JPH0470378B2

JPH0470378B2 -

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Publication number: JPH0470378B2
Application number: JP57054874A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Miura; Hiroshi Sato; Toshio Natsume; Shusuke Katagiri
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1992-11-10
Also published as: JPS58171550A; EP0091108A3; EP0091108A2; DE3373683D1; EP0091108B1; US4508682A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、粒子分散型複合材料及びその製造方
法に係り、更に詳細にはセラミツクの表面層と金
属の芯部とよりなるセラミツク−金属複合微粉末
体がマトリツクス金属中に分散された粒子分散型
複合材料及びその製造方法に係る。アルミナ、窒化ケイ素、炭化タングステンの如
きセラミツクは一般の金属に比べて耐熱性や耐摩
耗性が格段に優れているため、金属マトリツクス
中にセラミツクの粒子や粉末が分散された複合材
料やセラミツク繊維にて強化された複合材料にて
各種の構造部材を構成する試みがなされている。しかしセラミツクのみよりなる粉粒体や繊維は
極めて脆く、また金属マトリツクス中にセラミツ
クの粉粒体を分散させる場合それらの粉粒体を均
一に分散させることが困難であり、セラミツク繊
維を所定の密度や配向状態にてマトリツクス金属
中に充填することが困難であり、セラミツクの粒
子と金属マトリツクスとの密着性が必ずしも良く
ないなどの理由から、セラミツクの粉粒体などは
サーメツトの如き一部の工具材料には使用されて
いるが、各種の構造部材に対しては大量には使用
されていない。また芯部が金属であり表面層がセラミツクであ
る複合体は、理論的には金属粒子などをセラミツ
クにてコーテイングしたり金属粒子などに対し表
面処理を施すことによつて製造可能ではあるが、
実際にはこれらの方法によつては平均粒径が数
μm以下の複合微粉末体を大量に生産することは
できず、従つて上述の如き複合体を分散材とする
複合材料を製造することはできない。更に、特に酸化能の強い金属の粒子や粉末に於
ては、その表面に酸化物層が存在しその表面がセ
ラミツク質となつている。しかしかかる酸化物層
の厚さは例えばアルミニウムの場合には20Å程
度、即ち高々10原子層程度であり、従つてそれら
の粒子や粉末の全体としての硬度は低く、またそ
の酸化物層は容易に破壊され得るものであるた
め、かかる酸化物層を有する金属粒粉体をマトリ
ツクス金属中に分散させても、所望の機械的性質
を有する粒子分散型複合材料を得ることはできな
い。本発明は、従来のセラミツク粒子やセラミツク
繊維にて強化された複合材料に於ける上述の如き
不具合に鑑み、引張り強さ、耐摩耗性の如き機械
的性質や熱的性質に優れた粒子分散型複合材料、
及びかかる粒子分散型複合材料を能率良く低廉に
製造することのできる製造方法を提供することを
目的としている。かかる目的は、本発明によれば、セラミツクの
表面層と金属の芯部とよりなり平均粒径が実質的
に5μm以下であり平均粒径に対する前記表面層の
平均厚さの比が実質的に0.05以上であるセラミツ
ク−金属複合微粉末体がマトリツクス金属中に分
散された粒子分散型複合材料、少なくとも一つの
セラミツクを構成すべき少なくとも一つの金属の
蒸気と他の元素の気体とよりなる混合ガスを末広
ノズルを経て断熱膨張させることにより急冷させ
つつ前記金属の蒸気の表面層と前記他の元素とを
反応させることによりセラミツク−金属複合微粉
末体を生成させ、かくして生成され前記末広ノズ
ルより噴出された前記セラミツク−金属複合微粉
末体をマトリツクス金属の溶湯中に導く粒子分散
型複合材料の製造方法、及び少なくとも一つのセ
ラミツクを構成すべき少なくとも一つの金属の蒸
気を第一の末広ノズルを経て断熱膨張させること
により急冷させ、これに更に前記セラミツクを構
成すべき他の元素の気体を混合し、その混合ガス
を第二の末広ノズルを経て断熱膨張させることに
よつて急冷させつつ前記金属と前記他の元素とを
部分的に反応させることによりセラミツク−金属
複合微粉末体を生成させ、かくして生成され前記
第二の末広ノズルより噴出された前記セラミツク
−金属複合微粉末体をマトリツクス金属の溶湯中
に導く粒子分散型複合材料の製造方法によつて達
成される。本発明による粒子分散型複合材料の分散材とし
てのセラミツク−金属複合微粉末体は、セラミツ
クの表面層と金属の芯部とよりなる二重構造を有
する微粉末体であるので、セラミツクとしての充
分な硬度及び耐熱性と適度な靱性とを有してい
る。即ち、複合微粉末体の表面層はセラミツクよ
りなつており、複合微粉末体の表面は充分な硬度
を有しており、複合微粉末体がマトリツクス金属
内に於ける転位の移動を強固に阻止し、またマト
リツクス金属の摩耗量を減少させるので、本発明
による粒子分散型複合材料は引張り強さ、耐摩耗
性などの機械的性質や耐熱性に優れている。また
分散材としての複合微粉末体の芯部はセラミツク
に比して軟らかい金属であるので、微粉末全体と
しては適度の靱性をも具備しており、従つて本発
明による粒子分散型複合材料は、セラミツクのみ
よりなる微粉末体を分散材とする複合材料に比し
て、靱性、耐衝撃性などに優れている。尚、本発明による粒子分散型複合材料に於てセ
ラミツク−金属微粉末体が上述の如き複合構造を
有する分散材としての特徴を発明するためには、
平均粒径に対する表面層の平均厚さの比が実質的
に0.05以上、特に0.01以上であることが好まし
く、従つて本発明によれば平均粒径に対する表面
層の平均厚さの比は実質的に0.05以上、好ましく
は0.1以上に設定される。尚平均粒径に対する表
面層の平均厚さの比が0.05である場合には、微粉
末体が球であると仮定すると微粉末体全体の体積
に対するセラミツク表面層の体積の割合は約27％
である。また粒子分散型複合材料に於ては、一般に、分
散材が微細であり且高密度にて均一に分散されれ
ばされる程、粒子分散型複合材料の常温及び高温
強度は向上する。即ち、金属材料の強度は変形に
対する抵抗と考えることができ、変形はミクロ的
には転位の形成と移動によつて生じている。特に
粒子分散型複合材料に於ては、分散粒子によつて
転位の移動が阻止されることにより複合材料の強
度が向上されることは既に明らかにされている。
例えば引張り強さは下記の式(1)にて表される。 τy＝τm＋Gmb／λ ……(1) τy：降伏応力 τm：マトリツクスの降伏応力ｂ：バーガースベクトルの大きさ λ：粒子間平均距離 Gm：マトリツクス剛性率この式(1)より、分散粒子間の平均距離λが小さ
い程粒子分散型複合材料の引張り強さは向上す
る。また分散粒子の大きさと、分散粒子の体積率
と、分散粒子間の平均距離λとの間には、下記の
式(2)にて示される関係がある。 λ＝2d／3Vp（１−Vp） ……(2) ｄ：粒子の大きさ Vp：粒子の体積率この式(2)より、分散粒子の体積率Vpが大きく
且分散粒子の直径ｄが小さくなればなる程分散粒
子間の平均距離λは小さくなることが解る。従つ
てこれら式(1)及び(2)より、粒子分散型複合材料の
強度は分散材が微細であり且高密度にて均一に分
散されればされる程向上することが解る。本発明による粒子分散型複合材料に於ては、分
散材としてのセラミツク−金属複合微粉末体は平
均粒径が5μm、好ましくは1μm以下であるので、
理論上は可能である金属粒子をセラミツクにてコ
ーテイングしたりそれを表面処理することにより
製造された比較的平均粒径の大きいセラミツク−
金属複合微粉末体を分散材とする複合材料の場合
よりも、引張り強さなどがはるかに優れている。本願発明者等は本願出願人と同一の出願人の出
願に係る特願昭57−32120号に於て、金属化合物
（金属と非金属元素との化合物、金属間化合物、
これらと金属などとの混合物などを意味する）を
構成すべき金属の蒸気と他の元素の気体とよりな
る混合ガスを末広ノズルにて急冷させることによ
り金属化合物の微粉末を製造する方法を提案し、
また特願昭57−37027号（特開昭58−153532号）
及び特願昭57−37028号（特開昭58−153533号）
に於て、上記金属化合物微粉末の製造方法に於て
特殊な末広ノズルを使用すれば、金属化合物微粉
末の純度を一層向上させることができることを提
案した。本発明による粒子分散型複合材料の製造
方法は、基本的にはこれら先の提案に係る方法を
応用し、特に金属蒸気又は金属粒子の表面層を選
択的に他の元素と化合させ、かくして生成され末
広ノズルより噴出された複合微粉末体をそのまま
マトリツクス金属中に導くことによつて粒子分散
型複合材料を製造するものである。従つて本発明による粒子分散型複合材料の製造
方法に於ては、分散材としてのセラミツク−金属
複合微粉末体は真空中又は保護雰囲気中にて形成
され、複合微粉末体の表面の活性度が低下しない
うちにマトリツクス金属中に導かれ、マトリツク
ス金属と接触するので、複合微粉末体とマトリツ
クス金属とが充分に濡れ、従つて分散材とマトリ
ツクス金属との密着性に優れ、分散粒子の脱落に
起因する異常摩耗などを生じることのない耐摩耗
性に優れた粒子分散型複合材料を製造することが
できる。また本発明による粒子分散型複合材料の製造方
法によれば、末広ノズルより噴出した噴流によつ
てマトリツクス金属の溶湯が適宜に攪拌されるの
で、分散材がマトリツクス金属中に均一に分散さ
れた粒子分散型複合材料を製造することができ、
また従来の粒子分散型複合材料の製造方法の場合
の如く、分散材とマトリツクス金属の溶湯とを混
合しそれらを攪拌する独立の工程は不要であるの
で、従来の方法に比して遥かに能率よく且低廉に
粒子分散型複合材料を製造することができる。更に本発明による粒子分散型複合材料の製造方
法によれば、末広ノズルの前後に於ける圧力及び
温度条件、使用する末広ノズルの構造やその作動
条件、複合微粉末体をマトリツクス金属溶湯中に
導く量や時間などを適宜に選定し制御することに
より、複合微粉末体の平均粒径、平均粒径に対す
るセラミツク表面層の平均厚さに対する比、複合
材料中に於ける複合微粉末体の体積率などを任意
に制御することができる。尚、本発明による粒子分散型複合材料の製造方
法に於ては、マトリツクス金属の溶湯を末広ノズ
ルに対し一定流量にて流動させれば、上述の如き
優れた特徴を有する粒子分散型複合材料を連続的
に製造することが可能である。以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。実施例１第１図は本発明による粒子分散型複合材料の製
造方法を実施するに好適な粒子分散型複合材料製
造装置を示す概略構成図である。図に於て１は実
質的に密閉の容器をなす炉殻を示しており、該炉
殻１内にはるつぼ２が配置されている。るつぼ２
はガス導入ポート３を有するガス予熱室４と、該
ガス予熱室と連通する反応室５とを有している。
るつぼ２の周りにはガス予熱室４及び反応室５内
を所定の温度T₁に維持するヒータ６が配置され
ており、このヒータ６により反応室５内に装入さ
れた金属が溶融されて金属溶湯７とされ、更には
金属蒸気として蒸発化されるようになつている。るつぼ２の底壁８には反応室５と炉殻１内の複
合材料製造ゾーン９とを連通接続する導管１０が
設けられており、該導管の下端には末広ノズル１
１が設けられている。複合材料製造ゾーン９には
末広ノズル１１の下方にマトリツクス金属の溶湯
１２を貯容する溶湯貯容容器１３が配置されてお
り、末広ノズル１１より噴出した噴流１４を受け
るようになつている。また複合材料製造ゾーン９
は導管１６により開閉弁１７を介して真空ポンプ
１８に接続されており、この真空ポンプにより複
合材料製造ゾーン９及び反応室５内がそれぞれ
P₂及びP₁の所定圧力に減圧されるようになつて
いる。かくして構成された粒子分散型複合材料製造装
置を用いて、以下の要領にて酸化マグネシウムの
表面層と金属マグネシウムの芯部とよりなる複合
微粉末体を分散材とし、純マグネシウムをマトリ
ツクス金属とする粒子分散型複合材料を製造し
た。まず金属マグネシウムを反応室５内に装入
し、ガス導入ポート３より一酸化炭素ガスをガス
予熱室４を経て反応室５内へ導入し、ヒータ６に
より炉殻１内に収容されたるつぼ２を急速加熱
し、反応室５内の温度T₁を900℃とすることによ
り金属マグネシウムを溶融させてマグネシウム溶
湯７を形成し、更に一酸化炭素ガス導入量を制御
して反応室５内の圧力P₁を30Torr（マグネシウム
蒸気の分圧P_Mg＝14〜17Torr）になるよう調整し
た。次いで反応室５内の混合ガス、即ちマグネシウ
ム溶湯７より蒸発することにより生成したマグネ
シウム蒸気と一酸化炭素ガスとよりなる混合ガス
を、圧力P₂＝１〜3Torrに維持された複合材料製
造ゾーン９内へ末広ノズル１１を経て噴出させ
た。この場合マグネシウム蒸気と一酸化炭素ガス
とよりなる混合ガスは、末広ノズル１１による自
己断熱膨張により温度T₂＝約250℃以下にまで急
冷され、その急冷途中に於て酸化マグネシウムの
表面層と金属マグネシウムの芯部とよりなる複合
微粉末体となり、余剰の一酸化炭素ガスと共に複
合材料製造ゾーン９へ移行した。更にかくして生成した複合微粉末体を含む噴流
１４を金属マグネシウムの溶湯１２（温度670〜
700℃）に衝突させることにより、複合微粉末体
を金属マグネシウムの溶湯１２に分散させ、また
真空ポンプ１８により未反応の一酸化炭素ガスを
吸引により除去した。第２図はかくして製造された粒子分散型複合材
料を10000倍にて示す走査電子顕微鏡写真である。
この第２図より、分散材としての複合微粉末体
（第２図に於て白色の斑点をなしている部分）が
マトリツクス金属中に均一に分散されていること
が解る。またこの粒子分散型複合材料に於ける分散材と
しての複合微粉末体の平均粒径は0.03μmであり、
酸化マグネシウムの表面層の厚さは40〜60Åであ
り、平均粒径に対する表面層の平均厚さの比は
0.13〜0.2であつた。第３図は上述の如く製造さ
れた複合材料中に分散された複合微粉末体のみを
200000倍にて示す透過電子顕微鏡写真である。こ
の複合微粉末体は非常に小さなものであるため、
その表面層の硬さや微粉末体の弾性などを測定す
ることは不可能であるが、第３図の写真を見る限
り、酸化マグネシウムの表面層と金属マグネシウ
ムの芯部とよりなつており、従つてこの複合微粉
末体の表面は酸化マグネシウムとしての充分な硬
度及び耐熱性を有しており、また微粉末体全体と
しては酸化マグネシウムのみよりなる微粉末体に
比して靱性に優れているものと推測される。また以上の如く製造された複合材料（分散材の
体積率約４％）についての常温硬さ及び融点の測
定結果、及びLFW法による摩耗試験（荷重15Kg、
試験時間30分、オイルにて潤滑）の結果（摩耗減
量）を、金属マグネシウムのみよりなる材料及び
同一の体積率にてセラミツク100％の微粉末体を
分散された複合材料についての試験結果と共に下
記の表１に示す。

【表】尚摩耗試験後に於ける各試験片の試験面を観察
したところ、本発明による粒子分散型複合材料は
セラミツク100％の微粉末体を分散された複合材
料よりもはるかに分散材の剥離や脱落が少ないこ
とが認められた。実施例２第４図は本発明による粒子分散型複合材料の製
造方法を実施するに好適な他の一つの粒子分散型
複合材料製造装置を示す第１図と同様の概略構成
図である。尚この第４図に於て第１図に示された
部材と実質的に同一の部材には同一の符号が付さ
れている。この実施例２に於て使用された粒子分散型複合
材料製造装置は、炉殻１内に導管１０によつて互
いに連通接続された第一のるつぼ２と第二のるつ
ぼ２５とを有している。第二のるつぼ２５内には
第一のるつぼ２の第一の反応室５と連通する第二
の反応室２６が設けられている。この第二の反応
室２６内には導管１０の下端に設けられた第一の
末広ノズル１１の先端が開口しており、またガス
導入ポート２７が設けられている。第二のるつぼ
２５の底壁２８には第二の反応室２６と炉殻１内
の複合材料製造ゾーン９とを連通接続する導管２
９が設けられており、該導管の下端には第二の末
広ノズル３０が設けられている。また第二のるつ
ぼ２５の周りには第二の反応室２６内を所定の温
度T₂に維持するヒータ３１が設けられている。尚この第４図に示された粒子分散型複合材料製
造装置に於ては、第一の末広ノズルの先端部を導
管２９又は第二の末広ノズル３０の入口部に近接
して配置することにより、第二の反応室内に於て
混合されるガスが第一の末広ノズルより噴出した
噴流３２により、第二の末広ノズル内へ吸引され
るよう構成することも可能である。上述の如く構成された粒子分散型複合材料製造
装置を用いて、以下の要領にて炭化ケイ素の表面
層と金属ケイ素の芯部とよりなる複合微粉末体を
分散材とし、マグネシウム合金（JIS規格MC2F）
をマトリツクスとする粒子分散型複合材料を製造
した。まず第一の反応室５内に金属ケイ素を装入
し、ヒータ６により第一の反応室５内をT₁＝
2500℃に加熱して金属ケイ素溶湯７を形成し、ま
た第一の反応室５内をP₁＝10〜15Torrに設定し
た。次いで第一の反応室５内に於て生成された金
属ケイ素蒸気を第一の末広ノズル１１を経て、温
度T₂＝2000〜2200℃、圧力P₂＝３〜4Torrに維
持された第二の反応室２６内へ噴出させた。金属
ケイ素蒸気はこの第一の末広ノズル１１による急
冷によりそのかなりの部分が金属ケイ素の微粒子
となるが、温度T₂が2000〜2200℃であるため、
その一部は再度蒸気となり、未凝固の金属ケイ素
蒸気と共に第二の反応室２６内は金属ケイ素の微
粉末体と金属ケイ素蒸気とが混在した状態となつ
ている。かくして生成された金属ケイ素の微粉末
体と金属ケイ素蒸気とよりなる混合ガスと、ガス
導入ポート２７より導入された一酸化炭素ガスと
を第二の反応室２６内に於て混合し、かくして形
成された混合ガスを第二の末広ノズル３０によつ
て急冷させることにより、炭化ケイ素の表面層と
金属ケイ素の芯部とよりなる複合微粉末体を生成
させ、その複合微粉末体をマグネシウム合金
（JIS規格MC2F）の溶湯１２（温度670〜700℃）
中に導入し、該溶湯中に分散させることによつて
粒子分散型複合材料を製造した。かくして製造された複合材料（分散材の体積率
約７％）についての常温硬さ及び引張り強さの測
定結果、及びLFW法による摩耗試験（荷重15Kg、
試験時間30分、オイルにて潤滑）の結果（摩耗減
量）を、マトリクス金属と同一のマグネシウム合
金のみよりなる材料及び同一の体積率にてセラミ
ツク100％の微粉末体を分散された複合材料につ
いての試験結果と共に下記の表２に示す。

【表】また摩耗試験後に於ける各試験片の試験面を観
察したところ、この実施例２に於て製造された粒
子分散型複合材料に於ては、セラミツク100％の
微粉末体を分散された複合材料の場合に比して、
分散材の剥離や脱落が少ないことが認められた。尚この実施例２に於ける粒子分散型複合材料の
分散材としての複合微粉末体の平均粒径は0.7μm
であり、炭化ケイ素の平均厚さは0.10μ程度であ
り、平均粒径に対する表面層の平均厚さの比して
は0.14程度であつた。尚、本発明による粒子分散型複合材料の製造方
法に於ても前述の特願昭57−37027号（特開昭58
−153532号）及び特願昭57−37028号（特開昭58
−153533号）に記載されている如き第５図乃至第
９図に示された末広ノズルが使用されてよい。尚
これら第５図乃至第９図に於て、相互に実質的に
同一の部分には同一の符号が付されている。第５図乃至第７図に示された末広ノズル４１は
入口部４２、最小断面部４３、膨張部４４に加え
て、最小断面部４３の直径Ｄの１倍以上の長さＬ
に亙つて一定断面にて延在する一定断面部４５
（及び４５′）を有している。特に第５図に示され
た末広ノズル４１に於ては、一定断面部部４５の
断面は末広ノズル４１の最小断面に等しく構成さ
れており、膨張部４４は一定断面４５の下流側に
設けられている。第６図に示された末広ノズル４
１に於ては、一定断面部４５は末広ノズル４１の
最小断面部４３の下流側に位置し且膨張部４４と
膨張部４４′との間に位置している。更に第７図
に示された末広ノズル４１に於ては、最小断面部
４３の下流側に位置する二つの一定断面部４５及
び４５′が設けられている。第一の一定断面部４
５は長さL₁を有し膨張部４４と４４′との間に位
置しており、第二の一定断面部４５′は長さL₂を
有し膨張部４４′と膨張部４４″との間に位置して
いる。尚、製造されるべき複合材料に要求される
特性などに応じて、第５図に示された膨張部４４
に更に他の一定断面部が設けられた末広ノズル
や、３つ以上の一定断面部を有する末広ノズルが
使用されてよい。第８図及び第９図に示された末広ノズル４１は
入口部４２、最小断面部４３、膨張部４４に加え
て、少なくとも他の一つの膨張部４４′（及び４
４″）を有している。特に第８図に示された末広
ノズル４１は、通常の末広ノズルと同様のノズル
セクシヨン４６及び４７が二個直列に連結された
如き構成を有しており、二つののど部４３及び４
３′と二つの膨張部４４及び４４′を有している。
また第９図に示された末広ノズル４１は、通常の
末広ノズルと同様のノズルセクシヨン４６，４
７，４８が三個直列に連結された如き構成を有し
ており、三つののど部４３，４３′，４３″、三つ
の膨張部４４，４４′，４４″とを有している。
尚、製造されるべき複合材料に要求される特性な
どに応じて、３つ以上の膨張部を有する末広ノズ
ルが使用されてよい。以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて種々の実
施例が可能であることは当業者にとつて明らかで
あろう。例えば本発明による粒子分散型複合材料
に於ける分散材としてのセラミツク−金属複合微
粉末体の表面層を構成するセラミツクは、上述の
実施例に於ける酸化物や炭化物のみならず、種々
の金属の窒化物やホウ化物など任意のセラミツク
であつてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による粒子分散型複合材料の製
造方法を実施するに際し使用されている好適な粒
子分散型複合材料製造装置を示す概略構成図、第
２図はかくして製造された粒子分散型複合材料を
10000倍にて示す走査電子顕微鏡写真、第３図は
上述の如く製造された複合微粉末体を200000倍に
て示す透過電子顕微鏡写真、第４図は本発明によ
る粒子分散型複合材料の製造方法を実施するに際
し使用されている好適な他の一つの粒子分散型複
合材料製造装置を示す第１図と同様の概略構成
図、第５図乃至第９図はそれぞれ本発明による粒
子分散型複合材料の製造方法に於て使用されてよ
い末広ノズルの種々の実施例を示す縦断面図であ
る。１……炉殻、２……るつぼ、３……ガス導入ポ
ート、４……ガス予熱室、５……反応室、６……
ヒータ、７……溶湯、８……底壁、９……複合材
料製造ゾーン、１０……導管、１１……末広ノズ
ル、１２……マトリツクス金属溶湯、１３……溶
湯容器、１４……噴流、１６……導管、１７……
開閉弁、１８……真空ポンプ、１９……金属化合
物粉末、２０……粉末リザーバ、２１，２２……
開閉弁、２５……第二のるつぼ、２６……第二の
反応室、２７……第二のガス導入ポート、２８…
…底壁、２９……導管、３０……第二の末広ノズ
ル、３１……ヒータ、３２……噴流、４１……末
広ノズル、４２……入口部、４３……最小断面
部、４４……膨張部、４５……一定断面部。

Claims

【特許請求の範囲】１セラミツクの表面層と金属の芯部とよりなり
平均粒径が実質的に5μm以下であり平均粒径に対
する前記表面層の平均厚さの比が実質的に0.05以
上であるセラミツク−金属複合微粉末体がマトリ
ツクス金属中に分散された粒子分散型複合材料。２特許請求の範囲第１項の粒子分散型複合材料
に於て、平均粒径に対する前記表面層の平均厚さ
の比は実質的に0.1以上であることを特徴とする
粒子分散型複合材料。３特許請求の範囲第１項又は第２項の粒子分散
型複合材料に於て、前記セラミツク−金属複合微
粉末体の平均粒径は実質的に1μm以下であること
を特徴とする粒子分散型複合材料。４少なくとも一つのセラミツクを構成すべき少
なくとも一つの金属の蒸気と他の元素の気体とよ
りなる混合ガスを末広ノズルを経て断熱膨張させ
ることにより急冷させつつ前記金属の蒸気の表面
層と前記他の元素とを反応させることによりセラ
ミツク−金属複合微粉末体を生成させ、かくして
生成され前記末広ノズルより噴出された前記セラ
ミツク−金属複合微粉末体をマトリツクス金属の
溶湯中に導く粒子分散型複合材料の製造方法。５特許請求の範囲第４項の粒子分散型複合材料
の製造方法に於て、前記末広ノズルの通路はその
最小断面部の直径の１倍以上の長さに亙つて一定
断面にて延在する少なくとも一つの一定断面部を
有することを特徴とする粒子分散型複合材料の製
造方法。６特許請求の範囲第４項の粒子分散型複合材料
の製造方法に於て、前記末広ノズルは少なくとも
二つの膨張部を有することを特徴とする粒子分散
型複合材料の製造方法。７少なくとも一つのセラミツクを構成すべき少
なくとも一つの金属の蒸気を第一の末広ノズルを
経て断熱膨張させることにより急冷させ、これに
更に前記セラミツクを構成すべき他の元素の気体
を混合し、その混合ガスを第二の末広ノズルを経
て断熱膨張させることによつて急冷させつつ前記
金属と前記他の元素とを部分的に反応させること
によりセラミツク−金属複合微粉末体を生成さ
せ、かくして生成され前記第二の末広ノズルより
噴出された前記セラミツク−金属複合微粉末体を
マトリツクス金属の溶湯中に導く粒子分散型複合
材料の製造方法。８特許請求の範囲第７項の粒子分散型複合材料
の製造方法に於て、前記第一及び第二の末広ノズ
ルのうちの少なくとも前記第二の末広ノズルの通
路はその最小断面部の直径の１倍以上の長さに亙
つて一定断面にて延在する少なくとも一つの一定
断面部を有することを特徴とする粒子分散型複合
材料の製造方法。９特許請求の範囲第７項の粒子分散型複合材料
の製造方法に於て、前記第一及び第二の末広ノズ
ルのうちの少なくとも前記第二の末広ノズルは少
なくとも二つの膨張部を有することを特徴とする
粒子分散型複合材料の製造方法。