パルスCVI法による難焼結性粉体のボンディングに関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62470061
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 杉山 幸三 名古屋大学, 工学部, 教授 (50023023)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桑原 勝美 名古屋大学, 工学部, 助手 (40023262) ; 鈴木 豊 名古屋大学, 工学部, 助手 (60023214)
• Keywords: パルスCVI / SiCのCVI / 高温複合材料 / BNのCVI

Research Abstract

1.Si_3N_4粉プリフォームのBNCVIによるボンディング 平均粒径5μmのSi_3N_4粉に少量のでん粉糊を加えて100MPaの加圧下で円板状に成形し、1273K、6時間の焼成を行ったのち、0.5%B_2H_6ー16%NH_3ー8%Arー75.6%N_2の原料ガスを0.1〜92KPaの圧力パルスのもとで給排気した。1273Kでは深層までBNが析出し、3000パルス後でも表面膜による閉塞は見られなかった。室温での三点曲げテストを行ったところ表面層の厚膜化による曲げ強度の上間は微弱であるのに対して、内部充填が主に越える条件下でのパルスCVIでは3000パルスで9MPaとなり、なお強度はパルス数と共に直線的に上昇していた。
2.SiC粉プリフォームのSiCCVIによるボンディング 平均粒径4μm及び50μmのSiC砥粒を上記と同様に仮成形したのち、6%CH_3SiCl_3ーH_2を原料ガスとし、パルス当りの保持時間を0.5〜2秒とし、1273〜1423KにおいてSiCのパルスCVIを行った。高い充填率は1273Kで得られ、粒径4μmのSiC仮成形体では3万パルス後に95%程度の充填率に達して一定となるが、粒径50μmのプリフォームでは4万パルス後でも充填が終らなかった。高充填物の三点曲げ強度は230〜240MPaに達し、このままでも多くの用途があるが繊維の複合化でさらに数倍の強化が可能であると考えられた。
3.多孔質炭素を芯材とする炭素繊維プリフォームのSiC CVIによるボンディング 炭素板を芯板として0.7mmの厚みに炭素繊維を巻き、高周波加熱のもとでSiCのパルスCVIを行った。SiCは中心部から充填されたが、SiCの析出と共に繊維の半径方向へのSiC析出が優勢となり、繊維間の充填が停止するため、三点曲げ強度は50〜60MPaに止った。この場合は外熱式の方が有効と考えられた。

Research Products

• [Publications] Kohozo Sugiyama: Journal of Materials Science Letter. (1989)
• [Publications] Kohozo Sugiyama: Journal of Materials Science. (1989)
• [Publications] 杉山幸三: 機能材料. 9. 26-34 (1989)
• [Publications] 杉山幸三: 電気製鋼. 59. 271-281 (1988)