JPH04128338A - 金属―セラミックス複合材料及びその製造方法 - Google Patents
金属―セラミックス複合材料及びその製造方法Info
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- JPH04128338A JPH04128338A JP2248954A JP24895490A JPH04128338A JP H04128338 A JPH04128338 A JP H04128338A JP 2248954 A JP2248954 A JP 2248954A JP 24895490 A JP24895490 A JP 24895490A JP H04128338 A JPH04128338 A JP H04128338A
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Landscapes
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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】
〔概 要〕
軽量で、強度及び硬度が高く、耐摩耗性に優れたセラミ
ックス強化金属材料に関し、 セラミックス微粒子がマトリックスである金属粒子内に
取り込まれて分散した金属−セラミックス複合材料及び
その製造方法を提供することを目的とし、 金属粉末を高分子ケイ素化合物の溶液又は溶融体に分散
させた分散体を固化させ、得られた固形物体を熱処理し
て上８己金属粉末の粒子の周囲に生成させた上記高分子
ケイ素化合物から変化した無機非晶質微粒子に基づく微
細セラミックス粒子を、焼結された当該金属の結晶粒が
分散粒子として含むように構成する。
ックス強化金属材料に関し、 セラミックス微粒子がマトリックスである金属粒子内に
取り込まれて分散した金属−セラミックス複合材料及び
その製造方法を提供することを目的とし、 金属粉末を高分子ケイ素化合物の溶液又は溶融体に分散
させた分散体を固化させ、得られた固形物体を熱処理し
て上８己金属粉末の粒子の周囲に生成させた上記高分子
ケイ素化合物から変化した無機非晶質微粒子に基づく微
細セラミックス粒子を、焼結された当該金属の結晶粒が
分散粒子として含むように構成する。
本発明は、軽量で、強度及び硬度が高く、耐摩耗性に優
れたセラミックス強化金属材料及びその製造方法に関す
る。このような材料は、自動車、機械、電子機器、宇宙
産業など様々な分野で使用される。
れたセラミックス強化金属材料及びその製造方法に関す
る。このような材料は、自動車、機械、電子機器、宇宙
産業など様々な分野で使用される。
金属マトリックス中にセラミックスを分散させたセラミ
ックス強化複合材料は公知である。このような複合材料
は一般に、単一の金属材料に比べ軽量、高硬度、高強度
、高耐摩耗性などの優れた特性を持つ。このような複合
材料では、分散粒子であるセラミックス粉末をできるだ
け微細化し、マトリックスである金属粒内に均一分散さ
せることにより、更なる機械的性質の向上が期待できる
。
ックス強化複合材料は公知である。このような複合材料
は一般に、単一の金属材料に比べ軽量、高硬度、高強度
、高耐摩耗性などの優れた特性を持つ。このような複合
材料では、分散粒子であるセラミックス粉末をできるだ
け微細化し、マトリックスである金属粒内に均一分散さ
せることにより、更なる機械的性質の向上が期待できる
。
従来のセラミックス強化金属複合材料は、溶融金属中に
セラミックス粉末を混合分散させたり、あるいは粉末冶
金の手法で金属及びセラミックスの粉末同士を混ぜ合わ
せたりして製造されていた。
セラミックス粉末を混合分散させたり、あるいは粉末冶
金の手法で金属及びセラミックスの粉末同士を混ぜ合わ
せたりして製造されていた。
溶融金属中にセラミックス粉末を混合分散させる、ある
いは金属及びセラミックスの粉末同士を混ぜ合わせると
いう従来の技術でもって、微細分散粒子を使用して期待
されたように優れた特性を有する金属−セラミックス複
合材料を実現することは困難であった。これは、溶融金
属中にセラミックス粉末を混合分散させる場合には両材
料の比重差のために複合材料中のセラミックス粉末の分
散の均一性を保つことができないためであり、また金属
及びセラミックスの粉末同士を混ぜ合わせる場合には粉
末粒子の凝集が起こりがちであり、そしてこの凝集は粉
末が微細になるほど深刻になるため、やはり複合材料中
のセラミックス粉末の分散を均一にすることが難しいか
らであった。すなわち従来は、分散粒子であるセラミッ
クス粉末をより微細化して金属結晶粒内に分散させるこ
とによって更により一層の機械的性質の向上を期待する
ことができるにもかかわらず、期待されたように優れた
特性の複合材料を実現することは難しかった。
いは金属及びセラミックスの粉末同士を混ぜ合わせると
いう従来の技術でもって、微細分散粒子を使用して期待
されたように優れた特性を有する金属−セラミックス複
合材料を実現することは困難であった。これは、溶融金
属中にセラミックス粉末を混合分散させる場合には両材
料の比重差のために複合材料中のセラミックス粉末の分
散の均一性を保つことができないためであり、また金属
及びセラミックスの粉末同士を混ぜ合わせる場合には粉
末粒子の凝集が起こりがちであり、そしてこの凝集は粉
末が微細になるほど深刻になるため、やはり複合材料中
のセラミックス粉末の分散を均一にすることが難しいか
らであった。すなわち従来は、分散粒子であるセラミッ
クス粉末をより微細化して金属結晶粒内に分散させるこ
とによって更により一層の機械的性質の向上を期待する
ことができるにもかかわらず、期待されたように優れた
特性の複合材料を実現することは難しかった。
本発明は、セラミックス微粒子がマトリックスである金
属粒子内に取り込まれて分散した、軽量、高強度、高硬
度且つ高耐摩耗性の金属−セラミックス複合材料及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
属粒子内に取り込まれて分散した、軽量、高強度、高硬
度且つ高耐摩耗性の金属−セラミックス複合材料及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の金属−セラミックス複合材料は、金属粉末を高
分子ケイ素化合物の溶液又は溶融体に分散させた分散体
を固化させ、得られた固形物体を熱処理して上記金属粉
末の粒子の周囲に生成させた上記高分子ケイ素化合物か
ら変化した無機非晶質微粒子に基づく微細セラミックス
粒子を、当該金属の焼結された結晶粒中に分散粒子とし
て含んでなることを特徴とする、軽量で、強度及び硬度
が高く、且つ耐摩耗性に優れた金属−セラミックス複合
材料である。
分子ケイ素化合物の溶液又は溶融体に分散させた分散体
を固化させ、得られた固形物体を熱処理して上記金属粉
末の粒子の周囲に生成させた上記高分子ケイ素化合物か
ら変化した無機非晶質微粒子に基づく微細セラミックス
粒子を、当該金属の焼結された結晶粒中に分散粒子とし
て含んでなることを特徴とする、軽量で、強度及び硬度
が高く、且つ耐摩耗性に優れた金属−セラミックス複合
材料である。
金属結晶粒内にセラミックス粒子の分散した本発明の金
属−セラミックス複合材料の製造方法は、金属粉末を高
分子ケイ素化合物の溶液又は溶融体に分散させた分散体
を固化させ、得られた固形物体を熱処理して上記金属粉
末の粒子の周囲に上記高分子ケイ素化合物から変化した
無機非晶質微粒子を生成させ、そして当該固形物体を上
記熱処理の温度よりも高い温度に加熱して上記金属粉末
粒子を焼結させ、それとともに上記非晶質微粒子を金属
結晶粒内に入り込ませ且つセラミックス化させることを
特徴とする方法である。
属−セラミックス複合材料の製造方法は、金属粉末を高
分子ケイ素化合物の溶液又は溶融体に分散させた分散体
を固化させ、得られた固形物体を熱処理して上記金属粉
末の粒子の周囲に上記高分子ケイ素化合物から変化した
無機非晶質微粒子を生成させ、そして当該固形物体を上
記熱処理の温度よりも高い温度に加熱して上記金属粉末
粒子を焼結させ、それとともに上記非晶質微粒子を金属
結晶粒内に入り込ませ且つセラミックス化させることを
特徴とする方法である。
本発明の複合材料においてマトリックスとなる金属粉末
は、例えば、ステンレス鋼などの鉄系合金の粉末でよい
。このような金属粉末は、市販のものを利用することが
できる。
は、例えば、ステンレス鋼などの鉄系合金の粉末でよい
。このような金属粉末は、市販のものを利用することが
できる。
金属粉末を初めに分散させるべき高分子ケイ素化合物は
、後の熱処理時に熱分解して、更に後の熱処理すなわち
