JP2825992B2 - セラミック繊維の製造方法 - Google Patents
セラミック繊維の製造方法Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
- C23C16/545—Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
Description
造方法に関する。
をフィラメント上に蒸着させることは周知である。典型
的な方法では、フィラメントにガス(これは熱フィラメ
ントと接触すると所望の被覆を蒸着する)を含有する蒸
着室を連続的に通過させる。フィラメントは通常は電流
を通過させることにより加熱される。
メントを通過させることが知られている。典型的には、
EP−A−353934号は、繊維上に炭素被覆を蒸着
させるに際し、繊維と少なくとも1つのハロゲン化脂肪
族炭化水素とを接触させる方法を開示している。
トを通過させることが知られている。典型的には、JP
−A−61219708号およびJP−A−60145
375号は、種々の気体炭化水素の使用を開示する。
室がハロゲン化炭化水素および炭化水素の両者を含むも
のとすると、公知の先行技術の被覆フィラメントを越え
る改良された品質を有する炭素被覆フィラメントが得ら
れることを突き止めた。
ば、フィラメント上に被覆を蒸着させるに際し、フィラ
メントを加熱し、加熱したフィラメントにガス(これは
熱フィラメントと接触すると被覆を蒸着する)を含有す
る蒸着室を通過させることからなり、前記ガスがクロロ
ホルムと1〜6の炭素原子を有する炭化水素からなり、
炭素被覆を製造することを特徴とする被覆の蒸着方法が
提供される。
ばプロパン、または特にプロペンを使用することができ
る。
ルゴンまたはネオンのような不活性キャリヤガスを含有
し得る。所望に応じて水素を存在させることもでき、ま
たは水素の非存在下で反応を行うことができる。
積比は広範に変化させ得るが、好ましくは3:1〜1:
8、特に2:1〜1:4の範囲とする。不活性キャリヤ
ガスを使用する場合、C(1〜6)炭化水素対キャリヤ
ガスの容積比は、好ましくは1:6〜1:40、特に
1:10〜1:20の範囲とする。
る。ガス入口をチューブの下端とし、出口を上端とする
と特に良好な結果が得られることが認められた。
メント上に炭素被覆を蒸着させるのに使用することがで
きる。フィラメントは例えば、タングステン、または更
に炭素層を必要とする炭素とすることができる。しかし
好ましくは、フィラメントは、セラミックフィラメン
ト、例えばホウ素、または特にシリコンカーバイドとす
る。この種のフィラメントは周知であり、その製造は多
くの刊行物、例えばUS4127659号およびUS3
622369号に記載されている。
トを好ましくは800〜1300°C、特に900〜1
100°Cの範囲の温度に加熱する。最も便利には、2
つの液体金属電極(これを介してフィラメントが通過す
る)を介して供給される電流の通過によりフィラメント
を加熱する。これらの電極は純粋水銀、または水銀/イ
ンジウム、水銀/カドミウムまたはガリウム/インジウ
ムから選択される液体金属混合物を含有し得る。
トは、チタン基材複合体の調製に特に有用である。この
種の複合体は、熱の作用下にチタン、チタン合金または
チタン金属間化合物のマトリックスにフィラメントを埋
設することにより調製することができる。
施することができる。クロロホルムはあるレベルの不純
物、例えばアルコール(これは保存の際に分子の解離を
防止する安定化剤として機能する)を含有してもよい。
典型的な安定化剤にはエタノールおよび/またはアミレ
ン(第3アミルアルコール)が包含され、これらはそれ
ぞれ典型的には1〜3%容量および20〜40ppmの
濃度で存在する。
置を示す。例えばタングステン核を有するシリコンカー
バイドとするフィラメント1を、チューブ3を介して供
給体2から保存体4に供給する。フィラメント1は、チ
ューブ3の端部で水銀電極5および6を通過する。電極
5および6は電気回路(図示せず)の一部を形成し、こ
れによりフィラメントに電気的加熱電流が供給され、典
型的には800〜1100°C、例えば900〜110
0°Cの温度にこれを昇温する。アルゴン(流速毎分1
000〜2000標準立方センチ(sscm))、プロ
ペン(流速5〜125sscm)および例えばBDHの
ような1〜3%エタノールを含有する市販のクロロホル
ム(40〜160sccm、例えば30〜70scc
m)を入口7を介してチューブ2に供給し、使用したガ
スは出口8を介して除去する。保存体4に入るフィラメ
ントは、高品質の炭素被覆を有する。
験中はアルミニウムの握りを使用して繊維を把持し保護
した。張力を加え、繊維の破断を結果的に起こした力を
記録した。10の試験の平均を使用して繊維強度を計算
した。
ペンを流速200cm3min−1で、アルゴンを流速
1400cm3min−1で蒸着室に供給した。フィラ
メントを800〜1100°Cに加熱した。走査型電子
顕微鏡(SEM)を使用して被覆を同定することはでき
なかった。二次イオン質量分析(SIMS)を使用して
50nmの薄い被覆を同定した。
min−1として、比較例1の手順を繰り返した。得ら
れた被覆は厚さ0.8μmであり、これを図2に示す。
この被覆は一見してこぶのあるものであり、乏しい付着
を示し、3.33GPaの繊維強度を与える。
例2の手順を繰り返した。得られた被覆は厚さ0.5μ
mであり、これを図3に示す。この被覆はクロロホルム
のみを使用して得られたものより一見して滑らかであ
り、良好な付着を示し、4.02GPaの繊維強度を与
える。
査型電子顕微鏡写真。
被覆の走査型電子顕微鏡写真。
Claims (10)
- 【請求項1】 フィラメント上に被覆を蒸着させるに際
し、フィラメントを加熱し、加熱したフィラメントにガ
ス(これは熱フィラメントと接触すると被覆を蒸着す
る)を含有する蒸着室を通過させることからなり、前記
ガスがクロロホルムと1〜6の炭素原子を有する炭化水
素からなり、炭素被覆を製造することを特徴とする被覆
の蒸着方法。 - 【請求項2】 C(1〜6)炭化水素をプロペンとする
請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 クロロホルム対C(1〜6)炭化水素の
容積比を3:1〜1:8の範囲とする請求項1または2
記載の方法。 - 【請求項4】 クロロホルム対C(1〜6)炭化水素の
容積比を2:1〜1:4の範囲とする請求項3記載の方
法。 - 【請求項5】 蒸着室中のガスが不活性キャリヤガスを
含有する請求項1乃至4いずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 フィラメントを800〜1300°Cの
範囲の温度に加熱する請求項1乃至5いずれかに記載の
方法。 - 【請求項7】 フィラメントを900〜1100°Cの
範囲の温度に加熱する請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 蒸着室を縦型のチューブとし、ガス入口
をチューブの下端とし、ガス出口を上端とする請求項1
乃至7いずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 炭素被覆をセラミックフィラメント上に
蒸着する請求項1乃至8いずれかに記載の方法。 - 【請求項10】炭素被覆をシリコンカーバイドフィラメ
ント上に蒸着する請求項9記載の方法。
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