JPH01246486A - 炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリフォームワイヤーの製造法 - Google Patents
炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリフォームワイヤーの製造法Info
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- JPH01246486A JPH01246486A JP63068100A JP6810088A JPH01246486A JP H01246486 A JPH01246486 A JP H01246486A JP 63068100 A JP63068100 A JP 63068100A JP 6810088 A JP6810088 A JP 6810088A JP H01246486 A JPH01246486 A JP H01246486A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
- C22C49/08—Iron group metals
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- D—TEXTILES; PAPER
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- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2201/00—Ropes or cables
- D07B2201/20—Rope or cable components
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- Ropes Or Cables (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】
［産業上の利用分野］
本発明は、ＦＲＭの中間素材としての炭化ケイ素繊維強
化アルミニウム系プリフォームワイヤーの製造法に関し
、特に高温での強度劣化が防止できる上記プリフォーム
ワイヤーの製造法に関する。
化アルミニウム系プリフォームワイヤーの製造法に関し
、特に高温での強度劣化が防止できる上記プリフォーム
ワイヤーの製造法に関する。
従来から、炭化ケイ素繊維等の繊維状材料にアルミニウ
ム等の金属を含浸せしめてなる複合材料は、強靭性、軽
量性または柔軟性等の金属や繊維のそれぞれの長所を兼
ね備えているため、車両、航空機、ロケット、宇宙船等
各種の材料に広範に利用が見込まれ期待されている。
ム等の金属を含浸せしめてなる複合材料は、強靭性、軽
量性または柔軟性等の金属や繊維のそれぞれの長所を兼
ね備えているため、車両、航空機、ロケット、宇宙船等
各種の材料に広範に利用が見込まれ期待されている。
このような金属／繊維複合材を製造する方法は種々提案
され、例えば、プラズマジェット、メタリコンまたは真
空蒸着のように金属細粒または金属蒸気を繊維束に吹付
けて繊維表面に金属を付着させ金属／繊維複合材あるい
はその前駆体を作る方法が知られている。しかし、この
方法においては、金属細粒または金属蒸気を直進的に吹
きつけるため繊維束の内部までには十分に金属が浸透せ
ず満足のできる強度や弾性のものが得られないという欠
点がある。
され、例えば、プラズマジェット、メタリコンまたは真
空蒸着のように金属細粒または金属蒸気を繊維束に吹付
けて繊維表面に金属を付着させ金属／繊維複合材あるい
はその前駆体を作る方法が知られている。しかし、この
方法においては、金属細粒または金属蒸気を直進的に吹
きつけるため繊維束の内部までには十分に金属が浸透せ
ず満足のできる強度や弾性のものが得られないという欠
点がある。
また、他の方法として溶融金属浴中に繊維束を含浸する
と共に、溶融金属浴に超音波振動を加え溶融金属を繊維
束の内部まで浸透させる方法が提い、金属／繊維複合材
に所望の強度、弾性を付与することが困難となる。
と共に、溶融金属浴に超音波振動を加え溶融金属を繊維
束の内部まで浸透させる方法が提い、金属／繊維複合材
に所望の強度、弾性を付与することが困難となる。
このような課題を解決するために、特開昭８１−３４１
６７号公報に開示の方法が提案されている。この方法は
、炭化ケイ素繊維束を広げて引揃えた後、アルミニウム
等の溶融金属溶湯に超音波振動を与えつつ該炭化ケイ素
繊維束を通す方法であるが、高温での強度劣化に対して
は不充分である。すなわち、炭化ケイ素繊維強化アルミ
ニウム系プリフォームワイヤーの製造においてアルミニ
ウム溶湯を高温にしてかつ長時間を費やして繊維を含浸
すると繊維表層に界面反応を生じ劣化する。また、この
劣化を防ぐため超音波振動を溶湯にかけ、短時間で含浸
をする場合も劣化は改善されるが未だ充分でなく、高温
における強度特性は改善されない。。
６７号公報に開示の方法が提案されている。この方法は
、炭化ケイ素繊維束を広げて引揃えた後、アルミニウム
等の溶融金属溶湯に超音波振動を与えつつ該炭化ケイ素
繊維束を通す方法であるが、高温での強度劣化に対して
は不充分である。すなわち、炭化ケイ素繊維強化アルミ
ニウム系プリフォームワイヤーの製造においてアルミニ
ウム溶湯を高温にしてかつ長時間を費やして繊維を含浸
すると繊維表層に界面反応を生じ劣化する。また、この
劣化を防ぐため超音波振動を溶湯にかけ、短時間で含浸
をする場合も劣化は改善されるが未だ充分でなく、高温
における強度特性は改善されない。。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上述のような従来技術に鑑みてなされたもの
