JPH03219029A - ウイスカーによる粉末成形体の強化方法 - Google Patents
ウイスカーによる粉末成形体の強化方法Info
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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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、ウィスカーによる粉末成形体の強化方法に関
するものである。
するものである。
従来、複合材の繊維強化方法として、ウィスカーを使用
するものが知られている（例えば特開昭６１−１９５９
４０号公報）。この公報に開示される方法は、ウィスカ
ー（直径：約１〜２μｍ。
するものが知られている（例えば特開昭６１−１９５９
４０号公報）。この公報に開示される方法は、ウィスカ
ー（直径：約１〜２μｍ。
長さ：約５０〜１００μｍの炭化珪素や炭素繊維）単体
を多孔体をなすプリフォームに形成し、この短繊維プリ
フォームに溶融した軽金属を加圧して含浸溶着し、複合
金属材料を製造する。
を多孔体をなすプリフォームに形成し、この短繊維プリ
フォームに溶融した軽金属を加圧して含浸溶着し、複合
金属材料を製造する。
このような短繊維プリフォームは、予め、磁性化したウ
ィスカーを液中磁場内に落下させてウィスカーを−様な
方向に揃えながら配列して沈澱させ、しかる後、これを
乾燥して製造するとしている。
ィスカーを液中磁場内に落下させてウィスカーを−様な
方向に揃えながら配列して沈澱させ、しかる後、これを
乾燥して製造するとしている。
（発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような従来の複合材の繊維強化方法
にあっては、複合化に際し、短繊維プリフォームにマト
リックス物質を加圧させつつ含浸溶着つまり圧入するた
め、短繊維プリフォームが変形し易く、原形を保持する
ことが困難である。
にあっては、複合化に際し、短繊維プリフォームにマト
リックス物質を加圧させつつ含浸溶着つまり圧入するた
め、短繊維プリフォームが変形し易く、原形を保持する
ことが困難である。
特に、短繊維プリフォームが低密度組織をなす場合には
、変形して複合性能をｔ員ね易いという不具合がある。
、変形して複合性能をｔ員ね易いという不具合がある。
〔課題を解決するための手段）
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、そ
の構成は、 ウィスカーの表面に強磁性体をコーティングし、ウィス
カーの表面を強磁性体化する第１工程、強磁性体化した
ウィスカーと粉状体とを混合し、混合物を得る第２工程
、 ゴム袋を磁界の間に配置し、磁界を通って落下する混合
物を該ゴム袋に徐々に投入してウィスカを配勾する第３
工程、 ゴム袋の内部を真空で引く第４工程、 ゴム袋を圧縮し、混合物を仮成形する第５工程、ゴム袋
から取り出した塊状の混合物に熱処理を加え、塊状の混
合物を結合させる第６工程、以上の第１〜６工程をＪ順
次に行うウィスカーによる粉末成形体の強化方法である
。なお、粉状体としては、セラミック粉、金属粉等があ
る。
の構成は、 ウィスカーの表面に強磁性体をコーティングし、ウィス
カーの表面を強磁性体化する第１工程、強磁性体化した
ウィスカーと粉状体とを混合し、混合物を得る第２工程
、 ゴム袋を磁界の間に配置し、磁界を通って落下する混合
物を該ゴム袋に徐々に投入してウィスカを配勾する第３
工程、 ゴム袋の内部を真空で引く第４工程、 ゴム袋を圧縮し、混合物を仮成形する第５工程、ゴム袋
から取り出した塊状の混合物に熱処理を加え、塊状の混
合物を結合させる第６工程、以上の第１〜６工程をＪ順
次に行うウィスカーによる粉末成形体の強化方法である
。なお、粉状体としては、セラミック粉、金属粉等があ
る。
（作用］
ウィスカーは、炭化珪素、窒化珪素、炭素繊維等の単結
晶からなる短繊維であり、粉状体は、例えば水酸アパタ
イト等のセラミック粉又は金属粉である。第１工程で表
面を強磁性体化させたウィスカーと粉状体とを第２工程
において混合し、充分に均質な混合物を得る。
晶からなる短繊維であり、粉状体は、例えば水酸アパタ
イト等のセラミック粉又は金属粉である。第１工程で表
面を強磁性体化させたウィスカーと粉状体とを第２工程
において混合し、充分に均質な混合物を得る。
