JPH0218371B2 - - Google Patents

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JPH0218371B2
JPH0218371B2 JP11628286A JP11628286A JPH0218371B2 JP H0218371 B2 JPH0218371 B2 JP H0218371B2 JP 11628286 A JP11628286 A JP 11628286A JP 11628286 A JP11628286 A JP 11628286A JP H0218371 B2 JPH0218371 B2 JP H0218371B2
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Japan
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slurry
metal
metal powder
reinforcing fibers
based composite
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JP11628286A
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Yoshiji Ito
Mamoru Imuda
Hiroshi Nakatani
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の産業上の利用分野 本発明は、金属系複合材料の製造方法に関する
ものである。とくに、本発明は、金属粉末のスラ
リーを強化繊維に含浸させ、加圧状態で加熱する
ことにより金属の焼結を行う金属系複合材料の製
造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing metal-based composite materials. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a metal-based composite material, in which reinforcing fibers are impregnated with a slurry of metal powder, and the metal is sintered by heating under pressure.

先行技術 金属内部に強化繊維を配合した金属系複合材料
は、軽量でかつ高い強度を有するものとして多く
の分野での利用が期待されている。従来、この金
属系複合材料を製造する方法としては、溶湯含浸
法、箔冶金法、イオンプレーテイング法及びスラ
リー法が知られている。溶湯含浸法は、強化繊維
に金属の溶湯を含浸させ、型の中で硬化させるも
のであるが、複雑な形状の製品の製造には適して
おらず、平板や棒状の製品の製造にその用途が限
られていた。箔冶金法は、金属箔の上に繊維を適
当な層数だけ重ねて、加熱、加圧することによつ
て、金属の焼結をおこなうもので、溶湯含浸法と
同様に、製造しうる製品の形状に制限があつた。
また、イオンプレーテイング法は、繊維の周りに
金属を蒸着したものを集めて、加熱、加圧するも
ので、製造しうる製品の形状に制約がある点は、
前記の二つの方法と同様であつた。
Prior Art Metal-based composite materials in which reinforcing fibers are blended inside metal are expected to be used in many fields as they are lightweight and have high strength. Conventionally, methods for manufacturing this metal-based composite material include a molten metal impregnation method, a foil metallurgy method, an ion plating method, and a slurry method. The molten metal impregnation method involves impregnating reinforcing fibers with molten metal and hardening it in a mold, but it is not suitable for manufacturing products with complex shapes and is not suitable for manufacturing flat or rod-shaped products. was limited. The foil metallurgy method sinters the metal by stacking an appropriate number of layers of fibers on metal foil and applying heat and pressure.Similar to the molten metal impregnation method, the number of products that can be manufactured is There were restrictions on the shape.
In addition, the ion plating method involves gathering metal vapor-deposited around fibers, heating and pressurizing them, and there are restrictions on the shape of the products that can be manufactured.
It was similar to the previous two methods.

これに対し、スラリー法は、微細な金属粉末と
通常、水よりなる溶媒、アルギン酸ソーダのよう
な粘性調整剤とを混合したスラリーを、強化繊維
に含浸させた後、所定の形状に成形して、加圧状
態の下で加熱して、焼結を行うものであるが、製
品の形状に対する自由度が大きいという点で、他
の方法に比し優れた特質を持つている。
In contrast, in the slurry method, reinforcing fibers are impregnated with a slurry of a mixture of fine metal powder, a solvent usually made of water, and a viscosity modifier such as sodium alginate, and then formed into a predetermined shape. , which performs sintering by heating under pressure, has an advantage over other methods in that it allows a greater degree of freedom in the shape of the product.

発明が解決しようとする問題点 このようにスラリー法は、他の製造方法に比べ
て優れた特質を有しているが、従来のスラリー法
では、強化繊維とその間に介在するマトリツクス
金属との均質な配合を得ることが困難であり、ま
た、マトリツクス金属の完全焼結による無欠陥状
態を得ることが難しいという問題があつた。すな
わち、強化繊維は、多数の繊維素が束になつたト
ウの形態をなしており、この強化繊維にスラリー
を含浸させるには、繊維のトウをスラリーに浸漬
し、しかる後にスラリーの浴からひき上げるので
あるが、この際、スラリーが繊維の間から滴り落
ちてしまい、繊維間に充分な量を保持することが
きわめて困難であつた。また、金属粉末の焼結は
加圧下における加熱によつて、接触する金属粒間
に、固相状態の下での拡散と、一部溶融状態の下
での結合とに基づく一体化を生ぜしめるものであ
るが、溶媒として使用される水は、金属表面を酸
化する傾向があり、生じた酸化物は、固相状態で
の拡散を阻害し、しかも金属粒同志の結合後には
マトリツクス中に不純物として残存して、機械的
性質を低下させてしまつていた。
Problems to be Solved by the Invention As described above, the slurry method has superior characteristics compared to other manufacturing methods, but in the conventional slurry method, the reinforcing fibers and the matrix metal interposed between them are not homogeneous. There were problems in that it was difficult to obtain a suitable composition, and it was also difficult to obtain a defect-free state by completely sintering the matrix metal. That is, the reinforcing fiber is in the form of a tow made up of a large number of cellulose bundles, and in order to impregnate the reinforcing fiber with the slurry, the fiber tow is immersed in the slurry and then removed from the slurry bath. However, at this time, the slurry dripped from between the fibers, making it extremely difficult to maintain a sufficient amount between the fibers. In addition, in sintering of metal powder, heating under pressure causes integration between contacting metal particles based on diffusion in a solid state and bonding in a partially molten state. However, water used as a solvent has a tendency to oxidize metal surfaces, and the resulting oxides inhibit diffusion in the solid state, and furthermore, after the metal particles have bonded together, they form impurities in the matrix. However, the mechanical properties were deteriorated.

そこで、かかる先行技術の問題点を解消するた
め、本出願人は、金属粉末を、非水性溶媒に対し
て可溶性の低分子量粘着剤より成る粘性調整剤及
び界面活性剤より成る強化繊維表面への金属粉末
の付着改良剤とともに、非水性溶媒へ添加して、
スラリーを形成することにより、金属表面の酸化
を防止し、マトリツクス金属と強化繊維との間の
均一な配合状態を得る方法を提案した。(特願昭
60−278011号) この方法によれば、金属粉末のスラリーを形成
するのに非水性溶媒を使用するため、金属粉末に
酸化が生ずることがなく、またスラリーに低分子
量粘着剤を添加することにより、スラリーの粘性
を適性に維持し、金属粉末の懸濁状態を維持する
ことができるだけでなく、界面活性剤が添加され
ているため、繊維束の内部まで金属を十分に浸透
させることができ、その結果、強化繊維と金属マ
トリツクスとの間の均一な配合が得られ、機械的
性質の優れた金属系複合材料を製造しうるという
大きな効果が得られた。
Therefore, in order to solve the problems of the prior art, the present applicant applied metal powder to the surface of reinforcing fibers consisting of a viscosity modifier consisting of a low molecular weight adhesive soluble in non-aqueous solvents and a surfactant. Added to a non-aqueous solvent along with a metal powder adhesion improver,
We proposed a method to prevent oxidation of the metal surface and obtain a uniform blending state between the matrix metal and reinforcing fibers by forming a slurry. (Tokugansho
60-278011) According to this method, since a non-aqueous solvent is used to form a slurry of metal powder, oxidation of the metal powder does not occur, and by adding a low molecular weight adhesive to the slurry. Not only can the viscosity of the slurry be maintained at an appropriate level and the suspended state of the metal powder can be maintained, but since a surfactant is added, the metal can be sufficiently penetrated into the inside of the fiber bundle. As a result, a uniform mixture between the reinforcing fibers and the metal matrix was obtained, and a great effect was obtained in that a metal-based composite material with excellent mechanical properties could be manufactured.

しかしながら、現状では、適当な粒径のスラリ
ー用の金属粉末が得られないということに起因し
て、この方法によつても必ずしも十分満足する結
果を得ることは困難であつた。すなわち、金属系
複合材料製造のためのスラリー用金属粉末は、球
形でかつ微細粒であることが必要不可欠であり、
通常アルゴン等の不活性ガスを使用したアトマイ
ズ法により製造されたものが用いられている。し
かし、この不活性ガスアトマイズ法により製造さ
れた金属粉末は、球形で形状の点では、上記のス
ラリー用金属粉末としての要求を満足している
が、粒径の点では不十分であつた。たとえば、ア
ルゴンガスアトマイズ法によつて製造したアルミ
ニウム合金粉末の場合、325メツシユ以下の粒径
が85〜90%の粒度分布を持つたものが、現状技術
における製造可能な限界であつた。更に、この金
属粉末の粒径を観察すると、粒径40ミクロン以上
のものが60%程度を占めており、例えば、炭素繊
維と複合化させる場合、繊維径6〜8ミクロンに
対して金属粉末の粒径が大きすぎるため、繊維上
に金属粉末を均一に付着させることが困難であつ
た。このため、金属系複合材料に成形したとき
に、マトリツクス金属と繊維の均質な配合状態が
得られず、期待した強度の金属系複合材料を得る
ことが困難であつた。
However, at present, it has been difficult to obtain sufficiently satisfactory results even with this method due to the fact that metal powder for slurry having an appropriate particle size cannot be obtained. In other words, it is essential that the metal powder for slurry for manufacturing metal-based composite materials be spherical and have fine particles.
Usually, those manufactured by an atomization method using an inert gas such as argon are used. However, although the metal powder produced by this inert gas atomization method satisfies the above-mentioned requirements as a metal powder for slurry in terms of its spherical shape, it was insufficient in terms of particle size. For example, in the case of aluminum alloy powder produced by the argon gas atomization method, the limit of what can be produced using current technology is one having a particle size distribution of 85 to 90% with a particle size of 325 mesh or less. Furthermore, when observing the particle size of this metal powder, it is found that about 60% of the particles have a particle size of 40 microns or more.For example, when composited with carbon fiber, the metal powder has a particle size of 6 to 8 microns. Since the particle size was too large, it was difficult to uniformly adhere the metal powder onto the fibers. For this reason, when molded into a metal composite material, a homogeneous mixture of matrix metal and fibers could not be obtained, making it difficult to obtain a metal composite material with the expected strength.

発明の目的 本発明は、マトリツクス金属と強化繊維とが均
質に配合され、マトリツクスを形成する金属粉末
が完全焼結して無欠陥状態にある金属系複合材料
の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal-based composite material in which a matrix metal and reinforcing fibers are homogeneously blended, and the metal powder forming the matrix is completely sintered to be defect-free. It is something to do.

発明の構成 本発明のかかる目的は、非水性溶媒に、非水性
溶媒に可溶性の低分子量粘着剤を粘性調整剤とし
て、界面活性剤を強化繊維表面への金属粉末の付
着性改良剤としてそれぞれ添加してスラリーを調
製し、該スラリーに金属粉末を添加して混合し、
所定の時間静置した後に、沈澱物を除去し、強化
繊維を該スラリーに浸漬して、該強化繊維に該ス
ラリーを含浸させることによつて達成される。
Structure of the Invention The object of the present invention is to add a low molecular weight adhesive soluble in the non-aqueous solvent as a viscosity modifier and a surfactant as an adhesion improver of metal powder to the surface of reinforcing fibers to a non-aqueous solvent. to prepare a slurry, add and mix metal powder to the slurry,
After standing for a predetermined time, the precipitate is removed, and the reinforcing fibers are immersed in the slurry to impregnate the reinforcing fibers with the slurry.

本発明において使用しうる非水性溶媒としては
エチルアルコールなどのアルコール系溶媒が適し
ているが、これらに限定されるものではない。
As the non-aqueous solvent that can be used in the present invention, alcoholic solvents such as ethyl alcohol are suitable, but the invention is not limited thereto.

本発明において粘性調整剤として使用しうる非
水性溶媒に可溶性の低分子量粘着剤としては、エ
チルセルロース、アクリル酸重合物などが好適で
あるが、これらに限定されるものではない。
Suitable low molecular weight adhesives soluble in non-aqueous solvents that can be used as viscosity modifiers in the present invention include ethyl cellulose and acrylic acid polymers, but are not limited thereto.

本発明において使用しうる強化繊維表面への金
属粉末の付着性改良剤としての界面活性剤として
は、ラウリル硫酸ナトリウムなどが好ましく使用
しうるが、これに限定されるものではない。
As the surfactant for improving the adhesion of metal powder to the surface of reinforcing fibers that can be used in the present invention, sodium lauryl sulfate and the like can be preferably used, but the surfactant is not limited thereto.

第1図は、本発明に係る金属系複合材料の製造
方法のステツプを示すフロー図である。まず、非
水性溶媒に、非水性溶媒に可溶性の低分子量粘着
剤を粘性調整剤として、界面活性剤を強化繊維表
面への金属粉末の付着性改良剤としてそれぞれ添
加し、混合してスラリーを調製する。ついで、こ
うして調製したスラリーに金属粉末を添加し、機
械的にまたは超音波などにより十分に撹拌混合す
る。混合後、所望の金属粉末粒径と粘着剤の濃度
等により、予め定めた時間、金属粉末を含むスラ
リーを静置する。静置後、スラリーをスラリー含
浸槽へ移すなどの方法で、生じた沈澱物とスラリ
ーとを、沈澱物がスラリーに混入しないように慎
重に分離する。こうして粒径の大きい金属粉末粒
子を沈澱物として除去したスラリーは所望の粒径
の金属粉末のみが均一に懸濁している。このスラ
リーに、強化繊維を浸漬し、強化繊維にスラリー
を含浸させる。次いで、乾燥後、スラリーを含浸
した強化繊維を所定の形状に成形し、更に、加圧
状態で加熱して金属の焼結をおこない、金属系複
合材料を得る。
FIG. 1 is a flow diagram showing the steps of a method for manufacturing a metal-based composite material according to the present invention. First, a low molecular weight adhesive soluble in the non-aqueous solvent is added as a viscosity modifier, and a surfactant is added as an adhesion improver for metal powder to the surface of reinforcing fibers to a non-aqueous solvent, and mixed to prepare a slurry. do. Next, metal powder is added to the slurry thus prepared and thoroughly stirred and mixed mechanically or by ultrasonic waves. After mixing, the slurry containing the metal powder is allowed to stand for a predetermined time depending on the desired metal powder particle size, adhesive concentration, etc. After the slurry is allowed to stand still, the resulting precipitate and the slurry are carefully separated by a method such as transferring the slurry to a slurry impregnating tank so that the precipitate does not mix with the slurry. The slurry from which metal powder particles with large particle sizes have been removed as precipitates has only metal powders with desired particle sizes uniformly suspended. The reinforcing fibers are immersed in this slurry to impregnate the reinforcing fibers with the slurry. Next, after drying, the reinforcing fibers impregnated with the slurry are formed into a predetermined shape, and further heated under pressure to sinter the metal to obtain a metal composite material.

発明の効果 本発明においては、金属粉末の添加混合後、ス
ラリーを所定の時間静置することにより、分級を
生じさせ、沈澱した比較的径の大きい粒子を除去
して、微細な粒子のみから成るスラリーを得るこ
とが可能となる。
Effects of the Invention In the present invention, after addition and mixing of metal powder, the slurry is allowed to stand for a predetermined period of time to cause classification, and precipitated relatively large particles are removed, resulting in only fine particles. It becomes possible to obtain slurry.

また本発明においては、非水性溶媒中の低分子
量粘着剤の濃度と金属粉末添加混合後の静置時間
を調整することにより、任意の粒径の金属粉末を
含んだスラリーを得ることができ、非水性溶媒中
の低分子量粘着剤の濃度を十分高くすると共に、
静置時間を十分長くすれば、これまで分離困難で
あるとされた微細な金属粉末を含んだスラリーを
得ることも可能となる。
Furthermore, in the present invention, by adjusting the concentration of the low molecular weight adhesive in the non-aqueous solvent and the standing time after addition and mixing of the metal powder, it is possible to obtain a slurry containing metal powder of any particle size. In addition to increasing the concentration of the low molecular weight adhesive in the non-aqueous solvent,
If the standing time is long enough, it becomes possible to obtain a slurry containing fine metal powder, which has been considered difficult to separate.

本発明においては、スラリー中での金属粉末の
微細化および低分子量粘着剤濃度を適正に選択す
ることにより、金属粉末を非水性溶媒中に均質に
懸濁させることができ、このため、強化繊維に金
属粉末を均一に付着させることが可能となる。
In the present invention, by making the metal powder fine in the slurry and appropriately selecting the concentration of the low molecular weight adhesive, it is possible to homogeneously suspend the metal powder in the non-aqueous solvent. It becomes possible to uniformly adhere metal powder to the surface.

また本発明においては、金属粉末の分級処理と
金属粉末のスラリーへの混合処理とを同一工程で
行うことができるため、金属粉末表面の酸化等に
よる汚染を防止することができる。
Further, in the present invention, since the classification process of the metal powder and the process of mixing the metal powder into the slurry can be performed in the same process, contamination due to oxidation or the like on the surface of the metal powder can be prevented.

実施例 以下、本発明の効果を明らかにするために、実
施例を掲げる。
Examples Examples will be given below to clarify the effects of the present invention.

実施例 スラリー液A1およびA2の調製: 非水性溶媒であるエチルアルコール1000c.c.に、
界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム0.63g
および低分子量粘着剤としてエチルセルロース
4.0gを添加し、十分混合して、スラリー液A1を
調製した。また、エチルセルロースの添加量のみ
を6.0gに変えて、スラリー液A2を調製した。
Example Preparation of slurry liquids A1 and A2: In 1000 c.c. of ethyl alcohol, which is a non-aqueous solvent,
Sodium lauryl sulfate 0.63g as a surfactant
and ethyl cellulose as a low molecular weight adhesive.
4.0 g was added and thoroughly mixed to prepare slurry liquid A1. Further, slurry liquid A2 was prepared by changing only the amount of ethyl cellulose added to 6.0 g.

スラリー液B1およびB2の調製: 非水性溶媒であるエチルアルコール1000c.c.に、
界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム0.63g
および低分子量粘着剤としてアクリル酸重合物
(和光純薬株式会社製ハイビスワコー)4.0gを添
加し、十分混合して、スラリー液B1を調製した。
また、アクリル酸重合物の添加量のみを6.0gに
変えて、スラリー液B2を調製した。
Preparation of slurry liquids B1 and B2: Add 1000 c.c. of ethyl alcohol, which is a non-aqueous solvent,
Sodium lauryl sulfate 0.63g as a surfactant
Then, 4.0 g of an acrylic acid polymer (Hivis Wako, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a low molecular weight adhesive was added and thoroughly mixed to prepare slurry liquid B1.
Further, slurry liquid B2 was prepared by changing only the amount of acrylic acid polymer added to 6.0 g.

スラリーA1、A2、B1およびB2の調製 こうして調製したスラリー液A1、A2、B1およ
びB2にそれぞれ、JIS規格による4032Al合金粉末
を、溶液100c.c.当たり20g添加し、十分撹拌混合
して、それぞれ、スラリーA1、A2、B1および
B2を得た。ここに、使用した4032Al合金粉末の
粒度は、250メツシユ以上が1.6%、250〜325メツ
シユが15.4%、325メツシユ以下が83.0%であつ
た。
Preparation of slurries A1, A2, B1 and B2 To each of the slurry liquids A1, A2, B1 and B2 prepared in this way, 20 g of 4032Al alloy powder according to JIS standard was added per 100 c.c. of the solution, and the mixture was thoroughly stirred and mixed. , slurry A1, A2, B1 and
Got B2. The particle size of the 4032Al alloy powder used here was 1.6% of 250 mesh or more, 15.4% of 250 to 325 mesh, and 83.0% of 325 mesh or less.

こうして調製したスラリーA1、A2、B1および
B2の混合完了後の静置時間と金属粉末の沈降量
との関係を求めたところ、第2図に示す結果が得
られた。第2図より、粘着剤の種類、添加量によ
つて、金属粉末の沈降速度が異なること、したが
つて、粘着剤の種類、添加量を調整することによ
つて、金属粉末の沈降速度を所望のように制御し
うることが明らかになつた。
Slurries A1, A2, B1 and
When the relationship between the standing time after the completion of mixing B2 and the amount of settling of the metal powder was determined, the results shown in FIG. 2 were obtained. From Figure 2, it can be seen that the settling speed of metal powder differs depending on the type of adhesive and the amount added. Therefore, by adjusting the type and amount of adhesive added, the settling speed of metal powder can be controlled. It has become clear that it can be controlled as desired.

また、静置時間と分級効果との関係を調べるた
め、スラリーA1中の懸濁粒子をサンプリングし
て、走査型電子顕微鏡によつて懸濁粒子を撮影し
たところ、第3図に示されるような結果を得た。
ここに、細粒化率=1−(分級後の上澄液中に含
まれる粒子の重量/分級前の粒子の重量)と定義
される。第3図より、静置時間が長くなればなる
程、粒径の大きな粒子が沈降分離され、懸濁液中
の金属粉末が微細化されることが認められた。第
3図dを参照すれば、3分間静置することによ
り、金属粉末粒子の粒径は10ミクロン以下に細粒
化されることがわかつた。
In addition, in order to investigate the relationship between the standing time and the classification effect, suspended particles in slurry A1 were sampled and photographed using a scanning electron microscope, as shown in Figure 3. Got the results.
Here, the particle refining rate is defined as 1 - (weight of particles contained in the supernatant liquid after classification/weight of particles before classification). From FIG. 3, it was found that the longer the standing time was, the more particles with larger diameters were sedimented and separated, and the metal powder in the suspension became finer. Referring to FIG. 3d, it was found that by standing for 3 minutes, the particle size of the metal powder particles was reduced to 10 microns or less.

金属系複合材料の成形 静置時間の異なる数種のスラリーA1をサンプ
リングし、これらを用いて、6Kフイラメントの
PAN系高弾性炭素繊維(東邦レーヨン株式会社
製HM40)および6KフイラメントのPAN系高強
度中弾性炭素繊維(東邦レーヨン株式会社製IM
−500)に金属粉末を含浸させ、乾燥後、真空ホ
ツトプレスにより、560℃、36Kg・f/cm2で5分
間、一段目の予備成形をし、次いで、555℃、180
Kg・f/cm2で30分間、二段目の予備成形をおこな
つた。その後、530℃、950Kg・f/cm2で30分間加
熱処理を行つて、金属系複合材料#1および#2
をそれぞれ得た。
Molding of metal-based composite materials Several types of slurry A1 with different standing times were sampled, and these were used to form 6K filament.
PAN-based high-modulus carbon fiber (HM40 manufactured by Toho Rayon Co., Ltd.) and 6K filament PAN-based high-strength medium-modulus carbon fiber (IM manufactured by Toho Rayon Co., Ltd.)
-500) was impregnated with metal powder, and after drying, the first stage was preformed using a vacuum hot press at 560℃ and 36Kg・f/ cm2 for 5 minutes, and then at 555℃ and 180℃.
Second stage preforming was carried out at Kg·f/cm 2 for 30 minutes. After that, heat treatment was performed at 530℃ and 950Kg・f/cm 2 for 30 minutes to form metal composite materials #1 and #2.
were obtained respectively.

こうして得た金属系複合材料#1および#2に
つき、スラリーA1中の金属粉末の細粒化率と引
張強度および弾性率との関係を求めたところ、第
4図に示される結果を得た。第4図において、実
線は引張強度、破線は弾性率をそれぞれ示してい
る。第4図より、細粒化率の上昇に伴つて、引張
強度および弾性率はともに著しく向上することが
わかつた。
For the metal composite materials #1 and #2 thus obtained, the relationship between the grain refinement ratio of the metal powder in slurry A1 and the tensile strength and elastic modulus was determined, and the results shown in FIG. 4 were obtained. In FIG. 4, the solid line shows the tensile strength, and the broken line shows the elastic modulus. From FIG. 4, it was found that both tensile strength and elastic modulus significantly improved as the grain refinement rate increased.

また、静置時間3分で細粒化率0.69のスラリー
A1を用いて製造した金属系複合材料#1および
#2と静置時間0の、すなわち分級を行わないス
ラリーA1を用いて製造した金属系複合材料#3
および#4の引張強度を求めたところ、第1表に
示される結果を得た。
In addition, the slurry has a fineness ratio of 0.69 after standing for 3 minutes.
Metal-based composite materials #1 and #2 manufactured using A1 and metal-based composite material #3 manufactured using slurry A1 with no standing time, that is, without classification.
When the tensile strength of #4 was determined, the results shown in Table 1 were obtained.

更に、これらの金属系複合材料#1乃至#4の
断面ミクロ組織を電子顕微鏡で撮影したところ、
第5図のようになつた。第5図より、金属系複合
材料#1および#2では、繊維とマトリツクス金
属とが均一かつ微細に配合されていることが認め
られ、このために、引張強度が向上したことがわ
かつた。
Furthermore, when the cross-sectional microstructures of these metal composite materials #1 to #4 were photographed using an electron microscope,
It looked like Figure 5. From FIG. 5, it was found that in metal-based composite materials #1 and #2, the fibers and the matrix metal were blended uniformly and finely, and therefore the tensile strength was improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明に係る金属系複合材料の製造
方法のステツプを示すフローチヤートである。第
2図は、実施例におけるスラリーの混合完了後の
静置時間と金属粉末の沈降量との関係を示すグラ
フである。第3図は、実施例における静置時間が
変化したときのスラリー中の金属粉末の状態を示
す電子顕微鏡写真である。第4図は、実施例にお
ける細粒化率と引張強度および弾性率との関係を
示すグラフである。第5図は、実施例における金
属系複合材料#1乃至#4の断面ミクロ組織の電
子顕微鏡写真である。 第1表 金属系複合材料 引張強度 #1 85.3Kg・f/cm2 (836MPa) #2 81.8Kg・f/cm2 (802MPa) #3 63.0Kg・f/cm2 (617MPa) #4 40.3Kg・f/cm2 (395MPa)
FIG. 1 is a flowchart showing the steps of a method for manufacturing a metal-based composite material according to the present invention. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the standing time of the slurry after completion of mixing and the amount of sedimentation of metal powder in Examples. FIG. 3 is an electron micrograph showing the state of the metal powder in the slurry when the standing time was changed in the example. FIG. 4 is a graph showing the relationship between grain refinement ratio, tensile strength, and elastic modulus in Examples. FIG. 5 is an electron micrograph of the cross-sectional microstructure of metal-based composite materials #1 to #4 in Examples. Table 1 Metal composite materials Tensile strength #1 85.3Kg・f/cm 2 (836MPa) #2 81.8Kg・f/cm 2 (802MPa) #3 63.0Kg・f/cm 2 (617MPa) #4 40.3Kg・f/ cm2 (395MPa)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 非水性溶媒に、非水性溶媒に可溶性の低分子
量粘着剤を粘性調整剤として、界面活性剤を強化
繊維表面への金属粉末の付着性改良剤として、そ
れぞれ添加してスラリーを調製し、該スラリーに
金属粉末を添加して混合し、所定の時間静置した
後に、沈澱物を除去し、強化繊維を該スラリーに
浸漬して、該強化繊維に該スラリーを含浸させ、
しかる後に、該強化繊維を所定の形状に成形し、
次いで加圧状態で加熱して前記金属粉末を焼結す
ることを特徴とする金属系複合材料の製造方法。
1. A slurry is prepared by adding a low molecular weight adhesive soluble in the non-aqueous solvent as a viscosity modifier and a surfactant as an adhesion improver for the metal powder to the reinforcing fiber surface, respectively. Adding metal powder to the slurry and mixing it, leaving it to stand for a predetermined time, removing the precipitate, immersing reinforcing fibers in the slurry, impregnating the reinforcing fibers with the slurry,
After that, the reinforcing fibers are formed into a predetermined shape,
A method for producing a metal-based composite material, comprising: then heating under pressure to sinter the metal powder.
JP11628286A 1986-05-22 1986-05-22 Production of metallic composite material Granted JPS62274035A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0410848U (en) * 1990-05-11 1992-01-29

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