JPH0469213B2 - - Google Patents
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- JPH0469213B2 JPH0469213B2 JP13043488A JP13043488A JPH0469213B2 JP H0469213 B2 JPH0469213 B2 JP H0469213B2 JP 13043488 A JP13043488 A JP 13043488A JP 13043488 A JP13043488 A JP 13043488A JP H0469213 B2 JPH0469213 B2 JP H0469213B2
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、炭素繊維、炭化ケイ素繊維等の長繊
維によつて強化された金属基複合材料とチタン合
金とからなるハイブリツト材の製造法に関する。
維によつて強化された金属基複合材料とチタン合
金とからなるハイブリツト材の製造法に関する。
炭素繊維、炭化ケイ素繊維等の耐熱性、引張強
さ、弾性の優れた長繊維を各種金属に複合させれ
ば、引張強さ、弾性率などの特性の優れた複合材
料が得られるが、異方性が大きく繊維の配向方向
に対し直角方向の強度は一般に低い。この異方性
を軽減するためチタン合金とのハイブリツド化が
有効であることが知られている。
さ、弾性の優れた長繊維を各種金属に複合させれ
ば、引張強さ、弾性率などの特性の優れた複合材
料が得られるが、異方性が大きく繊維の配向方向
に対し直角方向の強度は一般に低い。この異方性
を軽減するためチタン合金とのハイブリツド化が
有効であることが知られている。
このような複合材／チタン合金のハイブリツド
材を製造する方法の一つとして、複合材料の中間
素材であるワイヤプリフオームの配列層とチタン
合金シートとの熱間加圧成形法がある。こゝにお
いて、ワイヤプリフオームとは、繊維束をマトリ
ツクス金属の溶湯中を通し、繊維束の内部まで溶
融金属を含浸させたワイヤ状の複合材料プリフオ
ームのことをいう。
材を製造する方法の一つとして、複合材料の中間
素材であるワイヤプリフオームの配列層とチタン
合金シートとの熱間加圧成形法がある。こゝにお
いて、ワイヤプリフオームとは、繊維束をマトリ
ツクス金属の溶湯中を通し、繊維束の内部まで溶
融金属を含浸させたワイヤ状の複合材料プリフオ
ームのことをいう。
前述のハイブリツド製造時の熱間加圧成形法に
おいて、加熱温度としてワイヤプリフオームのマ
トリツクス金属の固相温度以下で行う固相プレス
法とマトリツクス金属の固相線以上の固液相共存
域あるいは液相域で行う液相プレス法がある。
おいて、加熱温度としてワイヤプリフオームのマ
トリツクス金属の固相温度以下で行う固相プレス
法とマトリツクス金属の固相線以上の固液相共存
域あるいは液相域で行う液相プレス法がある。
固相プレス法では成形温度が比較的低いので、
成形時の繊維とマトリツクス金属との界面反応は
抑制され、材料の劣化は少ないが良好な複合化ハ
イブリツド化の達成が困難である。
成形時の繊維とマトリツクス金属との界面反応は
抑制され、材料の劣化は少ないが良好な複合化ハ
イブリツド化の達成が困難である。
また液相プレス法においては液相が生ずるの
で、低圧プロセスで複合化が可能となり設備費、
製造コストの点で有利てあるが、繊維とワイヤプ
リフオームのマトリツクス金属の液相との界面反
応により繊維とマトリツクス金属の界面にも脆化
相が生じて繊維も劣化を起こしやすい。その結
果、得られたハイブリツド材の力学的特性は不十
分なものとなりやすい。
で、低圧プロセスで複合化が可能となり設備費、
製造コストの点で有利てあるが、繊維とワイヤプ
リフオームのマトリツクス金属の液相との界面反
応により繊維とマトリツクス金属の界面にも脆化
相が生じて繊維も劣化を起こしやすい。その結
果、得られたハイブリツド材の力学的特性は不十
分なものとなりやすい。
本発明は上記問題点を解決するためになされた
ものであつて、本発明は長繊維強化金属系ワイヤ
状複合材とチタン合金シート材とを接合したハイ
ブリツド材を製造するにあたつて、両者の間に前
者のマトリツクス金属より低い固相温度を有する
金属よりなるインサート材を介在させ、該マトリ
ツクス金属の固相温度より低い温度下でかつ該イ
ンサート材の固相温度以上の温度で加圧すること
を特徴とするハイブリツド材の製造法である。
ものであつて、本発明は長繊維強化金属系ワイヤ
状複合材とチタン合金シート材とを接合したハイ
ブリツド材を製造するにあたつて、両者の間に前
者のマトリツクス金属より低い固相温度を有する
金属よりなるインサート材を介在させ、該マトリ
ツクス金属の固相温度より低い温度下でかつ該イ
ンサート材の固相温度以上の温度で加圧すること
を特徴とするハイブリツド材の製造法である。
上記の本発明方法によれば、従来と比して低
温、低圧の加圧条件により、マトリツクスが固相
のまま、インサート材に液相が生じて、マトリツ
