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JPH0146474B2 - - Google Patents
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JPH0146474B2 - - Google Patents

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JPH0146474B2
JPH0146474B2 JP59122870A JP12287084A JPH0146474B2 JP H0146474 B2 JPH0146474 B2 JP H0146474B2 JP 59122870 A JP59122870 A JP 59122870A JP 12287084 A JP12287084 A JP 12287084A JP H0146474 B2 JPH0146474 B2 JP H0146474B2
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Manjoru Rui
Doruue Kuroodetsuto
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は耐火性繊維の多方向網状組織および前
記網状組織の間隙中に配置された耐火性マトリツ
クスを含む耐火材に関し、そのような物質は、例
えば遮断材および熱機械用途に対するすべての部
品を製造する目的で高い機械的強度および耐熱性
を与えるために適応される。
先行技術 この種の一般に「セラミツクス」として適する
耐火性複合材の多くの具体化例が既に知られてい
る。例えば米国特許第4165355号および第4209560
号では耐火性網状組織およびマトリツクスがそれ
ぞれ繊維およびセラミツク粉末から交互にだんだ
んと一層ずつつくられ、次いで全体がその焼固の
目的で熱圧される。そのような方法は、特にセク
シヨン中の網状組織の生成のために実行に長時間
かかる。さらに、使用される繊維が、先に使用さ
れ既にセラミツク粉末中に組入れられた繊維に結
合できないので前記網状組織は本質的に低い凝集
を与える。
これらの欠点を克服するために、既に耐火性繊
維の前記網状組織をマトリツクスの生成とは別に
製織により作り、次いで前記製織網状組織を耐火
性物質の液状または粘性の浴で含浸することが提
案され、このように含浸された網状組織は浴の耐
火性物質の乾燥および焼固のために熱処理され
る。しかし、この種の方法の操作は得られる複合
材を含浸後に耐火性繊維の網状組織を変質させな
いで圧縮することができない。
従つて、含浸の際に前記製織網状組織の間隙を
できるだけ完全に満たすことが非常に重要であ
る。
この目的のために、米国特許第3904464号、第
4001478号および第4038440号は含浸の際に含浸浴
に圧力と吸引の組合せをかけることを提案する。
そのような方法はしばしば実行が困難である。従
つて、米国特許第4278729号に提案されたように、
それぞれ後に乾燥および焼固のための熱処理を随
伴する複数の経続的含浸を行なうことが好まし
い。
しかし、この多重交互含浸および熱処理の方法
は、ともに欠点がないものではない。
事実、間隙の大きさが非常に不均一であり（製
織糸のスレツドまたは粗紡糸の間の空間が大孔に
相応し、スレツドまたは粗紡糸を構成する要素繊
維間の間隙が細孔を構成する）、その結果間隙を
含浸浴で十分に等しく満たすことが不可能であ
る。この結果耐火複合材の気孔が著しく残り、と
にかく30容量％よりはるかに大きい。
発明の概要 本発明の目的は、この欠点を非常に低い気孔
率、従つて優れた機械的および熱的性質を有する
上記種類の複合材を得ることを可能にすることに
より克服することである。
この目的のために、本発明による耐火性繊維か
ら製繊した多方向網状組織および前記網状組織を
被覆する耐火性マトリツクスを含み、前もつて作
つた前記網状組織を耐火性物質の流体浴で反復し
て含浸することにより得られ、前記網状組織が各
含浸後に乾燥および焼固のために熱処理される耐
火性複合材はその容積気孔率が最大で30％に等し
い点に注目される。
この顕著な結果を得るために、本発明によれば
耐火性繊維から製織した多方向網状組織および前
記網状組織を被覆する耐火性マトリツクスを含む
耐火性複合材で製法で、前もつて作つた前記網状
組織を反復して耐火性物質の流体浴で含浸し、各
含浸後に含浸した前記網状組織を乾燥および焼固
するために熱処理することを含む方法であつて、
前記多方向網状組織をセラミツク粉末の懸濁液お
よび前記懸濁液のセラミツク粉末と同様の性質の
本体を熱処理の作用下に生ずる物質の流動性組成
物で含浸する点、および容積気孔率が最大で30％
に等しい耐火性複合材が得られるまで２種の含浸
および熱処理の操作の少なくとも１つを反復する
点が注目される。
セラミツク粉末懸濁液は従つて、比較的大きい
寸法のセラミツク粒子により網状組織の最大孔を
速やかに充てんさせ、一方流体組成物が網状組織
のより小さい孔中に浸透しそれを塞ぐ微細なセラ
ミツク粉末の生成を可能にする。従つて、著しく
緻密なセラミツク材が圧力を用いないで得られ
る。
従つて、展開されたグラニユロメトリーが用い
られ充てん速度の改善に有利である（セラミツク
物質中の大粒子、流動性組成物により得られる小
粒子）。
さらに、この方法で、大粒セラミツク粉末から
小粒流動性組成物まで種々の充てん物質を用い、
複合材の性質（膨張係数、弾性率、密度、耐火
度、化学反応性など）を所望により変性すること
ができる。
この方法は限定数の処理に通じ、それが低原価
を得るのに寄与する。
繊維のセラミツク物質は、好ましくは炭化ケイ
素、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア、シリ
カ、アルミノケイ酸塩または炭化ケイ素／窒化ケ
イ素混合物である。
本発明を行なうため、繊維ヤーンの三次元網状
組織、例えば、ミツイ社により販売される「ニカ
ロン（Nicalon）」品質の炭化ケイ素をまず既知
型式の特殊織機により製織する。製織は次の特徴
を有することができる： 方 向 ピツチ ヤーン数 容積分布 Ｘ ３mm ４ 30％ Ｙ ３mm ４ 30％ Ｚ 0.8mm 18 40％ 組織の充てん係数は45％であり、その比質量
（specific mass）は1.16ｇ／cm3である。
一般に繊維の容積が40〜55％を表わす製織網状
組織を得るように努める。
網状組織に含浸させるセラミツク粉末懸濁液
は、セラミツク粉末に加えて、解こう剤およびポ
リビニルアルコールを含有する水中に作り、乾燥
後の焼固を容易にすることができる。種々の成分
の重量百分率は次のとおりであることができる： 水 20〜60％ セラミツク粉末 40〜80％ 解こう剤 ０〜５％ ポリビニルアルコール ０〜５％ その溶液は懸濁液の安定性を増すために７より
高いPHを有する。
セラミツク粉末は好ましくはアルミナ、ジルコ
ニア、炭化ケイ素、マグネシア、窒化ケイ素、シ
リカ、チタン酸アルミニウム、窒化ホウ素および
ホウ化チタンにより形成される群から選ばれる。
２種またはより多くのセラミツク粉末を懸濁液中
に混合することができる。
さらに、流動性組成物は熱処理後、懸濁液に用
いたセラミツク粉末に等しい化合物を生ずる物質
の塩、ゲル、溶液または有機金属化合物によつて
構成することができる。流動性組成物を作るため
に、分解性物質の塩、ゲル、有機金属化合物また
は溶液を、これらの混合物が熱処理後、懸濁液に
用いたセラミツク粉末に等しい化合物を生ずる条
件で混合することができる。
本発明の実施により、容積組成が次のとおりで
ある耐火性複合材が得られる： 耐火性繊維 40〜55％ マトリツクス 25〜60％ 気 孔 最大で30％に等しい 気孔率はもちろん製織網状組織に課した合浸処
理数の関数である。
若干の具体化例が以下に示される。
実施例 先に示したように製織した基材をまず、ポリビ
ニルアルコール〔ロドビオル（Rhodoviol）〕
0.05％および塩基性解こう剤〔ダルワン
（Darwan）Ｃ〕１％を加えた水中懸濁液中のア
