JPH04224934A - 制振複合材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構造部材や機械部品等
に使用できる、優れた振動減衰特性を有する制振複合材
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、機械の振動や騒音を低くする
ために防振および遮音の方法が採られている。更に、音
の発生源となる部品や機構に制振材料を使用して音その
ものを抑えるという積極的な方法が試みられている。そ
のため、機械特性と共に制振特性に優れた制振材料が重
要になっている。

【０００３】制振材料は、強磁性型、双晶型、転位型等
の制振合金や、拘束型に代表される複合材等に分類され
る。その中で、複合板は、金属板と粘弾性物質層との組
合せ、あるいは金属板と粘弾性物質層と拘束層との組合
せからなる構造を採っている。

【０００４】この制振複合板は、大きな減衰能が比較的
容易に得られる利点があり、制振鋼板や制振複合アルミ
板等に応用されて、住宅の屋根、洗濯機のボディー、電
気機器のパネル等に使用されている。このような用途に
おける制振複合板（図１の（ａ））の振動モードは、図
１の（ｂ）に示すように面外曲げであり、複合板本来の
制振性により振動を抑制することができる。しかし、最
近では、パネルや外板用途に止まらず、スピーカのよう
に、より機能的な部品としての用途拡大が図られ、また
、例えば、自動車のブレーキ鳴きを抑制するためにブレ
ーキのパッド部分に制振複合板を使用する試みがある。 また、部品として、厚肉の複合板の使用が不可欠となる
場合もある。このような場合、面外曲げ以外のモードの
振動も発生する。従来の制振複合板では、十分に面外曲
げ以外の振動モードの振動を抑制することができず、振
動や騒音が残存してしまう。

【０００５】すなわち、面外曲げの場合の振動エネルギ
ーは、図１の（ｂ）に示すように、非拘束型では粘弾性
物質層の伸び変形、拘束型ではずり変形によってそれぞ
れ粘弾性物質層内部で吸収される。しかし、面内曲げの
場合には、図１の（ｃ）に示すように、非拘束型では横
方向に振動するので十分大きな伸び変形が生ぜず、また
拘束型ではずり変形が発生しないので、振動エネルギー
が粘弾性物質層内部で吸収されない。また、その他の振
動モードについても同様である。なお、図１において、
制振複合板は、粘弾性物質層１を中間体として、該粘弾
性物質層１を挟むようにして金属板２および拘束層３が
接着してなるものである。

【０００６】このように、従来の制振複合板は、面外曲
げ以外の振動モードを抑制することができず、制振性は
不十分である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本第１発明（請求項１
に記載の発明）は、上記従来技術の問題点に鑑みなされ
たものであり、面内曲げ、面外曲げ等、あらゆる種類の
振動モードに対して制振性に優れた制振複合材を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本第１発明の制振複合材
は、減衰能Ｑ−１が１×１０−３以上である合金材料と
、該合金材料に接着された粘弾性物質からなる材料とよ
りなることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の効果】本第１発明の制振複合材は、面内曲げ、
面外曲げ等、あらゆる種類の振動モードに対して優れた
制振性を有する。これは、以下の理由によるものと考え
られる。

【００１０】面外曲げの振動モードの場合、合金材料と
粘弾性物質からなる材料との複合効果により高い制振性
を発揮する。また、面内曲げ等のその他の振動モードに
対しては、合金材料の減衰能が大きいことにより該合金
材料が制振性を発揮する。

【００１１】（第１発明のその他の発明の説明）以下、
本第１発明をより具体的にしたその他の発明を説明する
。

【００１２】本発明の制振複合材は、合金材料と粘弾性
物質からなる材料（粘弾性物質材料）とが接着してなる
ものであり、該合金材料は、減衰能Ｑ−１が１×１０−
３以上のものである。

【００１３】本発明では、複合材の合金材料の減衰能Ｑ
−１について着目したものであり、従来の制振複合材の
合金材料においてその減衰能Ｑ−１が１×１０−３未満
の低い値であることを見出し、合金材料に減衰能Ｑ−１
が１×１０−３以上のものを使用することにより面内曲
げ、面外曲げ等、あらゆる種類の振動モードに対して優
れた制振性を有する制振複合材を完成したものである。

