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自己治癒能力を有する長繊維強化セラミックス複合材料

国内特許コード P120007042
掲載日 2012年3月23日
出願番号 特願2011-283930
公開番号 特開2012-148963
登録番号 特許第5788309号
出願日 平成23年12月26日(2011.12.26)
公開日 平成24年8月9日(2012.8.9)
登録日 平成27年8月7日(2015.8.7)
優先権データ
  • 特願2010-290947 (2010.12.27) JP
発明者
  • 中尾 航
  • 羽賀 雄一
出願人
  • 国立大学法人横浜国立大学
発明の名称 自己治癒能力を有する長繊維強化セラミックス複合材料
発明の概要 【課題】優れた機械特性と化学的安定性とを有するセラミックス複合材料を提供する。
【解決手段】セラミックス母材と、セラミックス母材中に含まれた繊維部材と、繊維部材表面を覆うように設けられた自己治癒性を有する界面層とを備えたセラミックス複合材料。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


使用中に発生した損傷を自発的に感知し、修復することのできる自己治癒能力を有するセラミックス材料が近年開発されている。自己治癒能力を有するセラミックス材料は極めて高い機械的信頼性や超長使用寿命を示すため、次世代の構造・機械材料として期待されている。



自己治癒機能は何らかの化学反応により生じるため、自己治癒材料の構成は、その化学反応の反応物(以後、治癒発現物質とも呼ぶ)を母材が内包した複合材となる。このため、治癒発現物質の性状を改質することによって、自己治癒材料の特性強化を引き起こすことが可能である。実際に、治癒発現物質の改質や変更により、自己治癒機能を強化した新しい自己治癒材料が近年研究されている(非特許文献1)。



本発明者らは、治癒発現物質の高温酸化を利用した自己治癒セラミックスの研究開発を行っている(非特許文献2)。また、1998年に、セラミックス母材に炭化ケイ素粒子を分散複合し、その炭化ケイ素粒子の高温酸化を利用した“粒子分散型”自己治癒セラミックスが提案されている(非特許文献3)。その後、発明者らは、この“粒子分散型”自己治癒セラミックスの特性評価を活発に実施している。さらに、発明者らはその他の自己治癒材料の研究の動向と同じく、複合する炭化ケイ素粒子のナノ粒子化(非特許文献4)や治癒発現物質を耐熱アルミニウム合金へ変更(非特許文献1)することで、いわゆる第二世代の自己治癒セラミックスの開発を行い、自己治癒機能の強化に成功している。

産業上の利用分野


本発明は、自己治癒能力を有する長繊維強化セラミックス複合材料に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
セラミックス母材と、
前記セラミックス母材中に含まれたセラミックス繊維部材と、
前記セラミックス繊維部材表面を覆うように設けられた自己治癒性を有する界面層と、
を備え
前記界面層が、TiAl、又は、Nb-Al系合金で形成されているセラミックス複合材料。

【請求項2】
セラミックス母材と、
前記セラミックス母材中に含まれたセラミックス繊維部材と、
前記セラミックス繊維部材表面を覆うように設けられた自己治癒性を有する界面層と、
を備え、
前記セラミックス繊維部材は、複数のセラミックス繊維と、前記複数のセラミックス繊維のそれぞれの外側に設けられた前記セラミックス繊維のセラミックスと同じセラミックスとを有し、
前記界面層が、SiCで形成されているセラミックス複合材料。

【請求項3】
前記セラミックス母材がAl23で形成されている請求項1又は2に記載のセラミックス複合材料。

【請求項4】
前記セラミックス繊維部材がAl23で形成されている請求項1~3のいずれかに記載のセラミックス複合材料。

【請求項5】
前記セラミックス繊維部材の複合率が41~79%である請求項1~4のいずれかに記載のセラミックス複合材料。
産業区分
  • 窯業
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011283930thum.jpg
出願権利状態 登録
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