DE1951168A1

DE1951168A1 - Faserverstaerktes metallenes Matrizenband und die Herstellung desselben

Info

Publication number: DE1951168A1
Application number: DE19691951168
Authority: DE
Inventors: Kreider Kenneth Gruber
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1968-11-13
Filing date: 1969-10-10
Publication date: 1970-06-18
Also published as: SE357904B; FR2023149A1; FR2023149B1; US3575783A; DE1951168B2; GB1277591A; JPS4925802B1

Description

United Aircraft Corporation

4oo Main Street

East Hartford, Connecticut 06I08

FASERVERSTÄRKTES METALLENES MATRIZENBAND UND DIE HERSTELLUNG DESSELBEN

Priorität ·. USA 775.246
Patentanmeldung vom 13. November 1968

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von faserverstärkten Zusammensetzungen und im besonderen auf die Herstellung eines eindirektionalen, faserverstärkten Metallmatrizenbandes mit hoher Zugfestigkeit in den unverstärkten Richtungen.

Es ist bekannt, dass faserverstärkte Metallmatrizenverbindungen bemerkenswerte Verbesserungen in der Herstellung von Baumaterialien die den hohen Anforderungen, die an die Metallwaren des Raumzeitalters gestellt werden, darstellen. Die VorzSge beim Benutzen einer Metallmatrize anstatt einer, zum Beispiel Polymermatrize, bestehen darin, dass Metalle der Erosion oder dem Angriff der Chemikalien bei hohen Temperaturen grösseren Widerstand entgegenbringen, zudem eine noch grSssere Spannungs-, Trag- und AbnCtzungsfestigkeit besitzen und die sich ausserdem stärker verformen bevor sie zerbrechen. In der Entwicklung von Zusammensetzungen zeigte es sich dass die Matrizen aus Alluminiumlegierungen die beste Kombination darstellen zwischen Stärke- und Gewichtsverhältnissen, zwischen Modul und Gewichtsverhältnissen und eine grössere Resstenz gegen ErmOdungserscheinungen und gegen Brechen bei starkem Druck haben. Einige Verfahren wurden angewandt um Alluminiummatrizenmassen herzustellen und umfassen solche Verfah-. ren wie Infiltration von geschmolzenem Metall, Niederschlagung

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aus dem Dampf, elektrische Niederschlagung, eutektische Verhärtung und Plasmabogenspritzung. '" -

Einer der Hauptnachteile in der Herstellung von eindirektionalen, faserverstärkten Matrizenmassen war ihre relativ geringe Zugfestigkeit in den unverstärkten Richtungen. Es wurde gezeigt, dass, z.B. die Zugfestigkeit in einem Winkel von·90°,relativ zur Faserachse, einer Borfaseraluminiummatrize bei Raumtemperatur kleiner als 1410 kg/cm (20000 psi), und bei- einem Winkel von 45 relativ zur Paserachse, die in den 0 - 90 Richtungen verstärkt war, kleiner als 2110 kg/cm (30000 psi) ist. Bei 316°C (600⁰F) führt die Prüfung der Druckbeanspruchung senkrecht zur Faserachse zu ei-

nom Misserfolg bei nur 281 kg/cm (4000 psi). In einem Versuch die-

£. ses Problem beizulegen, hat man andere Matrizenmetalle versucht " und das Augenmerk speziell auf das Titan gerichtet. Obschon Titan

eine um 65% höhere Dichte als Aluminium besitzt, ist es sowohl bei Raum, sowie bei höheren Temperaturen wesentlich stärker und be *· sitzt noch andere wünschenswerte Eigenschaften die "zum Gebrauch anregen. Unglücklicherweise, ist aber die Einverleibung von Titan in die Zusammensetzung der Matrize mit Schwierigkeiten verbunden, und bis zu dieser Erfindung soviel der Erfinder weiss, sind alle Versuche Titan als Matrizenmaterial zu verwenden fehlgeschlagen und die vorausgesagten Festigkeitseigenschaften wurden nicht er,· reicht. Die potentiel, erheblich grSssere Festigkeit in den unverstärkten Richtungen, durch Gebrauch von Titan, konnte nicht k erreicht werden und die wirkliche Festigkeit und Modul im Vergleich zu den Dichtverhältnissen waren tiefer als jene der Aluminiummatrizensysteme. Zuerst befasste man sich mit der Neigung von Titan, das gebunden in einer Zusammensetzung, die verstärkten Faser verschlechtert oder selbst spröde oder aber beides zusammen wird.

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Zusammensetzung von hoher Festigkeit, hohem Fasermodul und einer heterogenen Matrize aus Metallen, die so verbunden sind, dass sie die Festigkeit in 3en unverstärkten Richtungen mehr als verdoppeln ohne dabei andere wünschenswerte Eigenschaften aufzugeben. Sie behandelt Fasern wie z.B. Bor, Siliziumkarbid, niit Siliziumkarbid überzogenes Bor (BORSIC-J.)- und andere geeignete Materialien, und eine hetero-

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gene Matrize in laminarer Form aus einem Material mit relativ hoher Festigkeit wie Titan, und einem Material mit relativ geringer Festigkeit wie Aluminium oder Magnesium, um daraus BSnder herzustellen die leicht zu handhaben und gut reproduzierbar sind. Die Verwendung von, z.B. Aluminium als Bindungsglied und Matrize erlaubt die Herstellung bei tieferen Temperaturen und Druck, so wird die Bindung und Festigung ohne schwSchenden Einfluss möglich wie dies nachstehend an Hand der Abschätzung der mechanischen Eigenschaften gezeigt wird. Eine Zahl BSnder wird dann vorzugsweise zu einer mehrschichtigen Verbindung zusammengefasst.

In Übereinkunft mit einem Teil dieser Erfindung wird eine mehrschichtige Verbindung gebildet aus einer Mehrzahl plasmagespritzter, zweischichtiger BSnder die jedes auf eine Titanfolie, unter identischen Temperaturen und Druck hergestellt werden. Eine Titanfolienplatte wird auf eine mechanisch dehnbare Spindel gesetzt und eine einzelne Faser wird spiralförmig um diese gewunden. Die Faser wird gleichmSssig gespannt, bis zu einem bestimmten Grad vorerhitzt und eine metallene Matrizenmasse wird mittel Plasmabogenspritzung aufgetragen. Das intermediäre, so hergestellte, einschichtige Band besitzt hervorragende Bindungseigenschaften zwischen dem gespritzten Material, der Folie und der Faser, ohne Zeichen einer Faserverschlechterung. Die BSnder werden alsodann entfernt, umgekehrt, wieder auf die Spindel gesetzt und das Winden und Spritzen wird wiederholt. Das resultierende zweischichtige Band wird entfernt und zu einer mehrschichtigen Verbindung der gewünschten Form zusammengefasst indem eine Anzahl zvcischichtiger BSnder zusammengefasst und heiss gepresst werden.

In einer anderen Möglichkeit dieser Erfindung, werden die einschichtigen BSnder von der Spindel entfernt und sofort, ohne Umkehren und Winden, heissgepresst.

Durch diese Erfindung wird nicht nur die Produktion von Verbindungen von hohem strukturellem Modul erreicht, sondern die so hergestellten Verbindungen haben noch andere ausgezeichnete Eigenschaften, besonders gekennzeichnet durch die grosse Erhöhung der Festigkeit in den unverstSrkten Richtungen. Der hergestellte Artikel ist sehr einheitlich und gut reproduzierbar, und das Verfahren der Herstellung ist einfach und relativ billig. Durch

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die vorliegende Erfindung steht eine einmalige Verbindung von hoher Festigkeit und von hohem Modul zur Verfugung.

