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公開番号2025141072
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040819
出願日2024-03-15
発明の名称複合材料、及び複合材料の製造方法
出願人株式会社椿本チエイン,国立大学法人北海道大学
代理人個人,個人
主分類C23C 10/50 20060101AFI20250919BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】V₂AlC層の生産性を向上させる。
【解決手段】複合材料の製造方法は、鉄を含有する基材に対して、当該基材に近い側からVCx層とV₂C層の順になるように被覆層を形成する第1被覆工程と、V₂C層上にV₂AlC層を形成する第2被覆工程とを有している。第2被覆工程が、V₂C層に対して、アルミニウム元素の拡散浸透処理を行う工程である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
鉄を含有する基材に対して、当該基材に近い側からＶＣｘ層とＶ
２
Ｃ層の順になるように被覆層を形成する第１被覆工程と、
前記Ｖ
２
Ｃ層上にＶ
２
ＡｌＣ層を形成する第２被覆工程とを有しており、
前記第２被覆工程が、前記Ｖ
２
Ｃ層に対して、アルミニウム元素の拡散浸透処理を行う工程であることを特徴とする複合材料の製造方法。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記第１被覆工程が、鉄を含有する基材に対して、バナジウム元素の拡散浸透処理を行う工程である請求項１に記載の複合材料の製造方法。
【請求項３】
前記基材は、炭素元素を０．３質量％以上含有する請求項１に記載の複合材料の製造方法。
【請求項４】
鉄を含有する基材と、当該基材を被覆する被覆層とを有する複合材料であって、
前記被覆層は、前記基材に近い順に、ＶＣｘ層、Ｖ
２
Ｃ層、及びＶ
２
ＡｌＣ層を有していることを特徴とする複合材料。
【請求項５】
前記基材は、炭素元素を０．３質量％以上含有する請求項４に記載の複合材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料、及び複合材料の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、長繊維強化炭化ケイ素部材について記載している。炭化ケイ素のマトリックスに炭化ケイ素の長繊維が複合化した複合材料層と、複合材料層の面に設けられた中間層と、中間層の面に設けられた金属蒸着層とを有することを記載している。中間層として、バナジウムアルミニウムカーバイド等が例示されている。中間層を蒸着法によって形成することを記載している。また、金属蒸着層として、バナジウム等の金属材料の単体が例示されている。上記中間層と金属蒸着層を有することによって、気密性や耐環境性が向上することを記載している。
【０００３】
特許文献２は、炭化ケイ素と、化学組成Ｍ
ｎ＋１
ＡＸ
ｎ
を有するＭＡＸ相化合物とを含有するセラミックマトリックス複合材料について記載している。ＭＡＸ相化合物として、Ｖ
２
ＡｌＣが例示されている。多孔質繊維プリフォームに、炭化ケイ素粒子と、ＭＡＸ相前駆体を含有する固体粒子状物質を含むスラリーを含浸させることによって、セラミックマトリックス複合材料を作製することを記載している。作製したセラミックマトリックス複合材料をタービンエンジン部材として使用することを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６７９７６０５号公報
特許第６９２９６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１、２に記載されている蒸着や、スラリーの含浸によってＶ
２
ＡｌＣ層を形成する方法では、基材が凹凸を有していたり、基材が筒体であったりすると、凹凸の表面や筒体の内周面にＶ
２
ＡｌＣ層を形成することが難しい場合があった。そのため、基材の表面にＶ
２
ＡｌＣ層を形成しやすくすること、言い換えれば、Ｖ
２
ＡｌＣ層の生産性の向上が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
態様１の複合材料の製造方法は、鉄を含有する基材に対して、当該基材に近い側からＶＣｘ層とＶ
２
Ｃ層の順になるように被覆層を形成する第１被覆工程と、前記Ｖ
２
Ｃ層上にＶ
２
ＡｌＣ層を形成する第２被覆工程とを有しており、前記第２被覆工程が、前記Ｖ
２
Ｃ層に対して、アルミニウム元素の拡散浸透処理を行う工程であることを要旨とする。
【０００７】
態様２は、態様１の複合材料の製造方法において、前記第１被覆工程が、鉄を含有する基材に対して、バナジウム元素の拡散浸透処理を行う工程である。
態様３は、態様１又は態様２の複合材料の製造方法において、前記基材は、炭素元素を０．３質量％以上含有する。
【０００８】
態様４の複合材料は、鉄を含有する基材と、当該基材を被覆する被覆層とを有する複合材料であって、前記被覆層は、前記基材に近い順にＶＣ
Ｘ
層、Ｖ
２
Ｃ層、及びＶ
２
ＡｌＣ層を有していることを要旨とする。
【０００９】
態様５は、態様４の複合材料において、前記基材は、炭素元素を０．３質量％以上含有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、Ｖ
２
ＡｌＣ層の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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