【００１４】合金材料の減衰能Ｑ−１は、Ｆｅ基、Ｍｇ
基、Ｃｕ基等合金の種類によって異なり、しかもそれら
の減衰メカニズムによって応力（歪み）、周波数、磁場
、温度等に依存して大きく変化する場合がある。本発明
において、減衰能Ｑ−１が１×１０−３以上のものを使
用する。

【００１５】合金材料の減衰能は大きい程よいが、各種
の合金材料を使用して制振複合材を作製して面内振動と
面外振動とを測定したところ、減衰能Ｑ−１が１×１０
−３未満の場合、振動が減衰しがたく、共振音が続いて
聞こえた。一方、Ｑ−１が１×１０−３以上の場合、共
振音の発生防止に明らかな効果が認められた。

【００１６】本発明において用い得る合金材料としては
、制振合金、焼結合金、あるいは空孔部分に制振性含浸
剤を含浸させて減衰能を向上させた焼結合金等が挙げら
れる。

【００１７】上記制振合金としては、片状黒鉛鋳鉄、Ｆ
ｅ−Ｃｒ−（Ａｌ）−（Ｍｏ）−（Ｍｎ）の強磁性型鉄
基合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｍｇ−Ｚｒ合金、Ｍｎ−Ｃｕ
−Ａｌ合金等が挙げられる。磁性があってもよい場合、
片状黒鉛鋳鉄や強磁性型鉄基合金等を、また非磁性であ
ることや軽量であることが必要な場合、アルミニウム系
合金やマグネシウム系合金等を用いるのがよい。

【００１８】上記焼結合金としては、鉄系、鉄合金系、
銅系、アルミニウム系、チタン系等の合金が挙げられる
。該焼結合金は、ニアネットシェイプ化を重視する場合
に有効である。該焼結合金は、成形圧力を調整して空孔
率を制御し、あるいは更に圧縮処理を施して減衰能を増
加させることにより更に性能を向上させてもよい。また
、上記の中で空孔による強度低下を避けたい場合には、
Ｆｅ−Ｃｒ系ステンレス合金のように母材自体が高い制
振性を有する合金が望ましい。

【００１９】上記の合金材料の減衰能を更に向上させた
材料として、以下のものが挙げられる。

【００２０】なお、以下で述べる空孔率および圧縮率と
は、 空孔率（％）＝（（焼結体中に占める空間体積）／（焼
結体の全体積））×１００ 圧縮率（％）＝（（圧縮前の厚さ−圧縮後の厚さ）／（
圧縮前の厚さ））×１００ と定義する。

【００２１】（１）空孔率が３０〜５０％の焼結体、あ
るいは空孔率が２０〜５０％の焼結体に圧縮率６〜４５
％の圧縮処理を施した焼結合金。

【００２２】焼結材の材質には、大別して鉄系、鉄合金
系、銅系、アルミニウム系、チタン系がある。磁性を有
しない鉄系焼結合金材を得る場合には、オーステナイト
系ステンレス鋼等の非磁性材料を用いる。また、軽量化
を重視する場合には、アルミニウム系、チタン系等を用
いる。

【００２３】原料粉末の粒径は、通常工業的に使用され
ている、例えば１４９μｍ　以下のものを使用するが、
特に限定されない。焼結合金を製造する場合、原料粉末
に成形潤滑剤、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸リチウム、ワックス類等を配合し、圧粉成形した後加
熱、焼結する。

【００２４】上記圧粉成形時の成形圧力は、通常１〜７
ｔ／ｃｍ２　が採られる。また、加熱焼結は、アンモニ
ア分解ガス中、ＲＸガス中、または真空中等で５００〜
１２００℃の温度で焼結する。

【００２５】焼結合金の空孔率が小さい場合は減衰能Ｑ
−１が１×１０−３以上とならず、また大きい場合は必
要な強度が得られないので、焼結合金の空孔率は３０〜
５０％が望ましい。

【００２６】また、空孔率が２０〜５０％の焼結体に圧
縮率６〜４５％の圧縮処理を施すと空孔が潰され、空孔
周辺の応力集中の増大、および空孔壁同士の摩擦力の増
大により減衰能が大きくなる。上記圧縮にはプレス機を
用いる。

【００２７】（２）空孔率が１０〜５０％の焼結合金に
制振性含浸剤を含浸させたもの、および更にこのものに
圧縮率２〜４５％の圧縮処理を施したもの。

【００２８】焼結合金に制振性含浸剤を含浸させると、
制振性含浸剤自体の内部摩擦、焼結体と制振性含浸剤と
の界面摩擦等の相互作用によって、振動を吸収し減衰能
が向上する。

【００２９】制振性含浸剤としては、液体、粘弾性物質
等がある。液体としては、潤滑油、防錆油、シリコンオ
イル、パラフィン等の油、グリコール類、液体ポリマー
、エマルジョン等がある。粘弾性物質としては、天然ゴ
ム、合成ゴム、ポリエチレン、ナイロン、アクリル系ポ
リマー、αオレフィン系ポリマー、ポリオレフィン＋ポ
リエステル、熱硬化性のポリエステル等の高分子材料等
がある。

【００３０】上記液体は、室温における粘性が高い場合
には適度に加熱または希釈して低粘度となし、焼結合金
中に含浸させる。液体の含浸には、液体中に焼結合金を
浸漬する方法、液体を焼結合金にスプレーする方法、減
圧または加圧下に液体を侵入させる方法等がある。

【００３１】粘弾性物質の含浸においては、加熱して低
粘度の液体となし、または液体状物質の使用、溶剤で希
釈、エマルジョンとする等の方法により含浸させる。そ
の後、室温に戻す、加熱する、または所望の処理を行っ
て固化または必要な状態に安定化させる。

【００３２】焼結合金の空孔率が小さい場合は減衰能Ｑ
−１が１×１０−３以上とならず、また大きい場合は必
要な強度が得られないので、焼結合金の空孔率は１０〜
５０％が望ましい。

【００３３】また、制振性含浸剤を含浸させた焼結体に
圧縮率２〜４５％の圧縮処理を施すと、空孔が潰されて
細孔になり、しかも方向性を持つので制振性含浸剤との
相互作用が大きくなり、優れた制振性が発揮される。上
記圧縮処理にはプレス機を用いる。

【００３４】例えば、制振性含浸剤が熱硬化性の液状ゴ
ムの場合、焼結合金に含浸後圧縮し、その後適度な温度
に加熱してゴムを硬化させる。また、ゴムラテックスを
用いる場合、焼結合金に適度な濃度の合成ゴムラテック
スを含浸させ、これに加熱乾燥後圧縮する。

【００３５】また、空孔率が１０〜５０％の焼結体に圧
縮率２〜４５％の圧縮処理を施した後、該焼結体の空孔
中に制振性含浸剤を含浸し、固化、安定化させてもよい
。

【００３６】本発明は、上記合金材料と粘弾性物質材料
とが接着してなるものである。

【００３７】粘弾性物質としては、ゴム、有機樹脂等の
高分子材料が挙げられる。該高分子材料としては、非拘
束型用と拘束型用との２種類のものがある。

【００３８】非拘束型用高分子材料としては、れき青系
、エポキシ系、フタル酸系、エマルジョン系、塩ビ系等
のものがある。拘束型用高分子材料としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ナイロン等の高温用、アクリル
系ポリマー、αオレフィン系ポリマー、ポリオレフィン
＋ポリエステル、熱硬化性のポリエステル等の中常温用
等がある。

【００３９】合金材料、粘弾性物質ともに形状について
は特に限定しないが、構造減衰をしがたい箇所や平板状
に近い形状に対して本発明が特に効果を発揮する。

【００４０】合金材料と粘弾性物質との複合化（接着）
には、粘弾性物質の接着性および粘着性を利用する。

【００４１】例えば、合金材料の表面に粘弾性物質層を
形成する際に、合金材料に粘弾性物質を塗布する方法、
両面接着テープの性状を有する粘弾性物質を接着する方
法、あるいは熱可塑性樹脂からなる粘弾性物質を加熱し
て接着する方法等により両者を接着することができる。 なお、この際、接着した両者を更に加圧するとより接着
性が向上する。上記の方法により接着する場合、合金材
料の表面は油、錆び、汚れを除去しておく。

【００４２】なお、合金材料が焼結体の場合には、空孔
の存在によって接着面積が小さくなり、見掛けの接着強
度が低下する。しかし、空孔率が大きくない場合には、
合金材料の表面の凹凸によって接着性が高められる。更
に、粘弾性物質と同系の制振性含浸剤を合金材料に含浸
させた場合も接着性が高められる。

