JPH11130423A - 硼酸アルミニウムウィスカの製造方法 - Google Patents
硼酸アルミニウムウィスカの製造方法Info
- Publication number
- JPH11130423A JPH11130423A JP31463197A JP31463197A JPH11130423A JP H11130423 A JPH11130423 A JP H11130423A JP 31463197 A JP31463197 A JP 31463197A JP 31463197 A JP31463197 A JP 31463197A JP H11130423 A JPH11130423 A JP H11130423A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- powder
- whisker
- aluminum borate
- whiskers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、硼酸アルミニウムウィスカの製造
方法に関し、特に摩耗部材としての耐焼付性の向上を目
的に、ウィスカ自体を密集な集合体とし、強度ならびに
摩耗特性を兼ね備えた硼酸アルミニウムウィスカの製造
方法を提供する。 【解決手段】 硼酸アルミニウムウィスカの出発材料と
して酸化アルミニウムまたは加熱により酸化アルミニウ
ムとなる粉末と、酸化硼素または加熱により酸化硼素と
なる粉末と、ＴｉまたはＴｉ合金でＴｉに換算して１０
〜４０重量％の粉末とを均一に混合する工程と、さらに
前記混合された粉末を加熱する工程と、を有することを
特徴とする。
方法に関し、特に摩耗部材としての耐焼付性の向上を目
的に、ウィスカ自体を密集な集合体とし、強度ならびに
摩耗特性を兼ね備えた硼酸アルミニウムウィスカの製造
方法を提供する。 【解決手段】 硼酸アルミニウムウィスカの出発材料と
して酸化アルミニウムまたは加熱により酸化アルミニウ
ムとなる粉末と、酸化硼素または加熱により酸化硼素と
なる粉末と、ＴｉまたはＴｉ合金でＴｉに換算して１０
〜４０重量％の粉末とを均一に混合する工程と、さらに
前記混合された粉末を加熱する工程と、を有することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硼酸アルミニウム
ウィスカの製造方法に関し、特に摩耗部材としての耐焼
付性の向上を目的に、ウィスカ自体を密集な集合体と
し、強度ならびに摩耗特性を兼ね備えた硼酸アルミニウ
ムウィスカの製造方法に関する。
ウィスカの製造方法に関し、特に摩耗部材としての耐焼
付性の向上を目的に、ウィスカ自体を密集な集合体と
し、強度ならびに摩耗特性を兼ね備えた硼酸アルミニウ
ムウィスカの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、ウィスカは針状完全結晶で短繊維
として、容積率が比較的小さい領域では塑性加工が可能
であり、特に押出し加工、圧延加工によって成形でき、
さらにマトリックス金属または合金の融点近傍まで高温
強度を維持する。また、摩擦等の損傷に対してもその保
護機能を有する点から、自動車等の内燃機関の部材用と
してもその用途の拡大が期待されている。一方、硼酸ア
ルミニウムウィスカについては、例えば 特開平７−３
３０５００号公報に、酸化アルミニウムと酸化硼素およ
び酸化鉄を空気中で加熱することにより、硼酸アルミニ
ウムウィスカが生成することが開示されている。また、
特開平７−３３０４９９号公報には、酸化アルミニウム
または加熱により酸化アルミニウムとなるアルミニウム
化合物と、酸化硼素または加熱により酸化硼素となる硼
素の化合物との混合物からなる凝集粒子を空気中で硼酸
アルミニウムウィスカの生成温度で加熱することによ
り、硼酸アルミニウムウィスカの粒状集合体を作製する
方法が記載されている。
として、容積率が比較的小さい領域では塑性加工が可能
であり、特に押出し加工、圧延加工によって成形でき、
さらにマトリックス金属または合金の融点近傍まで高温
強度を維持する。また、摩擦等の損傷に対してもその保
護機能を有する点から、自動車等の内燃機関の部材用と
してもその用途の拡大が期待されている。一方、硼酸ア
ルミニウムウィスカについては、例えば 特開平７−３
３０５００号公報に、酸化アルミニウムと酸化硼素およ
び酸化鉄を空気中で加熱することにより、硼酸アルミニ
ウムウィスカが生成することが開示されている。また、
特開平７−３３０４９９号公報には、酸化アルミニウム
または加熱により酸化アルミニウムとなるアルミニウム
化合物と、酸化硼素または加熱により酸化硼素となる硼
素の化合物との混合物からなる凝集粒子を空気中で硼酸
アルミニウムウィスカの生成温度で加熱することによ
り、硼酸アルミニウムウィスカの粒状集合体を作製する
方法が記載されている。
【０００３】これら従来の硼酸アルミニウムウィスカ成
形体の製造方法の場合、細長いウィスカが、各々単独で
三次元方向に向いているので、強度部材として用いるの
には有効である。しかし、摩耗部材として考えた場合、
耐焼付性に問題がある。この耐焼付性を向上させるに
は、粒子サイズをある程度大きくする必要がある。その
ためにはウィスカ自体を密集な集合体にするのが有効と
なる。このことより、強度、摩耗特性を兼ね具えたＭＭ
Ｃ（金属基複合材料）を得ることができる。そこで、ウ
ィスカ集合体を比較的簡便な方法によって直接的製造を
可能とする技術開発が望まれていた。
形体の製造方法の場合、細長いウィスカが、各々単独で
三次元方向に向いているので、強度部材として用いるの
には有効である。しかし、摩耗部材として考えた場合、
耐焼付性に問題がある。この耐焼付性を向上させるに
は、粒子サイズをある程度大きくする必要がある。その
ためにはウィスカ自体を密集な集合体にするのが有効と
なる。このことより、強度、摩耗特性を兼ね具えたＭＭ
Ｃ（金属基複合材料）を得ることができる。そこで、ウ
ィスカ集合体を比較的簡便な方法によって直接的製造を
可能とする技術開発が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、摩耗
部材として耐焼付性を改善した硼酸アルミニウムウィス
カの製造法を検討し、ウィスカ自体を密集な集合体とす
ることを可能とする硼酸アルミニウムウィスカの製造方
法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、
原料として、酸化アルミニウム、酸化硼素とさらに自己
発熱性金属の添加を検討し、これらを大気中またはＡｒ
雰囲気中で加熱して合成することによって、簡便にして
原料歩留りがよい簡便な硼酸アルミニウムウィスカの製
造方法を提供することにある。
部材として耐焼付性を改善した硼酸アルミニウムウィス
カの製造法を検討し、ウィスカ自体を密集な集合体とす
ることを可能とする硼酸アルミニウムウィスカの製造方
法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、
原料として、酸化アルミニウム、酸化硼素とさらに自己
発熱性金属の添加を検討し、これらを大気中またはＡｒ
雰囲気中で加熱して合成することによって、簡便にして
原料歩留りがよい簡便な硼酸アルミニウムウィスカの製
造方法を提供することにある。
【０００５】さらに、本発明の別の目的は、従来の硼酸
アルミニウムウィスカの高強度ＭＭＣに加え、さらに前
記耐焼付性を改善することによって耐摩耗性を改善した
高強度ＭＭＣの製造を可能とする硼酸アルミニウムウィ
スカの製造方法を提供することにある。
アルミニウムウィスカの高強度ＭＭＣに加え、さらに前
記耐焼付性を改善することによって耐摩耗性を改善した
高強度ＭＭＣの製造を可能とする硼酸アルミニウムウィ
スカの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、硼酸アル
ミニウムウィスカの出発材料として酸化アルミニウムま
たは加熱により酸化アルミニウムとなる粉末と、酸化硼
素または加熱により酸化硼素となる粉末と、Ｔｉまたは
Ｔｉ合金でＴｉに換算して１０〜４０重量％の粉末とを
均一に混合する工程と、さらに前記混合された粉末を加
熱する工程と、を有することを特徴とする硼酸アルミニ
ウムウィスカの製造方法によって達成される。
ミニウムウィスカの出発材料として酸化アルミニウムま
たは加熱により酸化アルミニウムとなる粉末と、酸化硼
素または加熱により酸化硼素となる粉末と、Ｔｉまたは
Ｔｉ合金でＴｉに換算して１０〜４０重量％の粉末とを
均一に混合する工程と、さらに前記混合された粉末を加
熱する工程と、を有することを特徴とする硼酸アルミニ
ウムウィスカの製造方法によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明では、原料粉の混合・成形
工程を融液状態での湿式プレスではなく、完全に乾式プ
レスによって成形を行い、さらに加熱工程では合成温度
まで加熱することによって、さらに原料に添加したＴｉ
またはＴｉ合金を自己発熱させることによって、ウィス
カの集合体、特に束状に生成したものを直接的に製造す
るものである。このことによって、従来の硼酸アルミニ
ウムウィスカの集合体の製造では、針状短繊維のウィス
カを凝集して製造するか、もしくは単に３次元的にラン
ダムに配列したウィスカ成形体を得るものであったが、
これを空気中での合成温度まで加熱する工程のみによっ
て簡便で収率の良いものが得られる。
工程を融液状態での湿式プレスではなく、完全に乾式プ
レスによって成形を行い、さらに加熱工程では合成温度
まで加熱することによって、さらに原料に添加したＴｉ
またはＴｉ合金を自己発熱させることによって、ウィス
カの集合体、特に束状に生成したものを直接的に製造す
るものである。このことによって、従来の硼酸アルミニ
ウムウィスカの集合体の製造では、針状短繊維のウィス
カを凝集して製造するか、もしくは単に３次元的にラン
ダムに配列したウィスカ成形体を得るものであったが、
これを空気中での合成温度まで加熱する工程のみによっ
て簡便で収率の良いものが得られる。
【０００８】本発明の特徴点は、次のように説明でき
る。第１の特徴は、アルミニウム原料としての水酸化ア
ルミニウム粉末と、酸化硼素およびＴｉを均一に混合
し、その混合粉末を乾式プレスにて成形するものであ
る。この場合のアルミニウム源は酸化アルミニウムまた
は水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム等加熱するこ
とにより酸化アルミニウムになるアルミニウムの化合物
であればよい。また、硼素源は酸化硼素または加熱する
ことにより酸化硼素になる硼素の化合物、例えばＨ3 Ｂ
Ｏ3 ，Ｈ2 Ｂ4 Ｏ7 ，ＨＢＯ2 等であればよい。この添
加量は、好ましくはアルミニウムと硼素のモル比が、
９：２．５〜１：１となる様に配合する。
る。第１の特徴は、アルミニウム原料としての水酸化ア
ルミニウム粉末と、酸化硼素およびＴｉを均一に混合
し、その混合粉末を乾式プレスにて成形するものであ
る。この場合のアルミニウム源は酸化アルミニウムまた
は水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム等加熱するこ
とにより酸化アルミニウムになるアルミニウムの化合物
であればよい。また、硼素源は酸化硼素または加熱する
ことにより酸化硼素になる硼素の化合物、例えばＨ3 Ｂ
Ｏ3 ，Ｈ2 Ｂ4 Ｏ7 ，ＨＢＯ2 等であればよい。この添
加量は、好ましくはアルミニウムと硼素のモル比が、
９：２．５〜１：１となる様に配合する。
【０００９】第２の特徴は、前記成形品を大気中または
Ａｒ雰囲気下で加熱するものである。本発明において
は、後述のように添加するＴｉ量によってその硼酸アル
ミニウムとしてウィスカの形状が大きく影響受けること
から、Ｔｉ粉末とアルミニウム源もしくは硼素源の分解
した時に生じる酸素等と反応し急激な発熱反応を伴な
う。この反応は瞬時に行われるため硼酸アルミニウムウ
ィスカの生成方位は同じくなり、その結果、凝集したウ
ィスカ結晶である硼酸アルミニウムウィスカを得るもの
と推定される。このようにして得られた硼酸アルミニウ
ムウィスカとその成形法においては、連続供給する方法
または必要な量を容器内に閉じ込めて、温度勾配によっ
て物質移動を行う方法の何方でも本発明の効果になんら
影響するものではない。
Ａｒ雰囲気下で加熱するものである。本発明において
は、後述のように添加するＴｉ量によってその硼酸アル
ミニウムとしてウィスカの形状が大きく影響受けること
から、Ｔｉ粉末とアルミニウム源もしくは硼素源の分解
した時に生じる酸素等と反応し急激な発熱反応を伴な
う。この反応は瞬時に行われるため硼酸アルミニウムウ
ィスカの生成方位は同じくなり、その結果、凝集したウ
ィスカ結晶である硼酸アルミニウムウィスカを得るもの
と推定される。このようにして得られた硼酸アルミニウ
ムウィスカとその成形法においては、連続供給する方法
または必要な量を容器内に閉じ込めて、温度勾配によっ
て物質移動を行う方法の何方でも本発明の効果になんら
影響するものではない。
【００１０】また、本発明の硼酸アルミニウムウィスカ
集合体は、基本的には固相反応によって、化学的および
物理的性質をも同時に制御可能であるため、欠陥も少な
く理論値にほぼ近似的に等しい高強度、高耐摩耗性、高
耐焼付性を有するウィスカ集合体が得られる。加熱温度
については、固相反応を促進できる１０００℃以上とし
て、固相分解、合成における各元素間の拡散を促進させ
ることが重要である。また、本発明の硼酸アルミニウム
ウィスカは、各種材料のＭＭＣ（金属基複合素材）とし
て補強材および機能性の改善のために利用されるもので
ある。この場合の複合化の効果において、ウィスカの最
大引張強度と体積率を乗じたものが、強度化のファクタ
ーとなるので、最大引張強度とともに体積率の向上も特
に重要となる。本発明の成形体では、この体積率が４０
％以上のものが得られることになる。
集合体は、基本的には固相反応によって、化学的および
物理的性質をも同時に制御可能であるため、欠陥も少な
く理論値にほぼ近似的に等しい高強度、高耐摩耗性、高
耐焼付性を有するウィスカ集合体が得られる。加熱温度
については、固相反応を促進できる１０００℃以上とし
て、固相分解、合成における各元素間の拡散を促進させ
ることが重要である。また、本発明の硼酸アルミニウム
ウィスカは、各種材料のＭＭＣ（金属基複合素材）とし
て補強材および機能性の改善のために利用されるもので
ある。この場合の複合化の効果において、ウィスカの最
大引張強度と体積率を乗じたものが、強度化のファクタ
ーとなるので、最大引張強度とともに体積率の向上も特
に重要となる。本発明の成形体では、この体積率が４０
％以上のものが得られることになる。
【００１１】さらにＴｉに換算して１０〜４０重量％の
ＴｉまたはＴｉ合金粉末を添加して混合することによっ
て前記混合物からなる凝集粒子を得て、これを乾式プレ
スによって常温にて成形して、その後加熱することによ
り束状に生成した硼酸アルミニウムウィスカを得る。こ
の際、混合物からなる束状粒子１つの粒径は、好ましく
は５〜１０００μｍである。
ＴｉまたはＴｉ合金粉末を添加して混合することによっ
て前記混合物からなる凝集粒子を得て、これを乾式プレ
スによって常温にて成形して、その後加熱することによ
り束状に生成した硼酸アルミニウムウィスカを得る。こ
の際、混合物からなる束状粒子１つの粒径は、好ましく
は５〜１０００μｍである。
【００１２】次に本発明によるウィスカの形成とＴｉ原
料配合率との関係を説明する。図１はアルミナボリアウ
ィスカ合成用の原料に、Ｔｉ粉末を最適量混合し、乾式
成形を行い、この成形体を焼成したものの走査電子顕微
鏡写真である。この図１では、層状のウィスカの束状集
合体を示し、その大きさは均一でかつ方向性を持つこと
がわかる。なお、図１は水酸化アルミニウム，硼酸，酸
化ニッケル，Ｔｉの配合比率（ｗｔ％）は、５１．３：
２０．５：２．６：２５．６の場合である。図２はＴｉ
を本発明範囲外の１０％未満として６．５ｗｔ％混合し
たものであり、この図からこのレベルのＴｉでは通常の
硼酸アルミニウムのウィスカが得られるに止まることを
示しており、集合したウィスカではない。なお、その他
の成分は、水酸化アルミニウム，硼酸，酸化ニッケル＝
６４．５：２５．８：３．２の場合である。
料配合率との関係を説明する。図１はアルミナボリアウ
ィスカ合成用の原料に、Ｔｉ粉末を最適量混合し、乾式
成形を行い、この成形体を焼成したものの走査電子顕微
鏡写真である。この図１では、層状のウィスカの束状集
合体を示し、その大きさは均一でかつ方向性を持つこと
がわかる。なお、図１は水酸化アルミニウム，硼酸，酸
化ニッケル，Ｔｉの配合比率（ｗｔ％）は、５１．３：
２０．５：２．６：２５．６の場合である。図２はＴｉ
を本発明範囲外の１０％未満として６．５ｗｔ％混合し
たものであり、この図からこのレベルのＴｉでは通常の
硼酸アルミニウムのウィスカが得られるに止まることを
示しており、集合したウィスカではない。なお、その他
の成分は、水酸化アルミニウム，硼酸，酸化ニッケル＝
６４．５：２５．８：３．２の場合である。
【００１３】図３はＴｉを本発明範囲外の４０％超とし
て４０．８ｗｔ％混合したものであり、この図からこの
レベルのＴｉでは通常の硼酸アルミニウムのウィスカさ
えも得られないことを示している。なお、その他の成分
は、水酸化アルミニウム，硼酸，酸化ニッケル＝４０．
８：１６．３：２．１の場合である。以上のように、本
発明では従来にない１０本程の束状ウィスカの生成形状
のものが得られる。これをＭＭＣ化すると、従来の高強
度なＭＭＣに加え、耐焼付性に優れたＭＭＣを得ること
ができる。以下に本発明について実施例に基づいて詳述
する。
て４０．８ｗｔ％混合したものであり、この図からこの
レベルのＴｉでは通常の硼酸アルミニウムのウィスカさ
えも得られないことを示している。なお、その他の成分
は、水酸化アルミニウム，硼酸，酸化ニッケル＝４０．
８：１６．３：２．１の場合である。以上のように、本
発明では従来にない１０本程の束状ウィスカの生成形状
のものが得られる。これをＭＭＣ化すると、従来の高強
度なＭＭＣに加え、耐焼付性に優れたＭＭＣを得ること
ができる。以下に本発明について実施例に基づいて詳述
する。
【００１４】
実施例１ 本発明の実施例として、水酸化アルミニウム（Ａｌ（Ｏ
Ｈ）3 ）１０ｇ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）４ｇ（アルミニウ
ムと硼素のモル比９：４．５）と、チタン（Ｔｉ）５ｇ
を混合した後、この混合粉末をφ３０の型に面圧６０to
n/cm2 にて成形した。この成形品を大気中にて、１２０
０℃で３時間加熱した。得られたウィスカ１本のサイズ
は、長さ１０〜３０μｍ、直径１μｍ程度で５〜２０本
程度の束状の組織を呈していた。
Ｈ）3 ）１０ｇ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）４ｇ（アルミニウ
ムと硼素のモル比９：４．５）と、チタン（Ｔｉ）５ｇ
を混合した後、この混合粉末をφ３０の型に面圧６０to
n/cm2 にて成形した。この成形品を大気中にて、１２０
０℃で３時間加熱した。得られたウィスカ１本のサイズ
は、長さ１０〜３０μｍ、直径１μｍ程度で５〜２０本
程度の束状の組織を呈していた。
【００１５】上記実施例１および後述の比較例１および
比較例２の試験材を使用して、ピストンリングへのＭＭ
Ｃマトリックスの凝着現象を再現するため、これらのテ
ストピースによる加速試験を行なった。試験方法の概念
図を図４に示す。この図で符号１はテストピース、符号
２はピストンリング、符号３はヒーターを示す。この試
験ではリング材への凝着発生面積によって評価するもの
である。その結果を表１に示す。
比較例２の試験材を使用して、ピストンリングへのＭＭ
Ｃマトリックスの凝着現象を再現するため、これらのテ
ストピースによる加速試験を行なった。試験方法の概念
図を図４に示す。この図で符号１はテストピース、符号
２はピストンリング、符号３はヒーターを示す。この試
験ではリング材への凝着発生面積によって評価するもの
である。その結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１より、本発明材（実施例１）は比較例
１および比較例２より２５０℃での凝着発生面積、およ
び３５０℃での引張強さにおいて良好な値を示してい
る。
１および比較例２より２５０℃での凝着発生面積、およ
び３５０℃での引張強さにおいて良好な値を示してい
る。
【００１８】比較例１ 比較例として、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3 ）
１０ｇ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）４ｇ（アルミニウムと硼素
のモル比９：４．５）と、チタン（Ｔｉ）１ｇを混合し
た以外は、実施例１と同様の処理（成形、熱処理）を行
った。得られたウィスカは、長さ１０μｍ、直径０．５
μｍ程度であった。束状の組織を呈していなかった。
１０ｇ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）４ｇ（アルミニウムと硼素
のモル比９：４．５）と、チタン（Ｔｉ）１ｇを混合し
た以外は、実施例１と同様の処理（成形、熱処理）を行
った。得られたウィスカは、長さ１０μｍ、直径０．５
μｍ程度であった。束状の組織を呈していなかった。
【００１９】比較例２ 比較例として、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3 ）
１０ｇ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）４ｇ（アルミニウムと硼素
のモル比９：４．５）と、チタン（Ｔｉ）１０ｇを混合
した以外は、実施例１と同様の処理（成形、熱処理）を
行った。合成反応も起こらず、そのままの粒子形状のま
まであった。
１０ｇ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）４ｇ（アルミニウムと硼素
のモル比９：４．５）と、チタン（Ｔｉ）１０ｇを混合
した以外は、実施例１と同様の処理（成形、熱処理）を
行った。合成反応も起こらず、そのままの粒子形状のま
まであった。
【００２０】実施例２ 実施例として、実施例１と同様の配合比で、同様の成形
を行った。成形品をＡｒ雰囲気中で１２００℃で３時間
加熱した。得られたウィスカ１本のサイズは、長さ１０
〜３０μｍ、直径１μｍ程度で５〜２０本程度の束状の
組織を呈していた。
を行った。成形品をＡｒ雰囲気中で１２００℃で３時間
加熱した。得られたウィスカ１本のサイズは、長さ１０
〜３０μｍ、直径１μｍ程度で５〜２０本程度の束状の
組織を呈していた。
【００２１】実施例３ 実施例として、硫酸アルミニウム（Ａｌ2 （Ｓ
Ｏ4 ）3 ）２０ｇ、酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）３ｇ（アルミ
ニウムと硼素のモル比９：６．６）と、チタン（Ｔｉ）
５ｇを混合した後、この混合粉末をφ３０の型に面圧８
０ton/cm2 にて成形した。この成形品を大気中にて、１
３００℃で３時間加熱した。得られたウィスカ１本のサ
イズは、長さ５〜１５μｍ、直径０．５μｍ程度で１０
〜３０本程度の束状の組織を呈していた。以上の実施例
においても、本発明の硫酸アルミニウムウィスカ集合体
は、欠陥は少なく理論値にほぼ近似的に等しい高強度、
高耐摩耗性を有するウィスカ集合体が得られた。なお、
加熱温度については、固相反応を促進できる１２００℃
以上として、固相分解、合成における各元素間の拡散を
促進させた。また、本発明の硫酸アルミニウムウィスカ
は、各種材料の複合素材として補強材および機能性の改
善のために利用されるものである。
Ｏ4 ）3 ）２０ｇ、酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）３ｇ（アルミ
ニウムと硼素のモル比９：６．６）と、チタン（Ｔｉ）
５ｇを混合した後、この混合粉末をφ３０の型に面圧８
０ton/cm2 にて成形した。この成形品を大気中にて、１
３００℃で３時間加熱した。得られたウィスカ１本のサ
イズは、長さ５〜１５μｍ、直径０．５μｍ程度で１０
〜３０本程度の束状の組織を呈していた。以上の実施例
においても、本発明の硫酸アルミニウムウィスカ集合体
は、欠陥は少なく理論値にほぼ近似的に等しい高強度、
高耐摩耗性を有するウィスカ集合体が得られた。なお、
加熱温度については、固相反応を促進できる１２００℃
以上として、固相分解、合成における各元素間の拡散を
促進させた。また、本発明の硫酸アルミニウムウィスカ
は、各種材料の複合素材として補強材および機能性の改
善のために利用されるものである。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、硫酸アルミニウムウィ
スカ集合体を容易に製造することが可能であり、耐焼付
性の優れたウィスカ集合体を折損もなく高容積率の成形
体として得ることが可能となり、この成形体をＭＭＣに
した場合、高強度で耐摩耗性の向上が可能となる部材を
得ることができる。なお、本発明ウィスカの製造法は比
較的簡便な方法で、高効率に硫酸アルミニウムウィスカ
の製造を可能とする。
スカ集合体を容易に製造することが可能であり、耐焼付
性の優れたウィスカ集合体を折損もなく高容積率の成形
体として得ることが可能となり、この成形体をＭＭＣに
した場合、高強度で耐摩耗性の向上が可能となる部材を
得ることができる。なお、本発明ウィスカの製造法は比
較的簡便な方法で、高効率に硫酸アルミニウムウィスカ
の製造を可能とする。
【図１】本発明に係る硫酸アルミニウムウィスカ集合体
の組織図面に代える走査電子顕微鏡写真である。
の組織図面に代える走査電子顕微鏡写真である。
【図２】本発明のＴｉを範囲外（少量）とした硫酸アル
ミニウムウィスカの組織図面に代える走査電子顕微鏡写
真である。
ミニウムウィスカの組織図面に代える走査電子顕微鏡写
真である。
【図３】本発明のＴｉを範囲外（多量）とした場合の組
織図面に代える走査電子顕微鏡写真である。
織図面に代える走査電子顕微鏡写真である。
【図４】本発明の実施例に係る凝着試験方法の概念図で
ある。
ある。
１…テストピース ２…ピストンリング ３…ヒーター
Claims (1)
- 【請求項１】 硼酸アルミニウムウィスカの出発材料と
して酸化アルミニウムまたは加熱により酸化アルミニウ
ムとなる粉末と、酸化硼素または加熱により酸化硼素と
なる粉末と、ＴｉまたはＴｉ合金でＴｉに換算して１０
〜４０重量％の粉末とを均一に混合する工程と、さらに
該混合された粉末を加熱する工程と、を有することを特
徴とする硼酸アルミニウムウィスカの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31463197A JP3921761B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 硼酸アルミニウムウィスカの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31463197A JP3921761B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 硼酸アルミニウムウィスカの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11130423A true JPH11130423A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3921761B2 JP3921761B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=18055649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31463197A Expired - Fee Related JP3921761B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 硼酸アルミニウムウィスカの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3921761B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006001826A (ja) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー形成体、ウィスカー及びウィスカー形成体の製造方法 |
| JP2006045668A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー被覆材料及びその製造方法 |
| CN112648104A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-13 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 晶须增强铝合金活塞及制备方法 |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP31463197A patent/JP3921761B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006001826A (ja) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー形成体、ウィスカー及びウィスカー形成体の製造方法 |
| JP4614063B2 (ja) * | 2004-05-20 | 2011-01-19 | 日産自動車株式会社 | ウィスカー形成体及びウィスカー形成体の製造方法 |
| JP2006045668A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー被覆材料及びその製造方法 |
