JP2859329B2 - 金属マトリックス複合体の改質方法 - Google Patents
金属マトリックス複合体の改質方法Info
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Classifications
-
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00905—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as preforms
- C04B2111/00913—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as preforms as ceramic preforms for the fabrication of metal matrix comp, e.g. cermets
- C04B2111/00931—Coated or infiltrated preforms, e.g. with molten metal
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、後形成プロセス処理及び／又は実質的にそ
れに続く改質処理により、金属マトリックス複合体を改
質することに関する。後形成プロセス処理は種々の技術
により製造された種々の金属マトリックス複合体に適用
することができ、特に、自発浸透技術により製造された
金属マトリックス複合体を改質するのに適用することが
できる。実質的に連続した改質プロセスは、又、第一に
自発浸透技術により製造された金属マトリックス複合体
に関連して使用できる。特に、金属マトリックス複合体
のマトリックス金属及び／又は金属マトリックス複合体
の充填材の少なくとも一部は、形成プロセスの間及び／
又は後で改質（modify）又は変更（alter）される。
れに続く改質処理により、金属マトリックス複合体を改
質することに関する。後形成プロセス処理は種々の技術
により製造された種々の金属マトリックス複合体に適用
することができ、特に、自発浸透技術により製造された
金属マトリックス複合体を改質するのに適用することが
できる。実質的に連続した改質プロセスは、又、第一に
自発浸透技術により製造された金属マトリックス複合体
に関連して使用できる。特に、金属マトリックス複合体
のマトリックス金属及び／又は金属マトリックス複合体
の充填材の少なくとも一部は、形成プロセスの間及び／
又は後で改質（modify）又は変更（alter）される。
金属マトリックスと粒状セラミック、ウイスカー、繊
維等の補強又は強化相からなる複合体製品は、強化相が
有する剛性及び耐摩耗性の一部と金属マトリックスが有
する延性及び靭性を併せ持つので、種々の用途に使用さ
れる大きな見込みがある。一般的に、金属マトリックス
複合体では、単一材料のマトリックス金属が持つ強度、
剛性、耐接触摩耗性、高温強度等の性質は向上するが、
特定の性質が向上する程度は、特定の成分、容積分率又
は重量分率及び複合体を形成する際の処理方法によって
大きく異なる。ある場合には、複合体が、マトリックス
金属自体よりも重量が軽いこともある。例えば、粒状、
ペレット状又はウイスカー状の炭化珪素等のセラミック
スで強化したアルミニウムマトリックス複合体は、剛
性、耐摩耗性及び高温強度がアルミニウムよりも高いの
で有用である。
維等の補強又は強化相からなる複合体製品は、強化相が
有する剛性及び耐摩耗性の一部と金属マトリックスが有
する延性及び靭性を併せ持つので、種々の用途に使用さ
れる大きな見込みがある。一般的に、金属マトリックス
複合体では、単一材料のマトリックス金属が持つ強度、
剛性、耐接触摩耗性、高温強度等の性質は向上するが、
特定の性質が向上する程度は、特定の成分、容積分率又
は重量分率及び複合体を形成する際の処理方法によって
大きく異なる。ある場合には、複合体が、マトリックス
金属自体よりも重量が軽いこともある。例えば、粒状、
ペレット状又はウイスカー状の炭化珪素等のセラミック
スで強化したアルミニウムマトリックス複合体は、剛
性、耐摩耗性及び高温強度がアルミニウムよりも高いの
で有用である。
アルミニウムマトリックス複合体の製造に関しては、
種々の金属プロセスが報告されており、例えば、粉末冶
金法並びに圧力鋳造、真空鋳造、撹拌及び湿潤剤を使用
する液体金属浸透法に基づいた方法が挙げられる。粉末
冶金法の場合、粉末状の金属と粉末、ウイスカー、チョ
ップトファイバー等の形態の強化剤とを混合し、その
後、常温成形し焼結するか、又はホットプレスする。こ
の方法により製造された炭化珪素強化アルミニウムマト
リックス複合体における最大セラミック体積分率は、ウ
イスカーの場合は約25体積％であり、粒状の場合は約40
体積％であると報告されている。
種々の金属プロセスが報告されており、例えば、粉末冶
金法並びに圧力鋳造、真空鋳造、撹拌及び湿潤剤を使用
する液体金属浸透法に基づいた方法が挙げられる。粉末
冶金法の場合、粉末状の金属と粉末、ウイスカー、チョ
ップトファイバー等の形態の強化剤とを混合し、その
後、常温成形し焼結するか、又はホットプレスする。こ
の方法により製造された炭化珪素強化アルミニウムマト
リックス複合体における最大セラミック体積分率は、ウ
イスカーの場合は約25体積％であり、粒状の場合は約40
体積％であると報告されている。
従来のプロセスを利用した粉末冶金法による金属マト
リックス複合体の製造には、得られる製品の特性に関し
てある種の制限がある。即ち、複合体におけるセラミッ
ク相の体積分率は、一般的に、粒状の場合には、約40％
に制限される。又、圧縮装置の場合には、得られる実際
の大きさが制限される。更に、後で加工（例えば、成形
又は機械加工）をせず又複雑なプレスに頼らずに得られ
る製品は、比較的簡単な形状のものしかない。又、焼結
中に不均一な収縮を生じるほか、圧縮粉の凝離及び結晶
粒成長のためにミクロ構造が不均一となる。
リックス複合体の製造には、得られる製品の特性に関し
てある種の制限がある。即ち、複合体におけるセラミッ
ク相の体積分率は、一般的に、粒状の場合には、約40％
に制限される。又、圧縮装置の場合には、得られる実際
の大きさが制限される。更に、後で加工（例えば、成形
又は機械加工）をせず又複雑なプレスに頼らずに得られ
る製品は、比較的簡単な形状のものしかない。又、焼結
中に不均一な収縮を生じるほか、圧縮粉の凝離及び結晶
粒成長のためにミクロ構造が不均一となる。
1976年７月20日に許可された、ジェイ・シー・キャネ
ル（J.C.Cannell）等による米国特許第3,970,136号に
は、所定の繊維整列パターンを有する繊維強化材、例え
ば、炭化珪素又はアルミナウイスカーを含有せめした金
属マトリックス複合体を形成する方法が記載されてい
る。この複合体は、共面繊維の平行マット又はフェルト
を金型に入れてマットの少なくとも一部分の間に溶融マ
トリックス金属、例えば、アルミニウムの溜を配置し、
圧力をかけて溶融金属をマットに浸透させ配列している
繊維を包囲させる。又、溶融金属を、マットの積層体上
に注ぎながら、加圧下してマット間に流すことができ
る。これに関して、強化繊維を複合体に最大約50体積％
充填されたことが報告されている。
ル（J.C.Cannell）等による米国特許第3,970,136号に
は、所定の繊維整列パターンを有する繊維強化材、例え
ば、炭化珪素又はアルミナウイスカーを含有せめした金
属マトリックス複合体を形成する方法が記載されてい
る。この複合体は、共面繊維の平行マット又はフェルト
を金型に入れてマットの少なくとも一部分の間に溶融マ
トリックス金属、例えば、アルミニウムの溜を配置し、
圧力をかけて溶融金属をマットに浸透させ配列している
繊維を包囲させる。又、溶融金属を、マットの積層体上
に注ぎながら、加圧下してマット間に流すことができ
る。これに関して、強化繊維を複合体に最大約50体積％
充填されたことが報告されている。
繊維マットの積層体を通して溶融マトリックス金属を
押し入れるのは外力に依存しているので、上記した浸透
法は、圧力誘発流動プロセス特有の変動、即ち、マトリ
ックスの生成や、多孔率等が不均一となる可能性があ
る。たとえ、溶融金属を繊維アレイ内の複数の部位に導
入しても、性質は不均一になる可能性がある。その結
果、複雑なマット／溜配置及び流路を設けて、繊維マッ
トの積層体に十分且つ均一に浸透できるようにする必要
がある。又、上記した圧力浸透法では、体積の大きなマ
ットに強化材を浸透させることが困難であるので、マト
リックス体積に対する強化材の割合が比較的低いものし
か得られない。更に、加圧下で溶融金属を含有させるた
めに型が必要であり、費用がかさむ。最後に、整列させ
た粒子又は繊維への浸透に限定されている上記の方法
は、ランダムに配列した粒子、ウイスカー又は繊維の形
態の物質で強化したアルミニウム金属マトリックス複合
体の生成には用いられない。
押し入れるのは外力に依存しているので、上記した浸透
法は、圧力誘発流動プロセス特有の変動、即ち、マトリ
ックスの生成や、多孔率等が不均一となる可能性があ
る。たとえ、溶融金属を繊維アレイ内の複数の部位に導
入しても、性質は不均一になる可能性がある。その結
果、複雑なマット／溜配置及び流路を設けて、繊維マッ
トの積層体に十分且つ均一に浸透できるようにする必要
がある。又、上記した圧力浸透法では、体積の大きなマ
ットに強化材を浸透させることが困難であるので、マト
リックス体積に対する強化材の割合が比較的低いものし
か得られない。更に、加圧下で溶融金属を含有させるた
めに型が必要であり、費用がかさむ。最後に、整列させ
た粒子又は繊維への浸透に限定されている上記の方法
は、ランダムに配列した粒子、ウイスカー又は繊維の形
態の物質で強化したアルミニウム金属マトリックス複合
体の生成には用いられない。
アルミニウムマトリックス・アルミナ充填複合体の製
造では、アルミニウムは容易にはアルミナを湿潤せず、
凝集した製品を形成するのが困難となる。この問題に対
しては種々の解決法が提案された。このような手法の一
つとして、アルミナを金属（例えば、ニッケル又はタン
グステン）で被覆後、アルミニウムとともにホットプレ
スする。別の手法では、アルミニウムをリチウムと合金
し、アルミナをシリカで被覆してもよい。しかしなが
ら、これらの複合体は、性質にバラツキがみられたり、
被膜が充填材を劣化させる場合があるか、又はマトリッ
クスがリチウムを含有しマトリックスの性質に影響を及
ぼすことがある。
造では、アルミニウムは容易にはアルミナを湿潤せず、
凝集した製品を形成するのが困難となる。この問題に対
しては種々の解決法が提案された。このような手法の一
つとして、アルミナを金属（例えば、ニッケル又はタン
グステン）で被覆後、アルミニウムとともにホットプレ
スする。別の手法では、アルミニウムをリチウムと合金
し、アルミナをシリカで被覆してもよい。しかしなが
ら、これらの複合体は、性質にバラツキがみられたり、
被膜が充填材を劣化させる場合があるか、又はマトリッ
クスがリチウムを含有しマトリックスの性質に影響を及
ぼすことがある。
アール・ダブリュ・グリムシャー（R.W.Grimshaw）等
による米国特許第4,232,091号では、アルミニウムマト
リックス・アルミナ複合体の製造で遭遇する当該技術に
おける困難はある程度克服される。この特許では、75〜
375kg/cm2の圧力をかけて、溶融アルミニウム（又は溶
融アルミニウム合金）を、700〜1050℃に予備加熱した
アルミナの繊維又はウイスカーマットに押し入れること
が記載されている。この際、得られた一体鋳物における
金属に対するアルミナの最大体積比は、0.25/1であっ
た。この方法でも、浸透を行うのは外力に依存するの
で、キャネル（Cannel）等と同様な欠陥がある。
による米国特許第4,232,091号では、アルミニウムマト
リックス・アルミナ複合体の製造で遭遇する当該技術に
おける困難はある程度克服される。この特許では、75〜
375kg/cm2の圧力をかけて、溶融アルミニウム（又は溶
融アルミニウム合金）を、700〜1050℃に予備加熱した
アルミナの繊維又はウイスカーマットに押し入れること
が記載されている。この際、得られた一体鋳物における
金属に対するアルミナの最大体積比は、0.25/1であっ
た。この方法でも、浸透を行うのは外力に依存するの
で、キャネル（Cannel）等と同様な欠陥がある。
ヨーロッパ特許出願公開公報第115,742号では、予備
成形したアルミナのボイドを溶融アルミニウムで充填す
ることにより、電解槽部材として特に有効であるアルミ
ニウム・アルミナ複合体を作製することが記載されてい
る。この出願では、アルミニウムによるアルミナの非湿
潤性が強調されてあり、プレフォーム全体にわたってア
ルミナを湿潤するための種々の方法が用いられている。
例えば、アルミナを、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム若しくはニオブの二硼化物からなる湿潤剤又は金属、
即ち、リチウム、マグネシウム、カルシウム、チタン、
クロム、鉄、コバルト、ニッケル、ジルコニウム若しく
はハフニウムで被覆する。この際、アルゴン等の不活性
雰囲気を用いて湿潤を容易にする。又、この出願も、圧
力をかけて、溶融アルミニウムを未被覆マトリックスに
浸透させることを記載されている。この態様では、孔を
排気後、不活性雰囲気（例えば、アルゴン）中で溶融ア
ルミニウムに圧力を加えることにより達成される。又、
溶融アルミニウムを浸透させてボイドを充電する前に、
プレフォームにアルミニウムを気相蒸着により浸透させ
て表面を湿潤することもできる。プレフォームの孔にア
ルミニウムを確実に保持するためには、真空中又はアル
ゴン中で、熱処理（例えば、1400〜1800℃）することが
必要である。このようにしないと、圧力浸透物質をガス
に暴露したり又は浸透圧を取り除くと、物体からのアル
ミニウムの損失が生じる。
成形したアルミナのボイドを溶融アルミニウムで充填す
ることにより、電解槽部材として特に有効であるアルミ
ニウム・アルミナ複合体を作製することが記載されてい
る。この出願では、アルミニウムによるアルミナの非湿
潤性が強調されてあり、プレフォーム全体にわたってア
ルミナを湿潤するための種々の方法が用いられている。
例えば、アルミナを、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム若しくはニオブの二硼化物からなる湿潤剤又は金属、
即ち、リチウム、マグネシウム、カルシウム、チタン、
クロム、鉄、コバルト、ニッケル、ジルコニウム若しく
はハフニウムで被覆する。この際、アルゴン等の不活性
雰囲気を用いて湿潤を容易にする。又、この出願も、圧
力をかけて、溶融アルミニウムを未被覆マトリックスに
浸透させることを記載されている。この態様では、孔を
排気後、不活性雰囲気（例えば、アルゴン）中で溶融ア
ルミニウムに圧力を加えることにより達成される。又、
溶融アルミニウムを浸透させてボイドを充電する前に、
プレフォームにアルミニウムを気相蒸着により浸透させ
て表面を湿潤することもできる。プレフォームの孔にア
ルミニウムを確実に保持するためには、真空中又はアル
ゴン中で、熱処理（例えば、1400〜1800℃）することが
必要である。このようにしないと、圧力浸透物質をガス
に暴露したり又は浸透圧を取り除くと、物体からのアル
ミニウムの損失が生じる。
湿潤剤を用いて電解槽のアルミナ成分に溶融金属を浸
透させることは、ヨーロッパ特許出願公開第94353号に
も記載されている。即ち、この公開公報には、セルライ
ナー又は支持体として陰極電流供給手段を有するセルを
用いて、電解採取によりアルミニウムを製造することが
記載されている。この支持体を溶融氷晶石から保護する
ために、湿潤剤と溶解抑制剤との混合物の薄い被膜を、
セルの始動前又は電解法で製造した溶融アルミニウムに
浸漬中に、アルミナ支持体に塗布する。湿潤剤として
は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、珪素、マグネ
シウム、バナジウム、クロム、ニオブ又はカルシウムが
が開示されており、チタンが好ましい湿潤剤として記載
されている。又、硼素、炭素及び窒素の化合物が、溶融
アルミニウムの湿潤剤への溶解度を抑制するのに有効で
あると記載されている。しかしながら、この刊行物は、
金属マトリックス複合体の製造を示唆していないばかり
か、このような複合体を、例えば、窒素雰囲気中で形成
することも示唆していない。
透させることは、ヨーロッパ特許出願公開第94353号に
も記載されている。即ち、この公開公報には、セルライ
ナー又は支持体として陰極電流供給手段を有するセルを
用いて、電解採取によりアルミニウムを製造することが
記載されている。この支持体を溶融氷晶石から保護する
ために、湿潤剤と溶解抑制剤との混合物の薄い被膜を、
セルの始動前又は電解法で製造した溶融アルミニウムに
浸漬中に、アルミナ支持体に塗布する。湿潤剤として
は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、珪素、マグネ
シウム、バナジウム、クロム、ニオブ又はカルシウムが
が開示されており、チタンが好ましい湿潤剤として記載
されている。又、硼素、炭素及び窒素の化合物が、溶融
アルミニウムの湿潤剤への溶解度を抑制するのに有効で
あると記載されている。しかしながら、この刊行物は、
金属マトリックス複合体の製造を示唆していないばかり
か、このような複合体を、例えば、窒素雰囲気中で形成
することも示唆していない。
圧力の付加及び湿潤剤の塗布の他に、真空にすること
により多孔性セラミック成形体への溶融アルミニウムの
浸透が促進されることも開示されている。例えば、1973
年２月27日に許可されたアール・エル・ランディングハ
ム（R.L.Landingham）による米国特許第3,718,441号に
は、セラミック成形体（例えば、炭化硼素、アルミナ及
びベリリア）に、10-6トール未満の真空下で、溶融アル
ミニウム、ベリリウム、マグネシウム、、チタン、バナ
ジウム、ニッケル又はクロムを浸透することが報告され
ている。10-2〜10-6トールの真空では、溶融金属による
セラミックの湿潤が不良で、金属がセラミックのボイド
空間に自由に流れ込まれなかった。しかしながら、真空
を10-6トール未満まで減少させると、湿潤が向上したと
記載されている。
により多孔性セラミック成形体への溶融アルミニウムの
浸透が促進されることも開示されている。例えば、1973
年２月27日に許可されたアール・エル・ランディングハ
ム（R.L.Landingham）による米国特許第3,718,441号に
は、セラミック成形体（例えば、炭化硼素、アルミナ及
びベリリア）に、10-6トール未満の真空下で、溶融アル
ミニウム、ベリリウム、マグネシウム、、チタン、バナ
ジウム、ニッケル又はクロムを浸透することが報告され
ている。10-2〜10-6トールの真空では、溶融金属による
セラミックの湿潤が不良で、金属がセラミックのボイド
空間に自由に流れ込まれなかった。しかしながら、真空
を10-6トール未満まで減少させると、湿潤が向上したと
記載されている。
1975年２月４日に許可されたジー・イー・ガザ（G.E.
Gazza）等による米国特許第3,864,154号にも、真空を用
いて浸透を行う旨の記載がある。又、この特許には、Al
B12粉末の常温圧縮成形体を常温圧縮アルミニウム粉末
のベッド上に添加することが記載されている。その後、
更に、アルミニウムをAlB12粉末成形体の上部に配置す
る。アルミニウム粉末の層間に「挟んだ」AlB12成形体
を装填したルツボを真空炉に入れる。この炉を、約10-5
トールまで排気してガス抜きをする。続いて、温度を11
00℃に上昇し、３時間維持する。これらの条件で、溶融
アルミニウムを多孔性AlB12成形体に浸透させる。
Gazza）等による米国特許第3,864,154号にも、真空を用
いて浸透を行う旨の記載がある。又、この特許には、Al
B12粉末の常温圧縮成形体を常温圧縮アルミニウム粉末
のベッド上に添加することが記載されている。その後、
更に、アルミニウムをAlB12粉末成形体の上部に配置す
る。アルミニウム粉末の層間に「挟んだ」AlB12成形体
を装填したルツボを真空炉に入れる。この炉を、約10-5
トールまで排気してガス抜きをする。続いて、温度を11
00℃に上昇し、３時間維持する。これらの条件で、溶融
アルミニウムを多孔性AlB12成形体に浸透させる。
1968年１月23日に許可されたジョン・エヌ・レッディ
ング（John N.Reding）等による米国特許第3,364,976号
には、物体に自己発生真空を作り出して、溶融金属の物
体への浸透を促進することが開示されている。即ち、物
体、例えば、黒鉛金型、鋼金型又は多孔性耐火材を、溶
融金属に完全に浸すことが開示されている。金型の場
合、金属と反応性のあるガスで満たした金型キャビティ
が、外部に位置する溶融金属と、金型内の少なくとも一
つのオリフィスを介して連通している。金型を溶融液に
浸漬すると、キャビティ内のガスと溶融金属との間の反
応で自己発生真空が生じるとともにキャビティが金属で
満たされていく。この際の真空は、金属が酸化物固体状
態になる結果生じる。従って、レッディング等には、キ
ャビティ内のガスと溶融金属との間の反応を引き起こす
ことが必須であることが開示されている。しかしなが
ら、金型を用いるには本来制限があり、真空を生じさせ
るために金型を使用することは望ましくない。即ち、ま
ず、金型を機械加工して特定の形状にし；その後、仕上
げ機械加工して、金型上に許容できる鋳造表面を形成
し；使用前に組立；使用後に分解して注型品を取り出
し；その後、最も一般的には、金型表面を最仕上げして
金型を再生するか、又はもはや使用できない状態の場合
には金型を捨ててしまう必要がある。金型を複雑な形状
に機械加工するのは、非常にコストがかかるとともに時
間がかかる場合がある。更に、複雑な形状をした金型か
ら成形品を取り出すのも困難のことがある（即ち、複雑
な形状を有する注型品は、金型から取り外すとき壊れる
ことがある）。更に、多孔性耐火材の場合、金型を使用
せずに、直接溶融金属に浸漬できることも述べられてい
るが、容器金型を使用せずに弱く結着されるか又は分離
した多孔性材料に浸透させる手段がないので、耐火材は
一体品でなければならない（即ち、粒状物質は、溶融金
属に入れたときに、一般的に解離するかは浮かんで離れ
てしまう）。更に、粒状物質又は弱く成形したプレフォ
ームに浸透させようとする場合、浸透金属が粒子又はプ
レフォームの少なくとも一部分と置換してしまって不均
一なミクロ構造を生じることのないように注意しなけれ
ばならない。
ング（John N.Reding）等による米国特許第3,364,976号
には、物体に自己発生真空を作り出して、溶融金属の物
体への浸透を促進することが開示されている。即ち、物
体、例えば、黒鉛金型、鋼金型又は多孔性耐火材を、溶
融金属に完全に浸すことが開示されている。金型の場
合、金属と反応性のあるガスで満たした金型キャビティ
が、外部に位置する溶融金属と、金型内の少なくとも一
つのオリフィスを介して連通している。金型を溶融液に
浸漬すると、キャビティ内のガスと溶融金属との間の反
応で自己発生真空が生じるとともにキャビティが金属で
満たされていく。この際の真空は、金属が酸化物固体状
態になる結果生じる。従って、レッディング等には、キ
ャビティ内のガスと溶融金属との間の反応を引き起こす
ことが必須であることが開示されている。しかしなが
ら、金型を用いるには本来制限があり、真空を生じさせ
るために金型を使用することは望ましくない。即ち、ま
ず、金型を機械加工して特定の形状にし；その後、仕上
げ機械加工して、金型上に許容できる鋳造表面を形成
し；使用前に組立；使用後に分解して注型品を取り出
し；その後、最も一般的には、金型表面を最仕上げして
金型を再生するか、又はもはや使用できない状態の場合
には金型を捨ててしまう必要がある。金型を複雑な形状
に機械加工するのは、非常にコストがかかるとともに時
間がかかる場合がある。更に、複雑な形状をした金型か
ら成形品を取り出すのも困難のことがある（即ち、複雑
な形状を有する注型品は、金型から取り外すとき壊れる
ことがある）。更に、多孔性耐火材の場合、金型を使用
せずに、直接溶融金属に浸漬できることも述べられてい
るが、容器金型を使用せずに弱く結着されるか又は分離
した多孔性材料に浸透させる手段がないので、耐火材は
一体品でなければならない（即ち、粒状物質は、溶融金
属に入れたときに、一般的に解離するかは浮かんで離れ
てしまう）。更に、粒状物質又は弱く成形したプレフォ
ームに浸透させようとする場合、浸透金属が粒子又はプ
レフォームの少なくとも一部分と置換してしまって不均
一なミクロ構造を生じることのないように注意しなけれ
ばならない。
従って、圧力を加えたり真空にしたり（外部から印加
するか、内部で生じさせるかとは無関係に）する必要の
ないか、又は湿潤材を損傷しないで、セラミック材料等
の別の材料を埋め込んだ金属マトリックスを生成する、
賦形金属マトリックス複合体を製造するための簡単で信
頼性のある方法が長年求められていた。更に、金属マト
リックス複合体を製造するのに要する最終的な機械加工
操作を最小限にすることも長年求められていた。本発明
は、処理の少なくともある時点で浸透増進剤が存在する
限り、標準大気圧下の浸透雰囲気（例えば、窒素）の存
在下において、プレフォームに成形できる材料（例え
ば、セラミック材料）に溶融マトリックス金属（例え
ば、アルミニウム）を、浸透させるための自発的浸透機
械を提供することによりこれらの必要性を満たすもので
ある。
するか、内部で生じさせるかとは無関係に）する必要の
ないか、又は湿潤材を損傷しないで、セラミック材料等
の別の材料を埋め込んだ金属マトリックスを生成する、
賦形金属マトリックス複合体を製造するための簡単で信
頼性のある方法が長年求められていた。更に、金属マト
リックス複合体を製造するのに要する最終的な機械加工
操作を最小限にすることも長年求められていた。本発明
は、処理の少なくともある時点で浸透増進剤が存在する
限り、標準大気圧下の浸透雰囲気（例えば、窒素）の存
在下において、プレフォームに成形できる材料（例え
ば、セラミック材料）に溶融マトリックス金属（例え
ば、アルミニウム）を、浸透させるための自発的浸透機
械を提供することによりこれらの必要性を満たすもので
ある。
本発明の主題は、他のいくつかの本出願人による米国
特許出願及び日本出願に関連している。具体的には、こ
れらの他の特許出願（以下、しばしば、「同一出願人に
よる金属マトリックス特許出願」と称する）には、金属
マトリックス複合材料を製造する新規な方法が記載され
ている。
特許出願及び日本出願に関連している。具体的には、こ
れらの他の特許出願（以下、しばしば、「同一出願人に
よる金属マトリックス特許出願」と称する）には、金属
マトリックス複合材料を製造する新規な方法が記載され
ている。
金属マトリックス複合材料を製造する新規な方法は、
「メタル マトリックス コンポジッツ（Metal Matrix
Compositse）」と題する1987年５月13日出願の本出願
人による米国特許出願題049,171号〔発明者：ホワイト
（White）等〕及び昭和63年５月15日に出願された特願
昭63−118032号に開示されている。ホワイト等の発明の
方法によれば、金属マトリックス複合体は、充填剤の通
気性素材（例えば、セラミック又はセラミック被覆材
料）に、少なくとも約１重量％のマグネシウム、好まし
くは少なくとも約３重量％のマグネシウムを含有する溶
融アルミニウムを浸透させることにより製造される。こ
の際、外部圧力又は真空を印加しなくても、自発的に浸
透が起きる。供給溶融金属と充填材の素材とを、約10〜
100体積％、好ましくは少なくとも約50体積％の窒素を
含有するとともに残り（存在すれば）が非酸化性ガス
（例えば、アルゴン）であるガスの存在下において、少
なくとも約675℃の温度で接触させる。これらの条件下
で、溶融アルミニウム合金が標準大気圧下でセラミック
素材に浸透して、アルミニウム（又はアルミニウム合
金）マトリックス複合体が形成される。所望量の充填材
に溶融アルミニウム合金を浸透させたら、温度を低下さ
せて合金を固化することにより、強化充填材を埋め込ん
だ固形金属マトリックス構造を形成する。通常及び好ま
しくは、送り出される溶融金属の供給量は、実質的に充
填材の素材の境界まで浸透するに十分な量である。ホワ
イト等により製造されるアルミニウムマトリックス複合
体中の充填材の量は、非常に高くすることができる。即
ち、合金に対する充填材の体積比が1:1を超えるものを
得ることができる。
「メタル マトリックス コンポジッツ（Metal Matrix
Compositse）」と題する1987年５月13日出願の本出願
人による米国特許出願題049,171号〔発明者：ホワイト
（White）等〕及び昭和63年５月15日に出願された特願
昭63−118032号に開示されている。ホワイト等の発明の
方法によれば、金属マトリックス複合体は、充填剤の通
気性素材（例えば、セラミック又はセラミック被覆材
料）に、少なくとも約１重量％のマグネシウム、好まし
くは少なくとも約３重量％のマグネシウムを含有する溶
融アルミニウムを浸透させることにより製造される。こ
の際、外部圧力又は真空を印加しなくても、自発的に浸
透が起きる。供給溶融金属と充填材の素材とを、約10〜
100体積％、好ましくは少なくとも約50体積％の窒素を
含有するとともに残り（存在すれば）が非酸化性ガス
（例えば、アルゴン）であるガスの存在下において、少
なくとも約675℃の温度で接触させる。これらの条件下
で、溶融アルミニウム合金が標準大気圧下でセラミック
素材に浸透して、アルミニウム（又はアルミニウム合
金）マトリックス複合体が形成される。所望量の充填材
に溶融アルミニウム合金を浸透させたら、温度を低下さ
せて合金を固化することにより、強化充填材を埋め込ん
だ固形金属マトリックス構造を形成する。通常及び好ま
しくは、送り出される溶融金属の供給量は、実質的に充
填材の素材の境界まで浸透するに十分な量である。ホワ
イト等により製造されるアルミニウムマトリックス複合
体中の充填材の量は、非常に高くすることができる。即
ち、合金に対する充填材の体積比が1:1を超えるものを
得ることができる。
前記したホワイト等の発明におけるプロセス条件下で
は、アルミニウムマトリックス全体に分散した形態で、
窒化アルミニウムの不連続相を形成することができる。
アルミニウムマトリックスにおける窒化物の量は、温
度、合金組成、ガス組成及び充填材等の因子によって異
なっていてもよい。従って、系におけるこのような因子
の一つ以上を制御することにより、複合体の一定の性質
を所望のものに合わせることができる。しかしながら、
ある最終用途の場合、複合体が窒化アルミニウムをほと
んど含有しないことが望ましい場合がある。
は、アルミニウムマトリックス全体に分散した形態で、
窒化アルミニウムの不連続相を形成することができる。
アルミニウムマトリックスにおける窒化物の量は、温
度、合金組成、ガス組成及び充填材等の因子によって異
なっていてもよい。従って、系におけるこのような因子
の一つ以上を制御することにより、複合体の一定の性質
を所望のものに合わせることができる。しかしながら、
ある最終用途の場合、複合体が窒化アルミニウムをほと
んど含有しないことが望ましい場合がある。
温度が高いほど浸透には有利であるが、このプロセス
により窒化物が生成しやすくなる。ホワイト等の発明で
は、浸透速度と窒化物生成との間のバランスをとること
ができる。
により窒化物が生成しやすくなる。ホワイト等の発明で
は、浸透速度と窒化物生成との間のバランスをとること
ができる。
金属マトリックス複合体生成に使用するのに適当なバ
リヤー手段の例が、「メソッド オブ メーキング メ
タル マトリックス コンポジット ウイズ ザ ユー
ス オブ ア バリヤー（Method of Making Metal Mat
rix Composite with the Use of a Barrier）」と題す
る1988年１月７日出願の本出願人による米国特許出願題
141,642号〔発明者：ミカエル・ケー・アグハジァニア
ン（Michael K.Aghajanian）等〕及び昭和64年１月６日
に出願された特願昭64−1130号に開示されている。アグ
ハジァニアン等の発明の方法によれば、バリヤー手段
〔例えば、粒状二硼化チタン又は商品名がグラフォイル
（商標）であるユニオンカーバイド社勢の軟質黒鉛テー
プ製品等の黒鉛材料〕が、充填材とマトリックス合金の
規定された表面境界に配置され、バリヤー手段により形
成される境界まで浸透する。このバリヤー手段は、溶融
合金の浸透を阻止、防止又は終了させるのに用いられ、
得られた金属マトリックス複合体中に網又は網に近い形
状を形成する。従って、形成した金属マトリックス複合
体の外形は、バリヤー手段の内部形状と実質的に一致す
る。
リヤー手段の例が、「メソッド オブ メーキング メ
タル マトリックス コンポジット ウイズ ザ ユー
ス オブ ア バリヤー（Method of Making Metal Mat
rix Composite with the Use of a Barrier）」と題す
る1988年１月７日出願の本出願人による米国特許出願題
141,642号〔発明者：ミカエル・ケー・アグハジァニア
ン（Michael K.Aghajanian）等〕及び昭和64年１月６日
に出願された特願昭64−1130号に開示されている。アグ
ハジァニアン等の発明の方法によれば、バリヤー手段
〔例えば、粒状二硼化チタン又は商品名がグラフォイル
（商標）であるユニオンカーバイド社勢の軟質黒鉛テー
プ製品等の黒鉛材料〕が、充填材とマトリックス合金の
規定された表面境界に配置され、バリヤー手段により形
成される境界まで浸透する。このバリヤー手段は、溶融
合金の浸透を阻止、防止又は終了させるのに用いられ、
得られた金属マトリックス複合体中に網又は網に近い形
状を形成する。従って、形成した金属マトリックス複合
体の外形は、バリヤー手段の内部形状と実質的に一致す
る。
米国特許出願題049,171号及び特願昭63−118032号に
記載の方法は、「メタル マトリックス コンポジッツ
アンド テクニクス フォー メーキング ザ セイ
ム（Metal Matrix Compsites and Techniques for Maki
ng the Same）」と題する1988年３月15日出願の本出願
人による米国特許出願題168,284号〔発明者：ミカエル
・ケー・アグハジァニアン（Michael K.Aghajanian）及
びマーク・エス・ニューカーク（Mark S.Newkirk）〕及
び平成元年３月15日に出願された特願平１−63411号に
よって改善された。この米国特許出願に開示された方法
によれば、マトリックス金属合金は、第一金属源及び、
例えば、重力流れにより第一溶融金属源と連通するマト
リックス金属合金の溜として存在する。特に、これらの
特許出願に記載されている条件下では、第一溶融マトリ
ックス合金が、標準大気圧下、充填材の素材に浸透し始
め、従って、金属マトリックス複合体の生成が始まる。
第一溶融マトリックス金属合金源は、充填材の素材への
浸透中に消費され、自発浸透の継続とともに、必要に応
じて、好ましくは連続的な手段により、溶融マトリック
ス金属の溜から補充することができる。所望量の通気性
充填材に溶融マトリックス合金が自発浸透したら、温度
を低下させて合金を固化することにより、強化充填材を
埋め込んだ固形金属マトリックスを形成する。金属の溜
を使用することは、この特許出願に記載されている発明
の一実施態様にすぎず、溜の実施態様を、開示されてい
る発明の別の各実施態様と組み合わせる必要はないが、
実施態様の中には、本発明と組み合わせて使用するのが
有益な場合もある。
記載の方法は、「メタル マトリックス コンポジッツ
アンド テクニクス フォー メーキング ザ セイ
ム（Metal Matrix Compsites and Techniques for Maki
ng the Same）」と題する1988年３月15日出願の本出願
人による米国特許出願題168,284号〔発明者：ミカエル
・ケー・アグハジァニアン（Michael K.Aghajanian）及
びマーク・エス・ニューカーク（Mark S.Newkirk）〕及
び平成元年３月15日に出願された特願平１−63411号に
よって改善された。この米国特許出願に開示された方法
によれば、マトリックス金属合金は、第一金属源及び、
例えば、重力流れにより第一溶融金属源と連通するマト
リックス金属合金の溜として存在する。特に、これらの
特許出願に記載されている条件下では、第一溶融マトリ
ックス合金が、標準大気圧下、充填材の素材に浸透し始
め、従って、金属マトリックス複合体の生成が始まる。
第一溶融マトリックス金属合金源は、充填材の素材への
浸透中に消費され、自発浸透の継続とともに、必要に応
じて、好ましくは連続的な手段により、溶融マトリック
ス金属の溜から補充することができる。所望量の通気性
充填材に溶融マトリックス合金が自発浸透したら、温度
を低下させて合金を固化することにより、強化充填材を
埋め込んだ固形金属マトリックスを形成する。金属の溜
を使用することは、この特許出願に記載されている発明
