(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛翔体用レドームに用いられるセラミック複合体であって、
Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮを合計で８０質量％〜９８質量％含有し、且つ前記Ｓｉ３Ｎ４と前記ＢＮとの質量比が９０：１０〜７０：３０であり、
空隙率が５％〜３０％であることを特徴とするセラミック複合体。
【請求項２】
前記ＢＮの平均粒径が１μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック複合体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のセラミック複合体を備えることを特徴とする飛翔体用レドーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック複合体及び飛翔体用レドームに関する。特に、本発明は、所定の目標に向けて飛翔する飛翔体に用いられるセラミック複合体及び飛翔体用レドームに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の目標に向けて飛翔する飛翔体には、目標までの距離及び方位を計測するアンテナなどの電子機器が搭載されており、この電子機器を飛翔時の空力から保護するために、飛翔体の先端にはレドームが設置されている。
飛翔体は、超音速で飛翔するため、飛翔時の空気との摩擦によって急激な加熱（空力加熱）を受ける。特に、飛翔体の先端部分に設置されるレドームは、空力加熱によって１０００℃以上の温度に加熱され、熱応力を受ける。そのため、レドームに用いられる材料には、耐熱性及び耐熱衝撃性が要求される。
また、飛翔体は、飛翔時に目標までの距離及び方位を計測するため、レドームを介して電波の送受信を行う必要がある。そのため、レドームに用いられる材料には、電波透過性も要求される。
【０００３】
このようなレドームの要求性能を満たす材料として、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）などの酸化物系セラミックが一般に使用されている。
しかしながら、近年、飛翔体の性能向上に伴って飛翔体の飛翔速度が増加しており、従来の酸化物系セラミックを、従来よりも高速で飛翔する飛翔体のレドームに用いた場合、耐熱衝撃性が十分ではなく、空力加熱によって生じる熱応力で割れが発生するという問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、従来の酸化物系セラミックよりも耐熱衝撃性に優れるセラミック材料として、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）を含むセラミック材料が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１２４８７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案された窒化ケイ素を含むセラミック材料は、弾性率が高いため、耐熱衝撃性を十分に向上させることができない。また、このセラミック材料は、高硬度であるため、レドームを製造する際に必要な研削加工も難しい。セラミック材料の研削加工性が低い場合、研削治具の消耗、研削加工の長時間化などに至るため、レドームの生産性が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、耐熱衝撃性及び研削加工性の両方に優れる、飛翔体用レドームに用いることが可能なセラミック複合体を提供することを目的とする。
また、本発明は、耐熱衝撃性に優れ且つ生産性が高い飛翔体用レドーム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】
【０００８】
セラミック複合体などのセラミック材料の耐熱衝撃性は、セラミック材料の熱膨張率、熱伝導率、機械強度（主に、曲げ強度）及び弾性率と関連しており、熱伝導率及び機械強度が高く且つ熱膨張率及び弾性率が低いほど向上する。また、セラミック材料の研削加工性は、セラミック材料の弾性率と関連しており、弾性率が低いほど向上する。窒化ケイ素それ自体は、弾性率が大きいため、セラミック材料の耐熱衝撃性及び研削加工性が低下する原因となる。
そこで、本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究した結果、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）と共に、熱伝導率が高く且つ弾性率が低い窒化ホウ素（ＢＮ）を用い、これらを特定の含有量及び質量比で組み合わせて複合化させることにより、耐熱衝撃性の向上と研削加工性の向上とを両立させ得ることを見出し、本発明に至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、飛翔体用レドームに用いられるセラミック複合体であって、Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮを合計で８０質量％〜９８質量％含有し、且つ前記Ｓｉ３Ｎ４と前記ＢＮとの質量比が９０：１０〜７０：３０であることを特徴とするセラミック複合体である。
