JPS6360165A - 繊維強化型セラミツクスの製造方法 - Google Patents
繊維強化型セラミツクスの製造方法Info
- Publication number
- JPS6360165A JPS6360165A JP61199957A JP19995786A JPS6360165A JP S6360165 A JPS6360165 A JP S6360165A JP 61199957 A JP61199957 A JP 61199957A JP 19995786 A JP19995786 A JP 19995786A JP S6360165 A JPS6360165 A JP S6360165A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- whiskers
- fiber
- fibers
- carbon
- manufacture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は高靭性セラミックス材料の製造方法に関し、更
に詳しくは繊維強化型セラミックス材料を製造する際、
ゾルゲル法をもちいた処理を施すことで、より高靭化し
たセラミックス材料が得られる事を特徴とする。
に詳しくは繊維強化型セラミックス材料を製造する際、
ゾルゲル法をもちいた処理を施すことで、より高靭化し
たセラミックス材料が得られる事を特徴とする。
（従来の技術）
Ｓ１３Ｎ４（窒化ケイ素）及びＳｉＣ（炭化ケイ素）に
代表されるファインセラミックス材料は、結合強度が高
く耐熱性に優れているので、高温環境で使用する強度材
料若しくは耐摩もう材料としてその用途が期待されてお
り、その一部はすでにエンジンのターボローター等に使
用され始めている。しかし。
代表されるファインセラミックス材料は、結合強度が高
く耐熱性に優れているので、高温環境で使用する強度材
料若しくは耐摩もう材料としてその用途が期待されてお
り、その一部はすでにエンジンのターボローター等に使
用され始めている。しかし。
セラミックスは脆性材料であり、その信頼性を高めるた
めにはその脆さを克服する必要がある。すなわち、高靭
化という事が、今昔もセラミックス材料に求められてい
る特性である。
めにはその脆さを克服する必要がある。すなわち、高靭
化という事が、今昔もセラミックス材料に求められてい
る特性である。
（発明が解決しようとする問題点）
最近このセラミックス材料の高靭化をはかる目的で、様
々な方法が考案されているが、その一つとしてセラミッ
クスファイバーまたはウィスカーとマトリックスとのコ
ンポジット化が注目されている。これらのコンポジット
の場合、その強度特性及び破壊機構は非常に複雑であり
一概には言えないが、一般にセラミックス材料強度は、
材料自体の緻密性により大きく左右され、材料内部に存
在する欠陥空孔の大きさ、数を減少させる事で向上する
。この緻密化をコンポジット材料において達成するため
には、ファイバーまたはウィスカーとマトリックスとの
均一な分散が第一条件となるが、従来のファイバーまた
はウィスカーとの混合ではファイバーどうしのからみ等
によりその内部にまで均一にマトリックスを分散させる
事が困難であり、ｔｉ密かつ均質な粗性を持つ焼結体を
得る事は非常に困難である。またファイバーまたはウィ
スカーとマトリックスとの界面状態を制御したい場合に
おいても従来の方法では困難を伴う事が考えられ、結果
的に上記コンポジットの緻密化焼結体が容易に得られな
いのが現状である。
々な方法が考案されているが、その一つとしてセラミッ
クスファイバーまたはウィスカーとマトリックスとのコ
ンポジット化が注目されている。これらのコンポジット
の場合、その強度特性及び破壊機構は非常に複雑であり
一概には言えないが、一般にセラミックス材料強度は、
材料自体の緻密性により大きく左右され、材料内部に存
在する欠陥空孔の大きさ、数を減少させる事で向上する
。この緻密化をコンポジット材料において達成するため
には、ファイバーまたはウィスカーとマトリックスとの
均一な分散が第一条件となるが、従来のファイバーまた
はウィスカーとの混合ではファイバーどうしのからみ等
によりその内部にまで均一にマトリックスを分散させる
事が困難であり、ｔｉ密かつ均質な粗性を持つ焼結体を
得る事は非常に困難である。またファイバーまたはウィ
スカーとマトリックスとの界面状態を制御したい場合に
おいても従来の方法では困難を伴う事が考えられ、結果
的に上記コンポジットの緻密化焼結体が容易に得られな
いのが現状である。
本発明者等は、上記問題の改良を重ねる中で、ゾルゲル
法を用いる事で上記コンポジット材料の均質な緻密化焼
結体が得られる事を見出した０本発明は、セラミックス
ファイバーまたはウィスカー及びマトリックスに関して
ゾルゲル法を用いた処理を施す事により、高靭性を有す
る繊維強化型セラミックス材料を提供する事を目的とす
る６〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明者等は、シリコンアルコキシドとカーボン混合物
の加水分解生成物をＳｉＣファイバーまたはウィスカー
にコーティングしたものを、窒素雰囲気中で加熱反応さ
せることにより、ファイバーまたはウィスカー上にＳｉ
３Ｎ４ を析出させ、これらを焼結する事により上記目
標が達成される事を見出した。すなわち、本発明方法は
シリコンアル：ｊキシドとしてのシリコンエトキシド、
シリコンプロポキシド等にカーボンを混合する。こま際
、シリコンアルフキシトの加水分解により生成するＳｉ
ｎ、の量はカーボン１８重量部に対して、０．４〜１重
量部とする事が好ましい、この混合液中にＳｉＣファイ
バーまたはウィスカーを浸し、酸性もしくはアルカリ性
溶液にして加水分解したあと乾燥する事により、ファイ
バーまたはウィスカー表面に均一に５１０．とカーボン
がコーティングされる。これらを窒素気流中で窒化還元
し、ＳｉＣファイバーまたはウィスカー表面に均一にＳ
ｉ３Ｎ、を析出させる。また必要に応じて、焼結助剤と
なるアルコキシド等を加えておく事により、これらも均
一にコーティングされる事になる。これらを形成焼結さ
せる事により、ファイバーまたはウィスカーがマトリッ
クス中に均一に分散した緻密化焼結体が得られ、かつ靭
性が向上する事がわかった。またカーボンは炭素粉末に
限らず、焼成により炭素を生ずる炭素化合物を混合して
も良い。
法を用いる事で上記コンポジット材料の均質な緻密化焼
結体が得られる事を見出した０本発明は、セラミックス
ファイバーまたはウィスカー及びマトリックスに関して
ゾルゲル法を用いた処理を施す事により、高靭性を有す
る繊維強化型セラミックス材料を提供する事を目的とす
る６〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明者等は、シリコンアルコキシドとカーボン混合物
の加水分解生成物をＳｉＣファイバーまたはウィスカー
にコーティングしたものを、窒素雰囲気中で加熱反応さ
せることにより、ファイバーまたはウィスカー上にＳｉ
３Ｎ４ を析出させ、これらを焼結する事により上記目
標が達成される事を見出した。すなわち、本発明方法は
シリコンアル：ｊキシドとしてのシリコンエトキシド、
シリコンプロポキシド等にカーボンを混合する。こま際
、シリコンアルフキシトの加水分解により生成するＳｉ
ｎ、の量はカーボン１８重量部に対して、０．４〜１重
量部とする事が好ましい、この混合液中にＳｉＣファイ
バーまたはウィスカーを浸し、酸性もしくはアルカリ性
溶液にして加水分解したあと乾燥する事により、ファイ
バーまたはウィスカー表面に均一に５１０．とカーボン
がコーティングされる。これらを窒素気流中で窒化還元
し、ＳｉＣファイバーまたはウィスカー表面に均一にＳ
ｉ３Ｎ、を析出させる。また必要に応じて、焼結助剤と
なるアルコキシド等を加えておく事により、これらも均
一にコーティングされる事になる。これらを形成焼結さ
せる事により、ファイバーまたはウィスカーがマトリッ
クス中に均一に分散した緻密化焼結体が得られ、かつ靭
性が向上する事がわかった。またカーボンは炭素粉末に
限らず、焼成により炭素を生ずる炭素化合物を混合して
も良い。
（実施例）
ビーカーにシリコンテトラエトキシド１００ｇ、イツト
リウムエトキシド４．５．、エタノール３０−、カーボ
ン源２０Ｈ，Ｓｊ、Ｃファイバー１０ｇを加え、攪拌し
ながら３０℃に保つ。尚ＰＨはＩ（Ｃ１！により約１に
保った。
リウムエトキシド４．５．、エタノール３０−、カーボ
ン源２０Ｈ，Ｓｊ、Ｃファイバー１０ｇを加え、攪拌し
ながら３０℃に保つ。尚ＰＨはＩ（Ｃ１！により約１に
保った。
次に蒸溜水２２ｇを徐々に加えて７０時間加水分解反応
をおこなう１反応後これらをビーカーから取り出し、１
１０℃で乾燥後、窒素雰囲気中１４５０℃で１０時間窒
化還元する。これらを成形した後、１７８０℃−４００
ｋｇ／ｃｄ −１時間の条件下でＨＯＴ −ＰＩＩＥＳ
Ｓ したものを５ＥＮＢ法を用いて破壊靭性値〔にＩｅ
（ＭＮ−ｍ−”））を測定したところ、 １０．１を得
た。
をおこなう１反応後これらをビーカーから取り出し、１
１０℃で乾燥後、窒素雰囲気中１４５０℃で１０時間窒
化還元する。これらを成形した後、１７８０℃−４００
ｋｇ／ｃｄ −１時間の条件下でＨＯＴ −ＰＩＩＥＳ
Ｓ したものを５ＥＮＢ法を用いて破壊靭性値〔にＩｅ
（ＭＮ−ｍ−”））を測定したところ、 １０．１を得
た。
従来のＳ１３ Ｎ４９３ Ｋ Ｔ ＡＱ２０３２ ｇ
＋ ”ｚ ０３５ｇの各粉末をボールミルを用いてブタ
ノール中で混合し。
＋ ”ｚ ０３５ｇの各粉末をボールミルを用いてブタ
ノール中で混合し。
乾燥成形後、１７８０℃−４００驕／−一１時間の条件
下でｌｌ０Ｔ ＰＲＥＳＳ したものを５ＥＮＢ法を
用いて破壊靭性値（ＫＩｃ）を測定した場合、７〜８程
度の値を♀；）る。
下でｌｌ０Ｔ ＰＲＥＳＳ したものを５ＥＮＢ法を
用いて破壊靭性値（ＫＩｃ）を測定した場合、７〜８程
度の値を♀；）る。
本発明によれば、機械的特性にすぐれた高靭性セラミッ
クス材料を提供することができる。
クス材料を提供することができる。
代理人 弁理士 則 近 憲 佑
同 竹花河久男
Claims (1)
- Ｓｉ＿３Ｎ＿４（マトリックス）−ＳｉＣ（ファイバ
ーまたはウィスカー）系繊維強化型セラミックスを製造
する際、シリコンを含有するアルコキシドの加水分解（
ゾルゲル法）生成物とカーボンとの混合物をＳｉＣファ
イバーまたはウィスカーにコーティングし、これらを窒
素雰囲気中で加熱処理することにより、ＳｉＣファイバ
ーまたはウィスカー表面にマトリックス成分を析出させ
ることを特徴とする繊維強化型セラミックスの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199957A JPS6360165A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 繊維強化型セラミツクスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199957A JPS6360165A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 繊維強化型セラミツクスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6360165A true JPS6360165A (ja) | 1988-03-16 |
Family
ID=16416411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61199957A Pending JPS6360165A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 繊維強化型セラミツクスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6360165A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277566A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 繊維強化炭化けい素セラミックスおよびその製造方法 |
| JPH01115877A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Tokai Carbon Co Ltd | ＳｉＣウイスカー強化セラミックスの製造方法 |
| CN112030544A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-04 | 北京航空航天大学 | 一种在碳化硅纤维表面原位生长碳化硅纳米线的方法 |
-
1986
- 1986-08-28 JP JP61199957A patent/JPS6360165A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277566A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 繊維強化炭化けい素セラミックスおよびその製造方法 |
| JPH01115877A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Tokai Carbon Co Ltd | ＳｉＣウイスカー強化セラミックスの製造方法 |
| CN112030544A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-04 | 北京航空航天大学 | 一种在碳化硅纤维表面原位生长碳化硅纳米线的方法 |
| CN112030544B (zh) * | 2020-08-31 | 2021-06-15 | 北京航空航天大学 | 一种在碳化硅纤维表面原位生长碳化硅纳米线的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05105521A (ja) | 炭素繊維強化窒化珪素質ナノ複合材及びその製造方法 | |
| US4929472A (en) | Surface-coated SiC whiskers, processes for preparing the same, ceramic reinforced with the same, and process for preparing said reinforced ceramic | |
| CN117623779A (zh) | 一种纳米氮化硅-碳化硅复相陶瓷及其制备方法 | |
| JPS6360165A (ja) | 繊維強化型セラミツクスの製造方法 | |
| US5273941A (en) | Fiber reinforced silicon carbide ceramics and method of producing the same | |
| JP3738784B2 (ja) | 界面制御セラミックスの製造方法 | |
| JPS62216969A (ja) | 繊維強化Ｓｉ３Ｎ４セラミツクス及びその製造方法 | |
| JPH03109269A (ja) | 炭素繊維強化サイアロン基セラミックス複合材料 | |
| JP2570739B2 (ja) | 繊維強化炭化けい素セラミックスおよびその製造方法 | |
| US4975302A (en) | Surface-coated SiC whiskers, processes for preparing the same, ceramic reinforced with the same, and process for preparing said reinforced ceramic | |
| JPH08188480A (ja) | 炭素繊維強化セラミックス複合材料およびその製造方法 | |
| JP3001128B2 (ja) | 炭素系複合繊維強化セラミックス複合材料 | |
| JPH013081A (ja) | ＳｉＣウイスカ−強化セラミックスの製造方法 | |
| JPS60186491A (ja) | 窒化ケイ素質焼結体 | |
| JP2631109B2 (ja) | 窒化珪素質複合焼結体の製造方法 | |
| JP3734100B2 (ja) | 高密度柱状粒子配向セラミックスの製造方法 | |
| JPH01115877A (ja) | ＳｉＣウイスカー強化セラミックスの製造方法 | |
| JPH0617269B2 (ja) | 繊維強化Ｓｉ▼下３▲Ｎ▼下４▲焼結体の製造方法 | |
| JPS6241773A (ja) | 複合セラミツクスの製造法 | |
| JP2631110B2 (ja) | 窒化珪素質複合焼結体の製造方法 | |
| JPH0483767A (ja) | ウイスカー強化セラミックス複合材の製造法 | |
| JP2514107B2 (ja) | タ―ボチャ―ジャロ―タ | |
| JPH0481547B2 (ja) | ||
| JPS5954678A (ja) | 繊維強化型窒化硅素焼結体の製造法 | |
| JPS6369759A (ja) | 窒化けい素焼結体の製造方法 |