JPH0827528A - Ａｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法 - Google Patents
Ａｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法Info
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- JPH0827528A JPH0827528A JP14647491A JP14647491A JPH0827528A JP H0827528 A JPH0827528 A JP H0827528A JP 14647491 A JP14647491 A JP 14647491A JP 14647491 A JP14647491 A JP 14647491A JP H0827528 A JPH0827528 A JP H0827528A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】セラミックスにより強化されているＡｌおよび
Ａｌ基合金を液相線以上で、かつ、９００℃以下の温度
において溶解後、フィルターで濾過する複合材料の再生
方法である。 【効果】得られたＡｌ溶湯およびＡｌ基合金溶湯は、セ
ラミックスは勿論、炭素、珪素、炭化物、珪化物、酸化
物を含まない清浄度のものである。
Ａｌ基合金を液相線以上で、かつ、９００℃以下の温度
において溶解後、フィルターで濾過する複合材料の再生
方法である。 【効果】得られたＡｌ溶湯およびＡｌ基合金溶湯は、セ
ラミックスは勿論、炭素、珪素、炭化物、珪化物、酸化
物を含まない清浄度のものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌ複合材料およびＡｌ
基合金複合材料の再生方法に関し、さらに詳しくは、セ
ラミックスウィスカ、セラミックス短繊維、セラミック
ス粒子等の強化材により強化されているＡｌ複合材料お
よびＡｌ基合金複合材料の再生方法に関するものであ
る。
基合金複合材料の再生方法に関し、さらに詳しくは、セ
ラミックスウィスカ、セラミックス短繊維、セラミック
ス粒子等の強化材により強化されているＡｌ複合材料お
よびＡｌ基合金複合材料の再生方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】一般に、Ａｌ複合材料およびＡｌ基合金複
合材料は、軽量、高強度、高弾性率、高耐摩耗性等の優
れた特性を有しているものであるから、自動車、鉄道車
輌部品、家庭電気機器、精密機械部品、スポーツレジャ
ー用品、航空宇宙産業部品等に広く利用されており、か
つ、開発が進められている。
合材料は、軽量、高強度、高弾性率、高耐摩耗性等の優
れた特性を有しているものであるから、自動車、鉄道車
輌部品、家庭電気機器、精密機械部品、スポーツレジャ
ー用品、航空宇宙産業部品等に広く利用されており、か
つ、開発が進められている。
【０００３】しかし、上記の各種用途に広く使用されて
いる割りには、部品製作後における廃材、或いは、屑材
については、何らの対策が行われているとはいえず、因
に、ＪＩＳ Ｈ ２１１９ 付表番号３０の「その他のア
ルミニウム屑」とされいる屑材の中でも、極めて取り扱
いの難しい屑材とされているのである。
いる割りには、部品製作後における廃材、或いは、屑材
については、何らの対策が行われているとはいえず、因
に、ＪＩＳ Ｈ ２１１９ 付表番号３０の「その他のア
ルミニウム屑」とされいる屑材の中でも、極めて取り扱
いの難しい屑材とされているのである。
【０００４】そして、現在においては、Ａｌ複合材料お
よびＡｌ基合金複合材料により発生する屑材は、他のア
ルミニウム屑材、および、アルミニウム合金屑材と混合
して溶解されており、強化材の各種セラミックス材料が
そのまま残存している状態、或いは、多量の炭素、珪
素、炭化物、珪化物、酸化物等を残存した状態等、極め
て劣悪な品位のアルミニウムブロック塊（ＪＩＳ Ｈ ２
１１９ 付表番号２９）として処分されている。
よびＡｌ基合金複合材料により発生する屑材は、他のア
ルミニウム屑材、および、アルミニウム合金屑材と混合
して溶解されており、強化材の各種セラミックス材料が
そのまま残存している状態、或いは、多量の炭素、珪
素、炭化物、珪化物、酸化物等を残存した状態等、極め
て劣悪な品位のアルミニウムブロック塊（ＪＩＳ Ｈ ２
１１９ 付表番号２９）として処分されている。
【０００５】従って、Ａｌ複合材料およびＡｌ基合金複
合材料に含まれている各種セラミックスは、マトリック
スが溶融している状態においては、Ａｌと反応を生じ
て、ＡｌおよびＡｌ基合金の清浄度を極めて悪化させて
