【事件の表示】
　特許第２７２２５１６号「粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材およびその製造方法」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２７２２５１６号の請求項１に係る特許を維持する。
【理由】
Ｉ．手続の経緯
　本件特許第２７２２５１６号発明（請求項の数４）は、昭和６３年８月３１日に出願され、平成９年１１月２８日に特許の設定の登録がなされたところ、その特許請求の範囲の請求項１に係る発明の特許に対し、京セラ株式会社（以下、「申立人」という。）より特許異議の申立てがなされ、平成１１年２月２５日付けで当審において請求項１に係る発明の特許に対して取消理由の通知がなされ、その指定期間内である平成１１年４月２７日に訂正請求がなされた。
ＩＩ．訂正の適否についての判断
１．訂正明細書の請求項１に係る発明
　訂正明細書の請求項１に係る発明は、訂正明細書の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１に記載された次のとおりのものである。
「非酸化物セラミックマトリックスと、前記セラミックマトリックス粒界に該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散された同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを特徴とする粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材。」（以下、「訂正発明」という。）
２．訂正の内容
　訂正請求は、本件特許の明細書を訂正請求書に添付した訂正明細書のとおりに訂正しようとするものであって、その訂正の内容は次のとおりである。
（１）訂正事項▲１▼
　明細書の特許請求の範囲の請求項１に
　「非酸化物セラミックマトリックスと、前記セラミックマトリックス粒界に分散された該セラミックスマトリックスと同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを特徴とする粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材。」
とあるのを
　「非酸化物セラミックマトリックスと、前記セラミックマトリックス粒界に該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散された同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを特徴とする粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材。」と訂正する。
（２）訂正事項▲２▼
　明細書の第７頁第６〜７行（特許公報第４欄第２８〜２９行）の「分散された該セラミックスマトリックス」を「該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散された」と訂正する。
（３）訂正事項▲３▼
　明細書の第１１頁第１２〜１３行（特許公報第６欄第７〜８行）の「超微細非酸化物セラミック粒子が粒界に分散している」を「超微細非酸化物セラミック粒子が該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により粒界に分散している」と訂正する。
（４）訂正事項▲４▼
　明細書の第２５頁第３行（特許公報第１０欄第２１行）の「分散させた」を「該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散させた」と訂正する。
（５）訂正事項▲５▼
　明細書の第２５頁第４行（特許公報第１０欄第２２行）の「超微細セラミック粒子」を「超微細非酸化物セラミック粒子」と訂正する。
３．訂正の目的、新規事項禁止、拡張・変更禁止の各要件についての判断
（１）訂正事項▲１▼について
　訂正事項▲１▼は、セラミックスマトリックス粒界に分散される超微細非酸化物セラミックス粒子が、訂正前においては「セラミックスマトリックスと同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子」とされていたものを、訂正後は「セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散された同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子」であることを限定するものであって、これは特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　また、願書に添付した明細書には、「有機金属高分子を使用し、マトリックスとなるセラミックス粒子表面にコーティングし、ついで熱化学反応によりセラミック化し、微粒子を分散する手法を着想し、本発明を完成した。」（明細書第６頁第２０行〜第７頁第３行：特許公報第４欄第２２〜２５行）及び「有機金属高分子はマトリックスとなるセラミックス粒子表面にコーティングし、ついで熱化学反応によりセラミック化し微粒子を分散させる手法をとる。」（明細書第９頁第７〜１０行特許公報第５欄第１６〜１８行）との記載があることから、この訂正は願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてされたものであり、また実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
