炭化ケイ素系繊維/ムライト界面でのグラファイトの生成

碳化硅纤维/莫来石界面处石墨的形成

• 批准号: 09243231
• 负责人: 平田 好洋
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09243231/
• 关键词: ムライト; 炭化ケイ素繊維; 界面; グラファイト; 残留応力; ポリチタノカルボシラン

ムライト(3Al_2O_3・2SiO_2)は共有結合性の高い高融点の酸化物で、熱膨脹率が小さく耐熱衝撃性に優れており、またクリープ抵抗が高いため航空機体材料等の高温構造材料の候補となっている。しかし、その破壊靱性は1-2MPa・m^<0.5>と低く、様々な繊維との複合化で靫性の向上が試みられている。長繊維系複合材料では一般に繊維/マトリックス界面の剥離、架橋、引き抜き、繊維の切断のエネルギー吸収機構が作用する。これらは界面の化学結合と応力場に大きく依存する。一方、SiCの組成より過剰のC,OおよびTiを含むSi-Ti-C-O非晶質繊維をムライトマトリックスに入れ窒素雰囲気中で加圧焼結すると、繊維のSiCへの結晶化にともない、ムライトの界面にグラファイト層が形成されることを平田等は見い出した。本研究ではこれまでの研究経緯を踏まえ、Si-Ti-C-O繊維とムライトマトリックスの界面におけるグラファイト析出の機構を原子レベルで解析し、複合材の力学特性と関連づける。以上の研究と対比させて、Si-Ti-C-O繊維の前駆体であるポリチタノカルボシランとムライトの混合物を加熱し、ムライト粒子間に析出する生成相と微構造を調べる。Si-Ti-C-O織物/ムライト系を1650℃で加圧焼結すると、ムライトとの界面に約10nmのグラファイト相が生成した。繊維の非晶質構造はプロセス後も保持されていたが、SiC、TiC微結晶の生成も観察された。繊維の熱分解量は酸素量基準で13.7%であった。繊維とムライトマトリックスの界面において、繊維の周方向に約120MPaの引っ張り応力が、一方、半径方向には同程度の圧縮応力が計算された。これらの内部応力は繊維表面より10μm以下で漸減する。繊維表面に10-100nmのグラファイトが生成すると界面の内部応力は緩和されることが示された。ポリチタノカルボシラン/ムライト系を窒素雰囲気中、1400-1600℃で加圧焼結すると、ムライト-C-N_2系の反応により、α-アルミナとサイアロン(Si_2Al_3O_7N又はSi_<12>Al_<18>O_<39>N_8)が生成した。またTiNとβ-SiCもポリチタノカルボシラン-N_2系の反応により生成した。

There is a common combination of high temperature materials, such as high melting point acidified materials, low swelling rate, high temperature resistance, high temperature resistance, high temperature temperature, high temperature, high temperature, Break the sex 1-2MPa ·m ^ & lt;0.5> low, copy the sex up, copy the sex up. For long-term maintenance of composite materials, the interface of composite materials can be separated, scaffolded, introduced, and operated by the suction machine. The chemical combination of the interface and the force field are highly dependent on each other. On the one hand, the SiC system contains the Si-Ti-C-O amorphous device, which contains the Si-Ti-C-O amorphous device, the interface, and the interface, and so on. The purpose of this study is to study the mechanical properties of composite wood, such as the analysis of the mechanical properties of composite wood, the analysis of the mechanical properties of composite wood, the analysis of the mechanical properties of composite wood, and the analysis of the mechanical properties of composite wood. In this study, we studied the mechanical properties of composite wood, the mechanical properties of composite wood, and the mechanical properties of composite wood. The above research results show that the structure of the mixture is higher than that of the mixture, the particles are precipitated, and the phase is microstructured. the results are as follows: in the above study, the results are as follows: in the study of the above, the results of the study are as follows: the formation of the mixture, the precipitation of the particles and the formation of the phase. The Si-Ti-C-O

项目成果

Yukihiro Kyoden: "Processing and Fracture Behavior of Laminated Si-Ti-C-O Fibers/Mullite Matrix Composites" Proceedings of the 6th International Symposium on Ceramic Materials & Components for Engines. (印刷中). (1997)

Yukihiro Kyoden：“层压 Si-Ti-C-O 纤维/莫来石基复合材料的加工和断裂行为”第六届国际发动机陶瓷材料与部件研讨会论文集（1997 年）。

Yoshihiro Hirata: "Reaction between Mullite and Polytitanocarbosilane" Proceedings of International Symposium on Novel Synthesis and Processing of Ceramics. (印刷中). (1997)

Yoshihiro Hirata：“莫来石与聚钛碳硅烷之间的反应”陶瓷新型合成与加工国际研讨会论文集（1997 年出版）。