いるので、各種セラミックスのみを除去することができ
るＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料屑材を処分す
る方法が強く要望されている。
合材料に含まれている各種セラミックスは、マトリック
スが溶融している状態においては、Ａｌと反応を生じ
て、ＡｌおよびＡｌ基合金の清浄度を極めて悪化させて
いるので、各種セラミックスのみを除去することができ
るＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料屑材を処分す
る方法が強く要望されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
た従来におけるＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料
の屑材または廃材の処分、即ち、再生方法の問題点に鑑
み、本発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、従
来において極めて取り扱いが困難とされていたＡｌ複合
材料およびＡｌ基合金複合材料の強化材としてのセラミ
ックスを効率よく除去することができるＡｌ複合材料お
よびＡｌ基合金複合材料の再生方法を開発したのであ
る。
た従来におけるＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料
の屑材または廃材の処分、即ち、再生方法の問題点に鑑
み、本発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、従
来において極めて取り扱いが困難とされていたＡｌ複合
材料およびＡｌ基合金複合材料の強化材としてのセラミ
ックスを効率よく除去することができるＡｌ複合材料お
よびＡｌ基合金複合材料の再生方法を開発したのであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＡｌ複合材
料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法の特徴とすると
ころは、体積率５〜３５％の強化材により強化されてい
るＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料を、マトリッ
クスの液相線以上で、９００℃以下の温度において溶解
し、フィルターにより濾過することにある。
料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法の特徴とすると
ころは、体積率５〜３５％の強化材により強化されてい
るＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料を、マトリッ
クスの液相線以上で、９００℃以下の温度において溶解
し、フィルターにより濾過することにある。
【０００８】本発明に係るＡｌ複合材料およびＡｌ基合
金複合材料の再生方法（以下、単に複合材料の再生方法
ということがある。）について、以下詳細に説明する。
金複合材料の再生方法（以下、単に複合材料の再生方法
ということがある。）について、以下詳細に説明する。
【０００９】本発明に係る複合材料の再生方法におい
て、複合材料に含まれている強化材は、セラミックスウ
ィスカ（ＳｉＣウィスカ、Ｓｉ3Ｎ4ウィスカ、Ｋ2Ｏ・
６ＴｉＯ2ウィスカ、９Ａｌ2Ｏ3・２Ｂ2Ｏ3ウィスカ
等）、セラミックス短繊維（Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3＋Ｓｉ
Ｏ2等）、セラミックス粒子(ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ
Ｎ、ＴｉＮ、等）が挙げられる。
て、複合材料に含まれている強化材は、セラミックスウ
ィスカ（ＳｉＣウィスカ、Ｓｉ3Ｎ4ウィスカ、Ｋ2Ｏ・
６ＴｉＯ2ウィスカ、９Ａｌ2Ｏ3・２Ｂ2Ｏ3ウィスカ
等）、セラミックス短繊維（Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3＋Ｓｉ
Ｏ2等）、セラミックス粒子(ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ
Ｎ、ＴｉＮ、等）が挙げられる。
【００１０】本発明に係る複合材料の再生方法において
使用されるフィルターは、Ａｌ複合材料およびＡｌ基合
金複合材料の溶湯温度程度の耐熱性および耐サーマルシ
ョック性を有している材料であればどのようなものでも
よく、例えば、ガラスフィルターおよびＡｌ2Ｏ3、Ｚｒ
2Ｏ3等のセラミックスフィルター等が挙げられる。
使用されるフィルターは、Ａｌ複合材料およびＡｌ基合
金複合材料の溶湯温度程度の耐熱性および耐サーマルシ
ョック性を有している材料であればどのようなものでも
よく、例えば、ガラスフィルターおよびＡｌ2Ｏ3、Ｚｒ
2Ｏ3等のセラミックスフィルター等が挙げられる。
【００１１】本発明に係る複合材料の再生方法は、底部
にフィルターが設置されている坩堝内に、処理しようと
する複合材料を装入し、坩堝内の複合材料を加熱するこ
とにより複合材料のマトリックスを溶解して液相にす
る。
にフィルターが設置されている坩堝内に、処理しようと
する複合材料を装入し、坩堝内の複合材料を加熱するこ
とにより複合材料のマトリックスを溶解して液相にす
る。
【００１２】複合材料のマトリックスを液相線以上で９
００℃以下の温度に加熱するのは、即ち、固液２相領域
においてはマトリックスの流動性が充分に得ることがで
きず、液相線以上にまで加熱しなければ濾過作業が困難
となるからである。また、複合材料のマトリックスを９
００℃を越える温度に加熱すると、複合材料中に含まれ
ている強化材のセラミックスがＡｌと激しく反応して分
解してしまうので、目的とする強化材の濾過を行うこと
ができなくなるからである。従って、複合材料の加熱温
度は複合材料をマトリックスの液相線以上で、かつ、９
００℃以下の温度範囲に加熱するのである。
００℃以下の温度に加熱するのは、即ち、固液２相領域
においてはマトリックスの流動性が充分に得ることがで
きず、液相線以上にまで加熱しなければ濾過作業が困難
となるからである。また、複合材料のマトリックスを９
００℃を越える温度に加熱すると、複合材料中に含まれ
ている強化材のセラミックスがＡｌと激しく反応して分
解してしまうので、目的とする強化材の濾過を行うこと
ができなくなるからである。従って、複合材料の加熱温
度は複合材料をマトリックスの液相線以上で、かつ、９
００℃以下の温度範囲に加熱するのである。
【００１３】このように、複合材料のマトリックスを液
相領域に加熱した後、坩堝内を加圧し、必要に応じて撹
拌を行った後、フィルターによりマトリックス中のセラ
ミックスを除去することにより、Ａｌ溶湯およびＡｌ基
合金溶湯を取り出す。
相領域に加熱した後、坩堝内を加圧し、必要に応じて撹
拌を行った後、フィルターによりマトリックス中のセラ
ミックスを除去することにより、Ａｌ溶湯およびＡｌ基
合金溶湯を取り出す。
【００１４】本発明に係る複合材料の再生方法につい
て、さらに具体的に説明すると、複合材料をマトリック
スの液相線以上の温度に加熱すると、フィルター内にお
いてセラミックスだけが互いに絡み合って棚を吊った状
態となるので、融解しているＡｌ溶湯およびＡｌ基合金
溶湯は、フィルターおよび棚吊り状態のセラミックスの
間隙を通過してフィルターの外に押し出される。
て、さらに具体的に説明すると、複合材料をマトリック
スの液相線以上の温度に加熱すると、フィルター内にお
いてセラミックスだけが互いに絡み合って棚を吊った状
態となるので、融解しているＡｌ溶湯およびＡｌ基合金
溶湯は、フィルターおよび棚吊り状態のセラミックスの
間隙を通過してフィルターの外に押し出される。
【００１５】このフィルターの目の大きさは、微細であ
る必要はなく、フィルター内においてセラミックスの棚
吊りが生じる大きさであればよく、従って、フィルター
の目の形状は、網目状、ハニカム状、多孔状等適宜の形
状のものを選択することができる。
る必要はなく、フィルター内においてセラミックスの棚
吊りが生じる大きさであればよく、従って、フィルター
の目の形状は、網目状、ハニカム状、多孔状等適宜の形
状のものを選択することができる。
【００１６】このようにして、フィルターを通過したＡ
ｌ溶湯およびＡｌ基合金溶湯は、極めて微量のセラミッ
クスおよび反応によりＡｌおよびＡｌ基合金中に含まれ
た炭素、珪素が含まれることがあるが、再生用地金とし
ての清浄度は充分に達成されている。
ｌ溶湯およびＡｌ基合金溶湯は、極めて微量のセラミッ
クスおよび反応によりＡｌおよびＡｌ基合金中に含まれ
た炭素、珪素が含まれることがあるが、再生用地金とし
ての清浄度は充分に達成されている。
【００１７】次に、本発明に係るＡｌ複合材料およびＡ
ｌ基合金複合材料の再生方法を、図面に示す例により説
明する。
ｌ基合金複合材料の再生方法を、図面に示す例により説
明する。
【００１８】図１は、本発明に係るＡｌ複合材料および
Ａｌ基合金複合材料の再生方法を実施するための装置の
概略図である。１は坩堝、２はガラスフィルター、３は
蓋、４は加熱用ガス導入パイプ、５は処理される複合材
料、６は処理後のＡｌ溶湯およびＡｌ基合金溶湯、７は
受器を示す。
Ａｌ基合金複合材料の再生方法を実施するための装置の
概略図である。１は坩堝、２はガラスフィルター、３は
蓋、４は加熱用ガス導入パイプ、５は処理される複合材
料、６は処理後のＡｌ溶湯およびＡｌ基合金溶湯、７は
受器を示す。
【００１９】
【実 施 例】本発明に係るＡｌ複合材料およびＡｌ基
合金複合材料の再生方法の実施例を切類する。
合金複合材料の再生方法の実施例を切類する。
【００２０】
【実 施 例】図１に示す装置の、坩堝１内に２０％体積
率のＳｉＣ粒子（平均粒径３μｍ）により強化されてい
るＡｌ−５ｗｔ％Ｓｉ−２ｗｔ％Ｃｕの複合材料５を１
ｋｇ装入し、坩堝１の外側に設置されている加熱源、例
えば、ニクロムヒーター（図示省略）により加熱して複
合材料のマトリックスを７００℃の温度で溶解した。
率のＳｉＣ粒子（平均粒径３μｍ）により強化されてい
るＡｌ−５ｗｔ％Ｓｉ−２ｗｔ％Ｃｕの複合材料５を１
ｋｇ装入し、坩堝１の外側に設置されている加熱源、例
えば、ニクロムヒーター（図示省略）により加熱して複
合材料のマトリックスを７００℃の温度で溶解した。
【００２１】このマトリックス溶解後、蓋３により密閉
されている坩堝１内をガス導入パイプ４より導入したＡ
ｒガスで１ｋｇｆ／ｍｍ2まで加圧し、ガラスフィルタ
ー２で濾過されて押し出されたきたＡｌ溶湯およびＡｌ
基合金溶湯６を受器７に受けた。
されている坩堝１内をガス導入パイプ４より導入したＡ
ｒガスで１ｋｇｆ／ｍｍ2まで加圧し、ガラスフィルタ
ー２で濾過されて押し出されたきたＡｌ溶湯およびＡｌ
基合金溶湯６を受器７に受けた。
【００２２】また、ガラスフィルター２は１００メッシ
ュであり、除去しようとした強化材のＳｉＣより遥かに
大きな目であり、大きさはφ１８ｍｍ×３ｍｍｔであ
る。
ュであり、除去しようとした強化材のＳｉＣより遥かに
大きな目であり、大きさはφ１８ｍｍ×３ｍｍｔであ
る。
【００２３】図３は図２に示されているガラスフィルタ
ー２近傍の拡大図における場所Ａ、即ち、処理される複
合材料の残った溶湯の凝固後の金属組織の光学顕微鏡写
真であり、図４は同じく図２に示されているガラスフィ
ルター２の上端部Ｂ近傍の溶湯の凝固後の金属組織の光
学顕微鏡写真であり、図５は同じく図２に示されている
ガラスフィルター２下端部Ｃ近傍の溶湯の凝固後の金属
組織の光学顕微鏡写真である。これらの図から強化材の
ＳｉＣ粒子がガラスフィルター２によつて除去されてい
ることが明らかである。
ー２近傍の拡大図における場所Ａ、即ち、処理される複
合材料の残った溶湯の凝固後の金属組織の光学顕微鏡写
真であり、図４は同じく図２に示されているガラスフィ
ルター２の上端部Ｂ近傍の溶湯の凝固後の金属組織の光
学顕微鏡写真であり、図５は同じく図２に示されている
ガラスフィルター２下端部Ｃ近傍の溶湯の凝固後の金属
組織の光学顕微鏡写真である。これらの図から強化材の
ＳｉＣ粒子がガラスフィルター２によつて除去されてい
ることが明らかである。
【００２４】図６は処理後のＡｌ溶湯およびＡｌ基合金
溶湯の凝固後の光学顕微鏡写真であり、この図６から強
化材のＳｉＣ粒子が除去されているＡｌ溶湯およびＡｌ
基合金溶湯が得られていることがわかる。
溶湯の凝固後の光学顕微鏡写真であり、この図６から強
化材のＳｉＣ粒子が除去されているＡｌ溶湯およびＡｌ
基合金溶湯が得られていることがわかる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＡｌ
複合材料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法は上記の
構成であるから、比較的簡単にＡｌ複合材料およびＡｌ
基合金複合材料の屑材または廃材を、セラミックスおよ
び多量の炭素、珪素、炭化物、珪化物、酸化物を殆ど含
有しない高品位なＡｌおよびＡｌ基合金を再生地金とし
て利用することができるという効果を有している。
複合材料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法は上記の
構成であるから、比較的簡単にＡｌ複合材料およびＡｌ
基合金複合材料の屑材または廃材を、セラミックスおよ
び多量の炭素、珪素、炭化物、珪化物、酸化物を殆ど含
有しない高品位なＡｌおよびＡｌ基合金を再生地金とし
て利用することができるという効果を有している。
【図１】本発明に係るＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複
合材料の再生方法を実施するための概略図である。
合材料の再生方法を実施するための概略図である。
【図２】坩堝のガラスフィルター近傍の拡大図である。
【図３】図２のＡに示した場所の溶湯の凝固後の金属組
織の光学顕微鏡写真である。
