JPH10183270A - アルミニウム複合材料及びその製造方法 - Google Patents
アルミニウム複合材料及びその製造方法Info
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- JPH10183270A JPH10183270A JP35485696A JP35485696A JPH10183270A JP H10183270 A JPH10183270 A JP H10183270A JP 35485696 A JP35485696 A JP 35485696A JP 35485696 A JP35485696 A JP 35485696A JP H10183270 A JPH10183270 A JP H10183270A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム又は／及びアルミニウム合金の
マトリックスにトルマリンを含有させた耐酸性、耐食
性、解氷・解凍性の優れたアルミニウム又は／及びアル
ミニウム合金の複合材料並びにその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 アルミニウムを溶解炉で溶解し、保持炉
へ移して溶湯処理を行い溶湯に吸収されている水素ガ
ス、酸化物、粗大金属間化合物、フラックスなどの介在
物を除去した。この溶湯処理を行ったものをインゴット
造塊する際にトルマリンの０．１μｍ〜１０μｍの粒子
を添加した。造塊した圧延用スラブを熱間圧延、冷間圧
延して板材とした。
マトリックスにトルマリンを含有させた耐酸性、耐食
性、解氷・解凍性の優れたアルミニウム又は／及びアル
ミニウム合金の複合材料並びにその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 アルミニウムを溶解炉で溶解し、保持炉
へ移して溶湯処理を行い溶湯に吸収されている水素ガ
ス、酸化物、粗大金属間化合物、フラックスなどの介在
物を除去した。この溶湯処理を行ったものをインゴット
造塊する際にトルマリンの０．１μｍ〜１０μｍの粒子
を添加した。造塊した圧延用スラブを熱間圧延、冷間圧
延して板材とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム又は
／及びアルミニウム合金の複合材料並びにその製造方法
に関し、特にトルマリンを含有させたアルミニウム又は
／及びアルミニウム合金の複合材料並びにその製造方法
に関するものである。
／及びアルミニウム合金の複合材料並びにその製造方法
に関し、特にトルマリンを含有させたアルミニウム又は
／及びアルミニウム合金の複合材料並びにその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム材料の性質を向上あ
るいは付与させるため、セラミックス、プラスチックを
混合した複合材料が用いられる。この複合材料には、プ
ラスチックをガラスや炭素繊維で強化したＦＲＰ（繊維
強化樹脂）や粒子分散強化アルミニウム材料が知られて
いる。
るいは付与させるため、セラミックス、プラスチックを
混合した複合材料が用いられる。この複合材料には、プ
ラスチックをガラスや炭素繊維で強化したＦＲＰ（繊維
強化樹脂）や粒子分散強化アルミニウム材料が知られて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のセラミックス、
プラスチックを分散した複合材料は、強度、硬さ、剛性
等の機械的性質を向上あるいは付与さるものである。本
発明は、アルミニウム又は／及びアルミニウム合金のマ
トリックスにトルマリンを含有させた耐酸性、耐食性、
解氷・解凍性の優れたアルミニウム又は／及びアルミニ
ウム合金の複合材料並びにその製造方法を提供するもの
である。
プラスチックを分散した複合材料は、強度、硬さ、剛性
等の機械的性質を向上あるいは付与さるものである。本
発明は、アルミニウム又は／及びアルミニウム合金のマ
トリックスにトルマリンを含有させた耐酸性、耐食性、
解氷・解凍性の優れたアルミニウム又は／及びアルミニ
ウム合金の複合材料並びにその製造方法を提供するもの
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
又は／及びアルミニウム合金にトルマリンの０．１μｍ
〜１０μｍ粒子を、重量比で １５％〜６５％を添加、
含有させ、アルミニウム又は／及びアルミニウム合金の
マトリックスにトルマリンを含有させたことを特徴とす
るアルミニウム又は／及びアルミニウム合金の複合材料
である。
又は／及びアルミニウム合金にトルマリンの０．１μｍ
〜１０μｍ粒子を、重量比で １５％〜６５％を添加、
含有させ、アルミニウム又は／及びアルミニウム合金の
マトリックスにトルマリンを含有させたことを特徴とす
るアルミニウム又は／及びアルミニウム合金の複合材料
である。
【０００５】また本発明は、アルミニウム又は／及びア
ルミニウム合金を溶解し、造塊時にアルミニウム又は／
及びアルミニウム合金の溶湯にトルマリンの０．１μｍ
〜１０μｍ粒子を重量比で １５％〜６５％を添加して
インゴット鋳造を行い、次いで圧延又は押出加工を行う
ことを特徴とするアルミニウム又は／及びアルミニウム
合金の複合材料の加工材の製造方法である。
ルミニウム合金を溶解し、造塊時にアルミニウム又は／
及びアルミニウム合金の溶湯にトルマリンの０．１μｍ
〜１０μｍ粒子を重量比で １５％〜６５％を添加して
インゴット鋳造を行い、次いで圧延又は押出加工を行う
ことを特徴とするアルミニウム又は／及びアルミニウム
合金の複合材料の加工材の製造方法である。
【０００６】また本発明は、アルミニウム又は／及びア
ルミニウム合金を溶解し、鋳造時にアルミニウム又は／
及びアルミニウム合金の溶湯にトルマリンの０．１μｍ
〜１０μｍ粒子を重量比で １５％〜６５％を添加して
鋳造用型に鋳造することを特徴とするアルミニウム又は
／及びアルミニウム合金複合材料の鋳物の製造方法であ
る。
ルミニウム合金を溶解し、鋳造時にアルミニウム又は／
及びアルミニウム合金の溶湯にトルマリンの０．１μｍ
〜１０μｍ粒子を重量比で １５％〜６５％を添加して
鋳造用型に鋳造することを特徴とするアルミニウム又は
／及びアルミニウム合金複合材料の鋳物の製造方法であ
る。
【０００７】
【作用】本発明によれば、アルミニウム又は／及びアル
ミニウム合金にトルマリンの０．１μｍ〜１０μｍ粒子
を、重量比で １５％〜６５％を添加、含有させたの
で、アルミニウム又は／及びアルミニウム合金のマトリ
ックス（地金又は素地）にトルマリン（電気石）の粉末
が添加含有され、マトリックスに均一に分散し複合して
強固且つ緻密なアルミニウム又は／及びアルミニウム合
金の複合材を形成したものである。このアルミニウム又
は／及びアルミニウム合金の複合材料は、トルマリン
（電気石）の持つ電位的、電磁的特性により、解氷、解
凍能力に優れ、耐食性、耐酸性を向上させるとともに静
電気の防止という作用を有するものである。そして本発
明は解氷、解凍、耐食性、耐酸性について優れた性質を
有するとともに、マトリックスが、アルミニウム又は／
及びアルミニウム合金であるので、引張強度、伸びにつ
いての機械的特質も備えているものである。
ミニウム合金にトルマリンの０．１μｍ〜１０μｍ粒子
を、重量比で １５％〜６５％を添加、含有させたの
で、アルミニウム又は／及びアルミニウム合金のマトリ
ックス（地金又は素地）にトルマリン（電気石）の粉末
が添加含有され、マトリックスに均一に分散し複合して
強固且つ緻密なアルミニウム又は／及びアルミニウム合
金の複合材を形成したものである。このアルミニウム又
は／及びアルミニウム合金の複合材料は、トルマリン
（電気石）の持つ電位的、電磁的特性により、解氷、解
凍能力に優れ、耐食性、耐酸性を向上させるとともに静
電気の防止という作用を有するものである。そして本発
明は解氷、解凍、耐食性、耐酸性について優れた性質を
有するとともに、マトリックスが、アルミニウム又は／
及びアルミニウム合金であるので、引張強度、伸びにつ
いての機械的特質も備えているものである。
【０００８】
【実施の態様】本発明において、アルミニウム又は／及
びアルミニウム合金に添加、含有させるトルマリン（ｔ
ｏｒｕｍａｌｉｎｅ）は、電気石ともいわれ、ピエゾ電
気、パイロ電気を有するもので、次のように示される。 組成一般式 ＸＹ９Ｂ３Ｓｉ６Ｏ２７（Ｏ，ＯＨ，
Ｆ）４で表されもので、 Ｘ＝Ｃａ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｎ， Ｙ＝Ｍｇ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ｌｉ また、組成一般式 ＸＹ３Ａｌ６（ＯＨ）４（ＢＯ３）３（Ｓｉ６Ｏ１８）
で表されものもある。これらは、化学成分により、例え
ば次のように分けられるものである。 ドラバイト（ｄｏｒａｖｉｔｅ）、 Ｘ，Ｙ＝Ｎａ，
Ｍｇ ショール （ｓｃｈｏｒｌ）、 Ｘ，Ｙ＝Ｎａ，
Ｆｅ エルバイト（ｅｌｂａｉｔｅ）、 Ｘ，Ｙ＝Ｎａ，
Ｌｉ チラサイト（ｕｖｉｔｅ）、 Ｘ，Ｙ＝Ｃａ，
Ｍｇ
びアルミニウム合金に添加、含有させるトルマリン（ｔ
ｏｒｕｍａｌｉｎｅ）は、電気石ともいわれ、ピエゾ電
気、パイロ電気を有するもので、次のように示される。 組成一般式 ＸＹ９Ｂ３Ｓｉ６Ｏ２７（Ｏ，ＯＨ，
Ｆ）４で表されもので、 Ｘ＝Ｃａ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｎ， Ｙ＝Ｍｇ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ｌｉ また、組成一般式 ＸＹ３Ａｌ６（ＯＨ）４（ＢＯ３）３（Ｓｉ６Ｏ１８）
で表されものもある。これらは、化学成分により、例え
ば次のように分けられるものである。 ドラバイト（ｄｏｒａｖｉｔｅ）、 Ｘ，Ｙ＝Ｎａ，
Ｍｇ ショール （ｓｃｈｏｒｌ）、 Ｘ，Ｙ＝Ｎａ，
Ｆｅ エルバイト（ｅｌｂａｉｔｅ）、 Ｘ，Ｙ＝Ｎａ，
Ｌｉ チラサイト（ｕｖｉｔｅ）、 Ｘ，Ｙ＝Ｃａ，
Ｍｇ
【０００９】トルマリンの粒子を０．１μｍ〜１０μｍ
としたのは、０．１μｍより小さいものではアルミニウ
ム又は／及びアルミニウム合金に添加するときに、飛散
或るいは浮いてしまい溶湯に含有されないものが多く、
また１０μｍより大きいとアルミニウム又は／及びアル
ミニウム合金のマトリックスに均一に含有されないの
で、この粒子を０．１μｍ〜１０μｍの範囲とした。
としたのは、０．１μｍより小さいものではアルミニウ
ム又は／及びアルミニウム合金に添加するときに、飛散
或るいは浮いてしまい溶湯に含有されないものが多く、
また１０μｍより大きいとアルミニウム又は／及びアル
ミニウム合金のマトリックスに均一に含有されないの
で、この粒子を０．１μｍ〜１０μｍの範囲とした。
【００１０】また、トルマリンの粒子は、アルミニウム
又は／及びアルミニウム合金の溶湯に造塊時に、または
鋳造時に添加するものであるが、この添加したトルマリ
ンの３分の１〜２分の１が含有されるものである。そし
てトルマリンの粒子の添加量を重量比で１５％〜６５％
としたのは、１５％より少ない添加量では解氷、解凍能
力、耐食性、耐酸性の向上、静電気の防止という特性が
得られない、また６５％より多い添加量では地金のアル
ミニウム又は／及びアルミニウム合金の有する機械的性
質が失われ、圧延材、押出加工材、また鋳物製品にして
用いることができない。特にトルマリンの粒子の添加量
は、好ましくは重量比で２０％〜３０％である。
又は／及びアルミニウム合金の溶湯に造塊時に、または
鋳造時に添加するものであるが、この添加したトルマリ
ンの３分の１〜２分の１が含有されるものである。そし
てトルマリンの粒子の添加量を重量比で１５％〜６５％
としたのは、１５％より少ない添加量では解氷、解凍能
力、耐食性、耐酸性の向上、静電気の防止という特性が
得られない、また６５％より多い添加量では地金のアル
ミニウム又は／及びアルミニウム合金の有する機械的性
質が失われ、圧延材、押出加工材、また鋳物製品にして
用いることができない。特にトルマリンの粒子の添加量
は、好ましくは重量比で２０％〜３０％である。
【００１１】本発明において、マトリックスであるアル
ミニウム、アルミニウム合金は特に限定するものではな
いが、例えば展伸用としては純アルミニウム（ＪＩＳの
１０００系）、Ａｌ−Ｍｎ系合金（ＪＩＳの３０００
系）、Ａｌ−Ｓｉ系合金（ＪＩＳの４０００系）、Ａｌ
−Ｍｇ系合金（ＪＩＳの５０００系）、また展伸用で熱
処理型としてはＡｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金
（ＪＩＳの２０００系）、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合
