JP2004504482A5 - - Google Patents
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項１】 金属マトリックス中に複数の実質的に連続で長手方向に配置された繊維を含む金属マトリックス複合ワイヤの製造方法であって、
所定体積の溶融金属マトリックス材料を提供する工程と、
複数の実質的に連続な繊維を含む少なくとも１つのトウを前記所定体積の溶融マトリックス材料に浸漬する工程であって、前記繊維はセラミック繊維、炭素繊維、およびそれらの混合物の群より選択される工程と、
前記溶融金属マトリックス材料の少なくとも一部を前記複数の繊維に溶浸させて複数の溶浸繊維を得るために、前記所定体積の溶融金属マトリックス材料の少なくとも一部を振動させる超音波エネルギーを与える工程と、
金属マトリックス中に少なくとも１種類の実質的に連続で長手方向に配置された複数のセラミック繊維または炭素繊維を含む少なくとも１つのトウを含む金属マトリックス複合ワイヤが得られるように前記溶融金属マトリックス材料を固化させる条件下で、前記複数の溶浸繊維を前記所定体積の溶融金属マトリックス材料から引き抜く工程と、を含み、前記ワイヤは、少なくとも１００ｍの長さにわたって、真円度値が少なくとも０．９であり、真円度均一性値が２％以下であり、直径均一性値が１％以下である方法。
【請求項２】 金属マトリックス中に複数の実質的に連続で長手方向に配置された繊維を含む金属マトリックス複合ワイヤの製造方法であって、
所定体積の溶融金属マトリックス材料を提供する工程と、
複数の実質的に連続な繊維を含む少なくとも１つのトウを前記所定体積の溶融マトリックス材料に浸漬する工程であって、前記繊維はセラミック繊維、炭素繊維、およびそれらの混合物の群より選択される工程と、
前記溶融金属マトリックス材料の少なくとも一部を前記複数の繊維に溶浸させて複数の溶浸繊維を得るために、前記所定体積の溶融金属マトリックス材料の少なくとも一部を振動させる超音波エネルギーを与える工程と、
金属マトリックス中に少なくとも１種類の実質的に連続で長手方向に配置された複数のセラミック繊維または炭素繊維を含む少なくとも１つのトウを含む金属マトリックス複合ワイヤが得られるように前記溶融金属マトリックス材料を固化させる条件下で、前記複数の溶浸繊維を前記所定体積の溶融金属マトリックス材料から引き抜く工程と、を含み、前記ワイヤは、少なくとも１００ｍの長さにわたって、真円度値が少なくとも０．８５であり、真円度均一性値が１．５％以下であり、直径均一性値が０．５％以下である方法。
【請求項３】 前記複数の溶浸繊維を所定体積の溶融金属マトリックス材料から円形のダイを通して引き抜く請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】 前記複数の溶浸繊維を環状のダイを通した後に冷却する請求項３に記載の方法。
【請求項５】 複数の実質的に連続な繊維が、前記溶融金属マトリックス材料に浸漬する前に環状の束に均一に束ねられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】 金属マトリックス中に少なくとも１種類の実質的に連続で長手方向に配置された複数のセラミック繊維または炭素繊維を含む少なくとも１つのトウを含む金属マトリックス複合ワイヤであって、前記ワイヤは、少なくとも１００ｍの長さにわたって、真円度値が少なくとも０．９であり、真円度均一性値が２％以下であり、直径均一性値が１％以下である金属マトリックス複合ワイヤ。
【請求項７】 少なくとも１００ｍの長さにわたって前記真円度均一性値が１．５％以下である請求項６に記載の複合ワイヤ。
【請求項８】 金属マトリックス中に少なくとも１種類の実質的に連続で長手方向に配置された複数のセラミック繊維または炭素繊維を含む少なくとも１つのトウを含む金属マトリックス複合ワイヤであって、前記ワイヤは、少なくとも１００ｍの長さにわたって、真円度値が少なくとも０．８５であり、真円度均一性値が１．５％以下であり、直径均一性値が０．５％以下である金属マトリックス複合ワイヤ。
【請求項９】 前記繊維の数の少なくとも約８５％が実質的に連続である請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１０】 前記ワイヤの全体積を基準にして少なくとも約１５体積％の前記繊維、および約７０体積％以下の繊維を含む請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１１】 前記繊維が多結晶αアルミナ系繊維である請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１２】 前記金属マトリックスがアルミニウム、亜鉛、スズ、またはそれらの合金を含む請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１３】 前記繊維がセラミック繊維である請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１４】 前記繊維がセラミック酸化物繊維である請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１５】 前記金属マトリックスがアルミニウムまたはその合金を含む請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１６】 請求項２〜１５のいずれか１項に記載の少なくとも１つの金属マトリックスを含むケーブル。
【請求項１７】 コアとシェルを含み、前記コアが前記複合ワイヤを含み、前記シェルが第２のワイヤを含む請求項１６に記載のケーブル。
【請求項１】 金属マトリックス中に複数の実質的に連続で長手方向に配置された繊維を含む金属マトリックス複合ワイヤの製造方法であって、
所定体積の溶融金属マトリックス材料を提供する工程と、
複数の実質的に連続な繊維を含む少なくとも１つのトウを前記所定体積の溶融マトリックス材料に浸漬する工程であって、前記繊維はセラミック繊維、炭素繊維、およびそれらの混合物の群より選択される工程と、
前記溶融金属マトリックス材料の少なくとも一部を前記複数の繊維に溶浸させて複数の溶浸繊維を得るために、前記所定体積の溶融金属マトリックス材料の少なくとも一部を振動させる超音波エネルギーを与える工程と、
金属マトリックス中に少なくとも１種類の実質的に連続で長手方向に配置された複数のセラミック繊維または炭素繊維を含む少なくとも１つのトウを含む金属マトリックス複合ワイヤが得られるように前記溶融金属マトリックス材料を固化させる条件下で、前記複数の溶浸繊維を前記所定体積の溶融金属マトリックス材料から引き抜く工程と、を含み、前記ワイヤは、少なくとも１００ｍの長さにわたって、真円度値が少なくとも０．９であり、真円度均一性値が２％以下であり、直径均一性値が１％以下である方法。
【請求項２】 金属マトリックス中に複数の実質的に連続で長手方向に配置された繊維を含む金属マトリックス複合ワイヤの製造方法であって、
所定体積の溶融金属マトリックス材料を提供する工程と、
複数の実質的に連続な繊維を含む少なくとも１つのトウを前記所定体積の溶融マトリックス材料に浸漬する工程であって、前記繊維はセラミック繊維、炭素繊維、およびそれらの混合物の群より選択される工程と、
前記溶融金属マトリックス材料の少なくとも一部を前記複数の繊維に溶浸させて複数の溶浸繊維を得るために、前記所定体積の溶融金属マトリックス材料の少なくとも一部を振動させる超音波エネルギーを与える工程と、
金属マトリックス中に少なくとも１種類の実質的に連続で長手方向に配置された複数のセラミック繊維または炭素繊維を含む少なくとも１つのトウを含む金属マトリックス複合ワイヤが得られるように前記溶融金属マトリックス材料を固化させる条件下で、前記複数の溶浸繊維を前記所定体積の溶融金属マトリックス材料から引き抜く工程と、を含み、前記ワイヤは、少なくとも１００ｍの長さにわたって、真円度値が少なくとも０．８５であり、真円度均一性値が１．５％以下であり、直径均一性値が０．５％以下である方法。
【請求項３】 前記複数の溶浸繊維を所定体積の溶融金属マトリックス材料から円形のダイを通して引き抜く請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】 前記複数の溶浸繊維を環状のダイを通した後に冷却する請求項３に記載の方法。
【請求項５】 複数の実質的に連続な繊維が、前記溶融金属マトリックス材料に浸漬する前に環状の束に均一に束ねられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】 金属マトリックス中に少なくとも１種類の実質的に連続で長手方向に配置された複数のセラミック繊維または炭素繊維を含む少なくとも１つのトウを含む金属マトリックス複合ワイヤであって、前記ワイヤは、少なくとも１００ｍの長さにわたって、真円度値が少なくとも０．９であり、真円度均一性値が２％以下であり、直径均一性値が１％以下である金属マトリックス複合ワイヤ。
【請求項７】 少なくとも１００ｍの長さにわたって前記真円度均一性値が１．５％以下である請求項６に記載の複合ワイヤ。
【請求項８】 金属マトリックス中に少なくとも１種類の実質的に連続で長手方向に配置された複数のセラミック繊維または炭素繊維を含む少なくとも１つのトウを含む金属マトリックス複合ワイヤであって、前記ワイヤは、少なくとも１００ｍの長さにわたって、真円度値が少なくとも０．８５であり、真円度均一性値が１．５％以下であり、直径均一性値が０．５％以下である金属マトリックス複合ワイヤ。
【請求項９】 前記繊維の数の少なくとも約８５％が実質的に連続である請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１０】 前記ワイヤの全体積を基準にして少なくとも約１５体積％の前記繊維、および約７０体積％以下の繊維を含む請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１１】 前記繊維が多結晶αアルミナ系繊維である請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１２】 前記金属マトリックスがアルミニウム、亜鉛、スズ、またはそれらの合金を含む請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１３】 前記繊維がセラミック繊維である請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１４】 前記繊維がセラミック酸化物繊維である請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１５】 前記金属マトリックスがアルミニウムまたはその合金を含む請求項６または８に記載の複合ワイヤ。
【請求項１６】 請求項２〜１５のいずれか１項に記載の少なくとも１つの金属マトリックスを含むケーブル。
【請求項１７】 コアとシェルを含み、前記コアが前記複合ワイヤを含み、前記シェルが第２のワイヤを含む請求項１６に記載のケーブル。
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