ルフアアルミナスリツプ（アルコア社のアルミナ
A16）で含浸する。含浸後、生成物を80℃で乾燥
し、800℃で処理（15分間）してアルフアアルミ
ナを焼固させる。次に第２含浸をアルミナゲルで
行ない、次いで含浸した基材を15分間80℃まで加
熱することにより脱水し、次に800℃で15分間処
理する。
含浸および熱処理の操作を、少なくとも約2.5
ｇ／m2の比質量の、約30％の気孔率に相応する物
質が得られるまで２〜３回繰返す。これらの操作
はまた、一層低気孔率の物質が得られるまでさら
に数回繰返すことができる。
実施例 実施例と同じ製織基材を用い、それを継続的
に、 ａ ロドビオル0.5％および解こう剤ダルワンC1
％を加えた水中懸濁液中のジルコニアスリツプ
〔ASTM325ふるいを通過する粒子のジルコア
（Zircoa）Ｃ〕で処理し、それを80℃で乾燥し、
次に熱処理にかけ、 ｂ 次いでジルコニルアセタート溶液で処理す
る。実施例と同様の熱処理が適用される。
実施例 電融マグネシア、次いで塩化マグネシウムが使
用される。
実施例 性質の異なる充てん物質が使用できる。最初の
充てんは炭化ケイ素により得られ、第２の充てん
は塩化アルミニウムで得られる。
以上の実施例ないしにおいて、あとからの
充てん物の粒子は最初の充てん物の粒子よりも小
さかつた。
複数の種々の分解性化合物（例えばジルコニル
アセタート、次に塩化アルミニウム）を継続的に
セラミツク粉末と関連させることができることに
注意すべきである。
本発明は殊に高温、400〜1800℃で使用するセ
ラミツク部品、殊にジーゼルエンジンまたはター
ボプロツプ部品の製造に適用できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 耐火性繊維から多方向網状組織を形成し、 (a) 前記網状組織をセラミツク粉末の懸濁液で含
    浸し、乾燥および焼固させるために熱処理し、 (b) 前記網状組織を、前記懸濁液のセラミツク粉
    末と同様の性質の固体を熱の作用下に生ずる物
    質であつて、この物質が前記セラミツク粉末の
    粒子よりも小さな粒子を有する液状組成物で含
    浸し、乾燥および焼固させるために熱処理し、 そして、 (c) 気孔率が最大で30容量％を有する耐火性複合
    材が得られるまで(a)および(b)段階の少なくとも
    １回を反復することにより、前記多方向網状組
    織上に耐火性マトリツクスを形成させることを
    含む耐火性複合材の製法。 ２ 耐火性繊維が炭化ケイ素、アルミナ、窒化ケ
    イ素、ジルコニア、シリカ、アルミノケイ酸塩ま
    たは炭化ケイ素／窒化ケイ素混合物の繊維から選
    ばれる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ セラミツク粉末が、アルミナ、ジルコニア、
    炭化ケイ素、マグネシア、窒化ケイ素、シリカ、
    チタン酸アルミニウム、窒化ホウ素およびホウ化
    チタン粉末からなる群から選ばれる特許請求の範
    囲第１項記載の方法。 ４ 流動性組成物が、懸濁液に用いたセラミツク
    粉末に等しい化合物を熱処理後に生ずる物質の
    塩、ゲル、溶液または有機金属誘導体を含有する
    特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 流動性組成物が、分解性物質の塩の混合物、
    ゲル、有機金属化合物または溶液である特許請求
    の範囲第１項記載の方法。 ６ 懸濁液が少なくとも２種のセラミツク粉末を
    含有する特許請求の範囲第３項記載の方法。
JP59122870A 1983-06-20 1984-06-14 耐火性繊維で強化された耐火性複合材の製法 Granted JPS6011348A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8310160 1983-06-20
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