クスとチタン合金シートとの接合部を液相プレス
法同程度の品質のものとすることができる。ま
た、ハイブリツド材製造時に長繊維強化金属複合
材のマトリツクスには液相が生じないので長繊維
とそのマトリツクスの界面反応は防止でき、過剰
な脆化相を生成することなくハイブリツド化が達
成できる。
温、低圧の加圧条件により、マトリツクスが固相
のまま、インサート材に液相が生じて、マトリツ
クスとチタン合金シートとの接合部を液相プレス
法同程度の品質のものとすることができる。ま
た、ハイブリツド材製造時に長繊維強化金属複合
材のマトリツクスには液相が生じないので長繊維
とそのマトリツクスの界面反応は防止でき、過剰
な脆化相を生成することなくハイブリツド化が達
成できる。
本発明において使用される長繊維強化金属系ワ
イヤ状複合材料としては、炭素繊維、炭化ケイ素
繊維などが使用され、そのマトリツクス金属とし
ては純アルミニウム、6000番系アルミニウムなど
アルミニウム系合金が使用される。またインサー
ト材としては2000番系アルミニウム、7000番系ア
ルミニウムなどのアルミニウム合金、亜鉛などが
使用される。チタン合金シート材としては全ての
チタン合金が使用しうる。
イヤ状複合材料としては、炭素繊維、炭化ケイ素
繊維などが使用され、そのマトリツクス金属とし
ては純アルミニウム、6000番系アルミニウムなど
アルミニウム系合金が使用される。またインサー
ト材としては2000番系アルミニウム、7000番系ア
ルミニウムなどのアルミニウム合金、亜鉛などが
使用される。チタン合金シート材としては全ての
チタン合金が使用しうる。
実施例 １
以下、本発明の一実施例を第１図を参照しなが
ら詳述する。第１図のａは該実施例におけるハイ
ベリツドの製造を説明するための概略図、ｂはａ
の一部拡大部を示す。
ら詳述する。第１図のａは該実施例におけるハイ
ベリツドの製造を説明するための概略図、ｂはａ
の一部拡大部を示す。
第１図に示すように炭素繊維／アルミニウム−
の長繊維金属強化ワイヤ状複合材１の一方向配列
層とチタン合金箔２との間にAl−7Si金属（アル
ミニウム合金4343）の箔３をインサートとしこれ
を真空中で550℃に加熱し、400Kg／cm2で加圧して
平板状のハイブリツド材料を成形した。
の長繊維金属強化ワイヤ状複合材１の一方向配列
層とチタン合金箔２との間にAl−7Si金属（アル
ミニウム合金4343）の箔３をインサートとしこれ
を真空中で550℃に加熱し、400Kg／cm2で加圧して
平板状のハイブリツド材料を成形した。
この場合用いた長繊維強化金属ワイヤ状複合材
１はポリアクリルニトリル系の高弾性率タイプの
炭素繊維の束に脱脂・脱酸処理などの所要の表面
処理を行つたのち、アルミニウム合金5056の溶融
金属を含浸させたワイヤ状のものであつて径0.3
mm、繊維含有体積率50％、引張強さ140〜150Kg／
mm2を用いた。チタン合金箔はTi−6Al−4Vで
0.064mm厚さを用いた。
１はポリアクリルニトリル系の高弾性率タイプの
炭素繊維の束に脱脂・脱酸処理などの所要の表面
処理を行つたのち、アルミニウム合金5056の溶融
金属を含浸させたワイヤ状のものであつて径0.3
mm、繊維含有体積率50％、引張強さ140〜150Kg／
mm2を用いた。チタン合金箔はTi−6Al−4Vで
0.064mm厚さを用いた。
得られたハイブレツド材の繊維配列方向の引張
強さは115Kg／mm2、繊維に直角方向の引張強さは
17Kg／mm2であつた。
強さは115Kg／mm2、繊維に直角方向の引張強さは
17Kg／mm2であつた。
実施例 ２
本発明の他の実施例を第２図を参照しながら詳
述する。第２図のａは該実施例におけるハイブリ
ツドの製造を説明するための該略図、ｂはａの一
部拡大図である。
述する。第２図のａは該実施例におけるハイブリ
ツドの製造を説明するための該略図、ｂはａの一
部拡大図である。
第２図に示すように炭化ケイ素／アルミニウム
系の長繊維強化金属ワイヤ状複合材４の一方向配
列層とチタン合金箔５との間にAl−1.0％Si−
4.0Cuの合金６の粉末を充填し、これを真空中で
530℃に加熱し、400Kg／cm2で加圧して、平板状の
ハイブレツド料を成形した。
系の長繊維強化金属ワイヤ状複合材４の一方向配
列層とチタン合金箔５との間にAl−1.0％Si−
4.0Cuの合金６の粉末を充填し、これを真空中で
530℃に加熱し、400Kg／cm2で加圧して、平板状の
ハイブレツド料を成形した。
この場合用いた長繊維強化金属ワイヤ状複合材
４はプリカーサ焼成タイプの炭化ケイ素繊維の束
に工業用純アルミニウム（1050）を溶浸させたワ
イヤ状のものであつて径0.5mm繊維含有率55％、
引張強さ110〜120Kg／mm2を用いた。チタン合金箔
はTi−3Al−2.5Vで0.064mm厚さを用いた。
４はプリカーサ焼成タイプの炭化ケイ素繊維の束
に工業用純アルミニウム（1050）を溶浸させたワ
イヤ状のものであつて径0.5mm繊維含有率55％、
引張強さ110〜120Kg／mm2を用いた。チタン合金箔
はTi−3Al−2.5Vで0.064mm厚さを用いた。
得られたハイブレツド材の繊維配列方向の引張
強さは100Kg／mm2、繊維に直角方向の引張強さは
21Kg／mm2であつた。
強さは100Kg／mm2、繊維に直角方向の引張強さは
21Kg／mm2であつた。
成形温度を長繊維強化金属ワイヤ状複合材のマ
トリツクス金属の固相温度以下としても、該複合
材とチタン合金シートとの接合性が向上したた
め、ハイブレツド化が良好に達せられ、繊維方向
の引張特性を損うことなく繊維配列の直角方向の
引張強度の高い複合材料を得ることができる。
トリツクス金属の固相温度以下としても、該複合
材とチタン合金シートとの接合性が向上したた
め、ハイブレツド化が良好に達せられ、繊維方向
の引張特性を損うことなく繊維配列の直角方向の
引張強度の高い複合材料を得ることができる。
第１図及び第２図は本発明の実施例を説明する
ための図で、各図においてａはその製造法の概略
説明図、ｂはａの一部拡大図である。図におい
て、１，４は長繊維強化金属系ワイヤ状複合材、
２，５はチタン合金シート材、３，６はインサー
ト材である。
ための図で、各図においてａはその製造法の概略
説明図、ｂはａの一部拡大図である。図におい
て、１，４は長繊維強化金属系ワイヤ状複合材、
２，５はチタン合金シート材、３，６はインサー
ト材である。
Claims (1)
- １ 長繊維強化金属系ワイヤ状複合材とチタン合
金シート材とを接合したハイブリツド材を製造す
るにあたつて、両者の間に前者のマトリツクス金
属より低い固相温度を有する金属よりなるインサ
ート材を介在させ、該マトリツクス金属の固相温
度より低い温度下でかつ該インサート材の固相温
度以上の温度で加圧することを特徴とするハイブ
リツド材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130434A JPH01301827A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | ハイブリッド材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130434A JPH01301827A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | ハイブリッド材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301827A JPH01301827A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH0469213B2 true JPH0469213B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=15034145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63130434A Granted JPH01301827A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | ハイブリッド材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301827A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02182845A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-17 | Res Dev Corp Of Japan | 界面制御型長繊維強化金属の製造方法 |
| CN105861962A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-08-17 | 苏州蔻美新材料有限公司 | 一种制造牙齿拆冠钳用复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61204845U (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-24 | ||
| JPH0530527Y2 (ja) * | 1987-08-21 | 1993-08-04 | ||
| JPH0248450U (ja) * | 1988-09-28 | 1990-04-04 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63130434A patent/JPH01301827A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01301827A (ja) | 1989-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |