JP2000033485A - 金属基複合材の製造方法及び複合材 - Google Patents
金属基複合材の製造方法及び複合材Info
- Publication number
- JP2000033485A JP2000033485A JP10206384A JP20638498A JP2000033485A JP 2000033485 A JP2000033485 A JP 2000033485A JP 10206384 A JP10206384 A JP 10206384A JP 20638498 A JP20638498 A JP 20638498A JP 2000033485 A JP2000033485 A JP 2000033485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- alloy
- reinforcing material
- composite material
- based composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 積層作業が容易で作業者の熟練を必要とせ
ず、繊維などの強化材に起因する表面の凹凸もなく、品
質の安定した金属基複合材が得られる金属基複合材の製
造方法及びそれによって得られる金属基複合材を提供す
ること。 【解決手段】 基材を構成する金属又は合金の板の一方
の表面又は表裏両面に、強化材層の外形に合わせた形状
の凹部を形成し、一方の面の凹部に強化材を充填した単
位構成材を、強化材の露出面が隣接する単位構成材の強
化材を充填していない面に接するように複数枚積層し、
得られる積層体の最外側には基材を構成する金属又は合
金からなる外層用単位構成材を積層し、加熱加圧成形す
ることを特徴とする金属基複合材の製造方法、及びこの
方法によって製造される金属基複合材。
ず、繊維などの強化材に起因する表面の凹凸もなく、品
質の安定した金属基複合材が得られる金属基複合材の製
造方法及びそれによって得られる金属基複合材を提供す
ること。 【解決手段】 基材を構成する金属又は合金の板の一方
の表面又は表裏両面に、強化材層の外形に合わせた形状
の凹部を形成し、一方の面の凹部に強化材を充填した単
位構成材を、強化材の露出面が隣接する単位構成材の強
化材を充填していない面に接するように複数枚積層し、
得られる積層体の最外側には基材を構成する金属又は合
金からなる外層用単位構成材を積層し、加熱加圧成形す
ることを特徴とする金属基複合材の製造方法、及びこの
方法によって製造される金属基複合材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高比強度、高比剛性
を有する金属基複合材の製造方法及びその方法によって
得られる金属基複合材に関する。
を有する金属基複合材の製造方法及びその方法によって
得られる金属基複合材に関する。
【０００２】
【従来の技術】高比強度、高比剛性を有する材料として
各種の金属又は合金からなる基材をセラミック繊維など
の強化材により強化した金属基複合材が開発され、実用
化されている。これらの金属基複合材の製造方法の一つ
として基材となる金属箔と強化材である繊維のシートを
複数枚積層し、加圧成形する方法がある。この方法によ
り、代表的な金属基複合材であるＴｉ基複合材を作製す
る場合には、その１例を図３に模式的に示すように、Ｔ
ｉ箔１と強化繊維（この場合は繊維束２）とを交互に積
層し、さらに複合化後のＴｉ基複合材４に繊維束２の高
さ分の段差ができるのを防止するために、Ｔｉ箔スペー
サ３を繊維束２と同一の平面内に挿入し、ＨＩＰあるい
はホットプレスなどにより、高温高圧下で複合化を行っ
ていた。
各種の金属又は合金からなる基材をセラミック繊維など
の強化材により強化した金属基複合材が開発され、実用
化されている。これらの金属基複合材の製造方法の一つ
として基材となる金属箔と強化材である繊維のシートを
複数枚積層し、加圧成形する方法がある。この方法によ
り、代表的な金属基複合材であるＴｉ基複合材を作製す
る場合には、その１例を図３に模式的に示すように、Ｔ
ｉ箔１と強化繊維（この場合は繊維束２）とを交互に積
層し、さらに複合化後のＴｉ基複合材４に繊維束２の高
さ分の段差ができるのを防止するために、Ｔｉ箔スペー
サ３を繊維束２と同一の平面内に挿入し、ＨＩＰあるい
はホットプレスなどにより、高温高圧下で複合化を行っ
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような方法により
