JP2002144527A - ブレード - Google Patents
ブレードInfo
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- JP2002144527A JP2002144527A JP2000339776A JP2000339776A JP2002144527A JP 2002144527 A JP2002144527 A JP 2002144527A JP 2000339776 A JP2000339776 A JP 2000339776A JP 2000339776 A JP2000339776 A JP 2000339776A JP 2002144527 A JP2002144527 A JP 2002144527A
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- Japan
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- metal
- ceramic
- composite material
- aluminum alloy
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- 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.)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗でかつ、衝撃が加わっても破損した
り、金属板との接合箇所が剥離し難いブレードに関する
技術を提供する。 【解決手段】 含有量が４０〜８０体積％のＳｉＣ粉末
を強化材とし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料を金
属板に接合することによりブレードを構成する。
り、金属板との接合箇所が剥離し難いブレードに関する
技術を提供する。 【解決手段】 含有量が４０〜８０体積％のＳｉＣ粉末
を強化材とし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料を金
属板に接合することによりブレードを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレードに関する
もので、特に、耐摩耗で衝撃が加わっても損傷し難いブ
レードに関するものである。
もので、特に、耐摩耗で衝撃が加わっても損傷し難いブ
レードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、製紙工程で紙の表面に樹脂等をコ
ーティングしたりスクリーン印刷でインクを塗布するた
め等に使用されるブレードとしては、ハイス鋼やアルミ
ニウム合金等の金属や特公平２−５１３９８号公報にて
開示されているようにセラミックスからなるもの、また
金属板にセラミックスを接合した構造からなるものが提
案されている。
ーティングしたりスクリーン印刷でインクを塗布するた
め等に使用されるブレードとしては、ハイス鋼やアルミ
ニウム合金等の金属や特公平２−５１３９８号公報にて
開示されているようにセラミックスからなるもの、また
金属板にセラミックスを接合した構造からなるものが提
案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の金属か
らなるブレードでは、摩耗損傷が生じ易いので寿命か短
く、極めて非効率であるという課題があった。また、従
来のセラミックスからなるブレードでは、寿命は延びた
ものの衝撃が加わったときに破損し易いという課題があ
った。さらには、金属板にセラミックスを接合した構造
からなるブレードは、接合した部位が剥がれるという課
題もあった。
らなるブレードでは、摩耗損傷が生じ易いので寿命か短
く、極めて非効率であるという課題があった。また、従
来のセラミックスからなるブレードでは、寿命は延びた
ものの衝撃が加わったときに破損し易いという課題があ
った。さらには、金属板にセラミックスを接合した構造
からなるブレードは、接合した部位が剥がれるという課
題もあった。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために鋭
意検討してなされたものであり、耐摩耗でかつ、衝撃が
加わったときに破損したり、接合部位が剥がれることの
ないブレードに関する技術を提供することを目的として
いる。
意検討してなされたものであり、耐摩耗でかつ、衝撃が
加わったときに破損したり、接合部位が剥がれることの
ないブレードに関する技術を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、セラミックス粉末またはセラミックス繊維を強化材
とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリッ
クスとする金属−セラミックス複合材料からなることを
特徴とするブレードによって達成される。ここで、セラ
ミックス粉末またはセラミックス繊維の含有量が、４０
〜８０体積％であることが好ましい。また、セラミック
ス粉末またはセラミックス繊維が、ＳｉＣからなること
が好ましい。さらには、アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金からなることが好まし
い。さらには、金属板と前記した金属−セラミックス複
合材料とをロウ材により接合して構成されることを特徴
とするブレードであることが好ましい。
は、セラミックス粉末またはセラミックス繊維を強化材
とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリッ
クスとする金属−セラミックス複合材料からなることを
特徴とするブレードによって達成される。ここで、セラ
ミックス粉末またはセラミックス繊維の含有量が、４０
〜８０体積％であることが好ましい。また、セラミック
ス粉末またはセラミックス繊維が、ＳｉＣからなること
が好ましい。さらには、アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金からなることが好まし
い。さらには、金属板と前記した金属−セラミックス複
合材料とをロウ材により接合して構成されることを特徴
とするブレードであることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、さらに詳細に本発明を説明
する。本発明にいうセラミックスとはアルミナ、窒化ア
ルミニウム、ＳｉＣ等の公知のセラミックスが適用でき
るが、アルミニウムとの濡れ性、製造の容易さからＳｉ
Ｃが最も好ましい。
する。本発明にいうセラミックスとはアルミナ、窒化ア
ルミニウム、ＳｉＣ等の公知のセラミックスが適用でき
るが、アルミニウムとの濡れ性、製造の容易さからＳｉ
Ｃが最も好ましい。
【０００７】ここで、セラミックス粉末またはセラミッ
クス繊維の含有量が、４０〜８０体積％とした理由は、
４０体積％より少ないと耐摩耗性が十分でないため摩耗
損傷しやすくなり、８０体積％より多いと靭性が小さく
なり衝撃が加わったときに破損し易くなるからでる。
クス繊維の含有量が、４０〜８０体積％とした理由は、
４０体積％より少ないと耐摩耗性が十分でないため摩耗
損傷しやすくなり、８０体積％より多いと靭性が小さく
なり衝撃が加わったときに破損し易くなるからでる。
【０００８】次に、アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｍｇ系のアルミニウム合金からなる理由は、セラミック
スとの濡れ性が良好となるため非加圧での浸透が可能と
なり、さらには内部に金属が浸透しない欠陥部分が発生
しにくくなるからである。
Ｍｇ系のアルミニウム合金からなる理由は、セラミック
スとの濡れ性が良好となるため非加圧での浸透が可能と
なり、さらには内部に金属が浸透しない欠陥部分が発生
しにくくなるからである。
【０００９】次に、金属板と前記した金属−セラミック
ス複合材料とをロウ材により接合して構成されることを
特徴とするブレードであることが好ましい。その理由
は、金属板と金属−セラミックス複合材料との接合が強
固となるため剥がれなくなるからである。ここで、ロウ
材としては、公知のものが適用できるが、アルミニウム
−ＳｉＣ複合材料を金属板と接合する場合は、実施例で
開示するようにＭｇを含むアルミニウム合金からなるロ
ウ材であることが特に好ましい。
ス複合材料とをロウ材により接合して構成されることを
特徴とするブレードであることが好ましい。その理由
は、金属板と金属−セラミックス複合材料との接合が強
固となるため剥がれなくなるからである。ここで、ロウ
材としては、公知のものが適用できるが、アルミニウム
−ＳｉＣ複合材料を金属板と接合する場合は、実施例で
開示するようにＭｇを含むアルミニウム合金からなるロ
ウ材であることが特に好ましい。
【００１０】次に、金属−セラミックス複合材料の製造
方法としては、公知の非加圧浸透法、加圧浸透法、鋳造
法、粉末冶金法等が適用可能であるが、その中でもセラ
ミックスの含有率を広範囲に変えられ、セラミックスの
均一分散性が良いこと、非加圧で大型の製品が得られる
点で、非加圧浸透法が最も好ましい。
方法としては、公知の非加圧浸透法、加圧浸透法、鋳造
法、粉末冶金法等が適用可能であるが、その中でもセラ
ミックスの含有率を広範囲に変えられ、セラミックスの
均一分散性が良いこと、非加圧で大型の製品が得られる
点で、非加圧浸透法が最も好ましい。
【００１１】（実施例１）強化材として平均粒径６６μ
ｍのＳｉＣ粉末７０重量部と平均粒径２５μｍのＳｉＣ
粉末３０重量部を用い、それにバインダーとしてのコロ
イダルシリカ液をＳｉＯ2固形分濃度としてＳｉＣ粉末
１００重量部に対して２重量部となる量を添加し、それ
に消泡剤を０．２重量部、イオン交換水を２４重量部加
え、ポットミルで１２時間混合した。得られたスラリー
をブレード形状が得られる金型に流し込み、フイルター
プレスで脱水し、それを脱型した後、１０００℃で焼成
して空隙率３０％を有する多孔構造のプリフォームを得
た。
ｍのＳｉＣ粉末７０重量部と平均粒径２５μｍのＳｉＣ
粉末３０重量部を用い、それにバインダーとしてのコロ
イダルシリカ液をＳｉＯ2固形分濃度としてＳｉＣ粉末
１００重量部に対して２重量部となる量を添加し、それ
に消泡剤を０．２重量部、イオン交換水を２４重量部加
え、ポットミルで１２時間混合した。得られたスラリー
をブレード形状が得られる金型に流し込み、フイルター
プレスで脱水し、それを脱型した後、１０００℃で焼成
して空隙率３０％を有する多孔構造のプリフォームを得
た。
【００１２】次に、得られたプリフームに対してＡｌ−
１２Ｓｉ−３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ組成からなるアルミ
ニウム合金を、窒素雰囲気中、８２５℃で６０時間非加
圧浸透させた。このようにしてＳｉＣ粉末の含有量が７
０体積％の金属−セラミックス複合材料からなるブレー
ドを得た。
１２Ｓｉ−３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ組成からなるアルミ
ニウム合金を、窒素雰囲気中、８２５℃で６０時間非加
圧浸透させた。このようにしてＳｉＣ粉末の含有量が７
０体積％の金属−セラミックス複合材料からなるブレー
ドを得た。
【００１３】得られたブレードの耐摩耗性は、従来使用
されてきた金属よりも大きく、また、弾性率は２６５Ｇ
Ｐａとステンレス鋼の２１０ＧＰａと比較して遜色なく
高剛性を確保でき耐衝撃性も十分であることを確認でき
た。また、このブレードを製紙工程で紙の表面に樹脂を
コーティングする際に使用した結果、従来の金属からな
るブレードよりも寿命が１００倍以上となり、効率が格
段に良くなった。
されてきた金属よりも大きく、また、弾性率は２６５Ｇ
Ｐａとステンレス鋼の２１０ＧＰａと比較して遜色なく
高剛性を確保でき耐衝撃性も十分であることを確認でき
た。また、このブレードを製紙工程で紙の表面に樹脂を
コーティングする際に使用した結果、従来の金属からな
るブレードよりも寿命が１００倍以上となり、効率が格
段に良くなった。
【００１４】（実施例２）次に、金属板と金属−セラミ
ックス複合材料とを接合して構成されるブレードに関わ
る実施例を図１を用いて説明する。図１の１は鋼材から
なる金属板で、２は金属−セラミックス複合材料で、実
施例と同様にして得られたアルミニウム−ＳｉＣ複合材
料を用いた。３はＭｇを含むアルミニウム合金からなる
ロウ材による接合個所である。
ックス複合材料とを接合して構成されるブレードに関わ
る実施例を図１を用いて説明する。図１の１は鋼材から
なる金属板で、２は金属−セラミックス複合材料で、実
施例と同様にして得られたアルミニウム−ＳｉＣ複合材
料を用いた。３はＭｇを含むアルミニウム合金からなる
ロウ材による接合個所である。
【００１５】接合方法は、ロウ材を鋼材からなる金属板
とアルミニウム−ＳｉＣ複合材料との接合面に充填し、
窒素雰囲気中で６００℃の温度で熱処理することによっ
て行なった。
とアルミニウム−ＳｉＣ複合材料との接合面に充填し、
窒素雰囲気中で６００℃の温度で熱処理することによっ
て行なった。
【００１６】得られたブレードを紙の表面に樹脂をコー
ティングする工程にて１５０時間運転後もブレードのア
ルミニウム−ＳｉＣ複合材料部分に角かけ等の損傷が無
く、また金属との接合個所に剥離等の欠陥は観察されな
かった。
ティングする工程にて１５０時間運転後もブレードのア
ルミニウム−ＳｉＣ複合材料部分に角かけ等の損傷が無
く、また金属との接合個所に剥離等の欠陥は観察されな
かった。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、金属と比較して耐摩耗
で、衝撃が加わったときに破損したり、接合部位が剥が
れることのないブレードを提供することができ、したが
って作業効率を格段に向上することが可能となる。
で、衝撃が加わったときに破損したり、接合部位が剥が
れることのないブレードを提供することができ、したが
って作業効率を格段に向上することが可能となる。
【図１】本発明の実施例を示す模式図である。
１ 金属板 ２ 金属−セラミックス複合材料 ３ 接合箇所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 一郎 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 太平洋 セメント株式会社内 Ｆターム(参考） 2C035 FD37 FD42 4K020 AA05 AA22 AC01 BA05 BB02 BB22
Claims (5)
- 【請求項１】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維を強化材とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料から
なることを特徴とするブレード。 - 【請求項２】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維の含有量が、４０〜８０体積％であることを特徴とす
る請求項１記載のブレード。 - 【請求項３】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維が、ＳｉＣからなることを特徴とする請求項１または
２記載のブレード。 - 【請求項４】 アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ
系のアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項
１、２または３記載のブレード。 - 【請求項５】 金属板と請求項１記載の金属−セラミッ
クス複合材料とをロウ材により接合して構成されること
を特徴とするブレード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339776A JP2002144527A (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | ブレード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339776A JP2002144527A (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | ブレード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002144527A true JP2002144527A (ja) | 2002-05-21 |
Family
ID=18814799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000339776A Pending JP2002144527A (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | ブレード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002144527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300057A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Snecma | ブレードの前縁を保護するための部品 |
-
2000
- 2000-11-08 JP JP2000339776A patent/JP2002144527A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300057A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Snecma | ブレードの前縁を保護するための部品 |
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