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SiC繊維強化型SiC複合材料のホットプレス製造方法

シーズコード S130009670
掲載日 2013年6月5日
研究者
  • 香山 晃
  • 加藤 雄大
技術名称 SiC繊維強化型SiC複合材料のホットプレス製造方法
技術概要 本発明で使用する高結晶性・近化学量論組成SiC繊維は、微量のTi、Zr、Al、B、Y、Mg等を含有する他はSiCの化学量論組成に近い組成を有し、結晶性が高くて、1600℃以上の温度における熱処理によっても強度が劣化しない。繊維の劣化を起こさないようにSiC母相を生成させるために、SiC粉末に焼結助剤粉末を加え、SiC前躯体樹脂とともにスラリーを形成する。要求する材料特性に応じて1600~1850℃の温度と10~20MPaの圧力の範囲から最適な温度・圧力を選定し、ホットプレス焼結する。このように、使用する高結晶性・近化学量論組成SiC繊維の選択、母相形成用SiC粉末と焼結助剤粉末の特定、含浸用SiC前躯体樹脂スラリーの使用、ホットプレス温度の高温化等により、SiC前躯体樹脂スラリーの繊維束間の浸透が十分に行われ、かつ液相での焼結が行われる。
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研究分野
  • 用途・機能・工法面から見た建設材料
展開可能なシーズ これまでのポリカルボシランから製造されたSiC繊維を用いて複合体を製造する場合、このSiC繊維自体の耐熱度が1300℃程度であるため、複合体製造のための加熱温度は1600℃未満に制限されていた。液相焼結法では焼結温度が低いために、高密度や高い熱的特性、機械的特性が得られなかった。耐熱温度の高いSiC繊維を用い、単純で安価な製造プロセスであるホットプレス法を採用して、焼結温度を高めて1回のプロセスにより、密度が高く、機械的特性の優れたSiC繊維強化型SiC複合材料を得る方法を提供する。
本発明では、強化用のSiC繊維として耐熱温度の高い高結晶性・近化学量論組成SiC繊維を使用し、かつ含浸するSiC前躯体樹脂スラリー中にSiC微細粉末とその焼結助剤を添加するため従来より高い焼結温度が適用できる。酸化物焼結助剤を加えているため高温にした時に部分的に液相を生じ、圧力付加と相俟って、1回のホットプレスで2.9g/cm3以上の高密度で、強度が400MPa以上の高強度のSiC繊維強化型SiC複合材料が得られる。
用途利用分野 SiC複合材料、発電機器、先進エネルギーシステム、繊維-樹脂複合成形体、構造材料
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人科学技術振興機構, . 香山 晃, 加藤 雄大, . SiC繊維強化型SiC複合材料のホットプレス製造方法. 特開2002-293636. 2002-10-09
  • C04B  35/565    
  • C04B  35/80     

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