JPS60247550A - セラミクス複合体 - Google Patents
セラミクス複合体Info
- Publication number
- JPS60247550A JPS60247550A JP10408784A JP10408784A JPS60247550A JP S60247550 A JPS60247550 A JP S60247550A JP 10408784 A JP10408784 A JP 10408784A JP 10408784 A JP10408784 A JP 10408784A JP S60247550 A JPS60247550 A JP S60247550A
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- Japan
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- heat
- layer
- ceramics
- ceramic
- resistant
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の部材等断熱性と耐熱性および耐熱衝
撃性とを同時に要求されるような部材として有用な高温
用セラミクス複合体に関するものである。
撃性とを同時に要求されるような部材として有用な高温
用セラミクス複合体に関するものである。
従来から耐熱性および耐熱衝撃性の高いセラミクスとし
てはＴｉＣ、Ｔｉ′Ｎ、、 ８ｉＣ、Ｓｉ、Ｎ４ 。
てはＴｉＣ、Ｔｉ′Ｎ、、 ８ｉＣ、Ｓｉ、Ｎ４ 。
８ＩＡＬＯＮ 、 Ｂ４Ｃ等の非酸化性のセラミクスが
知られているが、これらセラミクスは熱伝導率が大であ
る。一方断熱性の高いセラミクスとしてはｚｒｏ、。
知られているが、これらセラミクスは熱伝導率が大であ
る。一方断熱性の高いセラミクスとしてはｚｒｏ、。
ＴｉＯ２、Ｔｈ０２ 、 ＣｅＯ２等が知られているが
、これらセラミクスは高温で強度が大巾に低下しかつ耐
熱衝撃性も低いものであるつしたがって断熱性とともに
耐熱性および耐熱衝撃性が要求されるような内燃機関の
部材等にはこれらセラミクス単独で使用することは問題
であり、単独使用の場合には使用範囲が極めて限られて
しまう。
、これらセラミクスは高温で強度が大巾に低下しかつ耐
熱衝撃性も低いものであるつしたがって断熱性とともに
耐熱性および耐熱衝撃性が要求されるような内燃機関の
部材等にはこれらセラミクス単独で使用することは問題
であり、単独使用の場合には使用範囲が極めて限られて
しまう。
本発明は上記従来の問題点を解決して断熱性とともに耐
熱性および耐熱衝撃性を有するセラミクス材料を提供す
ることを目的とし、耐熱性セラミクスと断熱性セラミク
スとを複合するととを骨子とするものである、 本発明を以下に詳細に説明する。
熱性および耐熱衝撃性を有するセラミクス材料を提供す
ることを目的とし、耐熱性セラミクスと断熱性セラミク
スとを複合するととを骨子とするものである、 本発明を以下に詳細に説明する。
本発明に用いられる耐熱性セラミクスとは主として非酸
化型のものであり金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化
物等が含まれ、例えばＴｉＮ 、 ＺｒＮ。
化型のものであり金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化
物等が含まれ、例えばＴｉＮ 、 ＺｒＮ。
ＶＮ 、 ＮｂＮ 、 ＴａＮ 、 ８ｉ１１Ｎ４ 、
８ＩＡＬＯＮ 、 ＴｉＣ。
８ＩＡＬＯＮ 、 ＴｉＣ。
Ｔａ（３、ＺｒＯ、ＭＯ、Ｍｏ０．８ｘＣ＋ Ｂ４Ｃ＋
’ｒｌＢｔ＋ＺｒＢ１等がある。
’ｒｌＢｔ＋ＺｒＢ１等がある。
本発明に用いられる断熱性セラミクスとは主として酸化
型のものであり、Ｚｒ０１ 、 Ｔｉ０１ 、 Ｔｈ０
１′。
型のものであり、Ｚｒ０１ 、 Ｔｉ０１ 、 Ｔｈ０
１′。
ＣｅＯ，等が例示される。
一般的には上記耐熱性セラミクス層クス性セラミクスと
は夫々層状にして重合されて複合体を形成する。そして
例えば内燃機関のシリンダー、副燃焼室等に用いられる
時には外側が断熱性セラミクス層、内側が耐熱性セラミ
クス層になる。断熱性セラミクス層、耐熱性セラミクス
層は断熱性または耐熱性の要求される部位についてのみ
部分的に設けられてもよい。このようにして例えばシリ
ンダーや副燃焼室では内部の温度が高温になっても構造
材としての耐熱性セラミクス層が内側に存在するから耐
熱性は良好であシ熱的破壊しＫくく断熱性セラミクス層
が外側に存在するから断熱性は良好であり外部に熱が漏
洩しにくい。耐熱性セラミクス層上に断熱性セラミクス
層を形成するには耐熱性セラミクス層上に断熱性セラミ
クスのペーストを塗布しその後焼成する方法、耐熱性セ
ラミクス層上に断熱性セラミクスを溶射する方法、耐熱
性セラミクス層上に断熱性セラミクスを粉末成形しその
後焼成する方法、適当な方法で断熱性セラミクスの板状
体あるいは薄片体を形成し、これらを耐熱性セラミクス
層と接着剤を用いるかまたは用いることなく貼合わせる
方法等が用いられる。断熱性セラミクス層は多孔質にさ
れてもよい。
は夫々層状にして重合されて複合体を形成する。そして
例えば内燃機関のシリンダー、副燃焼室等に用いられる
時には外側が断熱性セラミクス層、内側が耐熱性セラミ
クス層になる。断熱性セラミクス層、耐熱性セラミクス
層は断熱性または耐熱性の要求される部位についてのみ
部分的に設けられてもよい。このようにして例えばシリ
ンダーや副燃焼室では内部の温度が高温になっても構造
材としての耐熱性セラミクス層が内側に存在するから耐
熱性は良好であシ熱的破壊しＫくく断熱性セラミクス層
が外側に存在するから断熱性は良好であり外部に熱が漏
洩しにくい。耐熱性セラミクス層上に断熱性セラミクス
層を形成するには耐熱性セラミクス層上に断熱性セラミ
クスのペーストを塗布しその後焼成する方法、耐熱性セ
ラミクス層上に断熱性セラミクスを溶射する方法、耐熱
性セラミクス層上に断熱性セラミクスを粉末成形しその
後焼成する方法、適当な方法で断熱性セラミクスの板状
体あるいは薄片体を形成し、これらを耐熱性セラミクス
層と接着剤を用いるかまたは用いることなく貼合わせる
方法等が用いられる。断熱性セラミクス層は多孔質にさ
れてもよい。
このように多孔質にされれば断熱性セラミクス層の断熱
性は更に向上するし、また熱応力を吸収し易い構造とな
るので熱衝撃による破壊が防止される。そのためＫは断
熱性セラミクス層の気孔率を５０％以上にすることが望
ましい。更に熱衝撃による破壊を防止するためには断熱
性セラミクス層を薄く形成すること（例えば５ｆｆ以下
の厚さ）が望ましい。
性は更に向上するし、また熱応力を吸収し易い構造とな
るので熱衝撃による破壊が防止される。そのためＫは断
熱性セラミクス層の気孔率を５０％以上にすることが望
ましい。更に熱衝撃による破壊を防止するためには断熱
性セラミクス層を薄く形成すること（例えば５ｆｆ以下
の厚さ）が望ましい。
本発明の複合体において、断熱性セラミクス層の上に更
に金属層を設けてもよい。金属層は通常鋳ぐるみ法によ
って形成される。断熱性セラミクス層は上記鋳ぐるみの
際のセラミクスの割れ防止、金属層とセラミクス層の熱
膨張係数の差の緩和、金属層とセラミクス層との間に及
ぼされる応力の分散、金属層とセラミクス層の密着性の
向上等の役割を果たす。
に金属層を設けてもよい。金属層は通常鋳ぐるみ法によ
って形成される。断熱性セラミクス層は上記鋳ぐるみの
際のセラミクスの割れ防止、金属層とセラミクス層の熱
膨張係数の差の緩和、金属層とセラミクス層との間に及
ぼされる応力の分散、金属層とセラミクス層の密着性の
向上等の役割を果たす。
以下に本発明を更に具体的に説明するだめの実施例につ
いて述べる。
いて述べる。
実施例１゜
第１図に示すのは本発明のセラミクス複合体よりなる内
燃機関のシリンダー（１）であり、内筒αＤは８１ｇＮ
４からなシ外筒（至）はＣｅ（Ｊ、からなシ、更にその
外周にはＡ１合金からなる金属層０３が形成されている
。
燃機関のシリンダー（１）であり、内筒αＤは８１ｇＮ
４からなシ外筒（至）はＣｅ（Ｊ、からなシ、更にその
外周にはＡ１合金からなる金属層０３が形成されている
。
第２図に示すのけ従来のセラミクスを用いたシリンダー
（２）であり、セラミクス筒体Ｑつの外周にＵ合金から
なる金属層翰が形成されている。上記従来例の場合、セ
ラミクスとしてＺｒＯ□やＣｅＯ，等を用いると断熱性
がよいが耐熱性に乏しいものとなり８ｉ１Ｎ４や８ｉＣ
等を用いると断熱性に劣るものとなる。−力筒１図に示
す本発明のセラミクス複合体よりなるシリンダー（１）
は耐熱性、断熱性ともに良好である。
（２）であり、セラミクス筒体Ｑつの外周にＵ合金から
なる金属層翰が形成されている。上記従来例の場合、セ
ラミクスとしてＺｒＯ□やＣｅＯ，等を用いると断熱性
がよいが耐熱性に乏しいものとなり８ｉ１Ｎ４や８ｉＣ
等を用いると断熱性に劣るものとなる。−力筒１図に示
す本発明のセラミクス複合体よりなるシリンダー（１）
は耐熱性、断熱性ともに良好である。
実施例２゜
第３図および第４図に示すのは本発明のセラミクス複合
体よシなる内燃機関の副燃焼室であり、第３図の副燃焼
室（３）においては内層Ｇｐは８Ｉ肛倒からなり外層（
２）はＺｒＯ２からなり、更にその外側には耐熱合金か
らなる金属層（至）が鋳ぐるみにより形成されて計り、
該金属層（至）には鋳ぐるみ時に口金細分（３）Ａが同
時成形される。第４図の副燃焼室（４）においては内層
（４１）はＴｉＣからなシ外層（４２）はＣ！ｅＯ，か
らなシ、更にその外側には耐熱合金ｉ・らなる金属層（
４３）が形成されているが、０ｅ０１から・なる外層（
４２）は金属層（０）に接する部分にのみ設けられてい
る。また口金部（４）ＡはＴｉＣからなる内層（４１）
によって形成されている。上記副燃焼室（３）。
体よシなる内燃機関の副燃焼室であり、第３図の副燃焼
室（３）においては内層Ｇｐは８Ｉ肛倒からなり外層（
２）はＺｒＯ２からなり、更にその外側には耐熱合金か
らなる金属層（至）が鋳ぐるみにより形成されて計り、
該金属層（至）には鋳ぐるみ時に口金細分（３）Ａが同
時成形される。第４図の副燃焼室（４）においては内層
（４１）はＴｉＣからなシ外層（４２）はＣ！ｅＯ，か
らなシ、更にその外側には耐熱合金ｉ・らなる金属層（
４３）が形成されているが、０ｅ０１から・なる外層（
４２）は金属層（０）に接する部分にのみ設けられてい