の一実施態様にすぎず、溜の実施態様を、開示されてい
る発明の別の各実施態様と組み合わせる必要はないが、
実施態様の中には、本発明と組み合わせて使用するのが
有益な場合もある。
金属の溜は、所定の程度まで充填材の通気性素材に浸
透するに十分な量の金属を提供する量で存在することが
できる。又、任意のバリヤー手段を、充填材の通気性素
材の少なくとも一方の表面に接触させて、表面境界を形
成することができる。
透するに十分な量の金属を提供する量で存在することが
できる。又、任意のバリヤー手段を、充填材の通気性素
材の少なくとも一方の表面に接触させて、表面境界を形
成することができる。
更に、送り出す溶融マトリックス合金の供給量は、少
なくとも、充填材の通気性素材の境界（例えば、バリヤ
ー）まで実質的に自発浸透するに十分な量でなければな
らないが、溜に存在する合金の量は、このような十分な
量を超えてもよく、合金量が完全浸透に十分な量である
ばかりでなく、過剰の溶融金属合金が残存して金属マト
リックス複合体に固定してもよい。従って、過剰の溶融
合金が存在するとき、得られる物体は、金属マトリック
スを浸透させたセラミック物体が溜に残存している過剰
の金属に直接結合している複雑な複合体（例えば、マク
ロ複合体）である。
なくとも、充填材の通気性素材の境界（例えば、バリヤ
ー）まで実質的に自発浸透するに十分な量でなければな
らないが、溜に存在する合金の量は、このような十分な
量を超えてもよく、合金量が完全浸透に十分な量である
ばかりでなく、過剰の溶融金属合金が残存して金属マト
リックス複合体に固定してもよい。従って、過剰の溶融
合金が存在するとき、得られる物体は、金属マトリック
スを浸透させたセラミック物体が溜に残存している過剰
の金属に直接結合している複雑な複合体（例えば、マク
ロ複合体）である。
上記した本出願人による金属マトリックスに関する特
許出願には、金属マトリックス複合体の製造方法及び該
方法から製造される新規な金属マトリックス複合体が記
載されている。前記した本出願人による金属マトリック
スに関する特許出願の全ての開示事項は、特に本発明に
利用できる。
許出願には、金属マトリックス複合体の製造方法及び該
方法から製造される新規な金属マトリックス複合体が記
載されている。前記した本出願人による金属マトリック
スに関する特許出願の全ての開示事項は、特に本発明に
利用できる。
金属マトリックス複合体は、溶融マトリックス金属を
充填材又はプレフォームの通気性素材に自発浸透させる
ことにより製造できる。浸透された充填材若しくはプレ
フォーム及び／又は充填材若しくはプレフォーム中のマ
トリックス金属は、浸透に実質的にすぐ続いて改質で
き、そして／又は、後形成プロセス処理により改質でき
る（即ち、浸透達成後に改質できる）。このような改質
の結果、形成された金属マトリックス複合体に於いて性
質（例えば、特に高温での改良された機械的性質、改良
された耐腐食性（corrosion resistance） 改良された
耐侵食性（erosion resistance）など）が増強又は改良
される。更に、自発浸透プロセス以外の方法により製造
された金属マトリックス複合体も、本発明による後形成
プロセス処理に従って処理できる。
充填材又はプレフォームの通気性素材に自発浸透させる
ことにより製造できる。浸透された充填材若しくはプレ
フォーム及び／又は充填材若しくはプレフォーム中のマ
トリックス金属は、浸透に実質的にすぐ続いて改質で
き、そして／又は、後形成プロセス処理により改質でき
る（即ち、浸透達成後に改質できる）。このような改質
の結果、形成された金属マトリックス複合体に於いて性
質（例えば、特に高温での改良された機械的性質、改良
された耐腐食性（corrosion resistance） 改良された
耐侵食性（erosion resistance）など）が増強又は改良
される。更に、自発浸透プロセス以外の方法により製造
された金属マトリックス複合体も、本発明による後形成
プロセス処理に従って処理できる。
自発浸透を達成するために、充填材又はプレフォーム
の通気性素材は、溶融マトリックス金属が充填材又はプ
レフォームに自発的に浸透することを許可する処理中の
少なくともある点で、浸透増進剤及び／又は浸透増進剤
前駆体及び／又は浸透雰囲気と接触される。自発浸透を
達成するための好ましい方法に於いて、浸透増進剤前駆
体を供給するよりもむしろ、浸透増進剤をプレフォーム
及び／又はマトリックス金属及び／又は浸透雰囲気の少
なくとも一つに直接供給できる。最終的に、少なくとも
自発浸透の間、浸透増進剤は充填材又はプレフォームの
少なくとも一部に配置されている必要がある。
の通気性素材は、溶融マトリックス金属が充填材又はプ
レフォームに自発的に浸透することを許可する処理中の
少なくともある点で、浸透増進剤及び／又は浸透増進剤
前駆体及び／又は浸透雰囲気と接触される。自発浸透を
達成するための好ましい方法に於いて、浸透増進剤前駆
体を供給するよりもむしろ、浸透増進剤をプレフォーム
及び／又はマトリックス金属及び／又は浸透雰囲気の少
なくとも一つに直接供給できる。最終的に、少なくとも
自発浸透の間、浸透増進剤は充填材又はプレフォームの
少なくとも一部に配置されている必要がある。
金属マトリックス複合体の少なくとも一つの性質を改
質するための好ましい態様に於いて、一旦プレフォーム
又は充填材への自発浸透が達成されると、マトリックス
金属が固化する前に、金属マトリックス複合体中のマト
リックス金属が改質される。特に、マトリックス金属の
少なくとも一部は、溶融されていてもよく、マトリック
ス金属の組成とは異なった組成を有する第二の金属と接
触される。特に、第二の金属はマトリックス金属と共に
相互拡散してもよく、それにより、例えば、マトリック
ス金属及び充填材と第二の金属との間の反応のために望
ましい金属間化合物が生成する。従って、この態様に於
いて、マトリックス金属と混和性である（例えば、所望
の金属化合物を形成する）ことが第二の金属にとって好
ましい。
質するための好ましい態様に於いて、一旦プレフォーム
又は充填材への自発浸透が達成されると、マトリックス
金属が固化する前に、金属マトリックス複合体中のマト
リックス金属が改質される。特に、マトリックス金属の
少なくとも一部は、溶融されていてもよく、マトリック
ス金属の組成とは異なった組成を有する第二の金属と接
触される。特に、第二の金属はマトリックス金属と共に
相互拡散してもよく、それにより、例えば、マトリック
ス金属及び充填材と第二の金属との間の反応のために望
ましい金属間化合物が生成する。従って、この態様に於
いて、マトリックス金属と混和性である（例えば、所望
の金属化合物を形成する）ことが第二の金属にとって好
ましい。
金属マトリックス複合体の少なくとも一つの性質を改
質する他の好ましい態様に於いて、溶融マトリックス金
属の充填材又はプレフォームの通気性素材への自発浸透
が完結する前に、浸透が続くマトリックス金属の組成
は、マトリックス金属とは異なった組成を有する第二の
金属をそれに添加することにより変えられる。例えば、
溶融マトリックス金属が充填材又はプレフォームの通気
性素材への浸透を開始すると、第二の金属はマトリック
ス金属の源（例えば、マトリックス金属の貯蓄源）に添
加する。（例えば、合金にする）ことができる。第二の
金属は、マトリックス金属と組み合わせたとき、溶融マ
トリックス金属の自発浸透に悪い影響を与えず、所望の
方法で金属マトリックス複合体（例えば、金属マトリッ
クス複合体中のマトリックス金属）を改質する如何なる
金属であってもよい。
質する他の好ましい態様に於いて、溶融マトリックス金
属の充填材又はプレフォームの通気性素材への自発浸透
が完結する前に、浸透が続くマトリックス金属の組成
は、マトリックス金属とは異なった組成を有する第二の
金属をそれに添加することにより変えられる。例えば、
溶融マトリックス金属が充填材又はプレフォームの通気
性素材への浸透を開始すると、第二の金属はマトリック
ス金属の源（例えば、マトリックス金属の貯蓄源）に添
加する。（例えば、合金にする）ことができる。第二の
金属は、マトリックス金属と組み合わせたとき、溶融マ
トリックス金属の自発浸透に悪い影響を与えず、所望の
方法で金属マトリックス複合体（例えば、金属マトリッ
クス複合体中のマトリックス金属）を改質する如何なる
金属であってもよい。
金属マトリックス複合体の少なくとも一つの性質を改
質するための更に好ましい態様において、金属マトリッ
クス複合体中のマトリックス金属及び／又は充填材若し
くはプレフォームの少なくとも一つは、充填材又プレフ
ォーム中への溶融マトリックス金属の自発浸透に実質的
に引き続いて改質される。この態様に於いて、第二の金
属（例えば、金属粉末又は金属への前駆体）は、充填材
又はプレフォームと少なくとも部分的に混合され、該第
二の金属はマトリックス金属及び／又は充填材若しくは
プレフォームと反応性になる。特に、第二の金属は、溶
融マトリックス金属と反応して、例えば、金属マトリッ
クス複合体の高温強度、耐腐食性、耐侵食性などの性質
を改良する望ましい金属間化合物を形成する。
質するための更に好ましい態様において、金属マトリッ
クス複合体中のマトリックス金属及び／又は充填材若し
くはプレフォームの少なくとも一つは、充填材又プレフ
ォーム中への溶融マトリックス金属の自発浸透に実質的
に引き続いて改質される。この態様に於いて、第二の金
属（例えば、金属粉末又は金属への前駆体）は、充填材
又はプレフォームと少なくとも部分的に混合され、該第
二の金属はマトリックス金属及び／又は充填材若しくは
プレフォームと反応性になる。特に、第二の金属は、溶
融マトリックス金属と反応して、例えば、金属マトリッ
クス複合体の高温強度、耐腐食性、耐侵食性などの性質
を改良する望ましい金属間化合物を形成する。
他の好ましい態様に於いて、自発浸透は充填材又はプ
レフォームを完全に埋め込むことが許されない（例え
ば、少なくともいくらかの孔が充填材又はプレフォーム
に創出又は形成される）。次いで、マトリックス金属と
は組成が異なる第二の金属を、浸透が完結していない金
属マトリックス複合体の表面と接触させる。次いで第二
の金属を金属マトリックス複合体の孔に浸透させる（例
えば、第二の金属は浸透されたマトリックス金属と合金
を作り、充填材又はプレフォームの孔を完全に充満させ
るために十分な量の合金になったマトリックス金属を与
える）。更に、このような孔の充満は、マトリックス金
属（及び／又はマトリックス金属と第二の金属との合
金）の液相線温度で又はそれ以上の温度で起きなくては
ならない。従って、金属マトリックス複合体は、マトリ
ックス金属と第二の金属との合金の充填材又はプレフォ
ームの孔への充満により改質される。
レフォームを完全に埋め込むことが許されない（例え
ば、少なくともいくらかの孔が充填材又はプレフォーム
に創出又は形成される）。次いで、マトリックス金属と
は組成が異なる第二の金属を、浸透が完結していない金
属マトリックス複合体の表面と接触させる。次いで第二
の金属を金属マトリックス複合体の孔に浸透させる（例
えば、第二の金属は浸透されたマトリックス金属と合金
を作り、充填材又はプレフォームの孔を完全に充満させ
るために十分な量の合金になったマトリックス金属を与
える）。更に、このような孔の充満は、マトリックス金
属（及び／又はマトリックス金属と第二の金属との合
金）の液相線温度で又はそれ以上の温度で起きなくては
ならない。従って、金属マトリックス複合体は、マトリ
ックス金属と第二の金属との合金の充填材又はプレフォ
ームの孔への充満により改質される。
他の好ましい態様に於いて、充填材又はプレフォーム
に浸透したマトリックス金属とは異なった組成を有する
第二の金属は、実質的に完全に浸透された充填材又はプ
レフォームの少なくとも一部と接触され、該第二の金属
はマトリックス金属及び／又は充填材若しくはプレフォ
ームの少なくとも一つの反応する。特に、好ましい態様
に於いて、第二の金属はマトリックス金属により充填材
又はプレフォームと接触するように移動されることがで
き、そして／又は充填材又はプレフォームと直接接触す
ることができ、それにより充填材又はプレフォームと反
応して反応生成物を形成する。この好ましい方法に於い
て、形成された反応生成物は最初に充填材又はプレフォ
ームに比較して容積膨張を受ける。このような反応生成
物は典型的にマトリックス金属が金属マトリックス複合
体から置き換えられる結果になる液相線温度に、それ以
上に、又は僅かにそれ以下にマトリックス金属がある場
合に形成される。従って、形成される反応生成物の量に
依存して、金属マトリックス複合体中のマトリックス金
属の全容積パーセントは減少する。例えば、反応生成物
の形成は金属マトリックス複合体の表面積に制限され、
金属マトリックス複合体基体中の反応生成物表面を形成
する。更に、反応生成物の形成は自発浸透技術により製
造される金属マトリックス複合体に制限されない。次に
マトリックス金属を置き換える反応生成物へのマトリッ
クス金属及び／又は充填材若しくはプレフォームの転換
を含むどのような系に於いても、反応生成物の形成は望
ましい結果を生むことが想像できる。
に浸透したマトリックス金属とは異なった組成を有する
第二の金属は、実質的に完全に浸透された充填材又はプ
レフォームの少なくとも一部と接触され、該第二の金属
はマトリックス金属及び／又は充填材若しくはプレフォ
ームの少なくとも一つの反応する。特に、好ましい態様
に於いて、第二の金属はマトリックス金属により充填材
又はプレフォームと接触するように移動されることがで
き、そして／又は充填材又はプレフォームと直接接触す
ることができ、それにより充填材又はプレフォームと反
応して反応生成物を形成する。この好ましい方法に於い
て、形成された反応生成物は最初に充填材又はプレフォ
ームに比較して容積膨張を受ける。このような反応生成
物は典型的にマトリックス金属が金属マトリックス複合
体から置き換えられる結果になる液相線温度に、それ以
上に、又は僅かにそれ以下にマトリックス金属がある場
合に形成される。従って、形成される反応生成物の量に
依存して、金属マトリックス複合体中のマトリックス金
属の全容積パーセントは減少する。例えば、反応生成物
の形成は金属マトリックス複合体の表面積に制限され、
金属マトリックス複合体基体中の反応生成物表面を形成
する。更に、反応生成物の形成は自発浸透技術により製
造される金属マトリックス複合体に制限されない。次に
マトリックス金属を置き換える反応生成物へのマトリッ
クス金属及び／又は充填材若しくはプレフォームの転換
を含むどのような系に於いても、反応生成物の形成は望
ましい結果を生むことが想像できる。
本明細書は、金属マトリックス複合体の形成の間のあ
る時点で、浸透増進剤前駆体として機能するマグネシウ
ムと、浸透雰囲気として機能する窒素の存在下で接触さ
れるアルミニウムマトリックス金属について主として述
べる。かくして、アルミニウム／マグネシウム／窒素の
マトリックス金属／浸透増進剤前駆体／浸透雰囲気系
は、自発浸透を示す。しかしながら、他のマトリックス
金属／浸透増進剤前駆体／浸透雰囲気系も、系アルミニ
ウム／マグネシウム／窒素と同様な状態で挙動する。例
えば、同様な自発浸透性質は、アルミニウム／ストロン
チウム／窒素系、アルミニウム／亜鉛／酸素系、及びア
ルミニウム／カルシウム／窒素系で観察される。従っ
て、此処で最初にアルミニウム／マグネシウム／窒素系
ついて述べるが、他のマトリックス金属／浸透増進剤前
駆体／浸透雰囲気系も同様な状態で挙動し、本発明に包
含されるものであることが理解されるべきである。マト
リックス金属がアルミニウム合金からなるとき、アルミ
ニウム合金は、充填剤（例えば、アルミナ又は炭化珪
素）から成るプレフォーム又は充填材、それと混合され
た該充填材若しくはプレフォームと接触させるか、及び
／又は処理の間のある時点でマグネシウムに露出され
る。更に、好ましい態様に於いて、アルミニウム合金及
び／又はプレフォーム若しくは充填材は、少なくとも処
理の一部の間窒素雰囲気中に含まれる。プレフォームは
自発的に浸透され、自発浸透及び金属マトリックスの形
成の範囲又は速度は、例えば、系（例えば、アルミニウ
ム合金中、及び／又は充填材若しくはプレフォーム中、
及び／又は浸透雰囲気中）に与えられるマグネシウムの
濃度、プレフォーム若しくは充填材中の粒子のサイズ及
び／若しくは組成、浸透雰囲気中の窒素の濃度、浸透の
ために許容される時間、並びに／又は浸透が生じる温度
を含む処理条件の与えられた設定により変わる。自発浸
透は、典型的に、プレフォーム又は充填材を実質的に完
全に埋め込むのに十分な範囲を生じる。
る時点で、浸透増進剤前駆体として機能するマグネシウ
ムと、浸透雰囲気として機能する窒素の存在下で接触さ
れるアルミニウムマトリックス金属について主として述
べる。かくして、アルミニウム／マグネシウム／窒素の
マトリックス金属／浸透増進剤前駆体／浸透雰囲気系
は、自発浸透を示す。しかしながら、他のマトリックス
金属／浸透増進剤前駆体／浸透雰囲気系も、系アルミニ
ウム／マグネシウム／窒素と同様な状態で挙動する。例
えば、同様な自発浸透性質は、アルミニウム／ストロン
チウム／窒素系、アルミニウム／亜鉛／酸素系、及びア
ルミニウム／カルシウム／窒素系で観察される。従っ
て、此処で最初にアルミニウム／マグネシウム／窒素系
ついて述べるが、他のマトリックス金属／浸透増進剤前
駆体／浸透雰囲気系も同様な状態で挙動し、本発明に包
含されるものであることが理解されるべきである。マト
リックス金属がアルミニウム合金からなるとき、アルミ
ニウム合金は、充填剤（例えば、アルミナ又は炭化珪
素）から成るプレフォーム又は充填材、それと混合され
た該充填材若しくはプレフォームと接触させるか、及び
／又は処理の間のある時点でマグネシウムに露出され
る。更に、好ましい態様に於いて、アルミニウム合金及
び／又はプレフォーム若しくは充填材は、少なくとも処
理の一部の間窒素雰囲気中に含まれる。プレフォームは
自発的に浸透され、自発浸透及び金属マトリックスの形
成の範囲又は速度は、例えば、系（例えば、アルミニウ
ム合金中、及び／又は充填材若しくはプレフォーム中、
及び／又は浸透雰囲気中）に与えられるマグネシウムの
濃度、プレフォーム若しくは充填材中の粒子のサイズ及
び／若しくは組成、浸透雰囲気中の窒素の濃度、浸透の
ために許容される時間、並びに／又は浸透が生じる温度
を含む処理条件の与えられた設定により変わる。自発浸
透は、典型的に、プレフォーム又は充填材を実質的に完
全に埋め込むのに十分な範囲を生じる。
定 義 本明細書で使用する「アルミニウム」とは、実質的に
純粋な金属（例えば、比較的純粋で市販されている未合
金化アルミニウム）又は不純物及び／若しくは鉄、珪
素、銅、マグネシウム、マンガン、クロム、亜鉛等の合
金成分を有する市販の金属等の他のグレードの金属及び
金属合金を意味するとともにそれらを含む。この定義で
用いているアルミニウム合金は、アルミニウムが主成分
である合金又は金属間化合物である。
純粋な金属（例えば、比較的純粋で市販されている未合
金化アルミニウム）又は不純物及び／若しくは鉄、珪
素、銅、マグネシウム、マンガン、クロム、亜鉛等の合
金成分を有する市販の金属等の他のグレードの金属及び
金属合金を意味するとともにそれらを含む。この定義で
用いているアルミニウム合金は、アルミニウムが主成分
である合金又は金属間化合物である。
本明細書で使用する「残部非酸化性ガス」とは、浸透
雰囲気を成す主要ガスの他に存在するガスで、プロセス
条件下でマトリックス金属と実質的に反応しない不活性
ガス又は還元性ガスであることを意味する。使用される
ガス中の不純物として存在してもよい酸化性ガスで、プ
ロセス条件下でかなりの程度までマトリックス金属を酸
化するには不十分でなければならない。
雰囲気を成す主要ガスの他に存在するガスで、プロセス
条件下でマトリックス金属と実質的に反応しない不活性
ガス又は還元性ガスであることを意味する。使用される
ガス中の不純物として存在してもよい酸化性ガスで、プ
ロセス条件下でかなりの程度までマトリックス金属を酸
化するには不十分でなければならない。
本明細書で使用する「バリヤー」又は「バリヤー手
段」とは、充填材の通気性素材（permeable mass）又は
プレフォームの表面境界を超えて溶融マトリックス金属
が移動、動き等をするのを妨げ、妨害、防止又は終了さ
せるいずれかの適当な手段を意味する。この場合、表面
境界は、前記バリヤー手段により形成されている。適当
なバリヤー手段としては、プロセス条件下で、ある程度
の一体性を維持し且つ実質的に揮発しない（即ち、バリ
ヤー材はバリヤーとして機能しないほどには揮発しな
い）材料、化合物、要素、組成物等を挙げることができ
る。
段」とは、充填材の通気性素材（permeable mass）又は
プレフォームの表面境界を超えて溶融マトリックス金属
が移動、動き等をするのを妨げ、妨害、防止又は終了さ
せるいずれかの適当な手段を意味する。この場合、表面
境界は、前記バリヤー手段により形成されている。適当
なバリヤー手段としては、プロセス条件下で、ある程度
の一体性を維持し且つ実質的に揮発しない（即ち、バリ
ヤー材はバリヤーとして機能しないほどには揮発しな
い）材料、化合物、要素、組成物等を挙げることができ
る。
更に、適当な「バリヤー手段」としては、用いられる
プロセス条件下で、移動する溶融マトリックス金属で実
質的に湿潤しない材料が挙げられる。この種のバリヤー
は、溶融マトリックス金属に対しては実質的に何ら親和
性を示さないと思われ、充填材の素材又はプレフォーム
限定された表面境界を超えて溶融マトリックス金属が移
動するのがバリヤー手段によって妨げられる。このバリ
ヤーは、必要とされるかもしれない最終的な機械加工又
は研磨を減らし、得られる金属マトリックス複合体製品
の表面の少なくとも一部分を形成する。このバリヤー
は、ある場合には、通気性若しくは多孔性又は、例え
ば、孔をあけるか若しくはバリヤーに穴をあけることに
より通気性にして、ガスを溶融マトリックス金属に接触
させてもよい。
プロセス条件下で、移動する溶融マトリックス金属で実
質的に湿潤しない材料が挙げられる。この種のバリヤー
は、溶融マトリックス金属に対しては実質的に何ら親和
性を示さないと思われ、充填材の素材又はプレフォーム
限定された表面境界を超えて溶融マトリックス金属が移
動するのがバリヤー手段によって妨げられる。このバリ
ヤーは、必要とされるかもしれない最終的な機械加工又
は研磨を減らし、得られる金属マトリックス複合体製品
の表面の少なくとも一部分を形成する。このバリヤー
は、ある場合には、通気性若しくは多孔性又は、例え
ば、孔をあけるか若しくはバリヤーに穴をあけることに
より通気性にして、ガスを溶融マトリックス金属に接触
させてもよい。
本明細書で使用する「カーカス（carcass）」又は
「マトリックス金属のカーカス」とは、金属マトリック
ス複合体物体の形成中に消費されなかった残存している
マトリックス金属の最初の物体を意味し、一般的には、
冷却すると、形成された金属マトリックス複合体と少な
くとも部分的に接触したままの状態を維持する。又、カ
ーカスは、第二又は外来金属も含んでいてもよい。
「マトリックス金属のカーカス」とは、金属マトリック
ス複合体物体の形成中に消費されなかった残存している
マトリックス金属の最初の物体を意味し、一般的には、
冷却すると、形成された金属マトリックス複合体と少な
くとも部分的に接触したままの状態を維持する。又、カ
ーカスは、第二又は外来金属も含んでいてもよい。
本明細書で使用する「充填材」とは、マトリックス金
属と実質的に反応せず及び／又はマトリックス金属への
溶解度が限られている単一成分又は成分の混合物が含ま
れ、単相又は複相であってもよい。充填材は、粉末、フ
レーク、板状、小球体、ウイスカー、バブル等の多種多
様の形態で使用でき、緻密でも多孔でもよい。又、「充
填材」は、繊維、チョップトファイバー、粒体、ウイス
カー、バブル、球体、繊維マット等の形態のアルミナ又
はシリコンカーバイド等のセラミック充填材並びに炭素
が、例えば、溶融アルミニウム母材金属によって侵食さ
れるのを防止するためにアルミナ若しくは炭化珪素で被
覆した炭素繊維等のセラミック被覆充填材でもよい。
又、充填材は金属でもよい。
属と実質的に反応せず及び／又はマトリックス金属への
溶解度が限られている単一成分又は成分の混合物が含ま
れ、単相又は複相であってもよい。充填材は、粉末、フ
レーク、板状、小球体、ウイスカー、バブル等の多種多
様の形態で使用でき、緻密でも多孔でもよい。又、「充
填材」は、繊維、チョップトファイバー、粒体、ウイス
カー、バブル、球体、繊維マット等の形態のアルミナ又
はシリコンカーバイド等のセラミック充填材並びに炭素
が、例えば、溶融アルミニウム母材金属によって侵食さ
れるのを防止するためにアルミナ若しくは炭化珪素で被
覆した炭素繊維等のセラミック被覆充填材でもよい。
又、充填材は金属でもよい。
本明細書で使用される「浸透雰囲気（Infiltrating a
tmosphere）」とは、マトリックス金属及び／又はプレ
フォーム（又は充填材）及び／又は浸透増進剤前駆体及
び／又は浸透増進剤と相互作用し、マトリックス金属の
自発浸透を生じさせ又は促進させる存在雰囲気を意味す
る。
tmosphere）」とは、マトリックス金属及び／又はプレ
フォーム（又は充填材）及び／又は浸透増進剤前駆体及
び／又は浸透増進剤と相互作用し、マトリックス金属の
自発浸透を生じさせ又は促進させる存在雰囲気を意味す
る。
本明細書で使用される「浸透増進剤（Infiltration E
nhancer）」とは、マトリックス金属が充填材若しくは
プレフォームに自発浸透するのを促進又は補助する物質
を意味する。浸透増進剤は、例えば、浸透増進剤前駆体
を浸透雰囲気と反応させて、（１）ガス状物及び／又は
（２）浸透増進剤前駆体と浸透雰囲気との反応生成物及
び／又は（３）浸透増進剤前駆体と充填材若しくはプレ
フォームとの反応正生物を生成することにより製造でき
る。更に、浸透増進剤はプレフォーム及び／又はマトリ
ックス金属及び／又は浸透雰囲気の少なくとも一つに直
接供給して、浸透増進剤前駆体と別の種との間の反応で
生成させた浸透増進剤と実質的の同様の方法で作用させ
てもよい。基本的には、なくとも自発浸透中は、浸透増
進剤は自発浸透を達成するために充填材又はプレフォー
ムの少なくとも一部分に位置していなければならない。
nhancer）」とは、マトリックス金属が充填材若しくは
プレフォームに自発浸透するのを促進又は補助する物質
を意味する。浸透増進剤は、例えば、浸透増進剤前駆体
を浸透雰囲気と反応させて、（１）ガス状物及び／又は
（２）浸透増進剤前駆体と浸透雰囲気との反応生成物及
び／又は（３）浸透増進剤前駆体と充填材若しくはプレ
フォームとの反応正生物を生成することにより製造でき
る。更に、浸透増進剤はプレフォーム及び／又はマトリ
ックス金属及び／又は浸透雰囲気の少なくとも一つに直
接供給して、浸透増進剤前駆体と別の種との間の反応で
生成させた浸透増進剤と実質的の同様の方法で作用させ
てもよい。基本的には、なくとも自発浸透中は、浸透増
進剤は自発浸透を達成するために充填材又はプレフォー
ムの少なくとも一部分に位置していなければならない。
本明細書において使用される「浸透増進剤前駆体（In
filtration Enhancer Precursor）」とは、マトリック
ス金属、プレフォーム及び／又は浸透雰囲気と組み合わ
せて使用すると、マトリックス金属の充填材又はプレフ
ォームへの自発浸透を誘発又は補助する物質を意味す
る。特別な原理又は説明には限定されないが、浸透増進
剤前駆体が浸透雰囲気及び／又はプレフォーム若しくは
充填材及び／又は金属と相互作用できる位置に、浸透増
進剤前駆体が配置若しくは移動できることが必要であ
る。例えば、あるマトリックス金属／浸透増進剤前駆体
／浸透雰囲気系では、浸透増進剤前駆体が、マトリック
ス金属の溶融温度、その近くの温度又は場合によっては
それよりもいくらか高い温度で揮発することが望まし
い。このような揮発により、（１）浸透増進剤前駆体と
浸透雰囲気との反応による、マトリックス金属による充
填材又はプレフォームの湿潤を増進するガス状物の生
成；及び／又は（２）浸透増進剤前駆体と浸透雰囲気と
の反応による、充填材又はプレフォームの少なくとも一
部に湿潤を増進する固体状、液状又はガス状浸透増進剤
の生成；及び／又は（３）充填材又はプレフォームの少
なくとも一部分内において湿潤を増進する固体状、液状
又はガス状浸透増進剤を生成する充填材又はプレフォー
ム内の浸透増進剤前駆体の反応が生じる。
filtration Enhancer Precursor）」とは、マトリック
ス金属、プレフォーム及び／又は浸透雰囲気と組み合わ
せて使用すると、マトリックス金属の充填材又はプレフ
ォームへの自発浸透を誘発又は補助する物質を意味す
る。特別な原理又は説明には限定されないが、浸透増進
剤前駆体が浸透雰囲気及び／又はプレフォーム若しくは
充填材及び／又は金属と相互作用できる位置に、浸透増
進剤前駆体が配置若しくは移動できることが必要であ
る。例えば、あるマトリックス金属／浸透増進剤前駆体
／浸透雰囲気系では、浸透増進剤前駆体が、マトリック
ス金属の溶融温度、その近くの温度又は場合によっては
それよりもいくらか高い温度で揮発することが望まし
い。このような揮発により、（１）浸透増進剤前駆体と
浸透雰囲気との反応による、マトリックス金属による充
填材又はプレフォームの湿潤を増進するガス状物の生
成；及び／又は（２）浸透増進剤前駆体と浸透雰囲気と
の反応による、充填材又はプレフォームの少なくとも一
部に湿潤を増進する固体状、液状又はガス状浸透増進剤
の生成；及び／又は（３）充填材又はプレフォームの少
なくとも一部分内において湿潤を増進する固体状、液状
又はガス状浸透増進剤を生成する充填材又はプレフォー
ム内の浸透増進剤前駆体の反応が生じる。
本明細書で使用する「相互拡散（Interdiffusion）」
又は「相互拡散した」とは、マトリックス金属が第二の
又は異なった金属と少なくとも部分的に接触又は混合さ
れて、その結果新しい望ましい合金及び／又は金属間化
合物になることを意味する。
又は「相互拡散した」とは、マトリックス金属が第二の
又は異なった金属と少なくとも部分的に接触又は混合さ
れて、その結果新しい望ましい合金及び／又は金属間化
合物になることを意味する。
本明細書において使用される「マトリックス金属」又
は「マトリックス金属合金」とは、金属マトリックス複
合体の形成に用いられる金属（例えば、浸透前）及び／
又は充填材と混じり合って金属マトリックス複合体を形
成している金属（例えば、浸透後）を意味する。上記金
属をマトリックス金属と称する場合には、マトリックス
金属には、実質的に純粋な金属、不純物及び／若しくは
合金成分を有する市販の金属、金属が主成分である金属
間化合物又は合金も含まれる。
は「マトリックス金属合金」とは、金属マトリックス複
合体の形成に用いられる金属（例えば、浸透前）及び／
又は充填材と混じり合って金属マトリックス複合体を形
成している金属（例えば、浸透後）を意味する。上記金
属をマトリックス金属と称する場合には、マトリックス
金属には、実質的に純粋な金属、不純物及び／若しくは
合金成分を有する市販の金属、金属が主成分である金属
間化合物又は合金も含まれる。
本明細書において使用される「マトリックス金属／浸
透増進剤前駆体／浸透雰囲気系」又は「自発系」とは、
プレフォーム又は充填材への自発浸透を示す物質の組み
合わせを意味する。「／」が、例示するマトリックス金
属、浸透増進材前駆体及び浸透雰囲気の間に用いられる
ときは、特定の方法でそれらを組み合わせると、プレフ
ォーム若しくは充填材への自発浸透を示す系又は物質の
組み合わせを示すために使用される。
透増進剤前駆体／浸透雰囲気系」又は「自発系」とは、
プレフォーム又は充填材への自発浸透を示す物質の組み
合わせを意味する。「／」が、例示するマトリックス金
属、浸透増進材前駆体及び浸透雰囲気の間に用いられる
ときは、特定の方法でそれらを組み合わせると、プレフ
ォーム若しくは充填材への自発浸透を示す系又は物質の
組み合わせを示すために使用される。
本明細書において使用される「金属マトリックス複合
体（Metal Matrix Composite）」又は「MMC」は、プレ
フォーム又は充填材を埋め込んだ、二次元若しくは三次
元的に連続する合金又はマトリックス金属からなる材料
を意味する。マトリックス金属に種々の合金元素を含有
せしめて、特に所望の機械的及び物理的性質を有するよ
うにしてもよい。
体（Metal Matrix Composite）」又は「MMC」は、プレ
フォーム又は充填材を埋め込んだ、二次元若しくは三次
元的に連続する合金又はマトリックス金属からなる材料
を意味する。マトリックス金属に種々の合金元素を含有
せしめて、特に所望の機械的及び物理的性質を有するよ
うにしてもよい。
マトリックス金属と「異種」の金属とは、マトリック
ス金属と同じ金属を、主要成分として含有しない金属を
意味する（例えば、マトリックス金属の主要成分がアル
ミニウムの場合には、「異種」の金属は、例えば、ニッ
ケルを主要成分として有することができる。
ス金属と同じ金属を、主要成分として含有しない金属を
意味する（例えば、マトリックス金属の主要成分がアル
ミニウムの場合には、「異種」の金属は、例えば、ニッ
ケルを主要成分として有することができる。
「マトリックス金属を入れるための非反応性容器」と
は、プロセス条件下で、充填材（若しくはプレフォー
ム）及び／又は溶融マトリックス金属を入れるか又は収
容することができ且つ自発浸透機構に対して顕著な悪影
響を及ぼすような方法では、マトリックス及び／又は浸
透雰囲気及び／又は浸透増進剤前駆体及び／又は充填材
若しくはプレフォームとは反応しない容器を意味する。
は、プロセス条件下で、充填材（若しくはプレフォー
ム）及び／又は溶融マトリックス金属を入れるか又は収
容することができ且つ自発浸透機構に対して顕著な悪影
響を及ぼすような方法では、マトリックス及び／又は浸
透雰囲気及び／又は浸透増進剤前駆体及び／又は充填材
若しくはプレフォームとは反応しない容器を意味する。
本明細書において使用される「プレフォーム（Prefor
m）」又は「通気性プレフォーム（premeable prefor
m）」とは、浸透するマトリックス金属の境界を実質的
に形成する少なくとも一つの表面境界を用いて製造され
る充填材又は充填材の多孔性素材（porons mass）を意
味する。このような素材は、マトリックス金属を浸透さ
せる前に、寸法忠実性を提供するに十分な形状保持性及
び生強度を維持する。又、この素材は、自発浸透でマト
リックス金属を受け入れるに十分な程度に多孔性でなけ
ればならない。プレフォームは、一般的には、充填材
が、均一若しくは不均一の形態で、結着して充填又は配
置されてなり、適当な物質（例えば、セラミック及び／
又は金属の粒子、粉末、繊維、ウイスカー等並びにそれ
らの組み合わせ）からなってよい。プレフォームは、単
独でも集成体で存在してもよい。
m）」又は「通気性プレフォーム（premeable prefor
m）」とは、浸透するマトリックス金属の境界を実質的
に形成する少なくとも一つの表面境界を用いて製造され
る充填材又は充填材の多孔性素材（porons mass）を意
味する。このような素材は、マトリックス金属を浸透さ
せる前に、寸法忠実性を提供するに十分な形状保持性及
び生強度を維持する。又、この素材は、自発浸透でマト
リックス金属を受け入れるに十分な程度に多孔性でなけ
ればならない。プレフォームは、一般的には、充填材
が、均一若しくは不均一の形態で、結着して充填又は配
置されてなり、適当な物質（例えば、セラミック及び／
又は金属の粒子、粉末、繊維、ウイスカー等並びにそれ
らの組み合わせ）からなってよい。プレフォームは、単
独でも集成体で存在してもよい。
本明細書で使用する「反応生成物」とは、第二の又は
異なった金属と充填材若しくはプレフォーム及び／又は
マトリックス金属との間の反応の生成物を意味する。
異なった金属と充填材若しくはプレフォーム及び／又は
マトリックス金属との間の反応の生成物を意味する。
本明細書で使用される「溜（reservoir）」とは、金
属が溶融したとき、流れて、充填材若しくはプレフォー
ムと接触しているマトリックス金属の部分、セグメント
若しくは源を補充又は、ある場合には、最初にマトリッ
