JPH09184031A - 金属基複合材料の製造方法 - Google Patents
金属基複合材料の製造方法Info
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- JPH09184031A JPH09184031A JP34346995A JP34346995A JPH09184031A JP H09184031 A JPH09184031 A JP H09184031A JP 34346995 A JP34346995 A JP 34346995A JP 34346995 A JP34346995 A JP 34346995A JP H09184031 A JPH09184031 A JP H09184031A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無加圧で全体又は一部分を強化した鋳物を製
造することができ、設備及び工程上の負担が少なく、歩
留りが良く、しかも複雑な形状であっても対応できるＭ
ｇ又はＭｇ合金をマトリックスとする金属基複合材料の
製造方法を提供する。 【解決手段】 強化材をウイスカー、短繊維、長繊維の
うちのいずれか一つ又はそれらの混合物とし、浸透助材
を混入した上記強化材のプリフォームを成型、又は上記
強化材で成型したプリフォームの表面に浸透助材を塗布
し、該プリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触さ
せ、浸透現象を生じさせることにより、上記プリフォー
ムに上記溶湯を含浸せしめるようにした。
造することができ、設備及び工程上の負担が少なく、歩
留りが良く、しかも複雑な形状であっても対応できるＭ
ｇ又はＭｇ合金をマトリックスとする金属基複合材料の
製造方法を提供する。 【解決手段】 強化材をウイスカー、短繊維、長繊維の
うちのいずれか一つ又はそれらの混合物とし、浸透助材
を混入した上記強化材のプリフォームを成型、又は上記
強化材で成型したプリフォームの表面に浸透助材を塗布
し、該プリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触さ
せ、浸透現象を生じさせることにより、上記プリフォー
ムに上記溶湯を含浸せしめるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｍｇ又はＭｇ合金
をマトリックスとする金属基複合材料の製造方法に関す
る。
をマトリックスとする金属基複合材料の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ウイスカー、短繊維又は長繊維で
強化した金属基複合材の製造には、このような強化材を
プリフォーム（繊維集合体）として成型し、これに溶融
金属を加圧含浸させる加圧鋳造法（溶湯鍛造法）が主に
用いられていた。また、特に長繊維を強化材とする場合
には、金属板（又は金属箔）と長繊維（又は長繊維の織
布）を交互に積層させてこれを熱間で加圧するホットプ
レス法が用いられていた。
強化した金属基複合材の製造には、このような強化材を
プリフォーム（繊維集合体）として成型し、これに溶融
金属を加圧含浸させる加圧鋳造法（溶湯鍛造法）が主に
用いられていた。また、特に長繊維を強化材とする場合
には、金属板（又は金属箔）と長繊維（又は長繊維の織
布）を交互に積層させてこれを熱間で加圧するホットプ
レス法が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、加圧鋳造法で
は、部分強化鋳物の製造は可能であるが、全体を強化し
た鋳物の製造が困難であった。また、加圧力を伝達する
ために、湯道、堰などを太くする必要があり、鋳造の歩
留りが悪かった。一方、ホットプレス法では、複雑な形
状の製品を製造することができなかった。また、設備が
高価で、工程が複雑なためにコスト高となる傾向があっ
た。したがって、本発明は、このような欠点を解消し、
無加圧で全体を強化した鋳物を製造することができ、設
備及び工程上の負担が少なく、歩留りが良く、しかも複
雑な形状であっても対応できるＭｇ又はＭｇ合金をマト
リックスとする金属基複合材料の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
は、部分強化鋳物の製造は可能であるが、全体を強化し
た鋳物の製造が困難であった。また、加圧力を伝達する
ために、湯道、堰などを太くする必要があり、鋳造の歩
留りが悪かった。一方、ホットプレス法では、複雑な形
状の製品を製造することができなかった。また、設備が
高価で、工程が複雑なためにコスト高となる傾向があっ
た。したがって、本発明は、このような欠点を解消し、
無加圧で全体を強化した鋳物を製造することができ、設
備及び工程上の負担が少なく、歩留りが良く、しかも複
雑な形状であっても対応できるＭｇ又はＭｇ合金をマト
リックスとする金属基複合材料の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載された発明は、Ｍｇ基複合材料の製
造方法であって、強化材をウイスカー、短繊維、長繊維
のうちのいずれか一つ又はそれらの混合物とし、浸透助
材を混入した上記強化材のプリフォームを成型、又は上
記強化材で成型したプリフォームの表面に浸透助材を塗
布し、該プリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触さ
せ、浸透現象を生じさせることにより、上記プリフォー
ムに上記溶湯を含浸せしめるようにしたことを特徴とす
る。
め、請求項１に記載された発明は、Ｍｇ基複合材料の製
造方法であって、強化材をウイスカー、短繊維、長繊維
のうちのいずれか一つ又はそれらの混合物とし、浸透助
材を混入した上記強化材のプリフォームを成型、又は上
記強化材で成型したプリフォームの表面に浸透助材を塗
布し、該プリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触さ
せ、浸透現象を生じさせることにより、上記プリフォー
ムに上記溶湯を含浸せしめるようにしたことを特徴とす
る。
【０００５】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載のＭｇ基複合材料の製造方法であって、上記強化材
にＭｇと反応しない物質を用い、上記浸透助材にＭｇ又
はＭｇ合金溶湯と発熱を伴って反応する物質を用いるこ
とを特徴とする。
記載のＭｇ基複合材料の製造方法であって、上記強化材
にＭｇと反応しない物質を用い、上記浸透助材にＭｇ又
はＭｇ合金溶湯と発熱を伴って反応する物質を用いるこ
とを特徴とする。
