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MoSi2 基シリサイド複合材料およびその製造方法 UPDATE コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P010000006
整理番号 82
掲載日 2002年9月30日
出願番号 特願平10-183506
公開番号 特開2000-017407
登録番号 特許第3000144号
出願日 平成10年6月30日(1998.6.30)
公開日 平成12年1月18日(2000.1.18)
登録日 平成11年11月12日(1999.11.12)
発明者
  • 山口 正治
  • 乾 晴行
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 MoSi2 基シリサイド複合材料およびその製造方法 UPDATE コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】 粉末冶金法あるいは一方向凝固法による従来のMoSi2 基複合材料に比べて、高温クリープ強度あるいは低温域における靱性が飛躍的に優れた複合材料を、提供する。
【解決手段】 C11b 型構造を持つMoSi2 基シリサイドの単結晶をマトリックスとし、セラミックス長繊維にて強化して成る。
従来技術、競合技術の概要


C11b 型構造を持つMoSi2 基シリサイド複合材料(以下、単にMoSi2 基複合材料と示す)は、MoSi2 のもつ、2000℃をこえる高融点、優れた耐酸化性、超合金に比し極めて小さい密度(軽量性)、そして金属並みの熱および電気伝導率などの優れた特性を生かしつつ、1000℃以下での脆さを克服し、積極的に高温強度を引き上げるため、多結晶MoSi2 に、繊維状または粒状のSiC 、あるいは窒化珪素等のセラミックスを複合することによって製造される。
しかし、未だ十分な高温強度が得られないため、このような複合材料が実用化されるに至っていない。もし、十分な高温強度を発揮し得るMoSi2 基複合材料が開発されれば、Ni基超合金の使用温度をこえる高温環境で使用可能な、新しい高温構造材料が出現することとなり、その波及効果は計り知れない。例えば、陸上タービンエンジンや宇宙航空機エンジン、さらに各種燃焼炉など、高温強度と耐酸化性とが併せて要求されるような用途に、広く供されると考えられる。
このMoSi2 基シリサイド複合材料は、(1) MoSi2 粉末を用いて、焼結、高温プレスおよびHIP技術を駆使して製造するか、あるいは(2) MoSi2 と金属、金属間化合物あるいはセラミックスとの共晶系を利用して、一方向凝固によって製造されるのが、普通である。

産業上の利用分野


この発明は、MoSi2 基シリサイド複合材料、中でもC11b 型構造を持つMoSi2基シリサイド複合材料およびその製造方法に関する。該MoSi2 基シリサイド複合材料は、ジェットエンジン、陸上タービン、自動車エンジンおよび化学プラント、さらにはロケット、超音速航空機、宇宙航空機のエンジンおよび機体の高耐熱高耐酸性を要求される部品としての用途が期待される。

特許請求の範囲 【請求項1】
C11b 型構造を持つMoSi2 基シリサイドの単結晶をマトリックスとし、セラミックス長繊維にて強化した複合材料であって、MoSi2 基シリサイドの単結晶の〔001〕近傍の方位をセラミックス長繊維の軸方向と平行に配向して成ることを特徴とするMoSi2 基シリサイド複合材料。

【請求項2】
C11b 型構造を持つMoSi2 基シリサイドの単結晶をマトリックスとし、セラミックス長繊維にて強化した複合材料であって、MoSi2 基シリサイドの単結晶の〔010〕近傍の方位をセラミックス長繊維の軸方向と平行に配向して成ることを特徴とするMoSi2 基シリサイド複合材料。

【請求項3】
請求項1または2において、MoSi2 基シリサイドが、MoSi2 から成ることを特徴とするMoSi2 基シリサイド複合材料。

【請求項4】
請求項1または2において、MoSi2 基シリサイドが、MoSi2 に、主にMoと置換する元素および主にSiと置換する元素の中から選ばれる1種または2種以上を添加して成ることを特徴とするMoSi2 基シリサイド複合材料。

【請求項5】
請求項1ないし4のいずれかにおいて、セラミックス長繊維が、MoSi2 基シリサイドと化学的に容易に反応しないセラミックスであるMoSi2 基シリサイド複合材料。

【請求項6】
種結晶を用いた一方向凝固にて成長させた、MoSi2 基シリサイドの単結晶をマトリックスとして、該マトリックス中にセラミックス長繊維が整列した複合材料を製造するに当たり、MoSi2 基シリサイドの単結晶を、その〔001〕近傍の方位がセラミックス長繊維の軸方向と平行になる配向の下に成長させて、優れた耐クリープ性を付与したことを特徴とするMoSi2 基シリサイド複合材料の製造方法。

【請求項7】
種結晶を用いた一方向凝固にて成長させた、MoSi2 基シリサイドの単結晶をマトリックスとして、該マトリックス中にセラミックス長繊維が整列した複合材料を製造するに当たり、MoSi2 基シリサイドの単結晶を、その〔010〕近傍の方位がセラミックス長繊維の軸方向と平行になる配向の下に成長させて、優れた耐酸化性および耐熱サイクル性を付与したことを特徴とするMoSi2 基シリサイド複合材料の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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