超高温耐酸化炭素材料の開発

• 研究課題/領域番号: 07650799
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 複合材料・物性
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 後藤 誠史 山口大学, 工学部, 助教授 (00016817)
• 研究分担者: 井奥 洪二 山口大学, 工学部, 助教授 (60212726)
• 研究期間 (年度): 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 1995年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: 炭素材料 / 炭素 / SiC / MoSi_2複合材料 / 高温耐酸化性

研究概要

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。