(57)【要約】液体組成物を処理しようとする部品の表面に塗布する（組成物はセラミック前駆体ポリマーおよび耐火性固体フィラーを含む）。架橋した後、ポリマーを熱処理によりセラミックに変換し、続いて化学蒸気浸透によりセラミックを堆積させる。化学蒸気浸透工程の前に、部品の表面を削って複合材部品をその最初の形に戻し、化学蒸気浸透により部品の削られた表面に残留する微視孔を充填する堆積物を形成する。
2006517174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性でありきめの粗い外観の表面を有する熱構造複合材料からなる部品の表面の処理方法であって、前記部品の前記表面上にセラミック前駆体ポリマーおよび耐火性固体フィラーを含む液体組成物を塗布し、前記ポリマーを架橋し、前記架橋したポリマーを熱処理によりセラミックに変換し、続いて化学蒸気浸透によってセラミック堆積物を形成することを含み、前記化学蒸気浸透の工程の前に、前記部品の前記表面を削って複合材料からなる前記部品をその最初の形に戻し、化学蒸気浸透により前記部品の前記削られた表面の残った微視孔を充填する堆積物を形成することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記削ることを前記前駆体ポリマーを架橋した後に行うことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記削ることを前記前駆体ポリマーを熱処理によりセラミックに変換した後に行うことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記削ることを前記液体組成物を塗布した後で、前記セラミック前駆体を架橋する前に行うことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記液体組成物は前記セラミック前駆体ポリマーの溶媒を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記液体組成物を塗布して複数の層にすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記固体フィラーは１００μｍより小さい平均粒径の少なくとも一つの耐火性粉末を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記粉末の前記平均粒径は５μｍから５０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記固体フィラーは異なる平均粒径の少なくとも二つの粉末を含む請求項１から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記化学蒸気浸透工程のために、以下の操作：
−化学蒸気浸透で得られる前記セラミック材料よりも弱い材料の分離層を各々備えた一つまたはそれ以上の支持体上に前記部品を設置し（前記分離層は前記セラミック材料からなる連続層で覆われる）；
−前記化学蒸気浸透を行い；
−前記部品を前記支持体から前記分離層内部での切断により分離する（一つまたは各々の支持体領域の近傍でのセラミック堆積物の連続性は、前記部品の所定の位置に残る前記連続層の前記セラミック材料によってもたらされる）
を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記分離層は積層構造の材料からなることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
化学蒸気浸透で形成される堆積物は炭化ケイ素であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記部品の前記表面を化学蒸気浸透工程の後に研磨することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
熱構造複合材料の二つの部品を互いにろう付けする方法であって、組み合わせようとする前記部品の表面を請求項１から１３のいずれか１項に係る方法により処理を施し、前記ろう付けを前記処理した表面の間にろう付け材料を挿入した後に行うことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
熱構造複合材料は良好な機械的性質、およびこれらの性質を高温で維持する能力で知られている。それらは、少なくとも部分的に、炭素マトリックスで緻密化された炭素繊維補強材からなる炭素／炭素（Ｃ／Ｃ）複合材料、およびセラミックであるマトリックスによって緻密化された耐火性繊維補強材（炭素繊維またはセラミック繊維）からなるセラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）の材料を含む。ＣＭＣの例としてはＣ／ＳｉＣ複合材（炭素繊維補強材および炭化ケイ素マトリックス）、Ｃ／Ｃ−ＳｉＣ複合材（炭素繊維補強材、ならびに通常繊維に隣接する炭素相および炭化ケイ素相を含むマトリックス）、およびＳｉＣ／ＳｉＣ複合材（両方とも炭化ケイ素からなる繊維および補強材）が挙げられる。界面層を補強繊維およびマトリックス間に挿入し材料の機械的強度を改善する場合もある。
【０００２】
熱構造複合材料でからなる部品を得る通常の方法は液相法および気相法である。
【０００３】
液相法は、製造しようとする、かつ複合材料の補強材を構成しようとする部品の形状を実質的に有する繊維プレフォームを作り、前記プレフォームをマトリックス材料の前駆体を含む液体組成物で含浸することにある。前駆体は通常、樹脂（溶媒中に希釈されているかもしれない）のようなポリマーの形態にある。前駆体を、すべての溶媒を除去しポリマーを架橋した後に、熱処理によってセラミックに変換する。複数の連続した含浸サイクルを実行することで所望の緻密度に到達するようにしてもよい。例として、炭素の液体前駆体はフェノール樹脂のような、比較的高いコークス含有量を有する樹脂であり得るし、一方でセラミック、特にＳｉの前駆体である液体はポリカルボシラン（ＰＣＳ）タイプまたはポリチタノカルボシラン（ＰＴＣＳ）タイプの樹脂であり得る。
【０００４】
気相法は化学蒸気浸透（ＣＶＩ）にある。製造しようとする部品に相当する繊維プレフォームをオーブン内に設置し、その中に反応ガス混合物を入れる。オーブン内の圧力および温度ならびにガスの組成をガスがプレフォームの細孔内に拡散できるように選択し、固体材料を繊維上に堆積することでマトリックスを形成する。この材料はガス分解の成分、もしくは複数の成分間での反応のいずれかから得られる。例として、炭素の気体前駆体は熱分解により炭素をもたらすメタンおよび／またはプロパンのような炭化水素であり得るし、セラミック、特にＳｉＣの気体前駆体はＭＴＳ分解によりＳｉＣをもたらすメチルトリクロロシラン（ＭＴＳ）でよい。
【０００５】
その特性のおかげで、熱構造複合材料は、高いレベルの熱動力ストレスを受けるであろう部品を製造するための、様々な分野、例えば航空および宇宙の分野で用途がある。
【０００６】
それにもかかわらず、熱構造複合材料が不可避的にある程度の多孔性を示し、きめの粗い外観を示す、という事実は可能な用途に制限をもたらす。
【０００７】
多孔性は繊維プレフォームの緻密化の不可避的に不完全な性質から生じる。これはより大きいまたはより小さい寸法の細孔が存在し、互いに連通することを意味する。その結果として、熱構造複合材料からなる部品は耐リーク性がなく、流体循環で冷却される壁、例えばロケットスラスタノズルの壁要素またはガスタービン燃焼室の壁要素、あるいは実際に核融合炉のプラズマ閉じ込めチャンバの壁要素を製造するための原材料としては使用することができないことを意味する。
【０００８】
きめの粗い表面外観は表面の凹凸の存在のためである。これらは部品をろう付けにより組み合わせ、より複雑な形の部品を組み立てようとする場合に、所望の幾何学精度に達することを妨げる。
【０００９】
熱構造複合材料からなる部品の表面処理は、酸化性雰囲気を耐える能力を改善する目的のために不可欠であることが知られている。その考え方は、材料の表面の細孔を塞ぎ、繊維補強材中またはマトリックス中に存在し得る炭素、または繊維とマトリックス間の界面に存在し得る炭素または窒化ホウ素の酸化による材料の劣化を避けることにある。
【００１０】
酸化に対する保護を与えるための多くの既知の処理の中で、文献WO 92 / 19567は、保護しようとする部品の表面に液体組成物（液体組成物はセラミック前駆体ポリマーおよびセラミック粉末を含む）を塗布し、ポリマーを架橋し、セラミック前駆体ポリマーを熱処理によって変換し、それからセラミックの堆積物を化学蒸気浸透により形成することを提案している。
【００１１】
このような方法は、複合材料の部品の表面状態が検査され、かつ寸法公差を満たす必要のある場合、特に部品の最初の形がそれを満たす必要がある場合には、適切ではない。これは、部品を一つまたはそれ以上の他の部品と組み合わせようとする場合、または精密な表面形状を示す、例えば鏡面外観を有するといった必要がある場合に重要である。
【発明の開示】
【００１２】
本発明の目的は、上述した欠点を示すことなく、管理された表面状態、特に耐リーク性の表面または寸法精度要求を満たす滑らかな外観の表面を有する熱構造複合材料からなる部品を得るために使用できる方法を提供することにある。
【００１３】
この目的は、多孔性でありきめの粗い外観の表面を持つ熱構造複合材料からなる部品の表面の処理方法であって、セラミック前駆体ポリマーおよび耐火性固体フィラーを含む液体組成物を部品に塗布し、ポリマーを架橋し、架橋したポリマーを熱処理によってセラミックに変換し、続いて化学蒸気浸透によってセラミック堆積物を形成することを含む方法であり、本発明によれば、化学蒸気浸透の工程に先立って、部品の表面を削り、複合材料からなる部品をその最初の形に戻し、化学蒸気浸透により部品の削った表面の残留する微視孔を充填する堆積物を形成するという方法により達成される。
【００１４】
従って、削る工程によって、この方法は、液体組成物を塗布し、それから前駆体を変換することで生じる寸法的な非精密性を克服する、という長所を示す。液体組成物を塗布することにより堆積物を製造する（液相法による堆積）場合、きれいな堆積物を得るのは非常に困難であり、複合材料部品の最初のサイズと比較して様々な量の過剰な厚さをもたらす。均一な堆積物を得ることを容易に管理できる工程である化学蒸気浸透工程の前に前記最初のサイズに戻すことにより、本発明に係る方法は、耐リーク性を達成するだけでなく、寸法の制御の問題を解決することをも可能にする。液相法によって作られる堆積物は従って、複合材料の多孔性を減少し、表面の凹凸を特に表面近傍の巨視孔またはセットバックを塞ぐことで充填する働きを有する。比較的大きく過剰な厚さを複合材料の表面全体にわたってもたらすことはなく、化学蒸気浸透で作られる次の堆積物を複合材料の細孔に定着させることができ、かつそのようにして確実に固定させることができる。
【００１５】
好ましくは、セラミック前駆体を架橋した後、なおかつ熱処理によってセラミックに変換させた後に、部品を削る。
【００１６】
変形例では、液体組成物を塗布した後で、セラミック前駆体ポリマーを架橋する前に、削ることを行ってもよい。
【００１７】
本発明の方法は、セラミックマトリックス複合材料、特にＣ／ＳｉＣまたはＳｉＣ／ＳｉＣ複合材料からなる部品の表面を処理することに対してより著しく適切である。
【００１８】
液体の組成物は好ましくはセラミック前駆体のポリマー溶媒を含み、その溶媒の量は特に組成物の粘度を調節するために選択される。
【００１９】
液体組成物を、ブラシまたは、スプレーガンのような他の方法によって塗布してもよい。複数の連続層として塗布してもよい。各々の層の後に、セラミック前駆体ポリマーを中間架橋させてもよく、かつ架橋したポリマーを任意にセラミックに変換させてもよい。
【００２０】
液相法で得られるセラミック材料はＳｉＣでもよく、その場合セラミック前駆体ポリマーはＳｉＣ前駆体であるＰＣＳおよびＰＴＣＳから、またはさらにシリコーンから選択される。その他のセラミックを液相法で得ることができ、例としてはアンモニアガス下で熱分解するポリシラザンを使用する窒化ケイ素Ｓｉ３Ｎ４、またはポリボラジンからの窒化ホウ素ＢＮが挙げられる。
【００２１】
固体フィラーは耐火性粉末、特にカーバイド粉末（特にＳｉＣ）、窒化物粉末、またはホウ化物粉末のようなセラミックの粉末を含んでいてもよい。粒子が好ましくは１００マイクロメートル（μｍ）未満、例えば５μｍから５０μｍの範囲にある平均寸法を有するように、粉末の粒径を選択する。
【００２２】
粉末粒が複合材料の表面の細孔に浸透できるほど十分小さいように粒径を選択するが、しかしながら小さ過ぎることはなく、次の化学蒸気浸透の工程中に細孔の内部でのガスの拡散を妨げる、またはさせなくさえするような仕方で前記細孔をつまらせることを避ける。結果として、前記次の化学蒸気浸透の工程中に形成される被覆を材料の細孔に定着することにより確実に結合することができる。この方法の有利な特徴によれば、少なくとも２つの異なる平均粒径を示すセラミック粉末の混合物を使用して上記条件を満たす。
【００２３】
液体組成物の固体フィラーの重量は好ましくはセラミック前駆体ポリマーの重量の０．４倍から４倍の範囲にある。
【００２４】
特に完全に耐リーク性にするために部品の表面全体を処理することが望まれる場合、化学蒸気浸透工程のために以下の操作を実行することができる：
−化学蒸気浸透で得られるセラミック材料よりも弱い材料の分離層を各々備えた一つまたはそれ以上の支持体上に部品を設置し（分離層は前記セラミック材料からなる連続層で覆われる）
−化学蒸気浸透を行い；
−部品を支持体から分離層内部での切断により分離する（一つまたは各々の支持体領域の近傍でのセラミック堆積物の連続性は部品の所定の位置に残る連続層のセラミック材料によってもたらされる）。
【００２５】
分離層は積層構造を有する材料であってもよく、その場合支持体と部品は積層構造の材料の内部でのへき開によって分離される。この材料を、層状タイプの熱分解炭素、六方構造の窒化ホウ素、ラミネートグラファイト、またはタルクおよびクレーのようなラメラ構造のアルミノ珪酸塩材料から選択してもよい。
【００２６】
化学蒸気浸透によって形成されるセラミック堆積物は、例えばＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、またはアルミナＡｌ２Ｏ３から選択される材料からなっていてもよい。
【００２７】
また、本発明は、熱構造複合材料から作られる部品をろう付けする方法を提供しようとするものである。
【００２８】
この目的は、上で定義したような方法を使用して、互いに組み合わせようとする部品の少なくとも表面を、前記表面の間にろう付け材料を挿入してろう付けを行うに先立って処理するろう付け方法によって達成される。
【００２９】
部品に前もって行われる表面処理は、ろう付けによる良好な結合に対して要求される寸法精度を与えることを可能にし、かつ望ましいレベルの耐リーク性を達成しろう付け材料が複合材料の細孔に流入するのを防ぐことにも役立つ。そのとき、ろう付け材料の量を必要に応じて正確に調節することができる。
【００３０】
本発明は非限定的な表示として示される以下の記載を読むことでより良好に理解できる。添付の図面が参照される。
【００３１】
図１を参照すると、熱構造複合材料からなる部品の表面を処理するための本発明に係る方法の実施は以下の工程を含む。
【００３２】
粉末状の耐火性固体、特にセラミックのフィラーを含むセラミック前駆体ポリマー、および任意にポリマーの溶媒を含む被覆組成物を準備する（工程１０）。
【００３３】
例として、粉末はＳｉＣ粉末である。その粒径は粉末の粒子が表面の細孔に浸透し熱構造複合材料を充填できるようになる程度に十分微細であるように選択する。それでも、粒径は微細過ぎるものではなく、次の化学蒸気浸透の工程の間に複合材料の細孔へのガスの拡散を妨げる程度に表面の細孔がつまってしまうことを避ける。結果として、前記次の化学蒸気浸透の間に作られる被覆を材料の細孔に定着させることで確実に結合することができる。従って、粒子の平均径は好ましくは１００μｍ未満、すなわち５μｍから５０μｍの範囲にあるように選択する。小さい方の粒子は表面の細孔の良好な減少の達成に寄与し、一方大きい方の粒子は拡散するガスに空間を残すことに寄与するといった、様々な粒径を有する粉末を使用することができる。例えば、５μｍから１５μｍの範囲にある平均径を有する粒子を２５μｍから５０μｍの範囲にある平均径を有する粒子と共に使用することができ、その場合たとえば大きい方の平均径を有する粒子の重量割合は、小さい方の平均径を有する粒子の重量割合より大きい。
【００３４】
実質的に同じ粒径を有する他の粉末、特にセラミック粉末を使用することができ、例えば粉末はカーバイド粉末（ＳｉＣを除く）、窒化物粉末、またはホウ化物粉末から選択され、異なる種類の粉末を混ぜ合わせることができる。
【００３５】
熱構造材料がＣ／Ｃ複合材である場合、下地材料に適合させ、クラックの恐れを制限するために、例えばＳｉ３Ｎ４粉末のような、ＳｉＣより小さい膨張係数を有する粉末の使用が考えられる。
【００３６】
セラミック前駆体ポリマーを所望の被覆の性質に応じて選択する。ＳｉＣ被覆を所望する場合、ポリマーを、例えばポリカルボシラン（ＰＣＳ）およびポリチタノカルボシラン（ＰＴＣＳ）から選択する。
【００３７】
他のセラミック前駆体ポリマーを使用することができ、例えばＳｉＣ前駆体（または過剰な炭素を有する場合にはＳｉＣ＋Ｃの前駆体）であるシリコーン、アンモニアガスの下で熱分解する場合にＳｉ３Ｎ４を得る働きをするポリシラザン、およびＢＮ用の前駆体であるポリボラジンが挙げられる。
【００３８】
固体フィラーを構成するセラミックと、ポリマーがその前駆体であるセラミックとは好ましくは、必ずしもというわけではないのだが、同じ種類であることに気付くべきである。
【００３９】
溶媒は使用するセラミック前駆体ポリマーに応じて決定する。例えば、ＰＣＳを使用する場合、溶媒はキシレンでよい。他の溶媒は他のポリマーと使用するのに適し、例えば、ヘプタン、ヘキサン、またはエタノールがシリコーン用として挙げられる。
【００４０】
セラミック前駆体ポリマーの量に対する固体フィラーの量は、熱構造複合材料の表面の細孔の満足な充填を確実にする一方で、なおも組成物をある深さまで浸透させることができるように選択する。従って、固体フィラーの重量は好ましくはセラミック前駆体ポリマーの重量の０．４倍から４倍の範囲にある。
【００４１】
使用する溶媒の量は、部品の表面への塗布を可能にするような適切な粘度を液体組成物に与えるように選択する。
【００４２】
例として、ＳｉＣ被覆を形成しようとする組成物のための典型的な組成は以下の範囲内から選択できる：
−ＳｉＣ粉末（５μｍから５０μｍの範囲の平均粒径）：２から７重量部；
−ＰＣＳ（ＳｉＣ前駆体）：１から３重量部；
−キシレン（ＰＣＳの溶媒）：２から５重量部。
【００４３】
液体組成物を処理しようとする部品の表面に塗布する（工程２０）。
【００４４】
塗布は単純にブラシを用いて実行してもよい。他の方法、例えばスプレーガンを使用することができる。
【００４５】
溶媒除去を目的とした、例えば温風による乾燥（工程３０）後、セラミック前駆体ポリマーを架橋する（工程４０）。架橋を熱処理によって実行してもよい。こういった状況下で、ＰＣＳを使用する場合には、例えば、温度を約３５０℃程度まで次第に上昇させる。
【００４６】
架橋したポリマーに熱処理を施し、セラミックに変換させる（セラミック化）（工程５０）。ＰＣＳを使用する場合、ＳｉＣへの変換は温度を約９００℃程度まで次第に上昇させることで実行する。
【００４７】
液体組成物の複数の連続する層を塗布することができる。各々の層を塗布した後、組成物を好ましくは少なくとも乾燥し、セラミック前駆体ポリマーを架橋する。セラミック化を全ての層に対して同時に実行してもよい。
【００４８】
もちろん、別のセラミック前駆体を使用する場合には、架橋およびセラミック化の条件は異なる場合があるが、このような条件は独創的な特徴を示すものではない。
【００４９】
非常に概略的に図２に示すように、これはセラミック前駆体のセラミック化によって得られる相２を固体フィラー３と共に含むセラミック被覆を生じさせる。被覆は同時に、くぼみ６のような表面のくぼみと、巨視孔５のような部品１の材料の開いた巨視孔とを部品表面からある深さまで充填する。被覆は部品１の最初の表面も覆う。クラック７が被覆に存在するかもしれない。
【００５０】
セラミック化後、図３に示すように、部品の表面を削り（工程６０）その最初の形、すなわち最初の外部表面のエンベロープに戻す。固体フィラーに加えてセラミック前駆体ポリマーのセラミック化残渣は脆いので、削りを砥粒研磨により達成してもよい。
【００５１】
部品は残留した多孔性をその表面近傍になおも示すが、その最初の多孔性は少なくとも部分的に充填された微視孔と細分された巨視孔とによって改善されている。さらに、表面の凹凸は充填されている。
【００５２】
削った後、セラミックを化学蒸気浸透により堆積させる（工程７０）。この堆積物は、参照番号８が化学蒸気浸透によって形成されるセラミックを示す図４に示すように、残留する細孔を充填し、前駆体のセラミック化から得られる相と固体フィラーとにより形成されるアセンブリを強化し、部品の表面を耐リーク性にする均一なセラミック被覆を形成するのに役立つ。
【００５３】
部品の最初の粗さは大部分埋め合わされているので、より大きい厚さをもつ被覆を必要とすることなく滑らかな外観の被覆を得ることができる。被覆の厚さは好ましくは２００μｍ未満、例えば２５μｍから１５０μｍの範囲にある。さらに、化学蒸気浸透処理は均一で制御可能な厚さの堆積物を得ることを可能にし、それにより部品の最終的な寸法を正確に管理することを可能にする。最終的な寸法は例えば研磨によって調節でき、このような研磨は鏡面外観を部品の表面に与えることができる。化学蒸気浸透によって得られる堆積物は液相法を使用して得られる堆積物にだけでなく、複合材料の細孔にも固定される、ということも認められるべきであろう。固体フィラーおよびクラック７の存在は反応ガスの拡散に寄与する。
【００５４】
化学蒸気浸透によって様々なセラミック堆積物を得るために必要な反応ガスの性質ならびに温度および圧力の条件はよく知られている。
【００５５】
ＳｉＣを堆積する場合、そのこと自体が知られているが、ＳｉＣの前駆体としてのメチルトリクロロシラン（ＭＴＳ）を含むガスと、部品の細孔内の拡散に寄与する媒介（vector）ガスとして作用する水素ガス（Ｈ２）とを使用することができる。
【００５６】
図５は、液体組成物を塗布して２つの連続する層にするという点で図１のものとは異なる、この方法の変形例の実施に関する。従って、架橋工程４０の後で、セラミック化工程５０の前に、組成物を二度目に塗布する工程４２、それを乾燥する工程４４、およびそれを架橋する工程４６を含む一連の工程を実行する。
【００５７】
セラミック前駆体ポリマーを第２層の塗布の前に架橋し、第２層の塗布中に前の層を溶解させるのを避けることが好ましいが、これは必ずしも必須ではない。
【００５８】
第１層をセラミック化した後に第２層を塗布することも可能である。もちろん、２層以上の層を塗布することができる。
【００５９】
図６は、削り工程４８を架橋工程４０の後で、セラミック化の前に行い、その上で工程６０を省略するという点で図１のものとは異なる、この方法のもう一つの変形例の実施に関する。組成物の乾燥工程３０の後に削り工程を行うことも考えられる。
【００６０】
この方法の上記の応用は鏡面外観を示す表面を有する部品を作ることにある。このような部品は典型的にＣ／ＳｉＣまたはＳｉＣ／ＳｉＣのようなＣＭＣからなり、その表面を、液相法によりＳｉＣ被覆を形成し、削り、化学蒸気浸透によりＳｉＣを堆積させることで処理する。
【００６１】
その他の応用は、熱構造複合材料から、耐リーク性にした表面の少なくとも一部を有する部品を作ることにある。
【００６２】
さらに他の応用は、ろう付けにより他の部品に接続するのに適するように正確に制御された寸法の部品を作ることにある。
【００６３】
図７は２つの直前に記載した応用を併用することで作られる構造物の一例、具体的には流体の循環により冷却されるスラスタノズルの分岐部用の壁構造物を示す。
【００６４】
この構造物８０は、ＣＭＣ、例えばＳｉＣ／ＳｉＣからなる２つの部品８２および８６から形成される。一方の部品（８２）は溝またはくぼみ８３が形成された表面を有し、構造物を冷却するための流体用の循環導管を構成する。導管８３が形成される部品８２の表面を本発明に従って処理し、制御された厚さの耐リーク性の被覆８４、例えばＳｉＣの被覆を形成する。他方の部品８６も、本発明に従って処理された表面を有し、制御された厚さで、被覆８４と同じ種類の耐リーク性の被覆８７を形成している（被覆８４および８７の厚さは図７では誇張されている）。２つの処理された表面を、ろう付け材料８８の層をそれらの間に挿入して、互いに対向させて配置し、温度を上げることにより部品を互いにろう付けする。ＳｉＣからなる被覆８４および８７に対しては、フランス国特許明細書NO. 2 748 471または 2 748 471に記載されているように、シリコンをベースとしたろう付け材料を使用することができる。
【００６５】
本発明に係る処理方法はろう付けのための部品の準備に寄与する。この処理方法では、部品の形を制御することにより、組み合わせようとする表面を互いに結合させるために所望の精度を得ることを可能にし、組み合わせようとする表面を耐リーク性にすることにより、ろう付け材料が熱構造複合材料の細孔に流入することを防ぐ。従ってろう付け材料の量を容易に制御することができる。
【００６６】
図８から１０は、削った部品の表面全体にわたって化学蒸気浸透によりセラミック堆積物を形成しようとする場合の、本発明の方法の変形例の実施を示す。
【００６７】
図３に示した状態にある部品１を一つまたはそれ以上の支持体９０の上に設置する。各々の支持体はコーン状またはピラミッド状であり、その先端に限られた面積の部品１との接触領域を示す。他の形状の支持体、例えば、エッジに沿って限られた接触面積を示すプリズム状のバーも考えられる。
【００６８】
各々の支持体９０は、例えばグラファイトのような耐火性材料またはＣ／Ｃ複合材料のような熱構造複合材料の基材９１と、化学蒸気浸透により部品１の上に作ろうとする堆積物と同じセラミック材料からなる外部層９２とを有する。連続層を構成する層９２は作ろうとするセラミック堆積物である。層９２のセラミックよりも弱い耐火性材料の分離層９３が支持層９１と層９２との間に挿入される。
【００６９】
分離層９３は弱い領域を規定する。これは層状構造の材料、またはへき開性の材料、例えば積層型の熱分解性炭素（ＰｙＣ）、六方晶窒化ホウ素（ＢＮ）、ラミネートグラファイト、またはタルクもしくはクレーのような層状のアルミノ珪酸塩のような任意の他の耐火性材料からなることが有利である。
【００７０】
ＰｙＣまたはＢＮの層は化学蒸気浸透または堆積により得ることができる。耐火性補強繊維とセラミックマトリックスとを有する熱構造複合材料の繊維とマトリックスとの間に低い剪断強度を示すＰｙＣまたはＢＮの層状界面相を作ることを記載している、文献EP 0 172 082を参照することができる。
【００７１】
ＢＮまたはラミネートグラファイトの層も、スプレーし、その後任意に、特に鋳型の壁に離型剤の層を形成するために使用される既知の技術を使用して平滑化することで得てもよく、例えば“Pulve Aero A”の名称でフランスの供給業者“Acheson France”によって販売されているＢＮ系の製品を使用することが挙げられる。
【００７２】
タルクまたはクレーの層も微細に分割した形態でスプレーし、その後平滑化することで得てもよい。
【００７３】
層９３の厚さは後に、セラミック層９２にダメージを与えることなく、この層内で起こる破断によって分離が起こることを可能にするほど十分でなくてはならない。
【００７４】
にもかかわらず、この厚さは最終的な分離が起こるまで外部層９２に対して十分な結合を保証するように比較的小さくなくてはならない。
【００７５】
層９３の厚さを、好ましくは０．１μｍから２０μｍの範囲にあるように、典型的には０．５μｍから５μｍの範囲にあるように選択する。
【００７６】
セラミック層９２を堆積または化学蒸気浸透によって作る。その厚さは部品１上に形成しようとする堆積物の厚さと少なくとも等しくなるように選択する。
【００７７】
オーブンに入れた後、図９に示すように、セラミック堆積物８を、部品１上に、そして支持体９０の露出した横の面上にも形成する。
【００７８】
堆積物８を形成した後、部品１をオーブンから支持体９０と共に取り出し、それから一つまたはそれぞれの支持体を物理的に部品１から分離する。弱い層９３の存在のために、支持体と部品との間の分離は、図１０に示すように、前記層９３の内部で起きる。
【００７９】
部品上でのセラミック堆積物の連続性は、支持体との接触領域において、部品１に付着して残る支持体の層９２により保証される。実質的に一定の厚さの連続的なセラミック堆積物を部品１の表面全体にわたって形成するために、層９２の余分な部分を続いて任意に機械加工により取り除いてもよい（図１０の実線９４参照のこと）。
【００８０】
層９２と堆積物８との間の良好な結合を保証するために、層９２を好ましくは堆積物８を作るために使用したものと同様の化学蒸気浸透によって製造し、同じ構造を有する堆積物を得る。さらに、堆積物８を製造するのに先立って、その上に形成されたかもしれない不純物および／またはシリカ膜（ＳｉＯ２）を取り除くために外部層９２の表面で表面処理を行い、堆積物８との強固な結合を促進するようにする。
【００８１】
一つのこのような表面処理は、例えば二次真空下で１２００℃から１９００℃の範囲にある温度での熱処理であるだろう。シリカ膜はＳｉＣとの反応、すなわち
ＳｉＣ  ＋  ２ＳｉＯ２  →  ３ＳｉＯ  ＋  ＣＯ
によって除去される。
【００８２】
変形例においては、表面処理は、ＳｉＯ２の表面膜をも除去するための、例えばフッ化水素酸（ＨＦ）を使用する酸腐食である。
【００８３】
（実施例）
キシレンに希釈したポリカルボシラン（ＰＣＳ）を含み、セラミック粉末状の固体フィラーを有する組成物の２つの層を、Ｃ／ＳｉＣ熱構造複合材料のサンプルの一方の表面に塗布し、粉末組成物を以下の表に示したように変化させた。各々の場合において、第１層を塗布した後に、空気中で乾燥してキシレンを除去し、約３５０℃までその温度を上昇させることでＰＣＳを架橋させ、第２層を塗布した後に、同様の乾燥および架橋の工程を行い、続いて温度を約９００℃まで上昇させることで全ての架橋させたＰＣＳをセラミック化する工程を行った。
【００８４】
各々の場合において、ＰＣＳとキシレンとの重量比は約２／３に等しく、一方で固体フィラーのＰＣＳに対する重量比は約１に等しかった。
【表１】
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【００８５】
セラミック化後、サンプルの表面を研磨紙を使用して研磨することで削り、ＳｉＣをＭＴＳおよびＨ２の混合物を含む反応ガスを用いる化学蒸気浸透によって堆積させた。化学蒸気浸透は得られたＳｉＣ表面被覆の膜厚が約５０μｍになるまで継続した。
【００８６】
剥離引張試験（tear-off traction test）をサンプルの表面上に形成したＳｉＣ被覆で行った。３つの場合の全てにおいて、約２０メガパスカル（ＭＰａ）の破断応力に対し、破断が複合材料の内部で起こったことが認められ、材料の表面に対しての被覆の良好な固着を確認した。
【００８７】
この固着は、表面処理後のサンプル１の表面の一部を示す図１１の顕微鏡写真にて視覚化できる。この図では、繊維Ｆ、熱構造複合材料のＳｉＣマトリックスＭ、異なる粒径の粉末Ｐ１およびＰ２、ＰＣＳのセラミック化から生じるＳｉＣの残渣Ｒ、および化学蒸気浸透で得られるＳｉＣの堆積物Ｄがわかる。
【００８８】
セラミック残渣Ｒならびに粉末Ｐ１およびＰ２により形成されるアセンブリが材料の表面の細孔を実際に充填していることがわかる。堆積物Ｄは表面だけでなく材料の微視孔の壁にも形成していることもわかる（矢印ｆ参照のこと）。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る方法の実施の連続工程を示すフローチャート。
【図２】熱構造複合材料からなる部品の表面での方法の実施を示す図。
【図３】熱構造複合材料からなる部品の表面での方法の実施を示す図。
【図４】熱構造複合材料からなる部品の表面での方法の実施を示す図。
【図５】本発明に係る方法の変形例の実施の連続工程を示すフローチャート。
【図６】本発明に係る方法の変形例の実施の連続工程を示すフローチャート。
【図７】耐リーク性にした部品のろう付けに本発明の方法を適用することを示す図。
【図８】方法の第１の特定の実施における、部品と支持体との間の接点の詳細な図。
【図９】セラミック堆積物を化学蒸気浸透によって形成した後の、図８に類似した図。
【図１０】部品と支持体とを分離した後の、図９に類似した図。
【図１１】本発明に従って処理した熱構造複合材料のサンプルの表面の一部を示す走査型電子顕微鏡写真。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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