金属基複合材を製造する場合には、Ｔｉ箔などのスペー
サは繊維束の外形に沿った形状としなくてはならず、特
に各層毎に繊維束の形状が異なる場合、箔の切り取り作
業及び積層作業が非常に煩雑で、熟練を要する作業であ
り、作業時間も長くなっている。本発明はこのような従
来技術の実状に鑑み、積層作業が容易で作業者の熟練を
必要とせず、繊維などの強化材に起因する表面の凹凸も
なく、品質の安定した金属基複合材が得られる金属基複
合材の製造方法及びそれによって得られる金属基複合材
を提供しようとするものである。
金属基複合材を製造する場合には、Ｔｉ箔などのスペー
サは繊維束の外形に沿った形状としなくてはならず、特
に各層毎に繊維束の形状が異なる場合、箔の切り取り作
業及び積層作業が非常に煩雑で、熟練を要する作業であ
り、作業時間も長くなっている。本発明はこのような従
来技術の実状に鑑み、積層作業が容易で作業者の熟練を
必要とせず、繊維などの強化材に起因する表面の凹凸も
なく、品質の安定した金属基複合材が得られる金属基複
合材の製造方法及びそれによって得られる金属基複合材
を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
する手段として次の（１）〜（５）の態様を採るもので
ある。 （１）基材を構成する金属又は合金の板の一方の表面又
は表裏両面に、周囲に縁部を残して強化材層の外形に合
わせた形状の凹部を形成し、前記板の一方の面の凹部に
強化材を充填した単位構成材を、強化材を充填した面が
隣接する単位構成材の強化材が充填されていない方の面
に接するように複数枚積層し、得られる積層体の最外側
には基材を構成する金属又は合金の板からなる外層用単
位構成材を積層し、加熱加圧成形することを特徴とする
金属基複合材の製造方法。
する手段として次の（１）〜（５）の態様を採るもので
ある。 （１）基材を構成する金属又は合金の板の一方の表面又
は表裏両面に、周囲に縁部を残して強化材層の外形に合
わせた形状の凹部を形成し、前記板の一方の面の凹部に
強化材を充填した単位構成材を、強化材を充填した面が
隣接する単位構成材の強化材が充填されていない方の面
に接するように複数枚積層し、得られる積層体の最外側
には基材を構成する金属又は合金の板からなる外層用単
位構成材を積層し、加熱加圧成形することを特徴とする
金属基複合材の製造方法。
【０００５】（２）基材を構成する金属又は合金の板
に、周囲に縁部を残して強化材層の外形に合わせた形状
の凹部を形成する手段がケミカルミーリング法であるこ
とを特徴とする前記（１）の金属基複合材の製造方法。 （３）基材を構成する金属又は合金がチタン系合金であ
ることを特徴とする前記（１）又は（２）の金属基複合
材の製造方法。 （４）強化材が炭化ケイ素繊維であることを特徴とする
前記（１）〜（３）のいずれか一つの金属基複合材の製
造方法。 （５）前記（１）〜（４）のいずれか一つの方法により
製造されてなることを特徴とする金属基複合材。
に、周囲に縁部を残して強化材層の外形に合わせた形状
の凹部を形成する手段がケミカルミーリング法であるこ
とを特徴とする前記（１）の金属基複合材の製造方法。 （３）基材を構成する金属又は合金がチタン系合金であ
ることを特徴とする前記（１）又は（２）の金属基複合
材の製造方法。 （４）強化材が炭化ケイ素繊維であることを特徴とする
前記（１）〜（３）のいずれか一つの金属基複合材の製
造方法。 （５）前記（１）〜（４）のいずれか一つの方法により
製造されてなることを特徴とする金属基複合材。
【０００６】本発明に係る金属基複合材において、基材
を構成する金属又は合金の例としては純Ｔｉ、Ｔｉ−６
Ａｌ−４Ｖ合金、Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓｎ合金、Ｔ
ｉ−６Ａｌ−２Ｓｎ−２Ｍｏ合金、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃ
ｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ合金、Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２
Ｍｏ−２Ｆｅ合金（商品名：ＳＰ−７００）、Ｔｉ−
５．８Ａｌ−４Ｓｎ−３．５Ｚｒ−０．７Ｎｂ−０．５
Ｍｏ−０．３５Ｓｉ合金（ＩＭＬ８３４）、Ｔｉ−６Ａ
ｌ−２．８Ｓｎ−４Ｚｒ−０．４Ｍｏ−０．４５Ｓｉ−
０．０７Ｏ2 合金（Ｔｉ−１１００）、Ｔｉ−１５Ｍｏ