Figur 1 steüt eine Seitenansicht der zur Herstellung der Verbindung verwendeten Spindel; und

Figur 2 eine Seitenansicht, teilweise ein Querschnitt, einer Plasma-Spritzkammer dar.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Nummern gleiche Teile, so. bezeichnet die Nummer Io eine hohle, zylinderförmige, diametral gespaltene Spindel, die aus zwei halbzylinderförmigen GegenstüTcken 12 und 14 besteht. Die SpindelstCtcke sind an ihrer Zwischenseite befestigt vermittels eines Scharnieres 16 einerseits und können durch die am anderen Ende angebrachten 2 Federn 18 und

P einen Sperrenriemen 2ο durch eine kontrollierte Drehung getrennt werden. Der Sperriemen 2o ist mit einem LSngsschlitz 22 versehen der an das eine Ende stösst. Durch eine Flügelschraube 23, mit erweitertem Kopf, die in den Schlitz 22 passt, lSsst sich die Spindel bei gespannten Federn sperren. Die Spindel Io hat einem Durchgang 24, der in Richtung der Zentralachse 24 lffuft, der eine passende Antriebswelle (nicht dargestellt) aufnehmen kann, so dass die Spindel sowohl drehbar als auch in der Richtung der Achse beweglich ist. ·

GemSss dem Verfahren der Erfindung, bei, durch die Federn schräg nach aussen gestellten Teilstffcken, wird die Spindel in dieser offenen Stellung gesperrt und ein Titanfolienblatt wird einschichtig CTber die ganze zylinderische Fläche der Spindel gelegt, so dass es dieselbe glatt und gleichmSssig bedeckt* Fasermaterial wird ausgewählt und in spiralförmigen, eng anliegenden und gleichmSssig räumlich verteilten Windungen um die Spindel gewickelt. Dies kann bewerkstelligt werden, durch Ziehen einer kontinuierlichen Faser von einem Speisungsrad, Befestigen des Faserendes dicht an der Seite der Spindel und Leiten der Faser unter Windungsspannung, vermittels geeigneter Abwicklungsvorrichtungen, währenddem die Spindel dreht. Der genaue Mechanismus durch welchen die Faser auf die Folie gebracht wird, wird nicht als Teil der gegenwertigen Erfindung betrachtet, und Fachleute in der Technik werden klar erkennen, dass es viele alternative Schematas

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gibt, um gespannte Fasern in "kollimativer" Art um eine Spindel zu wickeln. Unter dem Ausdruck "kollimativ" ist eine Lage zu verstehen, bei der anstossende Faserfäden regelmSssig und gleichmässig rSumlich verteilt sind, und ein solcher Begriff ist anwendbar, sowohl als auf eine, spiralförmig um die Spindel gewundene Einzelfaser, sowie auch eine, in parallelen Lagen um die Spindel gewundene Vielzahl von Fasern.

Nach Abschluss der Wicklung wird der Faden abgerissen und an der Spindel befestigt, die Spindel und der Sperriemen 20 werden freigesetzt. Die Spindel wird alsdann in eine Plasma-Spritzkammer 26 gestellt, wo das Auftragen des metallenen Matrizenmaterials vermittels eines Plasma-Lichtbogens 28 in einer Argonatmospäre erfolgen kann. Vor dem Spritzen werden Spindel, Metallfolie und gewikkelte Fasern bis-zu einer genügend hohen Temperatur vorerhitzt um das Binden an die Matrize während des Spritzens zu gewährleisten. Die Heizung erfolgt sowohl durch infrarote Beleuchtung so wie auch durch den Plasma-Lichtbog en. Bei einer Titanfolie fflhrt eine Erhitzung auf 204° und 316°C. (400° und 600°F) zu einer guten Haftung, wohingegen eine Temperatur von 93°C. (200°F) normalerweise eine Nichthaftung zur Folge hat. Während des Spritzens wird die Spindel gedreht und vor dem feststehenden Plasma-Lichtbogen vorbeigefflhrt, um eine gleichmSssige Schicht der Matrizenmasse zu erreichen. Variable Grossen, die den Plasma-Strahl beeinflussen, sind die dem Lichtbogen zugeftfhrte Kraft, die Geometrie und Grosse der Bogenelektroden, und die Zusammensetzung und StrSmungsgeschwindigkeit des Plasmagases. Es wurden Spritzbelege gemacht bei 400-500 Amper, 30-35 Volt, und 3,96 - 4,53 m³/h (140-160 cu.ft./h.) Argon bei STP. Zusätzlich dieser Variablen, wird der Belag beeinflusst durch das Kontrollieren der Pulver-Speisungsgeschwindigkeit, der Position des Pulver-Speisungseinganges des Plasmas, der Grössenverteilung des Pulvers, der Entfernung des Lichtbogens von der Unterlage, der Beschaffenheit der Atmospäre die den austretenden Plasmastrahl und die Unterlage umgibt, und der Temperatur der Unterlage. Es wurden Verbindungen gemacht, mit einer massigen Speisungsgeschwindigkeit in Bezug auf Sättigung, (1,36 kg/St. ((3 pounds)) gespritztes Metallpulver), dem Pulvereinlass in der Ionisierungszone des Bogens gelegen, Metallpulver einer Maschengröese

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ν -■ ■■"

von -240+400, einer Entfernung vom Bogen zur Unterlage von 10,1.6 - 12,7 cm (4-5 in), einer Argonatmospäre, einer Unterlagentemperatur von 204° - 316°C. (400°-600°F) und einer relativen Geschwindigkeit von 5,08 - 20,32 cm Sekunde (2-8. in»pro Sekunde) des Piasma-Spritzbogens ober das Substrat.

Das Vorheizen und das Plasmaspritzen bewirken nicht nur, dass die verschmelzenden Artikel des Matrizenmetalles die Fasern umschliessen und an sie gebunden sind, sondern gleichzeitig auch, dass die Spindel sich termisch ausdehnt, so dass sie gegen die schrägen Seiten der Federn 18 drückt und so die SpindeIstffcke 12 und 14 schliesst. Die mechanische Kontraktion, der sich thermisch ausdehnenden Spindel, vermindert die Veränderungen an Zugspannung denen die Fasern sonst ausgesetzt wären. Wenn das Spritzen beendet ist, werden Band und Spindel zur Raumtemperatur abgekShlt, und während des Kflhlvorganges erfolgt die entgegengesetzte Ausgleichbewegung- der Spindel. Die sich thermisch zusammenziehende Spindel wird mechanisch durch die Tätigkeit der Federn 18 ausgedehnt, so dass dem Unterschied zwischen den Wärmeausdehnungs-Koeffizienten der Fasern und der Matrize Rechnung getragen wird. Alles in allem, werden die Fasern keiner grösseren Spannung denn 0,3% bei der Spritztemperatur unterworfen.

Nach dem Abkühlen wird das Band durch einen transversalen Schnitt von der Spindel getrennt. Das Band, das Dimensionsmässig der Breite und dem Umfang der Spindel entspricht, wird, bevor es wieder auf die Spindel aufgesetzt wird, vorzugsweise einer Reinigung unterworfen. Die_Titanfolie wird mit einem deoxidierendem Reagenz, wie z„B. eine Salpetersäure - FlussäurelCsung gewaschen und dann, mit der Folienseite nach aussen, auf die Spindel aufgesetzt. Das Faserwinden, Vorspannen, Vorheizen und Plasma-Spritzen wird dann wiederholt, so dass ein Band entsteht mit einer Zentralschicht aus Titanfolie, die an beiden Seiten mit der plasma-gespritäbsn Metallmatrize und mit den Fasern von hohem Modul und hoher Festigkeit verbunden ist.

Wenn das Band entfernt ist, so wird es vorzugsweise, zusammen mit gleichartigen BSndern, einem zweiten Fabrikationsverfahren unterworfen. Im besonderen werden die Bänder durch Diffusion, yermit-

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tels heissem Pressen.in einer nicht oxidierenden Atmosphäre, verbunden. Die heissgepresste Diffusionsbindung wird vorzugsweise unter Bindungen erhalten bei denen kein kontinurierliches sprödes Zwischenmetail gebildet wird, vorbildlich während einer Stunde bei 45O°-55O°C. Verschiedene Experimente wurden durchgeführt um die Tauglichkeit der oben beschriebenen Verfahren festzustellen. Während der Untersuchung wurde eine Aluminiumspindel· von 15,24 cm (16 in) Breite und 50,80 cm ( 20 in) im Querschnitt gebraucht. Die Spindel war mit einem Paar Autoventilfedern versehen, die jede eine Federkonstante von 16095 kg/m (900 lb/in) hatten. Der Riemen 2o konnte so eingestellt werden, dass er die Spindel bei einer maximalen Trennungsentfernung von 0.635 cm (%in) sperrte. Vorzuziehende Faser-, Matrizen- und Folienmaterialien sind in der Tabelle I zusammengestellt. Es versteht sich, dass die Worte Aluminium und Titan ein genereller Ausdruck sind und sich auf die respektiven Aluminium und Titanlegierungen beziehen.

TABELLE I

Bevorzugte Materialien zur Herstellung der Verbindungen Fiber Diameter Modul Mittel Quelle

	in Μ	O.OOOl5i,in) 0.0041)	10 kg/cm	UTS kg/cm	United
	(inches)	Ueberzug	(psi)	(psi)	Aircraft
Bor	mit 99.1-104.1	3.87-4.22	29.900	Research Labs
2.5>	<bis		35.200
3.75/λ
O.OOOlOyU (0.0039-	(55 - 60)	(425000)
bis		(500000)
Sie

Metall Puder

6061 Aluminiumlegierung (1.0% Mg.0.5% Si,BcIAl)

2219 Aluminiumlegierung (6.3% Cu, BaI Al)

Typ
atomisiert

Grossen Bereich Quelle -200 + 400 Reynold's mesh Metal Co

-170 + 400
mesh

Alcoa

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8	1951168
atomisiert	-170+400 Reynold's
	mesh Metal Co.
Dicke	Quelle
25	Hamilton Watch Co.
(0.001 in)
25
(0.001 in)

360 Aluminiumlegierung
(9.0% Si, Bai Al)

Metallfolie

AMS 4911 Titanlegierung
6.0% Al, 4.0% V, BaI Ti

CP. Titan

Natürlich, obschon die Eignung der obengenannten Materialien bewiesen wurde, sind sie nicht die einzig anwendbaren* Es gibt natürlich andere brauchbare Materialien. Eine Aluminiummatrize von Aluminium 1100 z.B., hat sich als brauchbar erwiesen obschon sie nicht so stark ist wie die Legierung 360. Andere Fasern von hoher Festigkeit und hohem Modul, die die Herstellungstemperatur der
Verbindung ohne Schaden CTberstehen, können gebraucht werden, so
z.B. Borfasern mit einer NitridoberflSche.Auch andere Titanfolien die mit den vorhergehenden Materialien in Einklang stehen können gebraucht werden, so die Legierung aus 2.5% Sn,5,0% Al, BaI. Ti.

Bedeutende Fortschritte in der Herstellung wurden gemacht durch
den Gebrauch der Fasern der Tabelle I in Verbindung mit den verschiedenen Aluminiumpulvern. Oie mechanischen Eigenschaften der
resultiarenden Verbindung sind in der Tabelle II beschrieben.

	II	Vol%	31	Plasmage	Zugfes	-	einem
		Folie		spritzte	tigkeit	Elastizitäts
TABELLE	Mechanische Eigenschaften der Titanfolienverbindungen, in			legierung	kg/cm	modul	Bean
Winkel von 90° zur Faserachse getestet.			psi	10⁶ kg/cm²	spru
Probe Vo1%				(psi)	chung
No Fiber	21	360	2800		beim
	Durchschnitt BORSIC		(39800)	0.84	Brechen
	5 Versuche		"	(12*0)	0.035
	553 36	6061	4360
419-90° 35			(62000)	1.02	- -v
	008825/1	163	(14.5)

582

42

2024

1770 1.02
(25200) (14.5)

Durchschnitt 6 Versuche

In einem Winkel von 0° zur Faserachse getestet 553 36 31 6061 10830 2,21

(154000) (31.5) 419A 42 19 360 8580 2,21

(122000) (31.5) Durchschnitt
2 Versuche

0.0055 0.0037

419B

36

360

7310
(104000)

2.1
(29.9)

Durchschnitt 5 Versuche 582 42

0.0057

2024 11040 2.2 (157000) (31.3) Durchschnitt
6 Versuche

Bei Versuch 553 wurde die 4911 Folie, bei den anderen Versuchen die CP. Titanfolie gebraucht.

Zu einer Untersuchung wurden Binder hergestellt aus BORSIC Fasern (nominal Durchmesser 101,6 yu ((4mils)) die auf eine 50.8/^ (2mils) dicke Folie aus Titan 4911 gewunden wurden. Aluminium 6061 wurde alsdann in Pulverform von 37-100 t* im Durchmesser, nach dem Plasmaverfahren aufgespritzt, bei 18 KW und 4, 48 m /St (160 cu.ft/hr) Argon bei NTP. Die Temperatur der Unterlage betrug 25O°C, die Entfernung vom Plaemakopf 12,7 cm (5 in ). Die Volumenzusammensetzung des Bandes war, 33% Folie 4911, 33% Aluminium 6061 und 34% BORSIC. Eine Anzahl Binder wurde hergestellt durch Pressen in der Hitze bei 55O°C und einem Argondruck von 422 kg/cm (6000 psi), so wurde eine &-*chichtige, eindirektionale Faserverbindung gebildet mit ei"

ner Durchschnittezugfestigkeit von 10830 kg/cm (154000 psi) paral··

IeI zur Faser und 4360 kg/cm (62000 psi) senkrecht zur Faserachse Bei 300 C betrug die durchschnittliche Zugfestigkeit senkrecht zur Faser 3450 kg/cm (49000 pal)'.

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Zu einer anderen Untersuchung wurden BSnder hergestellt aus BORSIC Fasern, aufgetragen auf eine Folie aus handelsffblich reinem Titan von 25.4M (1 mil)'. Aluminium 2219 wurde in Pulverform von 37-10Ou im Durchmesser, nach dem Plasma verfahren, bei 18 KW und einem Argondurchfluss von 4,48 m /St (160 cu.ft/hr) bei NTP aufgespritzt. Die Temperatur der Unterlage betrug 25O⁰C bei einer Entfernung vom Plasmakopf von 12.7 cm (5Mh), Die Volumenzusammensetzung des Bandes war 18% Titanfolie, 42% Aluminium 2119 und 40% BORSIC. Eine Anzahl dieser Binder wurde heissgepresst um eine Verbindung zu

2 bilden mit einer Durchschnittszugfestigkeit von 9140 kg/cm

(130000 psi) parallel zu den Fasern und 2110 kg/cm senkrecht zu den Fasern.

Durch die hierin beschriebenen Verfahren wird eine Verbindung hergestellt die durch öhre ungewöhnlich hohen gegenachsialien Eigenschaften in eindirektionaler Verstärkung gebraucht werden kennen, unter Bedingungen, die «ine mehracheige Verstärkung eines Aluminium-Bor oder eines Aluminium-BORSIC Sytemes nötig machen worden. Ee wurde festgestellt, dass, um die besten hohen achsialien Festigkeiten und Zugfestigkeiten für grosse winkel zu erreichen, die Zusammensetzung sich in folgendem Rahmen bewegen mffsste : 30-50% Faser, 10-35% Titanfolie und 30-35% Aluminiummatrize. Auch wurden die besten Resultate erzielt, wenn, unter Einhaltung der obengenannten Grenzen, 80% (Volumenprozente) mehr Aluminium als Faser gebraucht wird.

E* wird bestftigt, dass bei Anwendung dieser Erfindung, Abweichungen gemacht werden können, z.B. die Plasmaspritzung kann in der Luft vorgenommen werden. Die Eigenschaften der in Luftatmosphire gespritzten Verbindungen, weisen fast die gleichen Eigenschaften auf als jene die in einer ArgonatmosphÄos gespritzt wurden.

Es ist offensichtlich, dass durch Gebrauch der hierin beschriebenen Verfahren, faserverstärkte Artikel von bemerkenswerter gegenachsiger Festigkeit leicht und gut reproduzierbar hergestellt werden können.

Obschon die Erfindung durch spezifische Beispiele, Herstellungsparameter und Materialien beschrieben wurde, sind diese Darstellungen und Bedingungen nur illusisstiver hsb* ~ - "' ■ ■

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Ein eindirektional, faserverstärktes, zusammengesetztes Band, das eine wesentliche Beanspruchung zur Faserachse aushält, gekennzeichnet durch Fasern mit hoher Festigkeit und hohem Modul, und wenigstens 2 Metallen von wesentlich verschiedener Stärke, die eine heterogene Matrize umfassen und die besagten Fasern umschliessen.

2. Eine eindirektional faserverstärkte Metallmatrizenverbindung, nach Anspruch 1, die eine Anzahl Fasern von hoher Festigkeit und hohem Modul enthält, gekennzeichnet durch eine erste Metallmatrize die besagte Fasern im wesentlichen umschliesst, und durch eine zweite Metallmatrize von wesentlich höherer Festigkeit im Vergleich zur ersten Matrize und die mit und in laminarer Beziehung mit besagten Fasern und der besagten ersten Matrize verbunden ist.

3. Eine eindirektional faserverstärkte Metallmatrize, nach den Ansprachen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Matrize aus Aluminium ist.

4. Eine eindirektional faserverstärkte Metallmatrizenverbindung nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite

Matrize aus Titan ist.

5. Eine eindirektional faserverstärkte Metallmatrize, nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Matrize aus zusammengeschmolzenem, nach dem Plasmaverfahren gespritztem Aluminium besteht!

6. Eine eindirektional faserverstärkte Metallmatrizenverbindung, nach den Ansprächen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Band eine Volumenzusammensetzung hat von 30-50% Fasern, 10-35% Titanfolie und 30-50% Aluminiummatrize.

7. Eine eindirektional faserverstärkte Metallmatrizenverbindung, nach den Ansprächen 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus einem Material der folgenden Gruppe bestehen. Bor, Siliziumkarbid, und mit Siliziumkarbid überzogenes Bor.

8. Eine eindirektional faserverstärkte Metallmatrizenverbindung nach den Ansprächen 1,2,5,6 und 7, dadurch gekenn-zeichnet,

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dass es eine Innenlage und ea eine Aussenlage besitzt, die genannte Innenlage eine Metallfolie grosserer Festigkeit enthSlt und die genannte Aussenlage aus einer Verbindung besteht, aus Fasern von hoher Festigkeit und hohem Modul, die sich longitudinal lSngs des Bandes erstrecken, und einer Metallmatrize von reiativ geringer StÄrke die besagte Fasern mit besagter Folie verbindet.

9. Eine Methode zur Herstellung eines eindirektional faserverstärkten Metallbandes, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser auf einer Unterlage aus Titanfolie gewunden und die Folie und die.Faser mit Aluminium nach den Plasmaver fahren bespritzt werden.

10. Eine Methode zur Herstellung einer eindirektional faserverstSrkten Metallmatrize, nach den Ansprffchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass

eine Spindel mit einem Blatt Titantolie bedeckt wird; eine FaserISnge spiralförmig,einschichtig auf die Folie gewunden wird;

die Matrizenmasse,auf die besagte Faserlänge,durch das Plasmaspritz verfahren aufgeschmolzen wird, um ein einschichtiges Folien*; Faser-plasraagespritztee Metallband zu bilden; und das einschichtige Band entfernt wird.

11. Ein Verfahren zur Herstellung eines eindimensional faserverstärkten Metallmatrizenbandes, nach den Ansprüchen 1,9 und lo, gekennzeichnet dadurch, dass das einschichtige Band mit anderen, gleichartigen, einschichtigen BSndern verbunden wird und durch ein Pressen in der Hitsse diffusions gebunden wird.

12. Eihe Methode zur Herstellung eines eindirektional faserverstärkten Metallmatrizenbandes, nach den Ansprffchen 1,9,10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes einschichtiges Band umgekehtt auf besagte Sprindel montiert wird und das Winden und Spritzen wiederholt wird um eine zweischichtiges Band zu bilden.

13. Eine Methode zur Herstellung eines eindirektional faserverstSrkten Metallmatrizenbandes, nach den Ansprachen 1,9,lo,11 und 12 dadurch gekennzeichnet, dass sie das Verfahren zur Verbindung der zweischichtigeniBSnder mit anderen gleichartigen BSndern umfasst und diese durch Pressen in der Hitze diffusionsgebunden werden.

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