JPH07278697A - 繊維強化金属基複合材料の製造方法 - Google Patents
繊維強化金属基複合材料の製造方法Info
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- JPH07278697A JPH07278697A JP7323594A JP7323594A JPH07278697A JP H07278697 A JPH07278697 A JP H07278697A JP 7323594 A JP7323594 A JP 7323594A JP 7323594 A JP7323594 A JP 7323594A JP H07278697 A JPH07278697 A JP H07278697A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 強化繊維にマトリックス金属粒子を溶射して
製造した繊維強化金属プリプレグシートを複数枚積層
し、真空中又は調整雰囲気中にて加圧ロールで押圧して
繊維強化金属基複合材料を製造する方法において、補強
繊維の劣化、損傷及びマトリックス金属との界面の特性
劣化等の問題を引き起こすことなく、長尺状のＦＲＭを
容易かつ効率的に製造する。 【構成】 プリプレグシートの表面に更に金属粒子を溶
射して金属被覆プリプレグシートを製造し、この金属被
覆プリプレグシートを積層する。 【効果】 プリプレグシート表面に形成された金属被覆
層により、プリプレグシート中の補強繊維に伝達される
押圧力が均衡ないし緩和される。
製造した繊維強化金属プリプレグシートを複数枚積層
し、真空中又は調整雰囲気中にて加圧ロールで押圧して
繊維強化金属基複合材料を製造する方法において、補強
繊維の劣化、損傷及びマトリックス金属との界面の特性
劣化等の問題を引き起こすことなく、長尺状のＦＲＭを
容易かつ効率的に製造する。 【構成】 プリプレグシートの表面に更に金属粒子を溶
射して金属被覆プリプレグシートを製造し、この金属被
覆プリプレグシートを積層する。 【効果】 プリプレグシート表面に形成された金属被覆
層により、プリプレグシート中の補強繊維に伝達される
押圧力が均衡ないし緩和される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化金属基複合材
料（以下「ＦＲＭ」と称す）の製造方法に係り、特にＦ
ＲＭ中の補強繊維の劣化、損傷及びマトリックス金属と
の界面の特性劣化等の問題を引き起こすことなく、長尺
状のＦＲＭを容易かつ効率的に製造する方法に関する。
料（以下「ＦＲＭ」と称す）の製造方法に係り、特にＦ
ＲＭ中の補強繊維の劣化、損傷及びマトリックス金属と
の界面の特性劣化等の問題を引き起こすことなく、長尺
状のＦＲＭを容易かつ効率的に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＭは、強化繊維としてアルミナ繊
維、炭素繊維、ボロン繊維、炭化珪素繊維などを用い、
これらの強化繊維を、アルミニウム、マグネシウム、チ
タン、銅或いはこれらの合金等よりなるマトリックス金
属中に複合させた複合材料であり、各種の機械部品や構
造用材料などとして、多くの産業分野に利用されてい
る。
維、炭素繊維、ボロン繊維、炭化珪素繊維などを用い、
これらの強化繊維を、アルミニウム、マグネシウム、チ
タン、銅或いはこれらの合金等よりなるマトリックス金
属中に複合させた複合材料であり、各種の機械部品や構
造用材料などとして、多くの産業分野に利用されてい
る。
【０００３】従来、特に、長尺状のＦＲＭ板材を製造す
る技術として、例えば、長繊維束を流体流によって均一
に展開する第１工程、この均一に展開された繊維束を適
当なテンションの作用下にロール等の基台上に整列保持
する第２工程、この基台上に保持された繊維束にマトリ
ックス材料をプラズマ溶射してプリプレグシートを製作
する第３工程、得られたプリプレグシートを所要枚数重
ねた後加熱し、或いは、加熱した後重ねる第４工程、重
ねられたプリプレグシートをローラーにより連続プレス
する第５工程よりなる繊維強化複合材の連続製造方法
（特開昭５７−７４１１７号公報）が知られている。
る技術として、例えば、長繊維束を流体流によって均一
に展開する第１工程、この均一に展開された繊維束を適
当なテンションの作用下にロール等の基台上に整列保持
する第２工程、この基台上に保持された繊維束にマトリ
ックス材料をプラズマ溶射してプリプレグシートを製作
する第３工程、得られたプリプレグシートを所要枚数重
ねた後加熱し、或いは、加熱した後重ねる第４工程、重
ねられたプリプレグシートをローラーにより連続プレス
する第５工程よりなる繊維強化複合材の連続製造方法
（特開昭５７−７４１１７号公報）が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｆ
ＲＭの製造方法では、強化繊維として破断し易い繊維、
例えば、脆性で細径のセラミックス繊維を用いた場合、
重ねられたプリプレグシートをローラーにより連続プレ
スする第５工程において、該セラミックス繊維を破断さ
せることなく良好なＦＲＭを製造することが難しいとい
う不具合がある。
ＲＭの製造方法では、強化繊維として破断し易い繊維、
例えば、脆性で細径のセラミックス繊維を用いた場合、
重ねられたプリプレグシートをローラーにより連続プレ
スする第５工程において、該セラミックス繊維を破断さ
せることなく良好なＦＲＭを製造することが難しいとい
う不具合がある。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、強化
繊維として破断し易い繊維を用いた場合であっても、加
圧工程において、該強化繊維を破断させることなく、Ｆ
ＲＭを容易かつ効率的に製造する方法を提供することを
目的とする。
繊維として破断し易い繊維を用いた場合であっても、加
圧工程において、該強化繊維を破断させることなく、Ｆ
ＲＭを容易かつ効率的に製造する方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１のＦＲＭの製造
方法は、強化繊維にマトリックス金属粒子を溶射して製
造した繊維強化金属プリプレグシートを複数枚積層し、
真空中又は調整雰囲気中にて加圧ロールで押圧して繊維
強化金属基複合材料を製造する方法において、前記プリ
プレグシートの表面に更に金属粒子を溶射して金属被覆
プリプレグシートを得、この金属被覆プリプレグシート
を積層することを特徴とする。
方法は、強化繊維にマトリックス金属粒子を溶射して製
造した繊維強化金属プリプレグシートを複数枚積層し、
真空中又は調整雰囲気中にて加圧ロールで押圧して繊維
強化金属基複合材料を製造する方法において、前記プリ
プレグシートの表面に更に金属粒子を溶射して金属被覆
プリプレグシートを得、この金属被覆プリプレグシート
を積層することを特徴とする。
【０００７】請求項２のＦＲＭの製造方法は、請求項１
の方法において、該金属被覆プリプレグシートの繊維体
積率が５〜６０％であることを特徴とする。
の方法において、該金属被覆プリプレグシートの繊維体
積率が５〜６０％であることを特徴とする。
【０００８】請求項３のＦＲＭの製造方法は、請求項１
又は２の方法において、加圧ロールで押圧する際の圧下
率が３０〜８０％であることを特徴とする。
又は２の方法において、加圧ロールで押圧する際の圧下
率が３０〜８０％であることを特徴とする。
【０００９】請求項４のＦＲＭの製造方法は、請求項１
ないし３のいずれか１項の方法において、前記強化繊維
がＳｉ，Ｔｉ，Ｃ及びＯよりなる非晶質無機繊維である
ことを特徴とする。
ないし３のいずれか１項の方法において、前記強化繊維
がＳｉ，Ｔｉ，Ｃ及びＯよりなる非晶質無機繊維である
ことを特徴とする。
【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１１】本発明の方法においては、強化繊維にマト
リックス金属粒子を溶射して製造した繊維強化金属プリ
プレグシートを複数枚積層して圧延、圧着するに際し、
プリプレグシートの表面（一方の面のみでも良いが、好
ましくは、両面）に、更に金属粒子を溶射して金属被覆
プリプレグシートを製造し、この金属被覆プリプレグシ
ートを積層する。
リックス金属粒子を溶射して製造した繊維強化金属プリ
プレグシートを複数枚積層して圧延、圧着するに際し、
プリプレグシートの表面（一方の面のみでも良いが、好
ましくは、両面）に、更に金属粒子を溶射して金属被覆
プリプレグシートを製造し、この金属被覆プリプレグシ
ートを積層する。
【００１２】この金属粒子の溶射量は、溶射により得ら
れる金属被覆プリプレグシートの繊維体積率が５〜６０
％となるような量とするのが好ましい。即ち、一般に、
繊維強化金属プリプレグシートの繊維体積率は２５〜６
５％であることから、このような繊維強化金属プリプレ
グシートに更に金属粒子を繊維体積率が５〜６０％、好
ましくは５〜４０％となるように溶射して、溶射による
金属被覆層を形成する。このような溶射量によれば、通
常の場合、繊維強化金属プリプレグシートの表面に厚さ
５０〜７００μｍ程度の金属被覆層が形成される。な
お、溶射に用いる金属粒子は、プリプレグシートを構成
するマトリックス金属と同一ないしほぼ同一の金属又は
合金よりなることが好ましい。
れる金属被覆プリプレグシートの繊維体積率が５〜６０
％となるような量とするのが好ましい。即ち、一般に、
繊維強化金属プリプレグシートの繊維体積率は２５〜６
５％であることから、このような繊維強化金属プリプレ
グシートに更に金属粒子を繊維体積率が５〜６０％、好
ましくは５〜４０％となるように溶射して、溶射による
金属被覆層を形成する。このような溶射量によれば、通
常の場合、繊維強化金属プリプレグシートの表面に厚さ
５０〜７００μｍ程度の金属被覆層が形成される。な
お、溶射に用いる金属粒子は、プリプレグシートを構成
するマトリックス金属と同一ないしほぼ同一の金属又は
合金よりなることが好ましい。
【００１３】本発明においては、積層するプリプレグシ
ートをすべて金属被覆プリプレグシートとしても良く、
また、金属被覆のないプリプレグシートと金属被覆プリ
プレグシートとを交互に積層するなど、一部を金属被覆
プリプレグシートとしても良い。
ートをすべて金属被覆プリプレグシートとしても良く、
また、金属被覆のないプリプレグシートと金属被覆プリ
プレグシートとを交互に積層するなど、一部を金属被覆
プリプレグシートとしても良い。
【００１４】次に、図面を参照して本発明をより詳細に
説明する。
説明する。
【００１５】図１は本発明の繊維強化金属基複合材料の
製造方法の実施に好適な装置の一例を示す概略的な断面
図である。
製造方法の実施に好適な装置の一例を示す概略的な断面
図である。
【００１６】図１において、１はプリプレグシート表面
に更に金属粒子を溶射して得られた金属被覆プリプレグ
シートを複数枚積層したプリフォーム、２は加熱室、３
は圧延室、４は冷却室、５は上部加圧ロール、６は下部
ロール、７は送りローラー、８は高周波加熱コイル、９
は材料入り口、１０は真空排気管、１１は材料取出口、
１２は調整ガス導入管、１３は測温口、１４は加圧ハン
ドル、Ｖ1 ，Ｖ2 はバルブである。加熱室２、圧延室３
及び冷却室４は接続されて全体として密閉容器２０とな
っている。
に更に金属粒子を溶射して得られた金属被覆プリプレグ
シートを複数枚積層したプリフォーム、２は加熱室、３
は圧延室、４は冷却室、５は上部加圧ロール、６は下部
ロール、７は送りローラー、８は高周波加熱コイル、９
は材料入り口、１０は真空排気管、１１は材料取出口、
１２は調整ガス導入管、１３は測温口、１４は加圧ハン
ドル、Ｖ1 ，Ｖ2 はバルブである。加熱室２、圧延室３
及び冷却室４は接続されて全体として密閉容器２０とな
っている。
【００１７】本実施例において、加熱室２にセットされ
た固定用鋼板１７上のプリフォーム１は、真空排気管１
０より真空排気された密閉容器２０内に導入され、ま
ず、高周波誘導炉である加熱室２で高周波加熱コイル８
により、マトリックス金属の融点温度以下に加熱され
る。加熱されたプリフォーム１を載置した固定用鋼板１
７は、次いで、送りローラー７により圧延室３に送ら
れ、圧延室３内にて連続的に、上部加圧ロール５と下部
ロール６との間で押圧される。圧延されたプリフォーム
１は次いで冷却室４に導入され、冷却室４で適温まで冷
却された後、取出口１１より取り出される。
た固定用鋼板１７上のプリフォーム１は、真空排気管１
０より真空排気された密閉容器２０内に導入され、ま
ず、高周波誘導炉である加熱室２で高周波加熱コイル８
により、マトリックス金属の融点温度以下に加熱され
る。加熱されたプリフォーム１を載置した固定用鋼板１
７は、次いで、送りローラー７により圧延室３に送ら
れ、圧延室３内にて連続的に、上部加圧ロール５と下部
ロール６との間で押圧される。圧延されたプリフォーム
１は次いで冷却室４に導入され、冷却室４で適温まで冷
却された後、取出口１１より取り出される。
【００１８】この方法において、加熱室２に採用される
高周波誘導加熱は、急速加熱であるため、補強繊維−金
属マトリックス間の界面反応は起こりにくいことから、
非常に好ましい加熱方式である。なお、本発明の方法
は、高周波誘導加熱に限らず、高周波加熱炉又はイメー
ジ炉を用いて急速加熱することにより実施することもで
きる。
高周波誘導加熱は、急速加熱であるため、補強繊維−金
属マトリックス間の界面反応は起こりにくいことから、
非常に好ましい加熱方式である。なお、本発明の方法
は、高周波誘導加熱に限らず、高周波加熱炉又はイメー
ジ炉を用いて急速加熱することにより実施することもで
きる。
【００１９】また、上記方法では、真空排気管１０より
密閉容器２０内を真空排気して処理を行っているが、プ
リフォーム１の材質によっては、加熱室２、圧延室３及
び冷却室４よりなる密閉容器２０内に、調整ガス導入管
１２より、例えば不活性ガス等の調整ガスを導入して、
密閉容器２０内を調整雰囲気として製造することもでき
る。この場合、調整雰囲気ガスとしては、通常の場合、
窒素、アルゴンなどが用いられる。
密閉容器２０内を真空排気して処理を行っているが、プ
リフォーム１の材質によっては、加熱室２、圧延室３及
び冷却室４よりなる密閉容器２０内に、調整ガス導入管
１２より、例えば不活性ガス等の調整ガスを導入して、
密閉容器２０内を調整雰囲気として製造することもでき
る。この場合、調整雰囲気ガスとしては、通常の場合、
窒素、アルゴンなどが用いられる。
【００２０】更に、上記方法では、固定用鋼板１７を用
いることにより、次のような効果が奏され非常に有利で
ある。即ち、プリフォーム１に高含有率で非導電性の補
強繊維が配合されている場合には、プリフォーム１の導
電性が低下し、高周波加熱コイル８により効率的に加熱
することができない。この場合、固定用鋼板１７を用い
ることにより、導電性の固定用鋼板１７が高周波加熱コ
イル８により効率的に加熱され、これによりプリフォー
ム１を容易に伝熱により間接的に加熱することが可能と
される。この場合、特に、プリフォーム１を挟むよう
に、上下に固定用鋼板１７をセットするとより効果的で
ある。なお、固定用鋼板１７は、必ずしも鋼板である必
要はなく、使用温度、即ち、加熱温度に耐える耐熱性を
有するものであれば、他の材質のものであっても良い。
ただし、良好な高周波加熱効率を得るためには、その抵
抗値が２０〜２００μΩ・ｃｍであることが好適であ
る。また、プリフォーム１と固定用鋼板１７との間に、
例えば、ボロンナイトライドのような摩擦係数を小さく
する潤滑剤を介在させると、プリフォーム１に伝達され
る引張応力を抑えるとともに離型性が改善され、より効
果的である。
いることにより、次のような効果が奏され非常に有利で
ある。即ち、プリフォーム１に高含有率で非導電性の補
強繊維が配合されている場合には、プリフォーム１の導
電性が低下し、高周波加熱コイル８により効率的に加熱
することができない。この場合、固定用鋼板１７を用い
ることにより、導電性の固定用鋼板１７が高周波加熱コ
イル８により効率的に加熱され、これによりプリフォー
ム１を容易に伝熱により間接的に加熱することが可能と
される。この場合、特に、プリフォーム１を挟むよう
に、上下に固定用鋼板１７をセットするとより効果的で
ある。なお、固定用鋼板１７は、必ずしも鋼板である必
要はなく、使用温度、即ち、加熱温度に耐える耐熱性を
有するものであれば、他の材質のものであっても良い。
ただし、良好な高周波加熱効率を得るためには、その抵
抗値が２０〜２００μΩ・ｃｍであることが好適であ
る。また、プリフォーム１と固定用鋼板１７との間に、
例えば、ボロンナイトライドのような摩擦係数を小さく
する潤滑剤を介在させると、プリフォーム１に伝達され
る引張応力を抑えるとともに離型性が改善され、より効
果的である。
【００２１】本発明において、圧延時の加熱の程度は、
マトリックス金属の融点温度以下、例えば、アルミニウ
ムをマトリックス金属とする場合には、４００〜６５０
℃の範囲の加熱温度とすることが好ましい。
マトリックス金属の融点温度以下、例えば、アルミニウ
ムをマトリックス金属とする場合には、４００〜６５０
℃の範囲の加熱温度とすることが好ましい。
【００２２】また、プリフォーム１の加圧の程度は３０
〜８０％の圧下率とするのが好ましく、この加圧の程度
は３０％未満では、十分な圧着を行えず、８０％を超え
ると、得られるＦＲＭ中の繊維の損傷が生じ、材料特性
が低下するおそれがある。
〜８０％の圧下率とするのが好ましく、この加圧の程度
は３０％未満では、十分な圧着を行えず、８０％を超え
ると、得られるＦＲＭ中の繊維の損傷が生じ、材料特性
が低下するおそれがある。
【００２３】本発明の方法において、プリプレグシート
を構成する強化繊維とマトリックス金属との組み合わせ
等には特に制限はなく、強化繊維の種類や配合割合、マ
トリックス金属の種類等、様々な組み合わせに適用でき
る。また、プリプレグシートないし金属被覆プリプレグ
シートの板厚についても特に制限はなく、厚板から薄板
に至るまで良好に製造可能である。
を構成する強化繊維とマトリックス金属との組み合わせ
等には特に制限はなく、強化繊維の種類や配合割合、マ
トリックス金属の種類等、様々な組み合わせに適用でき
る。また、プリプレグシートないし金属被覆プリプレグ
シートの板厚についても特に制限はなく、厚板から薄板
に至るまで良好に製造可能である。
【００２４】特に、本発明の方法は、連続繊維を強化材
とするＦＲＭに適用した場合効果的であり、とりわけ、
連続繊維の配向方向と直交する方向に連続的に加圧して
製造する場合に有効である。
とするＦＲＭに適用した場合効果的であり、とりわけ、
連続繊維の配向方向と直交する方向に連続的に加圧して
製造する場合に有効である。
【００２５】本発明において、ＦＲＭの中間素材として
用いる繊維強化金属プリプレグシートは、例えば、特公
平１−２９８１４３号公報、特公平１−２７２７３２号
公報、特公平３−２４９１４６号公報などに開示される
方法により製造することができる。
用いる繊維強化金属プリプレグシートは、例えば、特公
平１−２９８１４３号公報、特公平１−２７２７３２号
公報、特公平３−２４９１４６号公報などに開示される
方法により製造することができる。
【００２６】これら繊維強化金属プリプレグシートに配
合される連続繊維としては、一例として、炭素繊維、ボ
ロン繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、
窒化珪素繊維、ポリメタロカルボシランを焼成して得ら
れるＳｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ系の無機繊維（宇部興産（株）
製、「チラノ繊維」（登録商標））又はＳｉ−Ｚｒ−Ｃ
−Ｏ系の無機繊維などが挙げられる。特に、本発明にお
いては、特公昭６２−５２０５１号公報に開示される、
実質的にＳｉ，Ｔｉ，Ｃ及びＯからなる非晶質からな
り、且つ元素比率（重量％）Ｓｉ：５〜６０％、Ｔｉ：
０．５〜４５％、Ｃ：３０〜４０％、Ｏ：０．０１〜３
０％である連続無機繊維が好ましい。このような連続無
機繊維は、例えば、特公昭６０−１４０５号公報に開示
される方法により製造することができる。
合される連続繊維としては、一例として、炭素繊維、ボ
ロン繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、
窒化珪素繊維、ポリメタロカルボシランを焼成して得ら
れるＳｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ系の無機繊維（宇部興産（株）
製、「チラノ繊維」（登録商標））又はＳｉ−Ｚｒ−Ｃ
−Ｏ系の無機繊維などが挙げられる。特に、本発明にお
いては、特公昭６２−５２０５１号公報に開示される、
実質的にＳｉ，Ｔｉ，Ｃ及びＯからなる非晶質からな
り、且つ元素比率（重量％）Ｓｉ：５〜６０％、Ｔｉ：
０．５〜４５％、Ｃ：３０〜４０％、Ｏ：０．０１〜３
０％である連続無機繊維が好ましい。このような連続無
機繊維は、例えば、特公昭６０−１４０５号公報に開示
される方法により製造することができる。
【００２７】一方、マトリックス金属としては、アルミ
ニウム、マグネシウム、チタン、銅及びこれらの合金な
どが挙げられる。
ニウム、マグネシウム、チタン、銅及びこれらの合金な
どが挙げられる。
【００２８】
【作用】本発明に従って、プリプレグシート表面に金属
被覆層を形成して積層し、真空中又は調整雰囲気中の加
圧ロールで押圧することにより、プリプレグシートの表
面に形成された金属被覆層で、プリプレグシート中の補
強繊維に伝達される押圧力が均衡ないし緩和され、得ら
れるＦＲＭ中の補強繊維の劣化、損傷及びマトリックス
金属との界面の特性劣化等の問題を引き起こすことな
く、良好なＦＲＭを製造することができる。
被覆層を形成して積層し、真空中又は調整雰囲気中の加
圧ロールで押圧することにより、プリプレグシートの表
面に形成された金属被覆層で、プリプレグシート中の補
強繊維に伝達される押圧力が均衡ないし緩和され、得ら
れるＦＲＭ中の補強繊維の劣化、損傷及びマトリックス
金属との界面の特性劣化等の問題を引き起こすことな
く、良好なＦＲＭを製造することができる。
【００２９】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００３０】実施例１ 図１に示す方法に従って、本発明方法によりＦＲＭの製
造を行った。
造を行った。
【００３１】用いたプリフォーム１は「チラノ繊維」
（登録商標）に純アルミニウム粉末をプラズマ溶射して
製造した繊維強化プリプレグシート（チラノ繊維含有率
＝４０体積％）の両表面に、更に純アルミニウム粉末を
プラズマ溶射して得られた金属被覆プリプレグシート
（チラノ繊維含有率＝２５体積％，厚さ０．１ｍｍ，幅
６０ｍｍ，長さ１５０ｍｍ，金属被覆層厚さ５０μｍ）
を１０枚積層したものである。このプリフォーム１を、
厚さ６ｍｍ，幅８０ｍｍ，長さ３００ｍｍの固定用鋼板
１７上に載置し、真空中（真空度１０-5Ｔｏｒｒ），加
熱温度６００℃，送り速度１０ｍｍ／ｓ，圧下率６５％
で連続的に圧延した。得られたＦＲＭの繊維体積率は２
５％であり、圧延方向の引張強度は５５Ｋｇ／ｍｍ2 で
あった。
（登録商標）に純アルミニウム粉末をプラズマ溶射して
製造した繊維強化プリプレグシート（チラノ繊維含有率
＝４０体積％）の両表面に、更に純アルミニウム粉末を
プラズマ溶射して得られた金属被覆プリプレグシート
（チラノ繊維含有率＝２５体積％，厚さ０．１ｍｍ，幅
６０ｍｍ，長さ１５０ｍｍ，金属被覆層厚さ５０μｍ）
を１０枚積層したものである。このプリフォーム１を、
厚さ６ｍｍ，幅８０ｍｍ，長さ３００ｍｍの固定用鋼板
１７上に載置し、真空中（真空度１０-5Ｔｏｒｒ），加
熱温度６００℃，送り速度１０ｍｍ／ｓ，圧下率６５％
で連続的に圧延した。得られたＦＲＭの繊維体積率は２
５％であり、圧延方向の引張強度は５５Ｋｇ／ｍｍ2 で
あった。
【００３２】比較例１実施例１において、プリプレグシ
ート表面に金属粒子の溶射を行わずに積層して得られた
プリフォームを用いたこと以外は同様にして、ＦＲＭを
製造した。得られたＦＲＭの繊維体積率は４０％で、圧
延方向の引張強度は３５Ｋｇ／ｍｍ2と、実施例１で得
られたものに比べて大幅に低かった。これは、補強繊維
であるチラノ繊維が圧延工程で劣化ないし損傷したため
と考えられる。
ート表面に金属粒子の溶射を行わずに積層して得られた
プリフォームを用いたこと以外は同様にして、ＦＲＭを
製造した。得られたＦＲＭの繊維体積率は４０％で、圧
延方向の引張強度は３５Ｋｇ／ｍｍ2と、実施例１で得
られたものに比べて大幅に低かった。これは、補強繊維
であるチラノ繊維が圧延工程で劣化ないし損傷したため
と考えられる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＦＲＭの製
造方法によれば、プリプレグシート表面に金属被覆層を
形成して積層し、真空中又は調整雰囲気中にて加圧ロー
ルで押圧することにより、ＦＲＭ中の繊維の劣化、損傷
及びマトリックス金属との界面の特性劣化等の問題を引
き起こすことなく、良好なＦＲＭを製造することができ
る。従って、本発明によれば、強度等の特性劣化を引き
起こすことなく、長尺状の高特性ＦＲＭを連続又は不連
続にて効率的に製造でき、工業的に極めて有利である。
造方法によれば、プリプレグシート表面に金属被覆層を
形成して積層し、真空中又は調整雰囲気中にて加圧ロー
ルで押圧することにより、ＦＲＭ中の繊維の劣化、損傷
及びマトリックス金属との界面の特性劣化等の問題を引
き起こすことなく、良好なＦＲＭを製造することができ
る。従って、本発明によれば、強度等の特性劣化を引き
起こすことなく、長尺状の高特性ＦＲＭを連続又は不連
続にて効率的に製造でき、工業的に極めて有利である。
【図１】本発明の実施に好適な装置の一例を示す概略的
な断面図である。
な断面図である。
１ プリフォーム ２ 加熱室 ３ 圧延室 ４ 冷却室 ５ 上部加圧ロール ６ 下部ロール ７ 送りローラー ８ 高周波加熱コイル ９ 材料入り口 １０ 真空排気管 １１ 材料取出口 １２ 調整ガス導入管 １３ 測温口 １４ 加圧ハンドル １７ 固定用鋼板 ２０ 密閉容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 迎 静雄 福岡県北九州市小倉南区朽網西５丁目43番 ７号 (72)発明者 西尾 一政 福岡県北九州市八幡西区穴生４丁目９番９ 号 (72)発明者 和久 芳春 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社無機材料研究所内 (72)発明者 清水 和敏 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社無機材料研究所内 (72)発明者 神徳 泰彦 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社無機材料研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 強化繊維にマトリックス金属粒子を溶射
して製造した繊維強化金属プリプレグシートを複数枚積
層し、真空中又は調整雰囲気中にて加圧ロールで押圧し
て繊維強化金属基複合材料を製造する方法において、 前記プリプレグシートの表面に更に金属粒子を溶射して
金属被覆プリプレグシートを得、この金属被覆プリプレ
グシートを積層することを特徴とする繊維強化金属基複
合材料の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法において、該金属被覆プ
リプレグシートの繊維体積率が５〜６０％であることを
特徴とする繊維強化金属基複合材料の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２の方法において、加圧ロ
ールで押圧する際の圧下率が３０〜８０％であることを
特徴とする繊維強化金属基複合材料の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項の方法
において、前記強化繊維がＳｉ，Ｔｉ，Ｃ及びＯよりな
る非晶質無機繊維であることを特徴とする繊維強化金属
基複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323594A JPH07278697A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 繊維強化金属基複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323594A JPH07278697A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 繊維強化金属基複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07278697A true JPH07278697A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13512325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7323594A Pending JPH07278697A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 繊維強化金属基複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07278697A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002194666A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Kumeo Usuda | 繊維強化金属複合材料に用いられる繊維径が３０μｍ以下で繊維表面の炭素成分を除去したセラミックス繊維とその製法 |
| JP2010516504A (ja) * | 2007-01-24 | 2010-05-20 | エアバス・エスエーエス | 金属質母材を備えた繊維複合材料及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-04-12 JP JP7323594A patent/JPH07278697A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002194666A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Kumeo Usuda | 繊維強化金属複合材料に用いられる繊維径が３０μｍ以下で繊維表面の炭素成分を除去したセラミックス繊維とその製法 |
| JP2010516504A (ja) * | 2007-01-24 | 2010-05-20 | エアバス・エスエーエス | 金属質母材を備えた繊維複合材料及びその製造方法 |
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