（２）訂正事項▲２▼〜▲４▼について
　訂正事項▲２▼〜▲４▼は上記訂正事項▲１▼により、特許請求の範囲を減縮したことに伴って生じた明細書中の明瞭でない記載の釈明を目的とするものであり、また、この訂正は願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
（３）訂正事項▲５▼について
　訂正事項▲５▼は、粒界に分散する「超微細セラミック粒子」が「超微細非酸化物セラミック粒子」であることを明確にするものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。また、この訂正は願書に最初に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
４．独立特許要件について
（１）当審が通知した取消理由の概要
　請求項１に係る発明は、特開昭６３−１５９２５６号公報（以下、「引用例」という。）に記載された発明であるから、本件請求項１に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項の規定に違反してされたものであり、取り消されるべきである。
（２）引用例の記載事項
　▲１▼「主としてβ相からなる窒化ケイ素および約５〜３５重量％の主としてβ相からなる炭化ケイ素とから構成され、かつ平均直径が１μｍ以下の炭化ケイ素粒子が均一に分散した微細構造からなり、室温における３点曲げ強度が少なくとも９５Ｋｇ／ｍｍ２、破壊靭性値（ＫＩＣ）が少なくとも５．４ＭＮ／ｍ３／２である窒化ケイ素−炭化ケイ素複合焼結体」（特許請求の範囲第１項）
　▲２▼「ケイ素、炭素、窒素及び酸素からなる組成を有し、炭素含有量が、１．５〜１０．５重量％であり、かつ平均粒径が１μｍ以下の球状の非晶質粉末に、１〜１５重量％の焼結助剤を混合し、該混合物を非酸化性ガス雰囲気下で、加圧下に焼結することからなる主としてβ相からなる窒化ケイ素および約５〜３５重量％の主としてβ相からなる炭化ケイ素とから構成され、且つ平均直径１μｍ以下の炭化ケイ素微粒子が均一に分散した微細構造からなる窒化ケイ素−炭化ケイ素複合焼結体の製造法。」（特許請求の範囲第３項）
　▲３▼「ケイ素、炭素、窒素及び酸素からなる組成を有し、炭素含有量が、１．５〜１０．５重量％であり、かつ平均粒径が１μｍ以下の球状の非晶質粉末は、ハロゲンを含有しない有機ケイ素化合物をＮＨ３を含む非酸化性ガスの雰囲気下に気相反応させて得られる微粉末を、非酸化性ガス雰囲気下に１０００〜１４００℃の温度で加熱処理して得られたものである特許請求の範囲第３項記載の方法。」（特許請求の範囲第５項）
　▲４▼「原料微粉末の合成に用いられる上記の有機ケイ素化合物は焼結時に悪影響を及ぼすハロゲンを有しないものが好ましい。この様な有機ケイ素化合物としては、例えば、▲１▼一般式〔Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｓｉ〕２ＮＲ４または〔Ｒ１Ｒ２Ｓｉ−ＮＲ３〕ｎ（ただし、式中Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ水素、アルキル基、アリル基、フェニル基等を示し、ｎは３または４である）で示されるシラザン化合物…（中略）…で示されるＳｉＨ結合を有する有機ケイ素化合物あるいは前記一般式においてＳｉＨ結合を有しない有機ケイ素化合物があげられる。」（第４頁右上欄第１０行〜同頁左下欄第１５行）
　▲５▼「本発明の焼結体は微細な柱状粒子と等軸状粒子からなっていることが分かる。…（中略）…この柱状粒子はＳｉＣの含有量の増加と共に減少していることから、Ｓｉ３Ｎ４の粒子であると理解される。また、等軸状粒子はその平均粒径が１μｍ以下であり、ＳｉＣおよびＳｉ３Ｎ４の粒子であると理解される。第２図において、灰色の粒子はＳｉ３Ｎ４で、白色の粒子はＳｉＣである。写真からＳｉＣの粒子は平均粒径１μｍ以下であり、しかも均一に分散していることが認められる。」（第５頁右上欄第１０行〜同頁左下欄第２行）
　▲６▼「この様に本発明の複合焼結体が高い強度を示すのは、焼結体中にＳｉＣの微粉末が均一に分散され、しかも構成粒子が従来のものよりも微細であることによるものと推定される。また、破壊靭性値もＳｉ３Ｎ４の焼結体よりも高く、ＳｉＣの含有量が約１０％のとき最大値を示し、その後ＳｉＣの含有量が増加するに従って減少傾向を示す。これは焼結体中のＳｉ３Ｎ４の粒子が減少することによると推測され、破壊靭性値がＳｉ３Ｎ４の焼結体よりも高いのは、焼結体を構成しているＳｉ３Ｎ４の粒子構造によるものと考えられＳｉ３Ｎ４の柱状粒子がクラックの伝播を阻害していることが一因であると推測される。また、焼結体の硬度はＳｉＣの含有量が増加するにしたがって上昇する傾向を示す。」（第５頁左下欄第９行〜同頁右下欄第２行）
