JPH01242735A - 複合材用プリフォームの製造方法 - Google Patents
複合材用プリフォームの製造方法Info
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- JPH01242735A JPH01242735A JP6852788A JP6852788A JPH01242735A JP H01242735 A JPH01242735 A JP H01242735A JP 6852788 A JP6852788 A JP 6852788A JP 6852788 A JP6852788 A JP 6852788A JP H01242735 A JPH01242735 A JP H01242735A
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ａ、 産業上の利用分野
本発明は金属基複合材料に用いられるウィスカープリフ
ォームの製造方法に関する。
ォームの製造方法に関する。
ｂ、 従来の技術
アルミニウム、マグネシウムなどの軽合金材料に、炭化
珪素、窒化珪素、チタン酸カリウムなどのセラミック・
ウィスカープリフォームを用い、溶湯鍛造法により軽合
金材料を複合化して、高温強度、耐熱性を向上させるこ
とがおこなわれている。
珪素、窒化珪素、チタン酸カリウムなどのセラミック・
ウィスカープリフォームを用い、溶湯鍛造法により軽合
金材料を複合化して、高温強度、耐熱性を向上させるこ
とがおこなわれている。
この方法では用いるプリフォームは、特に複合材料を製
造する金型に凹凸の形状がある場合には（第４図参照）
、その形状に沿った精度のよいプリフォームが用いられ
ている。
造する金型に凹凸の形状がある場合には（第４図参照）
、その形状に沿った精度のよいプリフォームが用いられ
ている。
Ｃ６発明が解決しようとする課題
前記のように溶湯鍛造法による金型に凹凸がある場合、
プリフォームの体積率（ｖｆ）（注量体積率とは成形し
たブリフォ、−ムの体積に対するウィスカーの体積の占
める割合、％をいう、密度に相当）が１０％以下であれ
ば、複合化時の溶湯の圧力で、プリフォームがある程度
変形するため、特に精度の高いプリフォームを用いなく
ともよかった。
プリフォームの体積率（ｖｆ）（注量体積率とは成形し
たブリフォ、−ムの体積に対するウィスカーの体積の占
める割合、％をいう、密度に相当）が１０％以下であれ
ば、複合化時の溶湯の圧力で、プリフォームがある程度
変形するため、特に精度の高いプリフォームを用いなく
ともよかった。
しかしプリフォームの体積率が１０％以上になると、プ
リフォーム自体が高密度化し、変形しなくなる。したが
って、これに溶湯を高圧力で加圧すると金型の凹凸形状
に合致していなＵ′１部分などの角隅部分で第５図に示
すように割れａが発生ずる。
リフォーム自体が高密度化し、変形しなくなる。したが
って、これに溶湯を高圧力で加圧すると金型の凹凸形状
に合致していなＵ′１部分などの角隅部分で第５図に示
すように割れａが発生ずる。
よって高体積率の凹凸形状を有するプリフォームは精密
な成形あるいは加工が必要であった。
な成形あるいは加工が必要であった。
ｄ、 課題を解決するための手段
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、前記課題を
解決してなるプリフォームの製造方法を提供しようとす
るものである。
解決してなるプリフォームの製造方法を提供しようとす
るものである。
すなわち、本発明は、体積率が１０％以上となるウィス
カーと、該ウィスカーよりも５〜３０倍の長さをもつ他
のウィスカーとを混合したスラリーによってプリフォー
ムを形成することを特徴とする複合材用のプリフォーム
の製造方法である。
カーと、該ウィスカーよりも５〜３０倍の長さをもつ他
のウィスカーとを混合したスラリーによってプリフォー
ムを形成することを特徴とする複合材用のプリフォーム
の製造方法である。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
まず、体積率が１０％以上となる繊維もしくはウィスカ
ー八と、長さがウィスカーＡの５〜３０倍程度の柔軟性
のあるウィスカーＢとを用いる。このウィスカーＢは成
形するプリフォーム重量の５〜５０％を用意する。ここ
でウィスカーとは繊維状。
ー八と、長さがウィスカーＡの５〜３０倍程度の柔軟性
のあるウィスカーＢとを用いる。このウィスカーＢは成
形するプリフォーム重量の５〜５０％を用意する。ここ
でウィスカーとは繊維状。
ひげ状の金属繊維およびこれに相当するものを総称する
。またウィスカーＢの長さをウィスカーＡの５〜３０倍
としたのはウィスカーＢの長さがウィスカーＡの５倍以
下ではプリフォームの割れが発生するおそれがあり、ま
た３０倍以上のものを用いても効果上に相違がないから
である。
。またウィスカーＢの長さをウィスカーＡの５〜３０倍
としたのはウィスカーＢの長さがウィスカーＡの５倍以
下ではプリフォームの割れが発生するおそれがあり、ま
た３０倍以上のものを用いても効果上に相違がないから
である。
次にこのウィスカーＡ、Ｂを水溶液または有機溶媒のな
かに添加し、攪拌して均一分散させたスラリーを作る。
かに添加し、攪拌して均一分散させたスラリーを作る。
第１図はプリフォームの成形装置を示し、１は成型装置
、２は成型装置１の下部に設けた吸引口、３は凹凸のあ
る濾過板である。
、２は成型装置１の下部に設けた吸引口、３は凹凸のあ
る濾過板である。
前記ウィスカースラリーを第１図に示す成形装置に流し
込んだあと、吸引口２より吸引脱水をおこない、第２図
に示すようにプリフォーム５を成形する。
込んだあと、吸引口２より吸引脱水をおこない、第２図
に示すようにプリフォーム５を成形する。
このようにして成形されたプリフォームは、第３図に示
すように長いウィスカーＢの間に短かいウィズカーＡが
分散した状態となっている。そのため、プリフォームに
多少の変形が要求されても骨格となるウィスカーＢに柔
軟性があるため、溶湯加圧時でもプリフォームは割れず
に複合材料の製造が可能になる。
すように長いウィスカーＢの間に短かいウィズカーＡが
分散した状態となっている。そのため、プリフォームに
多少の変形が要求されても骨格となるウィスカーＢに柔
軟性があるため、溶湯加圧時でもプリフォームは割れず
に複合材料の製造が可能になる。
次に具体例について説明する。
まず、下記仕様のウィスカーＡとＢとを準備した。
なお、これらウィスカーを各々単独でプリフォームとし
た時の体積率はウィスカーＡが１６％、ウィスカーＢ
ｊ＜ ７％である。
た時の体積率はウィスカーＡが１６％、ウィスカーＢ
ｊ＜ ７％である。
次に前記ウィスカーＡ １４０ｇに、ウィスカー８６０
ｇとを水２０００ｔｍ ｌ中に添加し、攪拌を５分間お
こない均一分散したスラリーとした。
ｇとを水２０００ｔｍ ｌ中に添加し、攪拌を５分間お
こない均一分散したスラリーとした。
次に第１図に示すプリフォーム成形装置に入れ、吸引脱
水をおこない、プリフォームを成形し、第２図に示す形
状と寸法のプリフォームをえた。このプリフォームの体
積率は１８％であった。
水をおこない、プリフォームを成形し、第２図に示す形
状と寸法のプリフォームをえた。このプリフォームの体
積率は１８％であった。
次に第４図に示すような形状と寸法をもち、２５０℃に
加熱した金型１１（凸部高さが２０ｍｍ）に７００℃に
加熱した前記プリフォーム５をセットした。これに上部
よりＪＩＳ−ＡＣ８Ａ材のン容ン１（７２０℃）を注ぎ
、上型１２で１００１００Ｏ／ ｃｔＡに加圧し、６０
秒保持したあと、複合材ｉ４をとり出した。
加熱した金型１１（凸部高さが２０ｍｍ）に７００℃に
加熱した前記プリフォーム５をセットした。これに上部
よりＪＩＳ−ＡＣ８Ａ材のン容ン１（７２０℃）を注ぎ
、上型１２で１００１００Ｏ／ ｃｔＡに加圧し、６０
秒保持したあと、複合材ｉ４をとり出した。
この複合材料の断面を観察したところ、プリフォームと
金型との間に寸法差があるにも拘らず、角隅部などにお
けるプリフォームの割れは認められなかった。また、従
来通り、ＳｉＣウィスカー羊独で成形したプリフォーム
を用いて同じ実験をしたところ、割れが発生した。
金型との間に寸法差があるにも拘らず、角隅部などにお
けるプリフォームの割れは認められなかった。また、従
来通り、ＳｉＣウィスカー羊独で成形したプリフォーム
を用いて同じ実験をしたところ、割れが発生した。
そして前記本発明の方法による複合材料より引張試験片
を採取し、試験をおこなったところ、従来法通りＳｉＣ
ウィスカー単体のみで複合化した材料特性とほぼ同一の
結果かえられた。すなわち複合化によるａ成約特性を低
下させずに柔軟性のあるプリフォームかえられた。
を採取し、試験をおこなったところ、従来法通りＳｉＣ
ウィスカー単体のみで複合化した材料特性とほぼ同一の
結果かえられた。すなわち複合化によるａ成約特性を低
下させずに柔軟性のあるプリフォームかえられた。
ｅ、“発明の効果
以上のように本発明に係る複合材用プリフォームの製造
方法によれば、従来の複合材料がもつ特性（ａ械的性質
など）を低下させずに、プリフォームに柔軟性をもたせ
る事が可能となり、したがって従来のように特に精密な
プリフォームを成形しな（とも、金型の凹凸形状などに
密接し、従来と変らない特性を備えた複合材料かえられ
る。
方法によれば、従来の複合材料がもつ特性（ａ械的性質
など）を低下させずに、プリフォームに柔軟性をもたせ
る事が可能となり、したがって従来のように特に精密な
プリフォームを成形しな（とも、金型の凹凸形状などに
密接し、従来と変らない特性を備えた複合材料かえられ
る。
第１図は本発明に係るプリフォームの製造方法の要領を
示す断面説明図、第２図は製造したプリフォームの斜視
図、第３図は第２図のプリフォームの組成を拡大して示
す説明図、第４図は前記プリフォームを用いて複合材料
を製造する要領の断面説明図、第５図は従来の方法によ
る複合材料の製品説明図を示す。 ｌ・・・成型装置、 ５・・・プリフォーム。 特許出願人 鈴木自動車工業株式会社（ほか２名） 第１図 第２図 〆 ｌ：：：、１１１ １３０’２０１３０２０３０
示す断面説明図、第２図は製造したプリフォームの斜視
図、第３図は第２図のプリフォームの組成を拡大して示
す説明図、第４図は前記プリフォームを用いて複合材料
を製造する要領の断面説明図、第５図は従来の方法によ
る複合材料の製品説明図を示す。 ｌ・・・成型装置、 ５・・・プリフォーム。 特許出願人 鈴木自動車工業株式会社（ほか２名） 第１図 第２図 〆 ｌ：：：、１１１ １３０’２０１３０２０３０
Claims (1)
- 体積率が１０％以上となるウィスカーと、該ウィスカー
よりも５〜３０倍の長さをもつ他のウィスカーとを混合
したスラリーによってプリフォームを形成することを特
徴とする複合材用のプリフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6852788A JPH01242735A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 複合材用プリフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6852788A JPH01242735A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 複合材用プリフォームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01242735A true JPH01242735A (ja) | 1989-09-27 |
Family
ID=13376288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6852788A Pending JPH01242735A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 複合材用プリフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01242735A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190546A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 無機繊維強化複合部材 |
| JPS61113738A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Tokai Carbon Co Ltd | 複合材用低密度ウイスカ−成形体とその製造法 |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP6852788A patent/JPH01242735A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190546A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 無機繊維強化複合部材 |
| JPS61113738A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Tokai Carbon Co Ltd | 複合材用低密度ウイスカ−成形体とその製造法 |
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