JPH01259136A - ウイスカープリフォームの製造方法 - Google Patents
ウイスカープリフォームの製造方法Info
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- JPH01259136A JPH01259136A JP8559388A JP8559388A JPH01259136A JP H01259136 A JPH01259136 A JP H01259136A JP 8559388 A JP8559388 A JP 8559388A JP 8559388 A JP8559388 A JP 8559388A JP H01259136 A JPH01259136 A JP H01259136A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は繊維強化複合材を製造する際に、その繊維質骨
格とされるウィスカープリフォームの製造方法に関する
。
格とされるウィスカープリフォームの製造方法に関する
。
Ｓ ｉＣ、Ｓ ｒ ａ Ｎ ４あるいは黒鉛なとのウィ
スカーを強化物質として繊維強化複合材を形成するため
の有効手段の１つに、予め賦形されたウィスカーの集合
プリフォームに金属溶湯あるいは液状プラスチックなと
のマトリックス物質を加圧含浸して固化する方法がある
。この方法によって得られる複合材の品質は、繊維質骨
格となるウィスカープリフォームの組織構造、とくにそ
の均質性の度合に大きく依存する。また、この種の複合
相製品を量産するためには、中間体としてのウィスカー
プリフォームを精度よく成形することが重要な要件とな
る。従来、ウィスカープリフォームの製造には、ウィス
カーを水、有機溶剤などの液媒体に分散させたのちン濾
過成形−乾燥処理する湿式成形法が効果的とされている
。
スカーを強化物質として繊維強化複合材を形成するため
の有効手段の１つに、予め賦形されたウィスカーの集合
プリフォームに金属溶湯あるいは液状プラスチックなと
のマトリックス物質を加圧含浸して固化する方法がある
。この方法によって得られる複合材の品質は、繊維質骨
格となるウィスカープリフォームの組織構造、とくにそ
の均質性の度合に大きく依存する。また、この種の複合
相製品を量産するためには、中間体としてのウィスカー
プリフォームを精度よく成形することが重要な要件とな
る。従来、ウィスカープリフォームの製造には、ウィス
カーを水、有機溶剤などの液媒体に分散させたのちン濾
過成形−乾燥処理する湿式成形法が効果的とされている
。
しかしながら、上記従来の湿式成形法で均質なウィスカ
ープリフォームを得るには、液媒体に対するウィスカー
の分散濃度を低くして、ウィスカーを媒体中に均一に分
散させなければならない。
ープリフォームを得るには、液媒体に対するウィスカー
の分散濃度を低くして、ウィスカーを媒体中に均一に分
散させなければならない。
そのために濾過、脱水時間か長くなり、大量生産ができ
ないという問題点があった。また分散濃度が低いために
大型のプリフォームの成形も困難であった。
ないという問題点があった。また分散濃度が低いために
大型のプリフォームの成形も困難であった。
本発明は前記問題点を解消するために分散濃度の高いウ
ィスカースラリーを使用することができるウィスカープ
リフォームの製造方法を提供するものであり、その要旨
は、多孔質内筒の側面に多数の孔をあけた外筒を被嵌し
てなるモールドの底部にフィルターを装着するとともに
外筒側面の孔をふさぐための部材を取（＝Ｉけ、該モー
ルドにウィスカーを液媒体に分散してなるウィスカース
ラリーを注入して脱気し、脱気後のモールドから前記部
材を取除いて外筒側面の孔を開口させ、モールド内のウ
ィスカースラリーを圧縮して液媒体を前記フィルターお
よび外筒側面の孔から流出させてウィスカーを成形する
ことを特徴とするウィスカープリフォームの製造方法に
ある。
ィスカースラリーを使用することができるウィスカープ
リフォームの製造方法を提供するものであり、その要旨
は、多孔質内筒の側面に多数の孔をあけた外筒を被嵌し
てなるモールドの底部にフィルターを装着するとともに
外筒側面の孔をふさぐための部材を取（＝Ｉけ、該モー
ルドにウィスカーを液媒体に分散してなるウィスカース
ラリーを注入して脱気し、脱気後のモールドから前記部
材を取除いて外筒側面の孔を開口させ、モールド内のウ
ィスカースラリーを圧縮して液媒体を前記フィルターお
よび外筒側面の孔から流出させてウィスカーを成形する
ことを特徴とするウィスカープリフォームの製造方法に
ある。
対象となるウィスカーは、５ＩＣ２Ｓ１３Ｎ４あるいは
黒鉛なとの非金属系単結晶である。これらのウィスカー
は、通常、短繊維が絡み合ったケーキ質の組織形態を呈
しているため、予め適宜の手段によって解きほぐした後
、水またはアルコール、アセトンもしくはエーテルなど
の有機溶媒中に投入し、更に必要に応じ解膠剤を添加し
たのちミキサーその他の混合機を用いてウィスカーが均
一に分散するまで撹拌し、２０〜５００〜５０重量％ラ
イ−− スカーを含むウィスカースラリーを得る。
黒鉛なとの非金属系単結晶である。これらのウィスカー
は、通常、短繊維が絡み合ったケーキ質の組織形態を呈
しているため、予め適宜の手段によって解きほぐした後
、水またはアルコール、アセトンもしくはエーテルなど
の有機溶媒中に投入し、更に必要に応じ解膠剤を添加し
たのちミキサーその他の混合機を用いてウィスカーが均
一に分散するまで撹拌し、２０〜５００〜５０重量％ラ
イ−− スカーを含むウィスカースラリーを得る。
ついでこのウィスカースラリーを第１図に示すモールド
に注入する。モールド１は多孔質内筒２の側面に多数の
孔５をあけた外筒３を被嵌した２重構造のものであり、
内筒と外筒とは出来るだけ密接に嵌合するように設計す
ることが望ましい。
に注入する。モールド１は多孔質内筒２の側面に多数の
孔５をあけた外筒３を被嵌した２重構造のものであり、
内筒と外筒とは出来るだけ密接に嵌合するように設計す
ることが望ましい。
内筒２としては、焼結金属など多孔質金属製のものが用
いられる。多孔質内筒の空隙率は、ウィスカーを分散さ
せる溶媒の流出度合を考慮して設定されるが、本発明に
好適な範囲は２０〜４０％である。また外筒３としては
、アクリル系樹脂により構成されたパイプなどのプラス
チック筒体が用いられ、これに直径２ｍｌ１１程度の孔
を多数穿設する。
いられる。多孔質内筒の空隙率は、ウィスカーを分散さ
せる溶媒の流出度合を考慮して設定されるが、本発明に
好適な範囲は２０〜４０％である。また外筒３としては
、アクリル系樹脂により構成されたパイプなどのプラス
チック筒体が用いられ、これに直径２ｍｌ１１程度の孔
を多数穿設する。
ウィスカースラリーをモールド１に注入するに先立って
、モールドの底部に炉布などのフィルター４を装着する
とともに外筒側面の孔５をふさぐ部材を取付ける。孔を
ふさぐための最も簡便な手段としては、外筒３の外側に
テープ部材を巻きつける方法が用いられる。モールドに
注入するウィスカースラリーについても予め脱気処理を
しておくのが好ましい。
、モールドの底部に炉布などのフィルター４を装着する
とともに外筒側面の孔５をふさぐ部材を取付ける。孔を
ふさぐための最も簡便な手段としては、外筒３の外側に
テープ部材を巻きつける方法が用いられる。モールドに
注入するウィスカースラリーについても予め脱気処理を
しておくのが好ましい。
モールドを台等に固定して底部から液媒体か濡れるのを
防いだうえでモールドにウィスカースラリーを注入し、
全体を脱気装置に入れてアスピレータ−により脱気を行
なう。この場合、脱気装置内のモールドに振動を与える
ように装置設計すると、さらに脱気を促進することがで
きる。
防いだうえでモールドにウィスカースラリーを注入し、
全体を脱気装置に入れてアスピレータ−により脱気を行
なう。この場合、脱気装置内のモールドに振動を与える
ように装置設計すると、さらに脱気を促進することがで
きる。
脱気処理終了後モールドを取出し、外筒側面の孔をふさ
いでいる部材を取除いて開口させる。ついでモールド内
のウィスカースラリーに圧力を加え、スラリー中の液媒
体を底部のフィルターおよび側面の孔より流出させると
ウィスカーの成形体が得られる。モールド内のウィスカ
ーに圧力を加える手段としては、例えば内筒の内径に合
うパンチをモールド上方からハンドプレスで圧入する方
法が用いられる。
いでいる部材を取除いて開口させる。ついでモールド内
のウィスカースラリーに圧力を加え、スラリー中の液媒
体を底部のフィルターおよび側面の孔より流出させると
ウィスカーの成形体が得られる。モールド内のウィスカ
ーに圧力を加える手段としては、例えば内筒の内径に合
うパンチをモールド上方からハンドプレスで圧入する方
法が用いられる。
ウィスカースラリーをモールド内に注入した後、脱気、
好ましくは振動、脱気によってスラリーの均質化を図る
が、この場合、多孔質内筒のみからなるモールドを使用
した場合には、脱気時にモールド側面から液媒体か流ｊ
」」シてしまい、モールド内壁部分てプリフォーム化か
進行する。この状態のものを加圧、成形すると、成形体
の外表面にはボアが発生し、プリフォーム化か進行した
モールド周辺部とスラリーか残留しているモールド中央
部との界面に相当する部分にはキャビティが生じる。
好ましくは振動、脱気によってスラリーの均質化を図る
が、この場合、多孔質内筒のみからなるモールドを使用
した場合には、脱気時にモールド側面から液媒体か流ｊ
」」シてしまい、モールド内壁部分てプリフォーム化か
進行する。この状態のものを加圧、成形すると、成形体
の外表面にはボアが発生し、プリフォーム化か進行した
モールド周辺部とスラリーか残留しているモールド中央
部との界面に相当する部分にはキャビティが生じる。
本発明ではこのような欠陥が生じないように、空隙率２
０〜４０％の多孔質内筒の側面に多数の孔を有する外筒
を被嵌した２重構造のモールドを使用し、外筒側面の孔
をふさいでモールドがら液媒体か流出しないようにした
上でウィスカースラリーを注入し、振動、脱気処理によ
りウィスカースラリーを均質化する。脱気処理後、モー
ルド外筒の孔をふさいでいた部祠を取除き、モールド上
方より例えばパンチを圧入してスラリーを圧縮すると、
モール１−底部に装着されたフィルターおよびモールド
側面の孔の双方から液媒体か流出するため均質なプリフ
ォームを得ることができる。側面からの液媒体の流出量
を制御するために、外筒の空隙率は内筒の空隙率より低
くし、望ましくは１０％以下となるように側面全体に均
等に孔を設ける。
０〜４０％の多孔質内筒の側面に多数の孔を有する外筒
を被嵌した２重構造のモールドを使用し、外筒側面の孔
をふさいでモールドがら液媒体か流出しないようにした
上でウィスカースラリーを注入し、振動、脱気処理によ
りウィスカースラリーを均質化する。脱気処理後、モー
ルド外筒の孔をふさいでいた部祠を取除き、モールド上
方より例えばパンチを圧入してスラリーを圧縮すると、
モール１−底部に装着されたフィルターおよびモールド
側面の孔の双方から液媒体か流出するため均質なプリフ
ォームを得ることができる。側面からの液媒体の流出量
を制御するために、外筒の空隙率は内筒の空隙率より低
くし、望ましくは１０％以下となるように側面全体に均
等に孔を設ける。
蒸留水３７３ｇにＳｉＣウィスカー１６０ｇを入れ、ア
ルミナボールを用いて１０分間撹拌し、ウィスカーを分
散させたウィスカースラリーを作成した。
ルミナボールを用いて１０分間撹拌し、ウィスカーを分
散させたウィスカースラリーを作成した。
一方、焼結金属よりなる内筒（空隙率３０％）の側面に
多数の孔をあけたアクリル樹脂パイプからなる外筒（孔
径２＋＋＋＋ｎ、空隙率５％）を被嵌した第１図のよう
なモールドを用意し、モールド底部に炉布を接着剤で貼
付けるとともに、モールド側面にテープを巻きつけ外筒
側面の孔をふさいた。このモールドに１０分間脱気処理
した前記ウィスカースラリーをモールド高さの１／３程
度注入し、振動・脱気装置により１０分間脱気を行なっ
た。さらにウィスカースラリーをモールド高さの１／３
すつ注入して同様の操作を繰返し、スラリーをモールド
に充填した。モールドを振動・脱気装置より取出して側
面のテープを取除き、内筒の内径に合一 ７ − うパンチを２０〜３０ｋｇ／ｃ♂の圧力でモールド上方
よりハンドプレスで圧入してプリフォームを成形した。
多数の孔をあけたアクリル樹脂パイプからなる外筒（孔
径２＋＋＋＋ｎ、空隙率５％）を被嵌した第１図のよう
なモールドを用意し、モールド底部に炉布を接着剤で貼
付けるとともに、モールド側面にテープを巻きつけ外筒
側面の孔をふさいた。このモールドに１０分間脱気処理
した前記ウィスカースラリーをモールド高さの１／３程
度注入し、振動・脱気装置により１０分間脱気を行なっ
た。さらにウィスカースラリーをモールド高さの１／３
すつ注入して同様の操作を繰返し、スラリーをモールド
に充填した。モールドを振動・脱気装置より取出して側
面のテープを取除き、内筒の内径に合一 ７ − うパンチを２０〜３０ｋｇ／ｃ♂の圧力でモールド上方
よりハンドプレスで圧入してプリフォームを成形した。
成形したウィスカープリフォームの中心部から３０＋＋
＋＋ｎ Ｘ ３０ｍｍ Ｘ １２０正高さの角柱を切出
し、高さ方向に４等分して３０ｍｍ Ｘ ３０ｍｍ Ｘ
３０ｍｍの立方体試片４個を作製し、これらの試片に
ついてＶｒおよび圧縮強度を測定した。その結果を通常
の加圧濾過法によるもの（従来例）と比較して第１表に
示す。
＋＋ｎ Ｘ ３０ｍｍ Ｘ １２０正高さの角柱を切出
し、高さ方向に４等分して３０ｍｍ Ｘ ３０ｍｍ Ｘ
３０ｍｍの立方体試片４個を作製し、これらの試片に
ついてＶｒおよび圧縮強度を測定した。その結果を通常
の加圧濾過法によるもの（従来例）と比較して第１表に
示す。
なお、圧縮強度は試片が座屈破壊するかまたは厚さが］
０％以上変形したときの荷重で示した。
０％以上変形したときの荷重で示した。
第 １ 表
第１表に示すごとく、本発明により得られたウィスカー
プリフォームは従来と同等の均質性を有し、改良された
圧縮強度を示す。
プリフォームは従来と同等の均質性を有し、改良された
圧縮強度を示す。
Ｑ−
〔発明の効果〕
本発明によれば、分散濃度の高いウィスカースラリーを
使用することができるので、ウィスカープリフォームが
成形されるまでの脱水時間を短かくでき、大量生産が容
易となる。また大型プリフォームの成形も可能となるう
えに、成形されたプリフォームは改良された圧縮強度を
示す。
使用することができるので、ウィスカープリフォームが
成形されるまでの脱水時間を短かくでき、大量生産が容
易となる。また大型プリフォームの成形も可能となるう
えに、成形されたプリフォームは改良された圧縮強度を
示す。
第１図は本発明に用いられるモールドを示す斜視図であ
る。 １：モールド ２：内 筒 ３：外 筒 ４ フィルター５：孔 特許出願人 東海カーホン株式会社
る。 １：モールド ２：内 筒 ３：外 筒 ４ フィルター５：孔 特許出願人 東海カーホン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、多孔質内筒の側面に多数の孔をあけた外筒を被嵌し
てなるモールドの底部にフィルターを装着するとともに
外筒側面の孔をふさぐための部材を取付け、該モールド
にウィスカーを液媒体に分散してなるウィスカースラリ
ーを注入して脱気し、脱気後のモールドから前記部材を
取除いて外筒側面の孔を開口させ、モールド内のウィス
カースラリーを圧縮して液媒体を前記フィルターおよび
外筒側面の孔から流出させてウィスカーを成形すること
を特徴とするウイスカープリフォームの製造方法。 ２、脱気に際してモールドに振動を加える請求項１記載
のウイスカープリフォームの製造方法。 ３、多孔質内筒が空隙率２０〜４０％の多孔質金属より
なる請求項１又は２記載のウイスカープリフォームの製
造方法。 ４、外筒が側面に多数の孔をあけたプラスチック筒体で
、その空隙率が１０％以下である請求項１、２又は３記
載のウイスカープリフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8559388A JPH01259136A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | ウイスカープリフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8559388A JPH01259136A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | ウイスカープリフォームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259136A true JPH01259136A (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=13863118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8559388A Pending JPH01259136A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | ウイスカープリフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01259136A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693274A (en) * | 1994-12-02 | 1997-12-02 | Hyundai Motor Company | Manufacturing method of prefrom for composite material of automobile |
-
1988
- 1988-04-07 JP JP8559388A patent/JPH01259136A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693274A (en) * | 1994-12-02 | 1997-12-02 | Hyundai Motor Company | Manufacturing method of prefrom for composite material of automobile |
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