る。また口金部（４）ＡはＴｉＣからなる内層（４１）
によって形成されている。上記副燃焼室（３）。
（４）を構成するセラミクス複合体は５ＩＡＬＯＮある
いはＴｉＣからなる内層Ｃ１ｌ 、 （４１）上Ｋ Ｚ
ｒ０ｔ ｈ ルイｕＣｅＯ１粉末と有機バインダーとを
混合して粉末成形し、′その後焼成によって外層（２）
、 （４２）を形成し内層Ｃ（◇、 （４１）と結合す
る。第４図の場合はセラミクス複合体は上下二分割して
作成され焼成時に接合されている。
いはＴｉＣからなる内層Ｃ１ｌ 、 （４１）上Ｋ Ｚ
ｒ０ｔ ｈ ルイｕＣｅＯ１粉末と有機バインダーとを
混合して粉末成形し、′その後焼成によって外層（２）
、 （４２）を形成し内層Ｃ（◇、 （４１）と結合す
る。第４図の場合はセラミクス複合体は上下二分割して
作成され焼成時に接合されている。
第１図は本発明にかかるシリンダーの断面図、第２図は
従来のシリンダーの断面図、第３図および第４図は本発
明にかかる副燃焼室の断面図である。 図中、（１）・・・・シリンダー、（３） ’、 （４
）・・・・副燃焼室、ａυ・・・・内筒、ａｚ・・・・
外筒、α３ 、 Ｃ（１，（４３）・・・・金属層、ｅ
ｌｍ） 、 （４１）・・・・内層、（２）、 （４２
）・・・・外層特許出願人 大同特殊鋼株式会社 ブ １ 図体 ２ 図
従来のシリンダーの断面図、第３図および第４図は本発
明にかかる副燃焼室の断面図である。 図中、（１）・・・・シリンダー、（３） ’、 （４
）・・・・副燃焼室、ａυ・・・・内筒、ａｚ・・・・
外筒、α３ 、 Ｃ（１，（４３）・・・・金属層、ｅ
ｌｍ） 、 （４１）・・・・内層、（２）、 （４２
）・・・・外層特許出願人 大同特殊鋼株式会社 ブ １ 図体 ２ 図
Claims (2)
- （１）耐熱性セラミクスと断熱性セラミクスとからなる
高温用セラミクス複合体 - （２）該耐熱性セラミクスとは金属窒化物、金属炭化物
、金属ホウ化物であり、該断熱性セラミクスとけ金属ｉ
化物である「特許請求の範囲（１）」に記載のセラミク
ス複合体
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10408784A JPS60247550A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | セラミクス複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10408784A JPS60247550A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | セラミクス複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247550A true JPS60247550A (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=14371342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10408784A Pending JPS60247550A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | セラミクス複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247550A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107686356A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-02-13 | 上海应用技术大学 | 一种制备超高温陶瓷基复合材料的方法 |
| CN114230379A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-03-25 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | SiC气凝胶/陶瓷涂层结构一体化防隔热复合材料的制备方法 |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP10408784A patent/JPS60247550A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107686356A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-02-13 | 上海应用技术大学 | 一种制备超高温陶瓷基复合材料的方法 |
| CN114230379A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-03-25 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | SiC气凝胶/陶瓷涂层结构一体化防隔热复合材料的制备方法 |
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