また、本発明は、上記のセラミック複合体を備えることを特徴とする飛翔体用レドームである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐熱衝撃性及び研削加工性の両方に優れる、飛翔体用レドームに用いることが可能なセラミック複合体を提供することができる。
また、本発明によれば、耐熱衝撃性に優れ且つ生産性が高い飛翔体用レドームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態２の飛翔体用レドームを備えた飛翔体の断面模式図である
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のセラミック複合体及び飛翔体用レドームの実施の形態について説明する。
【００１３】
実施の形態１．
本実施の形態のセラミック複合体は、Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮを含有する。
Ｓｉ３Ｎ４は、機械強度及び弾性率が高いという特性を有する。特に、Ｓｉ３Ｎ４は、非常に高い弾性率を有しているため、Ｓｉ３Ｎ４を含有するセラミック材料を現実的な方法で研削加工することは実質的に難しい。
他方、ＢＮは、熱伝導率が高く且つ弾性率が低いという特性を有する。
【００１４】
一般に、セラミック材料の研削加工性は、セラミック材料の弾性率と関連しており、弾性率が低いほど向上する。
そこで、本実施の形態のセラミック複合体では、弾性率の低いＢＮを弾性率の高いＳｉ３Ｎ４に組み合わせて複合化させることにより、弾性率を低下させることができる。これにより、セラミック複合体の研削加工性が向上する。
【００１５】
また一般に、セラミック材料の耐熱衝撃性は、セラミック材料の熱膨張率、熱伝導率、機械強度（主に、曲げ強度）及び弾性率と関連しており、熱伝導率及び機械強度が高く且つ熱膨張率及び弾性率が低いほど向上する。
そこで、本実施の形態のセラミック複合体では、弾性率が低く且つ熱伝導率が高いＢＮをＳｉ３Ｎ４に組み合わせて複合化させることにより、熱膨張率を低く維持したまま、弾性率を低下させると共に熱伝導率を高めることができる。これにより、セラミック複合体の耐熱衝撃性が向上する。
【００１６】
本実施の形態のセラミック複合体におけるＳｉ３Ｎ４及びＢＮの含有量は、合計で８０質量％〜９８質量％、好ましくは８１質量％〜９７質量％、より好ましくは８２質量％〜９６質量％、さらに好ましくは８３質量％〜９５質量％である。Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮの含有量が８０質量％未満又は９８質量％超過であると、セラミック複合体の耐熱衝撃性が十分に向上しない。また、Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮの含有量が９８質量％超過であると、セラミック複合体が十分に緻密化せず、機械強度が低下してしまう。
【００１７】
本実施の形態のセラミック複合体におけるＳｉ３Ｎ４とＢＮとの質量比は、９０：１０〜７０：３０、好ましくは８８：１２〜７２：２８、より好ましくは８６：１４〜７４：２６、さらに好ましくは８５：１５〜７５：２５である。ＢＮの割合が少なすぎると、セラミック複合体の熱伝導率を十分に高めることができない。その結果、当該セラミック複合体を飛翔体用レドームに用いる場合、飛翔体用レドームの表面と内部との間の温度差が大きくなり、熱応力によって割れ又はクラックが発生してしまう。すなわち、セラミック複合体の耐熱衝撃性が十分に向上しない。一方、ＢＮの割合が多すぎると、セラミック複合体の機械強度が著しく低下し、耐熱衝撃性が十分に向上しない。
【００１８】
本実施の形態のセラミック複合体は、Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮの他に、緻密化のために焼結助剤を含有することができる。
焼結助剤としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。焼結助剤の例としては、希土類（例えば、イットリウム）、アルミニウム、チタン、マグネシウム又はケイ素の酸化物；アルミニウム又はチタンの窒化物などが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの中でも、セラミック複合体の耐熱衝撃性及び機械強度の観点から希土類酸化物が好ましい。
【００１９】
本実施の形態のセラミック複合体における焼結助剤の含有量は、特に限定されないが、好ましくは２質量％〜２０質量％、より好ましくは３質量％〜１９質量％、さらに好ましくは４質量％〜１８質量％、最も好ましくは５質量％〜１７質量％である。焼結助剤の含有量が２質量％未満であると、セラミック複合体を十分に緻密化させることができない場合がある。一方、焼結助剤の含有量が２０質量％超過であると、Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮの含有量が少なくなるため、セラミック複合体の耐熱衝撃性が十分に向上しない場合がある。
【００２０】
本実施の形態のセラミック複合体は、上記の成分の他、所望の効果を得るために、当該技術分野において公知の各種成分を含有することができる。本実施の形態のセラミック複合体における当該成分の含有量は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば特に限定されない。