金（ＪＩＳの４０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金
（ＪＩＳの６０００系）、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金（Ｊ
ＩＳの７０００系）が挙げられる。鋳物用のとしては、
Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系、
Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｎｉ系合
金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金
等が用いられる。本発明のアルミニウム又は／及びアル
ミニウム合金のマトリックスにトルマリン粒子を分散さ
せた複合材料は、圧延して、押出加工して、また鋳物製
品にして用いるものである。
ミニウム、アルミニウム合金は特に限定するものではな
いが、例えば展伸用としては純アルミニウム（ＪＩＳの
１０００系）、Ａｌ−Ｍｎ系合金（ＪＩＳの３０００
系）、Ａｌ−Ｓｉ系合金（ＪＩＳの４０００系）、Ａｌ
−Ｍｇ系合金（ＪＩＳの５０００系）、また展伸用で熱
処理型としてはＡｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金
（ＪＩＳの２０００系）、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合
金（ＪＩＳの４０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金
（ＪＩＳの６０００系）、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金（Ｊ
ＩＳの７０００系）が挙げられる。鋳物用のとしては、
Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系、
Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｎｉ系合
金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金
等が用いられる。本発明のアルミニウム又は／及びアル
ミニウム合金のマトリックスにトルマリン粒子を分散さ
せた複合材料は、圧延して、押出加工して、また鋳物製
品にして用いるものである。
【００１２】本発明において、アルミニウム、アルミニ
ウム合金の溶解は、アルミニウム地金、アルミニウム合
金地金、あるいは組成を調整するための母合金を溶解炉
で７２０℃〜７８０℃で溶解する。必要に応じて、アル
ミニウムの溶湯を保持炉へ移して再度成分調整を行う。
保持炉では成分の最終チェックを行うとともに、溶湯に
吸収されている水素ガスや酸化物、粗大金属間化合物、
フラックスなどの介在物を除去する溶湯処理を行う。
ウム合金の溶解は、アルミニウム地金、アルミニウム合
金地金、あるいは組成を調整するための母合金を溶解炉
で７２０℃〜７８０℃で溶解する。必要に応じて、アル
ミニウムの溶湯を保持炉へ移して再度成分調整を行う。
保持炉では成分の最終チェックを行うとともに、溶湯に
吸収されている水素ガスや酸化物、粗大金属間化合物、
フラックスなどの介在物を除去する溶湯処理を行う。
【００１３】トルマリン粒子の添加は、圧延材、押出加
工材では、インゴット鋳造を行う造塊時にアルミニウム
又は／及びアルミニウム合金の溶湯に添加し、造塊する
ものであり、また鋳物では、鋳造用型への鋳造時にアル
ミニウム又は／及びアルミニウム合金の溶湯に添加する
ものである。必要により適宜溶湯にトルマリンを添加
し、撹拌混入させるものである。また圧延は、熱間圧延
あるいは冷間圧延で所望の板、型材にする。冷間圧延で
は、マトリックスの加工硬化及びトルマリンを含んでい
るので、途中で焼なまして軟化させる熱処理を行うこと
が好ましい。
工材では、インゴット鋳造を行う造塊時にアルミニウム
又は／及びアルミニウム合金の溶湯に添加し、造塊する
ものであり、また鋳物では、鋳造用型への鋳造時にアル
ミニウム又は／及びアルミニウム合金の溶湯に添加する
ものである。必要により適宜溶湯にトルマリンを添加
し、撹拌混入させるものである。また圧延は、熱間圧延
あるいは冷間圧延で所望の板、型材にする。冷間圧延で
は、マトリックスの加工硬化及びトルマリンを含んでい
るので、途中で焼なまして軟化させる熱処理を行うこと
が好ましい。
【００１４】
【実施例１】本発明の第１の実施例を説明する純アルミ
ニウムを溶解炉で７２０℃〜７８０℃で溶解し、保持炉
へ移して溶湯処理を行い、溶湯に吸収されている水素ガ
ス、酸化物、粗大金属間化合物、フラックスなどの介在
物を除去した。この純アルミニウムの溶湯処理を行った
ものをインゴット造塊する際にトルマリンの０．１μｍ
〜１０μｍの粒子を、重量比で３０％添加した。このよ
うに造塊した圧延用直方体鋳塊（スラブ）を熱間圧延、
ついで冷間圧延して、厚さ１ｍｍの板材とした。上記の
ように、純アルミニウムにトルマリンを添加し、造塊、
圧延された板材の顕微鏡組織は、図１に示すようにアル
ミニウムのマトリックスに添加したトルマリンが均一に
含有されているものであった。
ニウムを溶解炉で７２０℃〜７８０℃で溶解し、保持炉
へ移して溶湯処理を行い、溶湯に吸収されている水素ガ
ス、酸化物、粗大金属間化合物、フラックスなどの介在
物を除去した。この純アルミニウムの溶湯処理を行った
ものをインゴット造塊する際にトルマリンの０．１μｍ
〜１０μｍの粒子を、重量比で３０％添加した。このよ
うに造塊した圧延用直方体鋳塊（スラブ）を熱間圧延、
ついで冷間圧延して、厚さ１ｍｍの板材とした。上記の
ように、純アルミニウムにトルマリンを添加し、造塊、
圧延された板材の顕微鏡組織は、図１に示すようにアル
ミニウムのマトリックスに添加したトルマリンが均一に
含有されているものであった。
【００１５】上記のようにマトリックスにトルマリンを
添加含有させたアルミニウムの複合材料の板材につい
て、解氷、解凍、耐食性、耐酸性についてのデータを示
す。まず、解氷の試験のデータを示す。一般家庭用冷蔵
庫で作った氷塊を使用し解氷試験を行った。３ｃｍ角の
氷塊を本発明例の板材と比較例の板材の上に置き常温
（２０℃）でその解氷試験を行った。
添加含有させたアルミニウムの複合材料の板材につい
て、解氷、解凍、耐食性、耐酸性についてのデータを示
す。まず、解氷の試験のデータを示す。一般家庭用冷蔵
庫で作った氷塊を使用し解氷試験を行った。３ｃｍ角の
氷塊を本発明例の板材と比較例の板材の上に置き常温
（２０℃）でその解氷試験を行った。
【表１】 上記表１に示すように、本発明例の板材（トルマリンを
添加含有させたもの）では２３分で解氷した。そして氷
塊が一定の速度で解氷していた。一方、比較例の板材
（トルマリンを含有しないもの）は、解氷に３５分かか
り、解氷にむらが見られた。
添加含有させたもの）では２３分で解氷した。そして氷
塊が一定の速度で解氷していた。一方、比較例の板材
（トルマリンを含有しないもの）は、解氷に３５分かか
り、解氷にむらが見られた。
【００１６】次ぎに、解凍の試験のデータを示す。解凍
の試験は、一般市販用冷凍食品（エビ、インド産サフラ
ーエビ大）を使用し、本発明例の板材と比較例の板材の
上に置き常温（２０℃）でその解氷試験を行った。
の試験は、一般市販用冷凍食品（エビ、インド産サフラ
ーエビ大）を使用し、本発明例の板材と比較例の板材の
上に置き常温（２０℃）でその解氷試験を行った。
【表２】
【００１７】上記表２に示すように、本発明例の板材
（トルマリンを添加含有させたもの）では２０分で解凍
した。解凍の状況は、５分経過で本発明例のアルミ板材
のエビは解凍が始まった。比較例のアルミ板材上ではや
や解凍し始めた。自然解凍は５分経過では解凍が見られ
なかった。２０分経過で本発明例のアルミ板材上のエビ
は解凍した。一方比較例のアルミ板材上のエビは５０％
程度解凍されていた。自然解凍は２０分経過でほとんど
解凍されていなかった。比較例のアルミ板材上のエビ
は、３５分経過で解凍した。自然解凍によるエビは解凍
に５５分要した。
（トルマリンを添加含有させたもの）では２０分で解凍
した。解凍の状況は、５分経過で本発明例のアルミ板材
のエビは解凍が始まった。比較例のアルミ板材上ではや
や解凍し始めた。自然解凍は５分経過では解凍が見られ
なかった。２０分経過で本発明例のアルミ板材上のエビ
は解凍した。一方比較例のアルミ板材上のエビは５０％
程度解凍されていた。自然解凍は２０分経過でほとんど