織の光学顕微鏡写真である。
【図４】図２のＢの場所のガラスフィルター上端部の溶
湯の凝固後の金属組織の光学顕微鏡写真である。
湯の凝固後の金属組織の光学顕微鏡写真である。
【図５】図２のＣの場所のガラスフィルター下端部の溶
湯の凝固後の金属組織の光学顕微鏡写真である。
湯の凝固後の金属組織の光学顕微鏡写真である。
【図６】処理後のＡｌ溶湯およびＡｌ基合金溶湯の凝固
後の金属組織の光学顕微鏡写真である。
後の金属組織の光学顕微鏡写真である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年６月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【図４】
【図１】
【図３】
【図５】
【図６】
Claims (1)
- 【請求項１】 体積率５〜３５％の強化材により強化さ
れているＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料を、マ
トリックスの液相線以上で、かつ、９００℃以下の温度
において溶解し、フィルターにより濾過することを特徴
とするＡｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料の再生方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14647491A JPH0827528A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | Ａｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14647491A JPH0827528A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | Ａｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0827528A true JPH0827528A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15408461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14647491A Withdrawn JPH0827528A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | Ａｌ複合材料およびＡｌ基合金複合材料の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827528A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007154268A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Hidenori Takahashi | アルミニウム回収用ペレット又は粒状材料、同ペレット又は粒状材料の製造方法及びアルミニウムの回収方法 |
| JP2009541585A (ja) * | 2006-06-23 | 2009-11-26 | アルカン レナリュ | 航空機産業に由来するアルミニウム合金製のスクラップのリサイクル方法 |
| KR101472465B1 (ko) * | 2013-01-18 | 2014-12-15 | 한국과학기술연구원 | 유가금속 함유 폐액 처리용 유동층 반응기 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP14647491A patent/JPH0827528A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007154268A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Hidenori Takahashi | アルミニウム回収用ペレット又は粒状材料、同ペレット又は粒状材料の製造方法及びアルミニウムの回収方法 |
| JP2009541585A (ja) * | 2006-06-23 | 2009-11-26 | アルカン レナリュ | 航空機産業に由来するアルミニウム合金製のスクラップのリサイクル方法 |
| KR101472465B1 (ko) * | 2013-01-18 | 2014-12-15 | 한국과학기술연구원 | 유가금속 함유 폐액 처리용 유동층 반응기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |