JPH02301533A - 複合材料の製造方法 - Google Patents
複合材料の製造方法Info
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- JPH02301533A JPH02301533A JP12069989A JP12069989A JPH02301533A JP H02301533 A JPH02301533 A JP H02301533A JP 12069989 A JP12069989 A JP 12069989A JP 12069989 A JP12069989 A JP 12069989A JP H02301533 A JPH02301533 A JP H02301533A
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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、繊維強化金属複合材料の製造方法に関する。
（従来の技術）
最近、自動車や航空機等の各種構成要素や部材等におい
て、部分的に特別な機械的特性が要求されることがら°
、どのような部材等の比強化、耐摩耗性、耐熱性等を向
上させる一つの手段として、そのような部材等を各種の
無機質繊維等を強化材としてアルミニウム合金の如き軽
合金をマトリックスとする繊維強化金属複合材料で構成
することが試みられている。
て、部分的に特別な機械的特性が要求されることがら°
、どのような部材等の比強化、耐摩耗性、耐熱性等を向
上させる一つの手段として、そのような部材等を各種の
無機質繊維等を強化材としてアルミニウム合金の如き軽
合金をマトリックスとする繊維強化金属複合材料で構成
することが試みられている。
すなわち、第３図は上記複合材料の製造法を示す断面図
であって、Ｓ ｓ Ｃａや５１３Ｎ４等のウィスカーに
よって所定形状に形成された成形体１を予熱炉内で約８
００℃で予熱した後、金型２内に配設し、その金型２内
にアルミニウム合金等のマトリックスとなる金属溶湯３
を注ぎ、その溶湯３をプランジャ４等によって加圧し、
その加圧状態を上記マトリックス金属の溶湯が完全に凝
固するまで保持し、上記成形体内にアルミニウム合金を
浸透させることが行なわれている。
であって、Ｓ ｓ Ｃａや５１３Ｎ４等のウィスカーに
よって所定形状に形成された成形体１を予熱炉内で約８
００℃で予熱した後、金型２内に配設し、その金型２内
にアルミニウム合金等のマトリックスとなる金属溶湯３
を注ぎ、その溶湯３をプランジャ４等によって加圧し、
その加圧状態を上記マトリックス金属の溶湯が完全に凝
固するまで保持し、上記成形体内にアルミニウム合金を
浸透させることが行なわれている。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、このようにして製造された複合材料は、通常
ウィスカーがコスト高であるためコストが高くなるとと
もに、非複合個所では強度や硬度を高くできない等の問
題がある。
ウィスカーがコスト高であるためコストが高くなるとと
もに、非複合個所では強度や硬度を高くできない等の問
題がある。
このような点に鑑み、本発明は高価なウィスカーの量を
少なくできるとともに、ウィスカーが存在しない個所の
強度をも増加させることができるようにした複合材料の
製造方法を得ることを目的とする。
少なくできるとともに、ウィスカーが存在しない個所の
強度をも増加させることができるようにした複合材料の
製造方法を得ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、無機質材料からなるウィスカーによって形成
された成形体中に、マトリックス金属とともにＳｉＣ粒
子等の無機質粒子を含浸させることを特徴とする。
された成形体中に、マトリックス金属とともにＳｉＣ粒
子等の無機質粒子を含浸させることを特徴とする。
（作 用）
成形体中にマトリックス金属溶湯を加圧浸透させる場合
に、そのマトリックス金属とともに無機質粒子の一部も
上記成形体中に浸透し、当該部分の補強作用に加担する
。一方、成形体に浸透しない金属側でも、その金属内に
無機質粒子が分散しているので、その強度、硬度等の増
加が図られ、しかも上記粒子の分散は、成形体との境界
に近づく程徐々に密となるため、成形体部分から徐々に
硬さやヤング率が小さくなる傾斜材料となり、熱処理時
等において境界部に大きな熱応力が発生するようなこと
もなくなる。
に、そのマトリックス金属とともに無機質粒子の一部も
上記成形体中に浸透し、当該部分の補強作用に加担する
。一方、成形体に浸透しない金属側でも、その金属内に
無機質粒子が分散しているので、その強度、硬度等の増
加が図られ、しかも上記粒子の分散は、成形体との境界
に近づく程徐々に密となるため、成形体部分から徐々に
硬さやヤング率が小さくなる傾斜材料となり、熱処理時
等において境界部に大きな熱応力が発生するようなこと
もなくなる。
（実施例）
以下、第１図および第２図を参照して本発明の一実施例
について説明する。
について説明する。
第１図は本発明の模式図であり、加圧中の状態を示す。
すなわち、径が０．１〜１．０μｍ１長さが１０〜１０
０μｍのＳｉＣやＳｉ３Ｎ４等の無機質材料からなるウ
ィスカーを絡め合わせ、水ガラスやコロイダルシリカ等
をバインダーとして成形体を形成し、この成形体を例え
ば６００〜８００℃に加熱して金型２内にセットした後
、Ａｌ１合金をマトリックス金属としたＳｉＣ粒子分散
合金の溶湯を、従来と同様に金型２内に注湯し、その溶
湯にプランジャ４で５００〜１０．０００ｋｇｆ／ｃｄ
の圧力を加え、上記溶湯を成形体中へ含浸させる。しか
して、金型２の底部に粒子およびマトリックス金属が含
浸したウィスカーの成形体部分５が生じ、その上方に粒
子分散合金部６が形成される。
０μｍのＳｉＣやＳｉ３Ｎ４等の無機質材料からなるウ
ィスカーを絡め合わせ、水ガラスやコロイダルシリカ等
をバインダーとして成形体を形成し、この成形体を例え
ば６００〜８００℃に加熱して金型２内にセットした後
、Ａｌ１合金をマトリックス金属としたＳｉＣ粒子分散
合金の溶湯を、従来と同様に金型２内に注湯し、その溶
湯にプランジャ４で５００〜１０．０００ｋｇｆ／ｃｄ
の圧力を加え、上記溶湯を成形体中へ含浸させる。しか
して、金型２の底部に粒子およびマトリックス金属が含
浸したウィスカーの成形体部分５が生じ、その上方に粒
子分散合金部６が形成される。
第２図は、第１図の成形体部分５と粒子分散合金部６の
境界部を拡大して模式的に示したものであり、図中符号
７はＳｉＣ粒子、８はＳｊＣ等のウィスカー、９はＡｇ
合金である。
境界部を拡大して模式的に示したものであり、図中符号
７はＳｉＣ粒子、８はＳｊＣ等のウィスカー、９はＡｇ
合金である。
ところで、Ａｌ１合金の溶湯中に分散しているＳｉＣ粒
子７は、上記加圧工程中にウィスカーの成形体が浸入の
抵抗となるので、成形体の境界近傍の粒子分散合金部６
側で、成形体の厚さ分程度成形体側に向って粒子の分散
が徐々に密になり、それより上方は通常の分散状態とな
る。
子７は、上記加圧工程中にウィスカーの成形体が浸入の
抵抗となるので、成形体の境界近傍の粒子分散合金部６
側で、成形体の厚さ分程度成形体側に向って粒子の分散
が徐々に密になり、それより上方は通常の分散状態とな
る。
したがって、製造された材料は、成形体部分から粒子分
散合金側との境界とその近傍の粒子の密な部分、その境
界から離れた通常の粒子分散状態の部分へと徐々に硬さ
とヤング率が小さくなった傾斜材料となる。
散合金側との境界とその近傍の粒子の密な部分、その境
界から離れた通常の粒子分散状態の部分へと徐々に硬さ
とヤング率が小さくなった傾斜材料となる。
なお、形成体は、複合個所でウィスカーの体積率が従来
の１５〜４０％に対して７〜２０％程度になるような空
孔率で製造されることが望ましく、また粒子は平均径が
１０μｍ以下であることが望ましい。
の１５〜４０％に対して７〜２０％程度になるような空
孔率で製造されることが望ましく、また粒子は平均径が
１０μｍ以下であることが望ましい。
以上説明したように、本発明は、成形体中にマトリック
ス金属とともに無機質粒子を含浸させるようにしたので
、高価なウィスカーの量を少なくすることができ成形体
の費用を低価にでき、ウィスカーが存在しないところも
上記粒子によって強度や硬度を増大させることができる
。しか、も、粒子の分散によって強度等が傾斜状態とな
り、成形体とマトリックス金属部との境界部に熱応力が
発生することも防止される。
ス金属とともに無機質粒子を含浸させるようにしたので
、高価なウィスカーの量を少なくすることができ成形体
の費用を低価にでき、ウィスカーが存在しないところも
上記粒子によって強度や硬度を増大させることができる
。しか、も、粒子の分散によって強度等が傾斜状態とな
り、成形体とマトリックス金属部との境界部に熱応力が
発生することも防止される。
第１図は本発明の製造法の模式図、第２図は第１図の成
形体部分と粒子分散合金部の境界部の拡大模式図、第３
図は従来の複合材料製造法を示す縦断面図である。 １・・・成形体、２・・・金型、３・・・金属溶湯２．
４・・・プランジャ、５・・・成形体部分、６・・・粒
子分散合金部。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第 ３ 図
形体部分と粒子分散合金部の境界部の拡大模式図、第３
図は従来の複合材料製造法を示す縦断面図である。 １・・・成形体、２・・・金型、３・・・金属溶湯２．
４・・・プランジャ、５・・・成形体部分、６・・・粒
子分散合金部。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第 ３ 図
Claims (1)
- 無機質材料からなるウィスカーによって形成された成
形体中に、マトリックス金属とともにＳｉＣ粒子等の無
機質粒子を含浸させることを特徴とする、複合材料の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12069989A JPH02301533A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12069989A JPH02301533A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301533A true JPH02301533A (ja) | 1990-12-13 |
Family
ID=14792794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12069989A Pending JPH02301533A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02301533A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012126960A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Isuzu Motors Ltd | アルミニウム複合材料及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP12069989A patent/JPH02301533A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012126960A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Isuzu Motors Ltd | アルミニウム複合材料及びその製造方法 |
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