解凍されていなかった。比較例のアルミ板材上のエビ
は、３５分経過で解凍した。自然解凍によるエビは解凍
に５５分要した。
【００１８】また、解凍試験を、一般市販の豚肉カツ用
ヒレ肉冷凍食品を使用し、本発明例の板材と比較例の板
材の上に置き常温（２０℃）でその解氷試験を行ったと
ころ、上記一般市販用冷凍食品（エビ、インド産サフラ
ーエビ大）を使用しての解凍試験と同様の試験結果が得
られた。また、豚の場合、解凍時における水分が少ない
ものであった。
ヒレ肉冷凍食品を使用し、本発明例の板材と比較例の板
材の上に置き常温（２０℃）でその解氷試験を行ったと
ころ、上記一般市販用冷凍食品（エビ、インド産サフラ
ーエビ大）を使用しての解凍試験と同様の試験結果が得
られた。また、豚の場合、解凍時における水分が少ない
ものであった。
【００１９】また、上記の本発明例のマトリックスにト
ルマリンを添加含有させたアルミニウムの複合材料の板
材、及び比較例のアルミ板材について耐酸性試験を行っ
た。この耐酸性試験は、ｐＨ３．５の水に１週間浸漬し
その後空気中に放置してもので、本発明のアルミ板材は
特に変化が認められなかったが、比較例のアルミ板材は
サビが発生した。
ルマリンを添加含有させたアルミニウムの複合材料の板
材、及び比較例のアルミ板材について耐酸性試験を行っ
た。この耐酸性試験は、ｐＨ３．５の水に１週間浸漬し
その後空気中に放置してもので、本発明のアルミ板材は
特に変化が認められなかったが、比較例のアルミ板材は
サビが発生した。
【００２０】さらに、本発明例のアルミ板材、及び比較
例のアルミ板材について耐腐食性試験を行った。この耐
腐食性試験は、温泉水（硫黄性）に、１週間浸漬し、そ
の後空気中に放置するもので、本発明例のアルミ板材は
特に変化が認められなかった。一方、比較例のアルミ板
材はサビ発生（腐食有）した。また市販の鋼管について
も同様の試験を行ったが、これもサビが発生（腐食有）
があった。なお、この耐腐食性試験に用いた温泉水は、
蔵王温泉（上湯共同浴場）のものでその泉質は、酸性・
含鉄・硫黄・アルミニウム・硫酸塩・塩化物温泉であ
る。
例のアルミ板材について耐腐食性試験を行った。この耐
腐食性試験は、温泉水（硫黄性）に、１週間浸漬し、そ
の後空気中に放置するもので、本発明例のアルミ板材は
特に変化が認められなかった。一方、比較例のアルミ板
材はサビ発生（腐食有）した。また市販の鋼管について
も同様の試験を行ったが、これもサビが発生（腐食有）
があった。なお、この耐腐食性試験に用いた温泉水は、
蔵王温泉（上湯共同浴場）のものでその泉質は、酸性・
含鉄・硫黄・アルミニウム・硫酸塩・塩化物温泉であ
る。
【００２１】上述のように、本発明例のアルミ板材は解
氷、解凍、耐食性、耐酸性について優れた性質を示すも
のであるが、マトリックスが、アルミニウム又は／及び
アルミニウム合金であり、その機械的特質は、引張強度
１３０Ｎ／ｍｍ２、伸び２．５４％であり、機械的特質
においても、トルマリンを添加含有させても、十分なも
のである。そのような機械的特質をも有するので、通常
アルミニウム板材が使用されるところに用いることがで
きる。例えば、容器、屋根材として用いることができ
る。特に解氷、解凍、耐食性等を備えているので、降雪
地の屋根材に優れたものである。
氷、解凍、耐食性、耐酸性について優れた性質を示すも
のであるが、マトリックスが、アルミニウム又は／及び
アルミニウム合金であり、その機械的特質は、引張強度
１３０Ｎ／ｍｍ２、伸び２．５４％であり、機械的特質
においても、トルマリンを添加含有させても、十分なも
のである。そのような機械的特質をも有するので、通常
アルミニウム板材が使用されるところに用いることがで
きる。例えば、容器、屋根材として用いることができ
る。特に解氷、解凍、耐食性等を備えているので、降雪
地の屋根材に優れたものである。
【００２２】
【実施例２】本発明の第２の実施例を図２を参照して説
明するＡｌ−Ｃｕ系の鋳物用アルミニウム合金を溶解炉
で溶かし、保持炉へ移して溶湯処理を行い、溶湯に吸収
されている水素ガス、酸化物、粗大金属間化合物、フラ
ックスなどの介在物を除去した。図２に示すように、Ａ
ｌ−Ｃｕ系の鋳物用アルミニウム合金の溶湯処理を行っ
た溶湯に、鋳造時にその注湯を行う湯口（２）でトルマ
リンの添加を行い、鋳造用型（２）に鋳造する。この溶
湯へ、トルマリンの０．１μｍ〜１０μｍの粒子を、重
量比で、３０％添加し管に鋳造した。
明するＡｌ−Ｃｕ系の鋳物用アルミニウム合金を溶解炉
で溶かし、保持炉へ移して溶湯処理を行い、溶湯に吸収
されている水素ガス、酸化物、粗大金属間化合物、フラ
ックスなどの介在物を除去した。図２に示すように、Ａ
ｌ−Ｃｕ系の鋳物用アルミニウム合金の溶湯処理を行っ
た溶湯に、鋳造時にその注湯を行う湯口（２）でトルマ
リンの添加を行い、鋳造用型（２）に鋳造する。この溶
湯へ、トルマリンの０．１μｍ〜１０μｍの粒子を、重
量比で、３０％添加し管に鋳造した。
【００２３】第２実施例の管について、温泉水（硫黄
性）に１週間浸漬し、その後空気中に放置する耐腐食性
試験を行った。その結果、本実施例の管は特にサビ発生
が認められなかった。これに対して、トルマリンを含有
していないアルミ管は２日目には、黒色に変色し始め３
日目で内外共に黒色に変色した。また、解氷、解凍、耐
食性については上記第１実施例と同様の結果が得られ
た。
性）に１週間浸漬し、その後空気中に放置する耐腐食性
試験を行った。その結果、本実施例の管は特にサビ発生
が認められなかった。これに対して、トルマリンを含有
していないアルミ管は２日目には、黒色に変色し始め３
日目で内外共に黒色に変色した。また、解氷、解凍、耐
食性については上記第１実施例と同様の結果が得られ
た。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の複合材料
によれば、アルミニウム又は／及びアルミニウム合金に
トルマリンの０．１μｍ〜１０μｍ粒子を重量比で １
５％〜６５％を添加、含有させたことにより、マトリッ
クス（地金又は素地）にトルマリン（電気石）の粉末が
深く侵入して均一に分散し複合して強固且つ緻密なアル
ミニウム又は／及びアルミニウム合金の複合材を形成
し、さらにトルマリン（電気石）の持つ電位的、電磁的
特性により、解氷、解凍能力に優れ、耐食性、耐酸性を
向上させるとともに静電気の防止という性質を有し、ま
たマトリックスがアルミニウム又は／及びアルミニウム
合金であることにより優れた機械的特質を有するという
効果を奏するものである。さらに本発明の複合材料は、
解凍能力に優れ、耐食性、耐酸性を有するので調理用の
容器に適しており、また解氷、解凍能力に優れ、耐食
性、耐酸性を有し機械的特質にも優れているので降雪地
の屋根材に適しているものである。
によれば、アルミニウム又は／及びアルミニウム合金に
トルマリンの０．１μｍ〜１０μｍ粒子を重量比で １
５％〜６５％を添加、含有させたことにより、マトリッ
クス（地金又は素地）にトルマリン（電気石）の粉末が
深く侵入して均一に分散し複合して強固且つ緻密なアル
ミニウム又は／及びアルミニウム合金の複合材を形成
し、さらにトルマリン（電気石）の持つ電位的、電磁的
特性により、解氷、解凍能力に優れ、耐食性、耐酸性を
向上させるとともに静電気の防止という性質を有し、ま
たマトリックスがアルミニウム又は／及びアルミニウム
合金であることにより優れた機械的特質を有するという
効果を奏するものである。さらに本発明の複合材料は、
解凍能力に優れ、耐食性、耐酸性を有するので調理用の
容器に適しており、また解氷、解凍能力に優れ、耐食
性、耐酸性を有し機械的特質にも優れているので降雪地
の屋根材に適しているものである。
【図１】本発明の実施例１の顕微鏡組織を示す図
【図２】本発明の実施例２を説明する図
１ 鋳型 ２ 湯口
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニウム又は／及びアルミニウム合
金にトルマリンの０．１μｍ〜１０μｍ粒子を、重量比
で １５％〜６５％を添加、含有させ、アルミニウム又
は／及びアルミニウム合金のマトリックスにトルマリン
を含有させたことを特徴とするアルミニウム又は／及び
アルミニウム合金の複合材料。 - 【請求項２】 アルミニウム又は／及びアルミニウム合
金を溶解し、造塊時にアルミニウム又は／及びアルミニ
ウム合金の溶湯にトルマリンの０．１μｍ〜１０μｍ粒
子を重量比で １５％〜６５％を添加してインゴット鋳
造を行い、次いで圧延又は押出加工を行うことを特徴と
する請求項１に記載のアルミニウム又は／及びアルミニ
ウム合金の複合材料の加工材の製造方法。 - 【請求項３】 アルミニウム又は／及びアルミニウム合
金を溶解し、鋳造時にアルミニウム又は／及びアルミニ
ウム合金の溶湯にトルマリンの０．１μｍ〜１０μｍ粒
子を重量比で １５％〜６５％を添加して鋳造用型に鋳
造することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム
又は／及びアルミニウム合金複合材料の鋳物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35485696A JPH10183270A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | アルミニウム複合材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35485696A JPH10183270A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | アルミニウム複合材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10183270A true JPH10183270A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18440374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35485696A Pending JPH10183270A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | アルミニウム複合材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10183270A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101434262B1 (ko) * | 2012-04-20 | 2014-08-28 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 합금 및 이의 제조 방법 |
| WO2022089331A1 (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 中国航空制造技术研究院 | 一种高性能结构件的固态复合增材的制造方法 |
| KR102585807B1 (ko) * | 2023-01-12 | 2023-10-06 | (주)코리아마그네슘 | 탄산칼슘의 분산원리, 그래핀 및 탄소나노튜브를 이용한 고강도 알루미늄 합금 |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP35485696A patent/JPH10183270A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101434262B1 (ko) * | 2012-04-20 | 2014-08-28 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 합금 및 이의 제조 방법 |
| WO2022089331A1 (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 中国航空制造技术研究院 | 一种高性能结构件的固态复合增材的制造方法 |
| GB2615443A (en) * | 2020-11-02 | 2023-08-09 | Avic Manufacturing Tech Inst | Method for manufacturing solid-state composite additive for high performance structural component |
| KR102585807B1 (ko) * | 2023-01-12 | 2023-10-06 | (주)코리아마그네슘 | 탄산칼슘의 분산원리, 그래핀 및 탄소나노튜브를 이용한 고강도 알루미늄 합금 |
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