JPH0533293B2 - - Google Patents
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- JPH0533293B2 JPH0533293B2 JP15060685A JP15060685A JPH0533293B2 JP H0533293 B2 JPH0533293 B2 JP H0533293B2 JP 15060685 A JP15060685 A JP 15060685A JP 15060685 A JP15060685 A JP 15060685A JP H0533293 B2 JPH0533293 B2 JP H0533293B2
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- fiber
- organic compound
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Ａ 発明の目的
(1) 産業上の利用分野
本発明は、ウイスカよりなる繊維強化金属部材
用繊維成形体の製造方法に関する。 (2) 従来の技術 従来、この種繊維成形体の製造方法としては、
ウイスカと液状バインダとを混合して泥状混合物
を得、次いで混合物に圧縮成形を施して付形物を
得、その後付形物を加熱乾燥する方法が知られて
いる。 (3) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記方法によると、繊維成形体の
Vf（繊維の体積含有率）を変更する必要が生じた
場合、Vfに関与するウイスカの形状、アスペク
ト比（ｌ／ｄ、ｌ＝ウイスカの長さ、ｄ＝ウイス
カの直径）、バインダ量、成形圧力といつた諸因
子を種々調節しても、必要なVfをもつ繊維成形
体を安定して得ることは非常に困難である。特に
低Vfの繊維成形体を得ることは、成形圧力を低
くしたので繊維成形体の保形性が悪化するため殆
ど不可能である。 一方、繊維強化金属部材として、例えば内燃機
関用ピストンを選定し、そのヘツド部の耐熱強度
を向上させるため、そこに高Vfのウイスカ製繊
維成形体を複合化した場合、複合部とマトリツク
ス単体部との大きな熱膨脹差に起因してそれらの
境界部の耐熱衝撃性が劣化し、その境界部にクラ
ツクが発生するおそれがある。 このような不具合を回避するには、境界部近傍
のVfをヘツド部頂面側のそれよりも低い値にな
るように調節し、その低Vf部分の介在によつて
高Vfの複合部とマトリツクス単体部間の熱膨脹
差を緩和する必要がある。 そのためには部分的にVfを異にする繊維成形
体が必要となるが、前記方法を用いたのではこの
ような繊維成形体を得ることはできない。 本発明はこのような実状に鑑み、任意のVfを
持つウイスカ製繊維成形体を容易に、且つ安定し
て得ることのできる前記製造方法を提供すること
を目的とする。 また部分的に異なるVfを持つウイスカ製繊維
成形体を容易に且つ安定して得ることのできる前
記製造方法を提供することを目的とする。 さらに高Vf部分に低Vf部分を一体化したウイ
スカ製繊維成形体を容易に、且つ安定して得るこ
とのできる前記製造方法を提供することを目的と
する。 Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 第１発明は、ウイスカよりなる繊維強化金属部
材用繊維成形体の製造方法であつて、前記ウイス
カと粒状の昇華性有機化合物とを混合して混合物
を得る工程と；前記混合物に圧縮成形を施して付
形物を得る工程と；前記付形物中の前記有機化合
物を昇華させて該有機化合物が存在した部位に気
孔を発生させる工程と；を用いることを特徴とす
る。 また第２発明は、ウイスカよりなる繊維強化金
属部材用繊維成形体の製造方法であつて、前記ウ
イスカと粒状の昇華性有機化合物とを混合して、
該ウイスカと有機化合物の混合比を異にする二以
上の混合物を得る工程と；各混合物が１つの層を
なすように積層された積層物に圧縮成形を施して
付形物を得る工程と；前記付形物中の前記有機化
合物を昇華させて該有機化合物が存在した部位に
気孔を発生させる工程と；を用いることを特徴と
する。 さらに第３発明は、ウイスカよりなる繊維強化
金属部材用繊維成形体の製造方法であつて、前記
ウイスカと粒状の昇華性有機化合物とを混合して
混合物を得る工程と；前記混合物と前記ウイスカ
単体を積層した積層物に圧縮成形を施して付形物
を得る工程と；前記付形物中の前記有機化合物を
昇華させて該有機化合物が存在した部位に気孔を
発生させる工程と；を用いることを特徴とする。 (2) 作用 第１発明によれば、昇華性有機化合物の混合量
を増減するだけで、ウイスカの絡み合いを利用し
た通常の成形圧力下で、任意のVfを持つ繊維成
形体を容易に、且つ安定して製造することがで
き、優れた量産性を有する。 また第２発明によれば、部分的にVfを異にす
る繊維成形体を容易に、且つ安定して製造するこ
とができる。この場合繊維成形体のVfは気孔量
により調節されるので、低Vfの領域において繊
維成形体のVfを部分的に変更する上に有効であ
る。 さらに第３発明によれば、通常の圧縮成形によ
り得られる高Vf部分に低Vf部分を一体化した繊
維成形体を容易に、且つ安定して得ることができ
る。 (3) 実施例 以下に述べる実施例〜において、粒状の昇
華性有機化合物としては、白色固体であるパラジ
クロルベンゼンを直径70メツシユに造粒化したも
のが用いられる。 実施例 SiCウイスカとパラジクロルベンゼンとの混合
比を５対５に設定した混合物26.5ｇにバインダと
してカルボキシメチルセルロ−スナトリウム（以
下CMCと称す）の１％水溶液を130c.c.加え、それ
ら三者を均一に混合して泥状混合物を得る。 前記泥状混合物を、第１図に示すように金型１
の直径83mm、深さ100mmのキヤビテイ２に注入す
る。図において、ｍは泥状混合物、ｗはSiCウイ
スカ、ｂはパラジクロルベンゼンである。 加圧雄型パンチ３をキヤビテイ２に挿入して泥
状混合物ｍに300Kg／cm2の圧力を加え、この圧縮
成形により付形物を得る。 離型後、付形物を350℃にて１時間加熱乾燥し、
その付形物中のパラジクロルベンゼンｂを完全に
昇華させ、これにより第２図に示す円盤状繊維成
形F1を得る。 この繊維成形体F1においては、SiCウイスカｗ
内のパラジクロルベンゼンｂが存在した部位に無
数の気孔ｖが発生しており、繊維成形体F1の全
体積は60cm3、SiCウイスカｗの全体積は4.2cm3で、
Vfは７％である。SiCウイスカｗは繊維相互化の
絡み合いが良好であるから、前記繊維成形体F1
の保形性が良く、取扱い上何等問題を生じること
がない。 実施例 SiCウイスカw17ｇにCMCの１％水溶液を85c.c.
加え、それらを混合して第１泥状混合物m1を得
る。 またSiCウイスカｗとパラジクロルベンゼンｂ
との混合比を７対３に設定した混合物16ｇに
CMCの１％水溶液を80c.c.加え、三者を均一に混
合して第２泥状混合物m2を得る。 さらにSiCウイスカｗとパラジクロルベンゼン
ｂとの混合比を５対５に設定した混合物７ｇに
CMCの１％水溶液を35c.c.加え、三者を均一に混
合して第２泥状混合物m3を得る。 第３図に示すように、前記第１実施例で用いた
金型１のキヤビテイ２に、第１、第２、第３泥状
混合物m1〜m3をこの順序で注入し、キヤビテイ
２内に各混合物をm1〜m3が１つの層をなすよう
に積層する。 加圧雄型パンチ３をキヤビテイ２に挿入して積
層物に300Kg／cm2の圧力を加え、この圧縮成形に
より付形物を得る。 離型後、付形物を350℃にて１時間加熱乾燥し、
その付形物中のパラジクロルベンゼンｂを完全に
昇華させ、これにより第４図に示す三者構成の円
盤状繊維成形体F2を得る。 この繊維成形体F2において、第１泥状混合物
m1から得られた第１層f1はパラジクロルベンゼ
ンに起因した気孔を含まないので高Vfとなり、
第１層f1の全体積は27cm3、第１層f1におけるSiC
ウイスカｗの全体積は5.4cm3で、Vfは20％である。 一方、第２、第３泥状混合物m2、m3から得ら
れた第２、第３層f2，f3においてはパラジクロル
ベンゼンｂが存在した部位に無数の気孔ｖが発生
している。この場合第３層f3は、第２泥状混合物
m2に比べてパラジクロルベンゼンｂの配合量が
多い第３泥状混合物m3より得られるので、第２
層f2よりも気孔ｖの数が多く低Vfとなる。 第２層f2の全体積は27cm3、第２層f2における
SiCウイスカｗの全体積は3.5cm3で、Vfは13％で
ある。また第３層f3の全体積は16cm3、第３層f3に
おけるSiCウイスカｗの全体積は1.1cm3で、Vfは
７％である。 次に前記繊維成形体F2を用いてヘツド部を繊
維強化した内燃機関用ピストンの高圧凝固鋳造法
について説明する。 第５図に示すように、ピストン鋳造用金型４の
キヤビテイ５底面に繊維成形体F2の第１層f1を当
接させて繊維成形体F2を金型４に設置する。６
はピン孔形成用中子である。 キヤビテイ５内にアルミニウム合金
（JISAC8A）Ａの溶湯を注入し、次いで加圧雄型
パンチ７をキヤビテイ５に挿入し、溶湯に1200
Kg／cm2の高圧力を加えてピストンを成形すると共
に溶湯を繊維成形体F2に充填し、前記高圧下で
溶湯を完全に凝固させる。 第６図は前記方法により得られたピストンP1
を示し、そのヘツド部８が繊維強化されている。 比較のため前記アルミニウム合金単体よりなる
ピストンP3および高Vf（20％）の円盤状繊維成形
体を用いてヘツド部を繊維強化したピストンP2
をそれぞれ高圧鋳造法により鋳造する。 前記各ピストンP1〜P3に熱衝撃テストを施し
たところ下表の結果が得られた。なお、前記テス
トはヘツド部頂面をバーナにより400℃に加熱し
た後25℃に水冷し、これを１サイクルとして所定
サイクル数繰り返すものである。
用繊維成形体の製造方法に関する。 (2) 従来の技術 従来、この種繊維成形体の製造方法としては、
ウイスカと液状バインダとを混合して泥状混合物
を得、次いで混合物に圧縮成形を施して付形物を
得、その後付形物を加熱乾燥する方法が知られて
いる。 (3) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記方法によると、繊維成形体の
Vf（繊維の体積含有率）を変更する必要が生じた
場合、Vfに関与するウイスカの形状、アスペク
ト比（ｌ／ｄ、ｌ＝ウイスカの長さ、ｄ＝ウイス
カの直径）、バインダ量、成形圧力といつた諸因
子を種々調節しても、必要なVfをもつ繊維成形
体を安定して得ることは非常に困難である。特に
低Vfの繊維成形体を得ることは、成形圧力を低
くしたので繊維成形体の保形性が悪化するため殆
ど不可能である。 一方、繊維強化金属部材として、例えば内燃機
関用ピストンを選定し、そのヘツド部の耐熱強度
を向上させるため、そこに高Vfのウイスカ製繊
維成形体を複合化した場合、複合部とマトリツク
ス単体部との大きな熱膨脹差に起因してそれらの
境界部の耐熱衝撃性が劣化し、その境界部にクラ
ツクが発生するおそれがある。 このような不具合を回避するには、境界部近傍
のVfをヘツド部頂面側のそれよりも低い値にな
るように調節し、その低Vf部分の介在によつて
高Vfの複合部とマトリツクス単体部間の熱膨脹
差を緩和する必要がある。 そのためには部分的にVfを異にする繊維成形
体が必要となるが、前記方法を用いたのではこの
ような繊維成形体を得ることはできない。 本発明はこのような実状に鑑み、任意のVfを
持つウイスカ製繊維成形体を容易に、且つ安定し
て得ることのできる前記製造方法を提供すること
を目的とする。 また部分的に異なるVfを持つウイスカ製繊維
成形体を容易に且つ安定して得ることのできる前
記製造方法を提供することを目的とする。 さらに高Vf部分に低Vf部分を一体化したウイ
スカ製繊維成形体を容易に、且つ安定して得るこ
とのできる前記製造方法を提供することを目的と
する。 Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 第１発明は、ウイスカよりなる繊維強化金属部
材用繊維成形体の製造方法であつて、前記ウイス
カと粒状の昇華性有機化合物とを混合して混合物
を得る工程と；前記混合物に圧縮成形を施して付
形物を得る工程と；前記付形物中の前記有機化合
物を昇華させて該有機化合物が存在した部位に気
孔を発生させる工程と；を用いることを特徴とす
る。 また第２発明は、ウイスカよりなる繊維強化金
属部材用繊維成形体の製造方法であつて、前記ウ
イスカと粒状の昇華性有機化合物とを混合して、
該ウイスカと有機化合物の混合比を異にする二以
上の混合物を得る工程と；各混合物が１つの層を
なすように積層された積層物に圧縮成形を施して
付形物を得る工程と；前記付形物中の前記有機化
合物を昇華させて該有機化合物が存在した部位に
気孔を発生させる工程と；を用いることを特徴と
する。 さらに第３発明は、ウイスカよりなる繊維強化
金属部材用繊維成形体の製造方法であつて、前記
ウイスカと粒状の昇華性有機化合物とを混合して
混合物を得る工程と；前記混合物と前記ウイスカ
単体を積層した積層物に圧縮成形を施して付形物
を得る工程と；前記付形物中の前記有機化合物を
昇華させて該有機化合物が存在した部位に気孔を
発生させる工程と；を用いることを特徴とする。 (2) 作用 第１発明によれば、昇華性有機化合物の混合量
を増減するだけで、ウイスカの絡み合いを利用し
た通常の成形圧力下で、任意のVfを持つ繊維成
形体を容易に、且つ安定して製造することがで
き、優れた量産性を有する。 また第２発明によれば、部分的にVfを異にす
る繊維成形体を容易に、且つ安定して製造するこ
とができる。この場合繊維成形体のVfは気孔量
により調節されるので、低Vfの領域において繊
維成形体のVfを部分的に変更する上に有効であ
る。 さらに第３発明によれば、通常の圧縮成形によ
り得られる高Vf部分に低Vf部分を一体化した繊
維成形体を容易に、且つ安定して得ることができ
る。 (3) 実施例 以下に述べる実施例〜において、粒状の昇
華性有機化合物としては、白色固体であるパラジ
クロルベンゼンを直径70メツシユに造粒化したも
のが用いられる。 実施例 SiCウイスカとパラジクロルベンゼンとの混合
比を５対５に設定した混合物26.5ｇにバインダと
してカルボキシメチルセルロ−スナトリウム（以
下CMCと称す）の１％水溶液を130c.c.加え、それ
ら三者を均一に混合して泥状混合物を得る。 前記泥状混合物を、第１図に示すように金型１
の直径83mm、深さ100mmのキヤビテイ２に注入す
る。図において、ｍは泥状混合物、ｗはSiCウイ
スカ、ｂはパラジクロルベンゼンである。 加圧雄型パンチ３をキヤビテイ２に挿入して泥
状混合物ｍに300Kg／cm2の圧力を加え、この圧縮
成形により付形物を得る。 離型後、付形物を350℃にて１時間加熱乾燥し、
その付形物中のパラジクロルベンゼンｂを完全に
昇華させ、これにより第２図に示す円盤状繊維成
形F1を得る。 この繊維成形体F1においては、SiCウイスカｗ
内のパラジクロルベンゼンｂが存在した部位に無
数の気孔ｖが発生しており、繊維成形体F1の全
体積は60cm3、SiCウイスカｗの全体積は4.2cm3で、
Vfは７％である。SiCウイスカｗは繊維相互化の
絡み合いが良好であるから、前記繊維成形体F1
の保形性が良く、取扱い上何等問題を生じること
がない。 実施例 SiCウイスカw17ｇにCMCの１％水溶液を85c.c.
加え、それらを混合して第１泥状混合物m1を得
る。 またSiCウイスカｗとパラジクロルベンゼンｂ
との混合比を７対３に設定した混合物16ｇに
CMCの１％水溶液を80c.c.加え、三者を均一に混
合して第２泥状混合物m2を得る。 さらにSiCウイスカｗとパラジクロルベンゼン
ｂとの混合比を５対５に設定した混合物７ｇに
CMCの１％水溶液を35c.c.加え、三者を均一に混
合して第２泥状混合物m3を得る。 第３図に示すように、前記第１実施例で用いた
金型１のキヤビテイ２に、第１、第２、第３泥状
混合物m1〜m3をこの順序で注入し、キヤビテイ
２内に各混合物をm1〜m3が１つの層をなすよう
に積層する。 加圧雄型パンチ３をキヤビテイ２に挿入して積
層物に300Kg／cm2の圧力を加え、この圧縮成形に
より付形物を得る。 離型後、付形物を350℃にて１時間加熱乾燥し、
その付形物中のパラジクロルベンゼンｂを完全に
昇華させ、これにより第４図に示す三者構成の円
盤状繊維成形体F2を得る。 この繊維成形体F2において、第１泥状混合物
m1から得られた第１層f1はパラジクロルベンゼ
ンに起因した気孔を含まないので高Vfとなり、
第１層f1の全体積は27cm3、第１層f1におけるSiC
ウイスカｗの全体積は5.4cm3で、Vfは20％である。 一方、第２、第３泥状混合物m2、m3から得ら
れた第２、第３層f2，f3においてはパラジクロル
ベンゼンｂが存在した部位に無数の気孔ｖが発生
している。この場合第３層f3は、第２泥状混合物
m2に比べてパラジクロルベンゼンｂの配合量が
多い第３泥状混合物m3より得られるので、第２
層f2よりも気孔ｖの数が多く低Vfとなる。 第２層f2の全体積は27cm3、第２層f2における
SiCウイスカｗの全体積は3.5cm3で、Vfは13％で
ある。また第３層f3の全体積は16cm3、第３層f3に
おけるSiCウイスカｗの全体積は1.1cm3で、Vfは
７％である。 次に前記繊維成形体F2を用いてヘツド部を繊
維強化した内燃機関用ピストンの高圧凝固鋳造法
について説明する。 第５図に示すように、ピストン鋳造用金型４の
キヤビテイ５底面に繊維成形体F2の第１層f1を当
接させて繊維成形体F2を金型４に設置する。６
はピン孔形成用中子である。 キヤビテイ５内にアルミニウム合金
（JISAC8A）Ａの溶湯を注入し、次いで加圧雄型
パンチ７をキヤビテイ５に挿入し、溶湯に1200
Kg／cm2の高圧力を加えてピストンを成形すると共
に溶湯を繊維成形体F2に充填し、前記高圧下で
溶湯を完全に凝固させる。 第６図は前記方法により得られたピストンP1
を示し、そのヘツド部８が繊維強化されている。 比較のため前記アルミニウム合金単体よりなる
ピストンP3および高Vf（20％）の円盤状繊維成形
体を用いてヘツド部を繊維強化したピストンP2
をそれぞれ高圧鋳造法により鋳造する。 前記各ピストンP1〜P3に熱衝撃テストを施し
たところ下表の結果が得られた。なお、前記テス
トはヘツド部頂面をバーナにより400℃に加熱し
た後25℃に水冷し、これを１サイクルとして所定
サイクル数繰り返すものである。
【表】
本発明により得られた繊維成形体F2を用いた
ピストンP1においては、高Vf（20％）の第１複合
部９1とマトリツクス単体部１０との間に、第１
複合部９1側より順次中間の値のVf（13％）を持
つ第２複合部９2および低Vf（７％）の第３複合
部９3が介在し、これら複合部９2，９3により第
１複合部９1とマトリツクス単体部１０との熱膨
脹差を緩和し得るので、特に第３複合部９3とマ
トリツクス単体部１０との境界部におけるクラツ
クの発生を回避することができる。 また繊維成形体F2の第１、第２層f1，f2間およ
び第２、第３層f2，f3間においてはSiCウイスカ
ｗが絡み合つて両層が一体化されているので、第
１、第２複合部９1，９2間および第２、第３複合
部９2，９3間の剥離を生じることがない。 実施例 SiCウイスカw5ｇにCMCの１％水溶液を25c.c.
加え、それらを混合して第１泥状混合物m1′を得
る。 またSiCウイスカｗとパラジクロルベンゼンｂ
との混合比を５対５に設定した混合物25ｇに
CMCの１％水溶液を125c.c.加え、三者を均一に混
合して第２泥状混合物m2′を得る。 第７図に示すように、前記第１実施例で用いた
金型１のキヤビテイ２に円筒体１１を立設し、円
筒体１１の外側においてキヤビテイ２に第１泥状
混合物m1′を注入し、また円筒体１１の内部に第
２泥混合物をm2′を注入する。さらに第１泥状混
合物m1′の上に第２泥状混合物m2′を注ぎ、混合
物m2′の薄い層を形成する。 円筒体１１を除去し、第８図に示すように、加
圧雄型パンチ３をキヤビテイ２に挿入して第１、
第２泥状混合物m1′，m2′に300Kg／cm2の圧力を加
え、この圧縮成形により付形物を得る。 離型後、付形物を350℃にて１時間加熱乾燥し、
その付形物中のパラジクロルベンゼンｂを完全に
昇華させ、これにより第９図に示すように環状の
第１層f1′と、その第１層f1′の内側および一端面
に一体化された第２層f2′とよりなる繊維成形体
F3を得る。 繊維成形体F3において、第１泥状混合物m1′か
ら得られた第１層f1′はパラジクロルベンゼンに
起因した気孔を含まないので、高Vfとなり、第
１層f1′の全体積は10.5cm3、第１層f1′におけるSiC
ウイスカｗの全体積は1.6cm3で、Vfは15％である。 一方、第２泥状混合物m2′から得られた第２層
f2′においてはパラジクロルベンゼンｂが存在し
た部位に無数の気孔ｖが発生しているので低Vf
となる。第２層f2′の全体層67cm3、第２層f2′にお
けるSiCウイスカｗの全体積は4.0cm3で、Vfは６
％である。 第１０図は前記繊維成形体F3を用いて、前記
第２実施例と同様の手法により鋳造されたピスト
ンP4を示し、高温下でサイドスラストを受ける
ヘツド部８′の外周部分は高Vf（15％）の第１複
合部９1′より構成されているので高強度である。
また比較的低温に保持されるヘツド部８′の中央
部分と、比較的低温下でサイドスラストを受ける
ヘツド部８′およびスカート部１２間の連設部分
は低Vf（６％）の第２複合部９2′より構成されて
いるので、十分な耐久性を有し、その上第１複合
部９1′とマトリツクス単体部１０′間の熱膨脹の
差を第２複合部９2′により緩和し得るので、第２
複合部９2′とマトリツクス単体部１０′との境界
部におけるクラツクの発生を回避することができ
る。 前記実施例、においては繊維成形体を円盤
状に形成し、それを用いてピストンのヘツド部を
繊維強化する場合について説明したが、繊維成形
体を板状に形成してロツカアームのスリツパ面を
繊維強化する、繊維成形体を棒状に形成してコン
ロツドの桿部を繊維強化する等各種部材の所定の
部位を繊維強化することができる。また昇華性有
機化合物としては、前記パラジクロルベンゼンの
外にナフタリン、シヨウノウ等が使用可能であ
る。 Ｃ 発明の効果 第１発明によれば、昇華性有機化合物の混合量
を増減するだけで、ウイスカの絡み合いを利用し
た通常の成形圧力下で、任意のVfを持つ繊維成
形体を容易に、且つ安定して製造することがで
き、優れた量産性を有する。 また第２発明によれば、部分的にVfを異にす
る繊維成形体を容易に、且つ安定して製造するこ
とができる。この場合繊維成形体のVfは気孔量
により調節されるので、低Vfの領域において繊
維成形体のVfを部分的に変更する上に有効であ
る。 さらに第３発明によれば、通常の圧縮成形によ
り得られる高Vf部分に低Vf部分を一体化した繊
維成形体を容易に、且つ安定して得ることができ
る。
ピストンP1においては、高Vf（20％）の第１複合
部９1とマトリツクス単体部１０との間に、第１
複合部９1側より順次中間の値のVf（13％）を持
つ第２複合部９2および低Vf（７％）の第３複合
部９3が介在し、これら複合部９2，９3により第
１複合部９1とマトリツクス単体部１０との熱膨
脹差を緩和し得るので、特に第３複合部９3とマ
トリツクス単体部１０との境界部におけるクラツ
クの発生を回避することができる。 また繊維成形体F2の第１、第２層f1，f2間およ
び第２、第３層f2，f3間においてはSiCウイスカ
ｗが絡み合つて両層が一体化されているので、第
１、第２複合部９1，９2間および第２、第３複合
部９2，９3間の剥離を生じることがない。 実施例 SiCウイスカw5ｇにCMCの１％水溶液を25c.c.
加え、それらを混合して第１泥状混合物m1′を得
る。 またSiCウイスカｗとパラジクロルベンゼンｂ
との混合比を５対５に設定した混合物25ｇに
CMCの１％水溶液を125c.c.加え、三者を均一に混
合して第２泥状混合物m2′を得る。 第７図に示すように、前記第１実施例で用いた
金型１のキヤビテイ２に円筒体１１を立設し、円
筒体１１の外側においてキヤビテイ２に第１泥状
混合物m1′を注入し、また円筒体１１の内部に第
２泥混合物をm2′を注入する。さらに第１泥状混
合物m1′の上に第２泥状混合物m2′を注ぎ、混合
物m2′の薄い層を形成する。 円筒体１１を除去し、第８図に示すように、加
圧雄型パンチ３をキヤビテイ２に挿入して第１、
第２泥状混合物m1′，m2′に300Kg／cm2の圧力を加
え、この圧縮成形により付形物を得る。 離型後、付形物を350℃にて１時間加熱乾燥し、
その付形物中のパラジクロルベンゼンｂを完全に
昇華させ、これにより第９図に示すように環状の
第１層f1′と、その第１層f1′の内側および一端面
に一体化された第２層f2′とよりなる繊維成形体
F3を得る。 繊維成形体F3において、第１泥状混合物m1′か
ら得られた第１層f1′はパラジクロルベンゼンに
起因した気孔を含まないので、高Vfとなり、第
１層f1′の全体積は10.5cm3、第１層f1′におけるSiC
ウイスカｗの全体積は1.6cm3で、Vfは15％である。 一方、第２泥状混合物m2′から得られた第２層
f2′においてはパラジクロルベンゼンｂが存在し
た部位に無数の気孔ｖが発生しているので低Vf
となる。第２層f2′の全体層67cm3、第２層f2′にお
けるSiCウイスカｗの全体積は4.0cm3で、Vfは６
％である。 第１０図は前記繊維成形体F3を用いて、前記
第２実施例と同様の手法により鋳造されたピスト
ンP4を示し、高温下でサイドスラストを受ける
ヘツド部８′の外周部分は高Vf（15％）の第１複
合部９1′より構成されているので高強度である。
また比較的低温に保持されるヘツド部８′の中央
部分と、比較的低温下でサイドスラストを受ける
ヘツド部８′およびスカート部１２間の連設部分
は低Vf（６％）の第２複合部９2′より構成されて
いるので、十分な耐久性を有し、その上第１複合
部９1′とマトリツクス単体部１０′間の熱膨脹の
差を第２複合部９2′により緩和し得るので、第２
複合部９2′とマトリツクス単体部１０′との境界
部におけるクラツクの発生を回避することができ
る。 前記実施例、においては繊維成形体を円盤
状に形成し、それを用いてピストンのヘツド部を
繊維強化する場合について説明したが、繊維成形
体を板状に形成してロツカアームのスリツパ面を
繊維強化する、繊維成形体を棒状に形成してコン
ロツドの桿部を繊維強化する等各種部材の所定の
部位を繊維強化することができる。また昇華性有
機化合物としては、前記パラジクロルベンゼンの
外にナフタリン、シヨウノウ等が使用可能であ
る。 Ｃ 発明の効果 第１発明によれば、昇華性有機化合物の混合量
を増減するだけで、ウイスカの絡み合いを利用し
た通常の成形圧力下で、任意のVfを持つ繊維成
形体を容易に、且つ安定して製造することがで
き、優れた量産性を有する。 また第２発明によれば、部分的にVfを異にす
る繊維成形体を容易に、且つ安定して製造するこ
とができる。この場合繊維成形体のVfは気孔量
により調節されるので、低Vfの領域において繊
維成形体のVfを部分的に変更する上に有効であ
る。 さらに第３発明によれば、通常の圧縮成形によ
り得られる高Vf部分に低Vf部分を一体化した繊
維成形体を容易に、且つ安定して得ることができ
る。
第１、第２図は本発明の第１実施例を示し、第
１図は繊維成形体の成形工程を示す縦断面図、第
２図は繊維成形体の縦断面図、第３ないし第６図
は本発明の第２実施例を示し、第３図は繊維成形
体の成形工程を示す縦断面図、第４図は繊維成形
体の縦断面図、第５図はピストンの鋳造工程を示
す縦断面図、第６図はピストンの縦断面図、第７
ないし第１０図は本発明の第３実施例を示し、第
７図は混合物の注入工程を示す縦断面図、第８図
は繊維成形体の成形工程を示す縦断面図、第９図
は繊維成形体の縦断面図、第１０図はピストンの
縦断面図である。 ｂ……昇華性有機化合物としてのパラジクロル
ベンゼン、F1〜F3……繊維成形体、ｍ，m1〜
m3，m1′，m2′……泥状混合物、ｖ……気孔、ｗ
……SiCウイスカ。
１図は繊維成形体の成形工程を示す縦断面図、第
２図は繊維成形体の縦断面図、第３ないし第６図
は本発明の第２実施例を示し、第３図は繊維成形
体の成形工程を示す縦断面図、第４図は繊維成形
体の縦断面図、第５図はピストンの鋳造工程を示
す縦断面図、第６図はピストンの縦断面図、第７
ないし第１０図は本発明の第３実施例を示し、第
７図は混合物の注入工程を示す縦断面図、第８図
は繊維成形体の成形工程を示す縦断面図、第９図
は繊維成形体の縦断面図、第１０図はピストンの
縦断面図である。 ｂ……昇華性有機化合物としてのパラジクロル
ベンゼン、F1〜F3……繊維成形体、ｍ，m1〜
m3，m1′，m2′……泥状混合物、ｖ……気孔、ｗ
……SiCウイスカ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ウイスカよりなる繊維強化金属部材用繊維成
形体の製造方法であつて、前記ウイスカと粒状の
昇華性有機化合物とを混合して混合物を得る工程
と；前記混合物に圧縮成形を施して付形物を得る
工程と；前記付形物中の前記有機化合物を昇華さ
せて該有機化合物が存在した部位に気孔を発生さ
せる工程と；よりなる繊維強化金属部材用繊維成
形体の製造方法。 ２ ウイスカよりなる繊維強化金属部材用繊維成
形体の製造方法であつて、前記ウイスカと粒状の
昇華性有機化合物とを混合して、該ウイスカと有
機化合物の混合比を異にする二以上の混合物を得
る工程と；各混合物が１つの層をなすように積層
された積層物に圧縮成形を施して付形物を得る工
程と；前記付形物中の前記有機化合物を昇華させ
て該有機化合物が存在した部位に気孔を発生させ
る工程と；よりなる繊維強化金属部材用繊維成形
体の製造方法。 ３ ウイスカよりなる繊維強化金属部材用繊維成
形体の製造方法であつて、前記ウイスカと粒状の
昇華性有機化合物とを混合して混合物を得る工程
と；前記混合物を前記ウイスカ単体を積層した積
層物に圧縮成形を施して付形物を得る工程と；前
記付形物中の前記有機化合物を昇華させて該有機
化合物が存在した部位に気孔を発生させる工程
と；よりなる繊維強化金属部材用繊維成形体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15060685A JPS6213547A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 繊維強化金属部材用繊維成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15060685A JPS6213547A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 繊維強化金属部材用繊維成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6213547A JPS6213547A (ja) | 1987-01-22 |
| JPH0533293B2 true JPH0533293B2 (ja) | 1993-05-19 |
Family
ID=15500559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15060685A Granted JPS6213547A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 繊維強化金属部材用繊維成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6213547A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8804500D0 (en) * | 1988-02-26 | 1988-03-30 | British Nuclear Fuels Plc | Closures for containers |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP15060685A patent/JPS6213547A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6213547A (ja) | 1987-01-22 |
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