DE3327101A1 - Verfahren zur herstellung eines mit sic-whiskers verstaerkten verbundmaterials - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines mit sic-whiskers verstaerkten verbundmaterials

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Masaya Fujisawa Kanagawa Takahata
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Tokai Carbon Co Ltd
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit SiC-Whiskers (feinen haarfÖrmigen SiC-Kristallen) verstärkten Verbundmaterials, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Hochleistungs-Verbundmaterials durch Verstärkung eines Matrixmaterials wie ein Metall, eine Legierung oder ein Kunststoff mit SiC-Whiskers.
SiC-Whiskers weisen eine hohe Festigkeit, einen hohen Elastizitätsmodul, eine hohe Wärmebeständigkeit und chemische Stabilität auf, und sie weisen gegenüber einem Matrixmaterial ausgezeichnete Benetzungseigenschaften auf.
Sie wurden daher als die vielversprechendsten Verstärkungsmaterialien für Metalle und Kunststoffe betrachtet. Sie wurden jedoch in der Praxis bisher noch nicht als Verstärkungsmaterial für Metalle oder Kunststoffe eingeführt.
Der wichtigste technische Faktor, der eine derartige Verwendung verhindert hat, ist die Schwierigkeit, eine gleichmäßige Mischung und Dispersion von SiC-Whiskers in einem Matrixmaterial zu erhalten. SiC-Whiskers werden dadurch hergestellt, daß man eine Mischung eines SiO^-haltigen Pulvers mit einem kohlenstoffhaltigen Material einer Gasphasenreaktion in einer Inertatmosphäre innerhalb eines Temperaturbereichs von 1 400 bis 2 0000C aussetzt. Das Reaktionsprodukt eines solchen Verfahrens wird jedoch in einer kuchenartigen Form erhalten, in dem dichte Gruppen von mikroskopisch kleinen SiC-Whiskers regellos miteinander verfilzt sind und schwer voneinander zu trennen sind. Daher ist es schwierig,der-
artige SiC-Whiskers gleichmäßig in einem Matrixmaterial
zu dispergieren.
Wenn beispielsweise versucht wird, ein Verfahren der Pulvermetallurgie, wie es in der GB-PS 1590728 beschrieben wird, auf das Ausgangsmaterial SiC-Whiskers anzuwenden, wird ein komplizierter Auflösungs- oder Zerlegungs-Schritt erforderlich, um deren gleichmäßige Dispergierung in dem Matrixmaterial zu ermöglichen. Da außerdem derartige SiC-Whiskers extrem kurz sind, können die üblichen Verbund-Methoden für lange Fasern wie Kohlenstoffasern nicht angewandt werden.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vergleichsweise einfaches Verfahren zur Herstellung eines mit SiC-Whiskers verstärkten Verbundmaterials anzugeben, in dem die SiC-Whiskers gleichmäßig verteilt sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Feststellung der Erfinder zugrunde, daß SiC-Whiskers in einen schwammartigen Kuchen überführt werden können, der eine extrem gleichmäßige Porenverteilung aufweist, und zwar bedingt durch das gewählte Reaktionssystem. Aufwendige Untersuchungen und Erprobungen machten es den Erfindern möglich, eine Technik zur Ausnutzung eines derartigen Kuchens als Faserbasis zu entwickeln, bei der dieser Kuchen nicht aufgelöst
30 wird.
Anders als bei dem üblichen Verfahren, bei dem SiC-Whiskers mit einem Matrixmaterial vermischt und in diesem dispergiert werden, wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Matrixmaterial in eine Faserbasis aus einem schwammartigen Kuchen aus SiC-Whiskers eingeführt, und
die Mischung wird zu der gewünschten Form verdichtet oder zusammengepreßt. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt ohne die schwierige Auflösungsstufe zur Zerlegung des Kuchens aus SiC-Whiskers aus und erlaubt die Schaffung eines mit SiC-Whiskers verstärkten Verbundmaterials, das sowohl ein Hochleistungsmaterial ist, als auch eine gleichförmige Festigkeit aufweist.