【０００６】請求項３に記載された発明は、請求項１又
は２に記載のＭｇ基複合材料の製造方法であって、芯材
の回りに浸透助材を混入したプリフォームを成型し、又
は芯材の回りに成型したプリフォームに浸透助材を塗布
し、該プリフォームを用い、表層部を部分的に強化する
ようにしたことを特徴とする。
は２に記載のＭｇ基複合材料の製造方法であって、芯材
の回りに浸透助材を混入したプリフォームを成型し、又
は芯材の回りに成型したプリフォームに浸透助材を塗布
し、該プリフォームを用い、表層部を部分的に強化する
ようにしたことを特徴とする。
【０００７】請求項４に記載された発明は、請求項１又
は２に記載のＭｇ基複合材料の製造方法であって、芯材
の回りに浸透助材を混入したプリフォームを成型し、又
は芯材の回りに成型したプリフォームに浸透助材を塗布
し、該プリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触さ
せ、浸透現象を発現させた後に芯部を溶出させ、中空の
複合材料を形成するようにしたことを特徴とする。
は２に記載のＭｇ基複合材料の製造方法であって、芯材
の回りに浸透助材を混入したプリフォームを成型し、又
は芯材の回りに成型したプリフォームに浸透助材を塗布
し、該プリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触さ
せ、浸透現象を発現させた後に芯部を溶出させ、中空の
複合材料を形成するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明では、強化材をウイスカ
ー、短繊維、長繊維のうちのいずれか一つ又はそれらの
混合物として使用する。これに浸透助材を混入してプリ
フォームを成型するか、又は上記強化材で成型したプリ
フォームの表面に浸透助材を塗布しておく。この浸透助
材としては、Ｍｇ又はＭｇ溶湯と発熱を伴って反応する
物質であれば、いかなるものでも使用することができ
る。特に好適なものは、ＳｉＯ2 （シリカ）及びＴｉＯ
2 （酸化チタン）である。その混合量又は塗布量は、強
化材によって相違はあるが、プリフォーム中の強化材に
対して体積率で０．５％（１％）から９０％の範囲が好
ましい。好ましい範囲より少ないと溶湯の自発的浸透が
起こらず、この範囲より多いと浸透助材と溶湯との反応
により生成する金属間化合物及び酸化物等が複合材の機
械的強度に悪影響を及ぼす。
ー、短繊維、長繊維のうちのいずれか一つ又はそれらの
混合物として使用する。これに浸透助材を混入してプリ
フォームを成型するか、又は上記強化材で成型したプリ
フォームの表面に浸透助材を塗布しておく。この浸透助
材としては、Ｍｇ又はＭｇ溶湯と発熱を伴って反応する
物質であれば、いかなるものでも使用することができ
る。特に好適なものは、ＳｉＯ2 （シリカ）及びＴｉＯ
2 （酸化チタン）である。その混合量又は塗布量は、強
化材によって相違はあるが、プリフォーム中の強化材に
対して体積率で０．５％（１％）から９０％の範囲が好
ましい。好ましい範囲より少ないと溶湯の自発的浸透が
起こらず、この範囲より多いと浸透助材と溶湯との反応
により生成する金属間化合物及び酸化物等が複合材の機
械的強度に悪影響を及ぼす。
【０００９】また、プリフォーム中の強化材の量は、素
材によって異なるが一般的に、５〜７０％が好適であ
る。好適な範囲より少ないとプリフォームの成型が困難
であり、多すぎても複合材の特性の向上を望むことがで
きない。強化材としては、通常金属基複合材料に用いら
れるものならば、いずれのものも使用することができ
る。具体的には、ＳｉＣウイスカー、ホウ酸アルミニウ
ムウイスカー［例えば、アルボレックス（商標名）］、
アルミナ短繊維［例えば、サフィール（商標名）］、炭
素繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ＳｉＣ繊維、炭
素ウイスカー等を挙げることができる。なお、本発明
で、ウイスカー、短繊維、長繊維とは、次のものをい
う。 （１）ウイスカー 単結晶で、直径が平均値を取った場合φ０．１〜１μｍ
の範囲のいずれかであり、長さが平均値を取った場合１
０〜１００μｍの範囲のいずれかであり、アスペクト比
が平均値を取った場合５〜１０００の範囲のいずれかの
ものをいう。 （２）短繊維 多結晶で、直径が平均値を取った場合φ１〜１０μｍの
範囲のいずれかであり、長さが平均値を取った場合１０
０〜１０００μｍの範囲のいずれかであり、アスペクト
比が平均値を取った場合５〜１０００の範囲のいずれか
のものをいう。 （３）長繊維 単結晶又は多結晶で、直径が平均値を取った場合φ１〜
１００μｍの範囲のいずれかであり、長さが平均値を取
った場合１０００μｍ以上の範囲のいずれかであり、ア
スペクト比が平均値を取った場合１０００以上の範囲の
いずれかのものをいう。
材によって異なるが一般的に、５〜７０％が好適であ
る。好適な範囲より少ないとプリフォームの成型が困難
であり、多すぎても複合材の特性の向上を望むことがで
きない。強化材としては、通常金属基複合材料に用いら
れるものならば、いずれのものも使用することができ
る。具体的には、ＳｉＣウイスカー、ホウ酸アルミニウ
ムウイスカー［例えば、アルボレックス（商標名）］、
アルミナ短繊維［例えば、サフィール（商標名）］、炭
素繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ＳｉＣ繊維、炭
素ウイスカー等を挙げることができる。なお、本発明
で、ウイスカー、短繊維、長繊維とは、次のものをい
う。 （１）ウイスカー 単結晶で、直径が平均値を取った場合φ０．１〜１μｍ
の範囲のいずれかであり、長さが平均値を取った場合１
０〜１００μｍの範囲のいずれかであり、アスペクト比
が平均値を取った場合５〜１０００の範囲のいずれかの
ものをいう。 （２）短繊維 多結晶で、直径が平均値を取った場合φ１〜１０μｍの
範囲のいずれかであり、長さが平均値を取った場合１０
０〜１０００μｍの範囲のいずれかであり、アスペクト
比が平均値を取った場合５〜１０００の範囲のいずれか
のものをいう。 （３）長繊維 単結晶又は多結晶で、直径が平均値を取った場合φ１〜
１００μｍの範囲のいずれかであり、長さが平均値を取
った場合１０００μｍ以上の範囲のいずれかであり、ア
スペクト比が平均値を取った場合１０００以上の範囲の
いずれかのものをいう。
【００１０】上記の強化材及び浸透助材を使用して本発
明（請求項１ないし４のいずれか一）を実施する場合、
以下の形態を挙げることができる。 （１）上記強化材としてＳｉＣウイスカーを使用し、浸
透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちらか一方又は
それらの混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ2の総量を
ＳｉＣウイスカープリフォーム中のＳｉＣに対して体積
率で０．５〜９０％とし、プリフォーム中のＳｉＣウイ
スカーの体積率を１０〜４０％としたＭｇ基複合材料の
製造方法として実施することができる。 （２）上記強化材として炭素繊維を使用し、浸透助材に
ＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちらか一方又はそれらの
混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ2 の総量を炭素繊維
プリフォーム中の炭素に対して体積率で１〜９０％と
し、プリフォーム中の炭素繊維の体積率を５〜７０％と
したＭｇ基複合材料の製造方法として実施することがで
きる。 （３）上記強化材としてホウ酸アルミニウムウイスカー
を使用し、浸透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどち
らか一方又はそれらの混合物を用い、ＳｉＯ2及びＴｉ
Ｏ2 の総量をプリフォーム中のホウ酸アルミニウムに対
して体積率で１〜９０％とし、プリフォーム中のホウ酸
アルミニウムウイスカーの体積率を１０〜４０％とした
Ｍｇ基複合材料の製造方法として実施することができ
る。 （４）上記強化材としてチタン酸カリウムウイスカーを
使用し、浸透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちら
か一方又はそれらの混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ
2 の総量をプリフォーム中のチタン酸カリウムに対して
体積率で１〜９０％とし、プリフォーム中のチタン酸カ
リウムウイスカーの体積率を１０〜４０％としたＭｇ基
複合材料の製造方法として実施することができる。 （５）上記強化材としてアルミナ短繊維を使用し、浸透
助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちらか一方又はそ
れらの混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ2 の総量をプ
リフォーム中のアルミナに対して体積率で１〜９０％と
し、プリフォーム中のアルミナ短繊維の体積率を５〜３
０％としたＭｇ基複合材料の製造方法として実施するこ
とができる。
明（請求項１ないし４のいずれか一）を実施する場合、
以下の形態を挙げることができる。 （１）上記強化材としてＳｉＣウイスカーを使用し、浸
透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちらか一方又は
それらの混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ2の総量を
ＳｉＣウイスカープリフォーム中のＳｉＣに対して体積
率で０．５〜９０％とし、プリフォーム中のＳｉＣウイ
スカーの体積率を１０〜４０％としたＭｇ基複合材料の
製造方法として実施することができる。 （２）上記強化材として炭素繊維を使用し、浸透助材に
ＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちらか一方又はそれらの
混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ2 の総量を炭素繊維
プリフォーム中の炭素に対して体積率で１〜９０％と
し、プリフォーム中の炭素繊維の体積率を５〜７０％と
したＭｇ基複合材料の製造方法として実施することがで
きる。 （３）上記強化材としてホウ酸アルミニウムウイスカー
を使用し、浸透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどち
らか一方又はそれらの混合物を用い、ＳｉＯ2及びＴｉ
Ｏ2 の総量をプリフォーム中のホウ酸アルミニウムに対
して体積率で１〜９０％とし、プリフォーム中のホウ酸
アルミニウムウイスカーの体積率を１０〜４０％とした
Ｍｇ基複合材料の製造方法として実施することができ
る。 （４）上記強化材としてチタン酸カリウムウイスカーを
使用し、浸透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちら
か一方又はそれらの混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ
2 の総量をプリフォーム中のチタン酸カリウムに対して
体積率で１〜９０％とし、プリフォーム中のチタン酸カ
リウムウイスカーの体積率を１０〜４０％としたＭｇ基
複合材料の製造方法として実施することができる。 （５）上記強化材としてアルミナ短繊維を使用し、浸透
助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちらか一方又はそ
れらの混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ2 の総量をプ
リフォーム中のアルミナに対して体積率で１〜９０％と
し、プリフォーム中のアルミナ短繊維の体積率を５〜３
０％としたＭｇ基複合材料の製造方法として実施するこ
とができる。
【００１１】本発明では、浸透助材を混入した上記強化
材のプリフォームを成型、又は上記強化材で成型したプ
リフォームの表面に浸透助材を塗布し、該プリフォーム
をＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触させる。これによって、
溶湯と浸透助材とが発熱を伴って反応し、Ｍｇ又はＭｇ
合金溶湯がプリフォーム中に自発的に浸透する。これに
よって、ウイスカー、短繊維、又は長繊維のうちの少な
くとも一つによって強化されたＭｇ基複合材料を得るこ
とができる。請求項１ないし４で、プリフォームをＭｇ
又はＭｇ合金溶湯と接触させ、浸透現象を生じさせるた
めの方法としては、以下のような方法を挙げることがで
きる。 （１）浸透助材を混入したプリフォーム又は浸透助材を
塗布したプリフォームの上方で、Ｍｇ又はＭｇ合金を溶
解することによって浸透現象を発現させる方法。 （２）透助材を混入したプリフォーム又は浸透助材を塗
布したプリフォームの上方にＭｇ又はＭｇ合金溶湯を注
湯することによって浸透現象を発現させる方法。 （３）浸透助材を混入したプリフォーム又は浸透助材を
塗布したプリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯の上に載
