JP6966728B1 - 炭素基金属複合材およびその製造方法 - Google Patents
炭素基金属複合材およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6966728B1 JP6966728B1 JP2020166656A JP2020166656A JP6966728B1 JP 6966728 B1 JP6966728 B1 JP 6966728B1 JP 2020166656 A JP2020166656 A JP 2020166656A JP 2020166656 A JP2020166656 A JP 2020166656A JP 6966728 B1 JP6966728 B1 JP 6966728B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- silicon
- aluminum alloy
- aluminum
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 109
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 103
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 95
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 85
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 84
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 63
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 63
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 68
- 229910016384 Al4C3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 17
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 17
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 Fe-0.28% Chemical class 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011271 tar pitch Substances 0.000 description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000789 Aluminium-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004028 SiCU Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
3C+4Al→Al4C3
Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4
Al4C3+3Si→4Al+3SiC
の反応がさらに進み、Al4C3の発生を抑制することができる。
実施例および比較例において作製した複合体中のAl4C3の有無は、X線回折法および促進法の二つの方法により確認した。
アルミニウム合金は、ケイ素6.7%を含有し、アルミニウムおよびケイ素以外の金属としてFe-0.37%、Cu-0.10%、Mn-0.13%およびMg-0.28%を含む合計1.02%の金属を含有するものを使用した。すなわち、ケイ素の重量は、アルミニウムおよびケイ素以外の金属の総重量の約6.6倍であった。
アルミニウム合金は、ケイ素5.0%を含有し、アルミニウムおよびケイ素以外の金属としてFe-0.68%、Cu-0.14%、Mn-0.23%およびMg-0.03%を含む合計1.40%の金属を含有するものを使用した。すなわち、ケイ素の重量は、アルミニウムおよびケイ素以外の金属の総重量の約3.6倍であった。
アルミニウム合金は、実施例1と同じものを使用した。
アルミニウム合金は、ケイ素0.15%を含有し、アルミニウムおよびケイ素以外の金属としてFe-0.28%、Cu-0.009%、Mn-0.003%、Mg-0.0%およびZn-0.002%を含む合計0.33%の金属を含有するものを使用した。すなわち、ケイ素の重量は、アルミニウムおよびケイ素以外の金属の総重量の約0.45倍であった。
アルミニウム合金は、ケイ素6.8%を含有し、アルミニウムおよびケイ素以外の金属としてFe-0.37%、Cu-1.O%、Mn-0.13%、Mg-4.52%およびZn-0.08%を含む合計5.91%の金属を含有するものを使用した。すなわち、ケイ素の重量は、アルミニウムおよびケイ素以外の金属の総重量の約1.1倍であった。
アルミニウム合金は、実施例1と同じものを使用した。
アルミニウム合金および炭素成形体は、実施例1と同じものを使用した。
アルミニウム合金は、ケイ素11.8%を含有し、アルミニウムおよびケイ素以外の金属としてFe-0.72%、Cu-0.12%、Mn-0.13%、Mg-0.51%およびZn-0.08%を含む合計1.56%の金属を含有するものを使用した。すなわちケイ素の重量は、アルミニウムおよびケイ素の金属の総重量の約7.6倍であった。
Claims (6)
- 炭素基金属複合材の製造方法であって、
炭素成形体に溶融アルミニウム合金を加圧含浸させる工程であって、前記アルミニウム合金は、アルミニウムとケイ素と前記アルミニウムおよび前記ケイ素以外の金属成分とを含み、前記ケイ素は、前記アルミニウムおよび前記ケイ素以外の金属成分の総重量%の3倍以上かつ総重量の10重量%未満である工程を含み、
前記炭素基金属複合材は、X線回折においてAl4C3ピークを有さない、
炭素基金属複合材の製造方法(ただし、前記溶融アルミニウム合金が、AC4CまたはAC4Aである場合を除く)。 - 前記アルミニウム合金は、900℃以下で溶融される、請求項1に記載の炭素基金属複合材の製造方法。
- 炭素成形体に溶融アルミニウム合金を加圧含浸させた、炭素基金属複合材であって、
前記アルミニウム合金は、アルミニウムとケイ素と前記アルミニウムおよび前記ケイ素以外の金属成分とを含み、前記ケイ素は、前記アルミニウムおよび前記ケイ素以外の金属成分の総重量%の3倍以上かつ総重量の10重量%未満であり、
前記炭素基金属複合材は、X線回折においてAl4C3ピークを有さない、
炭素基金属複合材(ただし、前記溶融アルミニウム合金が、AC4CまたはAC4Aである場合を除く)。 - 前記溶融アルミニウム合金は、900℃以下で溶融されている、請求項3に記載の炭素基金属複合材。
- 炭素成形体に溶融アルミニウム合金を加圧含浸させた炭素基金属複合材を製造する方法におけるAl4C3の発生を抑制する方法であって、
アルミニウムとケイ素と前記アルミニウムおよび前記ケイ素以外の金属成分とを含むアルミニウム合金において、前記ケイ素が前記アルミニウムおよび前記ケイ素以外の金属成分の総重量%の3倍以上かつ総重量の10重量%未満となるように前記アルミニウム合金を調製する工程を含む、方法。 - 前記溶融アルミニウム合金を900℃以下で溶融する工程をさらに含む、請求項5に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020166656A JP6966728B1 (ja) | 2020-10-01 | 2020-10-01 | 炭素基金属複合材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020166656A JP6966728B1 (ja) | 2020-10-01 | 2020-10-01 | 炭素基金属複合材およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6966728B1 true JP6966728B1 (ja) | 2021-11-17 |
JP2022059120A JP2022059120A (ja) | 2022-04-13 |
Family
ID=78509560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020166656A Active JP6966728B1 (ja) | 2020-10-01 | 2020-10-01 | 炭素基金属複合材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6966728B1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49123910A (ja) * | 1973-04-03 | 1974-11-27 | ||
JPH05337630A (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-21 | Tokai Carbon Co Ltd | ピストン用素材とその製造方法 |
JP2003193210A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Am Technology:Kk | 一体構造の異種複合材料 |
WO2018074179A1 (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 株式会社ベイシティ | アルミニウム-黒鉛-炭化物の複合体 |
JP2019099850A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | アドバンスコンポジット株式会社 | アルミニウム合金基複合材料の製造方法及びアルミニウム合金基複合材料 |
-
2020
- 2020-10-01 JP JP2020166656A patent/JP6966728B1/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49123910A (ja) * | 1973-04-03 | 1974-11-27 | ||
JPH05337630A (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-21 | Tokai Carbon Co Ltd | ピストン用素材とその製造方法 |
JP2003193210A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Am Technology:Kk | 一体構造の異種複合材料 |
WO2018074179A1 (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 株式会社ベイシティ | アルミニウム-黒鉛-炭化物の複合体 |
JP2019099850A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | アドバンスコンポジット株式会社 | アルミニウム合金基複合材料の製造方法及びアルミニウム合金基複合材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022059120A (ja) | 2022-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6788669B2 (ja) | アルミニウム及びアルミニウム合金の粉末成形方法 | |
JP6599563B2 (ja) | 窒化アルミニウム及び窒化アルミニウム基複合相物質の合成方法 | |
CN101631883B (zh) | 包含硬质陶瓷相以及cu-ni-mn熔渗合金的复合材料 | |
JP4989636B2 (ja) | 高強度極微細ナノ構造のアルミニウム及び窒化アルミニウム又はアルミニウム合金及び窒化アルミニウム複合材料の製造方法 | |
JP2011524466A (ja) | 金属浸潤炭化ケイ素チタンおよび炭化アルミニウムチタン体 | |
JP2022517021A (ja) | 金属材料又は金属複合材料の調製方法 | |
CN110257684B (zh) | 一种FeCrCoMnNi高熵合金基复合材料的制备工艺 | |
JP4541969B2 (ja) | 中性子吸収用アルミニウム粉末合金複合材及びその製造方法並びにそれで製造されたバスケット | |
CN107614720B (zh) | 高速铁路车辆用烧结摩擦材料及其制造方法 | |
JP5054854B2 (ja) | 放電加工用電極 | |
CN1108389C (zh) | 一种原位合金化与反应颗粒增强金属基复合材料制备方法 | |
JP2668955B2 (ja) | 複硼化物基焼結体及びその製造方法 | |
JP2006322034A (ja) | 放電表面処理用電極及び放電表面処理被膜並びに処理方法 | |
EP3875561B1 (en) | Sintered friction material and method for producing sintered friction material | |
JP6966728B1 (ja) | 炭素基金属複合材およびその製造方法 | |
CA2817590C (en) | Improved aluminum alloy power metal with transition elements | |
PL156408B1 (en) | A method of ceramic composite structure production | |
JP5172232B2 (ja) | アルミニウム−セラミックス複合体とその製造方法 | |
KR101228024B1 (ko) | 알루미늄 기지 복합재료 제조방법 및 이에 의해 제조된 알루미늄 기지 복합재료 | |
JP3698571B2 (ja) | 炭化珪素質複合体及びその製造方法 | |
JP4305986B2 (ja) | 炭化珪素系複合材料の製造方法 | |
Amosov et al. | Fabrication of Al-AlN nanocomposites | |
CN110117730B (zh) | 一种微米级Al3Ti和Mg2Si增强镁基复合材料及其制备方法 | |
JP2013221181A (ja) | 金属間化合物強化複合材料及びその製造方法 | |
CN113373339A (zh) | 一种原位反应生成Mo3NiB3基金属陶瓷及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210208 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210208 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20210222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210419 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210927 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211005 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6966728 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |