(57)【要約】【課題】  金属粉末を添加した有機質スポンジ状の多孔質プリフォームを用いることによって、骨格部内部で高剛性のセラミックスの占める割合が高くなり、耐熱性に優れ、軽量でありながら、多孔質体として十分な強度を有すると共にマトリックスが高剛性である多孔質構造体を製造する製造方法を提供すること。【解決手段】  樹脂類、または樹脂類と炭素、金属粉末、もしくはセラミックス粉末との組み合わせを含むスラリーを作製するスラリー作製工程と、金属粉末を含有する有機質スポンジ状の多孔質プリフォームに、スラリーを含浸させ、その不要分を除去するスラリー含浸工程と、スラリー含浸後の多孔質プリフォームを９００〜１３５０℃で炭素化する炭素化工程と、炭素化後の多孔質プリフォームを、１２５０℃以上の温度で反応焼結させ、１３００〜１８００℃の温度で金属を溶融含浸する焼結含浸工程と、を含む。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂類、または樹脂類と炭素、金属粉末、もしくはセラミックス粉末との組み合わせを含むスラリーを作製するスラリー作製工程と、
金属粉末を含有する有機質スポンジ状の多孔質プリフォームに、前記スラリーを含浸させ、前記スラリーの不要分を除去するスラリー含浸工程と、
スラリー含浸後の前記多孔質プリフォームを真空または不活性雰囲気下において９００〜１３５０℃で炭素化する炭素化工程と、
炭素化後の前記多孔質プリフォームを、真空または不活性雰囲気下において、１２５０℃以上の温度で反応焼結させ、１３００〜１８００℃の温度で金属を溶融含浸する焼結含浸工程と、を含むことを特徴とする多孔質構造体の製造方法。
【請求項２】
樹脂類、または樹脂類と炭素、珪素粉末、もしくはセラミックス粉末との組み合わせを含むスラリーを作製するスラリー作製工程と、
珪素粉末、またはマグネシウム、アルミニウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデンおよびタングステンから選ばれた少なくとも１種と珪素との合金の粉末を含有する有機質スポンジ状の多孔質プリフォームに、前記スラリーを含浸させ、前記スラリーの不要分を除去するスラリー含浸工程と、
スラリー含浸後の前記多孔質プリフォームを真空または不活性雰囲気下において９００〜１３５０℃で炭素化する炭素化工程と、
炭素化後の前記多孔質プリフォームを、真空または不活性雰囲気下において、１２５０℃以上の温度で反応焼結させ、１３００〜１８００℃の温度で珪素を溶融含浸する焼結含浸工程と、を含むことを特徴とする多孔質構造体の製造方法。
【請求項３】
前記スラリー含浸工程において、前記多孔質プリフォームに主に含有される樹脂成分がウレタン樹脂であることを特徴とする請求項1または請求項２に記載の多孔質構造体の製造方法。
【請求項４】
前記スラリー含浸工程において、前記多孔質プリフォームに含浸させるスラリーが、フェノール樹脂、フラン樹脂または有機金属ポリマーのうち少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の多孔質構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強度および高剛性である多孔質構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化珪素系セラミックスは軽量で、耐熱性、耐磨耗性、耐食性などに優れていることから、近年、例えば、高温耐食部材、ヒーター材、耐磨耗部材や、さらには研削材、砥石などの用途に幅広く用いられている。
【０００３】
また、最近では耐熱性軽量多孔質セラミックスの研究開発が行なわれている。例えば、触媒担体として使用される低熱膨張のコーディエライト質ハニカムセラミックスは、押出成形後、焼結法で得られており、実用化されている。炭素系では、木材を利用したウッドセラミックスがあるが、これは耐酸化性に劣っている。また、特開平6−２４８５９号公報および特開平６−２４８６６号公報において示されるように、三次元網目状骨格構造の合成樹脂発泡体をセラミックス泥しょうに浸漬・付着後、次いで乾燥、焼成してセラミックス多孔体を製造する方法が知られている。このようにして製造された炭化珪素系セラミックスは、アルミニウム溶湯などのフィルターとして使用されている。しかしながら、本手法による多孔質セラミックスは、余剰スラリー除去作業を行なっても、余剰スラリーが残り、どうしても目詰まりを起こしやすく、気孔径の小さい多孔質セラミックスを得ることは困難であった。
【０００４】
一方、本発明者らは、特許文献１および特許文献２において、溶融含浸法による耐熱性軽量多孔質セラミックスの製造方法ならびに耐熱性軽量多孔質セラミックス構造体を提案している。通常、珪素の溶融含浸法では珪素が系外より加わるので、体積が増加する反応となり、フェノール樹脂の炭素化による緻密なアモルファス炭素のみのマトリックスは、溶融珪素とほとんど反応しない。しかし、上記文献に示す製造方法においては、珪素粉末とフェノール樹脂の混合物が反応焼結（体積減少反応）して生成した溶融珪素との濡れ性のよい炭化珪素と、ポーラスな残留アモルファス炭素のマトリックスには、溶融珪素が容易に浸透し、反応する。これにより、炭化珪素系軽量多孔質セラミックスが得られる。
【特許文献１】特開２００１−２２６１７４号公報
【特許文献２】特開２００３−１１９０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載される製造方法では、十分に珪素を含浸させた場合、多孔質構造体の骨格構造内部においては炭化珪素の含有比率を高くし難いため、マトリックスが高剛性を有しかつ多孔体としての十分な強度を有する多孔質構造体を製造することが難しい。
【０００６】
本発明は、金属粉末を添加した有機質スポンジ状の多孔質プリフォームを用いることによって、骨格部内部で高剛性のセラミックスの占める割合が高くなり、耐熱性に優れ、軽量でありながら、多孔質体として十分な強度を有すると共にマトリックスが高剛性である多孔質構造体を製造する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】
【０００７】
（１）上記の目的を達成するため、本発明に係る多孔質構造体の製造方法は、樹脂類、または樹脂類と炭素、金属粉末、もしくはセラミックス粉末との組み合わせを含むスラリーを作製するスラリー作製工程と、金属粉末を含有する有機質スポンジ状の多孔質プリフォームに、前記スラリーを含浸させ、前記スラリーの不要分を除去するスラリー含浸工程と、スラリー含浸後の前記多孔質プリフォームを真空または不活性雰囲気下において９００〜１３５０℃で炭素化する炭素化工程と、炭素化後の前記多孔質プリフォームを、真空または不活性雰囲気下において、１２５０℃以上の温度で反応焼結させ、１３００〜１８００℃の温度で金属を溶融含浸する焼結含浸工程と、を含むことを特徴としている。
【０００８】
このように、本発明に係る製造方法において、有機質スポンジ状の多孔質プリフォームは、金属粉末を含有する。これにより、その焼結含浸工程において、多孔質プリフォームの骨格部内部に溶融金属と濡れ性のよい炭化物セラミックスを生成させることができる。結果物として得られる多孔質構造体の骨格部内部に高剛性のセラミックスを多く含むため、多孔質構造体として十分な強度を確保しながら、マトリックスの剛性を向上することができる。また、複雑な形状のものであっても最初の多孔質プリフォームの形状を保った軽量で耐熱性のある多孔質構造体を容易に製造することができる。本多孔質構造体を高温用フィルター、高温構造部材、断熱材、溶融金属濾過材、バーナープレート、ヒーター材または高温用消音材等として多くの用途に利用することができる。
【０００９】
また、炭素化後の多孔質プリフォームの骨格部内部にも金属粉末を含むため、その強度向上することができる。その結果、炭素化後の多孔質プリフォームのハンドリング性が改善される。
【００１０】
（２）また、本発明に係る多孔質構造体の製造方法は、樹脂類、または樹脂類と炭素、珪素粉末、もしくはセラミックス粉末との組み合わせを含むスラリーを作製するスラリー作製工程と、珪素粉末、またはマグネシウム、アルミニウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデンおよびタングステンから選ばれた少なくとも１種と珪素との合金の粉末を含有する有機質スポンジ状の多孔質プリフォームに、前記スラリーを含浸させ、前記スラリーの不要分を除去するスラリー含浸工程と、スラリー含浸後の前記多孔質プリフォームを真空または不活性雰囲気下において９００〜１３５０℃で炭素化する炭素化工程と、炭素化後の前記多孔質プリフォームを、真空または不活性雰囲気下において、１２５０℃以上の温度で反応焼結させ、１３００〜１８００℃の温度で珪素を溶融含浸する焼結含浸工程と、を含むことを特徴としている。
【００１１】
このように、本発明に係る製造方法において、有機質スポンジ状の多孔質プリフォームは、珪素粉末または珪素合金の粉末を含有する。これにより、その焼結含浸工程において、多孔質プリフォームの骨格部内部に溶融金属と濡れ性のよい炭化物セラミックスを生成させることができる。結果物として得られる多孔質構造体の骨格部内部に高剛性のセラミックスを多く含むため、多孔質構造体として十分な強度を確保しながら、マトリックスの剛性を向上することができる。また、複雑な形状のものであっても最初の多孔質プリフォームの形状を保った軽量で耐熱性のある多孔質構造体を容易に製造することができる。本多孔質構造体を高温用フィルター、高温構造部材、断熱材、溶融金属濾過材、バーナープレート、ヒーター材または高温用消音材等として多くの用途に利用することができる。
【００１２】
また、炭素化後の多孔質プリフォームの骨格部内部にも珪素粉末または珪素合金の粉末を含むため、その強度向上することができる。その結果、炭素化後の多孔質プリフォームのハンドリング性が改善される。
【００１３】
（３）また、本発明に係る多孔質構造体の製造方法は、前記スラリー含浸工程において、前記多孔質プリフォームに主に含有される樹脂成分がウレタン樹脂であることを特徴としている。
【００１４】
ウレタン樹脂は弾力性を有することから、スラリー含浸工程では、スラリーの含浸および除去を容易にすることができる。また、フェノール樹脂などとのなじみも良く、骨格構造の表面にスラリーを効率よくコーティングすることができる。その結果、十分な強度を有する多孔質プリフォームさらには多孔質構造体を得ることができる。
【００１５】
（４）また、本発明に係る多孔質構造体の製造方法は、前記スラリー含浸工程において、前記多孔質プリフォームに含浸させるスラリーが、フェノール樹脂、フラン樹脂または有機金属ポリマーのうち少なくとも一種を含有することを特徴としている。
【００１６】
これにより、スラリー含浸工程において、炭素化工程で残炭率が高いスラリーを作製することができる。その結果、十分な強度を有する多孔質プリフォームさらには多孔質構造体を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る多孔質構造体の製造方法によれば、多孔質構造体の強度および剛性を向上することができる。また、炭素化後の多孔質プリフォームの強度を向上させ、ハンドリング性を改善し、加工も容易に行なうことができるため、複雑形状で大型の多孔質構造体を容易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、複雑な形状のものであっても多孔質プリフォームの骨格部の形状を保ったままで容易に、高強度、高剛性の炭化珪素系の多孔質構造体を製造し得ることを見いだし、本発明を完成するに至った。具体的には、珪素粉末を添加させた有機質スポンジ状のプリフォームに珪素粉末と樹脂を含浸させ、体積減少を伴った炭化珪素生成反応により、ポーラスな炭化珪素、残留炭素部分を生成させ、このポーラスな骨格部分に珪素の溶融含浸を行なうというものである。
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態に関し、図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る多孔質構造体１の斜視図である。図２は、本発明に係る多孔質構造体１の断面の拡大図である。図２に示すように、骨格部２は、節点から複数の分岐を有し、分岐した先が他の節点からの分岐と結合する３次元的な網目構造を形成する。骨格部２は、金属珪素のマトリックスと炭化珪素セラミックスの粒子の複合材料によって構成されている。
【００２０】
次に、以上のように構成された多孔質構造体１の製造方法を説明する。図３は、多孔質構造体１の製造方法を示すフローチャートである。
【００２１】
予め、珪素粉末、またはマグネシウム、アルミニウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデンおよびタングステンから選ばれた少なくとも１種と珪素との合金の粉末を含む有機質スポンジ状の多孔質プリフォームを準備しておく。ポリオール、ポリイソシアネートを主成分として、発泡剤、整泡剤、触媒などを混合し、さらにフィラー成分として金属粉末を添加し、これを発泡して連続気泡のセル構造を有するウレタン樹脂製のスポンジを作製する（ステップＳ１）。なお、珪素粉末の代わりにチタン、ジルコニウム、ボロンなどの金属粉末を添加して製造することも可能である。以下は金属珪素粉末を添加した工程について説明する。
【００２２】
本発明による有機質スポンジ状の多孔質プリフォームは、珪素粉末を含有する。これにより、その焼結含浸工程において、多孔質プリフォームの骨格部内部に溶融金属と濡れ性のよい炭化物セラミックスを生成させることができる。結果物として得られる多孔質構造体の骨格部内部に高剛性のセラミックスを多く含むため、多孔質構造体として十分な強度を確保しながら、マトリックスの剛性を向上することができる。また、最初の多孔質プリフォームの形状を保った軽量で耐熱性のある多孔質構造体を容易に製造することができる。本多孔質構造体を高温用フィルター、高温構造部材、断熱材、溶融金属濾過材、バーナープレート、ヒーター材または高温用消音材等として多くの用途に利用することができる。
【００２３】
また、多孔質プリフォームに主に含有される樹脂成分がウレタン樹脂であるため、スラリー含浸工程では、スラリーの含浸および除去を容易にすることができる。また、フェノール樹脂などとのなじみも良く、骨格構造の表面にスラリーを効率よくコーティングすることができる。その結果、十分な強度を有する多孔質プリフォームさらには多孔質構造体を得ることができる。
【００２４】
なお、含まれる珪素粉末の粒径は５０μｍ以下が好ましく、さらに２０μｍ以下が好ましい。体積含有率は２％以上４０％以下が好ましい。２％以下では添加による効果が小さく、また４０％以上の添加は有機質スポンジ構造の形成を阻害する。
【００２５】
多孔質プリフォームの骨格部を構成する材料としては、スラリーを保持できる材料が望ましく、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂などの各種樹脂類あるいはゴム製等のスポンジ、あるいは、スポンジ形状のプラスチック類や紙類等が適している。これらは２種類以上の混合体でもかまわない。樹脂成分は、主にウレタン樹脂であることが好ましい。「主に」とは、樹脂成分のうち、質量割合で占める割合が半分以上であることをいう。
【００２６】
まず、上記の多孔質プリフォームに含浸させるスラリーを作製する（ステップＳ２）。炭素源として樹脂類を溶媒に溶解させ、珪素粉末を混合する。樹脂類には、フェノール樹脂、フラン樹脂、あるいはポリカルボシラン等の有機金属ポリマー、または蔗糖が好ましいものとして挙げられる。これらの樹脂類はその１種のみ用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、スラリー中の気泡の発生を抑制する観点から、消泡剤を添加することは有効である。
【００２７】
このように、スラリーが、フェノール樹脂、フラン樹脂または有機金属ポリマーのうち少なくとも一種を含有するため、以下に記載するスラリー含浸工程において、炭素化工程で残炭率が高いスラリーを作製することができる。その結果、十分な強度を有する多孔質プリフォームさらには多孔質構造体を得ることができる。
【００２８】
なお、珪素粉末としては、微粉末が適しており、特に平均粒径が３０μｍ以下の微粉末が好適である。粒径が大きなものは、ボールミル等により粉砕して微粉化してもよい。珪素粉末の代わりに、マグネシウム、アルミニウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、あるいはタングステンから選ばれた少なくとも１種と珪素との合金の粉末、またはそれらと珪素粉末の混合物をスラリーに混合してもよい。
【００２９】
さらに、添加剤として、炭素粉末、黒鉛粉末、カーボンブラックを添加してもよく、骨材または酸化防止剤として、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニア、ジルコン、アルミナ、シリカ、ムライト、二珪化モリブデン、炭化ホウ素、ホウ素粉末等をスラリーに添加してもよい。
【００３０】
なお、多孔質プリフォームまたはスラリーの成分比は、炭素化後の多孔質プリフォームの珪素と炭素との原子比がＳｉ／Ｃ＝０．０５〜４になるように選ぶのが望ましい。
【００３１】
上記のように、多孔質プリフォームおよびスラリーを準備した後、多孔質プリフォームをスラリーに浸して、スラリーを含浸させ（ステップＳ３）、スラリーが連続気孔を塞がない程度にまで絞って、スラリーの不要分を除去する（ステップＳ４）。スラリーの不要分とは、含浸させたスラリー全体から概ね連続気孔を塞がない程度に残すスラリーを引いた分をいう。
【００３２】
含浸は、多孔質プリフォームをスラリーに浸す代わりに、多孔質プリフォームの骨格部に十分に塗布してもよい。スラリー除去方法としては、構造体に圧力をかけて十分にスラリーを排出する方法、遠心力によりスラリーを排出する方法など種々の方法が可能である。さらには、目詰まりを低減するため、最終的に圧縮空気を吹きかける、または先端が尖った棒でつつくなどの方法により、表面の造膜部位を除去する工程を加えるのも有効である。
【００３３】
スラリーの不要分を削除した後、多孔質プリフォームを約７０℃で乾燥する（ステップＳ５）。乾燥時間は１２時間程度行なうのが好ましい。
【００３４】
次に、乾燥して得られた多孔質プリフォームを、真空またはアルゴンなどの不活性雰囲気下で、９００〜１３５０℃程度の温度において炭素化する（ステップＳ６）。これによって得られる炭素化複合体としての多孔質プリフォームにおいては、骨格部のウレタン樹脂成分は熱分解により大半が消失するが、コーティングしたフェノール樹脂の炭素化による炭素成分と珪素粉末により、骨格部分は元の形状を維持している。骨格内部は一部含浸したフェノール樹脂の炭素化による炭素部分と、あらかじめ含まれている珪素粉末が残っており、適当な空隙を有した構造となる。また、炭素化した多孔質プリフォームは加工可能な強度を有している。
【００３５】
次に、炭素化した多孔質プリフォームは、真空またはアルゴンなどの不活性雰囲気下で１２５０℃以上の温度において焼成処理し（ステップＳ７）、炭素と珪素とを反応させて溶融珪素と濡れ性のよいポーラスな炭化珪素部分を構造体の骨格部内に形成させる。その際には、この反応が体積減少反応であるため、その体積減少反応に起因する開気孔が生成される。その結果、炭化珪素および残留炭素の部分と、あるいは未反応の珪素とにより形成される骨格部が気孔を有する多孔質プリフォームを得る。
【００３６】
次に、この焼結体としての多孔質プリフォームを、真空または不活性化雰囲気下において１３００〜１８００℃程度の温度に加熱し、骨格上にあるポーラスな炭化珪素および炭素の部分に珪素を溶融含浸する（ステップＳ８）。その結果、本発明に係る多孔質構造体１が得られる。溶融含浸用の珪素は、純珪素金属でもよいし、マグネシウム、アルミニウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、タングステン等と珪素との合金、またはそれらと珪素の混合物でもよい。
なお、上記の製造方法においてはステップを分けて記載したが、珪素と炭素の反応焼結および珪素の溶融含浸は同時に行なってもよく、さらに炭素化を含めた全ての熱処理の工程を同じ炉を用いて一つの温度制御プログラムにより行なっても良い。
【実施例１】
【００３７】
次に、実施例により本発明の方法をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００３８】
まず、多孔質プリフォームとして、珪素粉末を含有するウレタン樹脂製のスポンジを作製した。具体的には、ポリオール、ポリイソシアネートを主成分として、発泡剤、整泡剤、触媒などを混合し、さらにフィラー成分として粒子径２０μｍアンダーの珪素粉末を体積比で１５％添加し、これを発泡して連続気泡のセル構造を有するウレタン樹脂製のスポンジを作製した。気孔の大きさは１００〜２００μｍであった。
【００３９】
次に、フェノール樹脂が炭素化した場合に炭素と珪素との原子比が５：４になる割合になるようにフェノール樹脂と珪素粉末との混合量を設定し、それらを混合した後、エチルアルコールでフェノール樹脂を溶解してスラリーを調製した。その後、珪素粉末の粒径を小さくするために１日間ボールミルで混合した。
【００４０】
次に、混合後のスラリーをポリウレタン製のスポンジに含浸し、スラリー液が連続気孔部を塞がない程度に絞った後、乾燥させた。この時、スポンジは軸方向で約１５％膨張した。
【００４１】
次に、乾燥後のスポンジをアルゴン雰囲気下で１０００℃、１時間焼成して炭素化した。得られた炭素質多孔体を、真空中、１４５０℃、１時間で反応焼結と珪素の溶融含浸を同時に行ない、スポンジ形状の多孔質構造体１を得た。スポンジは炭素化の際に収縮し、炭素化前に比べて軸方向で約９％の収縮を生じて僅かに小さくなった。得られた炭化珪素系の多孔質構造体１は、スポンジと同じ多孔質構造で、気孔径２００〜３００μｍ、開気孔率８６％、かさ密度０．４１×１０３ｋｇ／ｍ３ 、真密度２．８９×１０３ｋｇ／ｍ３であった。
【実施例２】
【００４２】
まず、多孔質プリフォームとして、珪素粉末を含有するウレタン樹脂製のスポンジを作製した。具体的には、ポリオール、ポリイソシアネートを主成分として、発泡剤、整泡剤、触媒などを混合し、さらにフィラー成分として粒子径２０μｍアンダーの珪素粉末を体積比で２０％添加し、これを発泡して連続気泡のセル構造を有するウレタン樹脂製のスポンジを作製した。気孔の大きさは２００〜３００μｍであった。
【００４３】
次に、フェノール樹脂が炭素化した場合に炭素と珪素との原子比が５：３になる割合になるようにフェノール樹脂と珪素粉末との混合量を設定し、それらを混合した後、エチルアルコールでフェノール樹脂を溶解してスラリーを調製した。その後、珪素粉末の粒径を小さくするために１日間ボールミル混合した。混合後のスラリーをポリウレタン製のスポンジに含浸し、スラリーが連続気孔を塞がない程度に絞った後、乾燥させた。この時、スポンジは軸方向で約１２％膨張した。
【００４４】
次に、乾燥後のスポンジをアルゴン雰囲気下で１０００℃、１時間焼成して炭素化した。スポンジは炭素化の際に収縮し、炭素化前に比べて軸方向で約７％の収縮を生じて僅かに小さくなった。得られた炭素質多孔体を、真空中、１４５０℃、１時間で反応焼結と珪素溶融含浸とを同時に行ない、スポンジ形状の炭化珪素系の多孔質構造体１を得た。得られた炭化珪素系の多孔質構造体１は、スポンジと同じ多孔質構造で、気孔径２００〜３００μｍ、開気孔率９０％、かさ密度０．３０×１０３ｋｇ／ｍ３、真密度２．９１×１０３ｋｇ／ｍ３であった。
【００４５】
（比較例）
珪素粉末を添加しないスポンジを作製し、このスポンジを使用して、実施例1と同様の工程により、スラリー作製、含浸、炭素化、珪素の含浸処理を実施した。得られた多孔質構造体は開気孔率８７％、かさ密度０．３５×１０３ｋｇ／ｍ３、真密度２．７０×１０３ｋｇ／ｍ３であった。図４は、実施例１、実施例２および比較例に係る多孔質構造体の物性を示す表である。
【００４６】
（圧縮強度、密度測定、密度からの剛性率算出）
上記のそれぞれの製造方法により得られた試料について、多孔体の圧縮強度を測定した。骨格部の剛性率は、試料が珪素と炭化珪素から構成されると仮定して真密度から算出した。その結果を図４に示す。実施例1の試料は真密度が高く、その剛性率は３１０ＧＰａという高い値となっている。多孔体の圧縮強度も高い強度を示している。実施例２の試料はスポンジの空隙が大きく気孔率が大きな構造体であるが、比較的高い圧縮強度を示していることがわかる。
【００４７】
また、得られた多孔質構造体の骨格部の断面をＳＥＭ電子顕微鏡で観察した写真を図５および図６に示す。図５は、実施例１に係る多孔質構造体１の骨格部２の断面、図６は比較例に係る多孔質構造体の骨格部の断面のＳＥＭ写真を示している。図５に示すように、珪素粉末を添加したスポンジを使用した実施例1の試料は、骨格構造の内部にも炭化珪素４が多く生成しているのに対して、珪素粉末の未添加のスポンジを使用した比較例の試料では、表面に炭化珪素４が多いが、内部には珪素５が多い構造となっている。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る多孔質構造体の斜視図である。
【図２】本発明に係る多孔質構造体の断面の拡大図である。
【図３】本発明に係る多孔質構造体の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】実施例１、実施例２および比較例に係る多孔質構造体の物性を示す表である。
【図５】実施例１に係る多孔質構造体の骨格部の断面のＳＥＭ写真である。
【図６】比較例に係る多孔質構造体の骨格部の断面のＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【００４９】
１  多孔質構造体
２  骨格部
４  炭化珪素
５  珪素
【図１】
2005272192.tif 000003
【図２】
2005272192.tif 000004
【図３】
2005272192.tif 000005
【図４】
2005272192.tif 000006
【図５】
2005272192.tif 000007
【図６】
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