金属粉末の焼結時にセラミックスに変化しうる無機非晶
質微粒子を生成することのできる化合物である。ここで
いうセラミックスとは、ケイ素系のセラミックスすなわ
ち窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）あるいは炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）のことである。
、後の熱処理時に熱分解して、更に後の熱処理すなわち
金属粉末の焼結時にセラミックスに変化しうる無機非晶
質微粒子を生成することのできる化合物である。ここで
いうセラミックスとは、ケイ素系のセラミックスすなわ
ち窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）あるいは炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）のことである。
高温で窒化ケイ素に変化しうる高分子ケイ素化合物の代
表例はポリシラザンであり、これは次の分子式で一般的
に表される。
表例はポリシラザンであり、これは次の分子式で一般的
に表される。
Ｈ３Ｓｌ ［：ＮＩ（ＳＨ２］計
高温で炭化ケイ素に変化しうる高分子ケイ素化合物の代
表例はポリカルボシランやポリシランであって、これら
はそれぞれ次の分子式で一般的に表される。
表例はポリカルボシランやポリシランであって、これら
はそれぞれ次の分子式で一般的に表される。
Ｈ３Ｓ１１”ｃＨ２ｓｌＨ２１） ＋１）ＩＲ，Ｓｉ
（ＳｉＲ，）計 これらの式中のｎは１以上の整数を表し、これらのケイ
素化合物の分子量はｎの値が大きくなるにつれて増大し
、それと共に軟化点が上昇する。また、上記のポリシラ
ンの式中のＲは水素又は有機基である。ポリシラザン中
には、往々にして製造工程において紛れ込む少量の炭素
原子や酸素原子が含まれていても差支えない。上記のポ
リカルボシランの式中の水素原子は、有機基で置換され
ていても差支えない。熱処理のために加熱する過程で熱
分解することなく容易に揮発してしまうような分子量の
小さいケイ素化合物は不適当であり、また、分子量が余
りにも大きなケイ素化合物は軟化点が高く、そのケイ素
化合物に金属粉末を分散させるのが困難になるため避け
た方がよい。
（ＳｉＲ，）計 これらの式中のｎは１以上の整数を表し、これらのケイ
素化合物の分子量はｎの値が大きくなるにつれて増大し
、それと共に軟化点が上昇する。また、上記のポリシラ
ンの式中のＲは水素又は有機基である。ポリシラザン中
には、往々にして製造工程において紛れ込む少量の炭素
原子や酸素原子が含まれていても差支えない。上記のポ
リカルボシランの式中の水素原子は、有機基で置換され
ていても差支えない。熱処理のために加熱する過程で熱
分解することなく容易に揮発してしまうような分子量の
小さいケイ素化合物は不適当であり、また、分子量が余
りにも大きなケイ素化合物は軟化点が高く、そのケイ素
化合物に金属粉末を分散させるのが困難になるため避け
た方がよい。
マトリックスとなるべき金属粉末は、高分子ケイ素化合
物をベンゼンやキシレンの如き適当な溶媒に溶解させた
溶液あるいは高分子ケイ素化合物を加熱して溶融させた
溶融体に投入して均一分散させる。金属粉末と高分子ケ
イ素化合物との混合比は、本発明の複合材料中のセラミ
ックス質の量が１０〜３０体積％となるようにするのが
効果的である。この混合比は、高分子ケイ素化合物の種
類や下記において説明する熱処理の条件等によって変る
が、実験を行って簡単に定めることができる。
物をベンゼンやキシレンの如き適当な溶媒に溶解させた
溶液あるいは高分子ケイ素化合物を加熱して溶融させた
溶融体に投入して均一分散させる。金属粉末と高分子ケ
イ素化合物との混合比は、本発明の複合材料中のセラミ
ックス質の量が１０〜３０体積％となるようにするのが
効果的である。この混合比は、高分子ケイ素化合物の種
類や下記において説明する熱処理の条件等によって変る
が、実験を行って簡単に定めることができる。
この分散体を、溶液を使用する場合には溶媒を蒸発させ
ることにより乾燥させて、また溶融体を使用する場合に
は冷却して、固化させて固形物体が得られる。この固形
物体は、例えば熱プレス等により複合材料の所望の形状
に成形することができる。溶融体を冷却固化させる場合
には例えば型に流し込んで所望の形状に成形することも
できる。
ることにより乾燥させて、また溶融体を使用する場合に
は冷却して、固化させて固形物体が得られる。この固形
物体は、例えば熱プレス等により複合材料の所望の形状
に成形することができる。溶融体を冷却固化させる場合
には例えば型に流し込んで所望の形状に成形することも
できる。
固形物体中の高分子ケイ素化合物は、固形物体の熱処理
によって窒化ケイ素質あるいは炭化ケイ素質の無機非晶
質微粒子に変化する。熱処理は、急激な加熱に伴う高分
子ケイ素化合物の重合鎖の切断によって生じるより低分
子量種の蒸散を防止するため穏やかに昇温しで行うのが
好ましい。一般には、約８００℃程度に達するまで例え
ば２０℃／ｈ程度の上昇速度でゆっくりと温度を上昇さ
せる。
によって窒化ケイ素質あるいは炭化ケイ素質の無機非晶
質微粒子に変化する。熱処理は、急激な加熱に伴う高分
子ケイ素化合物の重合鎖の切断によって生じるより低分
子量種の蒸散を防止するため穏やかに昇温しで行うのが
好ましい。一般には、約８００℃程度に達するまで例え
ば２０℃／ｈ程度の上昇速度でゆっくりと温度を上昇さ
せる。
焼成雰囲気としては、例えば窒素雰囲気を用いる。
熱処理を終えた固形物体は、次いでその熱処理の温度よ
りも更に高い温度に加熱して、マトリックスとなるべき
金属粉末を焼結させる。この場合の昇温速度は、高分子
ケイ素化合物の重合鎖の切断の心配がないので、固形物
体の熱処理時よりもかなり大きくすることができる。例
えば３００℃／ｈ程度の昇温速度を採用することができ
る。最終の焼結温度は、マトリックス金属に適した温度
とすべきであって、例えばステンレス鋼の場合の好適な
焼結温度は約１２００℃である。
りも更に高い温度に加熱して、マトリックスとなるべき
金属粉末を焼結させる。この場合の昇温速度は、高分子
ケイ素化合物の重合鎖の切断の心配がないので、固形物
体の熱処理時よりもかなり大きくすることができる。例
えば３００℃／ｈ程度の昇温速度を採用することができ
る。最終の焼結温度は、マトリックス金属に適した温度
とすべきであって、例えばステンレス鋼の場合の好適な
焼結温度は約１２００℃である。
高分子ケイ素化合物は、その溶媒溶液又は溶融体にマト
リックスとなるべき金属粉末を分散させてから溶媒を乾
燥除去して又は溶融体を冷却して固化させることによっ
て、金属粉末粒子が高分子ケイ素化合物でくるまれた固
形物体を与える。この固形物体の高分子ケイ素化合物の
重合鎖の切断に起因する低分子量種の蒸散を避けるよう
に穏やかに昇温しで行われる固形物体の熱処理は、高分
子ケイ素化合物を有利に熱分解して、各金属粉末粒子の
周り多数の無機非晶質微粒子（一般に数十ナノメートル
程度又はそれ以下の大きさ）を生じさせる。これによっ
て、各金属粉末粒子の周囲に微細な無機非晶質微粒子が
まんべんなく分布した固形物体が得られる。より大きな
金属粉末粒子１の周りにより小さな無機非晶質微粒子２
が存在している様子を、模式的に第１図（ａ）に示す。
リックスとなるべき金属粉末を分散させてから溶媒を乾
燥除去して又は溶融体を冷却して固化させることによっ
て、金属粉末粒子が高分子ケイ素化合物でくるまれた固
形物体を与える。この固形物体の高分子ケイ素化合物の
重合鎖の切断に起因する低分子量種の蒸散を避けるよう
に穏やかに昇温しで行われる固形物体の熱処理は、高分
子ケイ素化合物を有利に熱分解して、各金属粉末粒子の
周り多数の無機非晶質微粒子（一般に数十ナノメートル
程度又はそれ以下の大きさ）を生じさせる。これによっ
て、各金属粉末粒子の周囲に微細な無機非晶質微粒子が
まんべんなく分布した固形物体が得られる。より大きな
金属粉末粒子１の周りにより小さな無機非晶質微粒子２
が存在している様子を、模式的に第１図（ａ）に示す。
この状態の固形物体が先の熱処理時の温度よりも高い温
度に加熱されると、その初期においてまず金属粉末粒子
同士がネッキングを起こし、次第に粒成長しながら粒子
間の間隙を狭め、収縮が進行する。この粒成長に伴い、
最初粒界にあった無機非晶質微粒子が金属結晶粒の粒内
に取り込まれる。
度に加熱されると、その初期においてまず金属粉末粒子
同士がネッキングを起こし、次第に粒成長しながら粒子
間の間隙を狭め、収縮が進行する。この粒成長に伴い、
最初粒界にあった無機非晶質微粒子が金属結晶粒の粒内
に取り込まれる。
この状態を模式的に第１図（ｂ）に示す。金属結晶粒内
に取り込まれた無機非晶質微粒子は、拡散により金属結
晶粒の内部へ分散してゆき、同時に他の無機非晶質微粒
子が粒内に取り込まれる。こうして、無機非晶質微粒子
は次々に金属結晶粒内に入り込み、最終的にセラミック
ス化した粒子４となって、焼結された金属結晶粒３内に
分散する。
に取り込まれた無機非晶質微粒子は、拡散により金属結
晶粒の内部へ分散してゆき、同時に他の無機非晶質微粒
子が粒内に取り込まれる。こうして、無機非晶質微粒子
は次々に金属結晶粒内に入り込み、最終的にセラミック
ス化した粒子４となって、焼結された金属結晶粒３内に
分散する。
この状態を模式的に第１図（Ｃ）に示す。
このようにして、本発明の金属−セラミックス複合材料
にあってはセラミックス微粒子がマトリックスである金
属結晶粒内に取り込まれ、そしてこのような構造となる
ことによって微細セラミックス粒子による分散強化作用
が最大限に発揮される。すなわち、金属結晶粒の内部に
入り込んだ硬質セラミックス微粒子が金属結晶粒自身を
強化し且つ硬質化させ、同時にこの複合材料の弾性率を
向上させる。
にあってはセラミックス微粒子がマトリックスである金
属結晶粒内に取り込まれ、そしてこのような構造となる
ことによって微細セラミックス粒子による分散強化作用
が最大限に発揮される。すなわち、金属結晶粒の内部に
入り込んだ硬質セラミックス微粒子が金属結晶粒自身を
強化し且つ硬質化させ、同時にこの複合材料の弾性率を
向上させる。
次に、実施例により本発明を更に説明する。
実施例１
ポリシラザン（分子量６．０００〜１３，０００）のキ
シレン溶液中に平均粒径１００犀のステンレス鋼（ＳＯ
３３０４）粉末を入れ、ステンレス鋼粉末を均一に分散
させるたｔ撹拌しながらキシレンを飛散させて完全に乾
燥させ、ポリシラザン中にステンレス鋼粉末の分散した
固形物体を作った。この固形物体をポリシラザンが溶融
するより若干低い温度（約２５０℃）で熱プレスして成
形した。次に、この成形体を電気炉に入れ、窒素雰囲気
中でまず熱処理すなわちポリシラザンの熱分解を行った
。この熱処理は、２００〜８００℃まで約２０℃／ｈの
昇温速度で穏やかに実施した。８００℃に達したならば
、昇温速度を切換えて３００℃／ｈとし、そして１２０
０℃まで昇温してこの温度を２時間保持してステンレス
鋼粉末を焼結させた。
シレン溶液中に平均粒径１００犀のステンレス鋼（ＳＯ
３３０４）粉末を入れ、ステンレス鋼粉末を均一に分散
させるたｔ撹拌しながらキシレンを飛散させて完全に乾
燥させ、ポリシラザン中にステンレス鋼粉末の分散した
固形物体を作った。この固形物体をポリシラザンが溶融
するより若干低い温度（約２５０℃）で熱プレスして成
形した。次に、この成形体を電気炉に入れ、窒素雰囲気
中でまず熱処理すなわちポリシラザンの熱分解を行った
。この熱処理は、２００〜８００℃まで約２０℃／ｈの
昇温速度で穏やかに実施した。８００℃に達したならば
、昇温速度を切換えて３００℃／ｈとし、そして１２０
０℃まで昇温してこの温度を２時間保持してステンレス
鋼粉末を焼結させた。
こうして得られた焼結体におけるセラミックス（窒化ケ
イ素）分は約２０体積％であった。この金属−セラミッ
クス複合材料の密度、引張強さ、耐力及びビッカース硬
度を測定した。得られた結果をステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４）単一材料の標準的な値と共に表１に示す。
イ素）分は約２０体積％であった。この金属−セラミッ
クス複合材料の密度、引張強さ、耐力及びビッカース硬
度を測定した。得られた結果をステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４）単一材料の標準的な値と共に表１に示す。
実施例２
ポリシラザン（分子量６．０００〜１３．０００）を乾
燥不活性雰囲気中で３００℃に加熱して溶融状態とし、
これに平均粒径１０１００ｌのステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４）粉末を入れ、十分に撹拌しながら鋳型に流し込ん
で成形体を作った。この成形体を、実施例１と同様に熱
処理しそして焼結させて、セラミックス（窒化ケイ素）
分が約２０体積％の金属−セラミックス複合材料を得た
。この複合材料の機械的性質についても実施例１と同様
に測定した。結果をやはり表１に示す。
燥不活性雰囲気中で３００℃に加熱して溶融状態とし、
これに平均粒径１０１００ｌのステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４）粉末を入れ、十分に撹拌しながら鋳型に流し込ん
で成形体を作った。この成形体を、実施例１と同様に熱
処理しそして焼結させて、セラミックス（窒化ケイ素）
分が約２０体積％の金属−セラミックス複合材料を得た
。この複合材料の機械的性質についても実施例１と同様
に測定した。結果をやはり表１に示す。
表
表１より、本発明の複合材料は、５ＵＳ３０４ステンレ
ス鋼の単一材料と比較して引張強さ、耐力及びビッカー
ス硬度において有意に優れ、しかもより軽量の材料であ
る、ということが分る。
ス鋼の単一材料と比較して引張強さ、耐力及びビッカー
ス硬度において有意に優れ、しかもより軽量の材料であ
る、ということが分る。
本発明の金属−セラミックス複合材料では、マトリック
スである金属結晶粒子内にセラミックス微粒子が入り込
み、それによりセラミックス微粒子の分散強化効果が最
大限に発揮されている。このため、本発明の複合材料は
、サブミクロンよりも更に微細なセラミックス粒子で強
化されたセラミックス強化金属材料に寄せられる機械的
性質の向上という期待を裏切らず、単一の金属材料と比
べて高強度、高硬度、高耐摩耗性といったような優れた
特性を示し、同時に軽量という特性を兼ね備えている。
スである金属結晶粒子内にセラミックス微粒子が入り込
み、それによりセラミックス微粒子の分散強化効果が最
大限に発揮されている。このため、本発明の複合材料は
、サブミクロンよりも更に微細なセラミックス粒子で強
化されたセラミックス強化金属材料に寄せられる機械的
性質の向上という期待を裏切らず、単一の金属材料と比
べて高強度、高硬度、高耐摩耗性といったような優れた
特性を示し、同時に軽量という特性を兼ね備えている。
本発明の金属−セラミックス複合材料製造方法によれば
、マトリックスとなるべき金属粉末粒子の周囲の高分子
ケイ素化合物の熱分解により生じた無機非晶質微粒子が
金属粉末粒子の周囲にまんべんなく存在させることがで
き、そのためこれらの無機非晶質微粒子を金属結晶粒の
焼結時にセラミックス化させながら結晶粒内に入り込ま
せて分散させることができる。すなわち本発明の製造方
法によって、マ） ＩＪフックスある金属結晶粒子内に
微細なセラミックス粒子が分散した優れた機械的性質を
示す軽量の金属−セラミックス複合材料を製造すること
ができる。
、マトリックスとなるべき金属粉末粒子の周囲の高分子
ケイ素化合物の熱分解により生じた無機非晶質微粒子が
金属粉末粒子の周囲にまんべんなく存在させることがで
き、そのためこれらの無機非晶質微粒子を金属結晶粒の
焼結時にセラミックス化させながら結晶粒内に入り込ま
せて分散させることができる。すなわち本発明の製造方
法によって、マ） ＩＪフックスある金属結晶粒子内に
微細なセラミックス粒子が分散した優れた機械的性質を
示す軽量の金属−セラミックス複合材料を製造すること
ができる。
第１図（ａ）、（ｂ）及び（Ｃ）は、本発明の軽量で且
つ高強度、高硬度、高耐摩耗性複合材料が得られる機構
を説明する模式図である。 図中、１は金属粉末粒子、２は無機非晶質微粒子、３は
マトリックス金属結晶粒、４はセラミックス微粒子。
つ高強度、高硬度、高耐摩耗性複合材料が得られる機構
を説明する模式図である。 図中、１は金属粉末粒子、２は無機非晶質微粒子、３は
マトリックス金属結晶粒、４はセラミックス微粒子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属粉末を高分子ケイ素化合物の溶液又は溶融体に
分散させた分散体を固化させ、得られた固形物体を熱処
理して上記金属粉末の粒子の周囲に生成させた上記高分
子ケイ素化合物から変化した無機非晶質微粒子に基づく
微細セラミックス粒子を、当該金属の焼結された結晶粒
中に分散粒子として含んでなることを特徴とする金属−
セラミックス複合材料。 ２、金属粉末を高分子ケイ素化合物の溶液又は溶融体に
分散させた分散体を固化させ、得られた固形物体を熱処
理して上記金属粉末の粒子の周囲に上記高分子ケイ素化
合物から変化した無機非晶質微粒子を生成させ、そして
当該固形物体を上記熱処理の温度よりも高い温度に加熱
して上記金属粉末粒子を焼結させ、それとともに上記非
晶質微粒子を金属結晶粒内に入り込ませ且つセラミック
ス化させることを特徴とする金属−セラミックス複合材
料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248954A JPH04128338A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 金属―セラミックス複合材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248954A JPH04128338A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 金属―セラミックス複合材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04128338A true JPH04128338A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17185878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2248954A Pending JPH04128338A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 金属―セラミックス複合材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04128338A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5455000A (en) * | 1994-07-01 | 1995-10-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for preparation of a functionally gradient material |
| WO2006020489A2 (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Hoeganaes Corporation | Powder metallurgical compositions containing organometallic lubricants |
| CN109650922A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-19 | 广东昭信照明科技有限公司 | Su-304l金属增强的碳化硅基复合陶瓷材料及其母粒的制备方法 |
-
1990
- 1990-09-20 JP JP2248954A patent/JPH04128338A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5455000A (en) * | 1994-07-01 | 1995-10-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for preparation of a functionally gradient material |
| WO2006020489A2 (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Hoeganaes Corporation | Powder metallurgical compositions containing organometallic lubricants |
| WO2006020489A3 (en) * | 2004-08-12 | 2006-10-05 | Hoeganaes Corp | Powder metallurgical compositions containing organometallic lubricants |
| CN109650922A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-19 | 广东昭信照明科技有限公司 | Su-304l金属增强的碳化硅基复合陶瓷材料及其母粒的制备方法 |
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