JPH066764B2 - ムライト結晶含有アルミナ連続繊維強化金属複合材料 - Google Patents
ムライト結晶含有アルミナ連続繊維強化金属複合材料Info
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- JPH066764B2 JPH066764B2 JP60279493A JP27949385A JPH066764B2 JP H066764 B2 JPH066764 B2 JP H066764B2 JP 60279493 A JP60279493 A JP 60279493A JP 27949385 A JP27949385 A JP 27949385A JP H066764 B2 JPH066764 B2 JP H066764B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、繊維強化金属複合材料に係り、更に詳細には
ムライト結晶を含むアルミナ連続繊維を強化繊維とし、
アルミニウム、マグネシウム、及びこれらを主成分とす
る合金をマトリックス金属とする複合材料に係る。
ムライト結晶を含むアルミナ連続繊維を強化繊維とし、
アルミニウム、マグネシウム、及びこれらを主成分とす
る合金をマトリックス金属とする複合材料に係る。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 金属材料、特にアルミニウム合金やマグネシウム合金の
如き軽金属の強度や弾性率を向上させる一つの手段とし
て、高強度及び高弾性率を有する強化繊維にて金属材料
を強化することにより複合材料とすることが有効である
ことが知られている。かかる複合材料の強化繊維として
は、炭素繊維、ホウ素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ
繊維等があるが（昭和６０年２月にファイン・セラミッ
クス協会より出版されたＦ．Ｃ．ＲＥＰＯＲＴ Ｖol．
３ Ｎｏ．２第１項〜第２２頁参照）、これらの繊維の
うち強度向上効果に優れ且低廉である点に於てアルミナ
繊維が好ましい。
如き軽金属の強度や弾性率を向上させる一つの手段とし
て、高強度及び高弾性率を有する強化繊維にて金属材料
を強化することにより複合材料とすることが有効である
ことが知られている。かかる複合材料の強化繊維として
は、炭素繊維、ホウ素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ
繊維等があるが（昭和６０年２月にファイン・セラミッ
クス協会より出版されたＦ．Ｃ．ＲＥＰＯＲＴ Ｖol．
３ Ｎｏ．２第１項〜第２２頁参照）、これらの繊維の
うち強度向上効果に優れ且低廉である点に於てアルミナ
繊維が好ましい。
アルミナ連続繊維の製造に際しては、γ−Ａｌ２Ｏ２等
の中間アルミナがα−Ａｌ２Ｏ３へ変化することによる
繊維の脆化を制御すべくＳｉＯ２やＢ２Ｏ３等の酸化物
が繊維製造用原料に添加されている。しかしＳｉＯ２や
Ｂ２Ｏ３等の酸化物はＡｌ２Ｏ３に比して金属溶湯との
反応性が高いため、複合材料の製造に際しこれらの酸化
物が金属溶湯と反応して繊維が劣化してしまい、そのた
めアルミナ連続繊維を強化繊維とする場合には強度や弾
性率の高い複合材料を製造することが困難である。
の中間アルミナがα−Ａｌ２Ｏ３へ変化することによる
繊維の脆化を制御すべくＳｉＯ２やＢ２Ｏ３等の酸化物
が繊維製造用原料に添加されている。しかしＳｉＯ２や
Ｂ２Ｏ３等の酸化物はＡｌ２Ｏ３に比して金属溶湯との
反応性が高いため、複合材料の製造に際しこれらの酸化
物が金属溶湯と反応して繊維が劣化してしまい、そのた
めアルミナ連続繊維を強化繊維とする場合には強度や弾
性率の高い複合材料を製造することが困難である。
また非晶質のアルミナ−シリカ繊維を熱処理することに
より、ムライト結晶量が１０〜６０wt％であり、非晶質
部分が４０〜９０wt％であり、ムライト結晶の大きさが
１０００Åである部分結晶質アルミナ−シリカ繊維を形
成し、かかるアルミナ−シリカ繊維を強化繊維とする複
合材料によれば耐摩耗性が向上することが特開昭６０−
１０６９４２号公報に記載されている。しかし非晶質の
アルミナ−シリカ短繊維はブローイング法やスピニング
法により製造されており、これらの方法により繊維を製
造するためには、原料の粘性の点からその組成が限定さ
れるため、これらの繊維の組成は３５〜６５wt％Ａｌ２
Ｏ３、６５〜３５wt％ＳｉＯ２、０〜１０wt％他の酸化
物となっている。また上述と如き方法に於ては不可避的
に非繊維化粒子が形成されるため、非晶質ヘアルミナ−
シリカ短繊維の集合体中には比較的多量の非繊維化粒子
が含まれている。従ってかかる非晶質のアルミナ−シリ
カ短繊維を熱処理することによってムライト結晶を生成
させた繊維を用いて製造された複合材料に於ては、非結
晶のアルミナ−シリカ短繊維が使用される場合に比して
高強度の複合材料を得ることができるが、繊維のＡｌ２
Ｏ３含有率が低くＳｉＯ２含有率が高いこと及び非繊維
化粒子が存在することに起因して複合材料の強度を必ず
しも十分に向上させることができない。
より、ムライト結晶量が１０〜６０wt％であり、非晶質
部分が４０〜９０wt％であり、ムライト結晶の大きさが
１０００Åである部分結晶質アルミナ−シリカ繊維を形
成し、かかるアルミナ−シリカ繊維を強化繊維とする複
合材料によれば耐摩耗性が向上することが特開昭６０−
１０６９４２号公報に記載されている。しかし非晶質の
アルミナ−シリカ短繊維はブローイング法やスピニング
法により製造されており、これらの方法により繊維を製
造するためには、原料の粘性の点からその組成が限定さ
れるため、これらの繊維の組成は３５〜６５wt％Ａｌ２
Ｏ３、６５〜３５wt％ＳｉＯ２、０〜１０wt％他の酸化
物となっている。また上述と如き方法に於ては不可避的
に非繊維化粒子が形成されるため、非晶質ヘアルミナ−
シリカ短繊維の集合体中には比較的多量の非繊維化粒子
が含まれている。従ってかかる非晶質のアルミナ−シリ
カ短繊維を熱処理することによってムライト結晶を生成
させた繊維を用いて製造された複合材料に於ては、非結
晶のアルミナ−シリカ短繊維が使用される場合に比して
高強度の複合材料を得ることができるが、繊維のＡｌ２
Ｏ３含有率が低くＳｉＯ２含有率が高いこと及び非繊維
化粒子が存在することに起因して複合材料の強度を必ず
しも十分に向上させることができない。
本願発明者等は、通常のアルミナ連続繊維及びムライト
結晶を含むアルミナ−シリカ短繊維を強化繊維とする複
合材料に於ける上述の如き問題に鑑み、種々の実験的研
究を行った結果、アルミナ連続繊維に対し熱処理を施す
ことによりムライト結晶を析出させ、ムライト結晶量が
所定量以上のアルミナ連続繊維を強化繊維としアルミニ
ウム合金やマグネシウム合金をマトリックス金属とする
複合材料によれば、従来のアルミナ連続繊維やムライト
結晶を含むアルミナ−シリカ短繊維を強化繊維とする複
合材料の場合に比して遥かに高強度の複合材料を得るこ
とができることを見出した。
結晶を含むアルミナ−シリカ短繊維を強化繊維とする複
合材料に於ける上述の如き問題に鑑み、種々の実験的研
究を行った結果、アルミナ連続繊維に対し熱処理を施す
ことによりムライト結晶を析出させ、ムライト結晶量が
所定量以上のアルミナ連続繊維を強化繊維としアルミニ
ウム合金やマグネシウム合金をマトリックス金属とする
複合材料によれば、従来のアルミナ連続繊維やムライト
結晶を含むアルミナ−シリカ短繊維を強化繊維とする複
合材料の場合に比して遥かに高強度の複合材料を得るこ
とができることを見出した。
また本願発明者等は、熱処理によりムライト結晶が析出
されたアルミナ連続繊維が強化繊維として使用される場
合であっても、Ａｌ２Ｏ３含有率が低くマトリックス金
属と反応し易いＳｉＯ２の含有率が高い場合には、複合
材料の強度を十分に向上させることができず、逆にＡｌ
２Ｏ３含有率が高くＳｉＯ２の含有率が低すぎる場合に
は、十分な量のムライト結晶を析出させることができ
ず、この場合にも複合材料の強度を十分に向上させるこ
とができず、従ってアルミナ連続繊維のＡｌ２Ｏ３及び
ＳｉＯ２の含有率が所定の範囲に設定される必要がある
ことを見出した。
されたアルミナ連続繊維が強化繊維として使用される場
合であっても、Ａｌ２Ｏ３含有率が低くマトリックス金
属と反応し易いＳｉＯ２の含有率が高い場合には、複合
材料の強度を十分に向上させることができず、逆にＡｌ
２Ｏ３含有率が高くＳｉＯ２の含有率が低すぎる場合に
は、十分な量のムライト結晶を析出させることができ
ず、この場合にも複合材料の強度を十分に向上させるこ
とができず、従ってアルミナ連続繊維のＡｌ２Ｏ３及び
ＳｉＯ２の含有率が所定の範囲に設定される必要がある
ことを見出した。
本発明は、本願発明者等が行った種々の実験的研究の結
果得られた知見に基づき、従来のアルミナ連続繊維やム
ライト結晶を含むアルミナ−シリカ短繊維を強化繊維と
する複合材料に比して更に高強度な複合材料を提供する
ことを目的としている。
果得られた知見に基づき、従来のアルミナ連続繊維やム
ライト結晶を含むアルミナ−シリカ短繊維を強化繊維と
する複合材料に比して更に高強度な複合材料を提供する
ことを目的としている。
問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、６５〜９５wt％Ａ
ｌ２Ｏ３、３５〜５wt％ＳｉＯ２、１０wt％以下の不純
物なる組成を有し、ムライト結晶量が１５wt％以上であ
るアルミナ連続繊維を強化繊維とするムライト結晶含有
アルミナ連続繊維強化金属複合材料によって達成され
る。
ｌ２Ｏ３、３５〜５wt％ＳｉＯ２、１０wt％以下の不純
物なる組成を有し、ムライト結晶量が１５wt％以上であ
るアルミナ連続繊維を強化繊維とするムライト結晶含有
アルミナ連続繊維強化金属複合材料によって達成され
る。
発明の作用及び効果 本発明によれば、強化繊維は６５〜９５wt％ＡＩ
２Ｏ３、３５〜５wt％ＳｉＯ２、１０wt％以下の不純物
なる好ましい組成を有し、高強度で化学的及び熱的に安
定なムライト結晶の量が１５wt％以上に設定された非繊
維化粒子を含まないアルミナ連続繊維であるので、後に
詳細に説明する如く、ムライト結晶を含有しない従来の
アルミナ連続繊維又はムライト結晶を含んでいるがＳｉ
Ｏ２含有率が高く且非繊維化粒子を含む従来のアルミナ
−シリカ繊維を強化繊維とする複合材料の場合に比して
高強度の複合材料を得ることができる。
２Ｏ３、３５〜５wt％ＳｉＯ２、１０wt％以下の不純物
なる好ましい組成を有し、高強度で化学的及び熱的に安
定なムライト結晶の量が１５wt％以上に設定された非繊
維化粒子を含まないアルミナ連続繊維であるので、後に
詳細に説明する如く、ムライト結晶を含有しない従来の
アルミナ連続繊維又はムライト結晶を含んでいるがＳｉ
Ｏ２含有率が高く且非繊維化粒子を含む従来のアルミナ
−シリカ繊維を強化繊維とする複合材料の場合に比して
高強度の複合材料を得ることができる。
本発明の一つの詳細な特徴によれば、マトリックス金属
はアルミニウム、マグネシウム、及びこれらを主成分と
する合金よりなる群より選択された金属、即ち純アルミ
ニウム、純マグネシウム、アルミニウム合金又はマゲネ
シウム合金である。本発明に於て使用されるアルミナ連
続繊維は化学的にも熱的にも安定なムライト結晶を１５
wt％以上含有しているので、これら反応性の高い金属を
マトリックス金属とする複合材料に特に適している。
はアルミニウム、マグネシウム、及びこれらを主成分と
する合金よりなる群より選択された金属、即ち純アルミ
ニウム、純マグネシウム、アルミニウム合金又はマゲネ
シウム合金である。本発明に於て使用されるアルミナ連
続繊維は化学的にも熱的にも安定なムライト結晶を１５
wt％以上含有しているので、これら反応性の高い金属を
マトリックス金属とする複合材料に特に適している。
本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、後に
詳細に説明する如き、ムライト結晶を含有するアルミナ
連続繊維を強化繊維とする複合材料に於ては、ムライト
結晶量が１０〜２０wt％程度の範囲に於て複合材料の強
度が大幅に向上する。従って本発明の他の一つの詳細な
特徴によれば、アルミナ連続繊維のムライト結晶量は２
０wt％以上に設定され、かかる複合材料によれば更に高
強度の複合材料を得ることができる。
詳細に説明する如き、ムライト結晶を含有するアルミナ
連続繊維を強化繊維とする複合材料に於ては、ムライト
結晶量が１０〜２０wt％程度の範囲に於て複合材料の強
度が大幅に向上する。従って本発明の他の一つの詳細な
特徴によれば、アルミナ連続繊維のムライト結晶量は２
０wt％以上に設定され、かかる複合材料によれば更に高
強度の複合材料を得ることができる。
更に本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、
アルミナ−シリカ繊維を加熱して結晶化させムライト結
晶量を増大させるとムライト結晶以外の領域に於て結晶
質のＳｉＯ２（クリストバライト）が析出するのに対
し、アルミナ繊維を結晶化させてムライト結晶量を増大
させると結晶質のＡｌ２Ｏ３が析出し、結晶質のＡｌ２
Ｏ３には種々の結晶構造のものが存在するが、これらの
Ａｌ２Ｏ３が加熱されると最終的にはα−Ａｌ２Ｏ３に
なり、このα−Ａｌ２Ｏ３は他の結晶構造のＡｌ２Ｏ３
に比して非常に硬く脆いものであるため、ムライト結晶
以外の領域が実質的に全てα−Ａｌ２Ｏ３になると、ア
ルミナ繊維は却って脆化してしまう。従って本発明の更
に他の一つの詳細な特徴によれば、アルミナ連続繊維の
ムライト結晶以外の部分の少なくとも一部はα−Ａｌ２
Ｏ３以外の成分よりなるアルミナ連続繊維が使用され
る。
アルミナ−シリカ繊維を加熱して結晶化させムライト結
晶量を増大させるとムライト結晶以外の領域に於て結晶
質のＳｉＯ２（クリストバライト）が析出するのに対
し、アルミナ繊維を結晶化させてムライト結晶量を増大
させると結晶質のＡｌ２Ｏ３が析出し、結晶質のＡｌ２
Ｏ３には種々の結晶構造のものが存在するが、これらの
Ａｌ２Ｏ３が加熱されると最終的にはα−Ａｌ２Ｏ３に
なり、このα−Ａｌ２Ｏ３は他の結晶構造のＡｌ２Ｏ３
に比して非常に硬く脆いものであるため、ムライト結晶
以外の領域が実質的に全てα−Ａｌ２Ｏ３になると、ア
ルミナ繊維は却って脆化してしまう。従って本発明の更
に他の一つの詳細な特徴によれば、アルミナ連続繊維の
ムライト結晶以外の部分の少なくとも一部はα−Ａｌ２
Ｏ３以外の成分よりなるアルミナ連続繊維が使用され
る。
以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
実施例１ 住友化学工業株式会社製アルミナ連続繊維（８５wt％Ａ
ｌ２Ｏ３、１５wt％ＳｉＯ２）及び電気化学工業株式会
社製アルミナ連続繊維（８０wt％Ａｌ２Ｏ３、２０wt％
ＳｉＯ２）を種々の温度にて熱処理することにより、各
繊維のムライト結晶量及びムライト結晶以外の部分のα
−Ａｌ２Ｏ３量をそれぞれ下記の表１及び表２に示され
た値に設定した。次いで各繊維の集合体をそれらに蒸溜
水が付着した状態にて一方向に配向した金型により圧縮
成形した。かくして成形されたアルミナ連続繊維の繊維
束を金型ごと−３０℃の冷凍庫に入れ、繊維束に含浸さ
れている蒸溜水を凍結させた後、その繊維束を金型より
取出して第１図に示されている如く１００×４０×１５
mmの寸法を有し、各アルミナ連続繊維１が長手方向に沿
って一方向配向された体積率５０％の繊維成形体２を得
た。
ｌ２Ｏ３、１５wt％ＳｉＯ２）及び電気化学工業株式会
社製アルミナ連続繊維（８０wt％Ａｌ２Ｏ３、２０wt％
ＳｉＯ２）を種々の温度にて熱処理することにより、各
繊維のムライト結晶量及びムライト結晶以外の部分のα
−Ａｌ２Ｏ３量をそれぞれ下記の表１及び表２に示され
た値に設定した。次いで各繊維の集合体をそれらに蒸溜
水が付着した状態にて一方向に配向した金型により圧縮
成形した。かくして成形されたアルミナ連続繊維の繊維
束を金型ごと−３０℃の冷凍庫に入れ、繊維束に含浸さ
れている蒸溜水を凍結させた後、その繊維束を金型より
取出して第１図に示されている如く１００×４０×１５
mmの寸法を有し、各アルミナ連続繊維１が長手方向に沿
って一方向配向された体積率５０％の繊維成形体２を得
た。
尚下記の表１に於て、α−Ａｌ２Ｏ３量とはアルミナ連
続繊維のムライト結晶以外の部分を１００とした場合に
於ける該部分のα−Ａｌ２Ｏ３含有量を意味する（後述
の他の表２〜８についても同じ）。
続繊維のムライト結晶以外の部分を１００とした場合に
於ける該部分のα−Ａｌ２Ｏ３含有量を意味する（後述
の他の表２〜８についても同じ）。
次いでこれらの繊維成形体をそれぞれ内寸法が１００×
４０×１５mmであり板厚１mmのステンレス鋼製のケース
２ａ内に納め、ケースごと繊維成形体２を７００℃に加
熱して水分を蒸発によって完全に除去し、しかる後第２
図に示されている如き高圧鋳造装置の鋳型３のモールド
キャビティ４内に配置し、該モールドキャビティ内に７
４０℃のアルミニウム合金（Ａｌ−４．５wt％Ｃｕ−
０．４wt％Ｍｇ）の溶湯５を注湯し、該溶湯を鋳型に嵌
合するプランジャ６により１５００kg／cm2の圧力に加
圧し、その加圧状態を溶湯が完全に凝固するまで保持し
た。溶湯が完全に凝固した後鋳型内より凝固体を取出
し、該凝固体に対し熱処理Ｔ６を施し、各凝固体よりア
ルミナ連続繊維を強化繊維としアルミニウム合金をマト
リックスとする下記の表１に示された複合材料Ａ０〜Ａ
６及びＢ０〜Ｂ６を切出した。
４０×１５mmであり板厚１mmのステンレス鋼製のケース
２ａ内に納め、ケースごと繊維成形体２を７００℃に加
熱して水分を蒸発によって完全に除去し、しかる後第２
図に示されている如き高圧鋳造装置の鋳型３のモールド
キャビティ４内に配置し、該モールドキャビティ内に７
４０℃のアルミニウム合金（Ａｌ−４．５wt％Ｃｕ−
０．４wt％Ｍｇ）の溶湯５を注湯し、該溶湯を鋳型に嵌
合するプランジャ６により１５００kg／cm2の圧力に加
圧し、その加圧状態を溶湯が完全に凝固するまで保持し
た。溶湯が完全に凝固した後鋳型内より凝固体を取出
し、該凝固体に対し熱処理Ｔ６を施し、各凝固体よりア
ルミナ連続繊維を強化繊維としアルミニウム合金をマト
リックスとする下記の表１に示された複合材料Ａ０〜Ａ
６及びＢ０〜Ｂ６を切出した。
次いで各複合材料に対し機械加工を行うことにより、第
３図に示されている如く、繊維配向０゜方向の曲げ試験
片７（５０×１０×２mm）を形成し、各曲げ試験片につ
いて室温に於て支点間距離３９mmにて３点曲げ試験を行
い、曲げ試験片の破断時に於ける表面応力Ｍ／Ｚ（Ｍ＝
破断時に於ける曲げ−メント、Ｚ−曲げ試験片の断面係
数）を曲げ強さとして測定した。この曲げ試験の結果を