【００４３】合金材料と粘弾性物質とは、それぞれ１層
ずつ接着した２層構造のものでもよいが、以下のように
それ以上の層を接着したものでもよい。

【００４４】制振複合材の減衰能は、粘弾性物質の損失
係数と弾性率とに直接影響され、しかも損失係数と弾性
率とは温度によって変化するので、制振複合材の減衰能
は温度に依存する。

【００４５】広い温度範囲にわたって安定した制振性を
得るためには、損失係数や弾性率が安定な粘弾性物質の
使用が不可欠である。このような粘弾性物質は得難いの
で、粘弾性物質を高温用および低温用の２層とし、ある
いは図２に示すように合金材料層２−高温用粘弾性物質
層１２−拘束層３−低温用粘弾性物質層１１−拘束層３
の５層構造、もしくはそれ以上の多層構造とする形態が
ある。

【００４６】拘束層を有する制振複合材の場合、該拘束
層の材質は合金材料と同様なものが望ましいが、特に限
定はしない。両者の材質が異なり、拘束層の減衰能が合
金材料のものよりも劣る場合には、拘束層の厚さは合金
材料の厚さの１／５以下が望ましい。

【００４７】また、３層構造の制振複合材の場合、その
減衰能は構造上から周波数依存性を、また粘弾性物質の
性質から温度依存性を示す。そのため、高い減衰能を有
し、しかも周波数依存性および温度依存性が小さい合金
材料を選択することによってこれらの依存性を小さくす
ることができる。

【００４８】なお、５層構造以上の多層構造も採り得る
が、構造が複雑になるため２層〜５層が実用的である。

【００４９】本発明の制振複合材は、自動車用エンジン
部品、エンジン回り部品、事務用機械部品、音響機器・
家電製品用部品等に利用することができる。

【００５０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００５１】本発明における振動減衰能の表示は、合金
材料に関しては、Ｑ−１（内部摩擦）を、制振複合材の
面外曲げに関しては、損失係数ηを用いた。これらは、
横振動法による減衰能測定装置を使用して測定した。長
さ１５０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ１〜９．１５ｍｍ（素
材の厚さによって異なる）の試験片を両端から３３．６
ｍｍの位置に吊り、電磁加振機を用いて試験片の第１次
共振周波数で振動させた後、自由減衰させ、自由減衰曲
線から対数減衰率δを求めた。対数減衰率δと、減衰能
Ｑ−１および損失係数ηとの間には式（１）の関係が成
り立つので、対数減衰率δからＱ−１とηとを換算した
。試験片が非磁性の場合は、ハンマリングによって加振
する方法を採った。また、試験片中央部の振幅と試験片
のサイズから最大ひずみ振幅を算出した。 η＝Ｑ−１＝δ／π　　（π：円周率）

【００５２】（
実施例１）２ｍｍ厚さのＳＰＣＣ冷間圧延鋼板、２ｍｍ
厚さに切削加工したＦＣ２５片状黒鉛鋳鉄板、および２
ｍｍ厚さの焼結鉄板について、各２枚ずつの金属板を用
意した。このうち焼結鉄板はアトマイズ鉄粉を４ｔ／ｃ
ｍ２　で成形し、Ｈ２　中で１１２０℃×３０分間焼結
したものである。

【００５３】上記各金属板の減衰能Ｑ−１を図３に示す
。 減衰能Ｑ−１は片状黒鉛鋳鉄板が最も大きく、次に焼結
鉄板、そして冷間圧延鋼板の順であり、これらにはＱ−
１のひずみ振幅依存性が見られる。

【００５４】これらを厚さ１５０μｍ　のアクリル系粘
弾性樹脂テープを用いて仮付けした後、０．５ｔ／ｃｍ
２　の圧力で圧着させ、それぞれの素材同士で構成され
る、金属板−粘弾性物質層−拘束層（金属板）複合材を
作製した。

【００５５】面外曲げモードにおける損失係数ηを、ひ
ずみ振幅が１０−６の条件で測定した。その結果を表１
に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】表１より明らかなように、損失係数ηはＳ
ＰＣＣ冷間圧延鋼板を用いたものでは０．３３、焼結鉄
板を用いたものでは０．３９、ＦＣ２５片状黒鉛鋳鉄板
を用いたものでは０．３６であり、いずれも大きな値を
有している。

【００５８】上記試験片の共振周波数は、５５０〜６０
０Ｈｚである。本試験において、面外曲げでは説明でき
ない高い周波数の共振音の発生が確認された。この音は
、複合材の両端部を糸で吊るして小形ハンマーでハンマ
リングすると、ＳＰＣＣ冷間圧延鋼板を用いたもので５
秒間、焼結鉄板を用いたもので１秒間持続したが、ＦＣ
２５片状黒鉛鋳鉄板を用いたものでは聞こえなかった。 騒音計を試験片の近くに設置し、騒音計の出力を解析装
置に入力する方法でハンマリング加振して発生音を解析
した。測定結果を図４ないし図７に示す。

【００５９】図より明らかなように、ＳＰＣＣ冷間圧延
鋼板を用いたものにおける共振音は４５９２Ｈｚであり
、これは複合材の面内曲げモードの第１次共振周波数に
相当していることが判明した。ＳＰＣＣ冷間圧延鋼板を
用いたものでは共振波がはっきり認められたのに対して
、焼結鉄板を用いたものおよびＦＣ２５片状黒鉛鋳鉄板
を用いたものでは共振波が認められず、制振特性が優れ
ていることが分かる。

【００６０】更に、上記試験片を使用して面内曲げモー
ドでの減衰能Ｑ−１を以下のように測定した。測定は、
複合材の幅方向の自由減衰振動を測定する方法を採った
。 測定結果を図８に示す。なお、複合材の面内曲げ振動に
おける共振周波数は３４００〜４６００Ｈｚの間であり
、面外曲げ振動の約６〜８倍である。図８には各金属板
単体の面外振動における減衰能測定結果も付記した。

【００６１】図より明らかなように、各複合材の減衰能
Ｑ−１は各金属板単体のＱ−１にオーバーラップし、ま
たはその延長上にあり、面内曲げモードにおける制振複
合材の減衰能は金属板の減衰能に依存していることが分
かる。また、ＳＰＣＣ冷間圧延鋼板を用いたものに比べ
て、焼結鉄板を用いたものおよびＦＣ２５片状黒鉛鋳鉄
板を用いたものの方が、制振特性が優れていることが分
かる。

【００６２】（比較例）金属板および拘束層にＳＰＣＣ
板を使用し、それらの厚さの組み合わせを１ｔ−１ｔ、
２ｔ−２ｔ、４．５ｔ−４．５ｔ、４．５ｔ−１ｔにし
た以外は、実施例１と同様にして制振複合材を作製した
。なお、４．５ｔ−１ｔとは、金属板の厚みが４．５ｍ
ｍ、拘束層の厚みが１ｍｍであることを示す。得られた
制振複合材について面外曲げおよび面内曲げ振動におけ
る振動減衰能を測定した。その結果を表２に示す。なお
、表２中の損失係数ηはひずみ振幅が１×１０−６にお
ける値、減衰能Ｑ−１はひずみ振幅が１×１０−６にお
ける値である。

【００６３】

【表２】

【００６４】表２により明らかなように、各ＳＰＣＣ板
を用いた複合材は、すべて面外曲げ振動における損失係
数ηは大きいが、面内曲げ振動におけるＱ−１は小さい
ことが分る。

【００６５】（実施例２）粒径１４９μｍ　以下の粒子
が９９％以上を占め、４４〜１０５μｍ　の粒子が６１
％、残余の粒子が４４μｍ　以下であるＳＵＳ３０４水
アトマイズ粉を金型にて圧粉成形し、Ｈ２　中で３０分
間加熱し、空孔率が３０％（厚さ６．１ｍｍ）の焼結体
を作製した。この焼結体に濃度５０％スチレンブタジエ
ンゴム（ＳＢＲ）ラテックスを含浸させて、８０℃×４
時間乾燥させた後、７ｔ／ｃｍ２　の圧縮処理を行った
。この時の焼結合金板の厚さは５．１７ｍｍで、最大ひ
ずみ振幅１０−６におけるＱ−１は９．５×１０−３と
なり比較的良好な制振性を有していた。

【００６６】この焼結合金板２枚と粘弾性樹脂テープと
を使用して、実施例１と同様にして制振複合材を作製し
た。この制振複合材の面外振動モードにおける損失係数
ηは、最大ひずみ振幅が１０−６において０．３２とい
う大きな値を有していた。また、面内振動モードにおけ
るＱ−１は、最大ひずみ振幅が６×１０−６において９
．３×１０−３という実用上十分な値を有していた。

【００６７】（実験例１）鉄系の、制振合金および焼結
制振合金の減衰能を以下のように測定した。

【００６８】粒径１４９μｍ　以下の粒子が９９％以上
を占めるＳＵＳ４３０Ｌ水アトマイズ粉を、２２×１５
３ｍｍの金型を用いて７ｔ／ｃｍ２　の圧力で成形し、
厚さ５ｍｍの圧粉成形体を作製した。この成形体をＨ２
　中で１２０分間加熱した後徐冷してフェライト系焼結
ステンレス鋼を作製した。このフェライト系焼結ステン
レス鋼と市販の制振合金（Ｆｅ−１２Ｃｒ−３Ａｌ、鋳
鍛造材）の減衰能を測定した。その結果を図９に示す。 図９より、両者とも減衰能はひずみ振幅依存性を示して
いるが、Ｑ−１は１×１０−３よりも大きい値である。

【００６９】次に、粒径１４９μｍ　以下の粒子が９７
％以上を占める水アトマイズ鉄粉に、銅粉末をそれぞれ
２または５重量％、そしてグラファイト粉末をそれぞれ
０．３、０．６、または０．９重量％配合し、均一に混
合した。これを上記と同様の金型で５ｔ／ｃｍ２　成形
し、厚さ５ｍｍの圧粉成形体を作製した。これをＨ２　
中で３０分間加熱して鋼板を作製した。この鋼板の減衰
能を測定した結果を図１０に示す。図１０より減衰能Ｑ
−１は０．５×１０−３以下の小さな値であることが分
る。

【００７０】（実験例２）非鉄系の、制振合金（鋳造材
）の減衰能を以下のように測定した。

【００７１】配合組成が重量％で、Ｚｎ−２２％Ａｌ−
１．５％Ｃｕ−０．３％Ｍｎ、およびＺｎ−４０％Ａｌ
−３．０％Ｓｉ−１．０％Ｃｕ−０．３％Ｍｎの合金を
黒鉛ルツボ中で溶解し、４０×２４０×厚さ８ｍｍの金
型中に鋳造した後、２０×１５０×５ｍｍの試験片を切
出した。これを更に３５０℃×５時間水冷＋１００℃×
８時間空冷の熱処理を行って、制振合金（鋳造材）を作
製した。この制振合金の減衰能を測定した結果を図１１
に示す。図１１より２種類の制振合金とも１×１０−３
以上の減衰能Ｑ−１を有することが分る。

【００７２】また、比較のため、鋳造用アルミニウム合
金ＡＣ２Ｂを黒鉛ルツボ中で溶解し、４０×２００×８
ｍｍのシェルモールド型に鋳造した。これから２０×１
５０×５ｍｍの試験片を切出して比較用制振合金を作製
した。この制振合金の減衰能を測定した結果を図１２に
示す。図１２より減衰能Ｑ−１は０．２×１０−３以下
の非常に小さな値であることが分る。

【００７３】（実験例３）実験例１で使用した水アトマ
イズ鉄粉にグラファイト粉末を０．９重量％配合し、均
一に混合した。この混合粉末を用いて、実験例１と同様
な金型を使用し、成形圧力を３条件に変化させて、厚さ
５〜６ｍｍの圧粉成形体を作製し、更にこれをＮ２　＋
５％Ｈ２　中で３０分間焼結した。これにより、空孔率
がそれぞれ１３％、２１％、３７％のＦｅ−０．９Ｃ合
金焼結体を得た。

【００７４】上記の合金焼結体に更に、圧縮処理や制振
性含浸剤としての潤滑油（粘度１００ｃＳＴ）の含浸処
理、および潤滑油含浸処理後圧縮処理を行った。なお、
潤滑油の含浸率は９３〜９８％の範囲、圧縮率は空孔率
１３％の焼結体が２〜３％、空孔率２１％の焼結体が６
〜７％、空孔率３７％の焼結体が２３〜２４％の範囲と
した。これらの減衰特性を測定した結果を図１３に示す
（図１３中、ＣＲは圧縮率である）。

【００７５】図１３より、Ｑ−１は１×１０−３以上の
ものは、空孔率が３２％以上の無処理の焼結体（白三角
）、空孔率が２１％以上の焼結体に７％以上の圧縮処理
を行った圧縮材（白丸）、空孔率が１３％以上の焼結体
に含浸処理を行った焼結体（黒三角）、空孔率が１３％
以上の焼結体に含浸処理後、２％以上の圧縮処理を行っ
た焼結体（黒丸）であることが分る。

【００７６】（実験例４）粒径１４９μｍ　以下の粒子
が９９％以上を占め、４４〜１０５μｍ　の粒子が６１
％、残余の粒子が４４μｍ　以下であるＳＵＳ３０４水
アトマイズ粉を用いて、実験例１と同様な金型で圧粉成
形し、Ｈ２　中で３０分間加熱して、空孔率が３０％（
厚さ６．１ｍｍ）および４５％（厚さ７．４ｍｍ）の焼
結体を得た。 これらの焼結体に熱硬化性の液状ゴムを含浸させ、圧縮
処理を行った。その後更に１２０℃×８０分間の硬化処
理を行って減衰能を測定した。その結果を図１４の白四
角記号の曲線に示す（図１４中、ＣＲは圧縮率（％）を
示す）。

【００７７】また、上記の焼結体にそれぞれ濃度５０％
のスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）・ラテックスを含
浸させて、８０℃×４時間乾燥させた後、７ｔ／ｃｍ２
　の圧力で圧縮処理を行って減衰能を測定した。その結
果を図１４の白六角記号の曲線に示す。

【００７８】図１４より本実験例の焼結合金は、すべて
減衰能Ｑ−１は１×１０−３以上の値であることが分る
。

【００７９】（実施例３）上記実験例１〜４の焼結合金
を用いて複合材を作製してその制振特性を評価した。

【００８０】実験例１〜４の焼結合金板各２枚と厚さ１
５０μｍ　のアクリル系粘弾性樹脂テープとを用いて、
実施例１と同様にしてそれぞれの合金板素材同士で構成
される複合材を作製した。得られた複合材の面内曲げお
よび面外曲げ振動における減衰能を測定した。その結果
を表３に示す。なお、表３中の損失係数ηはひずみ振幅
が１×１０−６における値、減衰能Ｑ−１はひずみ振幅
が４×１０−６における値である。また、使用した実験
例３のＦｅ−０．９Ｃ合金は空孔率が３７％の焼結体に
２３％の圧縮処理を施したもの、実験例４のＳＵＳ３０
４合金は空孔率が３０％の焼結体に液状ゴムを含浸させ
て１８％の圧縮処理を行い、その後硬化処理を施したも
のである。

【００８１】

【表３】

【００８２】表３より、各複合材は、ともに面外曲げ振
動における損失係数ηは大きな値を示しているが、面内
曲げ振動における減衰能Ｑ−１は合金板の種類によって
異なっていることが分る。また、比較例として用いた実
験例１のＦｅ−２Ｃｕ−０．９Ｃ合金を用いた複合材お
よび実験例２のＡＣ２Ｂ合金を用いた複合材に比べて、
本実施例の複合材は面内曲げにおける減衰能Ｑ−１が大
きく、制振特性が優れていることが分る。

【図面の簡単な説明】

【図１】制振複合材の振動モードの状態を示す概念図で
ある。

【図２】本発明の制振複合材の例を示す平面図である。

【図３】本発明の実施例における金属板の減衰能を示す
線図である。

【図４】本発明の実施例における室内騒音を示す線図で
ある。

【図５】本発明の実施例における制振複合材の共振音と
、その解析結果を示す線図である。

【図６】本発明の実施例における制振複合材の共振音を
示す線図である。

【図７】本発明の実施例における制振複合材の共振音を
示す線図である。

【図８】本発明の実施例における制振複合材の面内曲げ
における減衰能を示す線図である。

【図９】実験例における合金材料の減衰能を示す線図で
ある。

【図１０】実験例における合金材料の減衰能を示す線図
である。

【図１１】実験例における合金材料の減衰能を示す線図
である。

【図１２】実験例における合金材料の減衰能を示す線図
である。

【図１３】実験例における合金材料の減衰能を示す線図
である。

【図１４】実験例における合金材料の減衰能を示す線図
である。

【符号の説明】

１　　粘弾性物質 １１　　低温用粘弾性物質 １２　　高温用粘弾性物質 ２　　合金板 ３　　拘束層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　減衰能Ｑ−１が１×１０−３以上であ
   る合金材料と、該合金材料に接着された粘弾性物質から
   なる材料とよりなることを特徴とする制振複合材。