JPH01249631A - 強化繊維分布が制御されたガラスマトリックス複合材料の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明が関係する技術分野は成形法、より詳細には繊維
強化複合材料製品のための成形法である。

背景技術 従来の多くの高温構造用金属は希少であり且高価である
ため、従来の高温金属合金の代りに非金属の繊維強化複
合材料が注目されるようになった。

金属の代替物、即ち高強度繊維強化樹脂及び高強度繊維
強化金属マトリックス複合材料の使用は、スポーツ用品
から最新のジェット飛行機部品に至る領域の製品に於て
商業的に受は入れられる点まで進歩した。しかしながら
かかる複合材料の有する大きな問題の一つは、最高使用
温度であった。

セラミック、ガラス及びガラス−セラミック製のボデー
が高温で使用され得ることは、当該技術分野では既知で
ある。しかしながら不幸にもかかるボデーはしばしば所
望の機械的強度を欠き、剛性及び耐衝撃性に一定の欠陥
を有する。かがる状況のため、無機物繊維が連続的にま
たは非連続的に分散されたセラミック、ガラス、又はガ
ラス−セラミック材の７トリツクスからなる複合材料製
ボデーの製造か引起された。以下ガラスマトリックス複
合材料について説明すると、かかる物質は米国特許第４
３１４８５２号及び第４３２４８４３号に於て記述され
ている。上記の特許による技術によって製造されるガラ
ス−セラミックマトリツクス−炭化ケイ累繊維複合利料
による構成部品は、高温エンジン及び他の適用に於て使
われることによってその挙動が著しく改善され得る物理
的特性を示す。しかしながらかかる適用に於て、強度を
改善するために例えば少なくとも三次元的に分布された
強化繊維を有する複雑な形状の物質を製造するための新
規な製造方法が発見される必要がある。

かかる領域に於て大きな進歩かなされたが、改善された
複合材料製品を製造する方法に於て困難が存在する。か
つて平行な繊維テープ、フェルト及び紙を使用すること
により複合材料製品の連続繊維による強化が実施され、
それはかかる物質をガラス−キャリア・スラリーに含浸
さぜ、所定形状に切断し、一定方向に配列し、ホットプ
レスのためにダイスに充填することによってなされた。

しかしなからこの方法ではより複動［な形状に対しては
有効でない、というのは平面的な繊維の配列しかなされ
ないからである。更にかかる材料では円筒形または他の
複雑な形状を形成するのは困難である。

更に多く樹脂、金属及びガラスマトリックス複合材料の
適用に於て、強化繊維を入念に予備配列する必要はなく
、切断された繊維のよりランダムな分布によって充分な
挙動特性が提供され得る。

これによって正確に所定形状の製品か迅速に且低費用で
製造されることができる。

本出願人と同一人に譲渡された米国特許第４４６４１、
９２号に於て、複雑な形状（例えば曲面又は曲面壁を有
する）の繊維強化ガラスマトリックス複合材料を射出成
形法により製造する方法が開示されており、本明細書に
おいて参照によって組込まれいる。しかしながら成形技
術を改善する必要性が継続的に存在する。

従ってガラスマ！・リックス複合材料の製造方法とりわ
けかかる複合材料を複雑な形状に形成するために適応さ
れる迅速で比較的簡単な方法の絶えさる研究がこの技術
の分野に於てなされている。

発明の開示 本発明は射出ノズルを使用する射出成形によって不連続
繊維で強化されたガラスマトリックス複合材料を製造す
る方法に係り、前記射出ノズルによって実質的に全ての
糸が個々の繊維に分離され、それによって複合材料がよ
り大きなりラック抵抗性を有することとなる。この方法
には連続的なフィラメント糸をガラスマトリックス粉状
物に含浸させることが含まれており、前記ガラスマトリ
ックス粉状物にはガラス、ガラス−セラミック粉状物又
はそれらの混合物が含まれる。かかる含浸されたマルチ
フィラメント糸は不連続な長さに切断され、前記マトリ
ックス材が軟化するのに十分な温度に曝される。前記含
浸されて加熱されたマルチフィラメント糸が射出ノズル
を通って鋳型に移されるのに充分な圧力が適用され、前
記射出ノズルには充分なダイス壁剪断力か発生し、それ
によって実質的に全てのマルチフィラメント糸が個々の
フィラメントに分離するように構成された形状を有する
。鋳型圧力はガラスの歪点に達するまで、複合材料が弛
緩するのを防止されるのに十分維持される。

本発明によってガラスマトリックス繊維強化技術に於て
顕著な進歩がなされ、それは繊維を分離しより強度の高
い複合材料をもたらす方法を提供することによってなさ
れる。

本発明の以上の及び他の特徴及び利点は以下の記述と添
イ」される図面からより明らかになるであろう。

発明を実施するための最良の実施例 複合飼料に高温強度特性を付与することができるカラス
が本発明に使われるが、コーニング（Ｃｏｒｎｊｎｇ）
　７７４０又は７０７０・はう珪酸ガラス（コーニング
ガラス工業、コーニンク゛市、ニューヨーク州）か本発
明の方法にとって充分に適することが発見された。同様
にコーニング１−７２３・アルミノ珪酸ガラスが推奨さ
れる。はう珪酸ガラスとアルミノ珪酸ガラスは３２５メ
ツシユ篩下の粒径の形態で使われることができる。これ
らのガラスによる混合物の他、かかるガラスと高シリカ
ガラス（コーニング７９１３．７９３０及び７９４０・
高シリカガラス）の混合物も使われることがある。特に
はう珪酸ガラスを使用することが好ましい、というのは
その粘性温度特性によって流動性が高められるからであ
る。

本発明の方法にとって他の魅力的なガラスマトリックス
材はガラス−セラミックである。複合何科が緻密化され
る間マトリックスはガラス状態で維持され、従って繊維
の損傷か防止され低圧下で緻密化が増進される。繊維及
び７トリツクスが所望の形状に緻密化された後、ガラス
状マトリックスは結晶状態に変化させられるが、結晶化
の程度と大きさはマトリックス複合材料と施される熱処
理スケジュールによって制御される。広範囲なガラス−
セラミックスがこのような方法で使われることかできる
が、しかし炭化ケイ素繊維が使イっれる時には、ガラス
中に存在するチタニウムの量と活性について厳格な制限
を制御することが重要である。従って炭化ケイ素繊維と
チタニアの□核生成剤が使われる時には、チタニアは不
活性にされるか又は重量が１％以下に保たれなければな
らない。

これは単に従来使われているチタニアの代りにジルコニ
アのような他の核生成剤で代替することによって又は炭
化ケイ素繊維に対するチタニアの反応性をマスキングす
る作用物質を加えることにょってなし遂げることかでき
る。

しかしなから何れの場合であっても、チタニアの炭化ケ
イ素繊維に対する効力を除去するが又はマスキングして
複合材料の良好な高温強度特性を得る必要かある。通常
アルミノ珪酸リチウムが好ましいガラス−セラミックで
あるが、セラミックマトリックス材がチタニウムフリー
（］−％重量以下）であるか又はマスキングされている
限り他の通常のガラス−セラミックス例えばアルミノ珪
酸塩、アルミノ珪酸マグネシウム及びそれらの組合せが
使われることができる。本願出願人と同一の出願人に譲
渡された米国特許４３２４８４３号に於て開示された内
容は以下で参照によって組込まれている。特に炭素繊維
と炭化ケイ素繊維の適合性か強められるという理由でア
ルミノ珪酸リチウムを使用することが推奨される。

一般に出発物質であるガラス−セラミック材はガラス状
態で粉状物として入手されることができる。しかしなが
らもしガラス−セラミック材が結晶形で入手されるなら
、かかるガラス−セラミツり祠をガラス状態になるよう
に溶融し、固形化しそして更に粉状形に、好ましくは一
３２５メッンユになるようにすることが必要であり、そ
の後本発明によるスラリーに形成される。ガラス−セラ
ミック材を選択する時に重要なのは、かかるガラス−セ
ラミック材がガラス状態の時充分低い粘度で緻密化され
ることかできそれによってその後完全な結晶状態に変化
する時に実質的に完全な緻密化が許されるように選ばれ
るということである。

しかしながら、緻密化のための加圧に先立って予熱処理
する間に出発物質である結晶粉状物をガラス状態に変換
することも亦可能である。

本発明による方法では高温安定繊維材が使われることが
でき、炭化ケイ素、アルミナ又は窒化ケイ素、炭素繊維
がとりわけ推奨される。平均フィラメント径が１０μｍ
以下例えば約７〜８ミクロンのマルチフィラメント炭素
系がとりわけ推奨される。プラウエア州つィルミントン
市のパーキュリーズ社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ　　Ｉ　ｎｃ
ｏｒｐｏｒａｔｅｄ　）では、トウあたり１０００，３
０００．６０００又は］−２０００繊維であり平均繊維
径が８μｍである糸が生産されている。かかる繊維の平
均強さはおよそ２７５８メガパスカル（ＭＰａ、）であ
る。この糸はまたおよそ１．８４ｇ／ａｍ’の密度とお
よそ３７９ギガパスカル（ＧＰａ）の弾性係数を有する
。

７トリツクスガラスに対する適合性という理由てパーキ
ュリーズ社から入手されるＨＭＵ　（商品名）炭素繊維
を使用することがとりわけ好ましい。繊維ウィスカ、例
えばＡ　ｒｃｏ　Ｃｈｃｍｉｃａｌｓ社（ザウスカロラ
イナ州）によって販売されているＦ−９炭化ケイ素ウイ
スカ又はタテホ化学工業（株）によって作られている５
ＮＷ−窒化ケイ素が使われることがある。

特定の選択されたキャリア物質中で容易に溶解し又は分
散し、且潤滑性を有しそれにより冷間圧縮か促進される
ポリマ結合材が本発明に於て使われることができる。ラ
テックス・アクリル樹脂系ポリマー、とりわけロープレ
ックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ。

商品名）ラテックス・アクリル樹脂（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａ
ｓ　ｃ　０ｒｐＯｒａｔｊＯｎ、ペンシル州）が本発明
の方法にとってとりわけ好ましい結合材料でることか発
見された。同様にカーボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ　
％商品名）（ユニオンカーバイド社）シリーズのポリマ
ー、特にカーボワックス４０００が好ましい。

−力選択された特定のキャリア物質中て容易に溶解し又
は分散する無機結合材か本発明で使われることができる
。

コロイド状シリカ溶液、とりわけルドックス（Ｌ　ｕｄ
ｏｘｓ商品名）（Ｅ、Ｉ、Ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ＤｅＮｅｍ
ｏｕｒｓ、プラウエア州）か本発明の方法にとってとり
わけ好ましい結合利料であることか発見された。従って
かかる結合材に対して適合性あるキャリア物質が使われ
ることができ、水が好ましい物質である。

各物質の量は変ることがあるが、一般にガラスマトリッ
クス粉状物、結合材及びキャリア液の混合物が繊維に付
加されると硬い混合物となるようなスラリーか準備され
る。典型的には付加されるガラスの量は、キャリア液と
結合材が取除かれた時に繊維の体積濃度かおよそ１５〜
５０％になるような値であろう。典型的にはスラリー中
の一３２５メツシュのガラス粉状物の１ｇに対して、キ
ャリア液（望ましくは水）の約１．８ｍｌと有機物結合
材の約０．２ｍｌである。成形された最終製品にはガラ
スマトリックスが体積で約５０％〜８５％、望ましくは
約７０％が含まれる。

繊維トつはガラス−結合材−水のスラリー中を通って引
出され、それによって繊維ｌ・つはスラリーによって充
満される。上述の典型的な比率を使用することによって
、繊維ｌ・つはガラス部分の体積が望ましい範囲である
５０〜８５％になるのに充分なガラス量で含浸されるこ
とが発見された。

含浸されたトウはその後マンドレルに巻かれて乾燥され
る。乾燥されたトつはその後所定形状の成形で使われる
長さに切断される。かかるトウの選択された長さは鋳型
壁の高さ（例えばシリンダ壁高さ）の最少長さに依存す
る。成形複合物質は、かかる鋳型壁を通過する時に固ま
るのが防止されるのに充分な短さでなければならない。

好ましくはかかる繊維トウは約０．６３５ｃｍ〜２．５
４ｃｍの長さであり、例えば約０．２５４ｃｍの鋳型壁
厚さに対して１．２７ｃｍ以下の長さの繊維トつか使イ
つ　れ　る　。

成形複合物質はその後熱処理されて残余の水分と結合材
が追出されて第１図に示されるような成形装置の貯蔵室
に充填される。第１図によるとガラス混合物は貯蔵工具
］内に導入されて、前記工具は以下で記述される温度ま
で加熱され、プランジャ６によって圧力か加えられそれ
によって加熱された混合物が射出ノズル２を通るように
強いられ、下方の空隙部３（鋳型形状）に押込められる
。

別の方法として成形複合物質はホットプレスされて適切
なビレットが形成されることがある。

或いは別の方法として成形複合物質はホットプレスされ
て射出成形のために適切なビレットが形成され、その後
適切な雰囲気内でキャリア液と結合材が燃焼除去される
。幾つかの実施例では、作られるべき部分の大きさと形
状に依存するが、切断された繊維（又はウィスカ）及び
ガラス状粉状物を適切な混合機によって単純に機械的に
混合することによって作られる混合物は、付加的な予備
的な緻密化をすることなしに射出成形されることができ
る適切な成形混合物から構成されることがある。しかし
なからかかる混合物は極めて低い密度を有するから（典
型的には成形された製品の密度の約１０％）、実質的な
体積の減少に対処し得る能力を有する非常に大きな成形
装置が要求される。

成形複合物質は緩い状態であるか又は予め固形化された
状態であるかを問わずこのとき射出成形が可能となる。

成形装置（鋳型を含む）はガラスマトリックスか柔かく
なるのに充分な温度にまで加熱され、望ましくはその粘
度が約１０３から約１０５ポアズであり、ここでポアズ
は絶対粘度のｃｇｓ単位であり０．１パスカル秒に等し
い。１−０５ポアズ以上ではガラスマトリックスは粘性
が高すぎ、従って射出ノズルの閉塞が起きる場合がある
。１０３ポアズ以下ではガラスマトリックスは流動性か
高ずぎて、繊維とマトリックスの分離が起きることがあ
る。上述の通常のガラスとセラミツクに対してはかかる
温度は典型的には約り００℃〜約１５００℃が要求され
る。しかしながら炭素繊維−はう珪酸塩ガラス混合物の
場合には、かかる温度は約１０００〜１２５０°Ｃであ
る。

「溶融」ガラスマトリックス−繊維混合物はその後、射
出ノズルを通って所定形状を有する鋳型の中に配置（即
ぢ移転）される。射出ノズルは所定の形状をしているか
ら（即ち所定形状に作られており）、それによって充分
なダイス壁（ノズル壁）剪断力が発生しそれによって実
質的に全ての（少なくとも約９０％）の切断されたマル
チフィラメント糸が個々のフィラメントに分離される。

ダイス壁剪断力は、成形複合物質がノズルを通って移動
される時に射出ノスルの壁によって引起こされる摩擦抵
抗によって発生ずる。かかる摩擦抵抗力によって、繊維
トつはフィラメントが損傷されることなく個々のフィラ
メントに剪断分離される。かかる剪断分離が良好に達成
されるためには、射出ノズルは円形開口部を両端に有し
、内側面は円筒形であることが望ましい。一定の大きさ
であ−］６− り一定形状の断面を有するノズルであれば充分な結果が
生みだされるが、ダイス壁剪断力を一点に集中化させる
のに望ましい断面形状は円形である。

円形射出ノズルの場合、ノスル径が繊維トウの切断長さ
より小さい時に最良の結果（分離の程度に関して）が得
られる、というのはかかるノズルによってノズル内でト
ウが一直線になることが強いられそれによりトウが効果
的に分離されるからである。例えばトウの長さが約１．
２５ｃｍ〜約１゜５０ｃｍであってノズル径が約０．７
５ｃｍ〜約１゜００ｃｍである時、実質的に全てのフィ
ラメントの分離が行われそれゆえ均一な混合物が形成さ
れた。

同様にノズルの長さは繊維束の長さより大きいかまたは
等しく、それによってトウが一直線になることが許され
るべきである。射出ノズルの長さが長ずぎると成形装置
の大きさが不必要に大きくなるが、上記のトウ長さとノ
ズル径に対してはノズルの長さは約１．５０ｃｍ又はそ
れ以上である。

成形装置のプランジャに適応される圧力は、成形複合物
質が完全に圧密化されるのに充分な大きさ＝　１７− でなければならない。これによって成形複合物質が射出
ノズルを通って一定形状のダイス空隙部に移動されるこ
ととなる。かかる圧力の正確な範囲は、７トリツクスガ
ラスの正確な組成、繊維の含有量及び加圧される時の温
度に依存する。望ましい炭素繊維−はう珪酸ガラスマト
リックス混合物が体積で約１５％〜３０％の繊維を含ん
でおり約り０００℃〜約１１５０℃の温度で加圧される
場合に、約７　Ｍ　Ｐ　ａ〜約１７ＭＰａの圧力が適応
されると所定形状のダイス空隙部内で複合材料の完全な
射出と圧密化がなされる。圧力がこの範囲以下では一般
に、射出ノズルの閉塞とダイス空隙部での不完全な充填
がもたらされることとなろう。

圧力がこの領域以上の場合には成形装置に過度な応力が
生ずることがある。ノズルの径及び長さと適応される圧
力間には相互依存関係があることが認められることがで
きる。もしより高い圧力が使われる時には、より小さな
ノズル径又はより長いノズル長又はその両者か使われる
とうまくいくことがある。

鋳型は、最良の複合物質に対して鋳型か充填されるまで
典型的には約１１００°Ｃ〜約１２５０６Ｃに維持され
る。上述の複合物質に対して、かかる時間は典型的には
約０．２５時間から約１．０時間である。鋳型は、充填
された後約１５°Ｃ／分〜約３０°Ｃ／分の割合で冷却
されることが許される、というのは冷却速度が極めて速
いとガラスマトリックスに余分な割］」が生ずることが
あるからである。典型的にはガラスマトリツクス−繊維
複合物質に負荷される圧力は、ガラスの歪点に達するま
でかかる複合材料か弛緩するのを防止されるに充分維持
される。歪点はＡＳＴＭ−Ｃ３３６及びＣ５９８で定義
される。歪温度はまた焼なまし領域の最低端であり、お
そよコ、０の１４．５乗ボアスである。複合材料中の多
孔質の形成の原因となる複合材料構造の弛緩を防止する
ために、望ましくは約７　Ｍ　Ｐ　ａ〜１７ＭＰａの圧
力が典型的には約２時間維持されるか、かかる値は特定
のガラス複合物質及び成形温度に依存する。

実施例 ＝　１９　＝ マグナマイｌ−（Ｍａｇｎａｍｉｔｅ、商品名）グラフ
ァイト繊維型ＨＭＵ　（パーキュリーズ社）（３０００
フイラメント／　ｌ−ウ）の長さか８５．４ｍで重さ１
８．７ｇが、ガラス−水−結合材スラリーに含浸された
、即ち、繊維糸をフィードスプールからほどき、その糸
をブンゼンバーナの炎中に適度の速さ（約６．５ｍ／分
）で通過させることによって繊維のザイジングを取除き
、撹拌されたスラリー中にかかる糸を浸しそしてティク
アップマンドレル上にかかる充満した糸をまきつけるこ
とによってなされた。かかるスラリーは、−３２５メツ
シユのコーニング７７４０・はう珪酸ガラス粉状物の２
００ｇとルドックス・コロイド状シリカの２５ｇ及び蒸
留水の２５０　ｍｌから構成されたものである。充分な
スラリーによって５２．７ｇのガラスが付加されるよう
な糸の長さだけ含浸された。充満された糸はティクアッ
プマンドレル上で乾燥され水分が取除かれた。

乾燥後含浸された糸はティクアップマンドレルから取除
かれ、平均トつ長さが１．．２５ｃｍになるように切断
された。切断された成形複合物質はそれから、第１図に
示されるのと同様な形態の成形装置の貯蔵室内に移され
た。この実施例に於ては射出ノズルは０．９５ｃｍの径
と１．２５ｃｍの長さを有した。肘用成形装置は更に真
空ホットプレス内に移され、１２７５°Ｃにまで加熱さ
れ、プランジャに負荷される荷重か１．４　Ｍ　Ｐ　ａ
になるような荷重がかけられ３０分間維持された。炉の
電力は切断されて組立体は５００°Ｃまで冷却されその
温度で荷重が取除かれた。組立体はその後室温にまで冷
却されて、射出成形部は鋳型から取除かれた。

本発明による複合材料の挙動の改良点に関する実施例と
して、三つの複合材料試料の断片について耐荷重能力を
測定するために、各断片が平らなプラテンと鋼製たがね
チップ間に配置され圧縮された。試料の二つは本発明に
よって製造されたものであり、耐荷重能力は５９３０ニ
ユートン（Ｎ）及び８１４５Ｎであった。三番目の試料
は同一の複合物質を一方向にホットプレスすることによ
って製造されたものであり、耐荷重能力は１７１３−２
１　＝ Ｎであった。

本発明によって製造された複合材料の強さが増加したの
は、少なくとも二つの要因の結果である。

射１４」ノズルを使用することによって繊維の分布か改
善されそれによってより均一な繊維強化が提供されたこ
とによる。かかる技術は前記の複合材料の一部分の断面
を比較することによって明らかになり、第２図に示され
る。同図のＡで示されるように繊維か三次元に配列され
ていることが好ましく、それはかかる配列によってより
等方向な強化が提供されるからである。一方間図のＢて
示されるように繊維が著しく平面的に分布しているのは
好ましくない、というのは分布方向と垂直な方向の強化
か不十分だからである。既に議論されたように、射出ノ
ズルを使用することによって繊維トつが各フィラメント
に分離することとなる。かかる事実は第３図に於て示さ
れており、同図ではホットプレスされた複合材料Ｂの微
細構造（分離されていない繊維を有する）か射出成形さ
れた複合材料と比較されている。この複合材料は」二で
議論−２２＝ されたものと同様の組成を有するが、トつの長さは０．
６４ｃｍであり、射出ノスルは、０．４８ｃｍの径で２
．７２ｃｍの長さであった。

本発明の方法はとりわけ複雑な形状の製品に適している
。とりわけ繊維強化か二次元以」二必要である場合にか
かる方法は有効である、というのは従来のホットプレス
複合材料では典型的には二次元方向であったからである
。かかる事実は繊維トつか個々のフィラメントに分離す
るため、強化繊維の分布がよりランダムであり同時によ
り均一な分散がなされるからである。

本発明によって作られることがある複雑な形状の典型例
としては円筒形があり、たとえばシリンダライナー及び
銃身、コツプのような中空容器、スパークプラグ及びイ
グナイタのインシュレータ、及び圧縮機のシュラウドセ
グメントのような大きな又は厚い壁祠かある。

本発明の方法によって最終形状の部品を製造することが
促進され得る、というのはホットプレス法とは対照に複
雑な形状の複数の複合的なダイスが使われ得るからであ
る。本発明によって繊維強化ガラスマトリックス複合拐
料の複雑な形状のものが大量生産されるのに適した方法
か提供されるばかりでなく、この方法により製造された
製品は繊維が三次元方向にランダムに配向するため三次
元方向に極めて大きな強度を有する。更に繊維がよりラ
ンダムに三次元的に分布するため、複雑な形状の部品に
ついて繊維強化か改善される。

通常の技術による不連続な繊維強化複合材料には１２０
００フィラメントに達する繊維束が含まれる。かかる繊
維束は成形行程を経た後も残存し、マトリックスリッチ
な領域を含む特徴的な微細構造が生成され、それによっ
て亀裂か容易に発達し得る。ここで記述された本発明に
よってかかる繊維束は個々のフィラメンＩ・に分離され
、７トリツクス内に均一に分散される。それによってよ
り強いより均一な複合材料が生成される。

結局本発明の方法によって迅速な部品製造か促進される
、というのは多数の空隙部を有する部品が単一の貯蔵か
ら供給されるからである。このように生産効率が」二昇
することによって費用が減少される。更に（１加えると
、本発明の方法によってトウ数の高い出発糸（低いトウ
数の糸より安価である）を使用するのことか可能となり
しかも良好な繊維分散か維持される。

かくして本発明によって、繊維強化ガラスマトリックス
複合材料の成形の分野に於て顕著な進歩が得られる。

本発明は図示され記述された特定の実施例に制限される
ことはなく、様々な変化と修正が例記された特許請求の
範囲によって決められる発明概念の精神と範囲から逸脱
することなくなされる得ることは理解され得るであろう
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成形装置のノズル部を通るフィラメン
トの最終段階を示す部分破断断面図を示す。 第２図は繊維分布が改善されたことを示す本発明の方法
による複合材料の一部分の断面（Ａ）とホットプレス法
による複合材料の一部分の断面（Ｂ）の比較を示す。 第３図は繊維分離が改善されたことを示す本発明の方法
による複合材料の断面（Ａ）とホットプレス法による複
合材料の断面（Ｂ）を示す。 １・・・貯蔵工具、２・・・射出ノズル、３・・・空隙
部。 ６・・・プランジャ 特許出願人　　ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 不連続繊維で強化されたガラスマトリックス複合材料を
   製造する方法にして、 （Ａ）連続性マルチフィラメント糸をガラス−セラミッ
   ク粉状物又はそれらの混合物を含むスラリーに含浸させ
   ることと、 （Ｂ）前記含浸されたマルチフィラメント糸を不連続な
   長さに切断することと、 （Ｃ）前記含浸されて切断されたマルチフィラメント糸
   を前記マトリックスが軟化するのに充分な温度に曝すこ
   とと、 （Ｄ）前記含浸されて切断されて加熱されたマルチフィ
   ラメント糸が、充分なダイス壁剪断力が発生しそれによ
   り実質的に全ての前記マルチフィラメント糸が個々のフ
   ィラメントに分離されるように構成された形状を有する
   射出ノズルを通って鋳型に移動されるに充分な圧力を前
   記含浸されて切断されて加熱されたマルチフィラメント
   糸に適用することと、（Ｅ）前記複合材料の弛緩を防ぐ
   ために充分な成形圧力をガラスの歪点に到達するまで維
   持することと、 の各段階を含んでおり、 それによってより高い耐クラック性を有する複合材料を
   生成することを特徴とするガラスマトリックス複合材料
   の製造方法。