| CN112648104A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-13 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 晶须增强铝合金活塞及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3921761B2 (ja) | 2007-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4579699A (en) | Method for making α-Si3 N4 whiskers and articles therefrom | |
| JP3921761B2 (ja) | 硼酸アルミニウムウィスカの製造方法 | |
| EP0754659B1 (en) | Porous inorganic material and metal-matrix composite material containing the same and process therefor | |
| JP2552679B2 (ja) | 高硬度複合銅合金の製造方法 | |
| JPH01264973A (ja) | β−サイアロン焼結体の製造方法 | |
| JP3496488B2 (ja) | 酸化アルミニウム繊維の製造方法 | |
| JPS63239104A (ja) | β相含有窒化ケイ素微粉末の製造方法 | |
| JP3820769B2 (ja) | ウィスカ生成アルミナの製造方法およびアルミナ繊維ならびにそれを複合したピストン | |
| JP3228890B2 (ja) | 多孔質無機材料の製造法 | |
| JPH0635630B2 (ja) | ホウ酸アルミニウムウイスカー強化金属基複合材料の製造方法 | |
| JPH0635627B2 (ja) | ホウ酸アルミニウムウイスカー強化金属基複合材料の製造方法 | |
| JPH0421605B2 (ja) | ||
| JP2952087B2 (ja) | 表面に窒化層を有するホウ酸アルミニウムウィスカー及びプリフォームの製造方法 | |
| JP2004161560A (ja) | 炭化ホウ素ナノワイヤーの製造方法 | |
| JP3081935B2 (ja) | 繊維強化金属材料及びその製造方法 | |
| JPH09202670A (ja) | 多孔質セラミックス強化金属基複合材料およびその製造法 | |
| JP2981594B2 (ja) | 強化金属基複合材料 | |
| EP0856497A1 (en) | Porous inorganic material and process for producing the same | |
| JPH07330499A (ja) | 硼酸アルミニウムウィスカー粒状集合体 | |
| JPH0930872A (ja) | 多孔質無機材料およびその製造法 | |
| JPH04293703A (ja) | 複合材料およびその製造方法 | |
| JPH1160397A (ja) | ＡｌＮウィスカの製造方法 | |
| JPH02102108A (ja) | 炭化ケイ素ウイスカーを含む窒化ケイ素−炭化ケイ素複合セラミックス原料の製造法 | |
| JP2584252B2 (ja) | β−サイアロン・炭化けい素複合粉末の製造方法 | |
| JP2777560B2 (ja) | ウィスカー予備成形体製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040525 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070122 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20070130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070212 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110302 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120302 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120302 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130302 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130302 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140302 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |