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SiC焼結体の製造方法 NEW

国内特許コード P180015657
整理番号 5413
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2016-116796
公開番号 特開2017-222520
出願日 平成28年6月13日(2016.6.13)
公開日 平成29年12月21日(2017.12.21)
発明者
  • 鹿野 文寿
  • 兵藤 義浩
  • 垣内 一雄
  • 小此木 一成
  • 檜木 達也
  • 近藤 創介
出願人
  • 東芝エネルギーシステムズ株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 SiC焼結体の製造方法 NEW
発明の概要 【課題】耐食性を向上可能な、SiC焼結体の製造方法
の提供。
【解決手段】スラリー作製工程と焼結工程とを有し、スラリー作製工程では、SiC粉末と焼結助剤粉末とを含むスラリーを作製し、焼結工程では、スラリーを焼結することによってSiC焼結体を得るSiC焼結体の製造方法。但し、焼結助剤粉末は、AlとYとを含み、Alの重量XとYの重量Yとが下記式(A)に示す関係にある。37/63≦X/Y≦44/56・・・式(A)
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


SiC/SiC複合材は、SiC繊維とSiCマトリクス等とによって構成されたセラミックス基繊維複合材料であって、強度が高く、靭性、耐熱性、および、耐食性が優れる。このため、SiC/SiC複合材などのSiC焼結体は、原子力エネルギーシステムおよび核融合エネルギーシステムなどの各システムを構成する構造物に適用されることが期待されている。



SiC焼結体の製造方法は、主に、CVD法(化学気相蒸着法)、PIP法(ポリマー溶融含浸熱分解法)、RS法(反応焼結法)、LPS法(液相焼結法)である。このうち、LPS法は、成形体に機械的加圧を高温で行うことによってSiC焼結体を形成する方法であって、緻密なSiC焼結体を比較的に短時間で合成することが可能である。



SiCは、共有結合性が高い化合物であって、難焼結性である。このため、SiC焼結体を形成する際には、SiC焼結体を緻密にするために、一般に、焼結助剤(液相焼結助剤)が用いられている。たとえば、Al-B-C系の粉末、Y(イットリア)-Al(アルミナ)系の混合粉末などが、焼結助剤として用いられる。



-Al系の混合粉末は、焼結温度を低下させるために、YとAlとが共晶点(1760℃)で共晶する組成であって、60重量%のYと40重量%のAlとが混合されている。Y-Al系の混合粉末の反応生成物は、主に、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAl12))、および、Alである。反応生成物において、両者の割合は、YAGが68.8mol%であり、Alが31.2mol%である。反応生成物において、Alは、YAGよりも耐食性が低いため、SiC焼結体の耐食性を低下させる要因になることをわれわれは見出した。

産業上の利用分野


本発明の実施形態は、SiC焼結体の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
SiC粉末と焼結助剤粉末とを含むスラリーを作製するスラリー作製工程と、
前記スラリーを焼結することによってSiC焼結体を得る焼結工程と
を有し、
前記スラリーにおいて、前記焼結助剤粉末は、AlとYとを含み、Alの重量XとYの重量Yとが下記式(A)に示す関係にある SiC焼結体の製造方法。
37/63≦X/Y≦44/56 ・・・式(A)

【請求項2】
SiC繊維の表面にSiCアモルファス層をポリマー溶融含浸熱分解法で形成するSiCアモルファス層形成工程
を含み、
前記焼結工程では、前記SiCアモルファス層の表面に前記スラリーを設けた後に当該スラリーを焼結することによってSiCモノリシック層を形成すると共に、前記SiCアモルファス層が結晶化する、
請求項1に記載のSiC焼結体の製造方法。

【請求項3】
前記SiC焼結体が原子炉の材料として使用される、
請求項1または2に記載のSiC焼結体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016116796thum.jpg
出願権利状態 公開
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