次に、ゴム袋を、上部を開口させて磁界の間に配置し、
ゴム袋内及びその上方に一定方向の磁力が作用するよう
にする。このように、上部を開口させて配置したゴム袋
に、ウィスカーと粉状体との混合物を少量づつ落下させ
て投入する。ゴム袋に投入される混合物には、低密度と
なって落下する間に磁力線が作用し、ウィスカー表面の
強磁性体に磁気モーメントが作用するので、混合物に含
まれる不）−いのウィスカーが適宜に回動して全ウィス
カーが上下又は左右方向に延在するように配勾されてゴ
ム袋に底部から順次に蓄積されてゆく。ゴム袋内に蓄積
された各ウィスカーの間には、粉状体が充満しているの
で、ウィスカーの配置状態が乱れることはない。かくし
て、第３工程が終了する。
ゴム袋内及びその上方に一定方向の磁力が作用するよう
にする。このように、上部を開口させて配置したゴム袋
に、ウィスカーと粉状体との混合物を少量づつ落下させ
て投入する。ゴム袋に投入される混合物には、低密度と
なって落下する間に磁力線が作用し、ウィスカー表面の
強磁性体に磁気モーメントが作用するので、混合物に含
まれる不）−いのウィスカーが適宜に回動して全ウィス
カーが上下又は左右方向に延在するように配勾されてゴ
ム袋に底部から順次に蓄積されてゆく。ゴム袋内に蓄積
された各ウィスカーの間には、粉状体が充満しているの
で、ウィスカーの配置状態が乱れることはない。かくし
て、第３工程が終了する。
ゴム袋内に適当量の混合物が蓄積されたなら、第４工程
に移行し、ゴム袋内を真空に引き内部空気を除去する。
に移行し、ゴム袋内を真空に引き内部空気を除去する。
次いで、第５工程においてゴム袋を圧縮して混合物を所
定形状に仮成形する。
定形状に仮成形する。
仮成形の終了した混合物は、ゴム袋から取り出し、熱処
理を加え（第６工程）、混合物を例えば焼結結合させ、
各ウィスカーが配勾された塊状の複合材を得る。
理を加え（第６工程）、混合物を例えば焼結結合させ、
各ウィスカーが配勾された塊状の複合材を得る。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１〜３図は、ウィスカーによる粉末成形体の強化方法
の工程を概略的に示す。図中において符号ｌは、ウィス
カーを示し、炭化珪素、窒化珪素、炭素繊維等の単結晶
を直径：約０．１〜５．０μｍ、長さ：約１０〜５００
μｍにした短繊維である。第１工程は、ウィスカーｌの
表面に強磁性体（例えばニッケル）を無電解メツキによ
ってコーティングし、ウィスカー１の表面を強磁性体化
させる。
の工程を概略的に示す。図中において符号ｌは、ウィス
カーを示し、炭化珪素、窒化珪素、炭素繊維等の単結晶
を直径：約０．１〜５．０μｍ、長さ：約１０〜５００
μｍにした短繊維である。第１工程は、ウィスカーｌの
表面に強磁性体（例えばニッケル）を無電解メツキによ
ってコーティングし、ウィスカー１の表面を強磁性体化
させる。
第２工程では、第１図に示すようにウィスカーｌと粉状
体２（例えば水酸アパタイト等のセラミック粉又は金属
粉）とを撹拌機７に投入して、充分に均質となるように
混合する。
体２（例えば水酸アパタイト等のセラミック粉又は金属
粉）とを撹拌機７に投入して、充分に均質となるように
混合する。
次に、第２図に示すようにＣＩＰ用のゴム袋３を、上部
を開口させて磁力発生装置４内に配置し、ゴム袋３内及
びその上方に一定方向の磁力が作用するようにする。こ
の磁力発生装置４は、電磁コイル４ａに直流電流を流す
ことにより、電磁コイル４ａ内に図上にて上下方向の磁
力線を発生する。しかして、電磁コイル４ａ内にＣＩＰ
用のゴム袋３を配置し、直流電流を流せば、ゴム袋３内
に上下方向の磁力線が作用する。
を開口させて磁力発生装置４内に配置し、ゴム袋３内及
びその上方に一定方向の磁力が作用するようにする。こ
の磁力発生装置４は、電磁コイル４ａに直流電流を流す
ことにより、電磁コイル４ａ内に図上にて上下方向の磁
力線を発生する。しかして、電磁コイル４ａ内にＣＩＰ
用のゴム袋３を配置し、直流電流を流せば、ゴム袋３内
に上下方向の磁力線が作用する。
このように、上部を開口させて磁力発生装置４内に配置
したゴム袋３に、ウィスカーｌと粉状体２との混合物５
を少量づつ落下させて投入する。
したゴム袋３に、ウィスカーｌと粉状体２との混合物５
を少量づつ落下させて投入する。
ゴム袋３に投入された混合物５は、低密度となって落下
する間にウィスカー１表面の強磁性体に磁気モーメント
が作用し、不揃いのウィスカー■が回動して全ウィスカ
ー１が上下方向に延在するように配勾されてゴム袋３に
底部から順次に蓄積されてゆく、ゴム袋３に蓄積された
各ウィスカー１の間には、粉状体２が充満しているため
、ウィスカー１の配置状態が乱れることはない。かくし
て、第３工程が終了する。
する間にウィスカー１表面の強磁性体に磁気モーメント
が作用し、不揃いのウィスカー■が回動して全ウィスカ
ー１が上下方向に延在するように配勾されてゴム袋３に
底部から順次に蓄積されてゆく、ゴム袋３に蓄積された
各ウィスカー１の間には、粉状体２が充満しているため
、ウィスカー１の配置状態が乱れることはない。かくし
て、第３工程が終了する。
ゴム袋３内に適当量の混合物５が蓄積されたなら、第４
工程に移行する。第４工程では、ゴム袋３の開口を真空
ポンプに接続し、ゴム袋３内を真空に引き内部空気を除
去する。次いで、第３図に示すように、第５工程におい
てゴム袋３を冷間静水圧プレスにかけ、圧縮して混合物
５を所定形状に仮成形する。
工程に移行する。第４工程では、ゴム袋３の開口を真空
ポンプに接続し、ゴム袋３内を真空に引き内部空気を除
去する。次いで、第３図に示すように、第５工程におい
てゴム袋３を冷間静水圧プレスにかけ、圧縮して混合物
５を所定形状に仮成形する。
仮成形の終了した混合物５は、Ｃ１２用のゴム袋３から
取り出し、熱処理を加え（第６工程）、混合物５を例え
ば焼結結合させ、各ウィスカー１がセラミック粉又は金
属粉からなる粉状体２の眉間に配置介装された塊状の複
合材を得る。
取り出し、熱処理を加え（第６工程）、混合物５を例え
ば焼結結合させ、各ウィスカー１がセラミック粉又は金
属粉からなる粉状体２の眉間に配置介装された塊状の複
合材を得る。
ところで、ウィスカー１は、上記実施例にあっては上下
方向の磁力線を作用させて配勾させたが、左右方向の磁
力線を作用させて配勾させることもできる。
方向の磁力線を作用させて配勾させたが、左右方向の磁
力線を作用させて配勾させることもできる。
以上の説明によって理解されるように、本発明によれば
、次の効果が得られる。
、次の効果が得られる。
■、複合化に際し、短繊維プリフォームを形成すること
なく、各ウィスカーは粉状体中に良好な配置状態にて散
在し、各ウィスカーの配置状態及び散在状態が変動し難
く、複合材の製造工程において複合性能を損ねることは
ほとんどない。特に、ウィスカーが低密度組織をなす場
合にその配置性を確保し、ひいては複合性能を確保でき
る点に本発明の意義がある。
なく、各ウィスカーは粉状体中に良好な配置状態にて散
在し、各ウィスカーの配置状態及び散在状態が変動し難
く、複合材の製造工程において複合性能を損ねることは
ほとんどない。特に、ウィスカーが低密度組織をなす場
合にその配置性を確保し、ひいては複合性能を確保でき
る点に本発明の意義がある。
■、マトリックス物質をセラミック粉として、ウィスカ
ーにて強化した複合材を得ることができ、実用性に優れ
る。
ーにて強化した複合材を得ることができ、実用性に優れ
る。
第１〜３図は本発明の１実施例を示し、第１図はウィス
カーと粉状体との混合工程を示す図、第２図は配置工程
を示す図、第３図はプレス工程を示す図である。 ｌ：ウイスカー、２：粉状体、３：ゴム袋、４：磁力発
生装置、４ａ：電磁コイル、５：混合物。
カーと粉状体との混合工程を示す図、第２図は配置工程
を示す図、第３図はプレス工程を示す図である。 ｌ：ウイスカー、２：粉状体、３：ゴム袋、４：磁力発
生装置、４ａ：電磁コイル、５：混合物。
Claims (3)
- （１）．ウィスカーの表面に強磁性体をコーティングし
、ウィスカーの表面を強磁性体化する第１工程、強磁性
体化したウィスカーと粉状体とを混合し、混合物を得る
第２工程、 ゴム袋を磁界の間に配置し、磁界を通つて落下する混合
物を該ゴム袋に徐々に投入してウィスカーを配勾する第
３工程、 ゴム袋の内部を真空で引く第４工程、 ゴム袋を圧縮し、混合物を仮成形する第５工程、ゴム袋
から取り出した塊状の混合物に熱処理を加え、塊状の混
合物を結合させる第６工程、以上の第１〜６工程を順次
に行うことを特徴とするウィスカーによる粉末成形体の
強化方法。 - （２）．粉状体がセラミック粉である請求項（１）記載
のウィスカーによる粉末成形体の強化方法。 - （３）．粉状体が金属粉である請求項（１）記載のウィ
スカーによる粉末成形体の強化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173790A JPH03219029A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | ウイスカーによる粉末成形体の強化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173790A JPH03219029A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | ウイスカーによる粉末成形体の強化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219029A true JPH03219029A (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=11786344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1173790A Pending JPH03219029A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | ウイスカーによる粉末成形体の強化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03219029A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103451466A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-12-18 | 上海大学 | 液相烧结制备高熔点硬质材料颗粒弥散强化铜基复合材料的方法及电磁烧结装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195940A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Toshiba Corp | 短繊維プリフオ−ムの製造方法 |
| JPS6421004A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-24 | Sintokogio Ltd | Production of self-lubricating composite material |
| JPH01263202A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ系粉末成形加工用ビレットの製造方法 |
| JPH01263201A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ系粉末成形加工用ビレットの製造方法 |
-
1990
- 1990-01-23 JP JP1173790A patent/JPH03219029A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195940A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Toshiba Corp | 短繊維プリフオ−ムの製造方法 |
| JPS6421004A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-24 | Sintokogio Ltd | Production of self-lubricating composite material |
| JPH01263202A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ系粉末成形加工用ビレットの製造方法 |
| JPH01263201A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ系粉末成形加工用ビレットの製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103451466A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-12-18 | 上海大学 | 液相烧结制备高熔点硬质材料颗粒弥散强化铜基复合材料的方法及电磁烧结装置 |
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