であり、低温で充分にアルミニウムを繊維間に浸透、含
浸せしめ、かつ繊維の劣化もなく、［課題を解決するた
めの手段］ ７、Ｏｖｔ％のニッケルを加えた共晶組成合金を用い、
これを一定温度とした溶湯中で炭化ケイ素繊維束を処理
することによって達成され、低温での繊維の含浸が可能
で、低温なため繊維劣化も抑制でき、また凝固温度範囲
が狭いためプリフォーム内の内部欠陥も抑制でき、高温
での強度を高い水準に維持し得ることを知見したもので
ある。
であり、低温で充分にアルミニウムを繊維間に浸透、含
浸せしめ、かつ繊維の劣化もなく、［課題を解決するた
めの手段］ ７、Ｏｖｔ％のニッケルを加えた共晶組成合金を用い、
これを一定温度とした溶湯中で炭化ケイ素繊維束を処理
することによって達成され、低温での繊維の含浸が可能
で、低温なため繊維劣化も抑制でき、また凝固温度範囲
が狭いためプリフォーム内の内部欠陥も抑制でき、高温
での強度を高い水準に維持し得ることを知見したもので
ある。
すなわち本発明は、炭化ケイ素繊維束を広げて引揃えた
後、アルミニウムに５．０〜７．０重量％のニッケルを
加えた共晶組成合金を溶融して融点の液相線温度＋５０
℃以下に保持した溶湯を作り、これに該繊維束を６０秒
以下連続的に浸準し、該繊維束に該合金を含浸させるこ
とを特徴とする炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリ
フォームワイヤーの製造法にある。
後、アルミニウムに５．０〜７．０重量％のニッケルを
加えた共晶組成合金を溶融して融点の液相線温度＋５０
℃以下に保持した溶湯を作り、これに該繊維束を６０秒
以下連続的に浸準し、該繊維束に該合金を含浸させるこ
とを特徴とする炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリ
フォームワイヤーの製造法にある。
以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。
第１図は、本発明のプリフォームワイヤーの製造法の一
実施例を示す工程概略図である。
実施例を示す工程概略図である。
成からなる溶融合金４が満たされている溶融合金槽５に
導入され、共晶組成合金が含浸される。
導入され、共晶組成合金が含浸される。
また、この溶融合金４は超音波振動装置６により振動が
与えられていることが望ましく、この超音波振動によっ
て、炭化ケイ素繊維への共晶組成合金の浸透はさらに効
果的となる。
与えられていることが望ましく、この超音波振動によっ
て、炭化ケイ素繊維への共晶組成合金の浸透はさらに効
果的となる。
溶融合金槽５の浴温は、共晶組成合金の融点の液相線温
度＋５０℃以下に保持することが必要である。また、浴
中の炭化ケイ素繊維束２の浸漬時間は、６０秒以下であ
ることが要求される。溶融合金４の浴温か融点の液相線
温度＋５０℃を超えた場合および／または炭化ケイ素繊
維束２の浸漬時間が６０秒を超えると、繊維表層の界面
反応が激しく生じて繊維が劣化するので不都合である。
度＋５０℃以下に保持することが必要である。また、浴
中の炭化ケイ素繊維束２の浸漬時間は、６０秒以下であ
ることが要求される。溶融合金４の浴温か融点の液相線
温度＋５０℃を超えた場合および／または炭化ケイ素繊
維束２の浸漬時間が６０秒を超えると、繊維表層の界面
反応が激しく生じて繊維が劣化するので不都合である。
このように引揃えた状態で共晶組成合金を含浸させた炭
化ケイ素繊維束２は、繊維間に充分に共晶組成合金が浸
透し、空隙の少ないものとなり、状の共晶相が形成され
る。
化ケイ素繊維束２は、繊維間に充分に共晶組成合金が浸
透し、空隙の少ないものとなり、状の共晶相が形成され
る。
繊維強化共晶相強化プリフォームワイヤーとされ、例え
ば巻き取り装置８により巻き取られる。なお、本発明に
おいてはプリフォームワイヤーについて述べたが、前述
のごとく本発明でいうプリフォームワイヤーはプリフォ
ームシートまたはテープを包含するものである。
ば巻き取り装置８により巻き取られる。なお、本発明に
おいてはプリフォームワイヤーについて述べたが、前述
のごとく本発明でいうプリフォームワイヤーはプリフォ
ームシートまたはテープを包含するものである。
［実施例］
以下、実施例等に基づき本発明を具体的に説明する。
実施例１
アルミニウムー ５．７ｖｔ％ニッケル共晶組成合金溶
湯を融点より３０℃高い６７０℃に保持し、単繊維径１
３μの炭化ケイ素繊維２５０本からなる繊維束を引き揃
え、開繊して溶湯中に１０秒間連続的に浸漬しアルミニ
ウムーニッケル共晶組成合金を含浸して０．３ ｕｓφ
のプリフォームワイヤーを得た。このプリフォームワイ
ヤーの各温度における引張強度を第２図に示す。
湯を融点より３０℃高い６７０℃に保持し、単繊維径１
３μの炭化ケイ素繊維２５０本からなる繊維束を引き揃
え、開繊して溶湯中に１０秒間連続的に浸漬しアルミニ
ウムーニッケル共晶組成合金を含浸して０．３ ｕｓφ
のプリフォームワイヤーを得た。このプリフォームワイ
ヤーの各温度における引張強度を第２図に示す。
実施例２
共振周波数２０ＫＨｚの超音波振動を付与し炭化ケイ素
繊維を１秒間連続的に浸漬した以外は実施例１と同一条
件でプリフォームワイヤーを得た。
繊維を１秒間連続的に浸漬した以外は実施例１と同一条
件でプリフォームワイヤーを得た。
二画！プリフォームワイヤーの各温度における引張強度
を第２図に示す。
を第２図に示す。
比較例
純アルミニウムを１０℃（融点より３０℃高い温度）に
保持した以外は実施例２と同一条件でプリフォームワイ
ヤーを得た。このプリフォームワイヤーの各温度におけ
る引張強度を第２図に示す。
保持した以外は実施例２と同一条件でプリフォームワイ
ヤーを得た。このプリフォームワイヤーの各温度におけ
る引張強度を第２図に示す。
第２図に示されるように、比較例においては、４５０℃
における引張強度は常温の引張強度の９０％程度に低下
するのに対し、実施例１〜２においては、４５０℃にお
ける引張強度は常温の引張強度とほぼ同等に維持されて
いる。
における引張強度は常温の引張強度の９０％程度に低下
するのに対し、実施例１〜２においては、４５０℃にお
ける引張強度は常温の引張強度とほぼ同等に維持されて
いる。
［発明の効果］
以上に示した本発明の製造法によって、高温においても
強度劣化が生じず、また低温での繊維の含浸が可能で、
繊維劣化も生じず、しかも繍固温度範囲が狭いためプリ
フォームワイヤー内の内部欠陥も生じない炭化ケイ素繊
維強化アルミニウム系プリフォームワイヤーが得られる
という効果を有する。
強度劣化が生じず、また低温での繊維の含浸が可能で、
繊維劣化も生じず、しかも繍固温度範囲が狭いためプリ
フォームワイヤー内の内部欠陥も生じない炭化ケイ素繊
維強化アルミニウム系プリフォームワイヤーが得られる
という効果を有する。
１：引揃え装置、 ２：炭化ケイ素繊維束、３ａ、
３ｂ、３ｃ、３ｄ ニガイドロール、４：溶融合金、
５：溶融合金槽、６二超音波振動装置、 ７：
スリット、８：巻き取り装置。
３ｂ、３ｃ、３ｄ ニガイドロール、４：溶融合金、
５：溶融合金槽、６二超音波振動装置、 ７：
スリット、８：巻き取り装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭化ケイ素繊維束を広げて引揃えた後、アルミニウ
ムに５．０〜７．０重量％のニッケルを加えた共晶組成
合金を溶融して融点の液相線温度＋５０℃以下に保持し
た溶湯を作り、これに該繊維束を６０秒以下連続的に浸
漬し、該繊維束に該合金を含浸させることを特徴とする
炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリフォームワイヤ
ーの製造法。 ２、前記溶湯に超音波振動を付与して、該繊維束に該合
金を含浸させる特許請求の範囲第１項記載の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068100A JPH01246486A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリフォームワイヤーの製造法 |
| DE8888311576T DE3878894T2 (de) | 1988-03-24 | 1988-12-07 | Verfahren zur herstellung von vorgeformtem draht aus mit siliciumkarbidfasern verstaerktem aluminium. |
| EP88311576A EP0337034B1 (en) | 1988-03-24 | 1988-12-07 | Process for producing preformed wire from silicon carbide fiber-reinforced aluminium |
| US07/292,465 US4877643A (en) | 1988-03-24 | 1988-12-30 | Process for producing preformed wire from silicon carbide fiber-reinforced aluminum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068100A JPH01246486A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリフォームワイヤーの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246486A true JPH01246486A (ja) | 1989-10-02 |
| JPH031437B2 JPH031437B2 (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=13363984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63068100A Granted JPH01246486A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 炭化ケイ素繊維強化アルミニウム系プリフォームワイヤーの製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4877643A (ja) |
| EP (1) | EP0337034B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01246486A (ja) |
| DE (1) | DE3878894T2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252741A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Ube Ind Ltd | 繊維強化複合材料 |
| US5518061A (en) * | 1988-11-10 | 1996-05-21 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of modifying the properties of a metal matrix composite body |
| US5000249A (en) * | 1988-11-10 | 1991-03-19 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of forming metal matrix composites by use of an immersion casting technique and product produced thereby |
| US5000246A (en) * | 1988-11-10 | 1991-03-19 | Lanxide Technology Company, Lp | Flotation process for the formation of metal matrix composite bodies |
| US5004035A (en) * | 1988-11-10 | 1991-04-02 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of thermo-forming a novel metal matrix composite body and products produced therefrom |
| US5413851A (en) * | 1990-03-02 | 1995-05-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated fibers |
| US5366687A (en) * | 1991-01-07 | 1994-11-22 | United Technologies Corporation | Electrophoresis process for preparation of ceramic fibers |
| US5848349A (en) * | 1993-06-25 | 1998-12-08 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of modifying the properties of a metal matrix composite body |
| US6245425B1 (en) | 1995-06-21 | 2001-06-12 | 3M Innovative Properties Company | Fiber reinforced aluminum matrix composite wire |
| US6485796B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-11-26 | 3M Innovative Properties Company | Method of making metal matrix composites |
| US6723451B1 (en) | 2000-07-14 | 2004-04-20 | 3M Innovative Properties Company | Aluminum matrix composite wires, cables, and method |
| US6329056B1 (en) | 2000-07-14 | 2001-12-11 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composite wires, cables, and method |
| US6344270B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-02-05 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composite wires, cables, and method |
| US6764349B2 (en) | 2002-03-29 | 2004-07-20 | Teradyne, Inc. | Matrix connector with integrated power contacts |
| US7093416B2 (en) * | 2004-06-17 | 2006-08-22 | 3M Innovative Properties Company | Cable and method of making the same |
| US20050279526A1 (en) * | 2004-06-17 | 2005-12-22 | Johnson Douglas E | Cable and method of making the same |
| US20050279527A1 (en) * | 2004-06-17 | 2005-12-22 | Johnson Douglas E | Cable and method of making the same |
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| JPWO2011122593A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2013-07-08 | 株式会社Ihi | 粉体材料含浸方法及び繊維強化複合材料の製造方法 |
| ES2617596T3 (es) | 2011-04-12 | 2017-06-19 | Southwire Company, Llc | Cables de transmisión eléctrica con núcleos de material compuesto |
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