SiC繊維強化型SiC複合材料の製造方法

開放特許情報番号
L2011003508
開放特許情報登録日
2011/7/29
最新更新日
2015/10/2

基本情報

出願番号 特願2001-164996
出願日 2001/5/31
出願人 独立行政法人科学技術振興機構
公開番号 特開2002-356381
公開日 2002/12/13
登録番号 特許第3971903号
特許権者 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 SiC繊維強化型SiC複合材料の製造方法
技術分野 無機材料、繊維・紙
機能 材料・素材の製造、加熱・冷却
適用製品 SiC繊維強化型SiC複合材料のホットプレス製造方法、航空・宇宙・原子炉・核融合・発電等の構造材料
目的 SiCは、融点2600℃と高温特性に優れるが、脆い材料で、SiC繊維/SiC複合材料として用いられる。SiC繊維/SiC複合材料の製造プロセスは煩雑で、製造コストがかさむ。他方、高結晶性のSiC繊維を強化材に用いたSiC繊維強化型SiC複合材料は、優れた熱特性を発現するが、破壊強度及び靭性を高レベルで両立させることに成功していない。そこで、炭素、窒化ホウ素等で被覆した近化学量論組成のSiC繊維を強化材とし、1回のホットプレスで高密度、高強度のSiC繊維強化型SiC複合材料を安価に得る製法を提供する。
効果 強化材として使用される近化学量論組成のSiC繊維をCやBNで被覆することで、1600〜1800℃の液相焼結工程でSiC繊維の損傷をほぼ完全に抑止し、SiC繊維強化型SiC複合材料本来の優れた特性を呈する焼結体を製造できる。SiC繊維の損傷が抑制されることは、より高い焼結温度や成形圧力でのホットプレスを可能とし、SiC繊維強化型SiC複合材料の特性が更に向上する。得られた複合材料は、優れた高温特性を活用し、航空・宇宙、原子炉、核融合、発電等の極限雰囲気に曝される構造材料として使用される。
技術概要
このSiC繊維強化型SiC複合材料の製造方法は、SiC微粉末及び焼結助剤をケイ素系ポリマーに分散させたスラリーを用意し、炭素、窒化ホウ素、炭化ケイ素の1種又は2種以上で被覆した近化学量論組成のSiC繊維にスラリーを含浸させて予備成形体とし、液相が存在する焼結温度:1600〜1800℃、圧力:10〜30MPaで予備成形体をホットプレスして液相焼結することからなる。焼結助剤として、Al↓2O↓3,Y↓2O↓3,SiO↓2,CaOから選ばれた1種又は2種以上が使用される。スラリーは、更にポリカルボシラン、ポリビニルシラン、ポリメチルシラン等のケイ素系ポリマーを含むことができる。SiC繊維にスラリーを含浸させることによって調製した予備成形体を焼結温度1600〜1800℃、圧力10MPa以上でホットプレスするとき、液相焼結反応によって高密度、高靭性のSiC繊維強化型SiC複合材料が得られる。図は、複合材料の応力−歪曲線(No2〜4がC被覆SiC繊維使用)で、C被覆したSiC繊維を強化材とするSiC繊維強化型SiC複合材料の強度が格段に向上している。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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