【００２１】
セラミック複合体の空隙率は、セラミック複合体の機械強度及び耐熱衝撃性と関連している。すなわち、セラミック複合体の空隙率が高過ぎると、セラミック複合体の内部で空隙同士が繋がる結果、機械強度が低下する。また、セラミック複合体の空隙率が低過ぎると、セラミック複合体の弾性率が高くなる結果、耐熱衝撃性が低下する。
したがって、本実施の形態のセラミック複合体の空隙率は、所望の機械強度及び耐熱衝撃性を得る観点から、好ましくは３０％以下、より好ましくは５％〜２９％、さらに好ましくは７％〜２８％である。
【００２２】
ここで、本明細書においてセラミック複合体の「空隙率」は、直方体形状に切り出したセラミック複合体の重量及び寸法（縦、横、高さ）の測定値を用い、下記式から算出することができる。
空隙率＝{１−[Ｗ乾燥／（Ｌ×Ｗ×Ｔ）／ρ理論]}×１００
上記の式中、Ｗ乾燥は、１５０℃で２時間乾燥させたセラミック複合体の重量（ｇ）であり；Ｌ、Ｗ及びＴはそれぞれ、直方体形状のセラミック複合体の縦、横、高さの長さ（ｃｍ）であり；ρ理論は、セラミック複合体の理論密度（ｇ／ｃｍ３）である。
【００２３】
本実施の形態のセラミック複合体において、Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮは粒子として存在する。セラミック複合体の耐熱衝撃性及び研削加工性を向上させる観点から、ＢＮ粒子は、Ｓｉ３Ｎ４粒子の間に均一に分散していることが好ましい。
ＢＮ粒子の均一な分散性を確保する観点から、ＢＮ粒子の平均粒径は、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ〜０．９μｍ、さらに好ましくは０．１μｍ〜０．８μｍ、最も好ましくは０．２μｍ〜０．５μｍである。
また、Ｓｉ３Ｎ４の平均粒径は、特に限定されないが、好ましくは２μｍ〜３０μｍ、より好ましくは５μｍ〜２０μｍである。
【００２４】
ここで、セラミック複合体における各粒子の平均粒径は、セラミック複合体を切断し、その断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で拡大（例えば、１５０００倍）した後、少なくとも２０個の粒子について長径を測定し、その測定値を平均化することによって得ることができる。
【００２５】
ＢＮ粒子の平均粒径が１μｍを超えると、Ｓｉ３Ｎ４粒子の間にＢＮ粒子が均一に分散した状態が得られ難いことがある。その結果、セラミック複合体の内部において、ＢＮが多い部分（以下、「ＢＮリッチ部分」という。）とＳｉ３Ｎ４が多い部分（以下、「Ｓｉ３Ｎ４リッチ部分」という。）が不均一に生じる。ＢＮリッチ部分は、空隙率が大きくなるため、機械強度が低下し、耐熱衝撃性が低下する。逆に、Ｓｉ３Ｎ４リッチ部分は、弾性率が高くなり、研削加工性が低下する。したがって、Ｓｉ３Ｎ４粒子の間にＢＮ粒子が均一に分散していない場合、セラミック複合体の全体としての耐熱衝撃性及び研削加工性を十分に向上させることができない傾向にある。
【００２６】
本実施の形態のセラミック複合体は、低誘電率の材料であるＳｉ３Ｎ４及びＢＮを含有しているため、誘電率が低い。具体的には、本実施の形態のセラミック複合体は、８．０以下の誘電率を有する。したがって、本実施の形態のセラミック複合体は、電波透過性に優れている。
【００２７】
本実施の形態のセラミック複合体は、当該技術分野において公知の方法を用いて製造することができる。例えば、本実施の形態のセラミック複合体は、以下のようにして製造することができる。
まず、Ｓｉ３Ｎ４粉末、ＢＮ粉末、焼結助剤、分散剤、結合剤及び水を混合してスラリーを調製する。
Ｓｉ３Ｎ４粉末、ＢＮ粉末及び焼結助剤の平均粒径としては、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．８μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以下である。特に、ＢＮ粉末の平均粒径が１μｍを超えると、研削加工後のセラミック複合体の表面平滑性が低下する傾向にある。
【００２８】
分散剤としては、水系スラリーに使用可能なものであれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。分散剤の例としては、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、反応性界面活性剤、脂肪酸塩、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物などの陰イオン性界面活性剤；アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩、両性界面活性剤であるアルキルベタイン、アルキルアミンオキサイドなどの陽イオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミドなどの非イオン性界面活性剤が挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２９】
結合剤としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。結合剤の例としては、アクリル系、セルロース系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルアセタール系、ウレタン系、酢酸ビニル系の樹脂が挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
水としては、特に限定されず、純水、ＲＯ水、脱イオン水などを用いることができる。
スラリーを調製する際の混合は、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いて行うことができる。混合方法としては、ニーダー、ボールミル、遊星ボールミル、混練ミキサー、ビーズミルなどを用いた方法が挙げられる。
【００３０】
次に、スラリーを造粒して造粒粉を調製する。造粒方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法に準じて行うことができる。例えば、スプレードライヤーなどを用いた噴霧乾燥によって造粒粉を得ることができる。噴霧乾燥の条件は、使用する機器に応じて適宜調整すればよく、特に限定されない。
【００３１】
次に、所望の形状（例えば、レドームの形状）を有する金型に造粒粉を充填し、加圧成形して成形体を作製する。加圧成形方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法に準じて行うことができる。加圧成形方法の例としては、ＣＩＰ成形法、ＷＩＰ成形法、一軸加圧成形法などが挙げられる。
加圧成形時の加圧力は、造粒粉の種類、使用する装置などに応じて適宜調整すればよく、特に限定されないが、一般に、３０ＭＰａ〜５００ＭＰａである。
【００３２】
次に、成形体を脱脂処理する。脱脂処理の方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法に準じて行うことができる。例えば、成形体を空気雰囲気中で加熱処理することにより、脱脂処理を行うことができる。加熱温度は、結合剤が熱分解し得る温度であれば特に限定されず、一般に、３００℃〜８００℃である。
【００３３】
次に、脱脂処理後の成形体を焼成する。焼成方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法に準じて行うことができる。例えば、脱脂処理後の成形体を窒素雰囲気中で焼成すればよい。焼成時の窒素ガスの圧力は、常圧であってもよいが、Ｓｉ３Ｎ４の熱分解を抑制する観点から、０．２ＭＰａ〜１．０ＭＰａとすることが好ましい。また、焼成温度は、特に限定されないが、一般に１７００℃〜２１００℃、好ましくは１７５０℃〜２０５０℃、より好ましくは１８００℃〜２０００℃である。
【００３４】
次に、焼成後の成形体は、形状を整えるために、表面が研削加工される。研削加工方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法に準じて行うことができる。研削加工方法の例としては、ダイヤモンドバイトを用いた研削加工などが挙げられる。
【００３５】
上記のようにして製造される本実施の形態のセラミック複合体は、弾性率が低く且つ熱伝導率が高いＢＮをＳｉ３Ｎ４に組み合わせて複合化させているため、耐熱衝撃性及び研削加工性の両方に優れている。
【００３６】
実施の形態２．
本実施の形態の飛翔体用レドームは、実施の形態１のセラミック複合体を備える。
以下、本実施の形態の飛翔体用レドームについて図面を用いて説明する。
図１は、飛翔体用レドームを備えた飛翔体の断面模式図である。
図１において、飛翔体用レドーム１は、実施の形態１のセラミック複合体から構成されるレドーム２と、レドームリング３とから構成される。レドーム２とレドームリング３との間は、樹脂接着剤を用いて接合されている。また、レドームリング３は、金属製のボルトを用いて飛翔体本体４と接合されている。レドームリング３及び飛翔体本体４としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。
【００３７】
上記のような構造を有する本実施の形態の飛翔体用レドーム１は、耐熱衝撃性を向上させた実施の形態１のセラミック複合体から構成されるレドーム２を備えているので、耐熱衝撃性に優れている。また、実施の形態１のセラミック複合体は研削加工性に優れているので、飛翔体用レドーム１の生産性を向上させることができる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例及び比較例により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
平均粒径が０．１μｍのＳｉ３Ｎ４粉末７８質量部、平均粒径が０．１μｍのＢＮ粉末２０質量部、平均粒径が１μｍのＹ２Ｏ３粉末（焼結助剤）１質量部、平均粒径が１μｍのＡｌ２Ｏ３粉末（焼結助剤）１質量部の混合粉末に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（分散剤）４質量部、ポリビニルアルコール（結合剤）１質量部、及び水５０質量部を加えてボールミルで約５時間混合し、スラリーを調製した。
次に、得られたスラリーをスプレードライヤーで噴霧乾燥させて造粒粉を得た。
次に、得られた造粒粉をレドームの形状を有する型に充填し、冷間等方圧プレス機を用いてＣＩＰ成形を行うことによって成形体を得た。加圧力は、９８ＭＰａとした。
次に、得られた成形体を空気雰囲気中、６００℃で２時間加熱処理することによって脱脂処理を行った。
次に、脱脂処理した成形体を窒素雰囲気中、１９００℃で２時間焼成した。焼成時の窒素ガスの圧力は、０．９ＭＰａとした。
次に、焼成した成形体をダイヤモンドバイトで研削加工した。
【００４０】
（実施例２）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を７６質量部、ＢＮ粉末の配合量を１９質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を３質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４１】
（実施例３）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を７２質量部、ＢＮ粉末の配合量を１８質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を８質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４２】
（実施例４）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を６８質量部、ＢＮ粉末の配合量を１７質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を１３質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４３】
（実施例５）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を６４質量部、ＢＮ粉末の配合量を１６質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を１７質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を３質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４４】
（実施例６）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を８１質量部、ＢＮ粉末の配合量を９質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を８質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４５】
（実施例７）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を６３質量部、ＢＮ粉末の配合量を２７質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を８質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４６】
（実施例８）
ＢＮ粉末の平均粒径を２μｍに変えると共に、Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を７２質量部、ＢＮ粉末の配合量を１８質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を８質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４７】
（実施例９）
ＢＮ粉末の平均粒径を５μｍに変えると共に、Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を７２質量部、ＢＮ粉末の配合量を１８質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を８質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４８】
（実施例１０）
ＢＮ粉末の平均粒径を９μｍに変えると共に、Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を７２質量部、ＢＮ粉末の配合量を１８質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を８質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部の混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００４９】
（比較例１）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を９０質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を８質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部とした混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００５０】
（比較例２）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を６０質量部、ＢＮ粉末の配合量を１５質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を２２質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を３質量部とした混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００５１】
（比較例３）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を７９質量部、ＢＮ粉末の配合量を２０質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を０．５質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を０．５質量部とした混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００５２】
（比較例４）
Ｓｉ３Ｎ４粉末の配合量を５４質量部、ＢＮ粉末の配合量を３６質量部、Ｙ２Ｏ３粉末の配合量を８質量部、Ａｌ２Ｏ３粉末の配合量を２質量部とした混合粉末に変えたこと以外は実施例１と同様にした。
【００５３】
上記の実施例及び比較例で得られたセラミック複合体からなるレドームについて空隙率及びＢＮの平均粒径を測定した。
空隙率は、上記で説明したアルキメデス法を用いて算出した。
ＢＮの平均粒径は、セラミック複合体を切断し、その断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で１５０００倍に拡大した後、２０個のＢＮについて長径を測定し、その測定値を平均化することによって算出した。
【００５４】
また、上記の実施例及び比較例で得られたセラミック複合体からなるレドームについて下記の評価を行った。
（１）耐熱衝撃性
まず、セラミック複合体からなるレドームに対して、飛翔時の空力加熱を模擬した高温アーク暴露試験を実施した。高温アーク暴露試験には、アーク放電によって、気体（空気）にエネルギーを供給し、高温、高速の気流を生成する高温アーク暴露試験装置を用いた。高温、高速の気流が発生するノズルから５０ｍｍ離れた位置に、セラミック複合体からなるレドームを取り付けた飛翔体を設置し、高温、高速の気流に１０秒間暴露した。このとき、アークを発生させる出力（電流値）を１５０Ａとして試験を行った。
耐衝撃性の評価は、レドーム先端部分のセラミック複合体の高温アーク暴露試験前の３点曲げ強度と、高温アーク暴露試験後の３点曲げ強度とを測定し、下記の式から高温アーク試験前後における３点曲げ強度比を算出することによって行った。３点曲げ強度は、ＪＩＳ Ｒ１６０１にしたがって測定した。
耐熱衝撃性＝（高温アーク暴露試験後のセラミック複合体の３点曲げ強度）／（高温アーク暴露試験前のセラミック複合体の３点曲げ強度）
【００５５】
（２）研削加工性
ダイヤモンドバイトを用いた研削加工の際に研削速度を測定した。研削速度の評価結果は、比較例１の研削速度の結果を基準とし、比較例１の研削速度に対する相対値を用いた。
また、研削加工後のセラミック複合体の表面平滑性を目視によって評価した。この表面平滑性の評価において、特に優れていたものを○、良好であったものを△、不良であったものを×として表す。
【００５６】
（３）機械強度（３点曲げ強度）
機械強度として３点曲げ強度を測定した。この３点曲げ強度は、耐熱衝撃性の評価における高温アーク暴露試験前の３点曲げ強度に相当する。
【００５７】
（４）弾性率
弾性率は、（３）機械強度（３点曲げ強度）の評価で測定した応力−ひずみ線図の傾きから算出した。
【００５８】
（５）熱伝導率
熱伝導率は、セラミック複合体から直径１０ｍｍ、厚み１ｍｍの試験片を切り出し、当該試験片についてレーザーフラッシュ法を用いて測定した。
【００５９】
上記の各評価結果等を表１に示す。
【００６０】
【表１】
0006289406.tif 000002
【００６１】
表１に示されているように、実施例１〜１０のセラミック複合体は、耐衝撃性及び研削加工性に優れていた。
これに対して比較例１のセラミック材料は、ＢＮを含有していないため、熱伝導性が低く且つ弾性率が高いため、耐熱衝撃性が低下した。また、比較例１のセラミック材料は、弾性率が高い硬質な材料であるため、研削速度が遅く、研削加工性が十分でなかった。
比較例２及び３のセラミック複合体は、Ｓｉ３Ｎ４及びＢＮの合計含有量が所定の範囲を満たしていないため、耐熱衝撃性が低下した。
比較例４のセラミック複合体は、Ｓｉ３Ｎ４とＢＮとの質量比が所定の範囲を満たしていないため、機械強度が不足し、その結果として耐熱衝撃性が低下した。
【００６２】
以上の結果からわかるように、本発明によれば、耐熱衝撃性及び研削加工性の両方に優れる、飛翔体用レドームに用いることが可能なセラミック複合体を提供することができる。また、本発明によれば、耐熱衝撃性に優れ且つ生産性が高い飛翔体用レドームを提供することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  飛翔体用レドーム、２  レドーム、３  レドームリング、４  飛翔体本体。
【図１】
0006289406.tif 000003