超高温耐酸化炭素材料の開発

• Project/Area Number: 07650799
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Composite materials/Physical properties
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 後藤 誠史 山口大学, 工学部, 助教授 (00016817)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井奥 洪二 山口大学, 工学部, 助教授 (60212726)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1995: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 炭素材料 / 炭素 / SiC / MoSi_2複合材料 / 高温耐酸化性

Research Abstract

航空・宇宙・エネルギー分野では、1000℃を超え、1500℃さらには2000℃での超高温環境に耐える構造材料の実現が望まれている。このような目的で、金属間化合物、セラミックス、炭素材料、あるいは複合材料の開発が盛んに行われている。中でも、炭素/炭素複合材料は特に有望視されているが、耐酸化性に問題があり、表面コーティング処理など、種々の研究が進められている。本研究では、炭素材料に種々の材料を複合化させ、表面にガラス層を生成させ、炭素複合材料の耐酸化性向上を図ることを目的とした。
黒鉛粉末に、高分子アミノシランであるポリシラザンおよびMoSi_2粉末を混合し、ポリシラザンの反応焼結を利用して黒鉛焼結体を作成した。混合物を800℃、1時間で仮焼し、1800℃、1時間、MPaでホットプレスし、焼結させた。黒鉛の量は63wt%〜66.5wt%、MoSi_2の混合量は3.5wt%〜7wt%とした。これら焼結体の気孔率はおおよそ30vol%であり、曲げ強度はおおよそ25MPaであった。耐酸化試験の結果、大気中、1500℃、1時間の酸化試験でも表面0.2mmしか酸化しない焼結体が得られた。