　▲７▼「実施例１〜４…（中略）…反応原料のヘキサメチルジシラザン〔Ｓｉ（ＣＨ３）３〕２ＮＨを約５００ｇ／ｈｒの供給量で蒸発器に導入し、完全に気化させた後表−１に示した混合比のＮＨ３／Ａｒ混合ガスとよく混合して上記反応炉に導入し反応させた。生成した粉末を約２００ｇアルミナ製容器に充填し、１３５０℃、４ｈｒｓ、線速１２．０ｍｍ／ｓｅｃ．アルゴン（Ａｒ）気流下に熱処理を行い焼結体形成用の原料粉末を得た。」（第６頁左上欄第７〜１７行）
（３）対比・判断
　訂正発明は、「非酸化物セラミックマトリックスと、前記セラミックマトリックス粒界に該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散された同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子とからな」る点を構成要件とすることにより、「超微細セラミック粒子が粒界に分散しているのでクラック・デフレクションが極めて増幅されて起こり、破壊靭性が著しく向上する。また、極めて微細な分散相の周囲にはクラックが多数微細に発生するので、マイクロクラッキングによる破壊エネルギーに消耗が極めて効果的に起こり、曲げ強度および破壊靭性を著しく向上する。」（特許公報第１０欄第２２〜２８行）という効果を奏するものである。
　これに対し、引用例には、窒化ケイ素−炭化ケイ素複合焼結体が記載されているが、その製造方法を参照すると、前記「ＩＩ．４（２）▲２▼〜▲４▼、▲７▼」の記載に見られるように、有機ケイ素化合物をＮＨ３を含む非酸化性ガス雰囲気下で気相反応させることにより、ケイ素、炭素、窒素及び酸素からなる組成を有し、炭素含有量が、１．５〜１０．５重量％であり、かつ平均粒径が１μｍ以下の球状の非晶質粉末を得て、これを焼結することにより、主としてβ相からなる窒化ケイ素および約５〜３５重量％の主としてβ相からなる炭化ケイ素とから構成され、且つ平均直径１μｍ以下の炭化ケイ素微粒子が均一に分散した微細構造からなる窒化ケイ素−炭化ケイ素複合焼結体を得ているものである。
　すなわち、引用例記載のものは、まず有機ケイ素化合物を気相反応させてケイ素、炭素、窒素及び酸素からなる組成を有する球状の非晶質粉末を得て、次いでこれを焼結することにより得られており、また、上記有機ケイ素化合物として引用例に例示されているものは気相反応が可能なものであって、「有機金属高分子」ではない。
　従って、引用例記載のものは、セラミックマトリックス粒界において有機金属高分子の熱分解により超微細非酸化物セラミックス粒子を生成させたものではない。
　これに対して、訂正発明は「超微細非酸化物セラミックス粒子」が「セラミックマトリックス粒界に該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散された」ものであることを構成要件とするものであり、これは「物」の発明の構成を製法に係る構成によって規定したものということができ、引用例にはこの構成の点については記載がないことは上記したとおりである。
　そして、甲第１号証の実施例と本件特許明細書の実施例とを「破壊靭性値」について比較すると、甲第１号証の第６頁右下欄表−１に示されているホットプレス焼結品（１８００℃・２ｈｒ）の破壊靭性値は５．５〜７．０ＭＮ／ｍ３／２であるところ、本件特許明細書の実施例（特許公報第８欄第１表）のホットプレス焼結品（１６５０℃・２ｈｒ）は破壊靭性値が９．５ＭＮ／ｍ３／２であって、両者には差異があり、この差異は両者の製法の違いに起因する微細構造の差異に起因する可能性がないとはいえず、両者は微細構造において同一のものであるとすることはできない。
　上記のとおりであるから、製法に係る構成を発明の構成要件として規定した訂正発明は「物」の発明としては引用例記載のものと同一のものであるとすることはできない。
（４）まとめ
　上記のとおりであるから、訂正発明は引用例に記載された発明であるとすることはできず、訂正発明の特許が、特許法第２９条第１項の規定に違反してされたものとすることはできない。
　したがって、訂正発明は特許出願の際に独立して特許を受けることができるものである。
５．訂正の認否
　上記のとおりであるから、本件訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項ただし書及び同条第３項において準用する同法第１２６条第２〜４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
ＩＩＩ．特許異議申立について
１．本件発明
　前述のように、本件訂正は適法なものであるので、本件請求項１に係る発明は、前記「ＩＩ．１」において摘記したとおりの「訂正発明」である（以下、「本件発明」という。）。
２．特許異議申立の理由の概要
　申立人は、証拠方法として甲第１号証（特開昭６３−１５９２５６号公報）を提出し、請求項１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるから、該発明に係る特許は、特許法第２９条第１項の規定に違反してなされたものである旨主張している。
３．対比・判断
　申立人の主張する特許異議申立ての理由及び証拠方法は、当審が取消理由通知において示した取消理由及び証拠方法と同一のものである。
　従って、上記「ＩＩ．４」で述べたと同じ理由により、申立人の主張する理由及び証拠方法によっては、本件発明の特許が、特許法第２９条第１項の規定に違反してされたものとすることはできない。
ＩＶ．むすび
　上記のとおりであるから、本件発明の特許は、特許異議申立ての理由及び証拠方法によっては取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年１０月６日（１９９９．１０．６）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　特許第２７２２５１６号発明の明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおり、すなわち次のとおりに訂正する。
１．特許請求の範囲の減縮を目的として次の訂正を行う。
　明細書の特許請求の範囲の請求項１に「非酸化物セラミックマトリックスと、前記セラミックマトリックス粒界に分散された該セラミックスマトリックスと同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを特徴とする粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材。」とあるのを
「非酸化物セラミックマトリックスと、前記セラミックマトリックス粒界に該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散された同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを特徴とする粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材。」と訂正する。
２．明りょうでない記載の釈明を目的として次の訂正を行う。
（１）明細書の第７頁第６〜７行（特許公報第４欄第２８〜２９行）の「分散された該セラミックスマトリックス」を「該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散された」と訂正する。
（２）明細書の第１１頁第１２行の「超微細非酸化物セラミック粒子が粒界に分散している」を「超微細非酸化物セラミック粒子が該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により粒界に分散している」と訂正する。
（３）明細書の第第２５頁第３行（特許公報第１０欄第２１行）の「分散させた」を「該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により分散させた」と訂正する。
（４）明細書の第２５頁第４行（特許公報第１０欄第２２行）の「超微細セラミック粒子」を「超微細非酸化物セラミック粒子」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材およびその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　（１）非酸化物セラミックマトリックスと、前記セラミックマトリックス粒界に
該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により
　（２）有機金属高分子を溶解した溶液中にマトリックスとなる非酸化物セラミックス粒子を分散させ分散液を調製する工程と、前記分散液の溶剤を揮発させたのち前記分散液中の有機金属高分子を不融化する工程と、前記工程で得られた混合物を微粉砕して焼結原料を調製する工程と、前記焼結原料を成形後不活性ガス中で加圧または常圧で焼結する工程とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを特徴とする粒子分散強化型非酸化物セラミックスの製造方法。
　（３）有機金属高分子を溶解した溶液中にマトリックスとなる非酸化物セラミックス粒子を分散させ分散液を調製する工程と、前記分散液の溶剤を揮発させたのち前記分散液中の有機金属高分子を不融化する工程と、前記工程で得られた混合物を微粉砕して焼結原料を調製する工程と、前記焼結原料を成形後熱間プレス（ＨＰ）焼結法により焼結する工程とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを特徴とする粒子分散強化型非酸化物セラミックスの製造方法。
　（４）有機金属高分子を溶解した溶液中にマトリックスとなる非酸化物セラミックス粒子を分散させ分散液を調製する工程と、前記分散液の溶剤を揮発させたのち前記分散液中の有機金属高分子を不融化する工程と、前記工程で得られた混合物を微粉砕して焼結原料を調製する工程と、前記焼結原料を成形後熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）焼結法により焼結する工程とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを特徴とする粒子分散強化型非酸化物セラミックスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
　本発明は非酸化物セラミックス焼結体を粒子分散によりさらに強化し、特に破壊靭性値を驚異的に向上させ、レシプロエンジンのシリンダライナー、ピストンリングあるいはガスタービンエンジンのタービン動翼等への応用が期待されるセラミックス複合材料とその製造方法に関するものである。
［従来の技術］
　セラミックスは金属材料よりも優れた耐熱性、耐酸化性を有し、さらに断熱性にも優れているのて、金属に代わる耐熱構造材料として注目されてきた。しかしながら、セラミックスは共有結合やイオン結合で構成されており、金属材料のように転位によって変形したり伸びることが出来す、材料内部の微少な欠陥や表面のきすに応力の集中が起こり、容易に破壊されるので、非常に脆く、破壊靭性に劣るという欠点がある。
　脆性破壊に対する材料の抵抗性は、一般に破壊靭性値Ｋ１ｃにより示されるが、例えば窒化珪素材料のＫ１ｃは５〜７ＭＮ／ｍ３／２であり、金属材料の中で比較的脆いと言われるアルミニウム合金の３４ＭＮ／ｍ３／２に比べても極めて低い。セラミックスをエンジニアリングセラミックスとしてレシプロエンジンあるいはガスタービンエンジンに応用していくためには、少なくとも破壊靭性値を１０ＭＮ／ｍ３／２以上にする必要がある。
　そのために、この構造用セラミックスの脆さを改善するために、種々の手法が研究されてきたが、その中でもセラミックスマトリックス中にいろいろの粒子を混合分散させる粒子分散強化法が注目されている。例えば、Ａｌ２Ｏ３マトリックス中に単斜晶または正方晶ＺｒＯ２を分散させたもの、あるいはＳｉ　Ｃマトリックス中にＴｉ　Ｃ粒子を分散させたものが発表されている。
　粒子分散によるセラミックスの破壊靭性向上の機構は、クラック・デフレクション、マイクロクラッキングおよび応力誘起変態などが挙げられる。
　クラック・デフレクションは、マトリックスと分散相の靭性や熱膨張率などの違いにより、クラックが分散相の回りをジグザグに折れ曲がって進むため、クラックの伝播に必要なエネルギーが消耗され靭性が向上するものである。
　マイクロクラッキングは、分散相とマトリックの先端の応力が減少するものである。
［発明が解決しようとする課題］
　セラミックマトリックスが粒子分散により強化される機構が以上述べたようなものであるので、この粒子分散強化を効果的に発生させるためには、多結晶体であるセラミック焼結体の粒界面に分散される粒子ができるだけ微細でしかも均一に分散されることが望ましいことは明らかである。
　しかしながら、従来から行なわれている粒子分散の手法は、粒子混合によるものであり、均一な分散が不可能であり、また微細な粒子の調製が困難であった。そのため従来からセラミックマトリックスに微細な粒子を均一に分散させる手法の開発が望まれていた。
　本発明は粒子分散強化型セラミックス複合材の前記のごとき問題点を解決すべくなされたもので、セラミックマトリックス中に微細な分散粒子が分散されて、強度および破壊靭性の優れた粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材およびその製造方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
　発明者は前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、有機金属高分子を使用し、マトリックスとなるセラミックス粒子表面にコーティングし、ついで熱化学反応によりセラミック化し、微粒子を分散する手法を着想し、本発明を完成した。
　すなわち、本発明の粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材は、非酸化物セラミックマトリックスと、前記セラミックマトリックス粒界に
該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により
　また、本発明の製造方法は、有機金属高分子を溶解した溶液中にマトリックスとなる非酸化物セラミックス粒子を分散させ分散液を調製する工程と、前記分散液の溶剤を揮発させたのち前記分散液中の有機金属高分子を不融化する工程と、前記工程で得られた混合物を微粉砕して焼結原料を調製する工程と、前記焼結原料を成形後不活性ガス中で加圧または常圧で、あるいはホットプレス焼結法またはＨＩＰ焼結法により焼結する工程とからなり、クラック・デフレクションにより破壊靭性が強化されたことを要旨とする。
　セラミックマトリックス中に分散される超微細粒子は、セラミックマトリックスと異種の粒子でも同種の粒子でも良い。粒子分散によりマトリックスの強化は、Ｓｉ３Ｎ４−Ｔｉ　Ｃの知見から予測されるように、２０〜２５容量％において最大の効果が得られる。
　分散される粒子の粒径はクラック・デフレクションの考え方からすれば、マトリックスの粒界に均一に微細な状態で存在することが有効である。本発明においてセラミックマトリックスの粒界に分散する超微細セラミック粒子は少なくとも、サブミクロンのオーダーのものをいう。分散する粒子がこれ以上大きいと、曲げ強度および破壊靭性の向上が見られないからである。
　粒子分散の手法は、粉末混合法では均一分散が困難であり、超微細な粒子の作成が困難であるため、有機金属高分子の熱分解を利用する方法が最も適切である。すなわち、珪素などセラミックを形作る金属元素を含む有機金属高分子を不活性雰囲気中で熱分解すると、有機成分が離脱し、炭化物あるいは窒化物が得られる。有機金属高分子には、例えばポリシロキサン、ポリシラザン、ポリカルボシラン、ポリシラスチレンなどがあり、ポリカルボシランは（１）式のように炭化珪素を生成し、ポリシラザンからは（２）式のように窒化珪素が得られる。
　　（ＳｉＨ（ＣＨ３）・ＣＨ２）ｎ→　Ｓｉ　Ｃ　　（１）
　　（ＳｉＲＲ’ＮＨ２）ｎ→）Ｓｉ３Ｎ４　　　　　（２）
　有機金属高分子はマトリックスとなるセラミックス粒子表面にコーティングし、ついで熱化学反応によりセラミックス化し微粒子を分散させる手法をとる。そのため、有機金属高分子を溶剤（トルエン、キシレン等）に溶解させ、その中にマトリックスとなるセラミックス粒子を混合しマトリックス粒子表面に有機金属高分子をコーティングする。この方法によりセラミック粒子の表面に有機ポリマー層を作成させ、これをセラミック化することで非常に微細かつ均一な分散が可能となった。
　有機高分子をコーティングしたセラミック材料は、窒素ガスあるいはアルゴンガス、あるいは窒素ガスとアンモニアガスの混合ガス気流中７００〜８００℃にて、有機金属高分子を不融化し、マトリックスとなるセラミック粒子表面に微細粒子の前段階となるガラス化されたセラミック層を生成させる。
　有機金属高分子を不融化した後、混合物は溶剤（トルエン、キシレン、アルコール類等）中において、高純度アルミナ質玉石、窒化珪素質玉石、あるいは炭化珪素玉石等を使用し、ポットミルまたはボールミルで微粉砕を行う。これは不融化処理時固形化した粒子をほぐす工程をも含んでいる。　ほぐしあるいは微粉砕の終了した混合物は、溶剤を含んでいるため、オーブンあるいはホットプレートあるいは真空処理により溶剤を揮発させて超微細粒子の付着した焼結原料が得られる。
　焼結原料の成形は、２軸加圧プレス、等方圧プレス（Ｃ．Ｉ．Ｐ）いずれを用いても良い。また、焼結体の焼結は、ガス加圧焼結（〜９．８ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）、常圧焼結（気流下）、熱間プレス（ホットプレス、ＨＰ）あるいは熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）等の単独あるいは組み合わせで行う。その際使用するガスは、通常窒素ガス、アルゴンガス、特別な場合は（酸化物と酸化物の組み合わせ）空気雰囲気で操作する場合がある。
　焼結原料をそのままの状態で、あるいは予備成形後ホットプレスする場合は、使用する等方性黒鉛内部にＢＮ（窒化ほう素）のコーティングをする。また、予備焼結後ホットプレスする場合は、予備焼結品にＢＮコーティングをして、黒鉛型中に入れて焼結すると良い。
［作用］
　本発明の粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合体は、マトリックスセラミックスと該マトリックスセラミックスと同種または異種の超微細非酸化物セラミック粒子が
該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により
　本発明の製造方法では、有機金属高分子を溶解した溶液中にマトリックスとなる非酸化物セラミックス粒子を分散させ分散液を調製する工程により、セラミック粒子表面に有機ポリマー層を作成させ、これをセラミック化することで、非常に均一なコーティングが可能となった。
　また、前記分散液の溶剤を揮発させたのち前記分散液中の有機金属高分子を不融化する工程により、マトリックスとなるセラミック粒子表面に超微細セラミック粒子の前段階となるガラス化したセラミック層が生成する。
　前記工程で得られた混合物を微粉砕して焼結原料を調製する工程により、不融化処理時に固形化した粒子をほぐすことができる。
　焼結は、ガス加圧焼結（〜９．８ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）、常圧焼結（気流下）、熱間プレス（ホットプレス、ＨＰ）あるいは熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）等の単独あるいは組み合わせで行うことにより、コーティングの熱化学反応により、ガラス化したセラミック層は超微細なセラミック粒子となって、マトリックスとなるセラミック粒子の粒界に分散する。焼結原料はガス加圧焼結または常圧焼結でも焼結されるが、マトリックスとなるセラミック粒子には該セラミックスと同種または異種の超微細非酸化物セラミック粒子が介在するので、難焼結性となっていため、焼結は熱間プレス（ＨＰ）焼結法により焼結する方が望ましい。熱間等方圧プレス焼結を行えば、さらに強靭な焼結体を得ることができる。
［実施例］
　本発明の好適な実施例を以下に説明し、本発明をさらに具体的に明らかにするが、本発明が以下に述べる実施例の記載によって何等限定解釈されるものではない。
（実施例１）
　溶剤としてトルエン１１０ｇ中に日本曹達（株）製のポリシラスチレン（商品名；ＰＳＳ−４００）４２ｇを溶解させた。この溶液を別に用意した内容積５００ｃｃのポリエチレン製ポットに入れ、窒化珪素粉末（宇部興産（株）製　商品名；Ｃ−ＯＡ）９８０ｇを添加した。次いでこれに１２．５ｍｍφの高アルミナ質シリンダ型玉石を３００ｇ入れ、ポット蓋を閉じ、ポットを５０ｒｐｍにて回転し、１６時間混合して分散液を調製した。
　この分散液をステンレストレイに入れ、このステンレストレイを１２０℃に保持したホットプレートに乗せ５時間かけて大部分の溶剤を揮発させた。さらに、５０℃に保持されたオーブンに入れ１２時間かけて大部分の有機溶剤を除去した。
　続いてケーキ状になった調合物を不融化処理（熱化学反応によるセラミック化）処理を行った。不融化処理は窒素ガス加圧下（〜５ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）５℃／時間の温度勾配で６００℃まで昇温し、完全にガラス化した。
　不融化された調合物は不融化処理により固形化しているため、プレス成形にかけたり、あるいは焼結したりできる状態でないため、５００ｃｃのポリエチレンポットにトルエン１１０ｇを入れ、その中に不融化した調合物と１２．５ｍｍφのシリンダ型高アルミナ質玉石を３００ｇ入れ、１６時間粉砕を行った。
　微粉砕した調合物はステンレストレイに取り出し、１２０℃に保持されているホットプレートに乗せ、大部分の有機溶剤を揮発させた。ついで１００℃に保持されているオーブンの中に入れ、１２時間かけて完全に有機溶剤を揮発させ、成形あるいは焼結用のセラミック原料を得た。
　得られた焼結原料からガス加圧焼結品を得るため、焼結原料を２５ｍｍ×５０ｍｍの金型に４０ｇ投入し、高さを平均化して２軸加圧プレスで５００ｋｇ／ｃｍ２の加圧にて予備成形した。この成形物をビニール袋に入れ、真空に引っ張ってシーラにて密封した。これを等方圧プレス成形用に加圧円筒に入れ、１５００ｋｇ／ｃｍ２Ｇにて加圧し、等方圧プレス成形をし、焼結用成形品とした。
　焼結用成形品はカーボン匣鉢に入れ、カーボン目砂（東海カーボン（株）製、ＭＳ（＃８０〜＃１５０））に埋めガス加圧炉中にセットした。焼結条件は１５０℃／時間で、１６５０℃まで昇温し、２時間保持し、その後除冷した。ガス条件は１２００℃まで真空にし、その後アルゴンガス２ｋｇ／ｃｍ２Ｇで加圧してガス加圧焼結体を得た。
　次に、ホットプレスによる焼結体を得るため、前記で得られた焼結原料を２５ｍｍ×５０ｍｍの金型中に４０ｇ投入し、高さを平均化して２軸加圧プレスで５００ｋｇ／ｃｍ２の加圧にて予備成形した。この成形物をビニール袋に入れ、真空に引っ張ってシーラにて密封した。これを等方圧プレス成形用に加圧円筒に入れ、１５００ｋｇ／ｃｍ２Ｇにて加圧し、等方圧プレス成形をし、焼結用成形品とした。
　続いて、等方性カーボンで作成したホットプレス用型の内面にＢＮ（窒化硼素）をコーティングし、生成形品を型中に入れ、型の隙間にカーボン目砂（東海カーボン（株）製、ＭＳ（＃８０〜＃１５０））を入れ、上部より加圧用ダイスをセットしホットプレス炉中に固定した。
　焼結は２５０℃／時間で１６５０℃まで昇温し、２時間保持し、その後除冷した。ガス条件は、常温でアルゴンガスと置換後、常圧で行った。プレス加圧は１５００℃より３００ｋｇ／ｃｍ２かけ、降温時１５００℃で解除した。
　次に、熱間等方圧プレスによる焼結体を得るため、ガス加圧焼結で作成した焼結体を熱間等方圧プレス処理を行った。条件は５００℃／時間の昇温で１６５０℃まで加熱し、１時間保持し、冷却をした。ガスおよび加圧条件は、昇圧先行型とし、常温でアルゴンガス置換後、１，０００ａｔｍに昇厚し、その後加熱処理を行った。
　得られたガス加圧焼結体、ホットプレス焼結体および熱間等方圧焼結体について曲げ強度および破壊靭性値Ｋ１ｃを測定し結果を第１表に示した。また、焼結によりマトリックスセラミックスの粒子成長が見られるかどうか顕微鏡にて観察した。
　第１表より明らかなように、窒化珪素マトリックス界面に炭化珪素粒子を分散させた粒子分散強化型複合材は、ガス加圧焼結の場合を除いて、モノリシック素材（曲げ強度７０ｋｇ／ｍｍ２、Ｋ１ｃ５〜６ＭＮ／ｍ３／２）に比較し、曲げ強度およびＫ１ｃ共に著しく向上した。
