| 研究課題/領域番号 |
62470061
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
杉山 幸三 名古屋大学, 工学部, 教授 (50023023)
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| 研究分担者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| キーワード | パルスCVI / CVI / SiC複合材料 / 粉末複合材料 |
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| 研究概要 |
1.Si_3N_3粉体へのBNのパルスCVI(外熱炉) B_2H_6-NH_3-Ar-N_2系から圧力パルスのもとでSi_3 N_4粉体プリフォ-ムにBNを充填させた。1100℃以上では1秒以内で反応が終わるので、内部への充填は1000℃以下が望ましいことがわかった。パルス数と内部析出との関係では1000℃でも保持でも保持時間が5秒では1000パスルで表面上への析出がはじまるので1秒程度がよい。曲げ強度は1000℃で3000パルスまで直線的に増大し10MPaに達した。
2.SiC粉体、多孔質炭素、炭素繊維プリフォ-ムへのSiCの充填
高周波加熱のもとでCH_3 SiCl_3 -H_2系からSiC粉体プリフォ-ムにパルスCVIによりSiCを充填したところ、4μm粉体では1000℃、30000パルスで表面上への析出が始まり、ここで充填率90%、曲げ強度 200〜230MPaに達した。50μm粉体では40000パルス後でも直線的に充填が進んでいるが、曲げ強度は120MPa程度であった。多孔質炭素では1000℃、10000パルスで充填率は60%であり、曲げ強度は基質のそれの約3倍の120MPaとなった。この際、冷ガスのパルス的導入のために基質の中心部から充填が始まり、パルス数の増大と共に表面に向かうことを確認した。炭素繊維プリフォ-ムへのSiCの充填では、繊維が誘導加熱を受けるため個々の繊維の半径方向にSiC膜が成長し、曲げ強度の向上には至らなかった。
3.SiCおよびTiC粉体プリフォ-ムへのTiNの充填 TiCl_4 -N_2-H_2系からパルスCVIによりTiNを充填したが、内部へ析出させるためには830〜870℃程度の低温を選ぶ必要があることがわかった。TiNの析出はSiCのそれに比して温度依存性が大きく、条件設定は難度が高い。
4.パルスCVIのモデリング 内径1〜100μmの石英管にTiNのパルスCVIを行い、膜厚分布を拡散関係式から解析した。
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