−３Ｎｂ−３Ａｌ−０．２Ｓｉ合金（β２１ｓ）、Ｔｉ
−４１〜５２Ａｌ−Ｘ合金（ＴｉＡｌ金属間化合物：Ｘ
は他の添加元素で例えばＴｉ−４８Ａｌ−２Ｃｒ−２Ｎ
ｂ）、Ｔｉ−２５Ａｌ−１０Ｎｂ−３Ｖ−１Ｍｏ合金
（ｓｕｐｅｒα2 ）、Ｔｉ−１４Ａｌ−１９．５Ｎｂ−
３Ｖ−２Ｍｏ合金（Ｔｉ3 Ａｌ金属間化合物）、Ｔｉ−
２４Ａｌ−１１Ｎｂ合金（Ｔｉ2 ＡｌＮｂ：オーソロン
ビック）などが挙げられる。中でも複合化温度が低く、
強化繊維等の強化材の劣化を防止できるＴｉ−４．５Ａ
ｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ合金（ＳＰ−７００）が特に
好適である。
を構成する金属又は合金の例としては純Ｔｉ、Ｔｉ−６
Ａｌ−４Ｖ合金、Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓｎ合金、Ｔ
ｉ−６Ａｌ−２Ｓｎ−２Ｍｏ合金、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃ
ｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ合金、Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２
Ｍｏ−２Ｆｅ合金（商品名：ＳＰ−７００）、Ｔｉ−
５．８Ａｌ−４Ｓｎ−３．５Ｚｒ−０．７Ｎｂ−０．５
Ｍｏ−０．３５Ｓｉ合金（ＩＭＬ８３４）、Ｔｉ−６Ａ
ｌ−２．８Ｓｎ−４Ｚｒ−０．４Ｍｏ−０．４５Ｓｉ−
０．０７Ｏ2 合金（Ｔｉ−１１００）、Ｔｉ−１５Ｍｏ
−３Ｎｂ−３Ａｌ−０．２Ｓｉ合金（β２１ｓ）、Ｔｉ
−４１〜５２Ａｌ−Ｘ合金（ＴｉＡｌ金属間化合物：Ｘ
は他の添加元素で例えばＴｉ−４８Ａｌ−２Ｃｒ−２Ｎ
ｂ）、Ｔｉ−２５Ａｌ−１０Ｎｂ−３Ｖ−１Ｍｏ合金
（ｓｕｐｅｒα2 ）、Ｔｉ−１４Ａｌ−１９．５Ｎｂ−
３Ｖ−２Ｍｏ合金（Ｔｉ3 Ａｌ金属間化合物）、Ｔｉ−
２４Ａｌ−１１Ｎｂ合金（Ｔｉ2 ＡｌＮｂ：オーソロン
ビック）などが挙げられる。中でも複合化温度が低く、
強化繊維等の強化材の劣化を防止できるＴｉ−４．５Ａ
ｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ合金（ＳＰ−７００）が特に
好適である。
【０００７】また、強化材の例としてはＣコーティング
ＳｉＣ繊維（ＳＣＳ−６）、ＴｉＢ 2 ／Ｃコーティング
ＳｉＣ繊維（Ｓｉｇｍａ）、ＴｉＢ2 粒及びＴｉＢ2 繊
維などが挙げられる。中でも長繊維状のものが粒子や短
繊維状のものに比べて複合化が容易で、広く市販されて
いる繊維が使用できるので好ましい。さらに長繊維強化
材は、繊維を等間隔に並べて樹脂で固定したシート状の
もの（Ｇｒｅｅｎファブリック）、繊維を等間隔に並べ
てＴｉ−Ｎｂリボンを横糸としてシート状に編んだもの
（Ｗｏｖｅｎファブリック）、繊維を等間隔に並べて溶
射によりマトリックス金属を付着させて固定したもの
（溶射プリフォーム）などがあるが、特に入手しやす
く、積層作業の容易なＷｏｖｅｎファブリックが好まし
い。
ＳｉＣ繊維（ＳＣＳ−６）、ＴｉＢ 2 ／Ｃコーティング
ＳｉＣ繊維（Ｓｉｇｍａ）、ＴｉＢ2 粒及びＴｉＢ2 繊
維などが挙げられる。中でも長繊維状のものが粒子や短
繊維状のものに比べて複合化が容易で、広く市販されて
いる繊維が使用できるので好ましい。さらに長繊維強化
材は、繊維を等間隔に並べて樹脂で固定したシート状の
もの（Ｇｒｅｅｎファブリック）、繊維を等間隔に並べ
てＴｉ−Ｎｂリボンを横糸としてシート状に編んだもの
（Ｗｏｖｅｎファブリック）、繊維を等間隔に並べて溶
射によりマトリックス金属を付着させて固定したもの
（溶射プリフォーム）などがあるが、特に入手しやす
く、積層作業の容易なＷｏｖｅｎファブリックが好まし
い。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をさ
らに詳細に説明する。図１及び図２に本発明の方法によ
り金属基複合材を製造する工程の１例を模式的に示す。
この例においては、先ず図１（ｂ）に示すように基材を
構成する金属又は合金板５の一方の表面に縁部７を残し
て使用する強化材の外形に合わせた形状の凹部８を、ケ
ミカルミーリング法によって形成させる。凹部の形成
は、例えば次のようにして行うことができる。すなわ
ち、金属又は合金板５の全面にフォトエッチング法で使
用するフォトレジスト剤などのマスク材を塗布し、その
１面に使用する強化材の外形に合わせた型紙を当てて感
光させた後、未感光の部分のフォトレジスト剤を除去す
ることによって、図１（ａ）に示すように表面に強化材
の外形に相当する部分を残してマスク材６で被覆した金
属又は合金板５を作製する。これを硝酸溶液などのエッ
チング液に浸漬することによって任意の深さの凹部を形
成させる。その後、有機溶剤などを用いてマスク材を除
去することにより凹部を形成した金属又は合金板を得る
ことができる。図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図
である。
らに詳細に説明する。図１及び図２に本発明の方法によ
り金属基複合材を製造する工程の１例を模式的に示す。
この例においては、先ず図１（ｂ）に示すように基材を
構成する金属又は合金板５の一方の表面に縁部７を残し
て使用する強化材の外形に合わせた形状の凹部８を、ケ
ミカルミーリング法によって形成させる。凹部の形成
は、例えば次のようにして行うことができる。すなわ
ち、金属又は合金板５の全面にフォトエッチング法で使
用するフォトレジスト剤などのマスク材を塗布し、その
１面に使用する強化材の外形に合わせた型紙を当てて感
光させた後、未感光の部分のフォトレジスト剤を除去す
ることによって、図１（ａ）に示すように表面に強化材
の外形に相当する部分を残してマスク材６で被覆した金
属又は合金板５を作製する。これを硝酸溶液などのエッ
チング液に浸漬することによって任意の深さの凹部を形
成させる。その後、有機溶剤などを用いてマスク材を除
去することにより凹部を形成した金属又は合金板を得る
ことができる。図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図
である。
【０００９】また、フォトレジスト剤を使用する代わり
に、ケミカルミーリング法で用いられるゴム系のマスク
材やポリマー系のマスクテープを基材表面に塗布又は貼
着し、凹部形成部分を切り取り後、エッチング液に浸漬
してもよい。なお、凹部形成方法としては操作が容易な
ケミカルミーリング法が好ましいが、必要により機械加
工による方法などを採ることもできる。
に、ケミカルミーリング法で用いられるゴム系のマスク
材やポリマー系のマスクテープを基材表面に塗布又は貼
着し、凹部形成部分を切り取り後、エッチング液に浸漬
してもよい。なお、凹部形成方法としては操作が容易な
ケミカルミーリング法が好ましいが、必要により機械加
工による方法などを採ることもできる。
【００１０】次いで、図２に示すように、前記により得
られた縁部７を残して使用する強化材の外形に合わせた
形状の凹部８を形成させた金属又は合金板５の凹部８に
強化材１０を充填し、単位構成材９とする。強化材１０
としては強化材の繊維束を並べたもの、繊維を網状ある
いは織布状のシートに構成したものなどが好適に用いら
れる。なお、通常の場合強化材は後工程の積層、加熱加
圧成形により圧縮され、厚みが減少するので、充填厚み
は凹部８の深さより高くしておくのが好ましい。
られた縁部７を残して使用する強化材の外形に合わせた
形状の凹部８を形成させた金属又は合金板５の凹部８に
強化材１０を充填し、単位構成材９とする。強化材１０
としては強化材の繊維束を並べたもの、繊維を網状ある
いは織布状のシートに構成したものなどが好適に用いら
れる。なお、通常の場合強化材は後工程の積層、加熱加
圧成形により圧縮され、厚みが減少するので、充填厚み
は凹部８の深さより高くしておくのが好ましい。
【００１１】この単位構成材９を、強化材１０の露出面
を上にして複数枚積層し、得られる積層体の最上部の単
位構成材９の強化材１０の露出面には基材を構成する金
属又は合金板１１（外層用単位構成材）を積層し、加熱
加圧成形することによって本発明の金属基複合材１２を
得ることができる。この例では外層用単位構成材として
両面が平坦な板を使用しているが、強化材に接する方の
面に強化材の外形に合わせた形状の凹部を形成したもの
を使用するなど複合材の設計条件に合わせて任意の形状
のものを使用すればよく、また、必要により形成された
凹部に強化材を充填したものを使用してもよい。なお、
通常の場合、前記の単位構成材が一方の面にのみ凹部を
形成したものであるときには、外前記層用単位構成材は
積層体の強化材が露出した方の最外層にのみ適用すれば
よい。
を上にして複数枚積層し、得られる積層体の最上部の単
位構成材９の強化材１０の露出面には基材を構成する金
属又は合金板１１（外層用単位構成材）を積層し、加熱
加圧成形することによって本発明の金属基複合材１２を
得ることができる。この例では外層用単位構成材として
両面が平坦な板を使用しているが、強化材に接する方の
面に強化材の外形に合わせた形状の凹部を形成したもの
を使用するなど複合材の設計条件に合わせて任意の形状
のものを使用すればよく、また、必要により形成された
凹部に強化材を充填したものを使用してもよい。なお、
通常の場合、前記の単位構成材が一方の面にのみ凹部を
形成したものであるときには、外前記層用単位構成材は
積層体の強化材が露出した方の最外層にのみ適用すれば
よい。
【００１２】基材の両面に凹部を形成し、その一方の凹
部に強化材を充填した単位構成材を使用する場合には、
単位構成材の強化材を充填した方の面と、隣接する単位
構成材の強化材を充填していない方の面が接するように
積層する。積層体の最外表面に適用する外層用単位構成
材のうち、強化材が露出した方の面に適用するものは基
材を構成する金属又は合金からなる平板も使用できる
が、強化材に接する方の面に強化材の外形に合わせた形
状の凹部を形成したものが好ましい。また、前記積層体
の強化材が露出していない方の面には、一方の面に凹部
を形成させ、強化材を充填した単位構成材を使用するの
が好ましい。
部に強化材を充填した単位構成材を使用する場合には、
単位構成材の強化材を充填した方の面と、隣接する単位
構成材の強化材を充填していない方の面が接するように
積層する。積層体の最外表面に適用する外層用単位構成
材のうち、強化材が露出した方の面に適用するものは基
材を構成する金属又は合金からなる平板も使用できる
が、強化材に接する方の面に強化材の外形に合わせた形
状の凹部を形成したものが好ましい。また、前記積層体
の強化材が露出していない方の面には、一方の面に凹部
を形成させ、強化材を充填した単位構成材を使用するの
が好ましい。
【００１３】加熱加圧成形の方法としてはＨＩＰあるい
はホットプレスなどが適用できる。加熱及び加圧の条件
は、使用する基材及び強化材の種類等により異なり、そ
れぞれの状況により適宜設定すればよいが、大略の目安
としては温度が７００〜１０００℃、圧力が５０〜２０
０ＭＰａの範囲である。なお、強化材がＳｉＣ繊維であ
る場合、Ｔｉ系合金がＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ
−２Ｆｅ合金の場合は７００〜８００℃／５０〜２００
ＭＰａ程度、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ａｌ−３Ｓｎ−３Ｃｒで
は８５０〜９００℃／５０〜２００ＭＰａ程度、Ｔｉ−
６Ａｌ−４Ｖでは８５０〜９５０℃／５０〜２００ＭＰ
ａ程度が好ましい範囲である。
はホットプレスなどが適用できる。加熱及び加圧の条件
は、使用する基材及び強化材の種類等により異なり、そ
れぞれの状況により適宜設定すればよいが、大略の目安
としては温度が７００〜１０００℃、圧力が５０〜２０
０ＭＰａの範囲である。なお、強化材がＳｉＣ繊維であ
る場合、Ｔｉ系合金がＴｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ
−２Ｆｅ合金の場合は７００〜８００℃／５０〜２００
ＭＰａ程度、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ａｌ−３Ｓｎ−３Ｃｒで
は８５０〜９００℃／５０〜２００ＭＰａ程度、Ｔｉ−
６Ａｌ−４Ｖでは８５０〜９５０℃／５０〜２００ＭＰ
ａ程度が好ましい範囲である。
【００１４】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。図１及び図２の方式に従い、基材としてＴｉ系
合金を、強化材として炭化ケイ素繊維の織布を使用して
Ｔｉ基複合材を作製した。Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２
Ｆｅ−２Ｍｏ合金（重量％：ＳＰ７００合金）箔（縦：
５０ｍｍ、横：８０ｍｍ、厚さ：０．１５ｍｍ）の全面
にフォトレジスト剤（ＳＨＩＰＬＥＹ社製Ｓ１４００−
３１：ポジタイプで光が当たった部分が現像液で溶解す
る）を塗布し、一方の面に使用する強化材の外形（縦：
４０ｍｍ、横：７０ｍｍ）と同じ形状の型紙を当てて感
光（高効率メタルハライドランプ：ピーク波長４１７ｎ
ｍ）させた後、未感光の部分のフォトレジスト剤を除去
（ＳＨＩＰＬＥＹ社製１１６５リムーバを使用）して表
面に強化材の外形に相当する部分を残してマスク材で被
覆したＳＰ７００合金箔とした。
明する。図１及び図２の方式に従い、基材としてＴｉ系
合金を、強化材として炭化ケイ素繊維の織布を使用して
Ｔｉ基複合材を作製した。Ｔｉ−４．５Ａｌ−３Ｖ−２
Ｆｅ−２Ｍｏ合金（重量％：ＳＰ７００合金）箔（縦：
５０ｍｍ、横：８０ｍｍ、厚さ：０．１５ｍｍ）の全面
にフォトレジスト剤（ＳＨＩＰＬＥＹ社製Ｓ１４００−
３１：ポジタイプで光が当たった部分が現像液で溶解す
る）を塗布し、一方の面に使用する強化材の外形（縦：
４０ｍｍ、横：７０ｍｍ）と同じ形状の型紙を当てて感
光（高効率メタルハライドランプ：ピーク波長４１７ｎ
ｍ）させた後、未感光の部分のフォトレジスト剤を除去
（ＳＨＩＰＬＥＹ社製１１６５リムーバを使用）して表
面に強化材の外形に相当する部分を残してマスク材で被
覆したＳＰ７００合金箔とした。
【００１５】前記強化材の外形に相当する部分を残して
マスク材で被覆したＳＰ７００合金箔を硝酸液中に浸漬
し、深さが約０．０８ｍｍの凹部を形成させた後、有機
溶剤を用いてマスク材を除去することにより、片面に強
化材の外形に相当する形状と深さの凹部を有するＳＰ７
００合金箔を得た。
マスク材で被覆したＳＰ７００合金箔を硝酸液中に浸漬
し、深さが約０．０８ｍｍの凹部を形成させた後、有機
溶剤を用いてマスク材を除去することにより、片面に強
化材の外形に相当する形状と深さの凹部を有するＳＰ７
００合金箔を得た。
【００１６】この片面に凹部を形成させたＳＰ７００合
金箔の凹部に、強化材であるＳｉＣ繊維束（米国テキス
トロン社製，ＳＣＳ−６，ｗｏｖｅｎファブリックシー
ト、縦：４０ｍｍ、横：７０ｍｍ、厚さ：約０．１４ｍ
ｍ）を重ねて単位構成材とした。
金箔の凹部に、強化材であるＳｉＣ繊維束（米国テキス
トロン社製，ＳＣＳ−６，ｗｏｖｅｎファブリックシー
ト、縦：４０ｍｍ、横：７０ｍｍ、厚さ：約０．１４ｍ
ｍ）を重ねて単位構成材とした。
【００１７】このようにして得られた単位構成体を、Ｓ
ｉＣ繊維束が上になるようにして４枚積層し、最上面に
は外層用単位構成材として凹部を形成していないＳＰ７
００合金箔を積層し、ステンレス製容器に真空封入し、
７５０℃、１５０ＭＰａの条件で２時間ＨＩＰ処理を行
いＴｉ基複合材を得た。この方法によって得られたＴｉ
基複合材にはＳｉＣ繊維に起因する表面の凹凸がなく、
良好な品質のものであった。なお、得られたＴｉ基複合
材の常温での引張強度は１２０〜１６０ＭＰａであり、
従来の方法で製造されたものと同程度であった。
ｉＣ繊維束が上になるようにして４枚積層し、最上面に
は外層用単位構成材として凹部を形成していないＳＰ７
００合金箔を積層し、ステンレス製容器に真空封入し、
７５０℃、１５０ＭＰａの条件で２時間ＨＩＰ処理を行
いＴｉ基複合材を得た。この方法によって得られたＴｉ
基複合材にはＳｉＣ繊維に起因する表面の凹凸がなく、
良好な品質のものであった。なお、得られたＴｉ基複合
材の常温での引張強度は１２０〜１６０ＭＰａであり、
従来の方法で製造されたものと同程度であった。
【００１８】
【発明の効果】基材を構成する金属又は合金の板に、周
囲に縁部を残してケミカルミーリング法などの手法によ
り強化材層の外形に合わせた形状の凹部を形成し、該凹
部に強化材を挿入した単位構成材を作製して、これを積
層することにより、積層作業を簡略化することができ、
作業者の熟練を必要とせず、繊維などの強化材に起因す
る表面の凹凸もなく、品質の安定した金属基複合材を作
製することができる。
囲に縁部を残してケミカルミーリング法などの手法によ
り強化材層の外形に合わせた形状の凹部を形成し、該凹
部に強化材を挿入した単位構成材を作製して、これを積
層することにより、積層作業を簡略化することができ、
作業者の熟練を必要とせず、繊維などの強化材に起因す
る表面の凹凸もなく、品質の安定した金属基複合材を作
製することができる。
【図１】本発明の方法により金属基複合材を製造する工
程の１例を模式的に示す図。
程の１例を模式的に示す図。
【図２】本発明の方法により金属基複合材を製造する工
程の１例を模式的に示す図。
程の１例を模式的に示す図。
【図３】従来技術によるＴｉ基複合材を製造する工程の
１例を模式的に示す図。
１例を模式的に示す図。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E067 AA12 AA24 AB08 AD02 BA01 BB02 DA00 4F100 AA21A AA21C AB01A AB01C AB31A AB31C AD08B BA03 BA05 BA08 BA10A BA10C BA14 CA23B DD05A DG01B EG002 EJ172 EJ422 GB07 GB51 GB90 JK01
Claims (5)
- 【請求項１】 基材を構成する金属又は合金の板の一方
の表面又は表裏両面に、周囲に縁部を残して強化材層の
外形に合わせた形状の凹部を形成し、前記板の一方の面
の凹部に強化材を充填した単位構成材を、強化材を充填
した面が隣接する単位構成材の強化材が充填されていな
い方の面に接するように複数枚積層し、得られる積層体
の最外側には基材を構成する金属又は合金の板からなる
外層用単位構成材を積層し、加熱加圧成形することを特
徴とする金属基複合材の製造方法。 - 【請求項２】 基材を構成する金属又は合金の板に、周
囲に縁部を残して強化材層の外形に合わせた形状の凹部
を形成する手段がケミカルミーリング法であることを特
徴とする請求項１に記載の金属基複合材の製造方法。 - 【請求項３】 基材を構成する金属又は合金がチタン系
合金であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金
属基複合材の製造方法。 - 【請求項４】 強化材が炭化ケイ素繊維であることを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属基複
合材の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の方
法により製造されてなることを特徴とする金属基複合
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20638498A JP3679930B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 金属基複合材の製造方法及び複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20638498A JP3679930B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 金属基複合材の製造方法及び複合材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000033485A true JP2000033485A (ja) | 2000-02-02 |
| JP3679930B2 JP3679930B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=16522459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20638498A Expired - Fee Related JP3679930B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 金属基複合材の製造方法及び複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3679930B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009060954A1 (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Aida Chemical Industries Co., Ltd. | 金属熱成形体、その製造方法、及び模様金属板材の製造方法 |
| KR101514681B1 (ko) * | 2014-04-09 | 2015-04-23 | 울산대학교 산학협력단 | 금속 기지 복합 재료 마찰교반 점접합부 제조 방법 |
| JP2017043518A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | ＳｉＣ繊維を含むハイブリッド複合材料およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP20638498A patent/JP3679930B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009060954A1 (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Aida Chemical Industries Co., Ltd. | 金属熱成形体、その製造方法、及び模様金属板材の製造方法 |
| JP5132685B2 (ja) * | 2007-11-08 | 2013-01-30 | 相田化学工業株式会社 | 金属熱成形体、その製造方法、及び模様金属板材の製造方法 |
| KR101514681B1 (ko) * | 2014-04-09 | 2015-04-23 | 울산대학교 산학협력단 | 금속 기지 복합 재료 마찰교반 점접합부 제조 방법 |
| WO2015156493A1 (ko) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | 울산대학교 산학협력단 | 금속 기지 복합 재료 마찰교반 점접합부 제조 방법 |
| JP2017043518A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | ＳｉＣ繊維を含むハイブリッド複合材料およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3679930B2 (ja) | 2005-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5550245B2 (ja) | 金属−セラミックマトリックスハイブリッド複合構造の製造方法、複合構造の製造方法、および積層複合構造 | |
| US4746374A (en) | Method of producing titanium aluminide metal matrix composite articles | |
| JP4662923B2 (ja) | 一個構成型シム | |
| JP2000033485A (ja) | 金属基複合材の製造方法及び複合材 | |
| US5722826A (en) | Bonding pad | |
| JPS59179265A (ja) | アルミニウム製ハニカムコアの製造法 | |
| JP2001011594A (ja) | 金属基複合材料プリフォームおよびその製造方法、ホットプレス装置、並びに、金属基複合材料およびその製造方法 | |
| JP2010265505A (ja) | 酸化物分散型強化白金材料及びその製造方法 | |
| JP2002161755A (ja) | 積層耐熱合金板及びその製作方法 | |
| JPH09330709A (ja) | 鉛蓄電池及びその製造方法 | |
| CA1079011A (en) | Quick bond composite and process | |
| JPH07164592A (ja) | ハイブリッド複合材料及びその製造方法 | |
| US6221507B1 (en) | High temperature laminated structural panels and method of producing the same | |
| JP2774998B2 (ja) | 金属網材およびその製法 | |
| JPH11335826A (ja) | Ａｌ合金製スパッタリングターゲット材の製造方法 | |
| JPS60221548A (ja) | 繊維強化金属複合体及びその製造方法 | |
| JPH0364580B2 (ja) | ||
| Guo et al. | Microstructural characterization in diffusion‐bonded SiC/Ti–6Al–4V composites | |
| JPH0378177B2 (ja) | ||
| JPH02200757A (ja) | チタン合金薄板の焼鈍法 | |
| CN219191777U (zh) | Ag效果纹理模具 | |
| JP3241524B2 (ja) | 金属の一体成形方法 | |
| JPH08213267A (ja) | コア積層物およびその製造方法 | |
| USH1863H (en) | Composite fabrication process to achieve flatness | |
| US6479149B1 (en) | Separating material for web sintering |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041101 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050419 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050516 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |