JP5114540B2 - Damping member - Google Patents
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Description
本発明は制振部材に関する。 The present invention relates to a vibration damping member.
従来、ゴムや合成樹脂の弾性体のみからなる材料や、その弾性体をマトリックスとして内部に剛性体が分散している材料からなる制振部材が知られている。この制振部材は、弾性体が大きな内部摩擦を有して振動エネルギーを吸収しやすく、部品や部材の振動が外部に伝達することを防止したり、外部の振動が部品等に伝達することを防止したりすることができる。このため、この制振部材は機械、建築物等、様々な産業分野において広く用いられている。 Conventionally, a damping member made of a material composed only of an elastic body of rubber or synthetic resin, or a material in which a rigid body is dispersed inside the elastic body as a matrix is known. In this damping member, the elastic body has a large internal friction and easily absorbs vibration energy, prevents the vibration of parts and members from being transmitted to the outside, and transmits external vibration to the parts and the like. Can be prevented. For this reason, this damping member is widely used in various industrial fields such as machines and buildings.
しかし、従来の制振部材は、弾性体を主として構成されていたことから、剛性が低く、小さな力が加わっただけで大きく変形してしまう。このため、その制振部材は、電子顕微鏡や走査型トンネル顕微鏡の試料ホルダー、精密加工機械等のように、高い精度を要求される構造部品には採用され難い。また、ゴムや合成樹脂の弾性体を板状の金属に積層させたり、挟み込んだりすることで制振性を発揮する制振鋼板のような制振部材であれば、これらは形状が板状に限定されてしまう。 However, since the conventional damping member is mainly composed of an elastic body, the rigidity is low, and it deforms greatly only by applying a small force. For this reason, the vibration damping member is difficult to be employed for structural parts that require high accuracy, such as sample holders for electron microscopes and scanning tunneling microscopes, precision processing machines, and the like. In addition, if a damping member such as a damping steel plate that exhibits damping properties by laminating or sandwiching an elastic body of rubber or synthetic resin on a plate-like metal, these are shaped like plates. It will be limited.
この点、特許文献１に開示されたセラミックス製品を制振部材として用いることが考えられる。このような制振部材は、多孔質のセラミックス材と、このセラミックス材に含浸した熱硬化性アクリル樹脂等の樹脂とからなる。このセラミックス製品では、セラミックス材自体が高い剛性を発揮する一方、セラミックス材に含浸した樹脂がセラミックス材の個々の粒子間で振動エネルギーを吸収すると考えられることから、従来の弾性体を主とした制振部材と比較し、高い剛性を有し、小さな力によっては変形し難くなると考えられる。 In this regard, it is conceivable to use the ceramic product disclosed in Patent Document 1 as a damping member. Such a damping member is made of a porous ceramic material and a resin such as a thermosetting acrylic resin impregnated in the ceramic material. In this ceramic product, the ceramic material itself exhibits high rigidity, while the resin impregnated in the ceramic material is considered to absorb vibration energy between the individual particles of the ceramic material. Compared to the vibration member, it has high rigidity and is considered to be difficult to deform by a small force.
しかしながら、上記従来の制振部材では、より高い精度を要求される構造部品や高分解能が求められる機械等の構造部品に適用することが困難である。このため、より高い精度が要求される構造部材にも適用可能な制振部材が市場で求められている。 However, it is difficult to apply the above-described conventional vibration damping member to structural parts that require higher accuracy and structural parts such as machines that require high resolution. For this reason, a damping member that can be applied to a structural member that requires higher accuracy is required in the market.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、高い剛性と高い制振性とにより、高い精度を要求される構造部品として採用することが可能な制振部材及びその製造方法を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and provides a vibration damping member that can be adopted as a structural component that requires high accuracy due to high rigidity and high vibration damping properties, and a method for manufacturing the same. Providing is a problem to be solved.
発明者らは、上記課題解決のために鋭意研究を行い、特定の組成であり、かつ粒界にマイクロクラックを有して柱状結晶が互いに絡み合ったチタン酸アルミニウム系の塑性セラミックスを用いれば、その課題を解決できることを発見し、本発明を完成させるに至った。 The inventors conducted intensive research to solve the above-mentioned problems , and when using aluminum titanate-based plastic ceramics having a specific composition and having microcracks at grain boundaries and intertwined columnar crystals , The present inventors have found that the problem can be solved and have completed the present invention.
すなわち、本発明の制振部材は、Ａｌ 2 Ｏ 3 、ＴｉＯ 2 及びＭｇＯの合計を１００質量％として、該Ａｌ 2 Ｏ 3 が５９質量％以下であり、該ＴｉＯ 2 が３８質量％以上であり、残りが該ＭｇＯであり、かつ粒界にマイクロクラックを有して柱状結晶が互いに絡み合って塑性変形が可能なチタン酸アルミニウム系の塑性セラミックスと、該塑性セラミックスに含浸した樹脂とからなることを特徴とする。 That is, in the vibration damping member of the present invention, the total amount of Al 2 O 3 , TiO 2 and MgO is 100% by mass, the Al 2 O 3 is 59% by mass or less, and the TiO 2 is 38% by mass or more. The remaining is MgO, and has a microcrack at the grain boundary, and columnar crystals are entangled with each other, and can be plastically deformed , and a resin impregnated with the plastic ceramic. Features.
本発明の制振部材において、チタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）系の塑性セラミックスでは、粒界にマイクロクラックを有して柱状結晶が互いに絡み合い、歪みを高い値で示して大きな塑性変形を可能にしている。この塑性セラミックスに樹脂を含浸させれば、マイクロクラックに樹脂が浸入し、その塑性セラミックスの結晶の動きを樹脂が拘束して高い剛性を発揮する一方、柱状結晶間に浸入した樹脂が振動エネルギーを吸収する。これによって、本発明の制振部材は、高い剛性と高い制振性とを併せもつこととなる。この際、この制振部材では、塑性セラミックス材自体の剛性が高く、樹脂自体の振動によって柱状結晶の結合が離れ難く、これによって高い精度を要求される構造部品に適用することができる。 In the vibration damping member of the present invention, aluminum titanate (Al 2 TiO 5 ) -based plastic ceramics have microcracks at the grain boundaries and the columnar crystals are entangled with each other, showing a high strain and allowing large plastic deformation I have to. If this plastic ceramic is impregnated with a resin, the resin penetrates into the microcracks, and the resin restrains the movement of the crystal of the plastic ceramic and exhibits high rigidity, while the resin penetrated between the columnar crystals absorbs vibration energy. Absorb. As a result, the vibration damping member of the present invention has both high rigidity and high vibration damping properties. At this time, in this damping member, the plastic ceramic material itself has high rigidity, and the coupling of the columnar crystals is difficult to be separated by the vibration of the resin itself, so that it can be applied to a structural component that requires high accuracy.
したがって、本発明の制振部材は、高い剛性と高い制振性とにより、高い精度を要求される構造部品として採用され得る。 Therefore, the vibration damping member of the present invention can be employed as a structural component that requires high accuracy due to high rigidity and high vibration damping properties.
また、本発明の制振部材では、マイクロクラックが多数発生している塑性セラミックスを利用している。このため、その制振部材に切削等の加工を施した場合、その加工によって生じる亀裂をマイクロクラックが防止することとなる。こうして、その制振部材では、マシナブル性を発揮することができ、後加工が可能になるため、形状の制約が小さくなる。このため、その制振部材を用いれば、寸法精度の高い部品を製造することが期待できる。 Further, the vibration damping member of the present invention uses plastic ceramics in which many microcracks are generated. For this reason, when processing, such as cutting, is given to the damping member, microcracks prevent cracks generated by the processing. Thus, the vibration damping member can exhibit machinability and can be post-processed, so that the shape restriction is reduced. For this reason, if the damping member is used, it can be expected to manufacture a part with high dimensional accuracy.
発明者らの試験結果によれば、塑性セラミックスは、実質的にＡｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びアルカリ土類酸化物からなる原料が焼成されてなる。Ａｌ2Ｏ3及びＴｉＯ2はチタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）の結晶を構成するとともに、アルカリ土類酸化物がＡｌ2Ｏ3及び／又はＴｉＯ2とともに他の結晶を構成する。この塑性セラミックスでは、これらの結晶が固溶して柱状結晶をなしており、粒界にマイクロクラックを有して各柱状結晶が互いに絡み合い、歪みを確実に高い値で示して大きな塑性変形を可能にしている。こうして、この塑性セラミックスでは、マイクロクラックによる大きな歪みによって内部摩擦が大きくなる。このため、本発明の制振部材がより優れた制振性を備えることができると考えられる。 According to the inventors the test results, plastic ceramics, ing in raw material consisting essentially of Al 2 O 3, TiO 2 and alkaline earth oxide is calcined. Al 2 O 3 and TiO 2 constitute a crystal of aluminum titanate (Al 2 TiO 5 ), and an alkaline earth oxide constitutes another crystal together with Al 2 O 3 and / or TiO 2 . In these plastic ceramics, these crystals form solid crystals to form columnar crystals, each of which has microcracks at the grain boundaries, and the columnar crystals are entangled with each other, and the strain is reliably displayed at a high value, enabling large plastic deformation. I have to. Thus, in this plastic ceramic, internal friction increases due to large strain caused by microcracks. For this reason, it is considered that the vibration damping member of the present invention can have more excellent vibration damping properties.
「実質的に」とは、原料がＡｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びアルカリ土類酸化物以外に不可避のＳｉＯ2、Ｆｅ2Ｏ3等を含有していてもよいことを意味する。 “Substantially” means that the raw material may contain inevitable SiO 2 , Fe 2 O 3 and the like in addition to Al 2 O 3 , TiO 2 and alkaline earth oxides.
Ａｌ2Ｏ3を含む原料としては、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ（ＯＨ）3等を採用することができる。ＴｉＯ2を含む原料としては、ＴｉＯ2等を採用することができる。発明者らの考察によれば、アルカリ土類酸化物として、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ等を用いることができると考えられる。ＭｇＯを含む原料としては、ＭｇＣＯ3、Ｍｇ（ＯＨ）2等を採用することができる。ＣａＯを含む原料としては、ＣａＣＯ3。Ｃａ（ＯＨ）2等を採用することができる。ＢａＯを含む原料としては、ＢａＣＯ3、Ｂａ（ＯＨ）2等を採用することができる。発明者らの試験結果によれば、ＭｇＯをアルカリ土類酸化物として採用すれば、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉ2Ｏ5）の結晶も構成され、塑性セラミックスが高い値の歪みを示す。このため、制振部材の内部摩擦を大きくすることができる。 As a raw material containing Al 2 O 3 , Al 2 O 3 , Al (OH) 3 or the like can be employed. As a raw material containing TiO 2 , TiO 2 or the like can be adopted. According to the inventors' consideration, it is considered that MgO, CaO, BaO or the like can be used as the alkaline earth oxide. As a raw material containing MgO, MgCO 3 , Mg (OH) 2 or the like can be employed. As a raw material containing CaO, CaCO 3 . Ca (OH) 2 or the like can be employed. As a raw material containing BaO, BaCO 3 , Ba (OH) 2 or the like can be employed. According to the test results of the inventors, when MgO is employed as an alkaline earth oxide, a crystal of magnesium titanate (MgTi 2 O 5 ) is also formed, and the plastic ceramic exhibits a high value of strain. For this reason, the internal friction of the damping member can be increased.
発明者らの試験結果によれば、ＭｇＯをアルカリ土類酸化物として採用する場合、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びＭｇＯの合計を１００質量％として、Ａｌ2Ｏ3が５９質量％以下であり、ＴｉＯ2が３８質量％以上であり、残りがＭｇＯである。特に、ＭｇＯが２１質量％以下であることが好ましい。こうして得られる制振部材が、十分な制振性を備えることとなるからである。 According to the test results of the inventors, when MgO is employed as an alkaline earth oxide, the total of Al 2 O 3 , TiO 2 and MgO is 100% by mass, and Al 2 O 3 is 59% by mass or less. , and the TiO 2 is 38 mass% or more, Ru rest MgO der. In particular, MgO is preferably 21% by mass or less. This is because the vibration damping member thus obtained has sufficient vibration damping properties.
樹脂としては、熱硬化性アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、熱可塑性アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を採用することができる。発明者らの試験結果によれば、熱硬化性樹脂を採用することが好ましい。熱硬化性樹脂は３次元網目構造を有しているため、熱可塑性樹脂と比較して耐熱性及び機械的強度に優れ、耐熱性及び機械的強度に優れた制振部材とすることができるからである。特に、発明者らの試験結果によれば、熱硬化性樹脂として、熱硬化性アクリル樹脂を採用することが好ましい。熱硬化性アクリル樹脂であれば、確実に高い剛性を有する制振部材となる。複数種の熱硬化性アクリル樹脂を混合して用いることもできる。 Examples of the resin include thermosetting resins such as thermosetting acrylic resins, phenol resins, epoxy resins, urea resins, melamine resins, polyamides, polyacetals, polycarbonates, polyethylene terephthalates, polyvinyl chloride, polystyrene, thermoplastic acrylic resins, etc. A thermoplastic resin can be employed. According to the test results of the inventors, it is preferable to employ a thermosetting resin. Since the thermosetting resin has a three-dimensional network structure, it is superior in heat resistance and mechanical strength compared to thermoplastic resin, and can be a vibration damping member excellent in heat resistance and mechanical strength. It is. In particular, according to the test results of the inventors, it is preferable to employ a thermosetting acrylic resin as the thermosetting resin. If it is a thermosetting acrylic resin, it will become a damping member which has high rigidity reliably. A plurality of types of thermosetting acrylic resins can also be mixed and used.
樹脂は、求められる制振性能により、側鎖で選択される。樹脂は側鎖によって柔軟性が変化することから、樹脂の側鎖はその内部摩擦と深い係りがあると考えられるからである。例えば、熱硬化性アクリル樹脂は、メチルエステル基、エチルヘキシルエステル基、ラウリルエステル基等、種々のエステル基等から選択することができる。 The resin is selected in the side chain depending on the required damping performance. This is because the flexibility of the resin varies depending on the side chain, and the side chain of the resin is considered to have a deep relationship with the internal friction. For example, the thermosetting acrylic resin can be selected from various ester groups such as a methyl ester group, an ethylhexyl ester group, and a lauryl ester group.
発明者らの試験結果によれば、熱硬化性樹脂がメタクリル酸メチル、メタクリル酸Ｓ−ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等である場合には、内部摩擦の周波数依存性が低いことから、振動の周波数を選択しない制振部材が得られる。 According to the test results of the inventors, when the thermosetting resin is methyl methacrylate, S-lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate or the like, the frequency dependency of internal friction is low, A damping member that does not select a frequency is obtained.
また、本発明の制振部材は、本発明の制振部材の製造方法により製造することができる。この製造方法は、実質的にＡｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びアルカリ土類酸化物からなる原料により調合物を得る調合工程と、該調合物を成形して成形体とする成形工程と、該成形体を焼成して塑性セラミックスを得る焼成工程と、該塑性セラミックスに樹脂を含浸させて制振部材を得る含浸工程とを有することを特徴とする。 The vibration damping member of the present invention can be manufactured by the method for manufacturing a vibration damping member of the present invention. This manufacturing method includes a blending step for obtaining a blend from raw materials substantially consisting of Al 2 O 3 , TiO 2 and an alkaline earth oxide, a molding step for molding the blend into a compact, and the molding The method includes a firing step of firing a body to obtain a plastic ceramic, and an impregnation step of impregnating the plastic ceramic with a resin to obtain a damping member.
本発明の制振部材の製造方法では、調合工程によって実質的にＡｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びアルカリ土類酸化物からなる原料により調合物を得、成形工程によって調合物を成形体とし、焼成工程によって成形体を焼成して塑性セラミックスを得る。そして、含浸工程によって塑性セラミックスに樹脂を含浸させて制振部材を得る。 In the method for manufacturing a vibration damping member of the present invention, a preparation is obtained from a raw material substantially consisting of Al 2 O 3 , TiO 2 and an alkaline earth oxide by a preparation step, and the preparation is formed into a molded body by a forming step, and then fired. The molded body is fired by the process to obtain a plastic ceramic. Then, the vibration damping member is obtained by impregnating the plastic ceramic with the resin in the impregnation step.
本発明の制振部材の製造方法では、焼成工程を１４００〜１５５０°Ｃで行うことが好ましい。焼成工程が１４００°Ｃ未満では、制振部材のヤング率は高く維持できるものの、塑性セラミックスの柱状結晶の成長が十分でないために歪みが小さいことから、制振部材の内部摩擦が十分でない。他方、焼成温度が１５５０°Ｃを超えれば、曲げ強度が低くなり、好ましくない。 In the vibration damping member manufacturing method of the present invention, it is preferable to perform the firing step at 1400 to 1550 ° C. When the firing step is less than 1400 ° C., the Young's modulus of the damping member can be maintained high, but the internal friction of the damping member is not sufficient because the growth of columnar crystals of plastic ceramic is not sufficient and distortion is small. On the other hand, if the firing temperature exceeds 1550 ° C, the bending strength is lowered, which is not preferable.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。実施形態では、以下に示す試験例１〜６を行う。
（試験例１）
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment, Test Examples 1 to 6 shown below are performed.
(Test Example 1)
試験例１の制振部材の製造方法では、図１に示す調合工程Ｓ１０において、表１に示す質量％になるようにＡｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びアルカリ土類酸化物からなる原料を混合する。アルカリ土類酸化物としてはＭｇＯを用いている。ここでは、ＭｇＯを３．０質量部に固定し、Ａｌ2Ｏ3を３０．０〜９０．０質量部、ＴｉＯ2を７０．０〜１０．０質量部で変化させている。つまり、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びＭｇＯが全体で１００質量％となる場合、ＭｇＯが２．９１質量％で固定され、Ａｌ2Ｏ3が２９．１３〜８７．３８質量％及びＴｉＯ2が９．７１〜６７．９６質量％で変化することとなる。各混合物を１時間ボールミルで湿式粉砕し、粉砕物を１２０°Ｃで乾燥し、乾燥物を目開き０．５ｍｍの篩いを通して調合物とする。 In the manufacturing method of the vibration damping member of Test Example 1, in the blending step S10 shown in FIG. 1, the raw materials composed of Al 2 O 3 , TiO 2 and alkaline earth oxide are mixed so as to have the mass% shown in Table 1. . MgO is used as the alkaline earth oxide. Here, MgO is fixed to 3.0 parts by mass, Al 2 O 3 is changed from 30.0 to 90.0 parts by mass, and TiO 2 is changed from 70.0 to 10.0 parts by mass. That is, when Al 2 O 3 , TiO 2 and MgO are 100% by mass in total, MgO is fixed at 2.91% by mass, Al 2 O 3 is 29.13 to 87.38% by mass and TiO 2 is It will change at 9.71-67.96 mass%. Each mixture is wet pulverized with a ball mill for 1 hour, the pulverized product is dried at 120 ° C., and the dried product is passed through a sieve having an opening of 0.5 mm to prepare a formulation.
次に、成形工程Ｓ２０において、各調合物を５００ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で乾式プレス成形し、成形体とする。 Next, in the molding step S20, each preparation is dry press molded at a pressure of 500 kgf / cm 2 to obtain a molded body.
次いで、焼成工程Ｓ３０において、各成形体を電気炉に入れ、１５００（°Ｃ）で２時間焼成する。こうして、試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスを得る。各塑性セラミックスの大きさは１０（ｍｍ）×６４（ｍｍ）×５（ｍｍ）である。 Next, in the firing step S30, each molded body is put in an electric furnace and fired at 1500 (° C) for 2 hours. Thus, sample no. C1-C6 plastic ceramics are obtained. The size of each plastic ceramic is 10 (mm) × 64 (mm) × 5 (mm).
こうして得られた試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスの開気孔率（％）も表１に示す。また、各試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスにおける曲げ強度（ＭＰａ）をオートグラフを用いて測定する。その際、オートグラフの測定スパンを４０（ｍｍ）、そのクロスヘッドスピードを０．５（ｍｍ／ｍｉｎ）として３点曲げ試験を行う。３点曲げ試験を行う際、各試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスが破断するまでの間に生じる歪（％）、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。その結果も表１に示す。 Sample No. obtained in this way. Table 1 also shows the open porosity (%) of C1 to C6 plastic ceramics. In addition, each sample No. The bending strength (MPa) in C1-C6 plastic ceramics is measured using an autograph. At that time, a three-point bending test is performed with an autograph measurement span of 40 (mm) and a crosshead speed of 0.5 (mm / min). When performing the three-point bending test, each sample No. Strain (%), internal friction and Young's modulus (GPa) generated until the C1 to C6 plastic ceramics are broken are measured. The results are also shown in Table 1.
そして、含浸工程Ｓ４０において、各試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスに熱硬化性樹脂としての熱硬化性アクリル樹脂を含浸させる。熱硬化性アクリル樹脂としては、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を用いている。この際、真空デシケータを用いる。この真空デシケータには内部と外部とを連通するチューブが取り付けられており、外部側のチューブの途中には２方性コックが設けられている。この真空デシケータ内に各試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスを入れ、真空ポンプによって１．３３ＫＰａの真空度で１０分間の脱気を行う。チューブの外部側の端部をメタクリル酸メチルに浸した後、２方性コックを開き、真空デシケータの内部と外部とを連通する。こうして、外部から真空デシケータ内部にメタクリル酸メチルを導入し、各試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスに熱硬化性メタクリル酸メチルを含浸する。その後、２方性コックを閉じて１０分間の脱気を行った後、大気圧に戻して５分間静置する。この間にメタクリル酸メチルは大気圧によって各試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスへ含浸される。こうして、表２に示す各試料Ｎｏ．１〜６の制振部材を得る。 In the impregnation step S40, each sample No. A C1-C6 plastic ceramic is impregnated with a thermosetting acrylic resin as a thermosetting resin. As the thermosetting acrylic resin, methyl methacrylate (MMA) is used. At this time, a vacuum desiccator is used. The vacuum desiccator is provided with a tube that communicates the inside and the outside, and a bi-directional cock is provided in the middle of the tube on the outside side. In this vacuum desiccator, each sample No. C1-C6 plastic ceramics are put in and deaerated for 10 minutes at a vacuum degree of 1.33 KPa with a vacuum pump. After immersing the outer end of the tube in methyl methacrylate, the bi-directional cock is opened and the inside and outside of the vacuum desiccator are communicated. Thus, methyl methacrylate was introduced from the outside into the vacuum desiccator. A C1-C6 plastic ceramic is impregnated with thermosetting methyl methacrylate. Then, after closing the bi-directional cock and performing deaeration for 10 minutes, it returns to atmospheric pressure and leaves still for 5 minutes. During this period, methyl methacrylate was removed from each sample No. by atmospheric pressure. Impregnation into C1-C6 plastic ceramics. Thus, each sample No. shown in Table 2 was obtained. The damping member of 1-6 is obtained.
各試料Ｎｏ．１〜６の制振部材における曲げ強度（ＭＰａ）、歪（％）、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を上述と同様に測定する。その結果も表２に示す。 Each sample No. The bending strength (MPa), strain (%), internal friction and Young's modulus (GPa) of the vibration damping members 1 to 6 are measured in the same manner as described above. The results are also shown in Table 2.
表１及び表２より、各試料Ｎｏ．１〜６の制振部材は、各試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ６の塑性セラミックスに比して、歪が概ね小さくなっている。また、曲げ強度が概ね大きくなっている。さらに、内部摩擦に大きな変化が現れておらず、ヤング率が大きくなっている。 From Table 1 and Table 2, each sample No. The vibration damping members 1 to 6 are the sample Nos. Compared with C1-C6 plastic ceramics, the strain is generally small. Further, the bending strength is generally increased. Furthermore, there is no significant change in internal friction, and the Young's modulus is increased.
特に、制振部材が十分な制振性を備えるためには、内部摩擦が概ね０．０１以上である要件を満たす必要がある。この点、表２より、各試料Ｎｏ．１〜４の制振部材では、内部摩擦が０．００９２〜０．０１７５であるため、その要件をほぼ満たしている。また、各試料Ｎｏ.１〜６の制振部材では、ヤング率が８８．４〜３１３．８（ＧＰａ）であるため、概ねアルミニウム合金等と同等以上のヤング率を有していることがわかる。
（試験例２）
In particular, in order for the vibration damping member to have sufficient vibration damping properties, it is necessary to satisfy the requirement that the internal friction is approximately 0.01 or more. From this point, from Table 2, each sample No. In the vibration damping members 1 to 4, the internal friction is 0.0092 to 0.0175, so that the requirement is substantially satisfied. Moreover, in the damping member of each sample No. 1-6, since Young's modulus is 88.4-313.8 (GPa), it turns out that it has Young's modulus substantially equal to or more than aluminum alloy etc. .
(Test Example 2)
試験例２の制振部材の製造方法では、試験例１と同様に、表３に示す質量％になるように混合工程Ｓ１０及び成形工程Ｓ２０を行うことによって成形体を成形する。ここでは、ＭｇＯを３．０質量部に固定し、Ａｌ2Ｏ3を５０．０〜９０．０質量部、ＴｉＯ2を５０．０〜１０．０質量部まで変化させている。つまり、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びＭｇＯが全体で１００質量％となる場合、ＭｇＯが２．９１質量％で固定され、Ａｌ2Ｏ3が４８．５４〜８７．３８質量％及びＴｉＯ2が９．７１〜４８．５４質量％で変化することとなる。そして、焼成工程Ｓ３０において、成形体を１４００（°Ｃ）の焼成温度で焼成し、各試料Ｎｏ．Ｃ７〜Ｃ９の塑性セラミックスを得る。 In the manufacturing method of the vibration damping member of Test Example 2, as in Test Example 1, the molded body is molded by performing the mixing step S10 and the molding step S20 so that the mass% shown in Table 3 is obtained. Here, MgO is fixed to 3.0 parts by mass, Al 2 O 3 is changed from 50.0 to 90.0 parts by mass, and TiO 2 is changed from 50.0 to 10.0 parts by mass. That is, when Al 2 O 3 , TiO 2 and MgO are 100% by mass in total, MgO is fixed at 2.91% by mass, Al 2 O 3 is 48.54 to 87.38% by mass and TiO 2 is It will change at 9.71-48.54 mass%. And in baking process S30, a molded object is baked with the calcination temperature of 1400 (degreeC), each sample No.1. C7-C9 plastic ceramics are obtained.
各試料Ｎｏ．Ｃ７〜Ｃ９の塑性セラミックスに関し、試験例１と同様、曲げ強度（ＭＰａ）、歪（％）、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。その結果も表３に示す。 Each sample No. For C7 to C9 plastic ceramics, the bending strength (MPa), strain (%), internal friction and Young's modulus (GPa) are measured as in Test Example 1. The results are also shown in Table 3.
そして、試験例１と同様、含浸工程Ｓ４０を行う。こうして、各試料Ｎｏ．Ｃ７〜Ｃ９の塑性セラミックスにメタクリル酸メチルを含浸させることによって、表４に示す各試料Ｎｏ．７〜９の制振部材を得る。 Then, as in Test Example 1, the impregnation step S40 is performed. Thus, each sample No. Each sample No. shown in Table 4 was impregnated by impregnating a plastic ceramic of C7 to C9 with methyl methacrylate. The damping member of 7-9 is obtained.
各試料Ｎｏ．７〜９の制振部材に関し、曲げ強度（ＭＰａ）、歪（％）、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を上述と同様に測定する。その結果も表４に示す。 Each sample No. Regarding the vibration damping members 7 to 9, the bending strength (MPa), strain (%), internal friction and Young's modulus (GPa) are measured in the same manner as described above. The results are also shown in Table 4.
表３及び表４より、各試料Ｎｏ．７及び８の制振部材は、各試料Ｎｏ．Ｃ７及びＣ８の塑性セラミックスに比して、歪が小さくなっている。また、内部摩擦が大きくなっており、ヤング率も大きくなっている。しかし、試料Ｎｏ．９の制振部材は、試料Ｎｏ．Ｃ９の塑性セラミックスに比して、歪が大きくなっている。また、内部摩擦が小さくなっており、ヤング率も小さくなっている。 From Table 3 and Table 4, each sample No. The damping members of Nos. 7 and 8 are sample Nos. The strain is smaller than C7 and C8 plastic ceramics. Moreover, internal friction is large and Young's modulus is also large. However, sample no. The vibration damping member of No. 9 is sample No. The strain is larger than that of C9 plastic ceramics. Moreover, internal friction is small and Young's modulus is also small.
特に、制振部材が十分な制振性を備えるためには、内部摩擦が概ね０．０１以上である要件を満たす必要がある。この点、表４より、試料Ｎｏ．７の制振部材では、内部摩擦が０．０１０４であるため、その要件を満たしている。また、各試料Ｎｏ.７〜９の制振部材では、ヤング率が１０４．７〜２７７．１（ＧＰａ）であるため、概ねアルミニウム合金等と同等以上のヤング率を有していることがわかる。
（試験例３）
In particular, in order for the vibration damping member to have sufficient vibration damping properties, it is necessary to satisfy the requirement that the internal friction is approximately 0.01 or more. From this point, from Table 4, Sample No. The vibration damping member No. 7 satisfies the requirement because the internal friction is 0.0104. Moreover, in the damping member of each sample No. 7-9, since Young's modulus is 104.7-277.1 (GPa), it turns out that it has Young's modulus substantially equal to or more than aluminum alloy etc. .
(Test Example 3)
試験例３の制振部材の製造方法では、試験例１と同様、表５に示す質量％になるように混合工程Ｓ１０及び成形工程Ｓ２０を行うことによって成形体を成形する。ここでは、Ａｌ2Ｏ3を５０．０質量部、ＴｉＯ2を５０．０質量部に固定し、ＭｇＯを０．０〜２０．０質量部まで変化させている。つまり、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びＭｇＯが全体で１００質量％となる場合、Ａｌ2Ｏ3が４１．６７〜５０．００質量％、ＴｉＯ2が４１．６７〜５０．００質量％及びＭｇＯが０．００〜１６．６６質量％で変化することとなる。そして、焼成工程Ｓ３０において、成形体を１５００（°Ｃ）の焼成温度で焼成し、各試料Ｎｏ．Ｃ１０〜Ｃ１３の塑性セラミックスを得る。 In the method for manufacturing a vibration damping member of Test Example 3, as in Test Example 1, the molded body is molded by performing the mixing step S10 and the molding step S20 so that the mass% shown in Table 5 is obtained. Here, 50.0 parts by mass of Al 2 O 3, to secure the TiO 2 to 50.0 parts by mass, and changing the MgO to 0.0 to 20.0 parts by weight. That is, when Al 2 O 3 , TiO 2 and MgO are 100% by mass as a whole, Al 2 O 3 is 41.67 to 50.00% by mass, TiO 2 is 41.67 to 50.00% by mass, and MgO. Will change at 0.00-16.66 mass%. In the firing step S30, the compact was fired at a firing temperature of 1500 (° C). C10-C13 plastic ceramics are obtained.
こうして得られた各試料Ｎｏ．Ｃ１０〜Ｃ１３の開気孔率（％）も表５に示す。また、各試料Ｎｏ．Ｃ１０〜Ｃ１３の塑性セラミックスに関し、試験例１と同様に、曲げ強度（ＭＰａ）、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。その結果も表５に示す。 Each sample No. obtained in this way. Table 5 also shows the open porosity (%) of C10 to C13. In addition, each sample No. Regarding C10 to C13 plastic ceramics, the bending strength (MPa), internal friction and Young's modulus (GPa) are measured in the same manner as in Test Example 1. The results are also shown in Table 5.
そして、試験例１と同様、含浸工程Ｓ４０を行う。こうして、各試料Ｎｏ．Ｃ１０〜Ｃ１３の塑性セラミックスにメタクリル酸メチルを含浸させることによって、表６に示す各試料Ｎｏ．１０〜１３の制振部材を得る。 Then, as in Test Example 1, the impregnation step S40 is performed. Thus, each sample No. Each sample No. shown in Table 6 was impregnated by impregnating a plastic ceramic of C10 to C13 with methyl methacrylate. 10 to 13 damping members are obtained.
各試料Ｎｏ．１０〜１３の制振部材に関し、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を上述と同様に測定する。その結果も表６に示す。 Each sample No. Regarding the vibration damping members of 10 to 13, the internal friction and Young's modulus (GPa) are measured in the same manner as described above. The results are also shown in Table 6.
表５及び表６より、各試料Ｎｏ．１０〜１３の制振部材は、各試料Ｎｏ．Ｃ１０〜１３の塑性セラミックスに比して、内部摩擦が大きくなっており、ヤング率も大きくなっている。 From Table 5 and Table 6, each sample No. The damping members of Nos. 10 to 13 are sample Nos. Compared with C10-13 plastic ceramics, the internal friction is increased and the Young's modulus is also increased.
特に、制振部材が十分な制振性を備えるためには、内部摩擦が概ね０．０１以上である要件を満たす必要がある。この点、表６より、試料Ｎｏ．１０及び１１の制振部材では、内部摩擦が０．００９５〜０．０１７１であるため、その要件をほぼ満たしている。また、各試料Ｎｏ.１０〜１３の制振部材では、ヤング率が６０．５０〜１６２．００（ＧＰａ）であるため、概ねアルミニウム合金等と同等以上のヤング率を有していることがわかる。
（試験例４）
In particular, in order for the vibration damping member to have sufficient vibration damping properties, it is necessary to satisfy the requirement that the internal friction is approximately 0.01 or more. From this point, from Table 6, sample No. In the
(Test Example 4)
試験例４の制振部材の製造方法では、試験例３の試料Ｎｏ.Ｃ１２の塑性セラミックスを得る。そして、含浸工程Ｓ４０において、試料Ｎｏ.Ｃ１２の塑性セラミックスにメタクリル酸Ｓ−ラウリル（ＳＬ）を含浸させることによって、表７に示す試料Ｎｏ.１４の制振部材を得る。また、試料Ｎｏ.Ｃ１２の塑性セラミックスにメタクリル酸２−エチルヘキシル（２ＥＨ）を含浸させることによって、表７に示す試料Ｎｏ.１５の制振部材を得る。各試料Ｎｏ．１４及び１５の制振部材に関し、試験例１と同様、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。その結果も表７に示す。 In the method for manufacturing a vibration damping member of Test Example 4, the plastic ceramic of Sample No. C12 of Test Example 3 is obtained. And in the impregnation process S40, the damping member of sample No. 14 shown in Table 7 is obtained by impregnating the plastic ceramic of sample No. C12 with S-lauryl methacrylate (SL). Moreover , the vibration damping member of sample No. 15 shown in Table 7 is obtained by impregnating the plastic ceramic of sample No. C12 with 2-ethylhexyl methacrylate (2EH). Each sample No. For the damping members 14 and 15, the internal friction and Young's modulus (GPa) are measured as in Test Example 1. The results are also shown in Table 7.
また、試験例４の制振部材の製造方法では、試験例１の試料Ｎｏ.Ｃ３の塑性セラミックスを得る。そして、含浸工程Ｓ４０において、試料Ｎｏ.Ｃ３の塑性セラミックスにメタクリル酸Ｓ−ラウリルを含浸させることによって、表８に示す試料Ｎｏ.１６の制振部材を得る。また、試料Ｎｏ.Ｃ３の塑性セラミックスにメタクリル酸２−エチルヘキシルを含浸させることによって、表８に示す試料Ｎｏ.１７の制振部材を得る。各試料Ｎｏ．１６及び１７の制振部材に関し、試験例１と同様、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。その結果も表８に示す。 Further, in the method for manufacturing the damping member of Test Example 4, the plastic ceramic of Sample No. C3 of Test Example 1 is obtained. And in the impregnation process S40, the damping member of sample No. 16 shown in Table 8 is obtained by impregnating the plastic ceramic of sample No. C3 with S-lauryl methacrylate. Moreover, the vibration damping member of sample No. 17 shown in Table 8 is obtained by impregnating the plastic ceramic of sample No. C3 with 2-ethylhexyl methacrylate. Each sample No. For the vibration damping members 16 and 17, the internal friction and Young's modulus (GPa) are measured as in Test Example 1. The results are also shown in Table 8.
表７及び表８より、各試料Ｎｏ．１４〜１７の制振部材は、各試料Ｎｏ．Ｃ３及びＣ１２の塑性セラミックスに比して、内部摩擦が小さくなっているものの、ヤング率が大きくなっている。 From Table 7 and Table 8, each sample No. The damping members of Nos. 14 to 17 are sample Nos. Although the internal friction is smaller than that of C3 and C12 plastic ceramics, the Young's modulus is larger.
試験例１〜４の結果によれば、熱硬化性樹脂がメタクリル酸メチル、メタクリル酸Ｓ−ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等である場合には、内部摩擦の周波数依存性が低いことから、振動の周波数を選択しない制振部材が得られると考えられる。
（試験例５）
According to the results of Test Examples 1 to 4, when the thermosetting resin is methyl methacrylate, S-lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, or the like, the frequency dependence of internal friction is low, so vibration It is considered that a vibration damping member that does not select the frequency is obtained.
(Test Example 5)
試験例５の制振部材の製造方法では、試験例１と同様に、表９に示す質量％になるように混合工程Ｓ１０及び成形工程Ｓ２０を行うことによって成形体を成形する。ここでは、各試料Ｎｏ．Ｃ１４〜Ｃ２０の塑性セラミックスが塑性チタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）の結晶及びチタン酸マグネシウム（ＭｇＴ2ｉＯ5）の結晶が固溶して柱状結晶をなしていると仮定する。そして、Ａｌ2ＴｉＯ5のモル比が１．０００〜０．０００まで変化し、ＭｇＴｉ 2 Ｏ5のモル比が０．０００〜１．０００まで変化した場合、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びＭｇＯの割合が全体で１００質量％となるような成形体を得る。そして、焼成工程Ｓ３０において、成形体を１５００（°Ｃ）の焼成温度で焼成し、各試料Ｎｏ．Ｃ１４〜Ｃ２０の塑性セラミックスを得る。 In the method for manufacturing the vibration damping member of Test Example 5, as in Test Example 1, the molded body is molded by performing the mixing step S10 and the molding step S20 so that the mass% shown in Table 9 is obtained. Here, each sample No. It is assumed that the C14-C20 plastic ceramic is a columnar crystal in which a crystal of plastic aluminum titanate (Al 2 TiO 5 ) and a crystal of magnesium titanate (MgT 2 iO 5 ) are dissolved. Then, the molar ratio of Al 2 TiO 5 is changed to 1.000 to 0.000, if the molar ratio of MgT i 2 O 5 is changed to 0.000~1.000, Al 2 O 3, TiO 2 and A molded body having a MgO ratio of 100% by mass as a whole is obtained. In the firing step S30, the compact was fired at a firing temperature of 1500 (° C). C14-C20 plastic ceramics are obtained.
各試料Ｎｏ．Ｃ１４〜Ｃ２０の開気孔率（％）も表９に示す。また、各試料Ｎｏ．Ｃ１４〜Ｃ２０の塑性セラミックスに関し、試験例１と同様、曲げ強度（ＭＰａ）、歪（％）、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。その結果も表９に示す。 Each sample No. Table 9 also shows the open porosity (%) of C14 to C20. In addition, each sample No. Regarding C14 to C20 plastic ceramics, the bending strength (MPa), strain (%), internal friction and Young's modulus (GPa) are measured as in Test Example 1. The results are also shown in Table 9.
そして、含浸工程Ｓ４０において、各試料Ｎｏ.Ｃ１４〜Ｃ２０の塑性セラミックスにメタクリル酸メチルを含浸させることによって、表１０に示す各試料Ｎｏ．１８〜２４の制振部材を得る。また、含浸工程Ｓ４０において、各試料Ｎｏ.Ｃ１４〜Ｃ２０の塑性セラミックスにメタクリル酸Ｓ−ラウリルを含浸させることによって、表１０に示す各試料Ｎｏ．２５〜３１の制振部材を得る。 And in impregnation process S40, each sample No. shown in Table 10 is impregnated by impregnating the plastic ceramic of each sample No. C14-C20 with methyl methacrylate. 18 to 24 damping members are obtained. Moreover, in impregnation process S40, each sample No. shown in Table 10 was impregnated by impregnating the plastic ceramic of each sample No. C14-C20 with S-lauryl methacrylate. The damping member of 25-31 is obtained.
各試料Ｎｏ．１８〜２４の制振部材に関し、試験例１と同様に、曲げ強度（ＭＰａ）、歪（％）、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。その結果も表１０に示す。また、各試料Ｎｏ．２５〜３１の制振部材に関し、試験例１と同様、曲げ強度（ＭＰａ）、歪（％）、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。その結果も表１０に示す。 Each sample No. For the vibration damping members 18 to 24, the bending strength (MPa), strain (%), internal friction, and Young's modulus (GPa) are measured in the same manner as in Test Example 1. The results are also shown in Table 10. In addition, each sample No. Regarding the damping member of 25 to 31, the bending strength (MPa), strain (%), internal friction and Young's modulus (GPa) are measured as in Test Example 1. The results are also shown in Table 10.
表９及び表１０より、各試料Ｎｏ．１８〜２４の制振部材は、各試料Ｎｏ．Ｃ１４〜Ｃ２０の塑性セラミックスに比して歪が極めて小さくなっている。また、曲げ強度が極めて大きくなっている。さらに、内部摩擦が小さくなっており、ヤング率が大きくなっている。また、表９及び表１０に示すように、各試料Ｎｏ．２５〜３１の制振部材は、各試料Ｎｏ．Ｃ１４〜Ｃ２０の塑性セラミックスに比して歪が概ね小さくなっている。また、曲げ強度が極めて大きくなっている。さらに、内部摩擦が概ね大きくなっており、ヤング率が大きくなっている。 From Table 9 and Table 10, each sample No. The vibration damping members 18 to 24 have the sample Nos. The strain is extremely small as compared with plastic ceramics of C14 to C20. Also, the bending strength is extremely high. Furthermore, the internal friction is reduced and the Young's modulus is increased. In addition, as shown in Table 9 and Table 10, each sample No. The damping members of 25 to 31 are sample Nos. The strain is generally smaller than that of C14 to C20 plastic ceramics. Also, the bending strength is extremely high. Furthermore, the internal friction is generally large, and the Young's modulus is large.
特に、制振部材が十分な制振性を備えるためには、内部摩擦が概ね０．０１以上である要件を満たす必要がある。この点、表９及び表１０より、各試料Ｎｏ.１８〜２３及び各試料Ｎｏ．２５〜３１の制振部材では、内部摩擦が０．０１４２〜０．０４２７であるため、その要件を満たしている。また、各試料Ｎｏ.１８〜２４及び各試料Ｎｏ．２６〜３１の制振部材では、ヤング率が５３．１〜１２２．５（ＧＰａ）であるため、概ねアルミニウム合金等と同等以上のヤング率を有していることがわかる。 In particular, in order for the vibration damping member to have sufficient vibration damping properties, it is necessary to satisfy the requirement that the internal friction is approximately 0.01 or more. In this regard, from Table 9 and Table 10, each sample No.18~23 and each sample No. In the damping member of 25-31, the internal friction is 0.0142-0.0427, and therefore the requirement is satisfied. Moreover, each sample No. 18-24 and each sample No. It can be seen that the damping members of 26 to 31 have Young's moduli of 53.1 to 122.5 (GPa), and therefore have Young's moduli that are substantially equal to or higher than those of aluminum alloys and the like.
ここで、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉ2Ｏ5）のモル比に対する制振部材の内部摩擦とヤング率との変化を図２に示す。ＭｇＯによって、チタン酸マグネシウムの結晶が塑性セラミックスに形成されたり、チタン酸アルミニウムの結晶及びチタン酸マグネシウムの結晶によって構成される柱状結晶が塑性セラミックスに形成されていると考えられる。こうして、それらの粒界によって制振部材の内部摩擦を大きくすることができ、そのヤング率を高めることができると考えられる。 Here, FIG. 2 shows changes in internal friction and Young's modulus of the damping member with respect to the molar ratio of magnesium titanate (MgTi 2 O 5 ). It is considered that magnesium titanate crystals are formed in plastic ceramics by MgO, and columnar crystals composed of aluminum titanate crystals and magnesium titanate crystals are formed in plastic ceramics. Thus, it is considered that the internal friction of the damping member can be increased by the grain boundaries, and the Young's modulus can be increased.
（試験例６）
試験例６の制振部材の製造方法では、試験例５と同様に、表１１及び表１２に示す質量％になるように混合工程Ｓ１０及び成形工程Ｓ２０を行うことによって成形体を成形する。そして、焼成工程Ｓ３０において、成形体を１５５０（°Ｃ）の焼成温度で焼成し、各試料Ｎｏ．Ｃ２１〜Ｃ２７の塑性セラミックスを得る。
(Test Example 6)
In the method for manufacturing a vibration damping member of Test Example 6, similarly to Test Example 5, the molded body is molded by performing the mixing step S10 and the molding step S20 so that the mass% shown in Tables 11 and 12 is obtained. In the firing step S30, the compact was fired at a firing temperature of 1550 (° C). C21-C27 plastic ceramics are obtained.
そして、含浸工程Ｓ４０において、各試料Ｎｏ.Ｃ２１〜Ｃ２７の塑性セラミックスにメタクリル酸Ｓ−ラウリル、メタクリル酸メチル又はメタクリル酸２−エチルヘキシルを含浸させることによって、表１１及び表１２に示す各試料Ｎｏ．３２〜３８の制振部材を得る。 And in impregnation process S40, each sample No. shown in Table 11 and Table 12 was made to impregnate the plastic ceramic of each sample No. C21-C27 with S- lauryl methacrylate, methyl methacrylate, or 2-ethylhexyl methacrylate. A 32-38 damping member is obtained.
各試料Ｎｏ．３２〜３８の制振部材に関し、試験例１と同様、内部摩擦及びヤング率（ＧＰａ）を測定する。内部摩擦の結果を表１１に示し、ヤング率の結果を表１２に示す。また、チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉ2Ｏ5）のモル比に対する制振部材の内部摩擦の変化を図３に示し、その制振部材のヤング率の変化を図４に示す。 Each sample No. As with Test Example 1, the internal friction and Young's modulus (GPa) are measured for the vibration damping members 32 to 38. The results of internal friction are shown in Table 11, and the Young's modulus results are shown in Table 12. FIG. 3 shows the change in internal friction of the damping member relative to the molar ratio of magnesium titanate (MgTi 2 O 5 ), and FIG. 4 shows the change in Young's modulus of the damping member.
表１１及び図３より、樹脂を含浸させない各試料Ｎｏ．Ｃ２１〜Ｃ２７の塑性セラミックスでも比較的大きな内部摩擦を有している。そして、メタクリル酸Ｓ−ラウリル、メタクリル酸メチル又はメタクリル酸２−エチルヘキシルを含浸させた各試料Ｎｏ．３２〜３８の制振部材は、それら試料Ｎｏ．Ｃ２１〜Ｃ２７の塑性セラミックスよりも内部摩擦が低くなることもある。この理由は、内部摩擦の発生要因となる結晶の動きを樹脂が拘束することによると考えられる。また、表１２及び図４より、メタクリル酸Ｓ−ラウリル、メタクリル酸メチル又はメタクリル酸２−エチルヘキシルを含浸させた各試料Ｎｏ．３２〜３８の制振部材は、樹脂を含浸させない試料Ｎｏ．Ｃ２１〜Ｃ２７の塑性セラミックスよりもヤング率が極めて大きくなっている。このため、これら試料Ｎｏ．３２〜３８の制振部材は、特に例えばハードディスクのヘッドのアームや電子顕微鏡の試料ホルダー等に適用して好適であると考えられる。 From Table 11 and FIG. C21-C27 plastic ceramics also have a relatively large internal friction. And each sample No. impregnated with S- lauryl methacrylate, methyl methacrylate or 2-ethylhexyl methacrylate was impregnated. The damping members of 32 to 38 are those sample Nos. The internal friction may be lower than that of C21 to C27 plastic ceramics. The reason for this is considered to be that the resin restrains the movement of the crystal that causes internal friction. Moreover, from Table 12 and FIG. 4, each sample No. impregnated with S- lauryl methacrylate, methyl methacrylate or 2-ethylhexyl methacrylate was impregnated. The damping members of Nos. 32-38 are sample Nos. Not impregnated with resin. The Young's modulus is much higher than that of C21 to C27 plastic ceramics. For this reason, these sample Nos. It is considered that the damping members 32 to 38 are particularly suitable for application to, for example, the arm of a hard disk head or a sample holder of an electron microscope.
また、以上の試験例から、本発明の制振部材は、１４００〜１５５０°Ｃの焼成温度で焼成工程Ｓ３０を行うことが好ましいと考えられる。 From the above test examples, it is considered that the vibration damping member of the present invention preferably performs the firing step S30 at a firing temperature of 1400 to 1550 ° C.
試験例１〜６より、チタン酸アルミニウム系の塑性セラミックスに生じ得る内部摩擦の範囲は、図５に示す三成分系組成図に表示することができる。塑性セラミックスは、枠線Ａ１及びＡ２に示す範囲内で高い内部摩擦を生じることとなる。ここで、枠線Ａ１に示す範囲内では、枠線Ａ２に示す範囲内より高い内部摩擦が生じている。特に、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びＭｇＯの合計を１００質量％として、Ａｌ2Ｏ3が５９質量％以下であり、ＴｉＯ2が３８質量％以上であり、残りがＭｇＯであれば、制振部材が概ね０.０１以上の内部摩擦を備えることとなる。このため、制振部材として十分な制振性を備えることとなる。 From Test Examples 1 to 6, the range of internal friction that can occur in the aluminum titanate-based plastic ceramics can be displayed in the ternary composition diagram shown in FIG. The plastic ceramic will generate high internal friction within the range indicated by the frame lines A1 and A2. Here, in the range indicated by the frame line A1, internal friction higher than that in the range indicated by the frame line A2 occurs. In particular, if the total of Al 2 O 3 , TiO 2 and MgO is 100% by mass, Al 2 O 3 is 59% by mass or less, TiO 2 is 38% by mass or more, and the rest is MgO. The member generally has an internal friction of 0.01 or more. For this reason, it will have sufficient damping property as a damping member.
また、チタン酸アルミニウム系の塑性セラミックスにメタクリル酸メチルを含浸させた場合の制振部材に生じ得る内部摩擦の範囲は、図６に示す三成分系組成図に表示することができる。その制振部材は、枠線Ｂ１、Ｂ２及びＢ３に示す範囲内で高い内部摩擦を生じることとなる。ここで、枠線Ｂ１に示す範囲内では、枠線Ｂ２に示す範囲内より高い内部摩擦を生じている。枠線Ｂ２に示す範囲内では、枠線Ｂ３に示す範囲内より高い内部摩擦を生じている。また、その制振部材に生じ得るヤング率の範囲は、図７に示す三成分系組成図に表示することができる。 Further, the range of internal friction that can occur in the vibration damping member when the aluminum titanate plastic ceramic is impregnated with methyl methacrylate can be displayed in the ternary composition diagram shown in FIG. The vibration damping member generates high internal friction within the range indicated by the frame lines B1, B2, and B3. Here, in the range indicated by the frame line B1, higher internal friction is generated than in the range indicated by the frame line B2. Within the range indicated by the frame line B2, higher internal friction is generated than within the range indicated by the frame line B3. Further, the range of Young's modulus that can occur in the vibration damping member can be displayed in the ternary composition diagram shown in FIG.
さらに、試験例４及び試験例５より、チタン酸アルミニウム系の塑性セラミックスにメタクリル酸Ｓ−ラウリルを含浸させた場合の制振部材に生じ得る内部摩擦の範囲は、図８に示す三成分系組成図に表示することができる。その制振部材は、枠線Ｃ１、Ｃ２及びＣ３に示す範囲内で高い内部摩擦を生じることとなる。ここで、枠線Ｃ１に示す範囲内では、枠線Ｃ２に示す範囲内より高い内部摩擦を生じている。枠線Ｃ２に示す範囲内では、枠線Ｃ３に示す範囲内より高い内部摩擦を生じている。また、その制振部材に生じ得るヤング率の範囲は、図９に示す三成分系組成図に表示することができる。 Furthermore, from Test Example 4 and Test Example 5, the range of internal friction that can occur in the vibration damping member when aluminum titanate plastic ceramic is impregnated with S-lauryl methacrylate is shown in FIG. Can be displayed in the figure. The vibration damping member generates high internal friction within the range indicated by the frame lines C1, C2, and C3. Here, in the range shown by the frame line C1, higher internal friction is generated than in the range shown by the frame line C2. Within the range indicated by the frame line C2, higher internal friction is generated than within the range indicated by the frame line C3. Further, the range of Young's modulus that can occur in the vibration damping member can be displayed in the ternary composition diagram shown in FIG.
以上のように、実施形態の制振部材では、塑性セラミックスが実質的にＡｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2及びＭｇＯからなる原料を焼成することによって得られる。その際、Ａｌ2Ｏ3及びＴｉＯ2はチタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）の結晶を構成するとともに、ＭｇＯがＴｉＯ2とともにチタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉ2Ｏ5）を構成する。この塑性セラミックスでは、これらの結晶が固溶して柱状結晶をなしており、粒界にマイクロクラックを有して各柱状結晶が互いに絡み合い、歪みを確実に高い値で示して大きな塑性変形を可能にしていると考えられる。こうして、この塑性セラミックスでは、マイクロクラックによる大きな歪みによって内部摩擦が大きくなる。また、柱状結晶によってヤング率が高く維持される。このため、実施形態の制振部材がより優れた制振性を備えることができると考えられる。 As described above, in the vibration damping member of the embodiment, the plastic ceramic is obtained by firing the raw material substantially composed of Al 2 O 3 , TiO 2, and MgO. At that time, Al 2 O 3 and TiO 2 constitute crystals of aluminum titanate (Al 2 TiO 5 ), and MgO constitutes magnesium titanate (MgTi 2 O 5 ) together with TiO 2 . In these plastic ceramics, these crystals form solid crystals to form columnar crystals, each of which has microcracks at the grain boundaries, and the columnar crystals are entangled with each other, and the strain is reliably displayed at a high value, enabling large plastic deformation. It is considered that Thus, in this plastic ceramic, internal friction increases due to large strain caused by microcracks. Further, the Young's modulus is maintained high by the columnar crystals. For this reason, it is thought that the damping member of embodiment can be provided with the more excellent damping property.
本発明に係る制振部材は、より高い精度を要求される構造部品や高分解能が求められる機械等の構造部品等に利用可能である。 The vibration damping member according to the present invention can be used for structural parts that require higher accuracy, structural parts such as machines that require high resolution, and the like.
Ｓ１０…調合工程
Ｓ２０…成形工程
Ｓ３０…焼成工程
Ｓ４０…含浸工程
S10 ... Preparation step S20 ... Molding step S30 ... Firing step S40 ... Impregnation step
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