クス金属を提供しかつ続いて補充するために、充填材又
はプレフォームの素材に対して分離して配置されたマト
リックス金属の別個の物体を意味する。
属が溶融したとき、流れて、充填材若しくはプレフォー
ムと接触しているマトリックス金属の部分、セグメント
若しくは源を補充又は、ある場合には、最初にマトリッ
クス金属を提供しかつ続いて補充するために、充填材又
はプレフォームの素材に対して分離して配置されたマト
リックス金属の別個の物体を意味する。
本明細書で使用される「自発浸透（Spontaneous Infi
ltration）」とは、圧力又は真空を印加（外部から印加
するか若しくは内部で発生させるかとは無関係に）しな
くても、マトリックス金属が充填材又はプレフォームの
通気性素材に浸透することを意味する。
ltration）」とは、圧力又は真空を印加（外部から印加
するか若しくは内部で発生させるかとは無関係に）しな
くても、マトリックス金属が充填材又はプレフォームの
通気性素材に浸透することを意味する。
本発明は、溶融マトリックス金属を充填材又はプレフ
ォームの通気性素材に自発浸透させることにより金属マ
トリックス複合体を形成し、自発浸透の間に及び／又は
それに続いて金属マトリックス複合体の少なくとも一部
を改質することに関する。
ォームの通気性素材に自発浸透させることにより金属マ
トリックス複合体を形成し、自発浸透の間に及び／又は
それに続いて金属マトリックス複合体の少なくとも一部
を改質することに関する。
金属マトリックス複合体は、溶融マトリックス金属を
充填材又はプレフォームの通気性素材に自発浸透させる
ことにより製造できる。浸透された充填材若しくはプレ
フォーム／又は充填材若しくはプレフォーム中のマトリ
ックス金属は、浸透に実質的にすぐ続いて改質でき、そ
して／又は、後形成プロセス処理により改質できる（即
ち、浸透が達成された後に改質できる）。このような改
質の結果、形成された金属マトリックス複合体に於いて
性質が増強又は改良される（例えば、特に高温での改良
された機械的性質、改良された耐腐食性、改良された耐
侵食性など）。更に、自発浸透プロセス以外の方法によ
り製造された金属マトリックス複合体も、本発明による
後形成プロセスに従って処理できる。
充填材又はプレフォームの通気性素材に自発浸透させる
ことにより製造できる。浸透された充填材若しくはプレ
フォーム／又は充填材若しくはプレフォーム中のマトリ
ックス金属は、浸透に実質的にすぐ続いて改質でき、そ
して／又は、後形成プロセス処理により改質できる（即
ち、浸透が達成された後に改質できる）。このような改
質の結果、形成された金属マトリックス複合体に於いて
性質が増強又は改良される（例えば、特に高温での改良
された機械的性質、改良された耐腐食性、改良された耐
侵食性など）。更に、自発浸透プロセス以外の方法によ
り製造された金属マトリックス複合体も、本発明による
後形成プロセスに従って処理できる。
自発浸透を達成するために、充填材又はプレフォーム
の通気性素材は、溶融マトリックス金属が充填材又はプ
レフォームに自発的に浸透することを許容する処理中の
少なくともある点で、浸透増進剤及び／又は浸透増進剤
前駆体及び／又は浸透雰囲気と接触される。自発浸透を
達成するための好ましい方法に於いて、浸透増進剤前駆
体を供給するよりもむしろ、浸透増進剤をプレフォーム
及び／又はマトリックス金属及び／又は浸透雰囲気の少
なくとも一つに直接供給できる。最終的に、少なくとも
自発浸透の間、浸透増進剤は充填材又はプレフォームの
少なくとも一部に配置されているべきである。
の通気性素材は、溶融マトリックス金属が充填材又はプ
レフォームに自発的に浸透することを許容する処理中の
少なくともある点で、浸透増進剤及び／又は浸透増進剤
前駆体及び／又は浸透雰囲気と接触される。自発浸透を
達成するための好ましい方法に於いて、浸透増進剤前駆
体を供給するよりもむしろ、浸透増進剤をプレフォーム
及び／又はマトリックス金属及び／又は浸透雰囲気の少
なくとも一つに直接供給できる。最終的に、少なくとも
自発浸透の間、浸透増進剤は充填材又はプレフォームの
少なくとも一部に配置されているべきである。
金属マトリックス複合体の少なくとも一つの性質を改
質するための好ましい態様に於いて、ひとたびプレフォ
ーム又は充填材への自発浸透が達成されると、マトリッ
クス金属が固化する前に、金属マトリックス複合体中の
マトリックス金属が改質される。特に、マトリックス金
属の少なくとも一部は、溶融されていてもよく、マトリ
ックス金属の組成とは異なった組成を有する第二の金属
と接触される。特に、第二の金属はマトリックス金属と
共に相互拡散してもよく、それにより、例えば、マトリ
ックス金属及び充填材と第二の金属との間の反応のため
に望ましい金属間化合物が生成する。従って、この態様
に於いて、マトリックス金属と混和性である（例えば、
所望の金属間化合物を形成する）ことが第二の金属にと
って好ましい。
質するための好ましい態様に於いて、ひとたびプレフォ
ーム又は充填材への自発浸透が達成されると、マトリッ
クス金属が固化する前に、金属マトリックス複合体中の
マトリックス金属が改質される。特に、マトリックス金
属の少なくとも一部は、溶融されていてもよく、マトリ
ックス金属の組成とは異なった組成を有する第二の金属
と接触される。特に、第二の金属はマトリックス金属と
共に相互拡散してもよく、それにより、例えば、マトリ
ックス金属及び充填材と第二の金属との間の反応のため
に望ましい金属間化合物が生成する。従って、この態様
に於いて、マトリックス金属と混和性である（例えば、
所望の金属間化合物を形成する）ことが第二の金属にと
って好ましい。
好ましい態様の実施に於いて、環状の銅ガスケットに
より所定の位置にシールされ底板を有する容器からなる
ステンレススチール槽が利用できる。このステンレスス
チール容器は好ましくは耐火物支持体を含む。ステンレ
ススチールはノートン社（Norton Co.）から供給される
90グリット、38 Alundumのようなアルミナ充填材を、マ
トリックス金属とは異なった約50容量％の粉末状の第二
の金属と共に有していてもよい。この態様に於いて、マ
トリックス金属合金はステンレススチール缶中の充填材
の上に置くことができる。マトリックス金属は好ましく
は約５重量％のMgを有するアルミニウム合金からなる。
マトリックス金属を充填材中に自発浸透させるために、
ステンレススチール槽を窒素含有ガス中で約750〜1100
℃に加熱すべきである。マトリックス金属が浸透性充填
材中に自発浸透したとき、それは充填材に含まれる第二
の金属（例えば、ニッケル）と接触する。マトリックス
金属中のアルミニウムは充填材中でニッケルと反応し
て、マトリックス金属が充填材に自発浸透するために通
過した通路内でニッケルアルミニド（nickel aluminid
e）のような金属間化合物を形成する。反応が生じる程
度は、温度、この温度での曝露の長さ、及び／又は溶融
金属の混和性に依存する。
より所定の位置にシールされ底板を有する容器からなる
ステンレススチール槽が利用できる。このステンレスス
チール容器は好ましくは耐火物支持体を含む。ステンレ
ススチールはノートン社（Norton Co.）から供給される
90グリット、38 Alundumのようなアルミナ充填材を、マ
トリックス金属とは異なった約50容量％の粉末状の第二
の金属と共に有していてもよい。この態様に於いて、マ
トリックス金属合金はステンレススチール缶中の充填材
の上に置くことができる。マトリックス金属は好ましく
は約５重量％のMgを有するアルミニウム合金からなる。
マトリックス金属を充填材中に自発浸透させるために、
ステンレススチール槽を窒素含有ガス中で約750〜1100
℃に加熱すべきである。マトリックス金属が浸透性充填
材中に自発浸透したとき、それは充填材に含まれる第二
の金属（例えば、ニッケル）と接触する。マトリックス
金属中のアルミニウムは充填材中でニッケルと反応し
て、マトリックス金属が充填材に自発浸透するために通
過した通路内でニッケルアルミニド（nickel aluminid
e）のような金属間化合物を形成する。反応が生じる程
度は、温度、この温度での曝露の長さ、及び／又は溶融
金属の混和性に依存する。
金属マトリックス複合体の少なくとも一つを改質する
ための他の好ましい態様に於いて、溶融マトリックス金
属の充填材又はプレフォームの通気性素材への自発浸透
が完結する前に、浸透が続くマトリックス金属の組成
は、マトリックス金属とは異なった組成を有する第二の
金属をそれに添加することにより変えられる。例えば、
溶融マトリックス金属が充填材又はプレフォームの通気
性素材への浸透を一旦開始すると、第二の金属はマトリ
ックス金属の源（例えば、マトリックス金属の貯蔵源
に）に添加する（例えば、合金化する）ことができる。
第二の金属は、マトリックス金属と組み合わせたとき、
溶融マトリックス金属の自発浸透に悪影響を及ぼさず、
所望の方法で金属マトリックス複合体（例えば、金属マ
トリックス複合体中のマトリックス金属）を改質するど
のような金属であってもよい。
ための他の好ましい態様に於いて、溶融マトリックス金
属の充填材又はプレフォームの通気性素材への自発浸透
が完結する前に、浸透が続くマトリックス金属の組成
は、マトリックス金属とは異なった組成を有する第二の
金属をそれに添加することにより変えられる。例えば、
溶融マトリックス金属が充填材又はプレフォームの通気
性素材への浸透を一旦開始すると、第二の金属はマトリ
ックス金属の源（例えば、マトリックス金属の貯蔵源
に）に添加する（例えば、合金化する）ことができる。
第二の金属は、マトリックス金属と組み合わせたとき、
溶融マトリックス金属の自発浸透に悪影響を及ぼさず、
所望の方法で金属マトリックス複合体（例えば、金属マ
トリックス複合体中のマトリックス金属）を改質するど
のような金属であってもよい。
金属マトリックス複合体の少なくとも一つの性質を改
質するための更に好ましい態様に於いて、金属マトリッ
クス複合体中のマトリックス金属及び／又は充填材若し
くはプレフォーム中の少なくとも一つは、充填材又はプ
レフォーム中への溶融マトリックス金属の自発浸透に実
質的に引き続いて改質される。この態様に於いて、第二
の金属（例えば、金属粉末又は金属への前駆体）は、充
填材又はプレフォームと少なくとも部分的に混合され、
該第二の金属はマトリックス金属及び／又は充填材若し
くはプレフォームとその場で（in situ）反応性にな
る。特に、第二の金属は、溶融マトリックス金属と反応
して、例えば、金属マトリックス複合体の高温強度、耐
腐食性、耐侵食性などの性質を改良する望ましい金属間
化合物を形成する。
質するための更に好ましい態様に於いて、金属マトリッ
クス複合体中のマトリックス金属及び／又は充填材若し
くはプレフォーム中の少なくとも一つは、充填材又はプ
レフォーム中への溶融マトリックス金属の自発浸透に実
質的に引き続いて改質される。この態様に於いて、第二
の金属（例えば、金属粉末又は金属への前駆体）は、充
填材又はプレフォームと少なくとも部分的に混合され、
該第二の金属はマトリックス金属及び／又は充填材若し
くはプレフォームとその場で（in situ）反応性にな
る。特に、第二の金属は、溶融マトリックス金属と反応
して、例えば、金属マトリックス複合体の高温強度、耐
腐食性、耐侵食性などの性質を改良する望ましい金属間
化合物を形成する。
他の好ましい態様に於いて、自発浸透は充填材又はプ
レフォームを完全に埋め込むことが許されない（例え
ば、少なくともいくらかの孔が充填材又はプレフォーム
に創出又は形成される）。次いで、マトリックス金属と
は組成が異なる第二の金属を、浸透が完結していない金
属マトリックス複合体の表面と接触させる。次いで第二
の金属を金属マトリックス複合体の孔に浸透させる（例
えば、第二の金属は浸透されたマトリックス金属と合金
を作り、充填材又はプレフォームの孔を完全に充満させ
るために十分な量の合金になったマトリックス金属を与
える）。更に、このような孔の充満は、マトリックス金
属（及び／又はマトリックス金属の第二の金属との合
金）の液相線温度（Liquidus temperature）で又はそれ
以上の温度で起きなくてはならない。従って、金属マト
リックス複合体は、マトリックス金属と第二の金属との
合金の充填材又はプレフォームの孔への充満により改質
される。
レフォームを完全に埋め込むことが許されない（例え
ば、少なくともいくらかの孔が充填材又はプレフォーム
に創出又は形成される）。次いで、マトリックス金属と
は組成が異なる第二の金属を、浸透が完結していない金
属マトリックス複合体の表面と接触させる。次いで第二
の金属を金属マトリックス複合体の孔に浸透させる（例
えば、第二の金属は浸透されたマトリックス金属と合金
を作り、充填材又はプレフォームの孔を完全に充満させ
るために十分な量の合金になったマトリックス金属を与
える）。更に、このような孔の充満は、マトリックス金
属（及び／又はマトリックス金属の第二の金属との合
金）の液相線温度（Liquidus temperature）で又はそれ
以上の温度で起きなくてはならない。従って、金属マト
リックス複合体は、マトリックス金属と第二の金属との
合金の充填材又はプレフォームの孔への充満により改質
される。
他の好ましい態様に於いて、充填材又はプレフォーム
に浸透したマトリックス金属とは異なった組成を有する
第二の金属は、実質的に完全に浸透された充填材又はプ
レフォームの少なくとも一部を接触され、該第二の金属
はマトリックス金属及び／又は充填材若しくはプレフォ
ームの少なくとも一つの反応する。特に、好ましい態様
に於いて、第二の金属はマトリックス金属により充填材
又はプレフォームと接触するように移動されることがで
き、及び／又は充填材又はプレフォームと直接接触する
ことができ、それにより充填材又はプレフォームと反応
して反応生成物を形成する。この好ましい方法に於い
て、形成された反応生成物は最初の充填材又はプレフォ
ームに比較して容積膨張を受ける。このような反応生成
物は典型的に、マトリックス金属が金属マトリックス複
合体から置き換えられる結果になる液相線温度に、それ
以上に、又は僅かにそれ以下にマトリックス金属がある
とき形成される。従って、形成される反応生成物の量に
依存して、金属マトリックス複合体中のマトリックス金
属の全容積パーセントは減少する。例えば、反応生成物
の形成は金属マトリックス複合体の表面積に制限され、
金属マトリックス複合体基体中の反応生成物表面を形成
する。更に、反応生成物の形成は自発浸透技術により製
造される金属マトリックス複合体に制限されない。次に
マトリックス金属を置き換える反応生成物へのマトリッ
クス金属及び／又は充填材若しくはプレフォームの転換
を含むどのような系に置いても、反応生成物の形成は望
ましい結果を生むことが想像できる。
に浸透したマトリックス金属とは異なった組成を有する
第二の金属は、実質的に完全に浸透された充填材又はプ
レフォームの少なくとも一部を接触され、該第二の金属
はマトリックス金属及び／又は充填材若しくはプレフォ
ームの少なくとも一つの反応する。特に、好ましい態様
に於いて、第二の金属はマトリックス金属により充填材
又はプレフォームと接触するように移動されることがで
き、及び／又は充填材又はプレフォームと直接接触する
ことができ、それにより充填材又はプレフォームと反応
して反応生成物を形成する。この好ましい方法に於い
て、形成された反応生成物は最初の充填材又はプレフォ
ームに比較して容積膨張を受ける。このような反応生成
物は典型的に、マトリックス金属が金属マトリックス複
合体から置き換えられる結果になる液相線温度に、それ
以上に、又は僅かにそれ以下にマトリックス金属がある
とき形成される。従って、形成される反応生成物の量に
依存して、金属マトリックス複合体中のマトリックス金
属の全容積パーセントは減少する。例えば、反応生成物
の形成は金属マトリックス複合体の表面積に制限され、
金属マトリックス複合体基体中の反応生成物表面を形成
する。更に、反応生成物の形成は自発浸透技術により製
造される金属マトリックス複合体に制限されない。次に
マトリックス金属を置き換える反応生成物へのマトリッ
クス金属及び／又は充填材若しくはプレフォームの転換
を含むどのような系に置いても、反応生成物の形成は望
ましい結果を生むことが想像できる。
本明細書は、自発浸透プロセスにより製造される金属
マトリックス複合体を改質する第一の方法を開示する。
しかしながら、本明細書から、改質方法のあるものは別
の方法により作られた金属マトリックス複合体にも適用
できることはいうまでもない。
マトリックス複合体を改質する第一の方法を開示する。
しかしながら、本明細書から、改質方法のあるものは別
の方法により作られた金属マトリックス複合体にも適用
できることはいうまでもない。
更に、上記の何れの代わりの方法に於いても、転換又
は代えられる金属マトリックス複合体及び／又は充填材
の量又は部分は変えることができる。即ち、上記各プロ
セスは金属マトリックス複合体の表面積に主として制限
され、又は、十分な時間だけ転換が生じることが許容さ
れる場合には、自発浸透により形成される金属マトリッ
クス複合体の実質的に完全な転換が生じる。更には、温
度、気圧等々のような要因が、形成された金属マトリッ
クス複合体の転換の速度を増大させるか又は減少させ
る。
は代えられる金属マトリックス複合体及び／又は充填材
の量又は部分は変えることができる。即ち、上記各プロ
セスは金属マトリックス複合体の表面積に主として制限
され、又は、十分な時間だけ転換が生じることが許容さ
れる場合には、自発浸透により形成される金属マトリッ
クス複合体の実質的に完全な転換が生じる。更には、温
度、気圧等々のような要因が、形成された金属マトリッ
クス複合体の転換の速度を増大させるか又は減少させ
る。
更に他の態様に於いて、気体手段が形成された金属マ
トリックス複合体の表面上に流され、形成された金属マ
トリックス複合体の表面の少なくとも一部と反応する元
素を含む気体手段は、形成された複合体の得られた性質
を改質する。
トリックス複合体の表面上に流され、形成された金属マ
トリックス複合体の表面の少なくとも一部と反応する元
素を含む気体手段は、形成された複合体の得られた性質
を改質する。
自発浸透を得るために、浸透増進剤及び／又は浸透増
進剤前駆体及び／又は浸透雰囲気は、溶融マトリックス
金属が充填材又はプレフォームに自発的に浸透すること
を許容する処理中の少なくともある点で、充填材又はプ
レフォームに関連している。特に、マトリックス金属の
充填材又はプレフォーム中への自発浸透を行わせるため
に、浸透増進剤を自発系に供給する必要がある。浸透増
進剤は、（１）マトリックス金属中に、及び／又は
（２）充填材又はプレフォーム中に、及び／又は（３）
浸透雰囲気から、及び／又は（４）自発系中への外部源
から供給される浸透増進剤前駆体から形成できる。更
に、浸透増進剤前駆体を供給するよりもむしろ、浸透増
進剤を、充填材若しくはプレフォーム、及び／又はマト
リックス金属、及び／又は浸透雰囲気の少なくとも一つ
に直接供給できる。最終的に、少なくとも自発浸透の間
に、浸透増進剤は充填材又はプレフォームの少なくとも
一部に位置していなくてはならない。
進剤前駆体及び／又は浸透雰囲気は、溶融マトリックス
金属が充填材又はプレフォームに自発的に浸透すること
を許容する処理中の少なくともある点で、充填材又はプ
レフォームに関連している。特に、マトリックス金属の
充填材又はプレフォーム中への自発浸透を行わせるため
に、浸透増進剤を自発系に供給する必要がある。浸透増
進剤は、（１）マトリックス金属中に、及び／又は
（２）充填材又はプレフォーム中に、及び／又は（３）
浸透雰囲気から、及び／又は（４）自発系中への外部源
から供給される浸透増進剤前駆体から形成できる。更
に、浸透増進剤前駆体を供給するよりもむしろ、浸透増
進剤を、充填材若しくはプレフォーム、及び／又はマト
リックス金属、及び／又は浸透雰囲気の少なくとも一つ
に直接供給できる。最終的に、少なくとも自発浸透の間
に、浸透増進剤は充填材又はプレフォームの少なくとも
一部に位置していなくてはならない。
好ましい態様において、浸透増進剤前駆体を浸透雰囲
気と少なくとも部分的に反応させることができ、そうし
て浸透増進剤がプレフォームが溶融マトリックス金属と
接触する前に又は実質的にそれに続いて充填材又はプレ
フォームの少なくとも一部で形成できる（例えば、もし
マグネシウムが浸透増進剤前駆体であり、窒素が浸透雰
囲気であったならば、浸透増進剤は充填材又はプレフォ
ームの少なくとも一部に位置している窒素マグネシウム
である）。
気と少なくとも部分的に反応させることができ、そうし
て浸透増進剤がプレフォームが溶融マトリックス金属と
接触する前に又は実質的にそれに続いて充填材又はプレ
フォームの少なくとも一部で形成できる（例えば、もし
マグネシウムが浸透増進剤前駆体であり、窒素が浸透雰
囲気であったならば、浸透増進剤は充填材又はプレフォ
ームの少なくとも一部に位置している窒素マグネシウム
である）。
マトリックス金属／浸透増進剤前駆体／浸透雰囲気系
の例は、アルミニウム／マグネシウム／窒素系である。
特に、アルミニウムマトリックス金属は、処理条件下
で、アルミニウムが溶融物を作るときアルミニウムマト
リックス金属及び／又は充填材と反応しない適当な耐火
容器内に含まれる充填材内に埋め込まれることができ
る。マグネシウムを含むか又はマグネシウムに露出さ
れ、処理の少なくともある時点で窒素雰囲気に露出され
る充填材は、溶融アルミニウムマトリックス金属と接触
できる。次いでマトリックス金属は充填材又はプレフォ
ームに自発的に浸透する。
の例は、アルミニウム／マグネシウム／窒素系である。
特に、アルミニウムマトリックス金属は、処理条件下
で、アルミニウムが溶融物を作るときアルミニウムマト
リックス金属及び／又は充填材と反応しない適当な耐火
容器内に含まれる充填材内に埋め込まれることができ
る。マグネシウムを含むか又はマグネシウムに露出さ
れ、処理の少なくともある時点で窒素雰囲気に露出され
る充填材は、溶融アルミニウムマトリックス金属と接触
できる。次いでマトリックス金属は充填材又はプレフォ
ームに自発的に浸透する。
本発明の方法に用いられる条件下では、アルミニウム
／マグネシウム／窒素自発系の場合に、充填材又はプレ
フォームは、窒素含有ガスが、プロセス中のある時点で
充填材又はプレフォームに浸透若しくは通過し及び／又
は溶融マトリックス金属と接触するのに十分な程度通気
性でなければならない。更に、通気性充填材又はプレフ
ォームに溶融マトリックス金属を浸透させて、窒素透過
充填材又はプレフォームに溶融マトリックス金属を自発
浸透させることにより、金属マトリックス複合体を形成
し、及び／又は窒素を浸透増進剤前駆体と反応させて浸
透増進剤を充填材又はプレフォーム中に形成して自発浸
透を生じさせることができる。自発浸透及び金属マトリ
ックス複合体生成の程度又は割合は、アルミニウム合金
のマグネシウム含量、充填材又はプレフォームのマグネ
シウム含量、充填材又はプレフォームにおける窒化マグ
ネシウムの量、追加合金元素の有無（例えば、珪素、
鉄、銅、マグネシウム、クロム、亜鉛等）、充填材の平
均サイズ（例えば、粒径）、充填材の表面状態及び種
類、浸透雰囲気の窒素濃度、浸透に与えられる時間並び
に浸透が生じる温度を含む一定のプロセス条件により異
なる。例えば、溶融アルミニウムマトリックス金属の浸
透を自発的に生じさせるために、アルミニウムを、合金
重量に対して少なくとも約１重量％、好ましくは少なく
とも約３重量％のマグネシウム（浸透増進剤前駆体とし
て機能する）と合金化することができる。又、上記で説
明した補助合金元素をマトリックス金属に含有せしめ
て、特定の性質を作り出してもよい。更に、補助合金元
素は、充填材又はプレフォームの自発浸透を生じさせる
ためのマトリックスアルミニウム金属に必要とされるマ
グネシウムの最少量に影響する場合がある。例えば、揮
発による自発系からのマグネシウムの損失は、浸透増進
剤を形成するのにマグネシウムが全く存在しない程度ま
では生じてはならない。従って、十分な濃度の初期合金
元素を用いて、自発浸透が揮発によって悪影響されない
ようにすることが望ましい。更に、充填材及びマトリッ
クス金属の両方又は充填材だけにマグネシウムが存在す
ると、自発浸透を達成するのに必要なマグネシウムの量
が減少する場合がある。
／マグネシウム／窒素自発系の場合に、充填材又はプレ
フォームは、窒素含有ガスが、プロセス中のある時点で
充填材又はプレフォームに浸透若しくは通過し及び／又
は溶融マトリックス金属と接触するのに十分な程度通気
性でなければならない。更に、通気性充填材又はプレフ
ォームに溶融マトリックス金属を浸透させて、窒素透過
充填材又はプレフォームに溶融マトリックス金属を自発
浸透させることにより、金属マトリックス複合体を形成
し、及び／又は窒素を浸透増進剤前駆体と反応させて浸
透増進剤を充填材又はプレフォーム中に形成して自発浸
透を生じさせることができる。自発浸透及び金属マトリ
ックス複合体生成の程度又は割合は、アルミニウム合金
のマグネシウム含量、充填材又はプレフォームのマグネ
シウム含量、充填材又はプレフォームにおける窒化マグ
ネシウムの量、追加合金元素の有無（例えば、珪素、
鉄、銅、マグネシウム、クロム、亜鉛等）、充填材の平
均サイズ（例えば、粒径）、充填材の表面状態及び種
類、浸透雰囲気の窒素濃度、浸透に与えられる時間並び
に浸透が生じる温度を含む一定のプロセス条件により異
なる。例えば、溶融アルミニウムマトリックス金属の浸
透を自発的に生じさせるために、アルミニウムを、合金
重量に対して少なくとも約１重量％、好ましくは少なく
とも約３重量％のマグネシウム（浸透増進剤前駆体とし
て機能する）と合金化することができる。又、上記で説
明した補助合金元素をマトリックス金属に含有せしめ
て、特定の性質を作り出してもよい。更に、補助合金元
素は、充填材又はプレフォームの自発浸透を生じさせる
ためのマトリックスアルミニウム金属に必要とされるマ
グネシウムの最少量に影響する場合がある。例えば、揮
発による自発系からのマグネシウムの損失は、浸透増進
剤を形成するのにマグネシウムが全く存在しない程度ま
では生じてはならない。従って、十分な濃度の初期合金
元素を用いて、自発浸透が揮発によって悪影響されない
ようにすることが望ましい。更に、充填材及びマトリッ
クス金属の両方又は充填材だけにマグネシウムが存在す
ると、自発浸透を達成するのに必要なマグネシウムの量
が減少する場合がある。
窒素雰囲気における窒素体積％も、金属マトリックス
複合体の生成速度に影響を及ぼす。即ち、約10体積％未
満の窒素が雰囲気に存在する場合、自発浸透が非常にゆ
っくり生じるか又はほとんど生じない。即ち、少なくと
も約50体積％の窒素が浸透雰囲気に存在して、それによ
り、例えば、浸透速度をはるかに大きくして浸透時間を
短くすることが好ましいことが見い出された。浸透雰囲
気（例えば、窒素含有ガス）を充填材及び／又はマトリ
ックス金属に直接供給してもよいし、又は物質の分解か
ら生成若しくは生じさせてもよい。
複合体の生成速度に影響を及ぼす。即ち、約10体積％未
満の窒素が雰囲気に存在する場合、自発浸透が非常にゆ
っくり生じるか又はほとんど生じない。即ち、少なくと
も約50体積％の窒素が浸透雰囲気に存在して、それによ
り、例えば、浸透速度をはるかに大きくして浸透時間を
短くすることが好ましいことが見い出された。浸透雰囲
気（例えば、窒素含有ガス）を充填材及び／又はマトリ
ックス金属に直接供給してもよいし、又は物質の分解か
ら生成若しくは生じさせてもよい。
溶融マトリックス金属が充填材又はプレフォームに浸
透させるのに必要とする最少マグネシウム含量は、処理
温度、時間、珪素又は亜鉛等の補助合金元素の有無、充
填材の性質、自発系の一種以上の成分中におけるマグネ
シウムの位置、雰囲気の窒素含量及び窒素雰囲気の流速
等の一種又はそれ以上の変数によって異なる。合金及び
／又は充填材のマグネシウム含量を増加すれば、より低
温又はより短い加熱時間で完全な浸透を達成することが
できる。又、一定のマグネシウム含量の場合、亜鉛等の
ある種の補助合金元素を添加すると、より低温を用いる
ことが可能となる。例えば、使用範囲の下端、即ち、約
１〜３重量％でのマトリックス金属のマグネシウム含量
を、上記した最低処理温度、高窒素濃度又は一種以上の
補助合金元素の少なくとも一つとの組み合わせで用いて
もよい。充填材にマグネシウムを全く添加しない場合に
は、多種多様なプロセス条件にわたる一般的な実用性に
基づいて、約３〜５重量％のマグネシウムを含有する合
金が好ましく、より低い温度及びより短い時間を用いる
場合には、少なくとも約５％が好ましい。又、浸透に必
要とする温度条件を和らげるために、アルミニウムのマ
グネシウム含量を約10重量％を超えるものとしてもよ
い。補助合金元素と組み合わせて用いるときは、マグネ
シウム含量を減少させてもよいが、これらの合金元素は
補助的機能しか果たさないので、少なくとも上記で規定
した最少量のマグネシウムと一緒に用いる。例えば、10
％珪素だけと合金化した公称純粋アルミニウムは、1000
℃では500メッシュの39クリストロン（Cyrstolon）〔ノ
ートン社（Norton.Co.）製純度99％炭化珪素〕のベッド
に実質的に浸透しなかった。しかしながら、マグネシウ
ムが存在すると、珪素が浸透工程を促進することが判明
した。
透させるのに必要とする最少マグネシウム含量は、処理
温度、時間、珪素又は亜鉛等の補助合金元素の有無、充
填材の性質、自発系の一種以上の成分中におけるマグネ
シウムの位置、雰囲気の窒素含量及び窒素雰囲気の流速
等の一種又はそれ以上の変数によって異なる。合金及び
／又は充填材のマグネシウム含量を増加すれば、より低
温又はより短い加熱時間で完全な浸透を達成することが
できる。又、一定のマグネシウム含量の場合、亜鉛等の
ある種の補助合金元素を添加すると、より低温を用いる
ことが可能となる。例えば、使用範囲の下端、即ち、約
１〜３重量％でのマトリックス金属のマグネシウム含量
を、上記した最低処理温度、高窒素濃度又は一種以上の
補助合金元素の少なくとも一つとの組み合わせで用いて
もよい。充填材にマグネシウムを全く添加しない場合に
は、多種多様なプロセス条件にわたる一般的な実用性に
基づいて、約３〜５重量％のマグネシウムを含有する合
金が好ましく、より低い温度及びより短い時間を用いる
場合には、少なくとも約５％が好ましい。又、浸透に必
要とする温度条件を和らげるために、アルミニウムのマ
グネシウム含量を約10重量％を超えるものとしてもよ
い。補助合金元素と組み合わせて用いるときは、マグネ
シウム含量を減少させてもよいが、これらの合金元素は
補助的機能しか果たさないので、少なくとも上記で規定
した最少量のマグネシウムと一緒に用いる。例えば、10
％珪素だけと合金化した公称純粋アルミニウムは、1000
℃では500メッシュの39クリストロン（Cyrstolon）〔ノ
ートン社（Norton.Co.）製純度99％炭化珪素〕のベッド
に実質的に浸透しなかった。しかしながら、マグネシウ
ムが存在すると、珪素が浸透工程を促進することが判明
した。
更に、マグネシウムを専ら充填材に供給する場合に
は、その量は異なる。供給されるマグネシウムの総量の
少なくとも一部分を充填材に入れる場合には、自発浸透
系に供給されるマグネシウムの量（重量％）がもっと少
なくても自発浸透が生じることが分かった。金属マトリ
ックス複合体において、望ましくない金属間化合物が生
成するのを防止するためには、マグネシウムの量は少な
い方が望ましい。炭化珪素プレフォームの場合には、マ
グネシウムを少なくとも約１重量％含有するプレフォー
ムを、実質的に純粋な窒素雰囲気の存在下で、アルミニ
ウムマトリックス金属と接触させると、マトリックス金
属がプレフォームに自発的に浸透することが分かった。
アルミナプレフォームの場合、許容できる自発浸透を達
成するのに必要なマグネシウムの量は、これよりわずか
に大きい。即ち、アルミナプレフォームを同様なアルミ
ニウムマトリックス金属と接触させると、炭化珪素プレ
フォームに浸透したアルミニウムとほぼ同じ温度で且つ
同じ窒素雰囲気下で、すぐ上で説明した炭化珪素プレフ
ォームで達成されたのと同様な自発浸透を達成するに
は、少なくとも約３重量％のマグネシウムが必要である
ことが分かった。
は、その量は異なる。供給されるマグネシウムの総量の
少なくとも一部分を充填材に入れる場合には、自発浸透
系に供給されるマグネシウムの量（重量％）がもっと少
なくても自発浸透が生じることが分かった。金属マトリ
ックス複合体において、望ましくない金属間化合物が生
成するのを防止するためには、マグネシウムの量は少な
い方が望ましい。炭化珪素プレフォームの場合には、マ
グネシウムを少なくとも約１重量％含有するプレフォー
ムを、実質的に純粋な窒素雰囲気の存在下で、アルミニ
ウムマトリックス金属と接触させると、マトリックス金
属がプレフォームに自発的に浸透することが分かった。
アルミナプレフォームの場合、許容できる自発浸透を達
成するのに必要なマグネシウムの量は、これよりわずか
に大きい。即ち、アルミナプレフォームを同様なアルミ
ニウムマトリックス金属と接触させると、炭化珪素プレ
フォームに浸透したアルミニウムとほぼ同じ温度で且つ
同じ窒素雰囲気下で、すぐ上で説明した炭化珪素プレフ
ォームで達成されたのと同様な自発浸透を達成するに
は、少なくとも約３重量％のマグネシウムが必要である
ことが分かった。
更に、アルミニウム／マグネシウム／窒素系を使用す
る通気性充填材を浸透するとき、スピネル（例えば、Mg
Al2O4）が形成できる。かくして、十分な量のマグネシ
ウムが存在するとき、高温に十分な時間保持された場合
には、マグネシウムはアルミナ充填材と反応できる。Mg
Al2O4の形成の結果、上記のように、容積膨張と金属の
減少になる。
る通気性充填材を浸透するとき、スピネル（例えば、Mg
Al2O4）が形成できる。かくして、十分な量のマグネシ
ウムが存在するとき、高温に十分な時間保持された場合
には、マグネシウムはアルミナ充填材と反応できる。Mg
Al2O4の形成の結果、上記のように、容積膨張と金属の
減少になる。
又、充填材又はプレフォームをマトリックス金属に浸
透させる前に、自発系に対して、浸透増進剤前駆体及び
浸透増進剤を、合金の表面及び／又はプレフォーム若し
くは充填材の表面及び／又はプレフォーム若しくは充填
材内部に供給することも可能である（即ち、供給浸透増
進剤又は浸透増進剤前駆体をマトリックス金属と合金化
する必要がなく、むしろ、単に自発系に供給すればよ
い）。マグネシウムをマトリックス金属の表面に適用す
る場合には、その表面には、充填剤の通気性素材に近接
若しくは好ましくは接触している表面であること、又は
充填材の通気性素材がマトリックス金属の表面に最も近
接若しくは好ましくは接触していることが好ましい。
又、このようなマグネシウムは、充填材の少なくとも一
部分に混入してもよい。更に、表面への適用、合金化及
び充填材の少なくとも一部分へのマグネシウムの配置の
いくつかを組み合わせて使用することができる。浸透増
進剤及び／又は浸透増進剤前駆体の適用の組み合わせに
より、充填材へのマトリックスアルミニウム金属の浸透
を促進するために必要なマグネシウムの総重量％の減少
できるとともに、浸透が生じる温度を低下させることが
できる。更に、マグネシウムが存在するために生成する
望ましくない金属間化合物の量も最少に抑えることもで
きる。
透させる前に、自発系に対して、浸透増進剤前駆体及び
浸透増進剤を、合金の表面及び／又はプレフォーム若し
くは充填材の表面及び／又はプレフォーム若しくは充填
材内部に供給することも可能である（即ち、供給浸透増
進剤又は浸透増進剤前駆体をマトリックス金属と合金化
する必要がなく、むしろ、単に自発系に供給すればよ
い）。マグネシウムをマトリックス金属の表面に適用す
る場合には、その表面には、充填剤の通気性素材に近接
若しくは好ましくは接触している表面であること、又は
充填材の通気性素材がマトリックス金属の表面に最も近
接若しくは好ましくは接触していることが好ましい。
又、このようなマグネシウムは、充填材の少なくとも一
部分に混入してもよい。更に、表面への適用、合金化及
び充填材の少なくとも一部分へのマグネシウムの配置の
いくつかを組み合わせて使用することができる。浸透増
進剤及び／又は浸透増進剤前駆体の適用の組み合わせに
より、充填材へのマトリックスアルミニウム金属の浸透
を促進するために必要なマグネシウムの総重量％の減少
できるとともに、浸透が生じる温度を低下させることが
できる。更に、マグネシウムが存在するために生成する
望ましくない金属間化合物の量も最少に抑えることもで
きる。
一種以上の補助合金元素の使用及び周囲ガス中の窒素
濃度も、所定温度でのマトリックス金属の窒化の程度に
影響する。例えば、合金に含ませるか又は合金の表面に
置く亜鉛若しくは鉄等の補助合金元素を使用して、浸透
温度を低下し、それにより、窒化物の生成量を減少で
き、一方、ガス中の窒素濃度を増加すると窒化物の生成
を促進できる。
濃度も、所定温度でのマトリックス金属の窒化の程度に
影響する。例えば、合金に含ませるか又は合金の表面に
置く亜鉛若しくは鉄等の補助合金元素を使用して、浸透
温度を低下し、それにより、窒化物の生成量を減少で
き、一方、ガス中の窒素濃度を増加すると窒化物の生成
を促進できる。
合金に含まれ及び／又は合金の表面に置かれ及び／又
は充填材若しくはプレフォーム材に結合させたマグネシ
ウムの濃度も、所定温度での浸透の程度に影響する傾向
がある。その結果、マグネシウムがプレフォーム又は充
填材とほとんど直接接触しない場合には、少なくとも約
３重量％のマグネシウムを合金に含ませることが好まし
い。１重量％のように、この量未満の合金含量では、浸
透には、より高温のプロセス温度又は補助合金元素が必
要な場合がある。（１）合金のマグネシウム含量のみ
を、例えば、少なくとも約５重量％に増加する場合；及
び／又は（２）合金成分を充填材若しくはプレフォーム
の通気性素材と混合するとき；及び／又は（３）亜鉛又
は鉄等の別の元素がアルミニウム合金に存在する時は、
本発明の自発浸透法を行うのに必要とする温度はもっと
低くてもよい。温度も、充填材の種類により異なる。一
般的に、自発的でかつ進行する浸透は、少なくとも約67
5℃、好ましくは少なくとも約750〜800℃のプロセス温
度で生じる。1200℃を超える温度では、一般的に、本方
法には利点がないと思われ、特に有効な温度範囲は、約
675℃〜約1200℃であることが判明した。しかしなが
ら、原則として、自発浸透温度は、マトリックス金属の
融点を超え且つマトリックス金属の蒸発温度未満であ
る。更に、自発浸透温度は、充填材の融点よりも低くな
ければならない。更に、温度が増加するとともに、マト
リックス金属と浸透雰囲気との間の反応生成物が生成す
る傾向が増加する（例えば、アルミニウムマトリックス
金属と窒素浸透雰囲気の場合、窒化アルミニウムが生成
する場合がある）。このような反応生成物は、金属マト
リックス複合体の意図する用途により、望ましいことも
あれば、望ましくない場合もある。更に、浸透温度を達
成するために、電気抵抗加熱が一般的に使用される。し
かしながら、マトリックス金属が溶融状態となり、自発
浸透に悪影響を及ぼさない加熱手段であれば、本発明で
使用することができる。
は充填材若しくはプレフォーム材に結合させたマグネシ
ウムの濃度も、所定温度での浸透の程度に影響する傾向
がある。その結果、マグネシウムがプレフォーム又は充
填材とほとんど直接接触しない場合には、少なくとも約
３重量％のマグネシウムを合金に含ませることが好まし
い。１重量％のように、この量未満の合金含量では、浸
透には、より高温のプロセス温度又は補助合金元素が必
要な場合がある。（１）合金のマグネシウム含量のみ
を、例えば、少なくとも約５重量％に増加する場合；及
び／又は（２）合金成分を充填材若しくはプレフォーム
の通気性素材と混合するとき；及び／又は（３）亜鉛又
は鉄等の別の元素がアルミニウム合金に存在する時は、
本発明の自発浸透法を行うのに必要とする温度はもっと
低くてもよい。温度も、充填材の種類により異なる。一
般的に、自発的でかつ進行する浸透は、少なくとも約67
5℃、好ましくは少なくとも約750〜800℃のプロセス温
度で生じる。1200℃を超える温度では、一般的に、本方
法には利点がないと思われ、特に有効な温度範囲は、約
675℃〜約1200℃であることが判明した。しかしなが
ら、原則として、自発浸透温度は、マトリックス金属の
融点を超え且つマトリックス金属の蒸発温度未満であ
る。更に、自発浸透温度は、充填材の融点よりも低くな
ければならない。更に、温度が増加するとともに、マト
リックス金属と浸透雰囲気との間の反応生成物が生成す
る傾向が増加する（例えば、アルミニウムマトリックス
金属と窒素浸透雰囲気の場合、窒化アルミニウムが生成
する場合がある）。このような反応生成物は、金属マト
リックス複合体の意図する用途により、望ましいことも
あれば、望ましくない場合もある。更に、浸透温度を達
成するために、電気抵抗加熱が一般的に使用される。し
かしながら、マトリックス金属が溶融状態となり、自発
浸透に悪影響を及ぼさない加熱手段であれば、本発明で
使用することができる。
本発明の方法においては、例えば、通気性充填材又は
プレフォームが、プロセス中の少なくともある時点で窒
素含有ガスの存在下で、溶融アルミニウムと接触状態と
なる。この窒素含有ガスは、ガスの連続流を充填材若し
くはプレフォーム及び／又は溶融アルミニウムマトリッ
クス金属の少なくとも一つの接触を維持することにより
供給できる。窒素含有ガスの流量は重要ではないけれど
も、合金マトリックスにおける窒化物の生成により雰囲
気から損失する窒素を補償するに十分であり、且つ溶融
金属を酸化する場合のある空気の進入を防止又は阻止す
るに十分な流量であることが好ましい。
プレフォームが、プロセス中の少なくともある時点で窒
素含有ガスの存在下で、溶融アルミニウムと接触状態と
なる。この窒素含有ガスは、ガスの連続流を充填材若し
くはプレフォーム及び／又は溶融アルミニウムマトリッ
クス金属の少なくとも一つの接触を維持することにより
供給できる。窒素含有ガスの流量は重要ではないけれど
も、合金マトリックスにおける窒化物の生成により雰囲
気から損失する窒素を補償するに十分であり、且つ溶融
金属を酸化する場合のある空気の進入を防止又は阻止す
るに十分な流量であることが好ましい。
金属マトリックス複合体を形成する方法は、多種多様
の充填材に適用でき、どの充填財を選択するかは、マト
リックス合金、プロセス条件、溶融マトリックス合金と
充填材との反応性、充填材のマトリックス金属への相溶
性能力及び最終複合体製品に求められる性質等の因子に
より異なる。例えば、アルミニウムがマトリックス金属
の場合、適当な充填材としては、（ａ）酸化物、例べ
ば、アルミナ；（ｂ）炭化物、例えば、炭化珪素；
（ｃ）硼化物、例えば、アルミニウムドデカボライド；
及び（ｄ）窒化物、例えば、窒化アルミニウムが挙げら
れる。充填材が溶融アルミニウムマトリックス金属と反
応する傾向がある場合には、浸透時間及び温度を最少限
度とするか、又は充填剤に非反応性被覆を設けることに
より適応できる。充填材は、カーボン又は他の非セラミ
ック材料等の基材を包含し、この基材は侵食又は分解か
ら保護のために適当な被膜を有している。適当なセラミ
ック被膜としては、酸化物、炭化物、硼化物及び窒化物
が挙げられる。本発明の方法に用いるのに好ましいセラ
ミックとしては、粒子状、板状、ウイスカー状及び繊維
状のアルミナ及び炭化珪素が挙げられる。繊維は、不連
続（細断した形態）でも又はマルチフィラメント等の織
ったマット又は連続フィラメントでもよい。更に、充填
材又は、均一でも又は不均一でもよい。
の充填材に適用でき、どの充填財を選択するかは、マト
リックス合金、プロセス条件、溶融マトリックス合金と
充填材との反応性、充填材のマトリックス金属への相溶
性能力及び最終複合体製品に求められる性質等の因子に
より異なる。例えば、アルミニウムがマトリックス金属
の場合、適当な充填材としては、（ａ）酸化物、例べ
ば、アルミナ；（ｂ）炭化物、例えば、炭化珪素；
（ｃ）硼化物、例えば、アルミニウムドデカボライド；
及び（ｄ）窒化物、例えば、窒化アルミニウムが挙げら
れる。充填材が溶融アルミニウムマトリックス金属と反
応する傾向がある場合には、浸透時間及び温度を最少限
度とするか、又は充填剤に非反応性被覆を設けることに
より適応できる。充填材は、カーボン又は他の非セラミ
ック材料等の基材を包含し、この基材は侵食又は分解か
ら保護のために適当な被膜を有している。適当なセラミ
ック被膜としては、酸化物、炭化物、硼化物及び窒化物
が挙げられる。本発明の方法に用いるのに好ましいセラ
ミックとしては、粒子状、板状、ウイスカー状及び繊維
状のアルミナ及び炭化珪素が挙げられる。繊維は、不連
続（細断した形態）でも又はマルチフィラメント等の織
ったマット又は連続フィラメントでもよい。更に、充填
材又は、均一でも又は不均一でもよい。
又、特定の充填材は、同様な化学組成を有する充填材
に対して優れた浸透性を示すことが判明した。例えば、
「ノーベル セラミック、マテリアルズ アンド メソ
ッズ オブ メーキング セーム（Novel Ceramic Mate
rials and Methods of Making Same）と題する、マーク
・エス・ニューカーク（Mark S.Newkirk）等による1987
年12月15日発行の米国特許出願題4,713,360号に開示さ
れている方法により製造した破砕アルミナ物体は、市販
のアルミナ製品よりも所望の浸透性を示す。更に、「コ
ンポジット セラミック アーティクルズ アンド メ
ソッズ オブ メーキング セーム（Composite Cerami
c Articles and Methods of Making Same）と題する同
時継続及び同一出願人による米国特許第819,397号〔発
明者：マーク・エス・ニューカーク（Mark S.Newkirk）
等〕に開示されている方法により製造した破砕アルミナ
物体も、市販のアルミナ製品よりも所望の浸透性を示
す。上記特許及び特許出願の各々の内容は、本発明に利
用できる。特に、上記した米国特許及び特許出願の方法
により製造した破砕又は粉砕した物体を用いることによ
り、より低い浸透温度及び／又はより短い浸透時間で、
セラミック材の通気性素材の実質的な完全浸透が生じる
ことが判明した。
に対して優れた浸透性を示すことが判明した。例えば、
「ノーベル セラミック、マテリアルズ アンド メソ
ッズ オブ メーキング セーム（Novel Ceramic Mate
rials and Methods of Making Same）と題する、マーク
・エス・ニューカーク（Mark S.Newkirk）等による1987
年12月15日発行の米国特許出願題4,713,360号に開示さ
れている方法により製造した破砕アルミナ物体は、市販
のアルミナ製品よりも所望の浸透性を示す。更に、「コ
ンポジット セラミック アーティクルズ アンド メ
ソッズ オブ メーキング セーム（Composite Cerami
c Articles and Methods of Making Same）と題する同
時継続及び同一出願人による米国特許第819,397号〔発
明者：マーク・エス・ニューカーク（Mark S.Newkirk）
等〕に開示されている方法により製造した破砕アルミナ
物体も、市販のアルミナ製品よりも所望の浸透性を示
す。上記特許及び特許出願の各々の内容は、本発明に利
用できる。特に、上記した米国特許及び特許出願の方法
により製造した破砕又は粉砕した物体を用いることによ
り、より低い浸透温度及び／又はより短い浸透時間で、
セラミック材の通気性素材の実質的な完全浸透が生じる
ことが判明した。
充填材のサイズ及び形状は、複合体において望ましい
性質を得るのに必要とされるいずれのものでもよい。従
って、浸透は充填材の形状によっては制限されないの
で、充填材は、粒子状、ウイスカー状、板状又は繊維状
及びこれらの混合物でよい。球体、小管、ペレット、耐
火繊維布等の他の形状を用いてもよい。更に、大きな粒
子の場合よりは小さい粒子の素材を完全に浸透させるに
は温度を高めるか又は時間を長くすることが必要な場合
があるが、浸透は、充填材のサイズによっては制限され
ない。浸透されるべき充填材（プレフォームに賦形し
た）の素材は、通気性でなければならない（即ち、溶融
マトリックス金属透過性及び浸透雰囲気透過性）。
性質を得るのに必要とされるいずれのものでもよい。従
って、浸透は充填材の形状によっては制限されないの
で、充填材は、粒子状、ウイスカー状、板状又は繊維状
及びこれらの混合物でよい。球体、小管、ペレット、耐
火繊維布等の他の形状を用いてもよい。更に、大きな粒
子の場合よりは小さい粒子の素材を完全に浸透させるに
は温度を高めるか又は時間を長くすることが必要な場合
があるが、浸透は、充填材のサイズによっては制限され
ない。浸透されるべき充填材（プレフォームに賦形し
た）の素材は、通気性でなければならない（即ち、溶融
マトリックス金属透過性及び浸透雰囲気透過性）。
溶融マトリックス金属を充填材の素材に押し込むか又
は押し入れるために圧力の使用に依存しない本発明によ
る金属マトリックス複合体を形成する方法は、高い充填
材体積％及び低い多孔率を有する実質的に均一な金属マ
トリックス複合体を製造することが可能である。充填材
の多孔率がより小さい最初の素材及び種々のサイズの粒
子を使用することにより、より高い少なくとも約50％の
オーダーで体積分率の充填材を達成することができる。
又、素材が、溶融合金による浸透を禁止する閉孔を有す
る成形体又は完全に密な構造に転換されないかぎり、充
填剤の素材を圧縮又は圧密化することによっても、体積
分率を高めることができる。
は押し入れるために圧力の使用に依存しない本発明によ
る金属マトリックス複合体を形成する方法は、高い充填
材体積％及び低い多孔率を有する実質的に均一な金属マ
トリックス複合体を製造することが可能である。充填材
の多孔率がより小さい最初の素材及び種々のサイズの粒
子を使用することにより、より高い少なくとも約50％の
オーダーで体積分率の充填材を達成することができる。
又、素材が、溶融合金による浸透を禁止する閉孔を有す
る成形体又は完全に密な構造に転換されないかぎり、充
填剤の素材を圧縮又は圧密化することによっても、体積
分率を高めることができる。
セラミック充填材の周囲へのアルミニウムの浸透とマ
トリックスの形成の場合、アルミニウムマトリックスに
よるセラミック充填材の湿潤は、浸透機構の重要な要素
の場合がある。更に、低い処理温度では、金属の窒化は
無視できる程度又は極少量であり、窒化アルミニウムの
生成は金属マトリックスに分散した形態で不連続相が極
少量が生成するだけである。温度範囲の上限に接近する
につれて、金属の窒化はもっと生じ易くなる。従って、
金属マトリックスにおける窒化物相の量は、浸透が生じ
るプロセス温度を変えることにより制御できる。窒化物
生成がより顕著になる特定のプロセス温度も、使用され
るマトリックスアルミニウム合金、充填材の体積に対す
る該合金の量、浸透されるべき充填材及び浸透雰囲気の
窒素濃度等の因子により異なる。例えば、一定のプロセ
ス温度での窒化アルミニウム生成の程度は、合金が充填
材を湿潤する能力の減少及び雰囲気の窒素濃度の増加と
ともに増加するものと思われる。
トリックスの形成の場合、アルミニウムマトリックスに
よるセラミック充填材の湿潤は、浸透機構の重要な要素
の場合がある。更に、低い処理温度では、金属の窒化は
無視できる程度又は極少量であり、窒化アルミニウムの
生成は金属マトリックスに分散した形態で不連続相が極
少量が生成するだけである。温度範囲の上限に接近する
につれて、金属の窒化はもっと生じ易くなる。従って、
金属マトリックスにおける窒化物相の量は、浸透が生じ
るプロセス温度を変えることにより制御できる。窒化物
生成がより顕著になる特定のプロセス温度も、使用され
るマトリックスアルミニウム合金、充填材の体積に対す
る該合金の量、浸透されるべき充填材及び浸透雰囲気の
窒素濃度等の因子により異なる。例えば、一定のプロセ
ス温度での窒化アルミニウム生成の程度は、合金が充填
材を湿潤する能力の減少及び雰囲気の窒素濃度の増加と
ともに増加するものと思われる。
従って、複合体の形成中に金属マトリックスの構造を
作り出し、得られる生成物に特定の特性を付与すること
が可能である。一定の系の場合、プロセス条件を、窒化
物生成を制御するように選択することができる。窒化ア
ルミニウム相を含有する複合体生成物は、生成物に対し
て好ましいか又はその性能を向上できるある種の性質を
示す。更に、アルミニウム合金を自発浸透させるための
温度範囲は、使用するセラミックにより異なってもよ
い。充填材としてアルミナを用いる再、窒化物が著しく
生成することによりマトリックスの延性が減少しないこ
とが望ましい場合には、浸透温度は、好ましくは約1000
℃を超えてはならない。延性がもっと小さく且つ剛さの
大きなマトリックスを有する複合体を製造することが望
ましい場合には、1000℃を超える温度を用いてもよい。
炭化珪素を充填材として用いるときには、アルミニウム
合金は、充填剤としてアルミナを使用するときよりは窒
化の程度が小さいので、炭化珪素に浸透させるには、よ
り高い温度である約1200℃を用いてもよい。
作り出し、得られる生成物に特定の特性を付与すること
が可能である。一定の系の場合、プロセス条件を、窒化
物生成を制御するように選択することができる。窒化ア
ルミニウム相を含有する複合体生成物は、生成物に対し
て好ましいか又はその性能を向上できるある種の性質を
示す。更に、アルミニウム合金を自発浸透させるための
温度範囲は、使用するセラミックにより異なってもよ
い。充填材としてアルミナを用いる再、窒化物が著しく
生成することによりマトリックスの延性が減少しないこ
とが望ましい場合には、浸透温度は、好ましくは約1000
℃を超えてはならない。延性がもっと小さく且つ剛さの
大きなマトリックスを有する複合体を製造することが望
ましい場合には、1000℃を超える温度を用いてもよい。
炭化珪素を充填材として用いるときには、アルミニウム
合金は、充填剤としてアルミナを使用するときよりは窒
化の程度が小さいので、炭化珪素に浸透させるには、よ
り高い温度である約1200℃を用いてもよい。
更に、マトリックス金属の溜を用いて、充填材を確実
に完全に浸透させたり及び／又はマトリックスの第一源
とは異なる組成を有する第二金属を供給することが可能
である。即ち、ある場合には、マトリックス金属の第一
源とは組成が異なるマトリックス金属を溜に用いること
が望ましい場合がある。例えば、アルミニウム合金をマ
トリックス金属の第一源として用いる場合、実際に処理
温度で溶融するいずれの他の金属又は金属合金を溜金属
として用いてもよい。溶融金属は互いに非常によく混和
することがあり、この際、混合が生じるに十分な時間が
ある限り、溜金属はマトリックス金属の第１源と混合す
る。従って、マトリックスの第一源とは異なる組成の溜
金属を用いることにより、種々の操作要件を満たすよう
に金属マトリックスの性質を合わせ、それにより、金属
マトリックス複合体の性質を作り出すことができる。
に完全に浸透させたり及び／又はマトリックスの第一源
とは異なる組成を有する第二金属を供給することが可能
である。即ち、ある場合には、マトリックス金属の第一
源とは組成が異なるマトリックス金属を溜に用いること
が望ましい場合がある。例えば、アルミニウム合金をマ
トリックス金属の第一源として用いる場合、実際に処理
温度で溶融するいずれの他の金属又は金属合金を溜金属
として用いてもよい。溶融金属は互いに非常によく混和
することがあり、この際、混合が生じるに十分な時間が
ある限り、溜金属はマトリックス金属の第１源と混合す
る。従って、マトリックスの第一源とは異なる組成の溜
金属を用いることにより、種々の操作要件を満たすよう
に金属マトリックスの性質を合わせ、それにより、金属
マトリックス複合体の性質を作り出すことができる。
又、本発明と組み合わせてバリヤーを使用することも
できる。具体的には、本発明で使用するバリヤー手段
は、充填材の規定された表面境界を超えて、溶融マトリ
ックス合金（例えば、アルミニウム合金）が移動、動き
等をするのを妨害、阻止、防止又は終了させるいずれか
の適当な手段でよい。適当なバリヤー手段としては、本
発明のプロセス条件下で、一体性を維持し、揮発せず且
つ好ましくは本発明で使用するガスを透過するととも
に、セラミック充填材の規定された表面を超えて連続し
て浸透又はその他の動きをするのを局部的に阻止、停
止、妨害、防止等をすることが可能な材料、化合物、元
素、組成物等が挙げられる。
できる。具体的には、本発明で使用するバリヤー手段
は、充填材の規定された表面境界を超えて、溶融マトリ
ックス合金（例えば、アルミニウム合金）が移動、動き
等をするのを妨害、阻止、防止又は終了させるいずれか
の適当な手段でよい。適当なバリヤー手段としては、本
発明のプロセス条件下で、一体性を維持し、揮発せず且
つ好ましくは本発明で使用するガスを透過するととも
に、セラミック充填材の規定された表面を超えて連続し
て浸透又はその他の動きをするのを局部的に阻止、停
止、妨害、防止等をすることが可能な材料、化合物、元
素、組成物等が挙げられる。
適当なバリヤー手段としては、用いられるプロセス条
件下で移動している溶融金属によって実質的に湿潤され
ない材料が挙げられる。この種のバリヤーは、溶融マト
リックス合金に対してほとんど親和性を示さず且つ溶融
マトリックス金属を充填材の規定された表面境界を超え
ては実質的に移動させない。バリヤーは、金属マトリッ
クス複合体製品の最終機械加工又は研磨の必要性を減少
させる。上記したように、このバリヤーは、通気性若し
くは多孔性であるか又は穴あけにより通気性にして、ガ
スを溶融マトリックス合金に接触させることができなけ
ればならない。
件下で移動している溶融金属によって実質的に湿潤され
ない材料が挙げられる。この種のバリヤーは、溶融マト
リックス合金に対してほとんど親和性を示さず且つ溶融
マトリックス金属を充填材の規定された表面境界を超え
ては実質的に移動させない。バリヤーは、金属マトリッ
クス複合体製品の最終機械加工又は研磨の必要性を減少
させる。上記したように、このバリヤーは、通気性若し
くは多孔性であるか又は穴あけにより通気性にして、ガ
スを溶融マトリックス合金に接触させることができなけ
ればならない。
アルミニウムマトリックスに特に有効なバリヤーの適
当なものとしては、炭素、特に黒鉛として知られている
結晶性同素体状炭素を含有するものが挙げられる。黒鉛
は、説明したプロセス条件下では、溶融アルミニウム合
金によっては実質的に湿潤されない。特に好ましい黒鉛
としては、グラフォイル（Grafoil）（ユニオンカーバ
イド社の登録商標）として販売されている黒鉛テープ製
品が挙げられる。黒鉛テープは、充填材の規定された表
面境界を超えて溶融アルミニウム合金が移動するのを防
止するシーリング性を示す。又、黒鉛テープは、耐熱性
であり且つ化学的に不活性である。グラフォイルは可撓
性、適合性（compatible）、従型性（conformable）、
弾性（resilient）である。グラフォイル黒鉛テープ
は、バリヤーの用途に適合するように種々の形状に作製
することができる。しかしながら、黒鉛バリヤー手段
は、充填材の周囲及び境界に、スラリー、ペースト又は
塗膜としてでも用いることができる。グラフォイルは、
可撓性黒鉛シートの形態であるので特に好ましい。使用
に際して、この紙様黒鉛は、充填材の周囲に簡単に成形
できる。
当なものとしては、炭素、特に黒鉛として知られている
結晶性同素体状炭素を含有するものが挙げられる。黒鉛
は、説明したプロセス条件下では、溶融アルミニウム合
金によっては実質的に湿潤されない。特に好ましい黒鉛
としては、グラフォイル（Grafoil）（ユニオンカーバ
イド社の登録商標）として販売されている黒鉛テープ製
品が挙げられる。黒鉛テープは、充填材の規定された表
面境界を超えて溶融アルミニウム合金が移動するのを防
止するシーリング性を示す。又、黒鉛テープは、耐熱性
であり且つ化学的に不活性である。グラフォイルは可撓
性、適合性（compatible）、従型性（conformable）、
弾性（resilient）である。グラフォイル黒鉛テープ
は、バリヤーの用途に適合するように種々の形状に作製
することができる。しかしながら、黒鉛バリヤー手段
は、充填材の周囲及び境界に、スラリー、ペースト又は
塗膜としてでも用いることができる。グラフォイルは、
可撓性黒鉛シートの形態であるので特に好ましい。使用
に際して、この紙様黒鉛は、充填材の周囲に簡単に成形
できる。
窒素雰囲気におけるアルミニウム金属マトリックス合
金に関する他の好ましいバリヤーとして、このバリヤー
材を用いたときに使用する一定のプロセス条件下で、溶
融アルミニウム金属合金により一般的に湿潤されない遷
移金属硼化物〔例えば、二硼化チタン（TiB2）〕であ
る。この種のバリヤーの場合、プロセス温度は約875℃
を超えてはならず、この温度を超えると、バリヤー材の
有効性が低下し、実際に、温度を上げるとバリヤーへの
浸透が生じる。遷移金属硼化物は、一般的には粒状（１
〜30ミクロン）である。バリヤー材は、スラリー又はペ
ーストの形態で、好ましくはプレフォームとして賦形し
たセラミック充填材の通気性素材の境界に適用してもよ
い。
金に関する他の好ましいバリヤーとして、このバリヤー
材を用いたときに使用する一定のプロセス条件下で、溶
融アルミニウム金属合金により一般的に湿潤されない遷
移金属硼化物〔例えば、二硼化チタン（TiB2）〕であ
る。この種のバリヤーの場合、プロセス温度は約875℃
を超えてはならず、この温度を超えると、バリヤー材の
有効性が低下し、実際に、温度を上げるとバリヤーへの
浸透が生じる。遷移金属硼化物は、一般的には粒状（１
〜30ミクロン）である。バリヤー材は、スラリー又はペ
ーストの形態で、好ましくはプレフォームとして賦形し
たセラミック充填材の通気性素材の境界に適用してもよ
い。
窒素雰囲気におけるアルミニウム金属マトリックス合
金に関する他の好ましいバリヤーとして、充填材の外表
面上にフィルム又は層として適用される低揮発性有機化
合物が挙げられる。窒素中、特に本発明のプロセス条件
で焼成すると、有機化合物が分解してカーボンスート
（soot）フィルムが残る。有機化合物は、塗装、噴霧、
浸漬等の従来の手段により適用できる。
金に関する他の好ましいバリヤーとして、充填材の外表
面上にフィルム又は層として適用される低揮発性有機化
合物が挙げられる。窒素中、特に本発明のプロセス条件
で焼成すると、有機化合物が分解してカーボンスート
（soot）フィルムが残る。有機化合物は、塗装、噴霧、
浸漬等の従来の手段により適用できる。
更に、微粉砕した粒状物質は、粒状物質への浸透が充
填材はの浸透より遅い速度で生じる限り、バリヤーとし
て機能することができる。
填材はの浸透より遅い速度で生じる限り、バリヤーとし
て機能することができる。
したがって、バリヤー手段は、規定された表面境界を
バリヤー手段で覆う等の何れかの適当な手段により適用
できる。このようなバリヤー手段の層は、塗装、浸漬、
スクリーン印刷、蒸着、又は液体、スラリー若しくはペ
ーストの形態でバリヤー手段に塗布することにより、又
は揮発性バリヤー手段のスパッタリングにより、又は固
形粒子バリヤー手段の層を単に付着させることにより、
又はバリヤー手段の固形薄シート若しくはフィルムを、
規定された表面境界上に適用することにより適用でき
る。所定の位置にバリヤー手段を用いた場合、規定され
た表面境界に到達し且つバリヤー手段に接触すると、自
発浸透が実質的に終了する。
バリヤー手段で覆う等の何れかの適当な手段により適用
できる。このようなバリヤー手段の層は、塗装、浸漬、
スクリーン印刷、蒸着、又は液体、スラリー若しくはペ
ーストの形態でバリヤー手段に塗布することにより、又
は揮発性バリヤー手段のスパッタリングにより、又は固
形粒子バリヤー手段の層を単に付着させることにより、
又はバリヤー手段の固形薄シート若しくはフィルムを、
規定された表面境界上に適用することにより適用でき
る。所定の位置にバリヤー手段を用いた場合、規定され
た表面境界に到達し且つバリヤー手段に接触すると、自
発浸透が実質的に終了する。
上記の態様は特別のものについて記載したが、種々の
変形が本明細書の特許請求の範囲内に含まれていること
はいうまでもない。
変形が本明細書の特許請求の範囲内に含まれていること
はいうまでもない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｅ (72)発明者 アンドリュー ウィラード アークハー ト アメリカ合衆国 デラウェア 19711, ニューアーク，ブライドルシェアーロー ド 48 (72)発明者 マイケル ケボック アグハジャニアン アメリカ合衆国 メリーランド 21014, ベルエアー，ヘルムスデール コート 604 (72)発明者 マーク ゴードン モーテンソン アメリカ合衆国 メリーランド 21901, ノースイースト，ディア パス レーン 105 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 1/09 - 1/10 B22D 19/14,19/16
Claims (19)
- 【請求項１】実質的に非反応性の充填材の疎素材及び成
形された実質的に非反応性の充填材からなるプレフォー
ムからなる群から選択された少なくとも一種の材料から
なる物体を形成し、 マトリックス金属、物体及び浸透雰囲気の少なくとも一
つに、浸透増進剤前駆体及び浸透増進剤の少なくとも一
つを供給することにより、溶融マトリックス金属を物体
の少なくとも一部内に自発的に浸透させ、かつ、その
際、前記浸透雰囲気を浸透期間の少なくとも一部の間に
物体及びマトリックス金属の少なくとも一つと連通さ
せ、 前記物体又はマトリックス金属の少なくとも一部を前記
マトリックス金属とは組成の異なる第二の金属と接触さ
せることにより前記浸透された物体の少なくとも一つの
性質を改質し、そして 前記マトリックス金属及び第二の金属を含む前記浸透さ
れた物体を冷却することによって金属マトリックス複合
体を形成することを含んでなる金属マトリックス複合体
の形成方法。 - 【請求項２】前記接触が第二の金属を前記浸透された物
体中に拡散させることからなる特許請求の範囲第１項の
方法。 - 【請求項３】前記接触が第二の金属と物体及びマトリッ
クス金属の少なくとも一つとの反応生成物の形成を生ず
る特許請求の範囲第１項の方法。 - 【請求項４】前記充填材が粉末、フレーク、板状体、小
球体、ウィスカー、泡体、繊維、粒体、繊維マット、チ
ョップトファイバー、球体、ペレット、小管及び耐火繊
維布から選ばれた少なくとも一つの材料である特許請求
の範囲第１〜３項のいずれか１項の方法。 - 【請求項５】前記充填材が溶融マトリックス金属に限ら
れた溶解度を有するものである特許請求の範囲第１項の
方法。 - 【請求項６】前記充填材が少なくとも一つのセラミック
材料からなる特許請求の範囲第１項の方法。 - 【請求項７】前記浸透増進剤が浸透増進剤前躯体と浸透
雰囲気、充填材への添加材料及びマトリックス金属から
選ばれた少なくとも一つとの反応によって生成する特許
請求の範囲第１項の方法。 - 【請求項８】浸透の間に前記浸透増進剤前駆体が揮発す
る特許請求の範囲第７項の方法。 - 【請求項９】前記揮発した浸透増進剤前駆体が反応して
物体の少なくとも一部に反応生成物を形成する特許請求
の範囲第８項の方法。 - 【請求項１０】前記反応生成物が溶融マトリックス金属
によって少なくとも部分的に還元しうるものである特許
請求の範囲第９項の方法。 - 【請求項１１】前記反応生成物が充填材の少なくとも一
部に被覆として形成される特許請求の範囲第10項の方
法。 - 【請求項１２】前記反応生成物がマグネシウムの窒化物
である特許請求の範囲第９項の方法。 - 【請求項１３】前記浸透増進剤前駆体及び浸透増進剤の
少なくとも一つが外部源から供給される特許請求の範囲
第１項の方法。 - 【請求項１４】前記マトリックス金属がアルミニウムか
らなり、前記浸透増進剤前駆体がマグネシウムからな
り、そして前記浸透雰囲気が窒素からなる特許請求の範
囲第１項の方法。 - 【請求項１５】前記浸透増進剤前駆体がマグネシウム、
ストロンチウム及びカルシウムから選ばれた材料からな
る特許請求の範囲第１項の方法。 - 【請求項１６】前記浸透雰囲気が酸素及び窒素からなる
群から選ばれた雰囲気からなる特許請求の範囲第１項の
方法。 - 【請求項１７】前記反応生成物がもとの充填材又はプレ
フォームに対して容積膨張する特許請求の範囲第３項の
方法。 - 【請求項１８】前記浸透された物体中に存在するマトリ
ックス金属の容積％が反応生成物の生成時に減少する特
許請求の範囲第３項の方法。 - 【請求項１９】実質的に非反応性の充填材及び成形され
た実質的に非反応性の充填材からなるプレフォームから
なる群から選ばれた少なくとも一種の材料からなる通気
性素材を形成し、 マトリックス金属、通気性素材及び浸透雰囲気の少なく
とも一つに、浸透増進剤前駆体及び浸透増進剤の少なく
とも一つを供給することによって、溶融マトリックス金
属を通気性素材内に自発的に浸透させて少なくともいく
らかの孔をそこに残し、その際、前記浸透雰囲気を浸透
期間の少なくとも一部の間に通気性素材及びマトリック
ス金属の少なくとも一つと連通させ、 第二の金属を前記マトリックス金属と接触させることに
よって前記孔を充満させ、そして、 前記マトリックス金属及び第二の金属を含む前記浸透さ
れた素材を冷却することによって金属マトリックス複合
体を形成させることを含んでなる金属マトリックス複合
体の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/269,309 US5000248A (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Method of modifying the properties of a metal matrix composite body |
| US269309 | 1988-11-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02240227A JPH02240227A (ja) | 1990-09-25 |
| JP2859329B2 true JP2859329B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=23026705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1291373A Expired - Fee Related JP2859329B2 (ja) | 1988-11-10 | 1989-11-10 | 金属マトリックス複合体の改質方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5000248A (ja) |
| EP (1) | EP0370940B1 (ja) |
| JP (1) | JP2859329B2 (ja) |
| KR (1) | KR0121460B1 (ja) |
| CN (1) | CN1082554C (ja) |
| AT (1) | ATE122733T1 (ja) |
| AU (1) | AU624861B2 (ja) |
| BR (1) | BR8905755A (ja) |
| CA (1) | CA2000792C (ja) |
| DE (1) | DE68922702T2 (ja) |
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| FI (1) | FI91494C (ja) |
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| MX (1) | MX173664B (ja) |
| NO (1) | NO893992L (ja) |
| NZ (1) | NZ231076A (ja) |
| PH (1) | PH26036A (ja) |
| PT (1) | PT92250B (ja) |
| RO (1) | RO106987B1 (ja) |
| TR (1) | TR25363A (ja) |
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