除外されることを意図してい る。 図１を参照すると、本発明の一局面による圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって 多孔質構造物２２の内部にマトリックスを析出するように適応されたＣＶＩ／Ｃ ＶＤ加熱炉１０の概略図が示されている。加熱炉１０は、加熱炉の容積１４を規 定する内面１２を持つシェル１３と、ガスを加熱炉１０に導入するためのガス導 入口１６を有する。サセプター３０は反応炉の容積３５の周りに配置され、当該 技術分野で周知の方法によって誘導コイル２０によって誘導加熱される。本発明 の範囲内にあると考えられるものはすべて、例えば抵抗加熱やマイクロ波加熱な どの他の加熱方法が使用されてもよい。絶縁バリヤー３１はサセプター３０と誘 導コイル２０との間に配置される。サセプター３０は加熱炉の容積１４中に含有 される反応器容積３５を規定する内面３３を有する。多孔質構造物２２は反応器 容積３５内の固定具２の内部に配置され、そしてサセプター３０からの輻射によ って主に加熱される。減圧ポンプまたは蒸気減圧システムからなる減圧装置５８ は排気口３２と流体連通の関係にあり、加熱炉の容積１４を大気圧より低い圧力 まで排気する。反応剤ガスは、加熱炉への供給ライン２６から反応剤ガスを受け 取るガス導入口１６を通じて反応器容積３５へと導入される。反応剤ガスは、そ れ自身が多孔質構造物２２に浸透し、そこで分解して多孔質構造物２２の内部に マトリックスを析出する。１種類のガスまたは複数種類のガスの混合物がガス導 入口１６へと供給されてもよい。 好ましい実施態様によれば、反応剤ガスは第１主要ガスライン４２および第２ 主要ガスライン４４を通じて導入される二種類のガスの混合物からなる。加熱炉 への供給ライン２６は第１および第２主要ガスライン４２および４４と流体連通 の関係にあり、それによって導入口１６は加熱炉１０へと反応剤ガスを移動させ る。第１流量計４６は第１主要ガスライン４２を通じて加熱炉への供給ライン２ ６へと導入される第１ガスの流量（矢印５０で表示）を測定し、第２流量計４８ は第２主要ガスライン４４を通じて加熱炉への供給ライン２６へと導入される第 ２ガスの流量（矢印５２で表示）を測定する。加熱炉への供給ライン２６へと流 れるガスの流量は第１主要ガスライン４２からの第１反応剤ガスの流量を制御す る第１制御バルブ５４と第２主要ガスライン４４からの第２反応剤ガスの流量を 制御する第２制御バルブ５６によって制御される。 多孔質構造物２２は多孔質構造物孔２３を有する。チューブ６０は固定具２お よび導入口１６と流体連通の関係にあり、それによって固定具２へと反応剤ガス を移動させる。固定具２は対向するプレート３８と４０からなり、チューブ６０ はガス導入口１６とプレート３８に対して封止されている。多孔質構造物２２は 環状のスペーサー６２と６４によって二枚のプレートの間に封止されており、プ レート３８と４０は引き棒６６によって一緒に保持されている。多孔質構造物２ ２は導入口１６と排気口３２の間に配置されている多孔質壁６８を形成する。加 熱炉の容積１４と反応炉の容積３５は大気圧より低い圧力まで下げられ、さらに ガスは、多孔質壁６８を通じて圧力勾配を発生させ、そして矢印３４、３６およ び２８によって示されるようにガスが減圧装置５８によって反応炉の容積３５と 加熱炉の容積１４から排気されてしまう前に多孔質構造物２２を通じて強制的に ガスを分散させる反応炉の容積圧よりも大きな圧力において多孔質構造物孔２３ へと導入される。加熱炉の容積内の圧力は排気圧センサー７２によって測定され 、多孔質構造物孔２３内の圧力は導入口圧センサー７０によって測定される。多 孔質構造物孔２３内のおおよその反応剤ガスの温度は流れ温度センサー７４によ って測定され、多孔質構造物温度はプレート４０に近接して配置されている構造 温度センサー７６によって近似される。後にさらに詳しく説明されるように、温 度および圧力の条件は、ガスが分解して多孔質構造物２２の内部においてある望 ましい物理的特性を有するマトリックスを析出させるように選択される。本発明 の様々な局面は、炭素またはセラミックをベースとした多孔質構造物２２内で析 出している炭素またはセラミックのマトリックスを包含するがしかしこれらに限 定されるわけではない、あらゆる種類のＣＶＩ／ＣＶＤ析出マトリックスを析出 するのに用いられる。本発明は炭素ベースの多孔質構造物内で炭素マトリックス を析出させるのに特に有用であり、特に航空機用ブレーキディスクのような炭素 ／炭素複合構造を作り出すのに有用である。 図２を参照すると、多孔質構造物２２を保持するための固定具２の詳細図が示 されている。好ましい実施態様によれば、多孔質構造物は環状であり、内部円周 面８２と外部円周面８４によって制限されている、対向する一般に平坦な二つの 面７８と８０を有する。外部円周面８４よりも小さな平均直径を有する“ＯＤ” （外径）型の環状のスペーサー６４は多孔質構造物２２とプレート３８との間に 配置される。内部円周面８２よりもわずかに大きな平均直径を有する“ＩＤ”（ 内径）型の環状のスペーサー６２は多孔質構造物２２とプレート４０との間に配 置される。環状のスペーサー６２と６４は多孔質構造物２２とプレート３８およ び４０との間でのガスの流動を可能とするスペーサーとしての役割も担ってお り、またプレート３８および４０へと多孔質構造物２２を封止する。引き棒６６ は一方の、または両方の端にねじ山が切られていてもよく、ねじのかみ合いにお いてナット６７を有する。ワッシャー６９がプレート３８および４０へと荷重を 分配するのに使用されてもよい。 先に説明されたように、加熱炉の容積は減圧され反応剤ガスは加熱炉の容積よ りも大きな圧力でチューブ６０へと導入される。ゆえに、繊維質構造２２の第１ 部分８６（細かい平行線の陰影によって表示）は、矢印９０で示されるように多 孔質構造物２２を通じて反応剤ガスの分散を誘発する繊維質構造２２の第２部分 ８８（細かい平行線の陰影によって表示）よりも大きな圧力に掛けられる。ガス が多孔質構造物を通じて分散するにつれて、矢印９２で示されるように、さらな るガスがチューブ６０を通過し多孔質構造物２２に向かって流れる。このように 、反応剤ガスは継続して供給され、そして多孔質構造物２２を通じて強制的に分 散される。本実施例において、第１部分８６は２つの対向する面７８と８０の一 方の面７８を含有し、さらに第２部分８８は対となる面７８と８０のもう一方の 面８０を含有する。第１部分８６は内部円周面８２を含有し、さらに第２部分８ ８は外部円周面８４を含有する。 図３を参照すると、二つの多孔質構造物２２が重ねられ、そして同時に緻密化 される、固定具２の代わりに使用可能な代用の固定具４が示されている。二つの 環状のスペーサー６４が使用され、引き棒６５は図２の引き棒６６よりも長いも のである。（先に図２に関連して説明されたように）圧力勾配が多孔質構造物に 適用され、矢印９０によって示されるように多孔質構造物２２を通じて反応剤ガ スが分散することになる。固定具４の他の性質は固定具２と同様である。 反応剤ガスは、多孔質構造物２２の他の部分の圧力よりも比較的大きな圧力に 掛けられている多孔質構造物２２のある部分中において分解し、優先的に析出す る傾向がある。例えば、図８には多孔質構造物２２から始まる図２と図３の工程 から生じる緻密化された構造３００が示されている。陰影の度合いは一般的に相 対的な密度を示すように意図されている。細かく平行線で陰影をつけられた部分 は、粗く陰影をつけられた部分に比べてより高い密度を示している。密度は最大 密度領域３０２から最小密度領域３０８へと単調に減少していく。密度領域３０ ４と３０６は中間の密度範囲を表わす密度領域である。緻密化された構造３００ は平均嵩密度を有し、密度領域３０２は通常平均嵩密度の１１０％から１４０％ であり、密度領域３０８は通常平均嵩密度の６０％から９０％である。最大密度 領域３０２は通常第１部分８６に対応し、さらに最小密度領域３０８は通常第２ 部分８８に対応することに着目されたい。ゆえに、図２および図３に示される圧 力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法の間に第１部分８６は第２部分８８よりも大きな嵩密度 の増加を有する。 図８に示される密度勾配は多くのアプリケーションに受け入れられない。密度 勾配は、図２および図３に示されるように、圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法を用いて 多孔質構造物の内部に第１マトリックスを析出することによって下げることがで きる。この第１工程において、図８に示されるように、第１部分８６は第２部分 ８８よりも大きな嵩密度の増加を有する。その結果、多孔質構造物２２は、第２ 部分８８が第１部分８６よりも大きな嵩密度の増加を有する、少なくとも１つの 付加的緻密化工程を用いて第２マトリックスを析出することによってさらに緻密 化されてもよい。例えば、図８の部分的に緻密化された構造３００はフリップさ れて、さらに図２および図３に示される圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法に掛けられる 。第２部分８８は第１部分８６よりもより大きな圧力に掛けられ、その結果第２ 部分８８が第１部分８６よりもより大きな嵩密度の増加を有することになる。図 ９はこの二段／フリップ工程によって得られる緻密化された構造３１０を示して いる。密度は最大密度領域３１２から最小密度領域３１６へと単調に減少してい く。密度領域３１４は中間の密度範囲を表わす密度領域である。緻密化された構 造３１０は平均的な嵩密度を有し、密度領域３１２は通常平均嵩密度の１０５％ から１１５％であり、密度領域３１６は通常平均嵩密度の８５％から９５％であ る。これにより圧力勾配は一般的にブレーキディスクへの適用に望ましい多孔質 構造物２２の厚みを通して対称となる。その圧力勾配はまた、図８に示される緻 密化された構造３００の密度勾配よりも低い。第２の、または追加の緻密化工程 には圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ、および炭素化へと続く樹脂 含浸を含有してもよい。加えて、炭素マトリックスを用いて部分的に緻密化され た多孔質構造物は、さらにマトリックスを析出する前に炭素マトリックスの黒鉛 化を 増加するために前述のＣＶＩ／ＣＶＤ法の加工温度よりも高い温度で熱処理され てもよい。 図４を参照すると、代わりの圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法に用いられるための固 定具２の代わりに使用可能な代用の固定具６が示されている。固定具６は“ＩＤ ”環状スペーサー６２のみを使用しており、その結果個々の多孔質構造物の内部 円周面８２が反応器容積３５よりも大きな圧力に掛けられる。ゆえに、多孔質構 造物２２の第１部分８７は第２部分８９よりも大きな圧力に掛けられ、矢印９１ によって示されるような多孔質構造物２２を通過する反応剤ガスの圧力によって 動かされる流動を生じる。この実施例の場合、第１部分８７は内部円周面８２を 含有し、さらに第２部分８９は外部円周面８４および対となる二つの面７８と８ ０とを含有する。反応剤ガスは多孔質構造物２２を急速に通過し、環状スペーサ ー６２の近くで排出する傾向がある。ゆえに、反応剤ガスは多孔質構造物２２の すべてを通過して分散するように強制されない。図１０は図４の方法によって生 じる緻密化された構造３２０を示している。緻密化された構造３２０はコアにお いて最小密度領域３２８へと落ち込む内部円周面８２に隣接する最大密度領域３ ２２からなる。密度は最小密度領域３２８から最大密度領域３２２へと単調に増 加していく。密度領域３２４および３２６は中間の密度範囲を表わす密度領域で ある。緻密化された構造３２０は平均嵩密度を有し、密度領域３２２は通常平均 嵩密度の約１４０％であり、密度領域３２４は通常平均嵩密度の約１１５％であ る。密度領域３２８は通常平均嵩密度の約８０％である。最大密度領域３２２は 通常図４の第１部分８７に対応している。外部円周面３２０に隣接する中間密度 領域３２４は、隣接する多孔質構造物から排気される十分に分解されなかった反 応剤ガスの流動によって誘発される慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって生み出される 。緻密化された構造３２０は、圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ、 および炭素化へと続く樹脂含浸を含む第２の、または付加的緻密化工程によって さらに緻密化されてもよい。 図５を参照すると、代わりの圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法のために固定具２の代 わりに使用可能な代用の固定具８が示されている。固定具８は“ＯＤ”環状スペ ーサー６４のみを使用しており、その結果個々の多孔質構造物の内部円周面８２ および対向する二つの面７８と８０が反応器容積３５よりも大きな圧力に掛けら れる。外部円周面８４は反応器容積３５の圧力に掛けられる。ゆえに、多孔質構 造物２２の第１部分９４は第２部分９６よりも大きな圧力に掛けられ、矢印９８ によって示されるような多孔質構造物２２を通過する反応剤ガスの圧力によって 動かされる流動を生じる。この実施例の場合、第１部分９４は内部円周面８２お よび対となる二つの面７８と８０を含有し、さらに第２部分９６は外部円周面８ ４を含有する。図解されるように、反応剤ガスは多孔質構造物２２のすべてを強 制的に通過して分散させられる。図１１は図５の方法によって生じる緻密化され た構造３３０を示している。緻密化された構造３３０は内部円周面８２および対 向する二つの面７８と８０の一部に隣接する最大密度領域３３２からなる。領域 ３３２は時には外部円周面８４までずっと伸びていることがあり、対向する二つ の面７８と８０のすべてを実質的に含有している。密度は最大密度領域３３２か ら最小密度領域３３８へと単調に減少していく。密度領域３３４および３３６は 中間の密度範囲を表わす密度領域である。緻密化された構造３３０は平均嵩密度 を有し、密度領域３３２は通常平均嵩密度の１１０％から１２５％であり、密度 領域３３８は通常平均嵩密度の８０％から９０％である。図５の方法は構造厚を 通じて対称な密度勾配を有する緻密化された構造３３０を生み出す。しかしなが ら、方法の変法によって幾つかの緻密化された構造３３０において二つの面７８ と８０の一方に曲がってしまう可能性がある。領域３３２および３３４は通常図 ５の第１部分９４に対応し、第２部分９６は、領域３３６および３３８に示され るように、比較的少ない嵩密度増加を経験する。緻密化された構造３３０は、圧 力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ、および炭素化へと続く樹脂含浸か らなる第２の、または付加的緻密化工程によってさらに緻密化されてもよい。 図１２を参照すると、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって図１１の緻密化された構 造３３０をさらに緻密化することによって作られる緻密化された構造３４０が示 されている。示されるように、最大密度は図１１の領域３３２からの残留である 内部円周面８２に隣接する領域３４２内に現れる。その後の慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ 法は半径方向の密度勾配を下げる。これは外部円周面８４に隣接する中間密度領 域３４４によって示される。より小さな密度領域３４６は最小密度領域のコア領 域３４８を取り囲んでいる。続く工程は図１１の緻密化された構造３３０に残っ ている低密度の部分を充填する。このように、図５の方法からの第２部分９６は 、引き続く慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法の間に第１部分９４よりも高い嵩密度の増加を 経験する。加えて、図５の方法によって生じる圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法は、慣 用ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって、構造３３０を引き続く緻密化に極端に敏感にさせ る、緻密化された構造３３０において望ましい多孔性分配を生じさせる。緻密化 された構造３３０は、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法のみによって以前は緻密化されてい た同じ嵩密度を有する構造よりもより速く最終密度に達し、さらに引き続く慣用 ＣＶＩ／ＣＶＤ法の間に封止被覆される傾向が最小である。これは引き続く方法 中に表面機械操作の必要性を最小限に押え、緻密化の全行程を大きく簡略化し促 進させる。この相乗効果は驚くべき発見である。 図６を参照すると、代わりの圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法のための固定具２の代 わりに使用可能な代用の固定具９が示されている。図６に示されている方法は、 反応剤ガスが多孔質構造物２２の内部からではなくむしろ外部から多孔質構造物 ２２へと入り込む「逆流」工程である。これは多孔質構造物２２をプレート３８ と４１との間に配置することによって達成される。プレート４１が孔４３を含有 することを除けばプレート４１は実質的にプレート４０と同じである。円筒バリ ヤー構造３５０はプレート３８と４１との間に配置され、且つそれらに対して封 止されている。バリヤー構造３５０は多孔質構造物２２を取り囲んでいる。面８ ０の外径はプレート４１から空間を置いて離れていて、且つ“ＯＤ”環状スペー サー６４によってプレート４１に対して封止されている。面７８の外径は“ＯＤ ”環状スペーサーから空間を置いて離れていて、且つ“ＯＤ”環状スペーサー６ ４によって、多孔質構造物２２とプレート３８との間に配置されているプレート ３５２に対して封止されている。複数の離間ブロック３５３がプレート３８と封 止プレート３５２との間に空間を開けており、それによって複数の孔３５４を形 成している。反応剤ガスは矢印９２の方向に固定具９へと導入される。封止プレ ート３５２は強制的にガスを半径方向に外へ向かって、さらに孔３５４を通過し て流動させる。バリヤー構造３５０は矢印３５６によって示されるようにガスを 強制的に上方に流れさせ、多孔質構造物２２の外部円周面８４に向かって流れさ せる。プレート４１の孔４３は固定具の内部をチューブ６０内のガス供給圧より も小さい加熱炉の容積圧にさらす。このように、第１部分９５は矢印９９が示す ようにガスを強制的に多孔質構造物２２を通過して分散させる第２部分９７より も大きな圧力にさらされる。ガスは矢印３５８が示すように孔４３を通じて固定 具９から反応器容積３５へと排気する。この実施例において、第１部分９５は外 部円周面８４を含有し、第２部分９７は内部円周面８２および対向する二つの面 ７８と８０とを含有する。緻密化された構造は、圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ、慣用 ＣＶＩ／ＣＶＤ、および炭素化へと続く樹脂含浸を含む第２の、または付加的緻 密化工程によってさらに緻密化されてもよい。 図７を参照すると、代わりの圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法のための固定具２の代 わりに使用可能な代用の固定具７が示されている。図７は図６の方法に非常に似 ている逆流方法を示している。固定具７が“ＯＤ”環状スペーサー６４ではなく むしろ“ＩＤ”環状スペーサー６２からなっていることを除けば固定具７は実質 的に固定具９と同じである。反応剤ガスの流れは、対向する二つの面７８と８０ および外部円周面８４から入り、矢印１０１に示されるように多孔質構造物２２ の内部円周面８２から排気される。内部円周面８２は反応器容積３５の圧力にさ らされ、また対向する二つの面７８と８０は反応剤ガスの供給圧にさらされる。 このように、多孔質構造物２２の第１部分５５２は第２部分５５０よりも大きな 圧力に掛けられる。この実施例において、第１部分５５２は内部円周面８２を含 有し、第２部分５５０は外部円周面８４および対向する二つの面７８と８０とを 含有する。図１３は図７の方法によって生み出された緻密化された構造３４１を 示している。緻密化された構造３４１は外部円周面８４および対向する二つの面 ７８と８０の一部に隣接する最大密度領域３４３からなる。密度は最大密度領域 ３４３から最小密度領域３４９へと単調に減少していく。密度領域３４５および ３４７は中間の密度範囲を表わす密度領域である。緻密化された構造３４１は平 均嵩密度を有し、密度領域３４３は通常平均嵩密度の約１２０％であり、密度領 域３４９は通常平均嵩密度の約８０％である。緻密化された構造３４１は、圧力 勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ、または炭素化へと続く樹脂含浸を含 む第２の、または付加的緻密化工程によってさらに緻密化されてもよい。 固定具２、４、６、７、８および９の様々な部品は好ましくはグラファイトか ら形成されるが、いかなる適切な耐熱性の材料でも本発明の実施の際に使用され うる。様々な接合部が適合性のあるガスケットおよび／またはグラファイトセメ ントのような液体接着剤を使用して封止されてもよい。緻密化以前にもし多孔質 構造物に適合性があれば、多孔質構造物は適切な封止を作るために環状スペーサ ーに対して加圧されてもよい。適切な適合性のあるガスケットが例えば、米国オ ハイオ メントルのイージーシー エンタープライゼス インコーポレイテッドか ら入手可能なイージーシーサーマフォイル（登録商標）ブランドの可撓性グラフ ァイトシートおよびリボン型式充填パックのような可撓性グラファイトから形成 されてもよい。比較しうる材料が、米国オハイオ クリーブランドのユーシーエ ーアール カーボン カンパニー インコーポレイテッドから入手可能である。 慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法は、図１４に図解されるように、ＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉 １１を使用して実行されてもよい。加熱炉１１は加熱炉１０に非常によく似てい る（図１）参照。しかしながら固定具２が除去され、固定具３６０に取って変わ られている。固定具３６０は複数の支柱３６４上に配置されている支持プレート ３６２からなっている。多孔質構造物は、多孔質構造物２２を、プレート３６２ と多孔質構造物２２との間で反応剤ガスの分散を可能とするプレート３６２から 引き離す複数のスペーサー上に配置される。支持プレート３６２には反応剤ガス の分散をプレートを通じて、および多孔質構造物２２の周りで可能とするための 多数の孔（表示されていない）が空いている。支柱３６４、スペーサー３６８お よび孔開き支持プレート３６２は好ましくはグラファイトから形成される。図１ のチューブ６０はより大きな直径のチューブ３６６に取って変わられている。ガ スは、矢印３７０に示されるように、加熱炉の容積に入り自由に膨張する。矢印 ３４によって示されるように、ガスは多孔質構造物上を通過し、矢印３６および ２８によって示されるように加熱炉の容積１４から減圧装置５８へと排気する。 通常、通常は多孔質構造物２２の温度を感知する１つだけの温度センサーが使用 される。圧力センサー７０で測定される圧力は、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法の間に圧 力センサー７２で測定される圧力よりもわずかに大きい。図１に関して先に説明 したように、複数の反応剤ガスの混合物が主要供給ライン４２および４４から導 入されてもよい。 図２から図７までの個々の固定具について、個々の環状多孔質構造物２２は、 個々の環状多孔質構造物の表面積の大部分（５０％以上）が、ガスが多孔質構造 物２２に出入りするときにそのガスに露出される表面積を有している。高い露出 度を確立するということは各多孔質構造物を通じて強制的にガスの分散を行うた めに必要となる圧力勾配を下げることになる。できるだけ広い多孔質構造物の表 面積が、好ましくは反応剤ガスに露出される。好ましくは、多孔質構造物の表面 積の少なくとも８０％が露出される。 図１５を参照すると、ＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉４００と第１ガスを加熱炉４００ へと導入するための装置４０２とが示されている。加熱炉４００と装置４０２は 多量の多孔質物品、例えば航空機用ブレーキディスクを製造するための５００か ら１０００の環状予備成形物を同時に緻密化するのに特に適している。矢印４０ ６によって示されるように、第１主要ガスライン４０４は第１反応剤ガスを供給 する。複数の加熱炉への供給ライン４０８は第１主要ガスライン４０４およびＣ ＶＩ／ＣＶＤ加熱炉４００と流体連通の関係にある。複数の第１流量計４１０は 個々の加熱炉への供給ライン４０８を通過する第１反応剤ガスの流量を測定する 。複数の第１制御バルブ４１２は個々の加熱炉への供給ライン４０８を通過する 第１反応剤ガスの流量を制御するように配置されている。装置４０２は４本の供 給ライン４０８、４つの制御バルブ４１２、および４つの流量計からなるが、数 は必要に応じて増加または減少するものなので、本発明は各々の部品の固体数「 ４」という数に限定されるものではない。 好ましい実施態様によれば、加熱炉４００と反応剤ガス供給装置４０２は制御 装置４１４によって制御される。個々の流量計４１０は第１流量センサーライン ４１６を介して制御装置４１４に測定された流量を伝達し、そして制御装置４１ ４は第１バルブ制御ライン４１８を介して個々の制御バルブ４１２を制御するこ とができる。ゆえに、加熱炉４００への第１反応剤ガスの流量は個々の供給ライ ンに対して独立に設定および制御されてもよい。制御装置４１４は好ましくはマ イクロプロセッサーをベースにしたもので、反応剤ガス供給装置４０２と加熱炉 ４００中の様々な条件および制御状態を監視するためのスクリーン４１５からな る。ある実施態様によれば、個々の加熱炉への供給ライン４０８は、図１５に示 されるように、一つの第１流量計４１０と一つの第１制御バルブ４１２、および 第１主要ガスライン４０４中に配置された第１主要制御バルブ４２０からなる。 第１主要制御バルブ４２０は好ましくは第１主要ガスライン４０４中の圧力を制 御する。第１主要流量計４２２は第１主要ガスライン４０４の内部に配置されて いてもよい。 矢印４２６によって示されるように第２反応剤ガスを供給するための少なくと も第２主要ガス供給ライン４２４を供給することによって、ガスの混合物が加熱 炉４００へと供給されてもよい。個々の加熱炉への供給ライン４０８を通過する 第２反応剤ガスの流量を制御するように形造られた複数の第２制御バルブ４３２ を利用して、個々の加熱炉への供給ライン４０８を通過する第２反応剤ガスの流 量を測定する複数の第２流量計４３０が備えられている。個々の第２流量計４３ ０は第２流量センサーライン４３６を介して制御装置４１４に測定された流量を 伝達し、そして制御装置４１４は第２バルブ制御ライン４３８を介して個々の第 ２制御バルブ４３２を制御してもよい。ある実施態様によれば、第２主要ガスラ イン４２４は、第２主要ガスライン４２４は内部に配置された第２主要制御バル ブ４４０からなる。第２主要流量計４４２もまた第２メインガスライン４２４は 内部に配置されてもよい。第２主要制御バルブ４４０は好ましくは第２主要ガス ライン４２４中の圧力を制御する。 加熱炉４００は加熱炉の容積４４６を規定する加熱炉シェル４４４からなる。 反応炉の容積４４７は加熱炉の容積４４６の内部に含有される。加熱炉への供給 ライン４０８は反応器容積４４７と流体連通の関係にある。減圧装置４４８は排 気筒４５０を介して加熱炉の容積４４６と反応器容積４４７と流体連通の関係に ある。減圧装置４４８は加熱炉の容積４４６中の圧力を減圧（大気圧以下）まで 下げ、適切なフィルターおよび消費された反応剤ガスからの望ましくない副生成 物を除去するスクラバーを有する減圧ポンプまたは蒸気減圧システムのような如 何なる適切な装置からなっていてもよい。加熱炉への供給ライン４０８からの反 応剤ガスは対応する予熱装置４５８に導入される。第１予熱装置４５８は反応器 容積４４７の内部に配置され、導入口４６０と排気口４６１を有する。第１予熱 装置４５８は、対応する加熱炉への供給ライン４０８から導入口４６０へと導入 される実質的にすべてのガスが加熱され、且つそのガスが加熱炉の内部に配置さ れている少なくとも一つの多孔質構造物を浸透する対応する排気口４６１を通じ て予熱装置から排気されるように封止されている。用語「実質的にすべてのガス 」とは少量の漏れは考慮されることを意図されている。第１予熱装置４５８は、 対応する加熱炉への供給ライン４０８からの反応剤ガスの温度よりも高い予熱装 置の温度まで加熱される。多孔質構造物も加熱される。この実施例において、多 孔質構造物は反応器容積４４７の内部に配置されている第１多孔質壁４５２から なっている。第１多孔質壁４５２は好ましくは環状であり、第１多孔質壁４５２ の上方の開口端を封止する第１天板４５４からなり、それによって第１囲まれた 空洞４５６が規定される。第１多孔質壁４５２のもう一方の端は第１予熱装置４ ５８に対して封止され、第１予熱装置の排気口４６１は第１囲まれた空洞４５６ と流体連通の関係にある。 反応剤ガスの第１流は第１予熱装置４５８に導入され、それから反応器容積４ ４７内の圧力よりも大きな圧力下で第１囲まれた空洞４５６を通過する。ゆえに 、第１多孔質壁４５２の片端は、第１多孔質壁のもう一方の端よりも大きな反応 剤ガスの圧力にさらされる。図１５に示される実施例において、多孔質壁４５２ の内側（囲まれた空洞４５６）は、多孔質壁４５２の外側よりも大きな反応剤ガ スの圧力にさらされる。圧力差が反応剤ガスの第１流を、加熱されたガスが分解 され、そして加熱された第１多孔質壁４５２内で結合マトリックスを析出させる 第１多孔質壁４５２を通じて強制的に分散させる。残りのガスとすべての副生成 物はそのとき第１多孔質壁４５２を抜け出て、減圧装置４４８によって排気筒４ ５０を通じて反応器容積４４７から排気される。このように、反応剤ガスは環状 多孔質壁の片側でＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉へと反応剤ガスを導入、そして反対側で 反応剤ガスをＣＶＩ／ＣＶＤ加熱炉から排気することによって環状多孔質壁を通 じて強制的に分散させられる。少なくとも一本の排気筒４５０が好ましくはそれ ぞれの１対の多孔質壁の間に与えられる。さらに、個々の予熱装置４５８は反応 剤ガスを一つ以上の環状多孔質壁４５２に供給してもよい。反応炉４００は、Ｃ ＶＩ／ＣＶＤ加熱炉を加熱するのに、抵抗加熱および誘導加熱を含む技術上公知 の 如何なる方法によって加熱されてもよい。 好ましい実施態様によれば、予熱装置４５８と多孔質壁４５２は、予熱装置４ ５８と多孔質壁４５２をすべての側面から取り囲むサセプター４６２によって輻 射加熱される。サセプター４６２は反応炉の容積４４７と、第１予熱装置４５８ が設置されているフロア４６３を規定する。サセプター４６２は好ましくは円周 部分４６４からなり、加熱炉４００は円周部分４６４を取り囲む第１誘導コイル ４６６、第２誘導コイル４６８、および第３誘導コイル４７０からなる。サセプ ター４６２は、当該技術分野で公知の方法でエネルギーを熱へ変換するサセプタ ー４６２にエネルギーを移動する誘導コイル４６６、４６８、および４７０と誘 導的に結合されている。大量（数百）の多孔質構造物を緻密化する際にＣＶＩ／ ＣＶＤ加熱炉の最下部から最上部にかけて均一の温度を維持することは難しい。 ガスが分解し、結合マトリックスを析出する速度は、反応剤ガスの濃度が十分で あると仮定した上で、温度によって大部分が決定される。このように、加熱炉全 体にわたる多孔質の温度の変化は、特定のＣＶＩ／ＣＶＤの一工程において収量 を下げる、対応する嵩密度の増加における変化を生じさせる。図１５に図解され るように、複数の誘導コイルを組み込むことは加熱炉の長さに沿った異なる熱量 のアプリケーションを可能とする。これにより（ガスの流れる方向に）加熱炉の 長さに沿ったさらに均一な多孔質構造物の温度プロフィールが得られる。 さらなる実施態様によれば、反応ガスの第１流の第１ガス温度は第１温度セン サー４９０によって第１加熱炉の排気口４６１に近接していることを検知される 。温度センサー４９０は適切な保護外装を有するＫ型熱電対からなる。予熱装置 の温度は望ましいガスの温度を得るように調節される。予熱装置の温度は排気口 ４６１におけるガスの温度に対流的に関係しているため、予熱装置の温度を直接 測定することは必要ない。予熱装置の温度は第１予熱装置４５８の加熱を増加ま たは減少させることによって調整される。図１５において、サセプター壁４６４ は、第１サセプター壁部分４６７、第２サセプター壁部分４６９、および第３サ セプター壁部分４７１からなる。先に説明されたように、第１誘導コイル４６６ は、電気エネルギーを第１誘導コイル４６６から第１サセプター壁部分４６７内 の熱エネルギーへと変化させる手段で第１サセプター壁部分４６７へと誘導的に 結合 されている。同じことが第２サセプター壁部分４６９と第２誘導コイル４６８、 および第３サセプター壁部分４７１と第３誘導コイル４７０に適応される。第１ 予熱装置４５８は第１誘導コイル４６６に隣接する第１サセプター壁部分４６７ からの輻射熱エネルギーによって主に加熱される。ゆえに、第１予熱装置の温度 は電力を第１誘導コイル４６６へと調整することによって調整される。第２誘導 コイル４６８と４７０への電力は、加熱炉の長さに沿った望ましい多孔質構造物 の温度プロフィールを維持するために必要に応じて調整されてもよい。第１予熱 装置４５８は好ましくは、輻射による熱エネルギーの移動を促進する第１サセプ ター壁部分４６７に近接して配置される。第１温度センサー４９０によって検知 される温度は第１温度センサーライン４９４を介して制御装置４１４へと転送さ れる。制御装置は温度センサーの情報を処理し、ガスの第１流が第１予熱装置の 排気口４６１を離れるときに、第１のガス流の望ましい温度を得るように必要に 応じて自動的に電力を第１誘導コイル４６６に合わせて調整してもよい。特定の 加熱炉の配置において、予熱装置は加熱炉の中心に隣接して配置され、サセプタ ー壁に近接する隣接する予熱装置によって取り囲まれ、さらに中央予熱装置への 輻射によって熱エネルギーの移動を遮断する。そのような場合、中央予熱装置は 輻射によって加熱された隣接する予熱装置からの伝導によって主に加熱される。 ゆえに、中央予熱装置はサセプター壁からの輻射によって間接的に加熱され、第 １誘導コイル４６６への電力を変化させることによって制御される。さらに、予 熱装置は個々の予熱装置へ供給される熱エネルギーの直接的な制御を可能とする 抵抗加熱される。そのような変化は本発明の範囲内であると考えられる。 第２多孔質壁４７２は第２天板４７４を有する第２多孔質壁で第２予熱装置４ ７８へと封止される。第２予熱装置４７８は第２予熱装置の導入口４８０と第２ 予熱装置の排気口４８１を有する。第２温度センサー４９２は反応剤ガスの第２ 流が第２予熱装置の排気口４８１を出るときの温度を検知するために供給されて もよい。第２多孔質壁４７２は第２予熱装置の排気口４８１と流体連通の関係に ある第２囲まれた空洞４７６を規定する。ガスの第２流が、対応する加熱炉への 供給ライン４０８を通じて第２予熱装置へと導入され、第２多孔質壁４７２を通 じて強制的に分散させられ、そして第１多孔質壁４５２に関して説明したと同様 にして加熱炉の容積４４６から強制的に排気される。ゆえに、第２多孔質壁４７ ２片側は第２多孔質壁もう一方の側よりも高い圧力にさらされる。ある実施態様 によれば、第２予熱装置４７８と第２多孔質壁４７２はサセプター壁４６４から の輻射によって主に加熱される。第２予熱装置４７８は、対応する加熱炉への供 給ライン４０８からの反応剤ガスの温度よりも高い予熱装置の温度まで加熱され る。加熱されたガスは、そのガスが分解結合マトリックスを析出する第２多孔質 壁４７２を浸透する。残りのガスとすべての副生成物はそのとき第２多孔質壁４ ７２を抜け出て、減圧装置４４８によって反応炉の容積４４６から排気される。 第２温度センサー４９２は第２予熱装置の排気口４８１に近接して備えられる。 第２温度センサー４９２によって検知される温度は第２温度センサーライン４９ ６を介して制御装置４１４へと転送される。制御装置４４は温度センサーの情報 を処理し、ガスの第２流が第２予熱装置の排気口４８１を離れるときに、第２の ガス流の望ましい温度を得るように必要に応じて自動的に電力を第１誘導コイル ４６６に合わせて調整してもよい。第１誘導コイル４６６への電力もまた望まし いガスの流動温度を得るために必要に応じて手動で調節されてもよい。少なくと も第３多孔質壁は、少なくとも第３多孔質壁の一方の端を、少なくとも第３多孔 質壁のもう一方の端よりも大きな圧力に掛けることによって、少なくとも反応剤 ガスの第３流を少なくとも第３多孔質壁を通じて強制的に分散させ、さらに反応 剤ガスの第３流が独立して制御される、類似の圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によっ て緻密化されてもよい。付加的多孔質壁が、付加的加熱炉供給ライン４０８およ び付加的予熱装置を利用する同じような手段で添加され且つ緻密化されてもよい 。付加的予熱装置および個々の付加的予熱装置の排気口に近接するガスの流動温 度を検知する温度センサーが必要に応じて備えられてもよい。このように、本発 明は大量の多孔質壁の同時の緻密化を可能とする。 多孔質壁の温度センサー４９８は、第１多孔質壁の温度を検知するために第１ 多孔質壁４５２に非常に近接して供給される。第１多孔質壁の温度は、第１多孔 質壁４５２を通過する反応剤ガスの第１流を増加または減少することによって増 加または減少する。例えば、反応剤ガスの第１流は、それが第１予熱装置の排気 口４６１から排気されるときには多孔質構造物よりも低い温度である。このより 低い温度おいて反応剤ガスの第１流を増加することは多孔質壁の温度を下げるこ ととなり、また、流量を減少させることは多孔質壁の温度を上げることとなる。 もし反応剤ガスの第１流が第１多孔質壁４５２よりも高い温度であったならば、 この逆も適応される。第１多孔質壁温度センサー４９８は、望ましい第１多孔質 壁温度を得るために必要であるような第１ガスの流量の自動または手動での制御 を可能とする第１多孔質壁温度センサーライン５０２を介して制御装置４１４と 伝達する。第２多孔質壁温度は第２多孔質壁温度センサー５００によって同様に 検知される。第２多孔質壁温度センサー５００は、第２ガスの流量を増加または 減少させることによって望ましい第２多孔質壁温度を得るために必要であるよう な第２ガスの流量の自動または手動での制御を可能とする第１多孔質壁温度セン サーライン５０４を介して制御装置４１４と伝達する。第３および付加的多孔質 壁の温度は同様な手段で検知および制御される。加熱炉供給ライン４０８からの 個々のガスの流動は反応ガス供給装置４０２によってＣＶＩ／ＣＶＤ析出法に影 響するために独立して制御される。多孔質壁温度センサーはまた、温度センサー ５０６によって示されるように、多孔質壁に直接挿入されてもよい。もし多孔質 壁が多孔質構造物の積み重ねから形成されるのであれば、熱電対が隣接する一対 の環状多孔質構造物の間に配置される。多孔質壁の温度はまた、隣接する一対の 多孔質壁４５２と４７２の間に配置される光学標的５４４上の窓５４６を通じて 集束される光学的ピロメーター５４８によって検知されてもよい。 好ましい実施態様によると、加熱炉の容積４４６は一定の真空圧に維持されて いる。第１囲まれた空洞４５６、第２囲まれた空洞４７６、および第３または追 加の囲まれた空洞のすべての内部の圧力は、その空洞に導入される反応剤ガスの 流量および対応する多孔質壁の多孔度によって決定される。例えば、第１囲まれ た空洞４５６への流量は一定の値に維持されてもよい。緻密化工程の初期段階に おいては、第１囲まれた空洞内部の圧力は、囲まれた空洞の外側の加熱炉の容積 圧よりもわずかに高いだけである。第１囲まれた空洞４５６内部の圧力は、多孔 度が減少し、さらに反応剤ガスの第一流量が一定であるため、マトリックスが第 一多孔質壁４５２の内部に析出する際に増加する。第１囲まれた空洞４５６内部 の圧力は、第１囲まれた空洞への反応剤ガスの流量を増加または減少させること によって制御される。流量を増加させることは圧力を増加させ、流量を減少させ ることは圧力を減少させる。第１圧力センサー５０８は、第１囲まれた空洞４５ ６の内部の圧力を感知するために与えられる。第１圧力センサー５０８は、望ま しい圧力を得るために必要であるように第１囲まれた空洞４５６へ導入される流 量の自動または手動による制御を可能とする制御装置４１４と第１圧力センサー ライン５１２を介して連結している。第２圧力センサー５１０と第２圧力センサ ーライン５１４とが、同様の方法で第２囲まれた空洞４７６の内部の流量および 圧力を制御するために与えられてもよい。必要に応じて第３および付加的圧力セ ンサーと圧力センサーラインが供給されてもよい。特定の囲まれた空洞へのガス の流量は好ましくは固定されており、そして圧力があまりにも急激に上昇するか 或いは望ましい圧力の最大値を越えてしまう、そのような場合流量は減少するか または全く停止してしまうのだが、そのようなことが無ければ、多孔質壁が緻密 化されるにつれて圧力は自然に上昇される。反応剤ガス供給装置４０２は個々の 多孔質壁への独立した流量の制御を可能とする。多孔質空洞の内部の圧力を監視 することは個々の多孔質壁の緻密化度の実時間での表示を提供する。圧力上昇の 欠乏、または異常に遅い圧力上昇は予熱装置および／または多孔質壁に漏れがあ ることを示している。方法が中断され、一旦漏れが発見され修理されれば再開さ れてもよい。異常に速い圧力は一つ以上の環状の多孔質壁の煤煙の付着化または タール化を示している。 図１６を参照すると、図１５の予熱装置４５８と４７８のための好ましい実施 態様である予熱装置１００が示されている。予熱装置１００は、ジェームズ ダ ブリュ．ルドルフ，マーク ジェイ．パディ，およびロウレル デー．ボックを 発明者として指名している、本明細書に引用としてその全容が導入される、本出 願と同日に出願されたＣＶＩ／ＣＶＤ法で使用されるための装置という名称の同 時系属米国特許出願中にさらに詳しく説明されている。予熱装置１００は、加熱 炉１０の内部に配置され、且つサセプター床４６３上に設置されている封止ダク ト構造１０２を有している。予熱装置１００はガス導入口４６０からガスを受け 取る（図１５参照）。ガス導入口４６０は封止ダクト構造１０２を通じてガスの 分散を促進する一つ以上の孔開きチューブ１９に接続される。予熱装置１００は 、 封止ダクト構造１０２上に設置されている封止バフル構造１０８を有している。 封止バッフル構造１０８は一連の空隙孔開きプレート１２８と１２９、およびバ ッフル構造の導入口１０４を有する下部孔開きプレートとバッフル構造の排気口 １０６を有する上部孔開きプレートからなる。封止ダクト構造１０２と封止バッ フル構造１０８は互いに封止され、ガスが封止バッフル構造１０８を通過して流 れるのを避けられないように接合部１１８においてサセプター床４６３に封止さ れている。封止ダクト構造１０２は少なくとも２個の１１９、１２０、および１ ２１、二つ合わせて封止接合部１２４、１２５、１６６、１６８、１７０、１７ ２、および１７４を一緒に形成する上方環１２２と下方環１２３とからなる。支 持棒１１９、１２０、１２１および下方環１２３は封止バッフル構造１０８の重 量を支える。被覆板１１０は好ましくはバッフル構造の排気口１０６上に配置さ れている封止ダクト構造１０２に隣接する。被覆板１１０は多孔質構造物の固定 具を支持する役割を担っている。被覆板１１０は圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法で用 いるために適応され、複数の孔１１４と１１６からなり、個々の孔は環状多孔質 壁に反応剤ガスを供給する。被覆板１１０は封止ダクト構造１０２と被覆板１１ ０との間の接合部に設置されている適応性のあるガスケットによって封止ダクト 構造１０２に封止されている。孔開きプレート１２８と１２９は完全に重なり合 っており、バッフル構造の境界面１３２を規定する積み重ねの内に配置される。 個々の封止バッフル構造プレート１２８は一連の孔１３０からなり、１つのサセ プタープレート１２８のその一連の孔１３０は隣接するサセプタープレート１２ ９の一連の孔１３１と一直線に並んではいない。この配置は輻射によるサセプタ 一壁４６４から孔開きプレート１２８と１２９への直接の熱移動を大きく簡易化 する。熱はプレート１２８と１２９に沿って伝導によって移動され、強制対流に よってガスへと移動される。バッフル構造の境界面１３２は適応性のあるガスケ ット１３４によって封止され、個々のサセプタープレート１２８と１２９の外平 面方向の限界からなり、さらにサセプター壁４６４に近接して配置される。適応 性のあるガスケット１３４はまた孔開きプレート１２８と１２９を互いに空間を 置いて離す役割も担っている。封止ダクト構造１０２は好ましくはその封止バッ フル構造１０８が設置される押縁１３６を規定する。提示された実施態様におい て、支持棒１１９、１２０、および１２１は下方環１２３との組み合わせでその 押縁を規定する。加熱炉へのバッフル構造１０８の負荷を簡易化し、さらに封止 バッフル構造１０８と被覆板１１０を支持する複数の支柱１４０が与えられてい る。個々の支柱１４０はサセプターフロア４６３上に設置されるシート（表示さ れていない）を規定する拡大された部分からなる。封止バッフル構造１０８はシ ート上に設置される。予熱装置１００の様々な部品は好ましくは一体式グラファ イトから形成される。様々な封止接合部は好ましくは適応性のあるガスケットお よび／またはグラファイトセメントを用いて形成される。米国オハイオ メント ルのイージーシー エンタープライゼス インコーポレイテッドから入手可能なイ ージーシー サーマフォイル（登録商標）およびサーマブレイド（登録商標）ブ ランドの可撓性グラファイトシートおよびリボン型式充填パックのような可撓性 グラファイトから形成されてもよい。比較しうる材料が、米国オハイオ クリー ブランドのユーシーエーアール カーボン カンパニー インコーポレイテッドか ら入手可能である。 図１５の多孔質壁４５２および４７２は航空機用ブレーキディスクの製造に特 に好ましいとされる環状多孔質構造物の積層体から形成されてもよい。図１７を 参照すると、好ましい固定具２００は圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって環状多 孔質構造物２２の積層体を緻密化するために提供されている。固定具２００は、 ジェームズ ダブリュ．ルドルフ、マーク ジェイ．パディおよびローウェル ディ．ボックを発明者として指名している本出願と同日に出願されたＣＶＩ／Ｃ ＶＤ法で用いられる装置という名称の同時系属米国特許出願中にさらに詳しく説 明されている。固定具２００は好ましくは図１６の予熱装置１００と併用される 。多孔質構造物２２は積層体２０２中に配置される。その固定具は基盤２０４、 離間構造物２０６、および天板２０８からなる。天板２０８は被覆板２１２、適 応性のあるガスケット２１３、および重り２１４によって封止される孔２１０を 有していてもよい。基盤２０４は被覆板１１０に係合するように適応され、さら に被覆板孔１１４と１１６の一つと一列に並ぶ基盤孔（図１８の項目２１６）を 有する。基盤２０４は好ましくは複数の円錐ピン２２６によって設置される。基 盤２０４は、円錐ピン２２６と一列に並び且つ円錐ピン２２６を受け入れる対と な る円錐基盤孔を有する。この配置は基盤孔を対応する被覆板孔と対応する基板孔 とを一直線に揃えることを簡略化する。基盤２０４は、好ましくは適応性のある ガスケットを用いることによって被覆板１１０へと封止される。天板２０８は基 盤２０４から空間を置いて離れており、且つ基盤２０４に面している。離間構造 物２０６は基盤２０４と天板２０８との間に配置され、且つそれらに係合してい る。提示された実施態様において、離間構造物は多孔質構造物の積層体の周りに 配置され、そして基盤２０４と天板２０８の間に伸びている多数の離間柱２１８ からなる。個々の柱２１８は基板２０４と天板２０８と合致する孔２２４に受け 入れられるピン２２０を一方の端に有する。離間構造物２０６は好ましくは少な くとも３本の柱２１８からなる。離間構造物２０６は単一物として形成されても よく、基盤２０４と天板２０８とに係合するための他のいかなる配置構造として 形成されていてもよい。これらはいずれも本発明の範囲にあると考えられる。少 なくとも一つの環状スペーサー２３４が、好ましくは隣り合う多孔質構造物２２ の個々のペアの間の多孔質構造物２２の積層体２０２内に設置される。環状スペ ーサー２３４は隣り合う多孔質構造孔２３を取り囲んでいる。少なくとも一つの 環状スペーサー２３４が、好ましくは基盤２０４と基盤２０４に隣接する多孔質 構造物２２との間に、および天板２０８と天板２０８に隣接する多孔質構造物２ ２との間に配置される。基盤２０４、多孔質構造物２０２の積層体、および少な くとも一つの環状スペーサー２３４は、基盤孔（図１８の項目２１６）から伸び 、個々の多孔質構造孔２３を含み、さらに天板２０８の近くで終結している囲ま れた空洞２３６を規定する。ある実施態様によれば、環状スペーサー２３４の外 径は約２１.９インチであり、スペーサーの内径は約２１インチの外径を有する 環状多孔質構造物２２を処理するために約１９.９インチとなっている。環状ス ペーサーは好ましくは少なくとも０.２５インチの厚さである。 図１８を参照すると、同時に多数の多孔質構造物２２を緻密化する圧力勾配Ｃ ＶＩ／ＣＶＤのための好ましい固定具２０１が示されている。離間用構造物２０ ７は、基板２０４と天板２０８の間に配置され、多孔質構造物２０３の積み重ね を分割している少なくとも１つの中間板２７２からなっている。柱２１８は、天 板２０８と中間板２７２の１つとの間に、基板２０４と中間板２７２の他の１つ との間におよび隣接する一対の中間板２７２の間に伸びている。 他の点で、固定具２０１は固定具２００と実質的に同一である。それぞれの中 間板２７２はそれを貫通する中間板穴２７４を有し、一対の多孔質構造物２２の 間に挟まれている。囲まれた空洞２３６はさらにそれぞれの中間板穴２７４を包 含している。少なくとも１つの環状スペーサー２３４は中間板２７２と多孔質構 造物２２の間で中間板２７２の両側面に配置され、そして中間体２７２に対して 封止される。複数の固定具２０１を積み重ねることもできる。そのような場合、 １つの固定具２０１からの基板２０４は、上方の固定具の基板穴２１６が下方の 固定具の天板穴２１０と流体連通するようにして、下方の固定具２０１の天板２ ０８と係合する。このように、囲まれた空洞は、最上位の天板穴２１０の上に配 置される被覆板２１２によって停止されるまで、１つの固定具から次の固定具へ と伸びている。この観測がさらに明らかに示されるように、基板２０４は、円錐 ピン２２６の円錐部を受け入れる円錐穴２３０を備え、そして被覆板１１０は円 錐ピン２２６の円筒部を受け入れる穴２２８を備えている。 図２８を参照すると、多孔質構造物３０２の積み重ねを緻密化する圧力勾配の ための代わりの別の固定具３００が示されている。固定具２９９は積み重ね３０ ２がそれぞれの多孔質構造物２２の外径の周りに配置された“ＯＤ”（外径）環 状スペーサー２３４と、それぞれの多孔質構造物の内径の周りに配置された“Ｉ Ｄ”（内径）環状スペーサー２８４とが交互になっていることを除けば、固定具 ２００と本質的に同じである。ＯＤ環状スペーサー２３４は、好ましくは多孔質 構造物外径６０８よりも僅かに小さい内径２３３および多孔質構造物６０８と一 般に同一である外径２３５を有している。 ＩＤ環状スペーサー２８４は、好ましくは多孔質構造物内径６１０よりも僅か に大きい外径２８６および多孔質構造物内径６１０と一般に同一である内径２８ ８を有している。 ＩＤ環状スペーサー２８４を用いると、多孔質構造物外径６０８は環状スペー サー２８４の外径２８６よりも大きい。それぞれの環状スペーサー２３４と２８ ４の壁厚は、好ましくは反応剤ガスがそれぞれの構造物２２に入り、またそれを 離れるように、多孔質構造物表面領域が反応剤ガスに曝されるのを最小限にする ために、最低限とされる。図２９を参照すると、多孔質構造物３０３の積み重ね を緻密化する圧力勾配の代わりの別の固定具３０１は、積み重ね３０３が全てそ れぞれの多孔質構造物の内径の周りに配置された“ＩＤ”環状スペーサー２８４ からなることを除けば、固定具２００と本質的に同じである。 固定具２００、２０１、２９９および３０１の種々の部品は、好ましくはグラ ファイトから形成される。固定具内に含まれる種々の継ぎ手は、好ましくは上記 したとおり、可撓性グラファイト材料の圧縮可能な環状ガスケットを用いて封止 される。もし多孔質構造物２２が圧縮可能であれば、それらは十分なシールを与 えるために環状スペーサー２３４に対して直接圧縮できるし、また多孔質構造物 ２２と環状スペーサー２３４の間に圧縮可能ガスケットの必要性を排除する。使 用前の環状スペーサーは、好ましくは緻密化された多孔質構造物からの環状スペ ーサーの除去、それに引き続くマトリックスの析出を容易にする、熱分解炭素の 表面析出で封止被覆される。 固定具２００と２０１に類似する固定具は、環状スペーサー２３４が多孔質構 造物同志を分離し、そして反応剤ガスが多孔質構造物２２を通じて、超えてそし て周りを自由に通過するのを可能とするスペーサーブロックによって置換されて いる慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法で用いられてもよい。そのような場合、被覆板１１０ は反応剤ガスが炉容積中を分散するのを促進するために図２２の被覆板１５２に よって置換されてもよい。被覆板１５２は、穴１５３の配列からなる。慣用ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ法のために適した固定具内に含まれる種々の継ぎ手を封止することは 必ずしも必要なことではなく、また望ましいことでもない。 図１９を参照すると、ＣＶＩ／ＣＶＤ法が本発明の概念に従って表されている 。本発明の好ましい態様によれば、複数の環状多孔質構造物はプレヒーター１０ ０の如き複数のプレヒーターに対して封止された、固定具２０１（図１８）のよ うな複数の固定具を用いて、炉４００（図１５）の如きＣＶＩ／ＣＶＤ炉内で析 出される。反応剤ガスはガス供給装置４０２（図１５）の如き装置を用いて、炉 に供給される。炉は条件が安定するまで加熱され、そして第１炭素マトリックス は圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって多孔質構造物中に析出される。圧力勾配Ｃ ＶＩ／ＣＶＤ法中に図１７と１８に示された以上の多孔質構造物のための支持は 、 多孔質構造物が圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法中にたわむことがないので必要でない 。多孔質構造物は、次いで多孔質構造物を炉からあるいは固定具から除去するこ となしに、熱処理法に付される。別法として、多孔質構造物は、熱処理法の前に 、炉および圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ固定具から除去されることもできる。熱処理 法は、第１炭素マトリックスのグラファイト化を増加させる、以前の析出法温度 よりも高い温度で実施される。熱処理に続いて、多孔質構造物は、次いで正確な 嵩密度測定を行うために、炉から除去されそして表面を機械削りされる。表面の 機械削りは、表面における開放孔を増加させることにもなる。第２の炭素マトリ ックスは、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって多孔質構造物中に析出される。このよ うに第２マトリックスは、第１マトリックス上に重なる。最終密度に到達した後 、緻密化された構造物は機械にかけられ最終部品となる。１つの態様において、 圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法および慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法は、約１７５０〜１９０ ０°Ｆで実施され、そして熱処理は約３３００〜４０００°Ｆで実施される。こ のように、第１マトリックスは、中間熱処理法により第２マトリックスよりも高 度のグラファイト化がなされている。 図２０を参照すると、第１炭素マトリックスが多孔質構造物内に析出される圧 力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法から出発するこれに代わる別の方法が示されている。多 孔質構造物は、次いで多孔質構造物を炉からあるいは固定具から除去することな しに、熱処理法に付される。第２炭素マトリックスは、次いで他の圧力勾配ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ法で析出され、その後直ちに多孔質構造物を炉あるいは固定具から除 去することなしに熱処理法に付される。これに代わる別法として、多孔質構造物 が加熱処理法前に炉および圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ固定具から除去され、そして 第２圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法の前に圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ固定具中に置換さ れてもよい。多孔質構造物は次いで、表面機械削り操作に付される。さらに、第 ２炭素マトリックスは、次いで慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法で析出される。第１および 第２圧力勾配法および熱処理法中、多孔質構造物を同じ炉および固定具中に放置 することは、“連続”法を生じる。 圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ固定具中で隣接する多孔質構造物の対の間の付加物支 持ブロックは、熱処理法中たわみを防止するため必要である。 図２１を参照すると、第１炭素マトリックスが多孔質構造物中に析出される圧 力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法で開始されるこれに代わる別法が示されている。多孔質 構造物は表面が機械処理され、そして第２炭素マトリックスが慣用ＣＶＩ／ＣＶ Ｄ法で析出され、次いで熱処理法がつづく。熱処理後、十分に緻密化された多孔 質構造物は、次いで機械処理されて最終部品となる。図１９〜２１の方法のシー クエンスを再配列すること、そして付加的工程を挿入することが、本発明から外 れずに、可能であることは明らかである。 第１炭素マトリックスと第２炭素マトリックスは、好ましくは実質的に粗い積 層ミクロ構造からなっている。粗い積層ミクロ構造は、大きい密度（約２.１ｇ ／ｃｃ）、大きい熱伝導性および円滑な積層ミクロ構造（１.９〜２.０ｇ／ｃｃ もしくはそれより小さい）よりも小さい硬さを持っている。粗い積層ミクロ構造 は、ある種の炭素／炭素航空気ブレーキディスクに特に好ましい。ミクロ構造は 、エム.エル.リーベルマンおよびエイチ.オー.ピエルソン、炭素／炭素コンポジ ットにおける得られたマトリックス熱分解炭素に及ぼすガス相条件の影響 １２ カーボン ２３３〜４１（１９７４）に記載されているとおり、光学的に特徴 づけることができる。 図２３を参照すると、図１９、２０もしくは２１のいずれかの方法に従って製 造された緻密化された多孔質構造物が示されている。緻密化された多孔質構造物 ６００は、内部円周面８２に隣接する第１境界領域５１２および外部円周面８４ に隣接する第２境界領域５１４からなる。第１および第２境界領域５１２と５１ ４は、緻密化された多孔質構造物６００の厚さ全体に伸びており、そして対向面 ７８と８０によって制限されている。緻密化された多孔質構造５１０は圧力勾配 ＣＶＩ／ＣＶＤ法に従って炭素繊維からなる多孔質構造物中に析出された第１炭 素マトリックスを含有する。好ましい態様によれば、第１炭素マトリックスは、 図５に関して記載された方法と似ている、全て“ＯＤ”環状スペーサー（図１７ と１８）を持つ固定具２００および／または２０１を用いる方法によって析出さ れ、図１１の緻密化された多孔質構造物３３０に類似する、密度分布が不均一に 析出された第１炭素マトリックスを生じる。第１境界領域５１２は、第１境界領 域５１２が第２境界領域５１４よりも大きい嵩密度増加を経験する圧力勾配ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ緻密化法の間に、第２境界領域５１４よりも高い反応剤ガス圧力に付 される。１つの態様によれば、第２境界領域５１４は第１境界領域５１２に関し て単位容積当り第１炭素マトリックスを約１５％以下で持っており、そして第１ 炭素マトリックスは、好ましくは実質的に粗い積層ミクロ構造を持っている。第 ２境界領域５１４は、第１境界領域５１２に関して単位体積当り第１炭素マトリ ックスを少なくとも１０％以下で持っており、そして第１炭素マトリックスを２ ０％、３０％、４０％またはそれ以下で持つことができる。緻密化された多孔質 構造物５１０は慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法で析出された第１炭素マトリックスの上に 重なる第２炭素マトリックスからなり、図１２の緻密化構造物３４０に類似する 最終密度分布を持つ緻密化多孔質構造物６００を生成する。第２炭素マトリック スは、好ましくは実質的に粗い積層ミクロ構造を持っている。第１および第２炭 素マトリックスは、好ましくは少なくとも９０％の粗い積層ミクロ構造、さらに 好ましくは少なくとも９５％の粗い積層ミクロ構造、そしてある好ましい態様で は１００％の粗い積層構造を有している。 第１炭素マトリックスは、第２炭素マトリックスよりもさらにグラファイト化 が進んでいる第１炭素マトリックスとする熱処理に付すことができる。グラファ イト化の増進は、見掛け密度と熱伝導性を増加させる。このように、圧力勾配Ｃ ＶＩ／ＣＶＤ法による最初の密度勾配は、第２炭素マトリックスの析出の後緻密 化された多孔質構造物６００において同定することができる。もし第１炭素マト リックスが図１１に示されるような分布を持つとすると、第１境界部５１２は第 ２境界部５１４よりも一般に大きい熱伝導性を有し、そして第２炭素マトリック スが析出した後でさえ第２境界部５１４よりも一般に大きい見掛け密度を有する 。緻密化された多孔質構造物６００内に残存する閉じられた孔は、見掛け密度に 影響する。孔の影響は、破砕見掛密度としてここに定義される破砕された試料の 見掛け密度を測定することによって最小化することができる。ある種の技術によ って、破砕見掛密度は、緻密化された多孔質構造物から試料を切り出し、そして 荷重試験機の平行なスチール板の間で材料を破砕することによって測定される。 この試料は好ましくは試料が一片に維持されるように破砕される。これは断片化 なしに試料が降伏点を通過するように圧縮することによって達成される。見掛け 密 度は、アメリカ合衆国、テキサス、ハウストンのエクソン ケミカル アメリカ ズから入手可能なイソパールＭ（合成イソパラフィン性炭化水素）の如き鉱油を 用いるアルキメデス法に従って測定される。真空は構造物中に鉱油を押し込むた めに用いられる。見掛密度は鉱油による浸透を受け入れない材料の密度の値であ る。試料の破砕は鉱油による浸透を受け入れなかった以前閉じていた孔を開放し 、そして孔の影響を最小限にする。別法として、粉末化された試料の破砕見掛け 密度はヘリウム ピコノメーターを用いて測定することができる。緻密化された 多孔質構造物６００に類似する加工された緻密化された多孔質構造物の測定は、 内部円周面８２に隣接する破砕不透性密度が外部円周面８４に隣接する破砕不透 性密度よりも常に少なくとも０.２％大きく、０.４％および０.５％程度大きい こともありうることが明らかにされた。このように、破砕見掛け密度は、内側面 ８２から外側面８４へ一般に減少する傾向にある。 緻密化された多孔質構造物６００（すぐ上のパラグラフに記載したような）に 類似する緻密化された多孔質構造物の熱伝導性は、２つの方向；“熱平板伝導性 ”と云われる対向面７８と８０に垂直な方向、および“熱端縁伝導性”と云われ る境界面８２と８４に垂直な方向（半径方向）で測定された。境界部５１４の熱 平板伝導性は、対向面７８と８０で測定したとき境界部５１２よりも少なくとも ５％少なかった。境界部５１４の熱端縁伝導性は、対向面７８と８０の間の距離 の１／２で境界部５１２よりも少なくとも１２％少なかった。境界部５１４の熱 端縁伝導性は、対向面７８と８０で測定したとき境界面５１２よりも少なくとも ５％少なかった。境界部５１４の熱端縁伝導性は、対向面７８と８０の間の距離 １／２で測定したとき境界部５１２よりも少なくとも４％少なかった。このよう に、熱伝導性は、内側境界部５１２から外側境界部５１４に向かって一般に減少 する傾向にある。この傾向は、第１マトリックスが第２マトリックスよりもより グラファイト化が進行していることによって誘導される。 以下の実施例は、本発明の種々の局面をさらに説明している。 実施例１ 慣用のＣＶＩ／ＣＶＤ法のためのベースラインが次のようにして確立された。 約１.５インチ厚の繊維質テキスタイル構造物が一軸のポリアクリロニトリル繊 維 の３２０Ｋトウから出発して、米国特許第４,７９０,０５２号の図１〜４に従っ て製造された。次いで、外径約７.５インチ、内径約２.５インチを持つ環状多孔 質構造物が、このテキスタイル構造物から切り取られた。 この環状多孔質構造物は、繊維を炭素に変換するため次いで熱分解された。嵩 密度０.４９ｇ／ｃｃを持つ熱分解された多孔質構造物が次いで図１４の炉１１ に類似する炉内に置かれた。 炉容積中の圧力が１０トルに減じられ、そして炉は加熱されそして図１４の温 度センサー７６と同様に配置された温度センサーによって測定したとき、約１８ ６０°Ｆの温度で安定化された。反応剤ガス混合物が図１４に関して記載されて いるとおりに導入され、そして慣用のＣＶＩ／ＣＶＤ法の典型的手法で多孔質構 造の上と周囲に自由に分散するのが許容された。反応剤ガス混合物は８７％（容 積パーセント）天然ガスと１３％プロパンからなり、４０００ｓｃｃｍ（１分間 当りの標準立方センチメートル）の流速と約１秒の反応容器容積中の滞留時間で あった。天然ガスは９６.４％メタン（容積パーセント）、１.８０％エタン、０ .５０％プロパン、０.１５％ブタン、０.０５％ペンタン、０.７０％二酸化炭素 および０.４％窒素の組成を持っていた。この方法は、多孔質構造の嵩密度増加 を測定するため３度停止された。全析出法時間は３０６時間であった。析出の平 均速度は、３つの緻密化実験のそれぞれについて計算された。この実施例の試験 条件とデータは、累積析出時間および注目した各累積時間における全密度増加と 一緒に、表１に示した。 この方法の最後において、緻密化された多孔質構造物内に析出した炭素マトリ ックスは、多孔質構造物の表面に円滑な積層マイクロ構造の最小限の析出しか伴 わず、ほとんど全て粗い積層マイクロ構造からなっていた。 実施例２ １.６インチ厚、外径６.２インチおよび内径１.４インチを持つ環状多孔質構 造物が繊維質テキスタイル構造物から切り取られ、そして慣用のＣＶＩ／ＣＶＤ 法によって実施例１に従って加工された。この実施例の試験条件とデータは表２ に示されている。 実施例３ 繊維質テキスタイル構造物から製造され、そして実施例１に記載したと同じ大 きさを持つ２つの環状多孔質構造物（ディスクＡとＢ）が、図１の炉１０に類似 する炉、ＩＤ／ＯＤスペーサーを持つ図２の固定具２に類似する固定具および実 施例１の反応剤ガス混合物を用いて、圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって緻密化 された。この実施例の試験条件およびデータは表３示されている。 炉圧は１０トルであった。ガス流の温度は、図１の温度センサー７４のような 温度センサーによって測定したとき１７４０°Ｆであると予測された。ガスは４ ０００ｓｃｃｍの流速で、図２に関して前述したように、多孔質構造物を通して 流された。 ディスクＡ内に析出された炭素マトリックスは、全て粗い積層マイクロ構造か らなっていた。ディスクＢのマイクロ構造は、評価されなかった。ディスクＡは 、小さなサンプルに切断され、そしてこれらのサンプルの嵩密度値がアルキメデ ス法を用いて決定され、そして図８に類似する密度プロファイルが得られた。 実施例４ ３つの環状多孔質構造物（ディスクＡ、ＢおよびＣ）が製造され、そして多孔 質構造物が一層均一な最終密度分布を得るために、この方法中軽く払われて一部 が除かれたこと以外、実施例３に従って圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって独立 に緻密化された。ガス流の温度は図１の温度センサー７４のような温度センサー によって測定したとき約１７４０°Ｆであった。この実施例の試験条件およびデ ータは表４に示されている。ディスクＡとＣ内に析出された炭素マトリックスは 、軽く払う前は全て粗い積層であり、そして軽く払った後は本質的に円滑な積層 であった。ディスクＢのミクロ構造は決定されなかった。最終的な緻密化多孔質 構造体は図９に類似の密度プロファイルを有していた。 実施例５ 繊維質テキスタイル構造物から製造され、そして実施例１に記載したと同じ大 きさを持つ２つの多孔質構造物が、全て“ＩＤ”スペーサーを持つ図４の固定具 ６に類似する固定具と実施例１の反応剤ガス混合物を用いて、圧力勾配ＣＶＩ／ ＣＶＤ法によって、同時に緻密化された。ガス流の温度は図１の温度センサー７ ４の如き温度センサーによって測定したとき１７４５℃と予測された。この実施 例の試験条件とデータは表５に示されている。表５の密度増加は２つのディスク の平均値である。この方法の最後における、緻密化された多孔質構造物内に析出 した炭素マトリックスは全て粗い積層ミクロ構造からなっていた。ディスクの計 算されたトマグラフィー走査は、図１０に類似する密度プロファイルを示した。 実施例６ 繊維質テキスタイル構造物から製造され、そして実施例１に記載したと同じ大 きさを持つ４つの環状多孔質構造物が、全て“ＯＤ”スペーサーを持つ図５の固 定具８と同様の固定具および実施例１の反応剤ガス混合物を用いて、圧力勾配Ｃ ＶＩ／ＣＶＤ法によって緻密化された。２つのディスクが同時に緻密化され（デ ィスク対ＡとＢ）、そして反応剤ガス流速がディスク当りの流速を４０００ｓｃ ｃｍに維持するために２倍にされた。ガス流の温度は図１の温度センサー７４の 如き温度センサーによって測定したとき約１７５０°Ｆであった。この実施例の 試験条件とデータは表６に示されている。表６の密度増加は各ディスク対の平均 値である。この方法の最後における、緻密化された多孔質構造体内に析出された 炭素マトリックスは、全て粗い積層ミクロ構造からなっていた。ディスク対Ｂの 計算されたトマグラフィー走査は図１１に類似する密度プロファイルを示した。 実施例７ 環状多孔質構造体が繊維質テキスタイル構造物から製造され、実施例２に記載 されたと同じ大きさを有し、そして逆流法で、全て“ＩＤ”シールを持つ図７の 固定具７に類似する固定具および実施例１の反応剤ガス混合物を用いて、圧力勾 配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって緻密化された。ガス流の温度は図１の温度センサー ７４の如き温度センサーによって測定したとき１７３０℃と予測された。反応剤 ガスは図７に関して、前に記載したとおりの多孔質構造を通して３０００ｓｃｃ ｍの流速で（ディスクが実施例３〜６で用いられたディスクよりも小さかったの で、流速は低かった）流された。この実施例の試験条件およびデータは表７に示 されている。 この方法の最後において、緻密化された多孔質構造内に析出された炭素マトリ ックスはほとんど円滑な積層ミクロ構造からなっていた。 さて、図２４を参照すると、表１〜７に示されたデータがグラフの形で示され ている。表１および２のデータは慣用のＣＶＩ／ＣＶＤを表している１本の円滑 な曲線５１６として表されている。表３および４のデータは“ＩＤ／ＯＤ”スペ ーサーを用いる圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤを表している１本の円滑な曲線５１８と して表されている。表５のデータは全て“ＩＤ”スペーサーを用いる圧力勾配Ｃ ＶＩ／ＣＶＤを表している１本の円滑な曲線５２０として表されている。表６の データは、全て“ＯＤ”スペーサーを用いる圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤを表してい る１本の円滑な曲線５２２として表されている。表７のデータは全て“ＩＤ”ス ペーサーを用いる逆流圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤを表わす曲線５２４として表され ている。緻密化速度は、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ緻密化速度の約１ １／２〜５倍の 係数だけ増加した。１ｇ／ｃｃの嵩密度上昇（増加）を達成する時間は慣用ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ時間に関して約２５％から８０％減少した。可能な限り多くの漏れを 防 止することの重要性は図２４から明らかである。如何なる漏れも最大到達可能速 度から緻密化速度を減少させる。 増加した緻密化速度は少量であれば漏れを併った場合でさえ達成可能である。 このように、本発明の範囲内に残りながら幾分かの漏れは起こり得る。 さて、図２５を参照すると、緻密化速度対標準化流れを表す曲線が示されてい る。標準化流れは、Ｆ^*として示されており、そしてディスクの単位体積当りの 流量を表している（例えばディスク体積１０００ｃｃ当り４０００ｓｃｃｍ＝４ ｍｉｎ^-1）。付加的試験は、反応剤ガスの流速が１つの試験から次の試験へ変化 されたことを除き、実施例６および７に従った試験であった。流れを変えて実施 例６に従って行われた試験のデータが表８に示されており、そして流速を変えて 実施例７に従って行われた試験のデータは表９に示されている。曲線５２６は慣 用ＣＶＩ／ＣＶＤを表している。表８のデータは全て“ＯＤ”スペーサー（図５ ）を用いた圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤを表す曲線５２８として表されている。表９ のデータは全て“ＩＤ”スペーサー（図７）を用いた逆流圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶ Ｄを表す曲線５３０として表されている。 さて、図２６を参照すると、緻密化速度対標準化流れを表す曲線が示されてい る。付加的試験は、炉容積圧力および反応剤ガスの流速が１つの試験から次の試 験へ変化されたことを除き、上記実施例６（全て“ＯＤ”スペーサーを用いた圧 力勾配）に従う試験であった。これらの試験のデータは、表１０に示されている 。表１０のデータは、３本の曲線５３２、５３４および５３６として表されてい る。曲線５３２は、図１のセンサー７２の如き圧力センサーによって測定したと き、１０トルの炉容積圧力におけるデータを表している。曲線５３４は図１のセ ンサー７２の如き圧力センサーによって測定したとき２５トルの炉容積圧力にお けるデータを表している。曲線５３２は図１のセンサー７２の如き圧力センサー によって測定したとき５０トルの炉容積圧力におけるデータを表している。これ らの試験の全てにおいて析出されたマトリックスは、全て粗い積層ミクロ構造か らなっていた。図２６に示されているとおり、緻密化速度における付加的増加は 、所望の粗い積層ミクロ構造を維持しながら、炉容積圧力（反応器圧力）を増加 させることによって実現されうる。これは驚くべき発見であった。 さて、図２７を参照すると、多孔質構造物を横切る圧力差対嵩密度が幾つかの ガス流速について示されている。付加的試験は、流速を変えて実施例６に従う試 験であった。これらの試験のデータは、表１１に示されている。表１１のデータ は、図２７に流速がディスク当り１０００ｓｃｃｍについて曲線５３８の第１セ ット、流速がディスク当り２０００ｓｃｃｍについて曲線５４０の第２セットお よび流速がディスク当り４０００ｓｃｃｍについて曲線５４２の第３セットとし て示されている。これらの試験の全てにおいて析出されたマトリックスは、全て 粗い積層ミクロ構造からなっていた。表１１は多孔質構造物を横切る最初の圧力 差、多孔質構造物を横切る最後の圧力差、および一定に保持された炉積層圧力（ 反応器圧力）を包含する。 図２７に示されているとおり、多孔質構造物を横切る圧力勾配は、所望の粗い 積層ミクロ構造を維持しながら少なくとも８０トル程に高かった（それは多孔質 構造物の高圧側において９０トルを示している）。 本発明に従う圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法が１８００〜２０００°Ｆの範囲の部 分温度、１０〜１５０トルの範囲の反応器圧力、０.４〜１０ｍｉｎ^-1の範囲の 標準化反応剤ガス流速（Ｆ^*）および天然ガスと０−４０％（容積％）プロパン の炭化水素反応剤ガス混合物で、実施できることがこれらの試験で示された。 これらの範囲にある方法の実施は、粗い積層および／または円滑な積層のミク ロ構造を生み出す。これらのプロセスパラメーターの全てが、これらの範囲のそ れぞれの高い極端にあるか、あるいはその近傍にあってこの方法を実施すると、 タール化あるいはスス化を起こす。ＣＶＩ／ＣＶＤ方法の技術分野で知られた他 の炭素を持つガス、圧力および温度は、本発明から外れることなしに置換できる 。 本発明による圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法、次いで慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法によっ て多孔質構造物を緻密化することは、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法によってのみ緻密化 された比較多孔質構造物よりも一層均一な密度分布を持つ緻密化された多孔質構 造物を生成する。１つの態様によって、例えば約１０.５インチの内径を持つ環 状多孔質炭素構造物（図２３に６０２として示されている）、約５.２３インチ のウェブ（図２３に６０４として示されている）および約１.２５インチの厚さ （図２ ３に６０６として示されている）を持つ環状多孔質炭素構造物が炉４００（図１ ５）の如き炉中固定具２０１（図１８）の如き固定具を用いて圧力勾配ＣＶＩ／ ＣＶＤ法（実施例６の条件）によって析出された炭素マトリックスで先ず緻密化 され、図１１の緻密化構造３３０に類似する密度分布を与えた。炭素マトリック スは、さらに慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法（実施例１の条件）によって析出され、図１ ２のそして約１.７７ｇ／ｃｃの平均嵩密度を持つ緻密化構造３４０に類似した 密度分布を与えた。標準統計実務に従えば、緻密化構造中の嵩密度の標準偏差は 、約０.０６ｇ／ｃｃである。慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法のみによって同等の平均嵩 密度に緻密化された比較多孔質炭素構造中の嵩密度の標準偏差は、約０.０９ｇ ／ｃｃである。このように、圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法、次いで慣用ＣＶＩ／Ｃ ＶＤ法によって緻密化された多孔質構造は、慣用ＣＶＩ／ＣＶＤ法のみによって 緻密化された多孔質構造よりもより均一である。境界変動および全変動が減少さ れる。均一性は炭素／炭素航空機ブレーキディスクにとって望ましい。 本発明に従って製造された炭素／炭素構造中の嵩密度の標準偏差は、好ましく は０.０７ｇ／ｃｃよりも小さいか等しく、さらに好ましくは０.０６ｇ／ｃｃも しくは０.０５ｇ／ｃｃよりも小さいか等しく、そして最も好ましくは０.０４も しくは０.０３ｇ／ｃｃよりも小さいか等しい。どの緻密化された多孔質構造に おける嵩密度の変動係数も好ましくは４％より小さいか等しく、さらに好ましく は３.５％もしくは３％よりも小さいか等しく、最も好ましくは２.３％もしくは １.８％よりも小さいか等しい。 以下の請求範囲によって規定される本発明の範囲を逸脱することなしに、多く の変形が可能であることは明らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１０月１４日 【補正内容】 請求の範囲 １．多孔質構造の第１部分が該多孔質構造の第２部分よりも高い圧力に付され、 そして該第１部分が該第２部分よりも大きい嵩密度増加を持つ圧力勾配ＣＶＩ／ ＣＶＤ法で、該多孔質構造内に第１マトリックスを析出することによって、ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ炉内で多孔質構造を部分的に緻密化し；そして 該第２部分が該第１部分よりも大きい嵩密度増加を持つ少なくとも１つの付 加的緻密化法で、該多孔質構造内に第２マトリックスを析出することによって、 該多孔質構造を引き続き緻密化する、 工程からなるＣＶＩ／ＣＶＤ法。 ２．該付加的緻密化法は、慣用のＣＶＩ／ＣＶＤ法である、請求項１の方法。 ３．該付加的緻密化法は、該第２部分が該第１部分よりも高い圧力に付される圧 力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法である、請求項１の方法。 ４．該付加的緻密化法は樹脂含浸法であり、そしてさらに該樹脂を炭化する工程 を含む請求項１の方法。 ５．少なくとも１つの付加的緻密化法によって該多孔質構造を引き続き緻密化す る該工程の前に、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法よりも高い温度で該部分的に緻密 化された多孔質構造を熱処理する工程をさらに包含する、請求項１の方法。 ６．該多孔質構造は炭素多孔質構造であり、そして該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法 は、該多孔質構造内に炭素マトリックスを析出する、請求項１の方法。 ７．該多孔質構造は環状であり、そして２つの一般に平坦な対向する面を有し、 そして該第１部分は該２つの対向する面の１つを包含し、そして該第２部分は該 ２つの対向する面の他方を包含する、請求項１の方法。 ８．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面と外部円周面とを有し、そし て該第１部分は該内部円周面を包含し、そして該第２部分は該外部円周面を包含 する、請求項１の方法。 ９．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面と外部円周面とを有し、そし て該第１部分は該外部円周面を包含し、そして該第２部分は該内部円周面を包含 する、請求項１の方法。 １０．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面および該内部円周面から空 間を持って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された ２つの一般に平行な平坦面を有し、そして該第１部分は該内部円周面と該２つの 一般に平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２部分は該外部円周面と該２つ の一般に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１の方法。 １１．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面および該内部円周面から空 間を持って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された ２つの一般に平行な平坦面を有し、そして該第１部分は該外部円周面と該２つの 一般に平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２部分は該内部円周面と該２つ の一般に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１の方法。 １２．該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法の後で且つ該多孔質構造を引き続き緻密化す る該工程の前に、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法よりも高い温度で該多孔質構造を 加熱処理する工程をさらに包含する、請求項１の方法。 １３．該多孔質構造を加熱処理する該工程は、該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉から該多孔質 構造を除去することなしに、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法に続く、請求項１の方 法。 １４．該多孔質構造が多数の環状の繊維質炭素構造である、請求項１の方法。 １５．それぞれの環状の繊維質炭素構造は、２つの一般に平行な平坦面を有し、 そして該第１部分は該２つの一般に平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２ 部分は該２つの一般に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１５の方法。 １６．それぞれの環状の繊維質炭素構造は、内部円周面と外部円周面とを有し、 該第１部分は該内部円周面を包含し、そして該第２部分は該外部円周面を包含す る、請求項１５の方法。 １７．それぞれの環状の繊維質炭素構造は、内部円周面と外部円周面とを有し、 そして該第１部分は該外部円周面を包含し、そして該第２部分は該内部円周面を 包含する、請求項１５の方法。 １８．該環状の繊維質炭素構造は、内部円周面および該内部円周面から空間を持 って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された２つの 一般に平行な平坦面を有し、そして該第１部分は該内部円周面と該２つの一般に 平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２部分は該外部円周面と該２つの一般 に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１４の方法。 １９．該環状の繊維質炭素構造は、内部円周面および該内部円周面から空間を持 って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された２つの 一般に平行な平坦面を有し、そして該第１部分は該外部円周面と該２つの一般に 平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２部分は該内部円周面と該２つの一般 に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１４の方法。 ２０．該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法の後で且つ該多孔質構造を引き続き緻密化す る該工程の前に、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法よりも高い温度で該環状の繊維質 炭素構造を加熱処理する工程をさらに包含する、請求項１４の方法。 ２１．該多孔質構造を加熱処理する該工程は、該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉から該多孔質 構造を除去することなしに、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法に続く、請求項２０の 方法。 ２２．多孔質炭素構造を少なくとも９５４.４℃（１７５０°Ｆ）の温度まで加 熱し； 炭化水素反応剤ガスが少なくとも８９９℃（１６５０°Ｆ）温度まで加熱し ； 該繊維質構造の第１部分から該多孔質炭素構造の第２部分へ該多孔質炭素構 造中を該反応剤ガスを通過させることによって、該多孔質炭素構造を部分的に緻 密化させ；そして 該第２部分が該第１部分よりも大きい嵩密度増加を持つ少なくとも１つの付 加的緻密化法で、該多孔質炭素構造内に、第２マトリックスを析出することによ って該多孔質炭素構造を引き続き緻密化する、 工程からなる前記請求項のいずれかの方法。 ２３．該第２マトリックスが炭素マトリックスであり、そして該付加物緻密化法 が慣用のＣＶＩ／ＣＶＤ法である、請求項２２の方法。 ２４．該付加的緻密化法が、 多孔質炭素構造を少なくとも９５４.４℃（１７５０°Ｆ）の温度まで加熱 し ； 炭化水素反応剤ガスを少なくとも８９９℃（１６５０°Ｆ）の温度まで加熱 し；そして 該反応剤ガスを該多孔質構造の周囲を通過させる、 工程からなる、請求項２２の方法。 ２５．該多孔質炭素構造を部分的に緻密化する該工程の後で且つ該多孔質炭素構 造を引き続き緻密化する該工程の前に、該多孔質炭素構造を少なくとも１８１５ ℃（３３００°Ｆ）の温度で熱処理する工程をさらに包含する、請求項２２の方 法。 ２６．該多孔質構造を加熱処理する該工程が、該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉から該多孔質 炭素構造を除去することなく、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法に引き続く、請求項 ２５の方法。 ２７．請求項１〜２６のいずれかの方法で得られうる製造物。 ２８．この環状多孔質構造内に析出された第１炭素マトリックスと、該第１炭素 マトリックス上に重なって、該環状多孔質構造内に析出された第２炭素マトリッ クスとを持つ緻密化された環状の多孔質構造、該緻密化された環状の多孔質構造 は、内部円周面および該内部円周面から空間を持って離れ、そしてそれを取り巻 いている外部円周面とによって結合された２つの一般に平行な平坦面を有し、該 内部円周面に隣接する第１境界部分および該外部円周面に隣接する第２境界部分 からなり、ここで該第１および第２境界部分は該２つの一般に平行な平坦面によ って制限されており、該第２境界部分は該第１境界部分に対して単位容積当り該 第１炭素マトリックスの少なくとも１０％以下を有し、該第１炭素マトリックス と該第２炭素マトリックスは実質的に粗い積層ミクロ構造を有し、そして該第１ 炭素マトリックスは該第２炭素マトリックスよりも炭素化が進んでいる、摩擦デ ィスク。 ２９．該第１炭素マトリックスと該第２炭素マトリックスは、少なくとも９０％ の粗い積層ミクロ構造を有する、請求項２８の摩擦ディスク。 ３０．該第１境界部分は該第２境界部分よりも大きい、該２つの一般に平行な平 坦面に垂直な熱伝導性を持つ、請求項２８の摩擦ディスク。 ３１．該第１境界部分は該第２境界部分よりも大きい、該第１および第２境界面 に垂直な熱伝導性を持つ、請求項２８の摩擦ディスク。 ３２．該第１境界部分は該第２境界部分よりも大きい、破砕見掛密度を持つ、請 求項２８の摩擦ディスク。 ３３．該第１境界部分は該第２境界部分よりも０.２％大きい破砕見掛密度を持 つ、請求項２８の摩擦ディスク。 ３４．該第１炭素マトリックスは該第２炭素マトリックスよりも大きい熱伝導性 を持つ、請求項２８の摩擦ディスク。 ３５．該第１炭素マトリックスは該第２炭素マトリックスよりも大きい密度を持 つ、請求項２８の摩擦ディスク。 ３６．該環状多孔質構造は炭素繊維からなる、請求項２８の摩擦ディスク。 ３７．該緻密化環状多孔質構造は環状の繊維質構造からなる、請求項２８の摩擦 ディスク。 ３８．該緻密化環状多孔質構造は炭素繊維を持つ環状の繊維質構造からなる、請 求項２８の摩擦ディスク。 ３９．該第１境界部分は該第２境界部分よりも大きい、該２つの一般に平行な平 坦面に垂直な熱伝導性を持つ、請求項３８の摩擦ディスク。 ４０．該第１境界部分は該第２境界部分よりも大きい、該第１および第２の境界 面に垂直な熱伝導性を持つ、請求項３８の摩擦ディスク。 ４１．該第１境界部分は該第２境界部分よりも大きい、破砕見掛密度を持つ、請 求項３８の摩擦ディスク。 ４２．該緻密化された環状の多孔質構造は、炭素繊維のみを持つ環状の繊維質構 造からなる、請求項２８の摩擦ディスク。 ４３．該２つの対向する面に垂直な熱伝導性および該緻密化された環状の多孔質 構造の破砕見掛密度は、該内部円周面から該外部円周面へ半径方向に一般に減少 している、請求項２８〜４２のいずれかによる摩擦ディスク。 ４４．該緻密化された環状の繊維質構造は、炭素繊維からなる、請求項４３の摩 擦ディスク。 ４５．反応剤ガスを該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉内に配置された密封されたプレヒーター 中に導入し、該密封されたプレヒーターは、プレヒーター入口とプレヒーター出 口を持ち、該反応剤ガスは該プレヒーター入口中に導入され、そして該プレヒー ター出口を通して該密封されたプレヒーターを出、そして該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉内 に配置された少なくとも１つの多孔質構造に浸透し； 該少なくとも１つの多孔質構造を加熱し； 該密封されたプレヒーターを、該反応剤ガス温度よりも高いプレヒーター温 度まで加熱し； 該反応剤ガスのガス温度を該出口近傍で感知し； 該プレヒーター温度を所望のガス温度を達成するように調節し；そして 該反応剤ガスを該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉から排出する、工程からなる、ＣＶＩ／ ＣＶＤ炉中でのＣＶＩ／ＣＶＤ法。 ４６．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉はサセプター壁からなり、そして該サセプター壁を加 熱する工程をさらに包含し、そして該密封されたプレヒーターを加熱する該工程 は該サセプター壁から該密封されたプレヒーターへ熱エネルギーを放射する工程 からなる、請求項４６の方法。 ４７．該密封されたプレヒーターは該サセプター壁に近接して配置されている、 請求項４５の方法。 ４８．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉は少なくとも第１および第２のサセプター壁部分と少 なくとも第１および第２の誘導コイルを持つサセプター壁からなり、該第１誘導 コイルは、該第１誘導コイルからの電気エネルギーを該第１サセプター壁中の熱 エネルギーに変換するように、該第１サセプター壁へ誘導結合されており、そし て該第２誘導コイルは該第２誘導コイルからの電気エネルギーを該第２サセプタ ー部分の熱エネルギーへ変換するように、該第２サセプター壁部分に誘導結合さ れており、該密封されたプレヒーターは、該第１サセプター壁部分の近くに配置 されており、そして該第１サセプター壁部分からの輻射熱エネルギーによって少 なくとも部分的に該プレヒーター温度まで加熱されており；そして ここで該熱変換器温度を調節する該工程は、該第１誘導コイルへの電力を調節 する工程からなる、請求項４５の方法。 ４９．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉は、少なくとも第１および第２の円筒状サセプター壁 部分並びに少なくとも第１および第２の円筒状誘導コイルを有する円筒状サセプ ター壁からなり、該第１円筒状誘導コイルは、該第１円筒状誘導コイルからの電 気エネルギーを該第１円筒状サセプター壁の熱エネルギーに変換するように、該 第１円筒状サセプター壁へ誘導結合され且つその周囲に同心配置されており、そ して該第２円筒状誘導コイルは、該第２円筒状誘導コイルからの電気エネルギー を該第２円筒状サセプター壁部分の熱エネルギーに変換するように、該第２円筒 状サセプター壁部分に誘導結合され且つその周囲に同心配置されており、該密封 プレヒーターは該第１円筒状サセプター壁部分内に且つ近接して同心配置された 一般に円筒状のプレヒーター外周を規定し、そして該第１円筒状サセプター壁部 分からの輻射熱エネルギーによって少なくとも部分的に、該プレヒーター温度ま で加熱されており、そして ここで該プレヒーター温度を調節する該工程は、該第１誘導コイルへの電気 エネルギーを調節する工程からなる、請求項４５の方法。 ５０．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉は、一般に円筒状のサセプター壁からなり、該密封さ れたプレヒーターは、該円筒状サセプター壁に近接する一般にアーチ形のプレヒ ーター外周からなる、請求項４５の方法。 ５１．該密封されたプレヒーターは、電気エネルギーによって抵抗加熱されてい る、請求項４５の方法。 ５２．該プレヒーター出口は、穴の配列からなる、請求項４５の方法。 ５３．該少なくとも１つの多孔質構造は、第１部分と第２部分からなり；そして 該反応剤ガスを該第１部分から該第２部分へ該少なくとも１つの多孔質構造を通 して通過させる工程をさらに包含する、請求項４５の方法。 ５４．該反応剤ガスは、該少なくとも１つの多孔質構造内に実質的に粗い積層ミ クロ構造を持つ炭素マトリックスを析出する、請求項５３の方法。 ５５．該少なくとも１つの多孔質構造は、炭素多孔質構造であり、そして該反応 剤ガスは、該少なくとも１つの多孔質構造中に炭素マトリックスを析出する、請 求項４５の方法。 ５６．該少なくとも１つの多孔質構造は、環状多孔質壁を規定する積み重ね中に 配置された複数の環状多孔質構造からなり、そして該反応剤ガスを該ＣＶＩ／Ｃ ＶＤ炉へ導入し、そして該反応剤ガスを該環状多孔質壁の反対側で該ＣＶＩ／Ｃ ＶＤ炉から排出することによって、該環状多孔質壁を通して該反応剤ガスの分散 を行う工程をさらに包含する、請求項４５の方法。 ５７．それぞれの環状多孔質構造は表面領域を持ち、環状多孔質構造の該積み重 ねは、それぞれの環状多孔質構造の該表面領域の大部分を該反応剤ガスに曝して 、隣接する多孔質構造のそれぞれの対の間に同心配置された少なくとも１つのリ ングを持つ、請求項５６の方法。 ５８．該積み重ねは、該環状多孔質壁によって束ねた囲まれた空洞を規定し；そ して該プレヒーター出口から該囲まれた空洞中へ該反応ガスを導入する工程をさ らに包含し、該囲まれた空洞は該プレヒーター出口に対し密封されている、請求 項５６の方法。 ５９．囲まれた空洞を規定する環状多孔質壁を形成し、該環状多孔質壁は環状繊 維質炭素構造の積み重ねを包含し； 該環状多孔質壁を該密封されたプレヒーターに対して密封し、該密封された プレヒーターはプレヒーター入口とプレヒーター出口とを有し、該囲まれた空洞 は該ガス出口と流体連通しており； 炭素を持つ反応剤ガスを該プレヒーター入口に導入し、該ガスを該密封され たプレヒーターに通して該プレヒーター出口へおよび該囲まれた空洞中へ向け； 該環状多孔質壁を加熱し； 該プレヒーターを該プレヒーター入口近傍の該反応剤ガスのガス温度よりも 高いプレヒーター温度まで加熱し； 該反応剤ガスのガス温度を該プレヒーター出口の近傍で感知し； 該プレヒーター温度を所望のガス温度が達成されるように調節し；そして 該反応剤ガスを該囲まれた空洞と反対の該環状多孔質壁の側で該ＣＶＩ／Ｃ ＶＤ炉から取り出し、それによって該囲まれた空洞中に導入された該反応剤ガス の該環状多孔質壁を通して分散させる、 工程からなる、ＣＶＩ／ＣＶＤ炉中でのＣＶＩ／ＣＶＤ法。 ６０．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉は少なくとも第１および第２のサセプター壁部分と少 なくとも第１および第２の誘導コイルを持つサセプター壁からなり、該第１誘導 コイルは、該第１誘導コイルからの電気エネルギーを該第１サセプター壁中の熱 エネルギーに変換するように、該第１サセプター壁へ誘導結合されており、そし て該第２誘導コイルは該第２誘導コイルからの電気エネルギーを該第２サセプタ ー部分の熱エネルギーへ変換するように、該第２サセプター壁部分に誘導結合さ れており、該プレヒーターは、該第１サセプター壁部分の近くに配置されており 、そして該第１サセプター壁部分からの輻射熱エネルギーによって少なくとも部 分的に該プレヒーター温度まで加熱されており；そして ここで該熱変換器温度を調節する該工程は、該第１誘導コイルへの電力を調節 する工程からなる、請求項５９の方法。 ６１．該反応剤ガスは、該環状の多孔質構造内に実質的に粗い積層ミクロ構造を 持つ炭素マトリックスを析出する、請求項５９の方法。 ６２．それぞれの環状繊維質構造は表面領域を持ち、該積み重ねは、それぞれの 環状繊維質炭素構造の該表面領域の大部分を該反応剤ガスに曝して、隣接する環 状繊維質炭素構造のそれぞれの対の間に同心配置された少なくとも１つのリング を持つ、請求項５９の方法。 ６３．第１反応剤ガスを供給するための第１主要ガスライン； 該第１主要ガスラインおよびＣＶＩ／ＣＶＤ炉と流体連通の複数の炉供給ラ イン； それぞれの炉供給ラインを通しての第１反応剤ガス流の量を測量する複数の 第１流量計； および それぞれの炉供給ラインを通しての第１反応剤ガスの流れの該量を制御する ように形造られた複数の第１制御バルブ からなるＣＶＩ／ＣＶＤ炉中に第１反応剤ガスを導入するための装置。 ６４．該複数の第１流量計はコントローラーと連通しており、該コントローラー は該複数の第１制御バルブを制御する、請求項６３の装置。 ６５．それぞれの炉供給ラインは、１つの第１流量計と１つの第１制御バルブを 有し、該１つの第１流量計はコントローラーと連通しており、該コントローラー は該１つの第１制御バルブを制御する、請求項６３の装置。 ６６．該第１主要ガスライン中に配置された第１主要制御バルブをさらに包含す る、請求項６３の装置。 ６７．第２反応剤ガスを供給するための第２主要ガスライン； それぞれの炉供給ラインを通しての第２反応剤ガス流れの量を測量する複数 の第２流量計； および それぞれの炉供給ラインを通しての第２反応剤ガスの該流量を制御するよう に形造られた複数の第２制御バルブ をさらに包含する、第２反応剤ガスがＣＶＩ／ＣＶＤ炉に供給される、請求項 ６３の装置。 ６８．炉容積を規定するＣＶＩ／ＣＶＤ炉； 該炉容積と流体連通している減圧装置； 第１反応剤ガスを供給するための第１主要ガスライン； 該第１主要ガスラインと流体連通している複数の炉供給ライン；および 該炉容積内に配置された多孔質構造の複数の積み重ね、それぞれの積み重ね は、該１つの炉供給ラインを通してそれぞれの囲まれた空洞中に導入される反応 剤ガス流が該減圧装置によって該炉容積から引き出される前に、該多孔質構造を 通して分散されるように、異なる炉供給ラインと流体連通しており且つ該炉容積 内に密封された囲まれた空洞を規定している、 からなる複数の多孔質構造をＣＶＩ／ＣＶＤ緻密化するための装置。 ６９．該第１主要供給ライン内に配置された第１主要制御バルブをさらに包含す る、請求項６８の装置。 ７０．それぞれの炉供給ラインを通じての第１反応剤ガス流の量を測量する複数 の第１流量計；および それぞれの炉供給ラインを通しての第１反応剤ガスの該流量を制御するよう に形造られた複数の第１制御バルブ をさらに包含する、請求項６８の装置。 ７１．それぞれの炉供給ラインは、１つの第１流量計と１つの第１制御バルブを 有し、該１つの第１流量計はコントローラーと連通しており、該コントローラー は該１つの制御バルブを制御する、請求項６９の装置。 ７２．第２反応剤ガスを供給するための第２主要ガスライン、該炉供給ラインは 、該第２主要ガスラインと流体連通している、をさらに包含する、請求項６９の 装置。 ７３．それぞれの炉供給ラインを通しての第２反応剤ガス流の量を測量する複数 の第２流量計； および それぞれの炉供給ラインを通しての該第２反応剤ガスの該流量を制御するよう に形造られた複数の第２制御バルブ をさらに包含する、請求項７２の装置。 ７４．反応剤ガスの第１流れが第１多孔質壁を通して分散される、圧力勾配ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ法によって、ＣＶＩ／ＣＶＤ炉内で第１多孔質壁を緻密化し； 反応剤ガスの第２流れが該第２多孔質壁を通して分散される、圧力勾配ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ法によって、第２多孔質壁を緻密化し；そして 該反応剤ガスの該第１流れと該反応剤ガスの該第２流れを独立に制御する、 工程からなる、ＣＶＩ／ＣＶＤ緻密化方法。 ７５．少なくとも反応剤ガスの第３の流れが少なくとも該第３多孔質壁を通して 分散される、圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって、少なくとも第３多孔質壁を緻 密化し；そして 少なくとも反応剤ガスの該第３流れを独立に制御する、 工程をさらに包含する、請求項７４の方法。 ７６．第１多孔質壁温度を感知し；そして 反応剤ガスの該第１流れを増加または減少させることによって該第１多孔質 壁温度を制御する、 工程をさらに包含する、請求項７４の方法。 ７７．第２多孔質壁温度を感知し；そして 反応剤ガスの該第２流れを増加または減少させることによって該第２多孔質 壁温度を制御する、 工程をさらに包含する、請求項７６の方法。 ７８．該第１多孔質壁を緻密化する該工程が、該第１多孔質壁の一方の側を第１ 圧力で、そして該第１多孔質壁の反対側を真空圧で、反応剤の該第１流れに付す 工程、該第１圧力は該真空圧よりも大きい；および 該第２多孔質壁を緻密化する該工程が該第２多孔質壁の一方の側を第２圧力 で、そして該第２多孔質壁の反応側を真空圧で、反応剤ガスの該第２流れに付す 工程、該第２圧力は該真空圧よりも大きい、請求項７４の方法。 ７９．該第１圧力を感知し；そして 反応剤ガスの該第１流れを増加または減少させることによって該第１圧力を 制御する、 工程をさらに包含する、請求項７８の方法。 ８０．該第２圧力を感知し；そして 反応剤ガスの該第２流れを増加または減少させることによって該第２圧力を 制御する、 工程をさらに包含する、請求項７９の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ボック，ローウェル・ディー. アメリカ合衆国，オハイオ45302，アンナ, アムステルダム 12861

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．多孔質構造の第１部分が該多孔質構造の第２部分よりも高い圧力に付され、 そして該第１部分が該第２部分よりも大きい嵩密度増加を持つ圧力勾配ＣＶＩ／ ＣＶＤ法で、該多孔質構造内に第１マトリックスを析出することによって、ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ炉内で多孔質構造を部分的に緻密化し；そして 該第２部分が該第１部分よりも大きい嵩密度増加を持つ少なくとも１つの付 加的緻密化法で、該多孔質構造内に第２マトリックスを析出することによって、 該多孔質構造を引き続き緻密化する、 工程からなるＣＶＩ／ＣＶＤ法。 ２．該付加的緻密化法は、慣用のＣＶＩ／ＣＶＤ法である、請求項１の方法。 ３．該付加的緻密化法は、該第２部分が該第１部分よりも高い圧力に付される圧 力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法である、請求項１の方法。 ４．該付加的緻密化法は樹脂含浸法であり、そしてさらに該樹脂を炭化する工程 を含む請求項１の方法。 ５．少なくとも１つの付加的緻密化法によって該多孔質構造を引き続き緻密化す る該工程の前に、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法よりも高い温度で該部分的に緻密 化された多孔質構造を熱処理する工程をさらに包含する、請求項１の方法。 ６．該多孔質構造は炭素多孔質構造であり、そして該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法 は、該多孔質構造内に炭素マトリックスを析出する、請求項１の方法。 ７．該多孔質構造は環状であり、そして２つの一般に平坦な対向する面を有し、 そして該第１部分は該２つの対向する面の１つを包含し、そして該第２部分は該 ２つの対向する面の他方を包含する、請求項１の方法。 ８．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面と外部円周面とを有し、そし て該第１部分は該内部円周面を包含し、そして該第２部分は該外部円周面を包含 する、請求項１の方法。 ９．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面と外部円周面とを有し、そし て該第１部分は該外部円周面を包含し、そして該第２部分は該内部円周面を包含 する、請求項１の方法。 １０．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面と外部円周面とを有し、そ して該第１部分は該内部円周面を包含し、そして該第２部分は該外部円周面を包 含する、請求項１の方法。 １１．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面および該内部円周面から空 間を持って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された ２つの一般に平行な平坦面を有し、そして該第１部分は該内部円周面と該２つの 一般に平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２部分は該外部円周面と該２つ の一般に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１の方法。 １２．該多孔質構造は環状であり、そして内部円周面および該内部円周面から空 間を持って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された ２つの一般に平行な平坦面を有し、そして該第１部分は該外部円周面と該２つの 一般に平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２部分は該内部円周面と該２つ の一般に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１の方法。 １３．該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法の後で且つ該多孔質構造を引き続き緻密化す る該工程の前に、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法よりも高い温度で該多孔質構造を 加熱処理する工程をさらに包含する、請求項１の方法。 １４．該多孔質構造を加熱処理する該工程は、該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉から該多孔質 構造を除去することなしに、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法に続く、請求項１の方 法。 １５．それぞれの環状の繊維質炭素構造の第１部分が、それぞれの環状の繊維質 構造の第２部分よりも高い圧力に付され、そして該第１部分が該第２部分よりも 大きい嵩密度増加を持つ、圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法で、該環状の繊維質炭素構 造内に第１炭素マトリックスを析出させることによって、ＣＶＩ／ＣＶＤ炉内で 、多数の該環状の繊維質炭素構造を部分的に緻密化し；そして 該第２部分が該第１部分よりも大きい嵩密度増加を持つ少なくとも１つの付 加的緻密化法で、それぞれの環状の繊維質炭素構造内に、第２の炭素質マトリッ クスを析出することによって該多数の環状の繊維質炭素構造を引き続き緻密化す る、 工程からなるＣＶＩ／ＣＶＤ法。 １６．それぞれの環状の繊維質炭素構造は、２つの一般に平行な平坦面を有し、 そして該第１部分は該２つの一般に平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２ 部分は該２つの一般に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１５の方法。 １７．それぞれの環状の繊維質炭素構造は、内部円周面と外部円周面とを有し、 該第１部分は該内部円周面を包含し、そして該第２部分は該外部円周面を包含す る、請求項１５の方法。 １８．それぞれの環状の繊維質炭素構造は、内部円周面と外部円周面とを有し、 そして該第１部分は該外部円周面を包含し、そして該第２部分は該内部円周面を 包含する、請求項１５の方法。 １９．それぞれの環状の繊維質炭素構造は、内部円周面と外部円周面とを有し、 そして該第１部分は該内部円周面を包含し、そして該第２部分は該外部円周面を 包含する、請求項１５の方法。 ２０．該環状の繊維質炭素構造は、内部円周面および該内部円周面から空間を持 って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された２つの 一般に平行な平坦面を有し、そして該第１部分は該内部円周面と該２つの一般に 平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２部分は該外部円周面と該２つの一般 に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１５の方法。 ２１．該環状の繊維質炭素構造は、内部円周面および該内部円周面から空間を持 って離れ、そしてそれを取り巻いている外部円周面とによって結合された２つの 一般に平行な平坦面を有し、そして該第１部分は該外部円周面と該２つの一般に 平行な平坦面の一つを包含し、そして該第２部分は該内部円周面と該２つの一般 に平行な平坦面の他方を包含する、請求項１５の方法。 ２２．該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法の後で且つ該多孔質構造を引き続き緻密化す る該工程の前に、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法よりも高い温度で該環状の繊維質 炭素構造を加熱処理する工程をさらに包含する、請求項１５の方法。 ２３．該多孔質構造を加熱処理する該工程は、該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉から該多孔質 構造を除去することなしに、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法に続く、請求項２２の 方法。 ２４．多孔質炭素構造を少なくとも１７５０°Ｆの温度まで加熱し； 炭化水素反応剤ガスが少なくとも１６５０°Ｆ温度まで加熱し； 該繊維質構造の第１部分から該多孔質炭素構造の第２部分へ該多孔質炭素構 造中を該反応剤ガスを通過させることによって、該多孔質炭素構造を部分的に緻 密化させ；そして 該第２部分が該第１部分よりも大きい嵩密度増加を持つ少なくとも１つの付 加的緻密化法で、該多孔質炭素構造内に、第２マトリックスを析出することによ って該多孔質炭素構造を引き続き緻密化する、 工程からなるＣＶＩ／ＣＶＤ法。 ２５．該第２マトリックスが炭素マトリックスであり、そして該付加物緻密化法 が慣用のＣＶＩ／ＣＶＤ法である、請求項２４の方法。 ２６．該付加的緻密化法が、 多孔質炭素構造を少なくとも１７５０°Ｆの温度まで加熱し； 炭化水素反応剤ガスを少なくとも１６５０°Ｆの温度まで加熱し；そして 該反応剤ガスを該多孔質構造の周囲を通過させる、 工程からなる、請求項２４の方法。 ２７．該多孔質炭素構造を部分的に緻密化する該工程の後で且つ該多孔質炭素構 造を引き続き緻密化する該工程の前に、該多孔質炭素構造を少なくとも３３００ °Ｆの温度で熱処理する工程をさらに包含する、請求項２４の方法。 ２８．該多孔質構造を加熱処理する該工程が、該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉から該多孔質 炭素構造を除去することなく、該圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法に引き続く、請求項 ２７の方法。 ２９．請求項１の方法で製造された製造物。 ３０．請求項１３の方法で製造された製造物。 ３１．請求項１５の方法で製造された製造物。 ３２．請求項２２の方法で製造された製造物。 ３３．請求項２４の方法で製造された製造物。 ３４．請求項２７の方法で製造された製造物。 ３５．この環状多孔質構造内に析出された第１炭素マトリックスと、該第１炭素 マトリックス上に重なって、該環状多孔質構造内に析出された第２炭素マトリ ックスとを持つ緻密化された環状の多孔質構造、該緻密化された環状の多孔質構 造は、内部円周面および該内部円周面から空間を持って離れ、そしてそれを取り 巻いている外部円周面とによって結合された２つの一般に平行な平坦面を有し、 該内部円周面に隣接する第１円周部分および該外部円周面に隣接する第２円周部 分からなり、ここで該第１および第２円周部分は該２つの一般に平行な平坦面に よって制限されており、該第２円周部分は該第１円周部分に対して単位容積当り 該第１炭素マトリックスの少なくとも１０％以下を有し、該第１炭素マトリック スと該第２炭素マトリックスは実質的に粗い積層ミクロ構造を有し、そして該第 １炭素マトリックスは該第２炭素マトリックスよりも炭素化が進んでいる、摩擦 ディスク。 ３６．該第１炭素マトリックスと該第２炭素マトリックスは、少なくとも９０％ の粗い積層ミクロ構造を有する、請求項３５の摩擦ディスク。 ３７．該第１炭素マトリックスと該第２炭素マトリックスは、少なくとも９５％ の粗い積層ミクロ構造を有する、請求項３５の摩擦ディスク。 ３８．該第１円周部分は該第２円周部分よりも大きい、該２つの一般に平行な平 坦面に垂直な熱伝導性を持つ、請求項３５の摩擦ディスク。 ３９．該第１円周部分は該第２円周部分よりも大きい、該第１および第２境界面 に垂直な熱伝導性を持つ、請求項３５の摩擦ディスク。 ４０．該第１円周部分は該第２円周部分よりも大きい、破砕見掛密度を持つ、請 求項３５の摩擦ディスク。 ４１．該第１円周部分は該第２円周部分よりも０.２％大きい破砕見掛密度を持 つ、請求項３５の摩擦ディスク。 ４２．該第１炭素マトリックスは該第２炭素マトリックスよりも大きい熱伝導性 を持つ、請求項３５の摩擦ディスク。 ４３．該第１炭素マトリックスは該第２炭素マトリックスよりも大きい密度を持 つ、請求項３５の摩擦ディスク。 ４４．該環状多孔質構造は炭素繊維からなる、請求項３５の摩擦ディスク。 ４５．該緻密化環状多孔質構造は環状の繊維質構造からなる、請求項３５の摩擦 ディスク。 ４６．該緻密化環状多孔質構造は炭素繊維を持つ環状の繊維質構造からなる、請 求項３５の摩擦ディスク。 ４７．該第１円周部分は該第２円周部分よりも大きい、該２つの一般に平行な平 坦面に垂直な熱伝導性を持つ、請求項４６の摩擦ディスク。 ４８．該第１円周部分は該第２円周部分よりも大きい、該第１および第２の境界 面に垂直な熱伝導性を持つ、請求項４６の摩擦ディスク。 ４９．該第１円周部分は該第２円周部分よりも大きい、破砕見掛密度を持つ、請 求項４６の摩擦ディスク。 ５０．該緻密化された環状の多孔質構造は、炭素繊維のみを持つ環状の繊維質構 造からなる、請求項３５の摩擦ディスク。 ５１．この環状繊維質構造内に析出された第１炭素マトリックスと、該第１炭素 マトリックス上に重なって、該環状多孔質構造内に析出された第２炭素マトリッ クスとを持つ緻密化された環状の多孔質構造、該緻密化された環状の多孔質構造 は、内部円周面および該内部円周面から空間を持って離れ、そしてそれを取り巻 いている外部円周面とによって結合された２つの一般に平行な平坦面を有し、該 内部円周面に隣接する第１円周部分および該外部円周面に隣接する第２円周部分 からなり、ここで該第１および第２円周部分は該２つの一般に平行な平坦面によ って制限されており、該第２円周部分は該第１円周部分に対して単位容積当り該 第１炭素マトリックスの少なくとも１０％以下を有し、該第１炭素マトリックス と該第２炭素マトリックスは実質的に粗い積層ミクロ構造を有し、そして該第１ 炭素マトリックスは該第２炭素マトリックスよりも炭素化が進んでおり；また該 ２つの対向する面に垂直な熱伝導性および該緻密化された環状の多孔質構造の破 砕見掛密度は、該内部円周面から該外部円周面へ半径方向に一般に減少している 、摩擦ディスク。 ５２．該緻密化された環状の繊維質構造は、炭素繊維からなる、請求項５１の摩 擦ディスク。 ５３．反応剤ガスを該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉内に配置された密封されたプレヒーター 中に導入し、該密封されたプレヒーターは、プレヒーター入口とプレヒーター出 口を持ち、該反応剤ガスは該プレヒーター入口中に導入され、そして該プレ ヒーター出口を通して該密封されたプレヒーターを出、そして該ＣＶＩ／ＣＶＤ 炉内に配置された少なくとも１つの多孔質構造に浸透し； 該少なくとも１つの多孔質構造を加熱し； 該密封されたプレヒーターを、該反応剤ガス温度よりも高いプレヒーター温 度まで加熱し； 該反応剤ガスのガス温度を該出口近傍で感知し； 該プレヒーター温度を所望のガス温度を達成するように調節し；そして 該反応剤ガスを該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉から排出する、工程からなる、ＣＶＩ／ ＣＶＤ炉中でのＣＶＩ／ＣＶＤ法。 ５４．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉はサセプター壁からなり、そして該サセプター壁を加 熱する工程をさらに包含し、そして該密封されたプレヒーターを加熱する該工程 は該サセプター壁から該密封されたプレヒーターへ熱エネルギーを放射する工程 からなる、請求項５３の方法。 ５５．該密封されたプレヒーターは該サセプター壁に近接して配置されている、 請求項５３の方法。 ５６．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉は少なくとも第１および第２のサセプター壁部分と少 なくとも第１および第２の誘導コイルを持つサセプター壁からなり、該第１誘導 コイルは、該第１誘導コイルからの電気エネルギーを該第１サセプター壁中の熱 エネルギーに変換するように、該第１サセプター壁へ誘導結合されており、そし て該第２誘導コイルは該第２誘導コイルからの電気エネルギーを該第２サセプタ ー部分の熱エネルギーへ変換するように、該第２サセプター壁部分に誘導結合さ れており、該密封されたプレヒーターは、該第１サセプター壁部分の近くに配置 されており、そして該第１サセプター壁部分からの輻射熱エネルギーによって少 なくとも部分的に該プレヒーター温度まで加熱されており；そして ここで該熱変換器温度を調節する該工程は、該第１誘導コイルへの電力を調節 する工程からなる、請求項５３の方法。 ５７．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉は、少なくとも第１および第２の円筒状サセプター壁 部分並びに少なくとも第１および第２の円筒状誘導コイルを有する円筒状サセ プター壁からなり、該第１円筒状誘導コイルは、該第１円筒状誘導コイルからの 電気エネルギーを該第１円筒状サセプター壁の熱エネルギーに変換するように、 該第１円筒状サセプター壁へ誘導結合され且つその周囲に同心配置されており、 そして該第２円筒状誘導コイルは、該第２円筒状誘導コイルからの電気エネルギ ーを該第２円筒状サセプター壁部分の熱エネルギーに変換するように、該第２円 筒状サセプター壁部分に誘導結合され且つその周囲に同心配置されており、該密 封プレヒーターは該第１円筒状サセプター壁部分内に且つ近接して同心配置され た一般に円筒状のプレヒーター外周を規定し、そして該第１円筒状サセプター壁 部分からの輻射熱エネルギーによって少なくとも部分的に、該プレヒーター温度 まで加熱されており、そして ここで該プレヒーター温度を調節する該工程は、該第１誘導コイルへの電気 エネルギーを調節する工程からなる、請求項５３の方法。 ５８．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉は、一般に円筒状のサセプター壁からなり、該密封さ れたプレヒーターは、該円筒状サセプター壁に近接する一般にアーチ形のプレヒ ーター外周からなる、請求項５３の方法。 ５９．該密封されたプレヒーターは、電気エネルギーによって抵抗加熱されてい る、請求項５３の方法。 ６０．該プレヒーター出口は、穴の配列からなる、請求項５３の方法。 ６１．該少なくとも１つの多孔質構造は、第１部分と第２部分からなり；そして 該反応剤ガスを該第１部分から該第２部分へ該少なくとも１つの多孔質構造を通 して通過させる工程をさらに包含する、請求項５３の方法。 ６２．該反応剤ガスは、該少なくとも１つの多孔質構造内に実質的に粗い積層ミ クロ構造を持つ炭素マトリックスを析出する、請求項６１の方法。 ６３．該少なくとも１つの多孔質構造は、炭素多孔質構造であり、そして該反応 剤ガスは、該少なくとも１つの多孔質構造中に炭素マトリックスを析出する、請 求項５３の方法。 ６４．該少なくとも１つの多孔質構造は、環状多孔質壁を規定する積み重ね中に 配置された複数の環状多孔質構造からなり、そして該反応剤ガスを該ＣＶＩ／Ｃ ＶＤ炉へ導入し、そして該反応剤ガスを該環状多孔質壁の反対側で該ＣＶＩ ／ＣＶＤ炉から排出することによって、該環状多孔質壁を通して該反応剤ガスの 分散を行う工程をさらに包含する、請求項５３の方法。 ６５．それぞれの環状多孔質構造は表面領域を持ち、環状多孔質構造の該積み重 ねは、それぞれの環状多孔質構造の該表面領域の大部分を該反応剤ガスに曝して 、隣接する多孔質構造のそれぞれの対の間に同心配置された少なくとも１つのリ ングを持つ、請求項６４の方法。 ６６．該積み重ねは、該環状多孔質壁によって束ねた囲まれた空洞を規定し；そ して該プレヒーター出口から該囲まれた空洞中へ該反応ガスを導入する工程をさ らに包含し、該囲まれた空洞は該プレヒーター出口に対し密封されている、請求 項６４の方法。 ６７．囲まれた空洞を規定する環状多孔質壁を形成し、該環状多孔質壁は環状繊 維質炭素構造の積み重ねを包含し； 該環状多孔質壁を該密封されたプレヒーターに対して密封し、該密封された プレヒーターはプレヒーター入口とプレヒーター出口とを有し、該囲まれた空洞 は該ガス出口と流体連通しており； 炭素を持つ反応剤ガスを該プレヒーター入口に導入し、該ガスを該密封され たプレヒーターに通して該プレヒーター出口へおよび該囲まれた空洞中へ向け； 該環状多孔質壁を加熱し； 該プレヒーターを該プレヒーター入口近傍の該反応剤ガスのガス温度よりも 高いプレヒーター温度まで加熱し； 該反応剤ガスのガス温度を該プレヒーター出口の近傍で感知し； 該プレヒーター温度を所望のガス温度が達成されるように調節し；そして 該反応剤ガスを該囲まれた空洞と反対の該環状多孔質壁の側で該ＣＶＩ／Ｃ ＶＤ炉から取り出し、それによって該囲まれた空洞中に導入された該反応剤ガス の該環状多孔質壁を通して分散させる、 工程からなる、ＣＶＩ／ＣＶＤ炉中でのＣＶＩ／ＣＶＤ法。 ６８．該ＣＶＩ／ＣＶＤ炉は少なくとも第１および第２のサセプター壁部分と少 なくとも第１および第２の誘導コイルを持つサセプター壁からなり、該第１誘 導コイルは、該第１誘導コイルからの電気エネルギーを該第１サセプター壁中の 熱エネルギーに変換するように、該第１サセプター壁へ誘導結合されており、そ して該第２誘導コイルは該第２誘導コイルからの電気エネルギーを該第２サセプ ター部分の熱エネルギーへ変換するように、該第２サセプター壁部分に誘導結合 されており、該プレヒーターは、該第１サセプター壁部分の近くに配置されてお り、そして該第１サセプター壁部分からの輻射熱エネルギーによって少なくとも 部分的に該プレヒーター温度まで加熱されており；そして ここで該熱変換器温度を調節する該工程は、該第１誘導コイルへの電力を調節 する工程からなる、請求項６７の方法。 ６９．該反応剤ガスは、該環状の多孔質構造内に実質的に粗い積層ミクロ構造を 持つ炭素マトリックスを析出する、請求項６７の方法。 ７０．それぞれの環状繊維質構造は表面領域を持ち、該積み重ねは、それぞれの 環状繊維質炭素構造の該表面領域の大部分を該反応剤ガスに曝して、隣接する環 状繊維質炭素構造のそれぞれの対の間に同心配置された少なくとも１つのリング を持つ、請求項６７の方法。 ７１．第１反応剤ガスを供給するための第１主要ガスライン； 該第１主要ガスラインおよびＣＶＩ／ＣＶＤ炉と流体連通の複数の炉供給ラ イン； それぞれの炉供給ラインを通しての第１反応剤ガス流の量を測量する複数の 第１流量計； および それぞれの炉供給ラインを通しての第１反応剤ガスの流れの該量を制御する ように形造られた複数の第１制御バルブ からなるＣＶＩ／ＣＶＤ炉中に第１反応剤ガスを導入するための装置。 ７２．該流量はそれぞれの炉供給ラインで異なる、 請求項７１の装置。 ７３．該複数の第１流量計はコントローラーと連通しており、該コントローラー は該複数の第１制御バルブを制御する、請求項７１の装置。 ７４．それぞれの炉供給ラインは、１つの第１流量計と１つの第１制御バルブを 有し、該１つの第１流量計はコントローラーと連通しており、該コントローラー は該１つの第１制御バルブを制御する、請求項７１の装置。 ７５．該第１主要ガスライン中に配置された第１主要制御バルブをさらに包含す る、請求項７１の装置。 ７６．第２反応剤ガスを供給するための第２主要ガスライン； それぞれの炉供給ラインを通しての第２反応剤ガス流れの量を測量する複数 の第２流量計； および それぞれの炉供給ラインを通しての第２反応剤ガスの該流量を制御するよう に形造られた複数の第２制御バルブ をさらに包含する、第２反応剤ガスがＣＶＩ／ＣＶＤ炉に供給される、請求項 ７１の装置。 ７７．炉容積を規定するＣＶＩ／ＣＶＤ炉； 該炉容積と流体連通している減圧装置； 第１反応剤ガスを供給するための第１主要ガスライン； 該第１主要ガスラインと流体連通している複数の炉供給ライン；および 該炉容積内に配置された多孔質構造の複数の積み重ね、それぞれの積み重ね は、該１つの炉供給ラインを通してそれぞれの囲まれた空洞中に導入される反応 剤ガス流が該減圧装置によって該炉容積から引き出される前に、該多孔質構造を 通して分散されるように、異なる炉供給ラインと流体連通しており且つ該炉容積 内に密封された囲まれた空洞を規定している、 からなる複数の多孔質構造をＣＶＩ／ＣＶＤ緻密化するための装置。 ７８．該第１主要供給ライン内に配置された第１主要制御バルブをさらに包含す る、請求項７７の装置。 ７９．それぞれの炉供給ラインを通じての第１反応剤ガス流の量を測量する複数 の第１流量計；および それぞれの炉供給ラインを通しての第１反応剤ガスの該流量を制御するよう に形造られた複数の第１制御バルブ をさらに包含する、請求項７７の装置。 ８０．該第１反応剤ガス流量がそれぞれの炉供給ラインで異なる、請求項７９の 装置。 ８１．それぞれの炉供給ラインは、１つの第１流量計と１つの第１制御バルブを 有し、該１つの第１流量計はコントローラーと連通しており、該コントローラー は該１つの制御バルブを制御する、請求項７８の装置。 ８２．第２反応剤ガスを供給するための第２主要ガスライン、該炉供給ラインは 、該第２主要ガスラインと流体連通している、をさらに包含する、請求項７８の 装置。 ８３．それぞれの炉供給ラインを通しての第２反応剤ガス流の量を測量する複数 の第２流量計； および それぞれの炉供給ラインを通しての該第２反応剤ガスの該流量を制御するよう に形造られた複数の第２制御バルブ をさらに包含する、請求項８２の装置。 ８４．反応剤ガスの第１流れが第１多孔質壁を通して分散される、圧力勾配ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ法によって、ＣＶＩ／ＣＶＤ炉内で第１多孔質壁を緻密化し； 反応剤ガスの第２流れが該第２多孔質壁を通して分散される、圧力勾配ＣＶ Ｉ／ＣＶＤ法によって、第２多孔質壁を緻密化し；そして 該反応剤ガスの該第１流れと該反応剤ガスの該第２流れを独立に制御する、 工程からなる、ＣＶＩ／ＣＶＤ緻密化方法。 ８５．少なくとも反応剤ガスの第３の流れが少なくとも該第３多孔質壁を通して 分散される、圧力勾配ＣＶＩ／ＣＶＤ法によって、少なくとも第３多孔質壁を緻 密化し；そして 少なくとも反応剤ガスの該第３流れを独立に制御する、 工程をさらに包含する、請求項８４の方法。 ８６．第１多孔質壁温度を感知し；そして 反応剤ガスの該第１流れを増加または減少させることによって該第１多孔質 壁温度を制御する、 工程をさらに包含する、請求項８４の方法。 ８７．第２多孔質壁温度を感知し；そして 反応剤ガスの該第２流れを増加または減少させることによって該第２多孔質 壁温度を制御する、 工程をさらに包含する、請求項８６の方法。 ８８．該第１多孔質壁を緻密化する該工程が、該第１多孔質壁の一方の側を第１ 圧力で、そして該第１多孔質壁の反対側を真空圧で、反応剤の該第１流れに付す 工程、該第１圧力は該真空圧よりも大きい；および 該第２多孔質壁を緻密化する該工程が該第２多孔質壁の一方の側を第２圧力 で、そして該第２多孔質壁の反応側を真空圧で、反応剤ガスの該第２流れに付す 工程、該第２圧力は該真空圧よりも大きい、請求項８４の方法。 ８９．該第１圧力を感知し；そして 反応剤ガスの該第１流れを増加または減少させることによって該第１圧力を 制御する、 工程をさらに包含する、請求項８８の方法。 ９０．該第２圧力を感知し；そして 反応剤ガスの該第２流れを増加または減少させることによって該第２圧力を 制御する、 工程をさらに包含する、請求項８９の方法。