　また、特に興味があるのは、粒界に炭化珪素を分散させることで、粒成長が抑制されていることである。
（実施例２）
　溶剤としてトルエン８７．４ｇ中にチッソ（株）製のポリシラザン（商品名；ＨＣＰ−２００、トルエン溶液６５％含有品）６４．６ｇを溶解させた。この溶液を別に用意した内容積５００ｃｃのポリエチレン製ポットに入れ、窒化珪素粉末（宇部興産（株）製　商品名；Ｃ−ＯＡ）９８ｇを添加した。次いでこれに１２．５ｍｍφの高アルミナ質シリンダ型玉石を３００ｇ入れ、ポット蓋を閉じ、ポットを５０ｒｐｍにて回転し、１６時間混合して分散液を調製した。
　以後は実施例１と全く同じ方法で焼結原料を調製し、実施例１と全く同じ方法でガス加圧焼結体、ホットプレス焼結体および熱間等方圧プレス焼結体を得た。得られた焼結体について曲げ強度および破壊靭性Ｋ１ｃについて測定した。また、マトリックス粒子の粒成長についても観察した。測定した結果は第２表に示した。
　第２表より明らかなように、窒化珪素マトリックス界面に窒化物粒子を分散させた粒子分散強化型複合材は、ガス加圧焼結の曲げ強度を除いて、モノリシック素材（曲げ強度７０ｋｇ／ｍｍ２、Ｋ１ｃ５〜６ＭＮ／ｍ３／２）に比較し、曲げ強度およびＫ１ｃ共に著しく向上した。
（実施例３）
　溶剤としてトルエン１１０ｇ中に日本曹達（株）製のポリシラスチレン（商品名；ＰＳＳ−４００）４２ｇを溶解させた。この溶液を別に用意した内容積５００ｃｃのポリエチレン製ポットに入れ、炭化珪素粉末（イビデン（株）製、β−ランダム（ウルトラファイン））９８ｇを添加した。次いでこれに１２．５ｍｍφの高アルミナ質シリンダ型玉石を３００ｇ入れ、ポット蓋を閉じ、ポットを５０ｒｐｍにて回転し、１６時間混合して分散液を調製した。　以後は実施例１と全く同じ方法で焼結原料を調製し、実施例１と全く同じ方法でガス加圧焼結体、ホットプレス焼結体および熱間等方圧焼結体を得た。得られた焼結体について曲げ強度および破壊靭性Ｋ１ｃについて測定した。また、マトリックス粒子の粒成長についても観察した。測定した結果は第３表に示した。
　第３表より明らかなように、炭化珪素マトリックス界面に炭化珪素粒子を分散させた粒子分散強化型複合材は、ガス加圧焼結の場合の曲げ強度を除いて、モノリシック素材（曲げ強度３８〜４２ｋｇ／ｍｍ２、Ｋ１ｃ１．８〜２．２ＭＮ／ｍ３／２）に比較し、曲げ強度およびＫ１ｃ共に著しく向上した。
（実施例４）
　溶剤としてトルエン８７．４ｇ中にチッソ（株）製のポリシラザン（商品名；ＨＣＰ−２００、トルエン溶液６５％含有品）６４．６ｇを溶解させた。この溶液を別に用意した内容積５００ｃｃのポリエチレン製ポットに入れ、炭化珪素粉末（イビデン（株）製、β−ランダム（ウルトラファイン））９８ｇを添加した。次いでこれに１２．５ｍｍφの高アルミナ質シリンダ型玉石を３００ｇ入れ、ポツト蓋を閉じ、ポットを５０ｒｐｍにて回転し、１６時間混合して分散液を調製した。
　以後は実施例１と全く同じ方法で焼結原料を調製し、実施例１と全く同じ方法でガス加圧焼結体、ホットプレス焼結体および熱間等方圧焼結体を得た。得られた焼結体について曲げ強度および破壊靭性Ｋ１ｃについて測定した。また、マトリックス粒子の粒成長についても観察した。測定した結果は第４表に示した。
　第４表より明らかなように、炭化珪素マトリックス界面に窒化物粒子を分散させた粒子分散強化型複合材は、ガス加圧焼結の曲げ強度を除いて、モノリシック素材（曲げ強度３８〜４２ｋｇ／ｍｍ２、Ｋ１ｃ１．８〜２．２ＭＮ／ｍ３／２）に比較し、曲げ強度およびＫ１ｃ共に著しく向上した。
［発明の効果］
　本発明の粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材は、以上説明したように、マトリックスとなるセラミックスの粒界に該セラミックスマトリックスと同種または異種の超微細非酸化物セラミックス粒子を
該セラミックスマトリックスと同種または異種のセラミックスを生成する有機金属高分子の熱分解により
　また、本発明の粒子分散強化型非酸化物セラミックス複合材の製造方法では、有機金属高分子をマトリックスとなるセラミックス粒子にコーティングした後、不融化し焼結する工程において、有機金属高分子の熱化学反応で、マトリックス粒子の表面に超微細非酸化物セラミックス粒子を得るものである。そのため、極めて微細かつ均一に強化粒子を分散が可能であり、複合材を安定的に製造できる点で優れたものである。
　また、本発明においては焼結界面に異物質が介在することでマトリックス粒子の異常成長が抑制できるという副次的な効果があり、これにより曲げ強度およひ破壊靭性に寄与すると考えられ、当然のことながら併せて表面硬さの向上および耐摩耗性向上にも寄与するものである。
　このように、本発明の粒子分散強度型非酸化物セラミックス複合材は、破壊靭性が従来のモノリシック材料よりも数段優れたものであるため、レシプロエンジン、ガスタービンエンジン等の熱機関用の構造材としても極めて有用である。