JP2000001760A - プリフォーム、その製造方法および複合材料の製造方法 - Google Patents
プリフォーム、その製造方法および複合材料の製造方法Info
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- JP2000001760A JP2000001760A JP10169537A JP16953798A JP2000001760A JP 2000001760 A JP2000001760 A JP 2000001760A JP 10169537 A JP10169537 A JP 10169537A JP 16953798 A JP16953798 A JP 16953798A JP 2000001760 A JP2000001760 A JP 2000001760A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 割れや欠け等の発生を抑制し、健全なプリフ
ォームが短時間で得られるとともに、複合材中における
セラミックスの体積率等を制御することが可能なプリフ
ォームおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 セラミックス粒子およびセラミックス繊
維を含有する複合材からなることを特徴とする複合材料
用プリフォーム、セラミックス粒子にセラミックス繊維
を混合する工程を含むことを特徴とする複合材料用プリ
フォームの製造方法、並びに、該複合材料用プリフォー
ムを予熱した後、成形型内にて該プリフォームを金属物
質とともに加圧し、該金属物質をセラミックスで補強し
たことを特徴とする複合材料の製造方法。
ォームが短時間で得られるとともに、複合材中における
セラミックスの体積率等を制御することが可能なプリフ
ォームおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 セラミックス粒子およびセラミックス繊
維を含有する複合材からなることを特徴とする複合材料
用プリフォーム、セラミックス粒子にセラミックス繊維
を混合する工程を含むことを特徴とする複合材料用プリ
フォームの製造方法、並びに、該複合材料用プリフォー
ムを予熱した後、成形型内にて該プリフォームを金属物
質とともに加圧し、該金属物質をセラミックスで補強し
たことを特徴とする複合材料の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリフォームの製
造方法および複合材料の製造方法に関し、さらに詳しく
は、アルミニウム（Ａｌ）基複合材料等を製造する際に
用いられる複合材からなるプリフォームおよびその製造
方法、並びに該プリフォームを用いた複合材料の製造方
法に関する。
造方法および複合材料の製造方法に関し、さらに詳しく
は、アルミニウム（Ａｌ）基複合材料等を製造する際に
用いられる複合材からなるプリフォームおよびその製造
方法、並びに該プリフォームを用いた複合材料の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム（Ａｌ）基複合材料
は、主に高強度化を目的に製造されていた。このため、
複合材であるプリフォームとしては高強度のセラミック
スウィスカーおよび短繊維等が用いられており、複合材
料におけるプリフォームの割合は体積率としてＶｆ＝約
５〜２０％までのものが主に製造されていた。また、こ
の他に耐摩擦性を向上させるため、セラミックス粒子を
マトリックス溶湯中に投入し、攪拌凝固させて粒子分散
複合材料を製造する方法もあった。しかしながら、これ
らの方法では、粒子の濡れ性，鋳造性等の問題により、
上記体積率Ｖｆが約３０％未満のものしか製造できない
という問題点を有していた。
は、主に高強度化を目的に製造されていた。このため、
複合材であるプリフォームとしては高強度のセラミック
スウィスカーおよび短繊維等が用いられており、複合材
料におけるプリフォームの割合は体積率としてＶｆ＝約
５〜２０％までのものが主に製造されていた。また、こ
の他に耐摩擦性を向上させるため、セラミックス粒子を
マトリックス溶湯中に投入し、攪拌凝固させて粒子分散
複合材料を製造する方法もあった。しかしながら、これ
らの方法では、粒子の濡れ性，鋳造性等の問題により、
上記体積率Ｖｆが約３０％未満のものしか製造できない
という問題点を有していた。
【０００３】一方、セラミックス粒子のプリフォーム
に、マトリックス金属を含浸させる方法には、加圧含浸
法と非加圧含浸法とがある。そして、プリフォームの作
製方法としては、有機・無機バインダーにより固化させ
る方法等が用いられている。しかしながら、これらの方
法でセラミック粒子のプリフォームを作製する場合、型
からプリフォームを取り出す際に割れ，欠け等が発生
し、健全な形でのプリフォームを得ることが困難である
という問題点があった。また、プリフォームを固化する
ために有機もしくは無機バインダーを多く使用すると、
作製時間や工数がかかるという問題点もあった。
に、マトリックス金属を含浸させる方法には、加圧含浸
法と非加圧含浸法とがある。そして、プリフォームの作
製方法としては、有機・無機バインダーにより固化させ
る方法等が用いられている。しかしながら、これらの方
法でセラミック粒子のプリフォームを作製する場合、型
からプリフォームを取り出す際に割れ，欠け等が発生
し、健全な形でのプリフォームを得ることが困難である
という問題点があった。また、プリフォームを固化する
ために有機もしくは無機バインダーを多く使用すると、
作製時間や工数がかかるという問題点もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記従
来の問題点に鑑み、割れや欠け等の発生を抑制し、健全
なセラミック粒子のプリフォームが短時間で得られると
ともに、複合材中におけるセラミックスの体積率等を制
御することが可能なプリフォーム、およびその製造方法
を開発すべく鋭意検討を行った。その結果、本発明者ら
は、セラミック粒子粉末に、セラミックス繊維を混ぜて
プリフォーム製造することにより、上記問題点が解決さ
れることを見い出した。本発明は、かかる見地より完成
されたものである。
来の問題点に鑑み、割れや欠け等の発生を抑制し、健全
なセラミック粒子のプリフォームが短時間で得られると
ともに、複合材中におけるセラミックスの体積率等を制
御することが可能なプリフォーム、およびその製造方法
を開発すべく鋭意検討を行った。その結果、本発明者ら
は、セラミック粒子粉末に、セラミックス繊維を混ぜて
プリフォーム製造することにより、上記問題点が解決さ
れることを見い出した。本発明は、かかる見地より完成
されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、セ
ラミックス粒子およびセラミックス繊維を含有する複合
材からなることを特徴とする複合材料用プリフォームを
提供するものである。また、本発明は、セラミックスを
用いた複合材の製造において、セラミックス粒子にセラ
ミックス繊維を混合する工程を含むことを特徴とする複
合材料用プリフォームの製造方法を提供するものであ
る。さらに、本発明は、上記複合材料用プリフォームを
予熱した後、成形型内にて該プリフォームを金属物質と
ともに加圧し、該金属物質をセラミックスで補強した複
合材料の製造方法を提供するものである。
ラミックス粒子およびセラミックス繊維を含有する複合
材からなることを特徴とする複合材料用プリフォームを
提供するものである。また、本発明は、セラミックスを
用いた複合材の製造において、セラミックス粒子にセラ
ミックス繊維を混合する工程を含むことを特徴とする複
合材料用プリフォームの製造方法を提供するものであ
る。さらに、本発明は、上記複合材料用プリフォームを
予熱した後、成形型内にて該プリフォームを金属物質と
ともに加圧し、該金属物質をセラミックスで補強した複
合材料の製造方法を提供するものである。
【０００６】本発明によれば、通常、有機バインダーを
使用しないため、加熱不要であり乾燥時間を短縮してプ
リフォームを製造できる。また、プリフォームの寸法精
度が向上するとともに、水ガラス等の添加に比べて同等
材質のために機械的性質の劣化が少なく、プリフォーム
強度が向上する。さらに、従来よりも低コストでプリフ
ォームを製造できる。また、本発明の製造方法によれ
ば、セラミックス粒子にセラミックス繊維を添加したプ
リフォームを用いることで、複合材中におけるセラミッ
クスの体積率を制御することができ、複合材料の線膨張
係数も任意に設定することができる。そして、複合材料
自体の強度低下を生じさせず、複合材料の作製時間や工
数の負担を軽減させることができる。以下、本発明につ
いて、詳細に説明する。
使用しないため、加熱不要であり乾燥時間を短縮してプ
リフォームを製造できる。また、プリフォームの寸法精
度が向上するとともに、水ガラス等の添加に比べて同等
材質のために機械的性質の劣化が少なく、プリフォーム
強度が向上する。さらに、従来よりも低コストでプリフ
ォームを製造できる。また、本発明の製造方法によれ
ば、セラミックス粒子にセラミックス繊維を添加したプ
リフォームを用いることで、複合材中におけるセラミッ
クスの体積率を制御することができ、複合材料の線膨張
係数も任意に設定することができる。そして、複合材料
自体の強度低下を生じさせず、複合材料の作製時間や工
数の負担を軽減させることができる。以下、本発明につ
いて、詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の複合材料用プリフォーム
は、セラミックス粒子およびセラミックス繊維を含有す
る複合材からなる。すなわち、この複合材料用プリフォ
ームは、セラミックス粒子粉末に、セラミックス繊維を
混合（添加）する工程を経て製造されるものである。こ
こでは先ず、本発明に使用される材料について説明す
る。本発明で用いられるセラミックス粒子としては、具
体的には、例えば主にアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ），ムライ
ト（Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 ），ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ 2 ），炭化ケイ素（ＳｉＣ），スピネル（ＭｇＯ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 ），シリカ（ＳｉＯ2 ）等の化合物、あるいは
それらの組み合わせからなる化合物の粒子が挙げられ
る。粒子の粒径等は特に限定されることなく、上記複合
材料用プリフォーム製造の目的を達成する範囲において
広く用いられるが、好ましくは５μｍ〜１ｍｍ、より好
ましくは０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ、特に好ましくは
０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲がよい。
は、セラミックス粒子およびセラミックス繊維を含有す
る複合材からなる。すなわち、この複合材料用プリフォ
ームは、セラミックス粒子粉末に、セラミックス繊維を
混合（添加）する工程を経て製造されるものである。こ
こでは先ず、本発明に使用される材料について説明す
る。本発明で用いられるセラミックス粒子としては、具
体的には、例えば主にアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ），ムライ
ト（Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 ），ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ 2 ），炭化ケイ素（ＳｉＣ），スピネル（ＭｇＯ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 ），シリカ（ＳｉＯ2 ）等の化合物、あるいは
それらの組み合わせからなる化合物の粒子が挙げられ
る。粒子の粒径等は特に限定されることなく、上記複合
材料用プリフォーム製造の目的を達成する範囲において
広く用いられるが、好ましくは５μｍ〜１ｍｍ、より好
ましくは０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ、特に好ましくは
０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲がよい。
【０００８】また、本発明で用いられるセラミックス繊
維としては、具体的には、例えば主にアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ），シリカ（ＳｉＯ2 ），ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ），炭化ケイ素（ＳｉＣ），ムライト（Ａｌ2 Ｏ3
−ＳｉＯ2 ）等の化合物、あるいはそれらの組み合わせ
からなる化合物の繊維が挙げられる。繊維の形状は特に
限定されるものではないが、好ましくは繊維径の平均が
０．１〜５０μｍ、より好ましくは０．５〜１０μｍ、
特に好ましくは１〜５μｍの範囲であることがよい。上
記セラミックス粒子およびセラミックス繊維は、本発明
の目的である得られるプリフォームの割れや欠けの発生
等を抑制できる範囲内で、任意の量を組み合わせて用い
られるが、好ましくはセラミックス粒子に対しセラミッ
クス繊維を３〜７０ｖｏｌ％、より好ましくは５〜５０
ｖｏｌ％、特に好ましくは７〜４０ｖｏｌ％の割合で用
いられる。
維としては、具体的には、例えば主にアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ），シリカ（ＳｉＯ2 ），ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ），炭化ケイ素（ＳｉＣ），ムライト（Ａｌ2 Ｏ3
−ＳｉＯ2 ）等の化合物、あるいはそれらの組み合わせ
からなる化合物の繊維が挙げられる。繊維の形状は特に
限定されるものではないが、好ましくは繊維径の平均が
０．１〜５０μｍ、より好ましくは０．５〜１０μｍ、
特に好ましくは１〜５μｍの範囲であることがよい。上
記セラミックス粒子およびセラミックス繊維は、本発明
の目的である得られるプリフォームの割れや欠けの発生
等を抑制できる範囲内で、任意の量を組み合わせて用い
られるが、好ましくはセラミックス粒子に対しセラミッ
クス繊維を３〜７０ｖｏｌ％、より好ましくは５〜５０
ｖｏｌ％、特に好ましくは７〜４０ｖｏｌ％の割合で用
いられる。
【０００９】本発明のプリフォームには、上記セラミッ
クス粒子およびセラミックス繊維の他、必要に応じてバ
インダーや充填材等を任意に含ませることができる。具
体的には、無機バインダーとして水ガラス，シリカゾ
ル，アルミナゾルを用いることができ、例えばケイ酸ナ
トリウム溶液を添加して製造する態様などが挙げられ
る。無機バインダーは、乾燥後のハンドリングのため
に、０．１重量％以上添加されるのが好ましい。一方、
１０重量％を越えると複合材料を製造した際に、強度低
下，靭性低下等の原因になることもあるので好ましくな
い。バインダー量としては、１〜５重量％の範囲にある
ことが特に好ましい。そして、ケイ酸ナトリウム溶液を
用いる場合、セラミックスと混合した後のプリフォーム
の性状等を考慮すれば、含有量は１〜１０％の範囲が好
ましく、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏの材料比は２〜２．５の範
囲にものが好ましい。
クス粒子およびセラミックス繊維の他、必要に応じてバ
インダーや充填材等を任意に含ませることができる。具
体的には、無機バインダーとして水ガラス，シリカゾ
ル，アルミナゾルを用いることができ、例えばケイ酸ナ
トリウム溶液を添加して製造する態様などが挙げられ
る。無機バインダーは、乾燥後のハンドリングのため
に、０．１重量％以上添加されるのが好ましい。一方、
１０重量％を越えると複合材料を製造した際に、強度低
下，靭性低下等の原因になることもあるので好ましくな
い。バインダー量としては、１〜５重量％の範囲にある
ことが特に好ましい。そして、ケイ酸ナトリウム溶液を
用いる場合、セラミックスと混合した後のプリフォーム
の性状等を考慮すれば、含有量は１〜１０％の範囲が好
ましく、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏの材料比は２〜２．５の範
囲にものが好ましい。
【００１０】次に、本発明のプリフォーム製造方法にお
ける一つの実施の形態について、図１の脱水装置を用い
て工程順に説明する。図２のフローチャートに示すよう
にプリフォーム成形工程では、先ず、セラミックス，セ
ラミックス繊維，無機バインダー（シリカゾル）及び水
を攪拌用容器に入れて、攪拌混合しスラリー５にする。
ここで、水の量は、セラミックス等の原料に対して２倍
〜１０倍にして、スラリー５の流動性を確保する。得ら
れたスラリー５を、図１（ａ）のプリフォーム型１に流
し込む。ここで、図１の脱水装置では、プリフォーム型
１の底部にフィルター３が設けてあり、液槽２は真空ポ
ンプ４に連結している。次いで、真空ポンプ４で吸引を
行い、スラリーの水分をフィルター３を通して液槽２に
溜める。所定の時間、スラリー５の脱水を行うことによ
り、図１（ｂ）に示すように、プリフォーム型１の下部
にプリフォーム６が形成される。この際、真空ポンプ４
からの吸引力を制御することによって、プリフォーム型
１内に成形されるプリフォームの体積率を任意に変える
こともできる。得られたプリフォーム６は型ばらしを行
い、必要に応じて、加圧等による更なる乾燥を行い、最
終的なプリフォームとして成形する。なお、無機バイン
ダーとしては水ガラスを添加せず、プリフォーム完成後
にシリカスプレー等により表面を硬化し、プリフォーム
のハンドリングを向上させることもできる。
ける一つの実施の形態について、図１の脱水装置を用い
て工程順に説明する。図２のフローチャートに示すよう
にプリフォーム成形工程では、先ず、セラミックス，セ
ラミックス繊維，無機バインダー（シリカゾル）及び水
を攪拌用容器に入れて、攪拌混合しスラリー５にする。
ここで、水の量は、セラミックス等の原料に対して２倍
〜１０倍にして、スラリー５の流動性を確保する。得ら
れたスラリー５を、図１（ａ）のプリフォーム型１に流
し込む。ここで、図１の脱水装置では、プリフォーム型
１の底部にフィルター３が設けてあり、液槽２は真空ポ
ンプ４に連結している。次いで、真空ポンプ４で吸引を
行い、スラリーの水分をフィルター３を通して液槽２に
溜める。所定の時間、スラリー５の脱水を行うことによ
り、図１（ｂ）に示すように、プリフォーム型１の下部
にプリフォーム６が形成される。この際、真空ポンプ４
からの吸引力を制御することによって、プリフォーム型
１内に成形されるプリフォームの体積率を任意に変える
こともできる。得られたプリフォーム６は型ばらしを行
い、必要に応じて、加圧等による更なる乾燥を行い、最
終的なプリフォームとして成形する。なお、無機バイン
ダーとしては水ガラスを添加せず、プリフォーム完成後
にシリカスプレー等により表面を硬化し、プリフォーム
のハンドリングを向上させることもできる。
【００１１】次に、本発明の複合材料の製造方法につい
て、図３の工程図を用いて工程順に説明する。図４のフ
ローチャートに示すように複合材料製造工程では、先
ず、プリフォームを予熱する。この予熱は、例えば図３
（ａ）のように、ヒーター７を備えた予熱器８内に上記
製造方法により得られるプリフォーム６をセットして行
うことができる。予熱後のプリフォーム６は、図３
（ｂ）に示すような型９へセットする。型締め（ｃ）を
行った後、融点以上に加熱溶融した金属物質１０を注湯
する（ｄ）。ここで、金属物質としては、例えばアルミ
ニウム合金，マグネシウム合金等が好ましく用いられ
る。次いで、金属物質１０と上記プリフォーム６とが入
った型９を、例えば上パンチ１１で、図３（ｅ）のよう
に加圧する。これにより、型開き（ｆ）を行えば、型９
の中から、金属物質をセラミックスで補強した複合材料
１２が得られる。
て、図３の工程図を用いて工程順に説明する。図４のフ
ローチャートに示すように複合材料製造工程では、先
ず、プリフォームを予熱する。この予熱は、例えば図３
（ａ）のように、ヒーター７を備えた予熱器８内に上記
製造方法により得られるプリフォーム６をセットして行
うことができる。予熱後のプリフォーム６は、図３
（ｂ）に示すような型９へセットする。型締め（ｃ）を
行った後、融点以上に加熱溶融した金属物質１０を注湯
する（ｄ）。ここで、金属物質としては、例えばアルミ
ニウム合金，マグネシウム合金等が好ましく用いられ
る。次いで、金属物質１０と上記プリフォーム６とが入
った型９を、例えば上パンチ１１で、図３（ｅ）のよう
に加圧する。これにより、型開き（ｆ）を行えば、型９
の中から、金属物質をセラミックスで補強した複合材料
１２が得られる。
【００１２】このような加圧含浸等による複合材料の製
造の際、もし、プリフォーム中に有機バインダーなどが
含有していると、プリフォーム中へのアルミニウムの浸
透性が低下するおそれがあるので、プリフォームを加熱
処理をして有機バインダーを除去する必要が生じる。本
発明の製造方法では、上述のセラミックス繊維を含有し
たプリフォームを用いることで、有機バインダーを使用
しない複合材が使用可能となり、製造時間や工程を短縮
することができるのである。そして、本発明によれば、
複合材料中におけるプリフォームの体積率Ｖｆを任意に
制御でき、複合材料を製造した場合には、所望の低熱膨
張の複合材料を得ることができる。すなわち、これまで
の複合材料は主に高強度化・耐摩耗性の向上のために用
いられてきたが、本発明では低熱膨張のセラミックス粒
子の体積率を大きくすることにより、低熱膨張の材料も
得られる。以下、実施例により本発明をより詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限され
るものではない。
造の際、もし、プリフォーム中に有機バインダーなどが
含有していると、プリフォーム中へのアルミニウムの浸
透性が低下するおそれがあるので、プリフォームを加熱
処理をして有機バインダーを除去する必要が生じる。本
発明の製造方法では、上述のセラミックス繊維を含有し
たプリフォームを用いることで、有機バインダーを使用
しない複合材が使用可能となり、製造時間や工程を短縮
することができるのである。そして、本発明によれば、
複合材料中におけるプリフォームの体積率Ｖｆを任意に
制御でき、複合材料を製造した場合には、所望の低熱膨
張の複合材料を得ることができる。すなわち、これまで
の複合材料は主に高強度化・耐摩耗性の向上のために用
いられてきたが、本発明では低熱膨張のセラミックス粒
子の体積率を大きくすることにより、低熱膨張の材料も
得られる。以下、実施例により本発明をより詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限され
るものではない。
【００１３】
【実施例】実施例１ 粒径０．０５〜０．１ｍｍのムライト粒子（内外耐火工
業（株）製：セラビーズ＃１７００）に、アルミナ繊維
（ＩＣＩ製：サフィール）をセラビーズの重量に対し２
５％添加し、５倍の水に分散させた。この水には、５重
量％のシリカゾル（無機バインダー）を溶いておき、攪
拌混合によりスラリーを得た。このスラリーを、プリフ
ォーム型に吸引濾過することにより、プリフォームを作
製した。型ばらしの際にも、アルミナ繊維によるからみ
つきで、プリフォームの割れや欠けは発生しなかった。
ここで、無機バインダーとしては、シリカゾルを用い
た。次いで、図３に示す製造工程により、上記セラビー
ズ＃１７００とサフィールの重量比が４：１で、複合材
料全体に対するプリフォームの体積率を３５体積％とす
ることで、線膨張係数１４×１０-6Ｋ-1のＡｌ基複合材
料（母材ＡＤＣ１２）を容易に製造することができた。
得られた複合材料は、鉄鋼材料に近い線膨張係数なの
で、鉄鋼材料の代替材料として有望である。また、ベア
リングキャップに適用することで、鉄キャップに比べて
格段の軽量化が可能である。
業（株）製：セラビーズ＃１７００）に、アルミナ繊維
（ＩＣＩ製：サフィール）をセラビーズの重量に対し２
５％添加し、５倍の水に分散させた。この水には、５重
量％のシリカゾル（無機バインダー）を溶いておき、攪
拌混合によりスラリーを得た。このスラリーを、プリフ
ォーム型に吸引濾過することにより、プリフォームを作
製した。型ばらしの際にも、アルミナ繊維によるからみ
つきで、プリフォームの割れや欠けは発生しなかった。
ここで、無機バインダーとしては、シリカゾルを用い
た。次いで、図３に示す製造工程により、上記セラビー
ズ＃１７００とサフィールの重量比が４：１で、複合材
料全体に対するプリフォームの体積率を３５体積％とす
ることで、線膨張係数１４×１０-6Ｋ-1のＡｌ基複合材
料（母材ＡＤＣ１２）を容易に製造することができた。
得られた複合材料は、鉄鋼材料に近い線膨張係数なの
で、鉄鋼材料の代替材料として有望である。また、ベア
リングキャップに適用することで、鉄キャップに比べて
格段の軽量化が可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、割れや欠け等の発生を抑制
し、健全なプリフォームが短時間で得られるプリフォー
ム製造方法を提供できる。すなわち、本発明によれば、
セラミックス粒子に、セラミックス繊維を混合すること
で、プリフォームの寸法精度が向上するとともに、得ら
れるプリフォームの強度が向上する。そして、本発明で
は、有機バインダーを使用しないために脱脂不要であ
り、乾燥時間を短縮してプリフォームを製造でき、製造
コストも少なくて足りる。また、本発明の製造方法によ
れば、セラミックス粒子にセラミックス繊維を混合して
プリフォームを製造することで、複合材中における低熱
膨張のセラミックスの体積率を制御することができ、線
膨張係数を任意に設定できるのでプリフォームの作製が
容易になる。さらには、このプリフォームを用いた複合
材料の製造では、複合材料中におけるプリフォームの体
積率Ｖｆを制御することで、所望の低熱膨張の複合材料
を製造することができ、線膨張係数も任意に設定するこ
とができる。そして、本発明によれば、作製時間や工数
の負担が軽減されて、優れた強度を有する複合材料を得
ることができるので、産業上大きな意義を有する。
し、健全なプリフォームが短時間で得られるプリフォー
ム製造方法を提供できる。すなわち、本発明によれば、
セラミックス粒子に、セラミックス繊維を混合すること
で、プリフォームの寸法精度が向上するとともに、得ら
れるプリフォームの強度が向上する。そして、本発明で
は、有機バインダーを使用しないために脱脂不要であ
り、乾燥時間を短縮してプリフォームを製造でき、製造
コストも少なくて足りる。また、本発明の製造方法によ
れば、セラミックス粒子にセラミックス繊維を混合して
プリフォームを製造することで、複合材中における低熱
膨張のセラミックスの体積率を制御することができ、線
膨張係数を任意に設定できるのでプリフォームの作製が
容易になる。さらには、このプリフォームを用いた複合
材料の製造では、複合材料中におけるプリフォームの体
積率Ｖｆを制御することで、所望の低熱膨張の複合材料
を製造することができ、線膨張係数も任意に設定するこ
とができる。そして、本発明によれば、作製時間や工数
の負担が軽減されて、優れた強度を有する複合材料を得
ることができるので、産業上大きな意義を有する。
【図１】図１は、本発明のプリフォーム製造方法におい
て脱水装置を用いた工程（ａ）（ｂ）の概略を表した図
である。
て脱水装置を用いた工程（ａ）（ｂ）の概略を表した図
である。
【図２】図２は、本発明のプリフォーム製造方法におけ
る成形工程を示すフローチャートである。
る成形工程を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の複合材料の製造方法における
製造工程（ａ）〜（ｆ）を工程順に表した概略工程図で
ある。
製造工程（ａ）〜（ｆ）を工程順に表した概略工程図で
ある。
【図４】図４は、本発明の複合材料の製造方法における
成形工程を示すフローチャートである。
成形工程を示すフローチャートである。
１ プリフォーム型 ２ 液槽 ３ フィルター ４ 真空ポンプ ５ スラリー ６ プリフォーム ７ ヒーター ８ 予熱器 ９ 型 １０ 金属物質 １１ 上パンチ １２ 複合材料
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミックス粒子およびセラミックス繊
維を含有する複合材からなることを特徴とする複合材料
用プリフォーム。 - 【請求項２】 セラミックスを用いた複合材の製造にお
いて、セラミックス粒子にセラミックス繊維を混合する
工程を含むことを特徴とする複合材料用プリフォームの
製造方法。 - 【請求項３】 請求項１の複合材料用プリフォームを予
熱した後、成形型内にて該プリフォームを金属物質とと
もに加圧し、該金属物質をセラミックスで補強したこと
を特徴とする複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10169537A JP2000001760A (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | プリフォーム、その製造方法および複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10169537A JP2000001760A (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | プリフォーム、その製造方法および複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000001760A true JP2000001760A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15888338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10169537A Pending JP2000001760A (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | プリフォーム、その製造方法および複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000001760A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115385708A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-25 | 西北工业大学 | 超高温陶瓷选区抽滤改性碳/碳复合材料的制备方法及抽滤装置 |
-
1998
- 1998-06-17 JP JP10169537A patent/JP2000001760A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115385708A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-25 | 西北工业大学 | 超高温陶瓷选区抽滤改性碳/碳复合材料的制备方法及抽滤装置 |
| CN115385708B (zh) * | 2022-08-18 | 2023-07-11 | 西北工业大学 | 超高温陶瓷选区抽滤改性碳/碳复合材料的制备方法及抽滤装置 |
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