JPH0230725A - 強化繊維の表面処理方法 - Google Patents
強化繊維の表面処理方法Info
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- JPH0230725A JPH0230725A JP18039688A JP18039688A JPH0230725A JP H0230725 A JPH0230725 A JP H0230725A JP 18039688 A JP18039688 A JP 18039688A JP 18039688 A JP18039688 A JP 18039688A JP H0230725 A JPH0230725 A JP H0230725A
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Landscapes
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- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (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〕
本発明は軽量・高強度、高温強度等の％性に優れる金属
基複合材料の製造に用いる強化繊維の表面処理方法に関
する。
基複合材料の製造に用いる強化繊維の表面処理方法に関
する。
金属基複合材料においては、マトリックスの金属と繊維
の反応がその特性を決める重要な技術であシ、両者の間
の原子拡散を防止するためのＤＢＣ（拡散バリアコーテ
ィング）の研究が盛んに行われている。しかしこの表面
処理法としてはＣＶＤ （化学蒸着）、ＰＶＤ（物理蒸
着）。
の反応がその特性を決める重要な技術であシ、両者の間
の原子拡散を防止するためのＤＢＣ（拡散バリアコーテ
ィング）の研究が盛んに行われている。しかしこの表面
処理法としてはＣＶＤ （化学蒸着）、ＰＶＤ（物理蒸
着）。
プラズマ溶射法等が試みられている。しかしＣＶＤ及び
ＰＶＤ法は生産性に劣ること、表面処理時に繊維を高温
にさらす必要がおり繊維の劣化の可能性があるなどの欠
点があり、またプラズマ溶射法はそのメカニズムから表
面処理模が緻密にならず十分な原子拡散防止効果を果さ
ないという欠点がある。
ＰＶＤ法は生産性に劣ること、表面処理時に繊維を高温
にさらす必要がおり繊維の劣化の可能性があるなどの欠
点があり、またプラズマ溶射法はそのメカニズムから表
面処理模が緻密にならず十分な原子拡散防止効果を果さ
ないという欠点がある。
本発明は従来の繊維表面処理法におけるような欠点を解
消し、繊維に容易にかつ生産性高く、処理時に１０００
°Ｃ近くの高温まで温度を上げることなく元素拡散防止
に有効な緻密質の皮膜を形成しうる表面処理方法を提供
しようとするものである。
消し、繊維に容易にかつ生産性高く、処理時に１０００
°Ｃ近くの高温まで温度を上げることなく元素拡散防止
に有効な緻密質の皮膜を形成しうる表面処理方法を提供
しようとするものである。
本発明は従来の表面処理法の主流である気相法ではなく
新たに液相法の適用を考えてなされたものであって、本
発明は表面処理を施そうと思う元素を含む水溶液もしく
は有機溶媒と強化繊維を混合した後溶液中の溶媒を気化
させ、その後、酸素含有ガス雰囲気で゛加熱処理を行う
ことによ）強化繊維表面に緻密かつ、均一な表面処理層
を形成させる方法である。
新たに液相法の適用を考えてなされたものであって、本
発明は表面処理を施そうと思う元素を含む水溶液もしく
は有機溶媒と強化繊維を混合した後溶液中の溶媒を気化
させ、その後、酸素含有ガス雰囲気で゛加熱処理を行う
ことによ）強化繊維表面に緻密かつ、均一な表面処理層
を形成させる方法である。
本発明によれば繊維表面に緻密な表面処理層を短時間に
かつ、繊維に熱影響を与えることなく得ることができ従
来のＣＶＤ法やＰＶＤ法と比較して製造工程が簡略化さ
れ工業的にも大きなメリットがあシ、プラズマ溶射法と
比較しても表面処理層が緻密であシ、繊維／マトリック
ス間の元素の相互拡散が防止され、特に高温強度及び高
温長時間強度が向上するというメリットがある。
かつ、繊維に熱影響を与えることなく得ることができ従
来のＣＶＤ法やＰＶＤ法と比較して製造工程が簡略化さ
れ工業的にも大きなメリットがあシ、プラズマ溶射法と
比較しても表面処理層が緻密であシ、繊維／マトリック
ス間の元素の相互拡散が防止され、特に高温強度及び高
温長時間強度が向上するというメリットがある。
なお、本発明において、強化繊維を表面処理しようとす
る元素を含む有機金属溶液に浸した後、溶媒を気化させ
、その後酸素含有ガス雰囲気で加熱するものであるが、
この酸素含有ガス雰囲気での加熱は、溶媒を気化させた
後の強化繊維をマトリックスと混合した後、行ってもよ
い。
る元素を含む有機金属溶液に浸した後、溶媒を気化させ
、その後酸素含有ガス雰囲気で加熱するものであるが、
この酸素含有ガス雰囲気での加熱は、溶媒を気化させた
後の強化繊維をマトリックスと混合した後、行ってもよ
い。
試験に用いた強化繊維としては、直径５０μｍ。
長さ５日程度のタングステン線を用いた。タングステン
線の表面処理材質としてはＺｒ０１が良好と考えられて
いるのでＺｒＯ，を選定した。Ｚｒ を含む有機金属溶
液としてはアルコキシドやキレートが考えられるが、こ
の突施例においては、ジルコニウム番アルコキシド、詳
細にはジルコニウム・ブトキシド（Ｚｒ （ＯＢｕ）鵞
）を用いた。
線の表面処理材質としてはＺｒ０１が良好と考えられて
いるのでＺｒＯ，を選定した。Ｚｒ を含む有機金属溶
液としてはアルコキシドやキレートが考えられるが、こ
の突施例においては、ジルコニウム番アルコキシド、詳
細にはジルコニウム・ブトキシド（Ｚｒ （ＯＢｕ）鵞
）を用いた。
従来法としては通常量も容易であると考えられるプラズ
マ溶射法で表面処理を施したものを用いて本発明と比較
を行った。ジルコニウム・ブトキシドはキシレンを溶媒
とした溶液とした。
マ溶射法で表面処理を施したものを用いて本発明と比較
を行った。ジルコニウム・ブトキシドはキシレンを溶媒
とした溶液とした。
プラズマ溶射法との比較で表面処理層の厚みを合わせる
ため、厚みを４０〜５０ ｐｍ程度とした。この厚みに
相当するジルコニウム量に相当する濃度の溶液中にタン
グステン線を浸した後、６０°Ｃの温風乾燥語中でキシ
レンを気化させた。
ため、厚みを４０〜５０ ｐｍ程度とした。この厚みに
相当するジルコニウム量に相当する濃度の溶液中にタン
グステン線を浸した後、６０°Ｃの温風乾燥語中でキシ
レンを気化させた。
この状轢ではタングステン線の表面にジルコニウム・ブ
トオキシドもしくは大気中の水蒸気と水和した結果のジ
ルコニウム水和物が微細な粒径で沈積しているものと考
えられる。
トオキシドもしくは大気中の水蒸気と水和した結果のジ
ルコニウム水和物が微細な粒径で沈積しているものと考
えられる。
この繊維を一例としてコバルト基耐熱合金の代表である
ステライトに添加し金属基複合材料を得ることとした。
ステライトに添加し金属基複合材料を得ることとした。
ステライトとしては粒径、１０μｍ程度のステライト−
）６０合金粉末を用いた。
）６０合金粉末を用いた。
また繊維の体積含有率（Ｖｆ）としては３％とした。
繊維とステライト粉末をエタノ−μ中で１０分間混合後
、６０°Ｃの乾燥話中で乾燥した。なお、より効率的に
製造するには、ジルコニウム・ブトキシドと繊維及び金
属粉末を同時に混合乾燥するのが最も好ましい方法であ
る。
、６０°Ｃの乾燥話中で乾燥した。なお、より効率的に
製造するには、ジルコニウム・ブトキシドと繊維及び金
属粉末を同時に混合乾燥するのが最も好ましい方法であ
る。
この混合粉末を大気中で３００°Ｃ，４時間加熱処理を
行い、ジルコニウム・ブトキシド水和物の脱水及び酸化
処理を施し九。しかる後、この混合粉末をホットプレス
を用いて焼結を行つ九。ホットプレス条件は温度１００
０℃Ａｒ雰囲気中、加圧力３００ ｋｇｆ／ｅｘ” 、
２時間焼結とした。
行い、ジルコニウム・ブトキシド水和物の脱水及び酸化
処理を施し九。しかる後、この混合粉末をホットプレス
を用いて焼結を行つ九。ホットプレス条件は温度１００
０℃Ａｒ雰囲気中、加圧力３００ ｋｇｆ／ｅｘ” 、
２時間焼結とした。
従来法による表面処理を施した繊維はエタノール中でス
テライト粉末と混合、乾燥後、同一条件でホットプレス
を用いて焼結を行った。これらの試験材よシ強度試験片
を切シ出し、引張り試験を行った。この試験結果を第１
表に示す。
テライト粉末と混合、乾燥後、同一条件でホットプレス
を用いて焼結を行った。これらの試験材よシ強度試験片
を切シ出し、引張り試験を行った。この試験結果を第１
表に示す。
また高温引張シ強さとして７６０°Ｃの試験結果及び長
時間安定性を調べる目的で行った７６０°Ｃで３００時
間保持後の室温における引張シ強さ試験結果も合わせて
第１表に示す。
時間安定性を調べる目的で行った７６０°Ｃで３００時
間保持後の室温における引張シ強さ試験結果も合わせて
第１表に示す。
複合材料がマトリックス単体と比較して室温の強度が向
上しているが、従来法と本発明では若干本発明による複
合材料の強度が高くなっている。本発明の優位性は７６
０°Ｃの高温引張）強さ及び７６０°Ｃで３００時間保
持後の引張り強さに顕著にあられれており表面処理、１
が緻密であり、元素の拡散が防げ繊維が劣化しないため
飛曜的に強度の向上が認められた。
上しているが、従来法と本発明では若干本発明による複
合材料の強度が高くなっている。本発明の優位性は７６
０°Ｃの高温引張）強さ及び７６０°Ｃで３００時間保
持後の引張り強さに顕著にあられれており表面処理、１
が緻密であり、元素の拡散が防げ繊維が劣化しないため
飛曜的に強度の向上が認められた。
第１
表
試験片処理条件
試験温度
引張り強さ
〔発明の効果〕
本発明による繊維の表面処理法による表面処理を施した
強化繊維はその表面処理層が緻密であることから元素の
繊維／マトリックス間での拡散が抑えられ高温長時間保
持後も繊維の劣化がなくその強度特性が飛躍的に向上す
る。
強化繊維はその表面処理層が緻密であることから元素の
繊維／マトリックス間での拡散が抑えられ高温長時間保
持後も繊維の劣化がなくその強度特性が飛躍的に向上す
る。
また生産性にも優れておシ生産コストの面でも大きな効
果がある。
果がある。
Claims (1)
- 繊維強化した金属系複合材料の製造にあたり、強化繊維
を表面処理しようとする元素を含む有機金属溶液に浸し
た後、溶液中の溶媒を気化させ、その後酸素含有ガス雰
囲気で加熱処理を行うことを特徴とする強化繊維の表面
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18039688A JPH0230725A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 強化繊維の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18039688A JPH0230725A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 強化繊維の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230725A true JPH0230725A (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=16082506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18039688A Pending JPH0230725A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 強化繊維の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0230725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04306130A (ja) * | 1991-04-03 | 1992-10-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 自動車用ウエザストリップ |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP18039688A patent/JPH0230725A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04306130A (ja) * | 1991-04-03 | 1992-10-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 自動車用ウエザストリップ |
| JP2531311B2 (ja) * | 1991-04-03 | 1996-09-04 | 豊田合成株式会社 | 自動車用ウエザストリップ |
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