置することによって浸透現象を発現させる方法。 （４）透助材を混入したプリフォーム又は浸透助材を塗
布したプリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯に浸漬する
ことによって浸透現象を発現させる方法。
材のプリフォームを成型、又は上記強化材で成型したプ
リフォームの表面に浸透助材を塗布し、該プリフォーム
をＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触させる。これによって、
溶湯と浸透助材とが発熱を伴って反応し、Ｍｇ又はＭｇ
合金溶湯がプリフォーム中に自発的に浸透する。これに
よって、ウイスカー、短繊維、又は長繊維のうちの少な
くとも一つによって強化されたＭｇ基複合材料を得るこ
とができる。請求項１ないし４で、プリフォームをＭｇ
又はＭｇ合金溶湯と接触させ、浸透現象を生じさせるた
めの方法としては、以下のような方法を挙げることがで
きる。 （１）浸透助材を混入したプリフォーム又は浸透助材を
塗布したプリフォームの上方で、Ｍｇ又はＭｇ合金を溶
解することによって浸透現象を発現させる方法。 （２）透助材を混入したプリフォーム又は浸透助材を塗
布したプリフォームの上方にＭｇ又はＭｇ合金溶湯を注
湯することによって浸透現象を発現させる方法。 （３）浸透助材を混入したプリフォーム又は浸透助材を
塗布したプリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯の上に載
置することによって浸透現象を発現させる方法。 （４）透助材を混入したプリフォーム又は浸透助材を塗
布したプリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯に浸漬する
ことによって浸透現象を発現させる方法。
【００１２】図１ないし図２に、浸透助材を混入したプ
リフォーム又は浸透助材を塗布したプリフォーム上方
で、Ｍｇ又はＭｇ合金を溶解することによって浸透現象
を発現させる方法を実施する装置の一実施形態を示す。
この装置を使用する場合、まず、図１に示すように、黒
鉛ルツボ１の中間部にプリフォーム２を固定する。そし
て、Ｍｇ又はＭｇ合金のインゴット３をプリフォームの
上方に載置する。図２は、上記黒鉛ルツボ１を用いた製
造要領を示す。高周波誘導加熱コイル４で囲まれたルツ
ボ台５に黒鉛ルツボ１を配置する。誘導加熱コイル４
は、雰囲気置換チャンバー６に囲まれており、このチャ
ンバー６にはチャンバー６内に雰囲気ガスを送入ための
入口７と、置換雰囲気を外部へ排出する出口８とが設け
られている。雰囲気ガスとしては、Ａｒガス、ＣＯ2 ＋
ＳＦ6 混合ガス等、通常Ｍｇの加熱雰囲気として使用さ
れるガスならばいずれのものも使用することができる。
この装置において、誘導加熱コイル４を作動させること
により、Ｍｇインゴット３が溶湯となり、プリフォーム
２を浸透しながら滴下９し、ルツボ１の底に溶湯１０が
溜ることとなる。このようにして、後述する実施例１か
ら了解されるように複合材料が形成される。
リフォーム又は浸透助材を塗布したプリフォーム上方
で、Ｍｇ又はＭｇ合金を溶解することによって浸透現象
を発現させる方法を実施する装置の一実施形態を示す。
この装置を使用する場合、まず、図１に示すように、黒
鉛ルツボ１の中間部にプリフォーム２を固定する。そし
て、Ｍｇ又はＭｇ合金のインゴット３をプリフォームの
上方に載置する。図２は、上記黒鉛ルツボ１を用いた製
造要領を示す。高周波誘導加熱コイル４で囲まれたルツ
ボ台５に黒鉛ルツボ１を配置する。誘導加熱コイル４
は、雰囲気置換チャンバー６に囲まれており、このチャ
ンバー６にはチャンバー６内に雰囲気ガスを送入ための
入口７と、置換雰囲気を外部へ排出する出口８とが設け
られている。雰囲気ガスとしては、Ａｒガス、ＣＯ2 ＋
ＳＦ6 混合ガス等、通常Ｍｇの加熱雰囲気として使用さ
れるガスならばいずれのものも使用することができる。
この装置において、誘導加熱コイル４を作動させること
により、Ｍｇインゴット３が溶湯となり、プリフォーム
２を浸透しながら滴下９し、ルツボ１の底に溶湯１０が
溜ることとなる。このようにして、後述する実施例１か
ら了解されるように複合材料が形成される。
【００１３】図４は、浸透助材を混入したプリフォーム
又は浸透助材を塗布したプリフォームをＭｇ又はＭｇ合
金溶湯の上に載置して浸透現象を発現させる方法を実施
する装置の一実施形態を示す。この装置では、電気抵抗
炉４１を使用している。ＣＯ2 ＋０．３％ＳＦ6 混合ガ
ス雰囲気下で、予め鋼製ルツボ４２中のＭｇ又はＭｇ合
金を溶解して溶湯４３とする。この溶湯４３の上にプリ
フォーム４４を載置して浸透現象を発現させる。なお、
ＣＯ2 ＋ＳＦ6 混合ガスは、送入口４５から導入され、
ルツボ４２はルツボ台４２の上に載置され、電気抵抗ヒ
ーター４７によって加熱を行う。
又は浸透助材を塗布したプリフォームをＭｇ又はＭｇ合
金溶湯の上に載置して浸透現象を発現させる方法を実施
する装置の一実施形態を示す。この装置では、電気抵抗
炉４１を使用している。ＣＯ2 ＋０．３％ＳＦ6 混合ガ
ス雰囲気下で、予め鋼製ルツボ４２中のＭｇ又はＭｇ合
金を溶解して溶湯４３とする。この溶湯４３の上にプリ
フォーム４４を載置して浸透現象を発現させる。なお、
ＣＯ2 ＋ＳＦ6 混合ガスは、送入口４５から導入され、
ルツボ４２はルツボ台４２の上に載置され、電気抵抗ヒ
ーター４７によって加熱を行う。
【００１４】本発明ではさらに、Ｍｇ基複合材料の製造
方法であって、芯材（Ｍｇ，アルミニウム，チタン鋼
等）の回りに浸透助材を混入したプリフォームを成型
（巻き付け）し、又は芯材の回りに成型（巻き付け）し
たプリフォームに浸透助材を塗布し、該プリフォームを
用い、表層部を部分的に強化するようにした形態も含
む。この形態に対応するのが後述する実施例３又は実施
例５である。
方法であって、芯材（Ｍｇ，アルミニウム，チタン鋼
等）の回りに浸透助材を混入したプリフォームを成型
（巻き付け）し、又は芯材の回りに成型（巻き付け）し
たプリフォームに浸透助材を塗布し、該プリフォームを
用い、表層部を部分的に強化するようにした形態も含
む。この形態に対応するのが後述する実施例３又は実施
例５である。
【００１５】また、本発明はＭｇ基複合材料の製造方法
であって、芯材の回りに浸透助材を混入したプリフォー
ムを成型し（巻き付け）又は芯材の回りに成型（巻き付
け）したプリフォームに浸透助材を塗布し、該プリフォ
ームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触させ、浸透現象を発
現させた後に芯部を溶出させ、中空の複合材料を形成す
るようにした形態を含む。この形態に対応するのが後述
する実施例４である。
であって、芯材の回りに浸透助材を混入したプリフォー
ムを成型し（巻き付け）又は芯材の回りに成型（巻き付
け）したプリフォームに浸透助材を塗布し、該プリフォ
ームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触させ、浸透現象を発
現させた後に芯部を溶出させ、中空の複合材料を形成す
るようにした形態を含む。この形態に対応するのが後述
する実施例４である。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例によって制限されるものではない。
はこれらの実施例によって制限されるものではない。
【００１７】実施例１ ＳｉＣウィスカー（東海カーボン製）とＳｉＣウィスカ
ーに対し体積率で１５％のＳｉＯ2 粒子（粒径１μｍ）
とＳｉＣィスカーとＳｉＯ2 粒子の全量に対して重量率
で２％のケイ酸ナトリウム粉末を混練機で均一に混合し
た。ちなみに、このＳｉＣウィスカーには、製造時に体
積率で１．８％のＳｉＯ2 が含有されておりＮａとＳｉ
Ｏ2 の複合酸化物であるケイ酸ナトリウム中には重量率
で６５％のＳｉＯ2 が含有されているため、実質上のＳ
ｉＯ2 の総量はＳｉＣに対して体積率で１８．５％であ
った。
ーに対し体積率で１５％のＳｉＯ2 粒子（粒径１μｍ）
とＳｉＣィスカーとＳｉＯ2 粒子の全量に対して重量率
で２％のケイ酸ナトリウム粉末を混練機で均一に混合し
た。ちなみに、このＳｉＣウィスカーには、製造時に体
積率で１．８％のＳｉＯ2 が含有されておりＮａとＳｉ
Ｏ2 の複合酸化物であるケイ酸ナトリウム中には重量率
で６５％のＳｉＯ2 が含有されているため、実質上のＳ
ｉＯ2 の総量はＳｉＣに対して体積率で１８．５％であ
った。
【００１８】ここで、ＳｉＯ2 粒子は浸透助材であり、
ケイ酸ナトリウムはプリフォームを固めるための無機バ
インダーが主な役割である。上記のＳｉＣウィスカーと
ＳｉＯ2 粒子とケイ酸ナトリウムの混合物を直径φ５０
ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状にプレスし、その後７５０
℃で３０分間焼成し、プリフォームとした。プリフォー
ム中のＳｉＣウィスカーの量は体積率で２０％であっ
た。このプリフォームを図１に示すように黒鉛ルツボ１
の中間部に固定し、この上に純Ｍｇのインゴット３を載
置し、図２に示すようにＡｒ（アルゴン）雰囲気中で誘
導加熱により純Ｍｇを溶解したところ、純Ｍｇ溶湯はプ
リフォーム２中に自発的に浸透し、さらには、プリフォ
ーム２を透過し黒鉛ルツボ１のルツボ底部より満たされ
ていった。
ケイ酸ナトリウムはプリフォームを固めるための無機バ
インダーが主な役割である。上記のＳｉＣウィスカーと
ＳｉＯ2 粒子とケイ酸ナトリウムの混合物を直径φ５０
ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状にプレスし、その後７５０
℃で３０分間焼成し、プリフォームとした。プリフォー
ム中のＳｉＣウィスカーの量は体積率で２０％であっ
た。このプリフォームを図１に示すように黒鉛ルツボ１
の中間部に固定し、この上に純Ｍｇのインゴット３を載
置し、図２に示すようにＡｒ（アルゴン）雰囲気中で誘
導加熱により純Ｍｇを溶解したところ、純Ｍｇ溶湯はプ
リフォーム２中に自発的に浸透し、さらには、プリフォ
ーム２を透過し黒鉛ルツボ１のルツボ底部より満たされ
ていった。
【００１９】浸透現象の終了後加熱を中止し溶湯を凝固
させてルツボ１から取り出したところ、図３に示すよう
な部分的にＳｉＣウィスカー２により複合化された鋳物
が得られた。複合化部１１を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、マトリックスである純ＭｇがＳｉＣウィスカーによ
り複合化されていることが確認できた。また、マトリッ
クス中にはＭｇと浸透助材であるＳｉＯ2 との反応生成
物であるＭｇＯ（マグネシア）とＭｇ2 Ｓｉ（ケイ化マ
グネシウム）が確認された。
させてルツボ１から取り出したところ、図３に示すよう
な部分的にＳｉＣウィスカー２により複合化された鋳物
が得られた。複合化部１１を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、マトリックスである純ＭｇがＳｉＣウィスカーによ
り複合化されていることが確認できた。また、マトリッ
クス中にはＭｇと浸透助材であるＳｉＯ2 との反応生成
物であるＭｇＯ（マグネシア）とＭｇ2 Ｓｉ（ケイ化マ
グネシウム）が確認された。
【００２０】実施例２ ＳｉＣウィスカーとＳｉＣウィスカーに対し体積率で２
０％のＴｉＯ2 粒子（アナターゼ型 粒径０．４μｍ）
とＳｉＣウィスカーとＴｉＯ2 粒子の全量に対して重量
率で２％のケイ酸ナトリウムを混練機で均一に混合し
た。ちなみに、このＳｉＣウィスカーには製造時に体積
率で１．８％のＳｉＯ2 が含有されており、ケイ酸ナト
リウム中には重量率で６５％のＳｉＯ2 が含有されてい
るため、実質上のＴｉＯ2 とＳｉＯ2 の総量はＳｉＣに
対して体積率で２３．５％となる。上記の混合物を直径
φ５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状にプレスし、その後
７５０℃で３０分間焼成しプリフォームとした。プリフ
ォーム中のＳｉＣウィスカーの量は体積率で１７％であ
った。
０％のＴｉＯ2 粒子（アナターゼ型 粒径０．４μｍ）
とＳｉＣウィスカーとＴｉＯ2 粒子の全量に対して重量
率で２％のケイ酸ナトリウムを混練機で均一に混合し
た。ちなみに、このＳｉＣウィスカーには製造時に体積
率で１．８％のＳｉＯ2 が含有されており、ケイ酸ナト
リウム中には重量率で６５％のＳｉＯ2 が含有されてい
るため、実質上のＴｉＯ2 とＳｉＯ2 の総量はＳｉＣに
対して体積率で２３．５％となる。上記の混合物を直径
φ５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状にプレスし、その後
７５０℃で３０分間焼成しプリフォームとした。プリフ
ォーム中のＳｉＣウィスカーの量は体積率で１７％であ
った。
【００２１】一方、図４に示すように、ＣＯ2 ＋０．３
％ＳＦ6 雰囲気下で、電気抵抗炉４でＡＺ９１合金（Ｊ
ＩＳ ＭＣ２Ｂ合金）を７００℃で鋼製ルツボ４２中で
溶解しておき、上記プリフォームを７００℃で予熱し、
これをＡＺ９１合金溶湯上に載置したところ、溶湯４３
とプリフォーム４４中の浸透助材とが発熱反応を起し、
同時に溶湯４３はプリフォーム４４中に浸透しはじめ、
やがてプリフォーム４４は溶湯４３中に沈降していっ
た。
％ＳＦ6 雰囲気下で、電気抵抗炉４でＡＺ９１合金（Ｊ
ＩＳ ＭＣ２Ｂ合金）を７００℃で鋼製ルツボ４２中で
溶解しておき、上記プリフォームを７００℃で予熱し、
これをＡＺ９１合金溶湯上に載置したところ、溶湯４３
とプリフォーム４４中の浸透助材とが発熱反応を起し、
同時に溶湯４３はプリフォーム４４中に浸透しはじめ、
やがてプリフォーム４４は溶湯４３中に沈降していっ
た。
【００２２】この溶湯４３の浸透したプリフォームを溶
湯４３中から掬い上げ冷却したところ、直径φ５０ｍ
ｍ、厚さ１０ｍｍの全体がＳｉＣウィスカーにより強化
されたＭｇ基複合材料が得られた。
湯４３中から掬い上げ冷却したところ、直径φ５０ｍ
ｍ、厚さ１０ｍｍの全体がＳｉＣウィスカーにより強化
されたＭｇ基複合材料が得られた。
【００２３】実施例３ 内径φ１０ｍｍ、外径φ１３ｍｍ、長さ５０ｍｍのＡＺ
９１合金製の管５１を作製し、この回りにカーボンファ
イバー（炭素繊維）５２を外径φ１６となるまで巻き付
けた（図５）。これを水１Ｌ中にＳｉＯ2 粒子（粒径１
μｍ）１５０ｇを懸濁させたものに浸漬した後に乾燥し
た。重量の増加分から、カーボンファイバー５２の体積
率は３０％、カーボンファイバー５２に対するＳｉＯ2
の体積率は２０％であることがわかった。実施例２の図
４に示したのと同様の方法でＡＺ９１合金を７００℃で
溶解しておき、上記のＡＺ９１合金管５１にカーボンフ
ァイバー５２を巻きつけたプリフォームを、５５０℃で
予熱し、ＡＺ９１合金管に巻きつけた状態のままで７０
０℃のＡＺ９１溶湯に浸漬した。
９１合金製の管５１を作製し、この回りにカーボンファ
イバー（炭素繊維）５２を外径φ１６となるまで巻き付
けた（図５）。これを水１Ｌ中にＳｉＯ2 粒子（粒径１
μｍ）１５０ｇを懸濁させたものに浸漬した後に乾燥し
た。重量の増加分から、カーボンファイバー５２の体積
率は３０％、カーボンファイバー５２に対するＳｉＯ2
の体積率は２０％であることがわかった。実施例２の図
４に示したのと同様の方法でＡＺ９１合金を７００℃で
溶解しておき、上記のＡＺ９１合金管５１にカーボンフ
ァイバー５２を巻きつけたプリフォームを、５５０℃で
予熱し、ＡＺ９１合金管に巻きつけた状態のままで７０
０℃のＡＺ９１溶湯に浸漬した。
【００２４】溶湯と浸透助材の反応が起り、溶湯がプリ
フォーム中に浸透した。浸透は数秒で終了し、浸透終了
後すぐにプリフォームを溶湯から引き上げ冷却したとこ
ろ、図６に示すように内径φ１０、外径φ１６、長さ５
０ｍｍで外周面の厚さ１．５ｍｍだけカーボンファイバ
ーにより複合化された部分５３を有する強化Ｍｇ管が得
られた。
フォーム中に浸透した。浸透は数秒で終了し、浸透終了
後すぐにプリフォームを溶湯から引き上げ冷却したとこ
ろ、図６に示すように内径φ１０、外径φ１６、長さ５
０ｍｍで外周面の厚さ１．５ｍｍだけカーボンファイバ
ーにより複合化された部分５３を有する強化Ｍｇ管が得
られた。
【００２５】実施例４ 内径φ１０、外径φ１３、長さ５０ｍｍの純Ｍｇ製の管
を作製し、この回りにカーボンファイバー（炭素繊維）
を外径φ１６となるまで巻きつけた。これを、水１Ｌ中
にＳｉＯ2 粒子（粒径１μｍ）１５０ｇを懸濁させ、さ
らに、ケイ酸ナトリウム３０ｇを溶解させたものの中に
浸漬した後に乾燥した。これを、６００℃で５時間焼成
した。
を作製し、この回りにカーボンファイバー（炭素繊維）
を外径φ１６となるまで巻きつけた。これを、水１Ｌ中
にＳｉＯ2 粒子（粒径１μｍ）１５０ｇを懸濁させ、さ
らに、ケイ酸ナトリウム３０ｇを溶解させたものの中に
浸漬した後に乾燥した。これを、６００℃で５時間焼成
した。
【００２６】実施例２の図４に示したのと同様の方法で
純Ｍｇを７３０℃で溶解しておき、上記の純Ｍｇ管にカ
ーボンファイバーを巻きつけたプリフォームを６３０℃
で予熱し、純Ｍｇ管に巻き付けた状態のままで７３０℃
の純Ｍｇ溶湯に浸漬した。
純Ｍｇを７３０℃で溶解しておき、上記の純Ｍｇ管にカ
ーボンファイバーを巻きつけたプリフォームを６３０℃
で予熱し、純Ｍｇ管に巻き付けた状態のままで７３０℃
の純Ｍｇ溶湯に浸漬した。
【００２７】溶湯と浸透助材の反応が起り溶湯がプリフ
ォーム中に浸透した。浸透は数秒で終了したが、そのま
ま２０分間浸漬させた後にプリフォームを溶湯から引き
上げ冷却したところ純Ｍｇの管はすでに溶解しており、
図７に示すように内径φ１３、外径φ１６、長さ５０ｍ
ｍの全体がカーボンファイバーにより複合化されたＭｇ
管が得られた。
ォーム中に浸透した。浸透は数秒で終了したが、そのま
ま２０分間浸漬させた後にプリフォームを溶湯から引き
上げ冷却したところ純Ｍｇの管はすでに溶解しており、
図７に示すように内径φ１３、外径φ１６、長さ５０ｍ
ｍの全体がカーボンファイバーにより複合化されたＭｇ
管が得られた。
【００２８】実施例５ ＳｉＣウィスカーとＳｉＣウィスカーに対し、体積率で
１０％のＳｉＯ2 粒子（粒径１μｍ）とＳｉＣウィスカ
ーとＳｉＯ2 の全量に対して重量率で２％のケイ酸ナト
リウム粉末を混練機で均一で混合した。ちなみに、この
ＳｉＣウィスカーには、製造時に体積率で１．８％のＳ
ｉＯ2 が含有されており、ケイ酸ナトリウム中には重量
率で６５％のＳｉＯ2 が含有されているため、実質上の
ＳｉＯ2の総量はＳｉＣに対して体積率で１３．５％と
なる。この混合物を図８に示すような形８１にプレス成
型した。この凹部に直径１０ｍｍ、長さ４６ｍｍの純Ｍ
ｇの円柱８２を嵌め込み、さらに別の型にこれをセット
し前述の混合物をのせてプレス成型し、芯部にφ１０×
４６ｍｍの純Ｍｇの円柱を内蔵した外径寸法φ１４×５
０ｍｍの円柱状のプリフォームを成型した（図９）。こ
れを６００℃で５時間焼成した。
１０％のＳｉＯ2 粒子（粒径１μｍ）とＳｉＣウィスカ
ーとＳｉＯ2 の全量に対して重量率で２％のケイ酸ナト
リウム粉末を混練機で均一で混合した。ちなみに、この
ＳｉＣウィスカーには、製造時に体積率で１．８％のＳ
ｉＯ2 が含有されており、ケイ酸ナトリウム中には重量
率で６５％のＳｉＯ2 が含有されているため、実質上の
ＳｉＯ2の総量はＳｉＣに対して体積率で１３．５％と
なる。この混合物を図８に示すような形８１にプレス成
型した。この凹部に直径１０ｍｍ、長さ４６ｍｍの純Ｍ
ｇの円柱８２を嵌め込み、さらに別の型にこれをセット
し前述の混合物をのせてプレス成型し、芯部にφ１０×
４６ｍｍの純Ｍｇの円柱を内蔵した外径寸法φ１４×５
０ｍｍの円柱状のプリフォームを成型した（図９）。こ
れを６００℃で５時間焼成した。
【００２９】実施例２の図４に示したのと同様の方法で
ＡＺ９１合金を７００℃で溶解しておき、上記のプリフ
ォームを６３０℃で予熱した後、ＡＺ９１合金溶湯に浸
漬した。溶湯と浸透助材の反応が起り溶湯がプリフォー
ム中に浸透した。浸透終了後３分経過してプリフォーム
を溶湯から引き上げ冷却したところ、芯部が純Ｍｇで表
層部がＡＺ９１をマトリックスとしＳｉＣウィスカーに
より強化された表面強化Ｍｇ基複合材料が得られた。
ＡＺ９１合金を７００℃で溶解しておき、上記のプリフ
ォームを６３０℃で予熱した後、ＡＺ９１合金溶湯に浸
漬した。溶湯と浸透助材の反応が起り溶湯がプリフォー
ム中に浸透した。浸透終了後３分経過してプリフォーム
を溶湯から引き上げ冷却したところ、芯部が純Ｍｇで表
層部がＡＺ９１をマトリックスとしＳｉＣウィスカーに
より強化された表面強化Ｍｇ基複合材料が得られた。
【００３０】実施例６ ＳｉＣウィスカーとＳｉＣウィスカーに対して重量率で
１％のケイ酸ナトリウム粉末を混練機で均一に混合し
た。上記混合物１５ｇを直径φ５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ
の円盤上にプレスしその後７５０℃で３０分間焼成し
た。プリフォーム中のＳｉＣウィスカーの体積率は２４
％である。
１％のケイ酸ナトリウム粉末を混練機で均一に混合し
た。上記混合物１５ｇを直径φ５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ
の円盤上にプレスしその後７５０℃で３０分間焼成し
た。プリフォーム中のＳｉＣウィスカーの体積率は２４
％である。
【００３１】水１Ｌ中にＳｉＯ2 粒子１５０ｇ（粒径１
μｍ）を懸濁させたものを刷毛でプリフォームの一方の
平面に塗布した。これを９０℃で５時間乾燥させた後に
計量したところ１５．２ｇであった。すなわち、０．２
ｇのＳｉＯ2 粒子がプリフォームに塗布されたことにな
る。ちなみに、上記ＳｉＣウィスカーには製造時に体積
率で１．８％のＳｉＯ2 が含有されており、ケイ酸ナト
リウム中には重量率で６５％のＳｉＯ2 が含有されてい
るため実質上のＳｉＯ2 の総量はＳｉＣに対して体積率
で４．６％となる。
μｍ）を懸濁させたものを刷毛でプリフォームの一方の
平面に塗布した。これを９０℃で５時間乾燥させた後に
計量したところ１５．２ｇであった。すなわち、０．２
ｇのＳｉＯ2 粒子がプリフォームに塗布されたことにな
る。ちなみに、上記ＳｉＣウィスカーには製造時に体積
率で１．８％のＳｉＯ2 が含有されており、ケイ酸ナト
リウム中には重量率で６５％のＳｉＯ2 が含有されてい
るため実質上のＳｉＯ2 の総量はＳｉＣに対して体積率
で４．６％となる。
【００３２】このＳｉＯ2 を塗布したプリフォームを実
施例１の図１に示したのと同様の方法でＳｉＯ2 の塗布
面を上方にして黒鉛ルツボ１内に保持し図２に示したの
と同様の方法でプリフォーム２の上方で純Ｍｇ３を溶解
したところ、純Ｍｇ溶湯はプリフォーム２中に自発的に
浸透し、さらにはプリフォーム２を透過し黒鉛ルツボ１
の底部より満たされていった。浸透現象の終了後加熱を
中止し溶湯を凝固させてルツボから取り出したところ、
溶湯の量をプリフォーム下方のルツボの容積より少なく
したため、図１０に示すように複合材１０１と純Ｍｇ１
０２が分離して得られた。
施例１の図１に示したのと同様の方法でＳｉＯ2 の塗布
面を上方にして黒鉛ルツボ１内に保持し図２に示したの
と同様の方法でプリフォーム２の上方で純Ｍｇ３を溶解
したところ、純Ｍｇ溶湯はプリフォーム２中に自発的に
浸透し、さらにはプリフォーム２を透過し黒鉛ルツボ１
の底部より満たされていった。浸透現象の終了後加熱を
中止し溶湯を凝固させてルツボから取り出したところ、
溶湯の量をプリフォーム下方のルツボの容積より少なく
したため、図１０に示すように複合材１０１と純Ｍｇ１
０２が分離して得られた。
【００３３】
【発明の効果】上記したところから明かなように、本発
明によれば、加圧せずに金属基複合材料を得ることがで
きるので、プリフォームの変形を全く生じることがな
い。なお、本発明では、強化材をウイスカー、短繊維と
した場合、強化材同士が錯綜し、プリフォームの成型が
容易である。また、長繊維では、織布、フィラメントワ
インデイングにより、容易にプリフォームとすることが
できる。このため、強化材の取扱は容易である。かつ、
バインダーの量も少なくて済む。すなわち、強度を向上
させることは容易である。さらに、本発明では、加圧装
置等の設備が不要であり、安価にＭｇ基複合材料を製造
することができる。一方、実施例１で示したように溶湯
がプリフォームを通過することも可能であり、プリフォ
ームの下方を所望の形状の鋳型としておけば、注湯作業
なしで部分複合化鋳物を製造することができる。そし
て、複合化部を鋳物の中や中間部等任意の箇所に設ける
ことができる。またさらに、実施例２〜５に示したよう
に、プリフォーム自体が鋳型と成り得るため、新たな造
形法としての意義も備えている。加えて、本発明では、
ムダになるＭｇが少なく１００％の歩留りを期待するこ
とができる。
明によれば、加圧せずに金属基複合材料を得ることがで
きるので、プリフォームの変形を全く生じることがな
い。なお、本発明では、強化材をウイスカー、短繊維と
した場合、強化材同士が錯綜し、プリフォームの成型が
容易である。また、長繊維では、織布、フィラメントワ
インデイングにより、容易にプリフォームとすることが
できる。このため、強化材の取扱は容易である。かつ、
バインダーの量も少なくて済む。すなわち、強度を向上
させることは容易である。さらに、本発明では、加圧装
置等の設備が不要であり、安価にＭｇ基複合材料を製造
することができる。一方、実施例１で示したように溶湯
がプリフォームを通過することも可能であり、プリフォ
ームの下方を所望の形状の鋳型としておけば、注湯作業
なしで部分複合化鋳物を製造することができる。そし
て、複合化部を鋳物の中や中間部等任意の箇所に設ける
ことができる。またさらに、実施例２〜５に示したよう
に、プリフォーム自体が鋳型と成り得るため、新たな造
形法としての意義も備えている。加えて、本発明では、
ムダになるＭｇが少なく１００％の歩留りを期待するこ
とができる。
【図１】本発明にかかる方法を説明する黒鉛ルツボの断
面図である。
面図である。
【図２】本発明にかかる方法を誘導加熱コイルを用いて
実施する装置を説明する断面図である。
実施する装置を説明する断面図である。
【図３】本発明によって得られたＭｇ基複合材料を説明
する断面図である。
する断面図である。
【図４】本発明にかかる方法を電気抵抗炉をもちいて実
施する装置を説明する断面図である。
施する装置を説明する断面図である。
【図５】本発明にかかる方法の一実施例を説明するため
の斜視図である。
の斜視図である。
【図６】本発明によって製造されたＭｇ基複合材料を説
明する斜視図である。
明する斜視図である。
【図７】本発明によって製造されたＭｇ基複合材料を説
明する斜視図である。
明する斜視図である。
【図８】本発明にかかる方法の一実施例を説明するため
の斜視図である。
の斜視図である。
【図９】本発明によって製造されたＭｇ基複合材料を説
明する斜視図である。
明する斜視図である。
【図１０】本発明にかかる方法の実施例を説明するため
の黒鉛ルツボの断面図である。
の黒鉛ルツボの断面図である。
１ 黒鉛ルツボ ２ プリフォーム ３ インゴット ４ 誘導加熱コイル ５ ルツボ台 ６ チャンバー １０ 溶湯 ４１ 電気抵抗炉 ４２ 鋼製ルツボ ４３ 溶湯 ４４ プリフォーム ４７ 電気抵抗ヒーター
Claims (7)
- 【請求項１】 強化材をウイスカー、短繊維、長繊維の
うちのいずれか一つ又はそれらの混合物とし、浸透助材
を混入した上記強化材のプリフォームを成型、又は上記
強化材で成型したプリフォームの表面に浸透助材を塗布
し、該プリフォームをＭｇ又はＭｇ合金溶湯と接触さ
せ、浸透現象を生じさせることにより、上記プリフォー
ムに上記溶湯を含浸せしめるようにしたことを特徴とす
るＭｇ基複合材料の製造方法。 - 【請求項２】 上記強化材にＭｇと反応しない物質を用
い、上記浸透助材にＭｇ又はＭｇ合金溶湯と発熱を伴っ
て反応する物質を用いることを特徴とする請求項１に記
載のＭｇ基複合材料の製造方法。 - 【請求項３】芯材の回りに浸透助材を混入したプリフォ
ームを成型し、又は芯材の回りに成型したプリフォーム
に浸透助材を塗布し、該プリフォームを用い、表層部を
部分的に強化するようにしたことを特徴とする請求項１
又は２に記載のＭｇ基複合材料の製造方法。 - 【請求項４】 芯材の回りに浸透助材を混入したプリフ
ォームを成型し、又は芯材の回りに成型したプリフォー
ムに浸透助材を塗布し、該プリフォームをＭｇ又はＭｇ
合金溶湯と接触させ、浸透現象を発現させた後に芯部を
溶出させ、中空の複合材料を形成するようにしたことを
特徴とする請求項１又は２に記載のＭｇ基複合材料の製
造方法。 - 【請求項５】 上記強化材としてＳｉＣウイスカーを使
用し、浸透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちらか
一方又はそれらの混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ2
の総量をＳｉＣウイスカープリフォーム中のＳｉＣに対
して体積率で０．５〜９０％とし、プリフォーム中のＳ
ｉＣウイスカーの体積率を１０〜４０％としたことを特
徴とする請求項１ないし４のいずれか一つのＭｇ基複合
材料の製造方法。 - 【請求項６】 上記強化材として炭素繊維を使用し、浸
透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ2 のどちらか一方又は
それらの混合物を用い、ＳｉＯ2 及びＴｉＯ 2 の総量を
炭素繊維プリフォーム中の炭素に対して体積率で１〜９
０％とし、プリフォーム中の炭素繊維の体積率を５〜７
０％としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
か一つのＭｇ基複合材料の製造方法。 - 【請求項７】 上記強化材としてホウ酸アルミニウムウ
イスカーを使用し、浸透助材にＳｉＯ2 もしくはＴｉＯ
2 のどちらか一方又はそれらの混合物を用い、ＳｉＯ2
及びＴｉＯ2 の総量をプリフォーム中のホウ酸アルミニ
ウムに対して体積率で１〜９０％とし、プリフォーム中
のホウ酸アルミニウムウイスカーの体積率を１０〜４０
％としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
一つのＭｇ基複合材料の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34346995A JPH09184031A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 金属基複合材料の製造方法 |
| US08/614,157 US5791397A (en) | 1995-09-22 | 1996-03-12 | Processes for producing Mg-based composite materials |
| EP96460012A EP0765946A1 (en) | 1995-09-22 | 1996-03-13 | Processes for producing Mg-based composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34346995A JPH09184031A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 金属基複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184031A true JPH09184031A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18361773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34346995A Pending JPH09184031A (ja) | 1995-09-22 | 1995-12-28 | 金属基複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09184031A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012177074A3 (ko) * | 2011-06-23 | 2013-04-04 | 연세대학교 산학협력단 | 산화물 입자의 금속 원소 및 산소 원자가 분산된 합금 재료 및 그 제조 방법 |
| KR101341352B1 (ko) * | 2011-06-23 | 2013-12-13 | 연세대학교 산학협력단 | 기계적 특성 및 내식성을 개선한 마그네슘 재료 |
| KR101449928B1 (ko) * | 2012-06-18 | 2014-10-16 | 연세대학교 산학협력단 | 균질화 열처리를 통해 특성을 개선한 합금 재료 및 그 제조 방법 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34346995A patent/JPH09184031A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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