Ein schwaimnartiger Kuchen aus SiC-Whiskers, wie er gemäß der vorliegenden Erfindung als Faserbasis verwendet wird, kann vorzugsweise wie nachfolgend beschrieben, hergestellt werden. Als Siliciumquelle werden Kieselgel oder veraschte Reishüllen verwendet, die 6,0 bis 25,0 Gew.-% einer wasserlöslichen Verbindung der Elemente Fe, Ni oder Co, bezogen auf den Si-Gehalt, enthalten. Die Siliciumquelle wird mit einem Ofenruß (kohlenstoffhaltiges Material) vermischt, der eine aggregierte Struktur und eine Dibutylphthalat (DBP)-Absorptionszahl von 50 ml/100 g oder mehr aufweist, sowie außerdem mit einer Überschußmenge an NaC £ (die Zwischenräume bildendes Mittel). Die erhaltene Mischung wird locker in ein verschlossenes Reaktionsgefäß gepackt und in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre auf eine Temperatur von 1 3000C bis 1 7000C erhitzt. Danach wird das restliche kohlenstoffhaltige Material aus-
25 gebrannt.
Die Menge der wasserlöslichen Verbindung von Fe, Ni oder Co in dem Kieselgel oder den veraschten Reishüllen ist so festgelegt, daß sie im Bereich von 6,0 bis 25,0 Gew.-% , bezogen auf den Si-Gehalt, liegt. Die Gründe dafür sind die folgenden:
Wenn die Menge der wasserlöslichen Verbindung unterhalb von 6,0 Gew.-% liegt, steigt der Anteil der Verbindung, die als körniges SiC zurückbleibt, ohne das Wachstum der SiC-Whisker-Kristalle zu fördern. Wenn andererseits die Menge der wasserlöslichen Verbindung 25 Gew.-% überschrei-
γ tet, werden die Längen der Whiskers ungleich und die Gleichmäßigkeit des Streckungs-(Schlankheits-)Verhältnisses verschlechtert sich.
Die DBP-Absorptionszahl des zu verwendenden Ofenrußes beträgt außerdem 50 ml/100 g oder mehr, da die Verwendung eines Rußes mit einer DBP-Absorptionszahl von weniger als 50 ml/100 g zu unerwünschten Eigenschaften der SiC-Whiskers und einer niedrigen Whisker-Ausbeute führt. Die
jQ Temperatur beim Erhitzen liegt aus den folgenden Gründen im Bereich von 1 300 bis 1 7000C:
Wenn die Erhitzungstemperatur unterhalb von 1 3000C liegt, ist die Erzeugung von SiC-Whiskers schwierig; wenn jedoch die Erhitzungstemperatur 1 7000C überschreitet, vermindert
,g sich das Streckungs-Verhältnis der erhaltenen SiC-Whiskers, so daß nur spröde kurze Fasern eines großen Durchmessers erhalten werden können.
Eine Form eines schwammartigen Kuchens, der zu einem Ver-V)0 bundmaterial mit den besten Leistungsdaten führt, ist eine Struktur, die ß-SiC Einkristalle enthält, die einen Durchmesser von 0,2 bis 1,0 um und ein Streckungsverhältnis von 100 oder mehr aufweisen und die in gleichförmiger Weise regellos miteinander verfilzt sind. Eine solche Form des
nt- Kuchens kann dadurch erhalten werden, daß man das Mischet?
Verhältnis der Ausgangsmaterialien für die Umsetzung (das Verhältnis der Siliciumquelle zu dem kohlenstoffhaltigen Material zu NaC i. ) so wählt, daß es im Bereich von 1:1,1 : 0,8 bis 1:1,5:1,0 liegt. Ein vorgeformter Kristallwachs-οο turns-Kuchen, der unter Anwendung eines derartigen Misch-Verhältnisses erhalten wurde, weist eine Struktur mit einer extrem gleichmäßigen Porenverteilung auf; er weist ferner eine Rohdichte von 0,03 bis 0,05 g/cm3 sowie eine Porosität von 98,1 bis 98,7% auf. Demgemäß kann ein der-
Q(- artiger Kristallkuchen direkt als Faserbasis gemäß der ο ο
vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Zusammendrük-
ken oder Verdichten eines derartigen Wachstumskuchens bis zu einer vorgegebenen Dichte gestattet es jedoch, den Volumenbruchteil (volume fraction, Vf-Wert) im Hinblick auf das Verbundmaterial in einem vorgegebenen Bereich einzustellen. Wenn jedoch das Zusammendrückverhältnis zu hoch ist, brechen die SiC-Whiskers, und die Einführung eines Matrixmaterials in den Kuchen aus SiC-Whiskers wird schwierig. Demzufolge liegt die Rohdichte des Kuchens vorzugsweise bis zu 1,9 g/cm3.Es wird ein Kuchen einer solchen Form erhalten, die der Innenoberfläche eines Reaktionsgefäßes entspricht. Angesichts dieser Tatsache kann ein vorgeformter Wachstumskuchen, der die gleiche Form wie das endgültige Verbundmaterial aufweist, erhalten werden, indem man für die Innenoberfläche des Reaktionsgefäßes eine
^5 vorausbestimmte Form wählt, und der Wachstumskuchen kann in der Verdichtungsstufe zu einer Faserbasis verdichtet werden, die die gewünschte Form aufweist.
Ein Matrixmaterial, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann ein Metall wie Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, ISJi, Cu, Zn, Ag, Ta oder W sein, oder eine Legierung dieser Metalle; oder es können verschiedene Typen von Kunststoffen wie beispielsweise ein Epoxyharz, ein Polyesterharz, ein Phenylharz, ein Polyimidharz oder ein Harnstoffharz verwendet werden.
Indem man das Matrixmaterial in flüssiger Form verwendet, (im Falle eines Metalles oder einer Legierung im schmelzflüssigen Zustand ),kann dieses durch Imprägnieren, ag Beschichten, Schmelzspritzen oder Auf dampf en in die Faserbasis eingeführt werden. Wenn die Beschichtung, das Schmelzspritzen oder das Aufdampfen angewandt werden, wird ein schwammartiger Kuchen als Faserbasis vorzugsweise in dünner Form ausgebildet oder in dünne Blätter geschnitten.
—θ"—
-ζ-
Das auf diese Weise erhaltene Verbundmaterial kann als einzelne Schicht oder in Form eines Laminats unter Anwendung geeigneter Mittel wie des Warmwalzens, Warmpressens oder des isotaktischen oder isostatischen Pressens
5 in die gewünschte Form gepreßt werden.
Ein mit SiC-Whiskers verstärktes Verbundraaterial, das auf diese Weise erhalten wurde, weist eine gleichförmige und isotrope Struktur auf, in der ein Matrixmaterial fest in gleichförmige Poren eingeführt ist, die zwischen den regellosen SiC-Whiskers gebildet werden. Ein derartiges Verbundmaterial erwies sich als verstärktes Hochleistungs-Verbundmaterial.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein gleichförmiges und festes, mit SiC-Whiskers verstärktes Verbundmaterial mit dem gewünschten Vf-Wert schnell erhalten werden, ohne daß eine Zerlegung oder Auflösung eines Wachstumskuchens aus SiC-Whiskers erforderlich ist, was ein schwieriges, kompliziertes Verfahren ist. Außerdem wird die Massenproduktion von Verbundmaterialien als Baumaterialien oder Materialien mit speziellen Eigenschaften für einen weiten Bereich von Anwendungen wie für Flugzeugturbinen, Fahrzeugmotoren, die Bauindustrie oder die Freizeitindustrie stark erleichtert, was zu offensichtlichen industriellen Vorteilen führt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
Beispiel 1
Als Siliciumguelle wurden 100 Gew.-Teile eines feinen Kieselgel-Pulvers (SiO2 99,5%; 75 μπι (200 mesh) oder weniger), das 7,0 Gew.-% CoCl„.6H„0 enthielt, verwendet.
Diese Siliciumguelle wurde gleichmäßig mit 110 Gew.-Teilen
eines Ofenrußes der IISAF-Hs-Klasse (high-structure-class) als kohlenstoffhaltiges Material ("SEAST 5H", hergestellt von Tokai Carbon Co.,Ltd.)» der eine DBP-Absorptionszahl von 130 ml/100 g und eine Jodabsorptionszahl von 104 mg/g aufwies, vermischt, sowie mit 90 Gew.-Teilen NaCL (als Mittel zur Bildung der Zwischenräume). Auf die nachfolgend beschriebene Weise wurde ein schwammartiger Kuchen aus SiC-Whiskers erhalten.
Die Mischung der Ausgangsmaterialien wurde locker in einen Reaktionsbehälter aus Graphit höchster Reinheit gepackt, der einen Innendurchmesser von 100 mm und eine Höhe von 250 mm aufwies. Nach dem Aufbringen eines Graphitdeckels auf den Behälter wurde der Behälter in einen Elektroofen
χ5 vom Acheson-Typ eingegeben und von einer Kokspulver-Pakkung umgeben. Der Ofen wurde zur Durchführung einer Wärmebehandlung in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre 4 Std. auf 1 6000C erhitzt. Nach der Wärmebehandlung wurde der Inhalt des Reaktionsgefäßes aus diesem entfernt, ohne ihn aufzulösen. Die Mischung wurde dann einer anderen Wärmebehandlung an der Außenluft bei 7000C unterzogen, um das restliche kohlenstoffhaltige Material abzubrennen. Der erhaltene schwammartige Kuchen bildete eine gleichmäßig dichte Struktur eines Durchmessers von 100 mm
und einer Höhe von 200 mm, in der reine SiC-Whiskers regellos miteinander verfilzt waren. Die SiC-Whiskers bestanden aus Einkristallen vom ß-Typ, die alle einen Durchmesser von 0,2 bis 0,5 μΐη und eine Länge von 100 bis 200 |j,m aufwiesen. Die Gesamtstruktur wies ein wirkliches spezifisches Gewicht von 3,17 g/cm3, eine Rohdichte von 0,04 g/cm3 und eine mittlere Porosität von 98,7% auf.
Der schwammartige Kuchen wurde in eine zylindrische Form mit einem Innendurchmesser von 100 mm eingegeben und gg in vertikaler Richtung auf eine Dicke von 20 mm zusammengedrückt. Nach diesem Verdichten wies der schwammartige
-JT-
Kuchen eine Rohdichte von 0,4 g/cm3 und eine mittlere Porosität von 87% auf.
Der schwammartige Kuchen wurde als Faserbasis verwendet und sowohl vor als auch nach dem Verdichten mit einer schmelzflüssigen Aluminiumlegierung (2024) bei einem Druck von 1 t/cm2 nach dem Infiltrations- oder Auflage-Tränkverfahren getränkt, und danach warmgepreßt.
Die Festigkeitseigenschaften des erhaltenen mit SiC-Whiskers verstärkten Aluminium-Verbundmaterials sind in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
?aser-
Dasis		 Vf
(%)		 Zugfestig
keit
(kg/mm2)		 Biegestei
figkeit
(kg/mm2)		 Elastizitäts
modul
(t/mm2)
i/or Ver-
iichtung		 1,3 35 40 8,0
flach Ver-
äichtung		 13,0 45 50 8,8
Kontrolle 0 33 7,5
I
Wie aus der obigen Tabelle zu erkennen ist, weisen erfindungsgemäß hergestellte Verbundmaterialien eine ausreichend verstärkte isotrope Struktur auf, die frei von örtlichen Veränderungen der Festigkeitseigenschaften infolge einer Ungleichmäßigkeit der SiC-Whiskers-Verteilung ist.
1 Beispiele 2 bis 11
Ein feines Kieselgelpulver (SiO2 99,5%) mit einer Teilchengröße von 75 μΐη oder weniger (200 mesh oder weniger) wurde in wäßrige Lösungen verschiedener wasserlöslicher Verbindungen, nämlich in Lösungen von FeCl3.4H3O oder Ni(NO,) · 6H„O von verschiedenen Konzentrationen eingebracht, und danach durch Erhitzen getrocknet, um eine geeignete Siliciumquelle herzustellen. Zu 100 Gew.-Teilen jeder der erhaltenen Siliciumquellen wurde als kohlenstoffhaltiges Material ein Ofenruß ("SETAST KH", hergestellt von Tokai Carbon Co.,Ltd.), der eine DBP-Absorptionszahl von 119 ml/100 g und eine Jodabsorptionszahl von 90 mg/g aufwies, in verschiedenen Mengen zugesetzt.
Außerdem wurde ein NaCZ -Pulver {als Mittel zur Bildung der Zwischenräume) in einer Menge von 100 Gew.-Teilen bezogen auf 100 Gew.-Teile des Kieselgels zugesetzt und gleichmäßig untergemischt.
Schwammartige Wachstumskuchen aus SiC-Whiskers wurden für jedes der beschriebenen Rohmaterialien unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen hergestellt. Jeder der erhaltenen Kuchen wies eine dichte Struktur auf, in der nadelartige mikroskopische Einkristalle von ß-SiC regellos miteinander verfilzt waren. Die erhaltenen Kuchen wiesen jedoch in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis der Rohmaterialien unterschiedliche Eigenschaften auf. Jeder dieser SiC-Whiskers-Wachstumskuchen wurde isotrop verdichtet, um den Vf-Wert auf 10% einzustellen. Unter Ver-Wendung eines derartigen Kuchens als Faserbasis wurde ein faserverstärktes Material aus einer Aluminiumlegierungs(2024)-Matrix hergestellt, indem man ähnlich wie oben in Beispiel 1 beschrieben, vorging. Die Mischungsverhältnisse der Rohmaterialien und die Eigenschaften der erhaltenen vorgeformten Wachstumskuchen aus SiC-Whiskers sowie der faserverstärkten Materialien sind in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2 - (1)
— '
V Bedingungen/
\ Eigenschaften
Probe x.		 wasserlösliche
Verbindung		 Ni(NO3) 2
•6H2O		 Gehalt
(Gew.-
%)		 Kohlenstoff
haltiges
Material
.Gehalt
(Gew.-Teile		 ~ Eigenschaften
der SiC-Whiskers		 Streck
verhält
nis		 Eigenschaften des faserverst.Materials (n=5) .-LyJS-C-I. L.
'mn2)
Standard
abweichung
(ö)		 Cj±astlZXr
(t/r
Mittel
wert
(χ)		 rm2)
Standard
abweichung
(d)
Verbindung
(Forms I)		 6.0 150 Durch
messer
(m) 		200
- 800		 4.1 8.7 0.2
Beispiel 2 'FeC^2
-4H2O		 10.0 13 0 0.1
- 0.5		 300
- 800		 £iugj.esTr
(kg/
Mittel
wert
(X)		 3.5 8.5 0.2
Beispiel 3 FeC^2
*4II2° 		25.0 130 0.2
- 0.5		 300
- 800		 43.1 2.7 8.5 0.4
Beispiel 4 ; FeC^2
•4H9O		 4.0 130 0.2
- 0.5		 100
- 300		 44.6 4^2 7.9 0.3
Beispiel 5 ; FeC^2
*4H2° 		30. 0 160 0.1
- 0.5		 50
- 200		 43.8 7.5 B.4 0.7
Beispiel 6 !FeC^2
* 4H2O		 6. 0 120 0.1
- 0.5		 10 0
- 200		 39.2 2.0 8.6 0.1
Beispiel 7
i		 0.2
-0.5		 42.3
42.5
Tabelle 2 - (2)
\ Bedingungen/
\ Eigenschaften		 wasserlösliche
Verbindung		 Gehalt
(Gew.-
%)		 Kohlen
stoffhalti
ges Materia
vGehalt
Gew.-Teile)		 Eigenschaften
der SiC-Whiskers		 Streck
ungsver
hältnis		 Eigenschaften des faserverst.Materials (n=5) 1.6 Elastizitätsmodul
(t/irm2)		 Standard
abweichung
( )
Beispiel 8 Verbindung
(Formel)		 10.0 120 Durch
messer
(pm)		 200
- 300		 Zugfestigkeit
(kg/mm2)		 2.4 Mittel
wert
(X)		 0.2
Beispiel 9 Ni(NO3) 2
• 61I2O		 25.0 130 0.3
- 0.5		 200
~ 400		 Mittel- Standard
wert abweichung
(x) ( )		 2.3 8.3 0.4
Beispiel 10 Ni(NO3)2
-6H2O		 1.0 160 0.3
- 0.5		 100
- 200		 43.1 8.4 8.5 0.2
' Beispiel 11 Ni (NO3)2
-6H2O		 30.0 130 0.1
-0.5		 100
- 400		 4 4.3 8.0 0.8
Ni(NO3) ?
-6H2O '		 0.1
- 0.5		 38.8 8.1
41.5
Anmerkung: * bezeichnet Gew.-% bezogen auf den Si—Gehalt des Kieselgels
a a ο ΐ
-Xi-
1 Beispiel 12
Getrocknete Reishülsen wurden bei einer Temperatur von 6000C gehalten und bis auf ein konstantes Gewicht verbrannt, um veraschte Reishüllen zu erhalten (SiO2-Gehalt: 91,9%). Die auf diese Weise erhaltenen veraschten Reishülsen wurden mit 10 Gew.-% an CoClp.eH-O, bezogen auf den Si-Gehalt, vermischt, wodurch eine Siliciumquelle erhalten wurde. Zu 100 Gew.-Teilen dieser Siliciumquelle wurden 120 Gew.-Teile eines Ofenrußes der HAF-Klasse als kohlenstoffhaltiges Material ("SEAST 3", hergestellt von Tokai Carbon Co.,Ltd.) zugesetzt, der eine DBP-Absorptionszahl von 102 ml/100 g und eine Jodabsorptionszahl von 80 mg/g aufwies. Außerdem wurden 90 Gew.-Teile, bezogen auf die veraschten Reishüllen, eines NaCC -Pulvers als Mittel zur Bildung der Zwischenräume zugesetzt. Die genannten Bestandteile wurden gleichförmig vermischt.
Die Mischung wurde auf die gleiche Weise behandelt wie oben in Beispiel 1 beschrieben, und es wurde ein schwammartiger Kuchen erhalten, der aus ß-SiC-Whiskers bestand. Der schwammartige Whisker-Kuchen wurde isotrop von seiner Oberfläche her auf eine hohe Dichte zusammengepreßt, so daß er einen Volumenbruchteil (Vf-Wert) von 18% aufwies.
Der vorgeformte SiC-Whisker-Kuchen wurde mit einem schmelzflüssigen reinen Aluminium unter einem Druck von 1t/cm2 imprägniert, so daß ein mit SiC-Whiskers verstärktes AIuminium-Verbundmaterial erhalten wurde.
Das erhaltene Verbundmaterial zeigte eine Zugfestigkeit von 30 kg/mm2 und wies einen Elastizitätsmodul von 10 t/mm2 auf.
ο « 0 0 ο
ft O ji 9 0
-«ΓΙ Beispiel 13 " ^"
Der in Beispiel 1 erhaltene Wachstumskuchen aus SiC-Whiskers wurde in Blätter von 5 mm Dicke aufgeschnitten. Die beiden Oberflächen eines jeden Blattes wurden mit einem Phenol-Formaldehyd-Präpolymeren beschichtet. Drei derartige Blätter wurden zu einem Laminat vereinigt, und das La'minat wurde bei 1700C zwischen Walzen mit einem Spalt von 5 mm gewalzt und dann bei einer Temperatur von 1700C gehärtet.
Das erhaltene mit SiC-Whiskers verstärkte Verbundmaterial wies Hochleistungsfestigkeitseigenschaften auf: Die Zugfestigkeit betrug 7,0 kg/mm2, und der Elastizitätsmodul 0,9 t/mm2.
Beispiel 14
Ein ähnlich wie in Beispiel 1 erhaltener Wachstumskuchen aus SiC-Whiskers wurde einer Vakuum-Imprägnierung mit einer Expoxyharz-Lösung unterworfen. Der Kuchen wurde dann in eine zylindrische Preßform gegeben, die einen Innendurchmesser von 100 mm aufwies, und er wurde auf eine Dicke von 12,6 mm zusammengedrückt. Nach dem Auspressen des überschüssigen Harzes wurde die Form stationär gehalten, und bei 1500C wurde gehärtet.
Das erhaltene mit SiC-Whiskers verstärkte Epoxyharz-Verbundmaterial v/ies einen Volumenanteil von SiC-Whiskers von 20% auf und zeigte Hochleistungs-Festigkeitseigenschaften:
Die Zugfestigkeit betrug 14 kg/mm2, und der Elastizitätsmodul 1,2 t/mm2.
35 / Paten/tanwalt

Claims (7)

Patentansprüche 15
1. Verfahren zur Herstellung eines mit SiC-Whiskers verstärkten Verbundmaterials, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Matrixmaterial aus der Gruppe der reinen Metalle, der Legierungen und der Kunststoffe in eine Faserbasis aus einem schwammartigen Kuchen aus SiC-Whiskers einführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbasis aus dem schwammartigen Kuchen aus SiC-Whiskers ein Wachstumskuchen, in dem Einkristalle aus ß-SiC, die jeweils einen Durchmesser von 0,2 bis .1,0 μπι sowie ein Streckungsverhältnis von 100 oder mehr aufweisen, miteinander regellos verfilzt sind, oder ein vorgeformter Strukturkörper ist, der durch Zusammendrücken des Wachstumskuchens erhalten wurde und eine Rohdichte von 0,03 bis 1,9 g/cm3 aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbasis aus dem schwammartigen Kuchen
aus SiC-Whiskers dadurch erhalten wurde, daß man Kieselgel oder veraschte Reishülsen, die 6,0 bis 25,0 Gew.-% einer wasserlöslichen Verbindung der Elemente Fe, Ni und Co, bezogen auf den Si-Gehalt, enthalten, als Siliciumquelle, mit einem Ofenruß, der eine aggregierte Struktur aufweist und eine Dibutylphthalat-Absorptionszahl von 50 ml/100 g oder mehr aufweist, als kohlenstoffhaltiges Material, sowie mit einer überschußmenge NaCl als Mittel zur Erzeugung der Zwischenräume mischt, die erhaltene Mischung locker in ein verschlossenes Reaktionsgefäß packt, in diesem die Mischung in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre auf eine Temperatur im Bereich von 1300 bis 17000C erhitzt, und dann das restliche Kohlenstoffmaterial ausbrennt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischverhältnis der Siliciumquelle zu dem kohlenstoffhaltigen Material zu NaC£, gewählt wird, das im Bereich von 1:1,1:0,8 bis 1:1,5:1,0 liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Matrixmaterial Magnesium, Aluminium, Silicium, Titan, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Silber, Tantal, Wolfram oder eine Legierung aus diesen Materialien ist.
25
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Matrixmaterial ein Epoxyharz, ein Polyesterharz, ein Phenolharz, ein Polyimidharz oder ein Harnstoffharz ist.
30
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß nach der Einführung des Matrixmaterials in die Faserbasis aus dem schwammartigen Kuchen aus SiC-Whiskers dieser schwammartige Kuchen so verdichtet wird, daß er den gewünschten Volumenbruchteil und die gewünschte Form aufweist.
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GB (1) GB2129025B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3525122A1 (de) * 1985-07-13 1987-01-15 Iwan Dr Kantardjiew Verfahren zur herstellung eines verbundwerkstoffes aus metall und kurzfasern

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60232184A (ja) * 1984-05-01 1985-11-18 株式会社　小賀坂スキ−製作所 スキ−
JPS61127700A (ja) * 1984-11-21 1986-06-14 Tokai Carbon Co Ltd ＳｉＣウイスカ−の製造方法
JPS61215011A (ja) * 1985-03-20 1986-09-24 Tokai Carbon Co Ltd 配向性ウイスカ−強化樹脂シ−トの製造方法
US4892693A (en) * 1987-07-24 1990-01-09 Aluminum Company Of America Method of making filament growth composite
JPH02125826A (ja) * 1988-11-02 1990-05-14 Honda Motor Co Ltd 炭化ケイ素短繊維強化マグネシウム複合材
US5207263A (en) * 1989-12-26 1993-05-04 Bp America Inc. VLS silicon carbide whisker reinforced metal matrix composites
AU8305191A (en) * 1990-05-09 1991-11-27 Lanxide Technology Company, Lp Rigidized filler materials for metal matrix composites
DE4243023A1 (de) * 1992-12-18 1994-06-23 Audi Ag Verbundwerkstoff
US5861445A (en) * 1997-05-08 1999-01-19 American Dental Association Health Foundation Reinforcement of dental and other composite materials
US6247519B1 (en) 1999-07-19 2001-06-19 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Natural Resources Preform for magnesium metal matrix composites
US6193915B1 (en) 1999-09-03 2001-02-27 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Natural Resources Process for fabricating low volume fraction metal matrix preforms
DE10115477A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-10 Trw Automotive Safety Sys Gmbh Kraftfahrzeugbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
US7520930B2 (en) * 2002-04-15 2009-04-21 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Silicon carbide single crystal and a method for its production
CN110029293B (zh) * 2019-04-29 2021-01-29 中国航发北京航空材料研究院 纤维定向无交叉排列的纤维增强金属基复合材料的制备方法
CN112341169A (zh) * 2020-10-05 2021-02-09 武汉科技大学 一种原位碳化硅晶须强化轻量矾土熟料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2452799A1 (de) * 1973-11-08 1975-05-15 Du Pont Verfahren zur herstellung von pigmentartigem siliciumcarbid
DE2909023A1 (de) * 1978-03-10 1979-09-13 Tokyo Shibaura Electric Co Verfahren zur herstellung eines siliciumcarbidpulvers
DE2940307A1 (de) * 1978-10-05 1980-04-24 Honda Motor Co Ltd Verfahren zur bereitung faserverstaerkter magnesiumlegierungsmaterialien
DE2922280A1 (de) * 1979-05-31 1980-12-11 Nippon Crucible Co Verfahren zur herstellung von feinem beta-siliciumcarbid-pulver
GB1590728A (en) * 1977-10-21 1981-06-10 Silag Inc Method for preparing a fibre reinforced metal composite

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB796792A (en) * 1954-12-20 1958-06-18 Joseph Barry Brennan Metal-coated batt and method and apparatus for producing same
GB791567A (en) * 1955-05-20 1958-03-05 Huels Chemische Werke Ag Improvements in the production of hard construction plates from polyvinyl chloride
GB916577A (en) * 1959-02-01 1963-01-23 Howard Francis Root Improvements in reinforced synthetic resin materials
US3653851A (en) * 1966-04-04 1972-04-04 Monsanto Co High-strength metal-silicon carbide article
FR1535660A (fr) * 1967-06-28 1968-08-09 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux procédés de fabrication des matériaux composites et produits obtenus
US3580731A (en) * 1967-09-26 1971-05-25 Gen Technologies Corp Method of treating the surface of a filament
US3869339A (en) * 1973-04-11 1975-03-04 Du Pont Preparation of flexible sheets of polycrystalline alumina-containing fibers
GB1475193A (en) * 1974-10-16 1977-06-01 Whatman Reeve Angel Ltd Porous element and the preparation thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2452799A1 (de) * 1973-11-08 1975-05-15 Du Pont Verfahren zur herstellung von pigmentartigem siliciumcarbid
GB1590728A (en) * 1977-10-21 1981-06-10 Silag Inc Method for preparing a fibre reinforced metal composite
DE2909023A1 (de) * 1978-03-10 1979-09-13 Tokyo Shibaura Electric Co Verfahren zur herstellung eines siliciumcarbidpulvers
DE2940307A1 (de) * 1978-10-05 1980-04-24 Honda Motor Co Ltd Verfahren zur bereitung faserverstaerkter magnesiumlegierungsmaterialien
DE2922280A1 (de) * 1979-05-31 1980-12-11 Nippon Crucible Co Verfahren zur herstellung von feinem beta-siliciumcarbid-pulver

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Z: Journal of Metals, Sept. 1981, S. 12-17 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3525122A1 (de) * 1985-07-13 1987-01-15 Iwan Dr Kantardjiew Verfahren zur herstellung eines verbundwerkstoffes aus metall und kurzfasern

Also Published As

Publication number Publication date
US4548774A (en) 1985-10-22
FR2531069B1 (fr) 1987-01-09
FR2531069A1 (fr) 1984-02-03
GB2129025A (en) 1984-05-10
GB8319370D0 (en) 1983-08-17
GB2129025B (en) 1985-11-13
JPS5923831A (ja) 1984-02-07
DE3327101C2 (de) 1988-10-13
JPS6127453B2 (de) 1986-06-25

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