JPH01245958A - 繊維強化複合材料の製造方法 - Google Patents
繊維強化複合材料の製造方法Info
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- JPH01245958A JPH01245958A JP6958488A JP6958488A JPH01245958A JP H01245958 A JPH01245958 A JP H01245958A JP 6958488 A JP6958488 A JP 6958488A JP 6958488 A JP6958488 A JP 6958488A JP H01245958 A JPH01245958 A JP H01245958A
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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。
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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、複合材料の製造方法に係り、さらに詳細には
、加圧鋳造法による複合材料の製造方法に関する。
、加圧鋳造法による複合材料の製造方法に関する。
［従来の技術］
ｉＭ維強化複合材料の如き複合材料や複合材料よりなる
部材の製造方法のひとつとして、鋳型のモールドキャビ
ティ内に強化材よりなる所定形状の成形体を配置し、鋳
型内に溶融マトリックス金属を導入し、プランジャによ
り溶湯を加圧しつつ凝固させる加圧鋳造法が知られてい
る。
部材の製造方法のひとつとして、鋳型のモールドキャビ
ティ内に強化材よりなる所定形状の成形体を配置し、鋳
型内に溶融マトリックス金属を導入し、プランジャによ
り溶湯を加圧しつつ凝固させる加圧鋳造法が知られてい
る。
この加圧鋳造法においては、成形体の中に溶湯を確実に
含浸させ、強化材とマトリックス金属との密着性を向上
させるためには、成形体をマトリックス金属の融点以上
の温度に予熱し、鋳型内にマトリックス金属の溶湯が導
入される際にも予熱した温度を維持するのが望ましい。
含浸させ、強化材とマトリックス金属との密着性を向上
させるためには、成形体をマトリックス金属の融点以上
の温度に予熱し、鋳型内にマトリックス金属の溶湯が導
入される際にも予熱した温度を維持するのが望ましい。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、予熱した成形体を鋳型に直接収納すると、成形
体の表面が鋳型に接触するため、熱が急速に鋳型に奪わ
れることによって成形体の表面温度が低下し、特に成形
体の体積率が大きい場合にはマトリックス金属が浸入す
る前に凝固し、複合材料部内に複合不良部が生じる。特
にこのような問題は、成形体の体積率が大きく、熱伝導
率が比較的高い場合（例えば、炭素繊維の場合）、予熱
温度が高い場合、鋳型温度が低い場合などに顕著にあら
れれる。
体の表面が鋳型に接触するため、熱が急速に鋳型に奪わ
れることによって成形体の表面温度が低下し、特に成形
体の体積率が大きい場合にはマトリックス金属が浸入す
る前に凝固し、複合材料部内に複合不良部が生じる。特
にこのような問題は、成形体の体積率が大きく、熱伝導
率が比較的高い場合（例えば、炭素繊維の場合）、予熱
温度が高い場合、鋳型温度が低い場合などに顕著にあら
れれる。
本発明は、加圧鋳造法による従来の複合材料部材の製造
方法における上述の如き課題を解決するために改善され
た複合材料の製造方法である。
方法における上述の如き課題を解決するために改善され
た複合材料の製造方法である。
［課題を解決するための手段］
本発明は、比較的高い体積率の無機強化繊維またはウィ
スカの成形体の外周部全体または少なくとも直方体の一
面積全体に耐熱性短繊維、ウィスカ、粒子などを前記成
形体よりも小さい体積率で、有機質バインダもしくは無
機質バインダで付着コーティングしたのち、乾燥させ、
モールドキャビティ内の強化部に配設し、鋳型内にマト
リックス金属を注入し、プランジャにて、加圧しつつ凝
固させる複合材料の製造方法である。
スカの成形体の外周部全体または少なくとも直方体の一
面積全体に耐熱性短繊維、ウィスカ、粒子などを前記成
形体よりも小さい体積率で、有機質バインダもしくは無
機質バインダで付着コーティングしたのち、乾燥させ、
モールドキャビティ内の強化部に配設し、鋳型内にマト
リックス金属を注入し、プランジャにて、加圧しつつ凝
固させる複合材料の製造方法である。
［作用〕
本発明では、上述のような構成であり、この方法によれ
ば、強化材よりなる成形体のまわりに薄くコーティング
した耐熱性の短繊維、ウィスカ。
ば、強化材よりなる成形体のまわりに薄くコーティング
した耐熱性の短繊維、ウィスカ。
粒子が一種の断熱層として働き、比較的高い体積率の成
形体が鋳型壁面に直接接触することを防げるので、成形
体表面の急激な温度低下を抑制してマトリックス金属の
流動性を保持し、溶湯を良好に浸透させることができ、
湯回り不良などの鋳造欠陥をなくすことができる。
形体が鋳型壁面に直接接触することを防げるので、成形
体表面の急激な温度低下を抑制してマトリックス金属の
流動性を保持し、溶湯を良好に浸透させることができ、
湯回り不良などの鋳造欠陥をなくすことができる。
なお、本発明の複合材料の製造方法においては、高い体
積率のまわりに短繊維よりなる複合材料の層が薄く形成
される。これは、成形体とは体積率が極端に異なるため
加工が容易で、容易に成形体から取り除くことができる
。
積率のまわりに短繊維よりなる複合材料の層が薄く形成
される。これは、成形体とは体積率が極端に異なるため
加工が容易で、容易に成形体から取り除くことができる
。
また、本発明による複合材料部材の製造方法において使
用される短繊維、ウィスカ、粒子などは、耐熱性材質の
ものであれば何でも良く、主として、ＳｉＣウィスカ、
ＡｊＬ２０３−３ ｉ０２ウィスカ。
用される短繊維、ウィスカ、粒子などは、耐熱性材質の
ものであれば何でも良く、主として、ＳｉＣウィスカ、
ＡｊＬ２０３−３ ｉ０２ウィスカ。
チタン酸カリウムウィスカ、ＳｉＣパウダなどが採用出
来る。
来る。
［実施例］
実施例１
本発明による複合材料部材の製造方法に関する１つの実
施例について第１図〜第３図に基づいて説明する。第１
図〜第３図は本発明の１実施例を示し、第１図は成形体
の側面図、第２図は上記成形体をコーティングした状態
を示す断面図、第３図はコーティングされた前記成形体
を加圧鋳造する状態を示す断面図である０図において、
１は一方向に配向されたＳｉＣ繊維よりなる成形体であ
り、体積率は５０％である。この成形体１は無機質バイ
ンダであるエチルシリケートで成形され、加熱により崩
れることはない、成形体１を作るためのバインダは有機
質バインダでも良いが、熱劣化のない＝ｍ質バインダが
望ましい、これ以外にはコロイダルシリカ、水ガラスな
どを使用することが出来る。
施例について第１図〜第３図に基づいて説明する。第１
図〜第３図は本発明の１実施例を示し、第１図は成形体
の側面図、第２図は上記成形体をコーティングした状態
を示す断面図、第３図はコーティングされた前記成形体
を加圧鋳造する状態を示す断面図である０図において、
１は一方向に配向されたＳｉＣ繊維よりなる成形体であ
り、体積率は５０％である。この成形体１は無機質バイ
ンダであるエチルシリケートで成形され、加熱により崩
れることはない、成形体１を作るためのバインダは有機
質バインダでも良いが、熱劣化のない＝ｍ質バインダが
望ましい、これ以外にはコロイダルシリカ、水ガラスな
どを使用することが出来る。
一方、平均繊維長さ２５ＪＬｍ、平均繊維径０ 、２
＃ＬｍのＳｉＣウィスカを５％エチルシリケートで混合
し、濃度２０ｗｔ％の混合液を作成し、これを前記成形
体１に刷毛塗り、またはスプレー塗布した後、乾燥させ
た。この時の平均厚さは約ｉｎｍであり、体積率は１０
％であった。
＃ＬｍのＳｉＣウィスカを５％エチルシリケートで混合
し、濃度２０ｗｔ％の混合液を作成し、これを前記成形
体１に刷毛塗り、またはスプレー塗布した後、乾燥させ
た。この時の平均厚さは約ｉｎｍであり、体積率は１０
％であった。
第２図はこの状態を示し、２がＳｉＣウィスカのコーテ
ィング層である。
ィング層である。
次に、このコーティング層２を含む成形体１を７００℃
に予熱し、鋳型４の内部に収納した。その後、溶融金属
（アルミニウム）５を鋳型４に注入した。この時の注湯
温度は７５０℃である。そして、プランジャ３により溶
融金属（アルミニウム）５を加圧しつつ凝固させた。所
定時間経過後。
に予熱し、鋳型４の内部に収納した。その後、溶融金属
（アルミニウム）５を鋳型４に注入した。この時の注湯
温度は７５０℃である。そして、プランジャ３により溶
融金属（アルミニウム）５を加圧しつつ凝固させた。所
定時間経過後。
鋳型より複合材料部材を取り出し、切断して断面の組織
観察を行なった。その結果、表面の湯回りも良好で、溶
融金属のすみずみまで回った健全な複合材料部材が得ら
れた。
観察を行なった。その結果、表面の湯回りも良好で、溶
融金属のすみずみまで回った健全な複合材料部材が得ら
れた。
実施例２
実施例１と同様にＳｉＣ＃ｌｉ維成形体を用意し、この
成形体の表面に、まず、無機バインダのエチルシリケー
トを刷毛塗り、または、スプレーによって塗布した。そ
の後、このエチルシリケートが乾燥しないうちに、Ｓｉ
Ｃウィスカを付着させてコーティング層２を形成させた
。その後、これを乾燥させた。
成形体の表面に、まず、無機バインダのエチルシリケー
トを刷毛塗り、または、スプレーによって塗布した。そ
の後、このエチルシリケートが乾燥しないうちに、Ｓｉ
Ｃウィスカを付着させてコーティング層２を形成させた
。その後、これを乾燥させた。
このように処理した成形体１＋２を鋳型４に配設し、溶
融金属５を注渇し、実施例１と同様な手順により複合体
を完成した。この複合材料部材を取り出し、切断後、断
面の観察を行なった。その結果、溶融金属がすみずみま
で行き渡った健全な複合材料部材が得られた。
融金属５を注渇し、実施例１と同様な手順により複合体
を完成した。この複合材料部材を取り出し、切断後、断
面の観察を行なった。その結果、溶融金属がすみずみま
で行き渡った健全な複合材料部材が得られた。
［発明の効果］
゛ 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る金属複
合材料の製造方法によれば、無機強化材の成形体が配さ
れた鋳型内に溶湯を注入し、加圧、凝固して金属複合材
を形成するにあたり、マトリックス金属のすみずみまで
行き渡った、巣、引は巣などの鋳活欠陥のない複合材料
部材を製造することができる。
合材料の製造方法によれば、無機強化材の成形体が配さ
れた鋳型内に溶湯を注入し、加圧、凝固して金属複合材
を形成するにあたり、マトリックス金属のすみずみまで
行き渡った、巣、引は巣などの鋳活欠陥のない複合材料
部材を製造することができる。
第１図〜第３図は本発明の１実施例を示し。
第１図は成形体の側面図、第２図は上記成形体をコーテ
ィングした状態を示す断面図、第３図はコーティングさ
れた前記成形体を加圧鋳造する状態を示す断面図である
。 ｌ・・・無機繊維成形体、 ２・・・ウィスカのコーティング層、 ３・・・プランジャ、 ４・・・鋳型、５・・・溶
融金属（アルミニウム）。 特許出願人 宇部興産株式会社
ィングした状態を示す断面図、第３図はコーティングさ
れた前記成形体を加圧鋳造する状態を示す断面図である
。 ｌ・・・無機繊維成形体、 ２・・・ウィスカのコーティング層、 ３・・・プランジャ、 ４・・・鋳型、５・・・溶
融金属（アルミニウム）。 特許出願人 宇部興産株式会社
Claims (1)
- 無機強化繊維またはウィスカの成形体の外周部全体また
は少なくとも直方体の一面積全体に耐熱性短繊維、ウィ
スカ、粒子などを前記成形体よりも小さい体積率で、有
機質バインダもしくは無機質バインダで付着コーティン
グしたのち、乾燥させ、モールドキャビティ内の強化部
に配設し、マトリックス金属を注入し、加圧しつつ凝固
させる繊維強化複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6958488A JPH0698475B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 繊維強化複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6958488A JPH0698475B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 繊維強化複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01245958A true JPH01245958A (ja) | 1989-10-02 |
| JPH0698475B2 JPH0698475B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=13407018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6958488A Expired - Lifetime JPH0698475B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 繊維強化複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698475B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04224198A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-13 | Tokai Carbon Co Ltd | Ｍｍｃ用プリフォームの製造方法 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP6958488A patent/JPH0698475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04224198A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-13 | Tokai Carbon Co Ltd | Ｍｍｃ用プリフォームの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0698475B2 (ja) | 1994-12-07 |
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