(57)【要約】  初期溶浸材を用いた初期温度での初期溶浸を含むプロセスによって形成された、セラミック組成を有する物品を選択することにより、上記物品が少なくとも１つの処理可能な特徴を有することを含む、セラミックマトリックス複合材物品を処理する方法。処理可能な特徴に隣接する領域からセラミック複合材の一部を除去して、処理領域を形成する。補強用繊維を含む処理材を処理領域に配置し、ケイ素を含む第１の溶浸材を用いた第１の溶浸によって高密度化する。第１の溶浸は、初期溶浸の初期溶浸温度よりも低い第１の温度で行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックマトリックス複合材物品（１００）を処理する方法（３００）であって、
セラミック組成を有する物品であって、初期溶浸材（２６０）を用いた初期温度での初期溶浸を含むプロセスによって形成された物品を選択することにより、前記物品が少なくとも１つの処理可能な特徴（１１０）を有すること（３１０）と、
前記少なくとも１つの処理可能な特徴（１１０）の一部に隣接する領域からセラミック複合材（１２０）を除去して、処理領域（２１０）を形成すること（３２０）と、
補強用繊維を含む処理材（２３０）を前記処理領域（２１０）に配置すること（３３０）と、
第１の溶浸材（２６０）を用いた第１の溶浸によって前記処理材（２３０）の少なくとも一部を高密度化すること（３４０）とを含み、前記第１の溶浸材（２６０）がケイ素を含み、前記第１の溶浸が、前記初期溶浸の前記初期溶浸温度よりも低い第１の温度で行われる方法（３００）。
【請求項２】
第２の溶浸材（２６０）を用いた第２の溶浸によって前記処理材（２３０）の少なくとも一部を高密度化することをさらに含み、前記第２の溶浸材（２６０）がケイ素を含み、前記第２の溶浸が、前記第１の温度よりも低い第２の温度で行われる、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項３】
第３の溶浸材（２６０）を用いた第３の溶浸によって前記処理材（２３０）の少なくとも一部を高密度化することをさらに含み、前記第３の溶浸材（２６０）がケイ素を含み、前記第３の溶浸が、前記第２の温度よりも低い第３の温度で行われる、請求項２に記載の方法（３００）。
【請求項４】
前記第１の温度が、摂氏１４０４度から摂氏１３９４度である、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項５】
前記第１の溶浸材（２６０）がホウ素をさらに含む、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項６】
前記補強用繊維が、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ムライト、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）または炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項７】
前記処理可能な特徴（１１０）が、亀裂、陥没、多孔性、または表面下の層間剥離のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項８】
前記処理材（２３０）が、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ムライト、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）または炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）のうちの少なくとも１つを含むセラミックマトリックス材をさらに含む、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項９】
前記処理材（２３０）がさらに炭素を含む、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項１０】
前記処理領域（２１０）が、第１の表面（１３０）と第２の表面（１４０）との間の距離（２２０）の約１０パーセントから約９０パーセントに及ぶ、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項１１】
前記処理可能な特徴（１１０）が、前記物品の最外表面上にある、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項１２】
セラミックマトリックス複合材物品（１００）を処理する方法（４００）であって、
初期溶浸材（２６０）を用いた初期温度での初期溶浸を含むプロセスによって形成された、セラミック組成を有する物品を選択することにより、前記物品が少なくとも１つの処理可能な特徴（１１０）を有すること（４１０）と、
前記少なくとも１つの処理可能な特徴（１１０）の一部に隣接する領域からセラミック複合材を除去して、処理領域（２１０）を形成すること（４２０）と、
補強用繊維、マトリックス材および担体材をさらに含むスラリー（２５０）を含む処理材（２３０）を堆積させること（４３０）と、
第１の溶浸材（２６０）を用いて、第１の温度で第１の溶浸により前記処理材（２３０）の少なくとも一部を高密度化すること（４４０）とを含み、前記第１の溶浸材（２６０）が、ケイ素と、０．１原子パーセントから８原子パーセントのホウ素とを含む方法（４００）。
【請求項１３】
前記補強用繊維が、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ムライト、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）または炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法（４００）。
【請求項１４】
前記担体材が、脱イオン水、第三級ブチルアルコール、イソプロパノール、ｐ−キシレン、四塩化炭素またはシクロヘキサンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法（４００）。
【請求項１５】
前記処理可能な特徴（１１０）が、亀裂、陥没、多孔性、または表面下の層間剥離のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法（４００）。
【請求項１６】
前記セラミックマトリックスが、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ムライト、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）または炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法（４００）。
【請求項１７】
前記溶浸材（２６０）が、摂氏１４１０度から摂氏１３８５度の溶融（液相線）温度を示す、請求項１２に記載の方法（４００）。
【請求項１８】
前記処理可能な特徴（１１０）が、前記物品の最外表面上にある、請求項１２に記載の方法（４００）。
【請求項１９】
第２の溶浸材（２６０）を用いた第２の溶浸によって前記処理材（２３０）の少なくとも一部を高密度化することをさらに含み、前記第２の溶浸材（２６０）がケイ素を含み、前記第２の溶浸が、前記第１の温度よりも低い第２の温度で行われる、請求項１２に記載の方法（４００）。
【請求項２０】
第３の溶浸材（２６０）を用いた第３の溶浸によって前記処理材（２３０）の少なくとも一部を高密度化することをさらに含み、前記第３の溶浸材（２６０）がケイ素を含み、前記第３の溶浸が、前記第２の温度よりも低い第３の温度で行われる、請求項１９に記載の方法（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックマトリックス複合材物品を処理する方法に関する。さらに詳細には、本発明は、セラミックマトリックス複合材部品の表面特徴の修復に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックマトリックス複合材部品は、高速および高温の浮遊粒子が衝撃することによる侵食、タービン環境内の高温酸化、揮発および陥没、低サイクル疲労プロセス、ならびに他部材との摩擦による機械的摩耗を含む様々な熱機械的および環境関連の損傷ならびに摩耗機構に曝される極限環境で頻繁に使用される。これらの機構は、部品に亀裂、孔食、層間剥離および他の損傷を引き起こすことが知られている。セラミックマトリックス複合材部品の製造コストは典型的には比較的高いため、損傷または摩耗した部品を交換するよりも修復することが望ましいことが多い。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態では、セラミック組成を有する物品であって、初期溶浸材を用いた初期温度での初期溶浸を含むプロセスによって形成された物品を選択することにより、上記物品が少なくとも１つの処理可能な特徴を有することを含む、セラミックマトリックス複合材物品を処理する方法。該方法はまた、少なくとも１つの処理可能な特徴の一部に隣接する領域からセラミック複合材を除去して処理領域を形成することを含む。該方法はまた、補強用繊維を含む処理材を処理領域に配置することと、第１の溶浸材を用いた第１の溶浸によって処理材の少なくとも一部を高密度化することとを含み、第１の溶浸材はケイ素を含み、第１の溶浸は、初期溶浸の初期溶浸温度よりも低い第１の温度で行われる。
【０００４】
別の実施形態では、セラミック組成を有する物品を選択することにより、上記物品が少なくとも１つの処理可能な特徴を有することを含む、セラミックマトリックス複合材物品を処理する方法。該方法はまた、少なくとも１つの処理可能な特徴の一部に隣接する領域からセラミック複合材を除去して処理領域を形成することを含む。該方法はまた、補強用繊維、マトリックス材および担体材をさらに含むスラリーを含む処理材を堆積させることと、第１の溶浸材を用いて、第１の温度で第１の溶浸により処理材の少なくとも一部を高密度化することとを含み、第１の溶浸材は、ケイ素と、０．１原子パーセントから８原子パーセントのホウ素とを含む。
【０００５】
本発明の他の特徴および利点は、本発明の原理を例として示した添付の図面と併せて、以下のさらに詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態によるセラミックマトリックス複合材物品の側面図である。
【図２】一実施形態によるセラミックマトリックス複合材物品の側面図である。
【図３】一実施形態によるセラミックマトリックス複合材物品の側面図である。
【図４】一実施形態によるセラミックマトリックス複合材物品の側面図である。
【図５】一実施形態によるセラミックマトリックス複合材物品の側面図である。
【図６】一実施形態によるセラミックマトリックス複合材物品の側面図である。
【図７】一実施形態によるセラミックマトリックス複合材物品を修復する方法のフローチャートである。
【図８】一実施形態によるセラミックマトリックス複合材物品を修復する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
可能な限り、同一の参照番号が、図面の全体を通して、同一の部分を表すために使用される。
【０００８】
セラミックマトリックス複合材物品を修復する方法が提供される。本開示の実施形態は、例えば、本明細書に開示される特徴のうちの１つ以上を含まない概念と比較して、ケイ素、特に、相互接続されたケイ素ベインおよび／またはプールの形態の残留金属ケイ素の流出を防止しながら、セラミックマトリックス複合材物品を修復する能力をもたらす。
【０００９】
図１の例では、セラミック複合材物品１００（例えば、タービンシュラウド、タービンノズル、タービンブレード、燃焼器タイルおよび／または燃焼ライナー）は、第１の表面１３０と、第１の表面１３０に対向する第２の表面１４０と、第１の表面１３０上のまたはその近くの位置から第２の表面１４０の方向に深さ１５０に及ぶ少なくとも１つの処理可能な特徴１１０とを有するセラミック複合材１２０を含む。セラミック複合材１２０は、１つ以上の補強用繊維（例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ムライト、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）およびそれらの組合せ）と、セラミックマトリックス（例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ムライト、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）およびそれらの組合せ）とを含んでもよい。
【００１０】
いくつかの実施形態では、１つ以上の繊維は、摂氏１２００度を超える動作温度および／または摂氏１７００度を超える溶融温度を示し得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の補強用繊維は、セラミックマトリックスと同じ材料を含んでもよい。いくつかの実施形態では、処理可能な特徴１１０は、第１の表面１３０から第２の表面１４０までの距離の一部に及んでもよい。いくつかの実施形態では、処理可能な特徴１１０の深さ１５０は、第１の表面１３０から第２の表面１４０までの距離全体に及んでもよい。いくつかの実施形態では、処理可能な特徴１１０の深さ１５０は、第１の表面１３０と第２の表面１４０との間の距離の少なくとも２５パーセント、少なくとも４０パーセント、少なくとも５５パーセント、９５パーセント未満、９０パーセント未満、８０パーセント未満、７０パーセント未満およびそれらの組合せに及んでもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの処理可能な特徴１１０は、亀裂、陥没孔食、表面下の層間剥離、空隙、多孔性、破片または他の欠陥を含み得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの処理可能な特徴は、構造的欠陥であり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの処理可能な特徴は、外観的欠陥であり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの処理可能な特徴は、構造的欠陥および外観的欠陥の両方を含み得る。
【００１１】
図１の例では、処理可能な特徴１１０に隣接するセラミック複合材１２０の一部を除去して、図２に示すような処理領域２１０を形成してもよい。セラミック複合材１２０を除去することにより、処理領域２１０内に存在する実質的にあらゆる異物を除去してもよい。いくつかの実施形態では、処理領域２１０は、第１の表面１３０から第２の表面１４０に向かって先細になっていてもよい。いくつかの実施形態では、処理領域２１０は、第１の表面１３０と第２の表面１４０との間の距離２２０の少なくとも約１０パーセント、少なくとも２５パーセント、少なくとも４０パーセント、少なくとも５５パーセント、少なくとも７５パーセント、約１００パーセント、９５パーセント未満、９０パーセント未満、８０パーセント未満、７０パーセント未満、５０パーセント未満およびそれらの組合せに及んでもよい。
【００１２】
セラミック複合材１２０の一部を除去する技術には、電解加工、放電加工、機械研削、グリットブラスト、レーザーアブレーション、水ジェットおよびそれらの組合せが含まれる。
【００１３】
処理材２３０が、処理領域２１０内に配置されてもよい。処理材２３０を含むセラミック複合材物品１００の実施形態が図３に示されている。いくつかの実施形態では、処理材２３０は、１つ以上の補強用繊維（例えば、一方向繊維、一方向トウ、一方向ロービングおよび／または織布繊維）を有するテープ２４０の１つ以上の層と、セラミックマトリックス材および／またはセラミックマトリックス材前駆体（例えば、炭素）のうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つのマトリックス材とを含む。
【００１４】
テープの１つ以上の層の補強用繊維は、同じ方向または異なる方向に整列していてもよい（例えば、０度、３０度、４５度、６０度、９０度、−３０度、−４５度、−６０度およびそれらの組合せ）。一実施形態では、テープは、補強用繊維が０度、−４５度、４５度および９０度で整列している複数の層を含む。一実施形態では、テープは、補強用繊維がセラミック複合材１２０の補強用繊維に対応する向きに整列している１つ以上の層を含む。
【００１５】
別の実施形態では、処理材２３０は、スラリー２５０の形態で処理領域２１０に提供されてもよい。いくつかの実施形態では、スラリー２５０は、少なくとも１つの担体材（例えば、イソプロパノール、エタノール、メタノール、脱イオン水、第三級ブチルアルコール、ｐ−キシレン、四塩化炭素、シクロヘキサン、ポリマー樹脂および／またはゲル無機物）と、セラミックマトリックス材および／またはセラミックマトリックス材前駆体（例えば、フルフリルアルコール）のうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つのマトリックス材と、１つ以上の補強用繊維（例えば、不織繊維、チョップド繊維および／またはフェルト化繊維）とを含む。一実施形態では、担体材は、室温蒸発または熱サイクルによって除去されてもよい。一実施形態では、担体材は凍結乾燥によって除去されてもよい。一実施形態では、担体材は炭化されていてもよい。スラリー２５０として処理材２３０を含むセラミック複合材物品１００の実施形態が図４に示されている。
【００１６】
別の実施形態では、処理材２３０は、スラリー２５０と組み合わせたテープ２４０の１つ以上の層の組合せとして処理領域２１０に提供されてもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、１つ以上の補強用繊維は、１つ以上の被覆をさらに含んでもよい。一実施形態では、１つ以上の補強用繊維は、窒化ホウ素被覆を含む。一実施形態では、１つ以上の被覆繊維は、ケイ素ドープ窒化ホウ素被覆を含む。一実施形態では、１つ以上の被覆繊維は、窒化ケイ素被覆を含む。一実施形態では、１つ以上の被覆繊維は、窒化ホウ素またはケイ素ドープ窒化ホウ素被覆と、窒化ケイ素オーバーコートとを含む。一実施形態では、１つ以上の被覆繊維は、窒化ホウ素またはケイ素ドープ窒化ホウ素被覆と、窒化ケイ素被覆と、少なくとも１つの炭素被覆とを含む。一実施形態では、１つ以上の被覆繊維は、窒化ホウ素またはケイ素ドープ窒化ホウ素被覆と、炭素被覆と、窒化ケイ素被覆と、炭素オーバーコートとを含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、処理材２３０は、セラミックマトリックス１２０の補強用繊維と同じ補強用繊維を含んでもよい。いくつかの実施形態では、処理材２３０は、セラミック複合材１２０のセラミックマトリックスと同じセラミック材を含む少なくとも１つのマトリックス材を含んでもよい。
【００１９】
図３および図４の例では、処理領域２１０の処理材２３０は、図３および図４には示されていない溶浸材２６０の添加によって高密度化されてもよい。溶浸材２６０は、セラミックマトリックス材および／または反応性セラミックマトリックス材前駆体のうちの少なくとも１つを含んでもよい。いくつかの実施形態では、溶浸材２６０は、処理材２３０のセラミックマトリックス材前駆体と反応してセラミックマトリックス材を形成する反応性セラミックマトリックス材前駆体を含む。図５および図６は、高密度化後の図３および図４の例を示している。
【００２０】
典型的な溶浸ケイ素含有セラミック複合材（例えば、ＳｉＣ−ＳｉＣ）の製造中、溶浸プロセスでは溶浸材として溶融ケイ素が使用され、その結果、セラミックマトリックス１２０内に炭化ケイ素が形成される。溶浸中に、未反応ケイ素の領域が形成される場合がある。ケイ素ベインまたはプールと呼ばれることもあるこれらのケイ素が豊富な領域は、ケイ素の融点を超える温度で部品が追加の溶浸サイクルに供されると、再溶融し、空隙を生じる可能性がある。セラミック複合材物品１００の初期製造中に、実質的に純粋な溶融ケイ素の溶浸を使用して高密度化を行ってもよい。いくつかの実施形態では、溶融ケイ素の温度は、少なくともケイ素の溶融温度（摂氏１４１４度）であってよい。いくつかの実施形態では、ケイ素は、初期溶浸中に過熱されてもよい。セラミックマトリックス１２０からのケイ素の溶融（液化）および潜在的な流出を防ぐために、処理プロセス中、溶浸材２６０の添加は、ケイ素の融点（摂氏１４１４度）よりも低い温度で行われ得る。
【００２１】
処理プロセス中、溶浸工程の温度は、以前の溶浸の溶浸温度よりも低くてよい。いくつかの実施形態では、進行中の溶浸の温度は、任意の以前の溶浸の最低溶浸温度よりも低い。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの処理可能な特徴の処理の前に、セラミックマトリックス複合材物品１００に対して複数の溶浸が行われていてもよい。以前の溶浸材（例えばケイ素）の溶融（液化）および潜在的な流出を防ぐために、第１の溶浸温度は、以前の溶浸に使用された最低溶浸温度よりも低くてよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、溶浸プロセスは、複数の溶浸工程を含んでもよい。いくつかの実施形態では、第１の溶浸工程は、物品の製造中に使用される溶浸温度よりも低い第１の溶浸温度で行われてもよい。いくつかの実施形態では、第１の溶浸温度は、物品の製造中に使用される溶浸温度よりも低く、少なくとも摂氏１０度、少なくとも摂氏１２度、少なくとも摂氏１５度、少なくとも摂氏２０度、摂氏５０度未満、摂氏４０度未満、摂氏３０度未満、摂氏２５度未満、摂氏２０度未満およびそれらの組合せである。一実施形態では、第１の溶浸温度は摂氏１４０４度から摂氏１３９４度である。
【００２３】
いくつかの実施形態では、第２の溶浸工程は、第１の溶浸温度よりも低い第２の溶浸温度で行われてもよい。いくつかの実施形態では、第２の温度は、第１の溶浸温度よりも低く、少なくとも摂氏１０度、少なくとも摂氏１２度、少なくとも摂氏１５度、少なくとも摂氏２０度、摂氏５０度未満、摂氏４０度未満、摂氏３０度未満、摂氏２５度未満、摂氏２０度未満およびそれらの組合せである。
【００２４】
いくつかの実施形態では、第３の溶浸工程は、第２の温度よりも低い第３の溶浸温度で行われてもよい。いくつかの実施形態では、第３の溶浸温度は、第２の溶浸温度よりも低く、少なくとも摂氏１０度、少なくとも摂氏１２度、少なくとも摂氏１５度、少なくとも摂氏２０度、摂氏５０度未満、摂氏４０度未満、摂氏３０度未満、摂氏２５度未満、摂氏２０度未満およびそれらの組合せである。
【００２５】
いくつかの実施形態では、追加の溶浸工程が行われてもよい。いくつかの実施形態では、任意の追加の溶浸工程の溶浸温度は、先行する溶浸工程の溶浸温度よりも低い。
【００２６】
いくつかの実施形態では、処理材はケイ素を含む。摂氏１４１４度未満の溶融（液相線）温度を有するケイ素源を提供するために、溶浸材２６０に少量のドーパントを加えて融点を低下させてもよい。いくつかの実施形態では、追加のドーパントの量は、溶浸材２６０の融点を少なくとも摂氏１０度、少なくとも摂氏１１度、少なくとも摂氏１５度、少なくとも摂氏５０度、少なくとも摂氏７０度、少なくとも摂氏９０度、少なくとも摂氏１００度、摂氏２５０度未満、摂氏２００度未満、摂氏約１７５度未満、摂氏１５０度未満、摂氏１２５度未満、摂氏１００度未満、摂氏８０度未満、摂氏７０度未満、摂氏５０度未満、摂氏３０度未満、摂氏２５度未満、摂氏２０度未満、摂氏１８度未満、摂氏１７度未満およびそれらの組合せだけ低下させるのに十分である。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ケイ素溶浸材２６０にドーパント（例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、コバルト、チタン、カルシウム、亜鉛、ホウ素、ゲルマニウム、アンチモン、テルルおよび／またはスズ）を加えて融点を低下させてもよい。いくつかの実施形態では、ケイ素溶浸材２６０に複数のドーパントを加えて融点を低下させてもよい。いくつかの実施形態では、ケイ素溶浸材２６０にホウ素を加えて融点を低下させてもよい。いくつかの実施形態では、ホウ素は、約８原子パーセント未満、約６原子パーセント未満、約５原子パーセント未満、約３原子パーセント未満、約１原子パーセント未満、少なくとも約０．５原子パーセント、少なくとも約１原子パーセント、少なくとも約２原子パーセント、少なくとも約３原子パーセントおよびそれらの組合せの量で存在する。いくつかの実施形態では、ケイ素溶浸材２６０にニッケルを加えて融点を低下させてもよい。いくつかの実施形態では、ニッケルは、約８原子パーセント未満、約６原子パーセント未満、約５原子パーセント未満、約３原子パーセント未満、約１原子パーセント未満、少なくとも約０．５原子パーセント、少なくとも約１原子パーセント、少なくとも約２原子パーセント、少なくとも約３原子パーセントおよびそれらの組合せの量で存在する。
【００２８】
図７は、セラミック複合材物品１００を処理する方法３００のフローチャートである。図７の例では、ブロック３１０で、セラミック組成を有する物品であって、初期溶浸材を用いた初期温度での初期溶浸を含むプロセスによって形成された物品を選択することにより、上記物品は少なくとも１つの処理可能な特徴を有する。ブロック３２０で、少なくとも１つの処理可能な特徴の一部に隣接する領域からセラミック複合材を除去して、処理領域を形成する。ブロック３３０で、補強用繊維を含む処理材を処理領域に配置する。ブロック３４０で、第１の溶浸材を用いた第１の溶浸によって処理材の少なくとも一部を高密度化し、第１の溶浸材はケイ素を含み、第１の溶浸は、初期溶浸の初期溶浸温度よりも低い第１の温度で行われる。
【００２９】
図８は、セラミック複合材物品１００を処理する方法４００のフローチャートである。図８の例では、ブロック４１０で、初期溶浸材を用いた初期温度での初期溶浸を含むプロセスによって形成された、セラミック組成を有する物品を選択することにより、上記物品は少なくとも１つの処理可能な特徴を有する。ブロック４２０で、少なくとも１つの処理可能な特徴の一部に隣接する領域からセラミック複合材を除去して、処理領域を形成する。ブロック４３０で、補強用繊維、マトリックス材および担体材をさらに含むスラリーを含む処理材を処理領域に堆積させる。ブロック４４０で、ケイ素と、０．１原子パーセントから８原子パーセントのホウ素とを含む第１の溶浸材を用いて第１の溶浸により処理材の少なくとも一部を高密度化して、処理済み物品を形成する。
【００３０】
本発明について１つ以上の実施形態を参照して説明してきたが、その構成要素について、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更および均等物による置き換えが可能であることを、当業者であれば理解するであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適応させるさめに、多数の修正を行うことが可能である。したがって、本発明は、本発明の実施について考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲内に属するすべての実施形態を含むように意図される。加えて、詳細な説明において識別されたすべての数値は、正確な値および近似の値の両方が明確に識別されているかのように解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３１】
１００  セラミックマトリックス複合材物品
１１０  処理可能な特徴
１２０  セラミック複合材、セラミックマトリックス
１３０  第１の表面
１４０  第２の表面
１５０  深さ
２１０  処理領域
２２０  距離
２３０  処理材
２４０  テープ
２５０  スラリー
２６０  溶浸材、ケイ素溶浸材
３００  方法
３１０  ブロック
３２０  ブロック
３３０  ブロック
３４０  ブロック
４００  方法
４１０  ブロック
４２０  ブロック
４３０  ブロック
４４０  ブロック
【図１】
2020529379.tif 000003
【図２】
2020529379.tif 000004
【図３】
2020529379.tif 000005
【図４】
2020529379.tif 000006
【図５】
2020529379.tif 000007
【図６】
2020529379.tif 000008
【図７】
2020529379.tif 000009
【図８】
2020529379.tif 000010
【国際調査報告】
2020529379.tif 000011
2020529379.tif 000012