第４図に示す。
３図に示されている如く、繊維配向０゜方向の曲げ試験
片７（５０×１０×２mm）を形成し、各曲げ試験片につ
いて室温に於て支点間距離３９mmにて３点曲げ試験を行
い、曲げ試験片の破断時に於ける表面応力Ｍ／Ｚ（Ｍ＝
破断時に於ける曲げ−メント、Ｚ−曲げ試験片の断面係
数）を曲げ強さとして測定した。この曲げ試験の結果を
第４図に示す。
第４図より、複合材料の曲げ強さはムライト結晶量が０
〜約１０wt％の範囲に於ては比較的小さく且実質的に一
定の値であるが、ムライト結晶量が１５wt％前後の領域
に於て著しく増大し、ムライト結晶量が２０wt％以上の
範囲に於ては比較的高い値の範囲にてムライト結晶量の
増大と共に僅かに増大することが解る。従ってこの第４
図より、アルミナ連続繊維を強化繊維としＡｌ−Ｃｕ合
金をマトリックス金属とする複合材料に於て十分な強度
を確保するためには、アルミナ連続繊維のムライト結晶
量は１５wt％以上、特に２０wt％以上であることが好ま
しいことが解る。
〜約１０wt％の範囲に於ては比較的小さく且実質的に一
定の値であるが、ムライト結晶量が１５wt％前後の領域
に於て著しく増大し、ムライト結晶量が２０wt％以上の
範囲に於ては比較的高い値の範囲にてムライト結晶量の
増大と共に僅かに増大することが解る。従ってこの第４
図より、アルミナ連続繊維を強化繊維としＡｌ−Ｃｕ合
金をマトリックス金属とする複合材料に於て十分な強度
を確保するためには、アルミナ連続繊維のムライト結晶
量は１５wt％以上、特に２０wt％以上であることが好ま
しいことが解る。
実施例２ 上述の実施例１に於て使用された熱処理されたアルミナ
連続繊維（住友化学工業株式会社製）のみが使用され、
アルミナ連続繊維の体積率が３０％に設定され、マトリ
ックス金属としてアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８
Ａ）が使用された点を除き、上述の実施例１の場合と同
一の要領及び条件にて下記の表３に示された複合材料Ｃ
０〜Ｃ６を製造し、各複合材料より曲げ試験片を形成
し、実施例１の場合と同一の条件にて曲げ試験を行っ
た。この曲げ試験の結果を第５図に示す。
連続繊維（住友化学工業株式会社製）のみが使用され、
アルミナ連続繊維の体積率が３０％に設定され、マトリ
ックス金属としてアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８
Ａ）が使用された点を除き、上述の実施例１の場合と同
一の要領及び条件にて下記の表３に示された複合材料Ｃ
０〜Ｃ６を製造し、各複合材料より曲げ試験片を形成
し、実施例１の場合と同一の条件にて曲げ試験を行っ
た。この曲げ試験の結果を第５図に示す。
第５図より、アルミナ連続繊維の体積率が３０％であ
り、マトリックス金属がＡｌ−Ｓｉ合金である場合に
も、複合材料の強度を十分に向上させるためには、アル
ミナ連続繊維のムライト結晶量は１５wt％以上、特に２
０wt％以上であることが好ましいことが解る。
り、マトリックス金属がＡｌ−Ｓｉ合金である場合に
も、複合材料の強度を十分に向上させるためには、アル
ミナ連続繊維のムライト結晶量は１５wt％以上、特に２
０wt％以上であることが好ましいことが解る。
実施例３ 上述の実施例１に於て使用された熱処理されたアルミナ
連続繊維（住友化学工業株式会社製）のみが使用され、
アルミナ連続繊維の体積率が７０％に設定され、マトリ
ックス金属としてアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ７
Ｂ）が使用され、湯温が６９０℃に設定された点を除
き、上述の実施例１の場合と同一の要領及び条件にて下
記の表４に示された複合材料Ｄ０〜Ｄ６を製造し、各複
合材料より曲げ試験片を形成し、各曲げ試験片について
実施例１の場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。こ
の曲げ試験の結果を第６図に示す。
連続繊維（住友化学工業株式会社製）のみが使用され、
アルミナ連続繊維の体積率が７０％に設定され、マトリ
ックス金属としてアルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ７
Ｂ）が使用され、湯温が６９０℃に設定された点を除
き、上述の実施例１の場合と同一の要領及び条件にて下
記の表４に示された複合材料Ｄ０〜Ｄ６を製造し、各複
合材料より曲げ試験片を形成し、各曲げ試験片について
実施例１の場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。こ
の曲げ試験の結果を第６図に示す。
第６図より、アルミナ連続繊維の体積率が７０％であ
り、マトリックス金属がＡｌ−Ｍｇ合金である場合に
も、複合材料の強度を十分に向上させるためには、アル
ミナ連続繊維のムライト結晶量は１５wt％以上、特に２
０wt％以上であることが好ましいことが解る。
り、マトリックス金属がＡｌ−Ｍｇ合金である場合に
も、複合材料の強度を十分に向上させるためには、アル
ミナ連続繊維のムライト結晶量は１５wt％以上、特に２
０wt％以上であることが好ましいことが解る。
実施例４ アルミナ連続繊維の体積率が６０％に設定され、マトリ
ックス金属としてマグネシウム合金（ＡＳＴＭ規格ＡＺ
９１）が使用され、湯温が６９０℃に設定され、熱処理
Ｔ６が行われなかった点を除き、上述の実施例１の場合
と同一の要領及び条件にて下記の表５及び表６に示され
た複合材料Ｅ０〜Ｅ６及びＦ０〜Ｆ６を製造し、各複合
材料より曲げ試験片を形成し、各曲げ試験片について実
施例１の場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。この
曲げ試験の結果を第７図に示す。
ックス金属としてマグネシウム合金（ＡＳＴＭ規格ＡＺ
９１）が使用され、湯温が６９０℃に設定され、熱処理
Ｔ６が行われなかった点を除き、上述の実施例１の場合
と同一の要領及び条件にて下記の表５及び表６に示され
た複合材料Ｅ０〜Ｅ６及びＦ０〜Ｆ６を製造し、各複合
材料より曲げ試験片を形成し、各曲げ試験片について実
施例１の場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。この
曲げ試験の結果を第７図に示す。
第７図より、アルミナ連続繊維の体積率が６０％であ
り、マトリックス金属がＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金である場
合にも、複合材料の強度を十分に向上させるためには、
アルミナ連続繊維のムライト結晶量は１５％以上、特に
２０％以上であることが好ましいことが解る。
り、マトリックス金属がＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金である場
合にも、複合材料の強度を十分に向上させるためには、
アルミナ連続繊維のムライト結晶量は１５％以上、特に
２０％以上であることが好ましいことが解る。
実施例５ アルミナ連続繊維の体積率が５０％に設定された点を除
き、上述の実施例４の場合と同一の要領及び条件にて複
合材料Ｇ０〜Ｇ６及びＨ０〜Ｈ６を製造し、各複合材料
より曲げ試験片を形成し、各曲げ試験片について実施例
１の場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。この曲げ
試験の結果を第８図に示す。
き、上述の実施例４の場合と同一の要領及び条件にて複
合材料Ｇ０〜Ｇ６及びＨ０〜Ｈ６を製造し、各複合材料
より曲げ試験片を形成し、各曲げ試験片について実施例
１の場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。この曲げ
試験の結果を第８図に示す。
第８図より、アルミナ連続繊維の体積率が５０％であ
り、マトリックス金属がＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金である場
合にも、複合材料の強度を十分に向上させるためには、
アルミナ連続繊維のムライト結晶量は１５wt％以上、特
に２０wt％以上であることが好ましいことが解る。
り、マトリックス金属がＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金である場
合にも、複合材料の強度を十分に向上させるためには、
アルミナ連続繊維のムライト結晶量は１５wt％以上、特
に２０wt％以上であることが好ましいことが解る。
実施例６ アルミナ連続繊維の体積率が３０％に設定され、マトリ
ックス金属としてマグネシウム合金（ＡＳＴＭ規格ＺＫ
６０）が使用され、湯温が６８０℃に設定された点を除
き、上述の実施例４の場合と同一の要領及び条件にて下
記の表７及び表８に示された複合材料Ｉ０〜Ｉ６及びＪ
０〜Ｊ６を製造し、各複合材料より曲げ試験片を形成
し、各曲げ試験片について実施例１の場合と同一の条件
にて曲げ試験を行った。この曲げ試験の結果を第９図に
示す。
ックス金属としてマグネシウム合金（ＡＳＴＭ規格ＺＫ
６０）が使用され、湯温が６８０℃に設定された点を除
き、上述の実施例４の場合と同一の要領及び条件にて下
記の表７及び表８に示された複合材料Ｉ０〜Ｉ６及びＪ
０〜Ｊ６を製造し、各複合材料より曲げ試験片を形成
し、各曲げ試験片について実施例１の場合と同一の条件
にて曲げ試験を行った。この曲げ試験の結果を第９図に
示す。
第９図より、アルミナ連続繊維の体積率が３０％であ
り、マトリックス金属がＭｇ−Ｚｎ合金である場合に
も、複合材料の強度を十分に向上させるためには、アル
ミナ連続繊維のムライト結晶量は１５wt％以上、特に２
０wt％以上であることが好ましいことが解る。
り、マトリックス金属がＭｇ−Ｚｎ合金である場合に
も、複合材料の強度を十分に向上させるためには、アル
ミナ連続繊維のムライト結晶量は１５wt％以上、特に２
０wt％以上であることが好ましいことが解る。
以上に於ては、本発明を幾つかの実施例について詳細に
説明したが、本発明はこれら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他の種々の実施例が可能
であることは当業者にとって明らかであろう。
説明したが、本発明はこれら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他の種々の実施例が可能
であることは当業者にとって明らかであろう。
第１図は一方向に配向されたアルミナ連続繊維よりなる
繊維成形対を示す斜視図、第２図は第１図に示された繊
維成形対を用いて行われる複合材料の製造の鋳造工程を
示す解図的断面図、第３図は一方向に配向されたアルミ
ナ連続繊維にて強化されたアルミニウム合金よりなる曲
げ試験片を示す斜視図、第４図乃至第９図はそれぞれ実
施例１〜６に於ける曲げ試験の結果をアルミナ連続繊維
のムライト結晶量と複合材料の曲げ強さとの関係として
示すグラフである。 １…アルミナ連続繊維，２…繊維成形対体，２ａ…ケー
ス，３…鋳型，４…モールドキャビテイ，５…溶湯、６
…プランジャ，７…曲げ試験片
繊維成形対を示す斜視図、第２図は第１図に示された繊
維成形対を用いて行われる複合材料の製造の鋳造工程を
示す解図的断面図、第３図は一方向に配向されたアルミ
ナ連続繊維にて強化されたアルミニウム合金よりなる曲
げ試験片を示す斜視図、第４図乃至第９図はそれぞれ実
施例１〜６に於ける曲げ試験の結果をアルミナ連続繊維
のムライト結晶量と複合材料の曲げ強さとの関係として
示すグラフである。 １…アルミナ連続繊維，２…繊維成形対体，２ａ…ケー
ス，３…鋳型，４…モールドキャビテイ，５…溶湯、６
…プランジャ，７…曲げ試験片
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−106942（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−194133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−194134（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−194135（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】６５〜９５wt％Ａｌ２Ｏ３、３５〜５wt％
ＳｉＯ２、１０wt％以下の不純物なる組成を有し、ムラ
イト結晶量が１５wt％以上であるアルミナ連続繊維を強
化繊維とするムライト結晶含有アルミナ連続繊維強化金
属複合材料。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項のムライト結晶含有
アルミナ連続繊維強化金属複合材料に於て、マトリック
ス金属はアルミニウム、マグネシウム、及びこれらを主
成分とする合金よりなる群より選択された金属であるこ
とを特徴とするムライト結晶含有アルミナ連続繊維強化
金属複合材料。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項のムライ
ト結晶含有アルミナ連続繊維強化金属複合材料に於て、
前期アルミナ連続繊維のムライト結晶量は２０wt％以上
であることを特徴とするムライト結晶含有アルミナ連続
繊維強化金属複合材料。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れか
のムライト結晶含有アルミナ連続繊維強化金属複合材料
に於て、前記アルミナ連続繊維のムライト結晶以外の部
分の少なくとも一部はα−Ａｌ２Ｏ３以外の成分である
ことを特徴とするムライト結晶含有アルミナ連続繊維強
化金属複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60279493A JPH066764B2 (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | ムライト結晶含有アルミナ連続繊維強化金属複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60279493A JPH066764B2 (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | ムライト結晶含有アルミナ連続繊維強化金属複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62139840A JPS62139840A (ja) | 1987-06-23 |
| JPH066764B2 true JPH066764B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=17611813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60279493A Expired - Lifetime JPH066764B2 (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | ムライト結晶含有アルミナ連続繊維強化金属複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066764B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01113162A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-01 | Ee M Technol:Kk | 繊維強化複合鋳造体の製造法 |
| JP3102205B2 (ja) | 1993-05-13 | 2000-10-23 | トヨタ自動車株式会社 | アルミニウム合金製摺動部材 |
| US6723451B1 (en) * | 2000-07-14 | 2004-04-20 | 3M Innovative Properties Company | Aluminum matrix composite wires, cables, and method |
| RU2510425C1 (ru) * | 2012-07-31 | 2014-03-27 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Волокнистый композиционный материал |
| JP6796390B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2020-12-09 | 株式会社ニチビ | アルミナ系酸化物連続繊維及びその製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106942A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-12 | Isolite Babcock Taika Kk | 繊維強化軽金属 |
| JPS61194134A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Isolite Babcock Taika Kk | 部材の組合せ |
| JPS61194132A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Isolite Babcock Taika Kk | 結晶質アルミナ−シリカ繊維強化金属複合材料 |
| JPS61194133A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Isolite Babcock Taika Kk | 部材の組合せ |
| JPS61194135A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Isolite Babcock Taika Kk | 部材の組合せ |
| JPS61201745A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-06 | Toyota Motor Corp | アルミナ−シリカ繊維及び鉱物繊維強化金属複合材料 |
-
1985
- 1985-12-12 JP JP60279493A patent/JPH066764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62139840A (ja) | 1987-06-23 |
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