JPS58144441A - 炭素繊維強化金属複合材料の製造方法 - Google Patents
炭素繊維強化金属複合材料の製造方法Info
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素繊維と金属とからなる複合材料の製造方法
に関し、引り耐熱性、耐摩耗性にりぐれ、かつ軽量であ
るポンプのベーン等の層動祠利、耐熱性が請求される自
動車部品等の月利として最適な炭素繊維強化金属複合材
利の製造方法に関づる1、 近年、耐熱性、強度にづぐ
れた軽聞材料として繊維強化金属複合材料とりわけ繊維
として炭素繊維を用いた炭素繊維強化金属複合材利く以
−トI CF RM Iと略記する)が注目を集めてい
る。
に関し、引り耐熱性、耐摩耗性にりぐれ、かつ軽量であ
るポンプのベーン等の層動祠利、耐熱性が請求される自
動車部品等の月利として最適な炭素繊維強化金属複合材
利の製造方法に関づる1、 近年、耐熱性、強度にづぐ
れた軽聞材料として繊維強化金属複合材料とりわけ繊維
として炭素繊維を用いた炭素繊維強化金属複合材利く以
−トI CF RM Iと略記する)が注目を集めてい
る。
しかしながら炭素繊維自体は金属との親和性が悪い!、
:め、炭素繊維と金属とを複合化させようとし゛ても、
十分な一体性がなく複合材料としての強度は期待でき・
なかった。ざらに、炭素mHは高温下では金属と反応し
劣化してしまうため、1ぐれた特性を有するCFRMを
得ることは非常に困難−2= でbあった。
:め、炭素繊維と金属とを複合化させようとし゛ても、
十分な一体性がなく複合材料としての強度は期待でき・
なかった。ざらに、炭素mHは高温下では金属と反応し
劣化してしまうため、1ぐれた特性を有するCFRMを
得ることは非常に困難−2= でbあった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであり炭素繊維
に被覆を形成し、この被覆層ににり炭素繊維と母材金属
との一体性を確保し炭素繊維と母材金属を機械的に加T
することによりずぐれた特性を有するC F RMの製
造方法に成功したものである。
に被覆を形成し、この被覆層ににり炭素繊維と母材金属
との一体性を確保し炭素繊維と母材金属を機械的に加T
することによりずぐれた特性を有するC F RMの製
造方法に成功したものである。
づなわち、本発明の炭素繊維強化金属複合材料の製造方
法は炭素繊維を上記母材金属と親和性があり、炭素m雑
を侵食ゼず、かつ、母材金属融点より高い融点をもつ物
質で被覆する工程、上記物質で被覆された炭素繊維を溶
融状態の母材金属中へ浸漬し、該繊維表面に母材金属を
付着含浸させ、その後引き上げて冷却しつつ母材金属が
高温状態にある間にダイスを通過させることによってシ
ート状、あるいは線(棒)状等の複合材料と1にとを特
徴とするものである。ここで、炭素繊維とは、アクリル
繊維を熱分解、あるいはタールピッチを繊維とし、加熱
処坤あるいは炭素の気相成長によって4Eiられる炭素
を構成要素と1− 3 − る繊維で、強度、弾性が高い特性をもつ、市販の各f!
1疾素繊素繊維用することができる。なお、本発明では
長い繊維の炭素繊維が好ましい。RJ+A金属としては
アルミニウム、ツノルミニウム合金、マグネシウム、マ
グネシウム合金等の軽輩mあるいは銅、銅合金の母材が
適している。特にアルミニウム、アルミニウム合金がに
い。ここでB1材とは炭素繊維を埋設する主体となる物
質を意味づる。
法は炭素繊維を上記母材金属と親和性があり、炭素m雑
を侵食ゼず、かつ、母材金属融点より高い融点をもつ物
質で被覆する工程、上記物質で被覆された炭素繊維を溶
融状態の母材金属中へ浸漬し、該繊維表面に母材金属を
付着含浸させ、その後引き上げて冷却しつつ母材金属が
高温状態にある間にダイスを通過させることによってシ
ート状、あるいは線(棒)状等の複合材料と1にとを特
徴とするものである。ここで、炭素繊維とは、アクリル
繊維を熱分解、あるいはタールピッチを繊維とし、加熱
処坤あるいは炭素の気相成長によって4Eiられる炭素
を構成要素と1− 3 − る繊維で、強度、弾性が高い特性をもつ、市販の各f!
1疾素繊素繊維用することができる。なお、本発明では
長い繊維の炭素繊維が好ましい。RJ+A金属としては
アルミニウム、ツノルミニウム合金、マグネシウム、マ
グネシウム合金等の軽輩mあるいは銅、銅合金の母材が
適している。特にアルミニウム、アルミニウム合金がに
い。ここでB1材とは炭素繊維を埋設する主体となる物
質を意味づる。
炭素繊維を被覆Jる物質は母材金属の融点より高い融点
をもち母材金属と親和性があり、かつ炭素繊維を侵食し
ないものである。母材金属との観相性は疾X繊維の強度
、剛性を複合材料に生かずIこめに必須のものである。
をもち母材金属と親和性があり、かつ炭素繊維を侵食し
ないものである。母材金属との観相性は疾X繊維の強度
、剛性を複合材料に生かずIこめに必須のものである。
なお、炭素繊維と反応し、線素I!iNを侵食づるもの
であれば炭素繊維のI fit 、剛性が消失する。従
って炭素繊維と強力に接合し炭素繊維の特性を生かずも
のである必要がある。かかる物質としては炭化珪素が1
ぐれている。なお、炭化珪素以外に炭化チタニウム等の
炭化物、窒化チタニウム、窒化珪素等の窒化物おにびベ
リリ・クムが採用できる。なお、かかる物質を−4− 以棲被覆物質と称づる。
であれば炭素繊維のI fit 、剛性が消失する。従
って炭素繊維と強力に接合し炭素繊維の特性を生かずも
のである必要がある。かかる物質としては炭化珪素が1
ぐれている。なお、炭化珪素以外に炭化チタニウム等の
炭化物、窒化チタニウム、窒化珪素等の窒化物おにびベ
リリ・クムが採用できる。なお、かかる物質を−4− 以棲被覆物質と称づる。
炭素繊維に被覆物質を被覆する工程としては、化学蒸@
(以下、CV Dと称する)、物理蒸着(以下、PVD
と称する)、メッキ等の工程を採用できる。炭素N紺の
全表面に緻密にかつ均一に被覆できる工程としてはCv
Dがすぐれている。。
(以下、CV Dと称する)、物理蒸着(以下、PVD
と称する)、メッキ等の工程を採用できる。炭素N紺の
全表面に緻密にかつ均一に被覆できる工程としてはCv
Dがすぐれている。。
CV f)により炭化珪素を被覆づる工程は、例えば次
式の反応式(1〉によりメチル1〜リク[1ルシラン(
CH3Si Cl 3 )を高温で反応させ?#索織繊
維表面炭化珪素を析出させるものである。
式の反応式(1〉によりメチル1〜リク[1ルシラン(
CH3Si Cl 3 )を高温で反応させ?#索織繊
維表面炭化珪素を析出させるものである。
Ct−13Si C13+If t→
Si C+38C1+Ht (1)なお反応
式(1)以外に次式(2)の化学反応を利用することも
できる。
式(1)以外に次式(2)の化学反応を利用することも
できる。
Si Cl 4→−CH4+I−1t→S l (/
+411Cl + H2(2>被覆物質が被覆した炭素
繊維は溶融した母材金属中へ浸漬きり。炭素繊維は必要
本数をそろえたロービング状で連続的に母材金属よりな
る金属浴に浸漬づるのがよい。これにより各炭素繊維の
被覆−5− 物質の表向にRJ月金金属付着し、かつ各繊維間の間隙
にfil材金属が侵入する。母材金属の付着量は金属浴
の温度、浸漬時間等をかえることによりある程度」ント
ロールすることができる。
+411Cl + H2(2>被覆物質が被覆した炭素
繊維は溶融した母材金属中へ浸漬きり。炭素繊維は必要
本数をそろえたロービング状で連続的に母材金属よりな
る金属浴に浸漬づるのがよい。これにより各炭素繊維の
被覆−5− 物質の表向にRJ月金金属付着し、かつ各繊維間の間隙
にfil材金属が侵入する。母材金属の付着量は金属浴
の温度、浸漬時間等をかえることによりある程度」ント
ロールすることができる。
金属浴に浸漬され、母材金属が付着、含浸した炭素繊維
の束は、次にダイスの貫通孔に挿入され貫通孔の断面形
状に成形されたO f= RMのプリプレグが得られる
。なお、炭素I!雑の束がダイス中を通過する間に繊維
間の間隙が母材金属で埋められ、また余分の金属はダイ
スにより排除される。
の束は、次にダイスの貫通孔に挿入され貫通孔の断面形
状に成形されたO f= RMのプリプレグが得られる
。なお、炭素I!雑の束がダイス中を通過する間に繊維
間の間隙が母材金属で埋められ、また余分の金属はダイ
スにより排除される。
したがつ′Cダイスに入る前の母材金属は溶融状態ある
いは融点に近い高い温度にあるのが好ましい。
いは融点に近い高い温度にあるのが好ましい。
なおダイスを出た接で金属と繊維が分離するのは好まし
くない。従って、ダイスを出る直前においては1110
金属は固化しているのが好ましい。このため、ダイスは
十分な温度管理ができることが望ましい。ダイスの入口
開口端を金属浴に浸1ことも可能である。ダイスの貫通
孔の断面形状としては第1図に示づ、線状、棒状、シー
]〜状、板状等の任意の形状を選択づることができる。
くない。従って、ダイスを出る直前においては1110
金属は固化しているのが好ましい。このため、ダイスは
十分な温度管理ができることが望ましい。ダイスの入口
開口端を金属浴に浸1ことも可能である。ダイスの貫通
孔の断面形状としては第1図に示づ、線状、棒状、シー
]〜状、板状等の任意の形状を選択づることができる。
またダイ−6−
スの貫通孔の断面積と、ダイスを通過−46全炭素繊維
の断面積の比を変化さけることにJ、り冑られるC F
RM中の用材金属と繊維の割合をある程度コント[」
−ルすることができる。この方法で行られる炭素繊維強
化金属複合材料のIIi雑の含有率は全体を100容膳
%とした場合最大で50容醋%稈度である。3 本発明の製造方法にJ:り得られるC F RMは炭素
繊維が一軸配向した線状、棒状、シート状、板状等の断
面形状が一定した長尺体である。従って、炭素繊維が配
向した長手方向の機械的性質が極めτりぐれている。ま
たダイスで断面形状が規定されでいるため形状が一定し
、CFRM中に空隙等が1くない。ざら・には炭素繊維
が金属浴に浸漬されその状態で炭素繊維に母材金属が付
着、含浸されるため母材金属が酸化される可能性が少く
なく、得られるC F RM中に含まれる金属酸化物等
の不純物を少くりることができる、1−eのためCF
RMの機械的性質は他の方法で得られるC F RMに
比較してJ”ぐれたものとなる。なお上記説明では本−
7− 発明の製造方法について工程ごとに説明したが脚索Il
i″Mを連続的に被覆物質で被覆し、金属浴に浸漬しダ
イスを通過させることができる。
の断面積の比を変化さけることにJ、り冑られるC F
RM中の用材金属と繊維の割合をある程度コント[」
−ルすることができる。この方法で行られる炭素繊維強
化金属複合材料のIIi雑の含有率は全体を100容膳
%とした場合最大で50容醋%稈度である。3 本発明の製造方法にJ:り得られるC F RMは炭素
繊維が一軸配向した線状、棒状、シート状、板状等の断
面形状が一定した長尺体である。従って、炭素繊維が配
向した長手方向の機械的性質が極めτりぐれている。ま
たダイスで断面形状が規定されでいるため形状が一定し
、CFRM中に空隙等が1くない。ざら・には炭素繊維
が金属浴に浸漬されその状態で炭素繊維に母材金属が付
着、含浸されるため母材金属が酸化される可能性が少く
なく、得られるC F RM中に含まれる金属酸化物等
の不純物を少くりることができる、1−eのためCF
RMの機械的性質は他の方法で得られるC F RMに
比較してJ”ぐれたものとなる。なお上記説明では本−
7− 発明の製造方法について工程ごとに説明したが脚索Il
i″Mを連続的に被覆物質で被覆し、金属浴に浸漬しダ
イスを通過させることができる。
以上の方法でc l: RMプリプレグが製造されるが
、シート状、線状のものをそのまま、あるいは切PII
TJることによって使用することができる。
、シート状、線状のものをそのまま、あるいは切PII
TJることによって使用することができる。
なお、大きなあるいは複雑な形状のCFRMが必要であ
る場合には、上記シー1へ状、線状、棒状のCF RM
を次の方法で集積して目的のCF RMを製造すること
ができる。即ち、シート状等のプリプレグを所定の大き
さに切断し、金型の中へ積層し、真空(あるいは非酸化
性雰囲気)下でホットプレス(500〜600℃、10
0〜600 ka/C1)を行なうことによって母材金
属を拡散接合さゼ、所望の大きな、あるいは複雑な形状
のCFRMを得ることができる。
る場合には、上記シー1へ状、線状、棒状のCF RM
を次の方法で集積して目的のCF RMを製造すること
ができる。即ち、シート状等のプリプレグを所定の大き
さに切断し、金型の中へ積層し、真空(あるいは非酸化
性雰囲気)下でホットプレス(500〜600℃、10
0〜600 ka/C1)を行なうことによって母材金
属を拡散接合さゼ、所望の大きな、あるいは複雑な形状
のCFRMを得ることができる。
以下実施例を説明する。
まず、rA素繊維の表面に被覆物質を被覆する工程とし
゛C化学蒸着法により炭化珪素(Si C)を被覆する
工程を採用した。この工程の化学蒸暑は−8− 第2図に概略を示づ装置で実施した。この装置はガス供
給部2と反応部3とで構成され、連続的に炭素繊維1の
表面に炭化珪素を被覆づるものである。ガス供給部2は
、水素ガスとアルゴンまたはヘリウムの不活性ガスおJ
:びメチルトリクロルシラン(CH3Si C13)蒸
気の混合ガスを供給するものである。水素ガスは水素ボ
ンベ20aJ、り配管21a流吊制御弁22aおよび流
量計23aを通って気化装置に供給される。気化装置2
4はメチルトリクロルシラン25を収容する容器26と
メチルトリクロルシラン25を加熱蒸発さμるための温
度制御装置付加熱手段27とよりなる。
゛C化学蒸着法により炭化珪素(Si C)を被覆する
工程を採用した。この工程の化学蒸暑は−8− 第2図に概略を示づ装置で実施した。この装置はガス供
給部2と反応部3とで構成され、連続的に炭素繊維1の
表面に炭化珪素を被覆づるものである。ガス供給部2は
、水素ガスとアルゴンまたはヘリウムの不活性ガスおJ
:びメチルトリクロルシラン(CH3Si C13)蒸
気の混合ガスを供給するものである。水素ガスは水素ボ
ンベ20aJ、り配管21a流吊制御弁22aおよび流
量計23aを通って気化装置に供給される。気化装置2
4はメチルトリクロルシラン25を収容する容器26と
メチルトリクロルシラン25を加熱蒸発さμるための温
度制御装置付加熱手段27とよりなる。
気化装置24に供給された水素はキVす7ガスとして気
化装置24で帰化したメチルトリクロルシランをともな
い、Ii!管28aより合同配管29に送られ、合同配
管29より反応部3に送られる。
化装置24で帰化したメチルトリクロルシランをともな
い、Ii!管28aより合同配管29に送られ、合同配
管29より反応部3に送られる。
水素ガスは別ルー1へで配管21b1流量制御弁22b
、流部形23b、配管28bより合同配管29に送られ
る。また不活性ガスは不活性ガスボンベ20cより配管
21C1流量制御井22C1流= 9 − 崩形23C1配管280を通り合同配管29に送られ、
この合同配管29より反応部3に供給される。反応部3
は反応容器32と温度制御1装置付加熱手段33とより
成る。反応容器32の両端は水銀シールなどの手段によ
りシールされている。
、流部形23b、配管28bより合同配管29に送られ
る。また不活性ガスは不活性ガスボンベ20cより配管
21C1流量制御井22C1流= 9 − 崩形23C1配管280を通り合同配管29に送られ、
この合同配管29より反応部3に供給される。反応部3
は反応容器32と温度制御1装置付加熱手段33とより
成る。反応容器32の両端は水銀シールなどの手段によ
りシールされている。
次いで、被覆物質の形成されたrA索繊H1を溶融した
アルミニウムの中へ浸漬さゼてプリプレグをv81造す
る。プリプレグを製造する装置5は第1図に示Jように
、温度制御装置(図示せず)がついた溶解炉51、温度
制御装置(図示せず)がついたヒータ53を内臓したダ
イス54、冷却手段を内臓した冷却ロール55、図示さ
れていないモータによって駆動する巻取機56から構成
されている。溶解炉51ではアルミニウム52、が溶融
状態で一定温痩に保持されており、ロール52a、52
b 、52c 、52dによって案内され送りこまれた
炭素繊H1の表面にアルミニウムが付着し、繊維間にア
ルミニウムが含浸される。この炭素繊H1にj′ルミニ
ウムが付着含浸した繊維は溶解炉51から引ぎ上げられ
た後、ダイス54を通過し−10− ダイスの形状ににって決定される形状のCFRMプリプ
レグとなり冷IIロール55を経てまきとりぎに巻ぎ取
られる。具体的にはまず複数個の巻取11141から送
り出された炭素縁H1はロール42によって整列させら
れた後、反応容器32の内部へ送り込まれた。この反応
容器32へは不活性ガスボンベ20Cから不活性ガスが
供給され、そしてこの不活性ガス雰囲気において炭素縁
H1は1200℃程度まで加熱され、表面から不純物や
不純ガスを放出させ、表面が浄化された。一方気化装置
24においては、メチルトリク[lルシラン(CH3S
i C13)を20〜30℃に加熱し、その蒸気圧を1
80mmHO程度とし、これに水素ボンベ20aから0
.8/1n程度の水素を供給した。そして、ト記浄化処
理の終了した反応容器32へ、メチルトリクロルシラン
(CHaSiCI3)の蒸気、水素、および不活性ガス
を供給し、反応容器32内において CH35i C13+Ht−÷ Si C+3l−1cI 十82 − 11 − の化学反応により、炭素繊維1の表面に炭化珪素(Si
C)を析出し被覆した。この際発’l−Jるガスは1
〜ラツプ菰置35により吸収させ排出管36より放出し
た。
アルミニウムの中へ浸漬さゼてプリプレグをv81造す
る。プリプレグを製造する装置5は第1図に示Jように
、温度制御装置(図示せず)がついた溶解炉51、温度
制御装置(図示せず)がついたヒータ53を内臓したダ
イス54、冷却手段を内臓した冷却ロール55、図示さ
れていないモータによって駆動する巻取機56から構成
されている。溶解炉51ではアルミニウム52、が溶融
状態で一定温痩に保持されており、ロール52a、52
b 、52c 、52dによって案内され送りこまれた
炭素繊H1の表面にアルミニウムが付着し、繊維間にア
ルミニウムが含浸される。この炭素繊H1にj′ルミニ
ウムが付着含浸した繊維は溶解炉51から引ぎ上げられ
た後、ダイス54を通過し−10− ダイスの形状ににって決定される形状のCFRMプリプ
レグとなり冷IIロール55を経てまきとりぎに巻ぎ取
られる。具体的にはまず複数個の巻取11141から送
り出された炭素縁H1はロール42によって整列させら
れた後、反応容器32の内部へ送り込まれた。この反応
容器32へは不活性ガスボンベ20Cから不活性ガスが
供給され、そしてこの不活性ガス雰囲気において炭素縁
H1は1200℃程度まで加熱され、表面から不純物や
不純ガスを放出させ、表面が浄化された。一方気化装置
24においては、メチルトリク[lルシラン(CH3S
i C13)を20〜30℃に加熱し、その蒸気圧を1
80mmHO程度とし、これに水素ボンベ20aから0
.8/1n程度の水素を供給した。そして、ト記浄化処
理の終了した反応容器32へ、メチルトリクロルシラン
(CHaSiCI3)の蒸気、水素、および不活性ガス
を供給し、反応容器32内において CH35i C13+Ht−÷ Si C+3l−1cI 十82 − 11 − の化学反応により、炭素繊維1の表面に炭化珪素(Si
C)を析出し被覆した。この際発’l−Jるガスは1
〜ラツプ菰置35により吸収させ排出管36より放出し
た。
なお、極く細い繊維の一本一本にまで緻密かつ均一な炭
化珪素(Si C)の被膜を形成させるため、炭素縁H
1を約10分間反応容器内に滞留させた。このようにし
て被覆処理された炭素縁N1を連続的にプリプレグ製造
装置5に供給した。Jなわら反応容器32から送り出さ
れ、被覆層が形成された炭素縁#t#1は、所定の幅に
引き揃えた状態で(幅の調節は巻取り装置の個数、処理
を行なう繊維の本数を変更することによって行なうこと
がぐきる。)[l−ル52aによって、溶解アルミニウ
ムが保持されている溶解炉51の中へ送りこまれ、ロー
ル52b、52Cの間で炭素縁[1にアルミニウムが付
着含浸された。
化珪素(Si C)の被膜を形成させるため、炭素縁H
1を約10分間反応容器内に滞留させた。このようにし
て被覆処理された炭素縁N1を連続的にプリプレグ製造
装置5に供給した。Jなわら反応容器32から送り出さ
れ、被覆層が形成された炭素縁#t#1は、所定の幅に
引き揃えた状態で(幅の調節は巻取り装置の個数、処理
を行なう繊維の本数を変更することによって行なうこと
がぐきる。)[l−ル52aによって、溶解アルミニウ
ムが保持されている溶解炉51の中へ送りこまれ、ロー
ル52b、52Cの間で炭素縁[1にアルミニウムが付
着含浸された。
ごの時のアルミニウムの溶解温度は700〜750℃、
含浸時間は繊維にアルミニウムが完全に含浸するのに必
要な時間である約3分とした。
含浸時間は繊維にアルミニウムが完全に含浸するのに必
要な時間である約3分とした。
−12−
アルミニウムが付着含浸した炭素繊維は溶解炉から引き
上げられた後、ロール52dに案内され、ヒーター53
によって加熱されているダイス54に通された。
上げられた後、ロール52dに案内され、ヒーター53
によって加熱されているダイス54に通された。
このダイス54の開口部の形状は、第2図(D>に示す
スリット状であり、素材がそのダイス54を通過させて
シー1〜状の炭素繊維強化金属複合材料プリプレグを得
た。この時ダイス54の温度は累月が変形しつる550
・〜650℃に保持された。
スリット状であり、素材がそのダイス54を通過させて
シー1〜状の炭素繊維強化金属複合材料プリプレグを得
た。この時ダイス54の温度は累月が変形しつる550
・〜650℃に保持された。
この後冷N10−ル55を通過し冷却、整形され、図示
されていないモーターににつて駆動づる巻取機56に巻
取った。
されていないモーターににつて駆動づる巻取機56に巻
取った。
この方法で得られた炭素繊維強化金属複合材料の炭素繊
維の含有率は40容」%であり、引張強度(炭素繊維配
向方向)100kg/l111、引張り弾性率(炭素繊
維配向方向) 131”on/nun” 、密度2 、
3g/c+n3 、耐熱性(空気中使用最高温度)30
0℃の特性を持つものであった。
維の含有率は40容」%であり、引張強度(炭素繊維配
向方向)100kg/l111、引張り弾性率(炭素繊
維配向方向) 131”on/nun” 、密度2 、
3g/c+n3 、耐熱性(空気中使用最高温度)30
0℃の特性を持つものであった。
なお参考までに−F記実施例の炭化珪素被覆方法とまっ
たく同じ方法で炭化珪素を被覆した炭素縁−13− 紐を用い、アルミニウム箔と−h向に配列した上記炭素
#AMの層とを交!lに積層し、これを真空化でホラ1
−プレス(温度500〜650℃、圧力100〜・60
0kg/Cll12)シてCFRMf顎造した5゜この
炭素mH金属炭素繊維強化金属複合44利は炭素繊維の
含有率40容聞%、引張強度80 kg/ n1In2
、引張弾性率12 T on/ nv2、密12.3o
/C…3、耐熱性300℃であった。
たく同じ方法で炭化珪素を被覆した炭素縁−13− 紐を用い、アルミニウム箔と−h向に配列した上記炭素
#AMの層とを交!lに積層し、これを真空化でホラ1
−プレス(温度500〜650℃、圧力100〜・60
0kg/Cll12)シてCFRMf顎造した5゜この
炭素mH金属炭素繊維強化金属複合44利は炭素繊維の
含有率40容聞%、引張強度80 kg/ n1In2
、引張弾性率12 T on/ nv2、密12.3o
/C…3、耐熱性300℃であった。
本実施例で得られたCFRMの引張強度、引張弾性率が
参考に示した箔冶金法で得られたCFRMより1ぐれて
いるのは、本実施例のG F RMを構成する金属母材
中の酸化物等の不純物の混入が少ないこと、及び炭素繊
維が曲ることなくまつずぐに配列して埋設されているた
めであると思われる。
参考に示した箔冶金法で得られたCFRMより1ぐれて
いるのは、本実施例のG F RMを構成する金属母材
中の酸化物等の不純物の混入が少ないこと、及び炭素繊
維が曲ることなくまつずぐに配列して埋設されているた
めであると思われる。
第1図は本発明の実施例に示づ装置の概略構成図、第2
図は本発明の方法で使用する代表的な4種類のダイスの
開口端を示す平面図である。 図中祐号1は炭素繊維、2はガス供給部、3は−14− 反応部、5はプレプレグ製yIi装置、51は溶解炉、
54はダイスを示づ。 特許出願人 日本電装株式会社代理人 弁理
士 大 川 宏 = 15 − 第2 (A) (B) (C) (D)
図は本発明の方法で使用する代表的な4種類のダイスの
開口端を示す平面図である。 図中祐号1は炭素繊維、2はガス供給部、3は−14− 反応部、5はプレプレグ製yIi装置、51は溶解炉、
54はダイスを示づ。 特許出願人 日本電装株式会社代理人 弁理
士 大 川 宏 = 15 − 第2 (A) (B) (C) (D)
Claims (3)
- (1)金属母材中に炭素繊維が埋設された炭素繊維強化
金属複合材料の製造方法において炭素繊維を、上記母材
金属と親和性があり炭素繊維を浸蝕せず、かつ母材金属
融点より高い融点をもつ物質で被覆する工程、 上記物質で被覆された炭素繊維を溶融状態の母材金属中
へ浸漬し該繊維表面に母材金属を付着含浸させその後引
き上げ冷却しつつ母材金属が高温状態にある間にダイス
を通過させることによってシート状、あるいは線〈棒〉
状等の複合材料とすることを特徴とする炭素繊維強化金
属複合材料の製造方法。 - (2)母材金属はアルミニウム、アルミニウム合金、マ
グネシウム、マグネシウム合金等の軽金属あるいは銅、
銅合金であり、炭素Ia雑に被覆される物質は硼素、炭
化珪素、炭化チタニウム、窒化−1− 珪素、窒化チタニウムである特FFtaN求の範囲第1
項記載の製造方法。 - (3)炭素繊維の被覆は化学蒸看払にJ、ってなされる
特許請求の範囲第2項記載の製造51人。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2789282A JPS58144441A (ja) | 1982-02-23 | 1982-02-23 | 炭素繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2789282A JPS58144441A (ja) | 1982-02-23 | 1982-02-23 | 炭素繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58144441A true JPS58144441A (ja) | 1983-08-27 |
Family
ID=12233537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2789282A Pending JPS58144441A (ja) | 1982-02-23 | 1982-02-23 | 炭素繊維強化金属複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58144441A (ja) |
Cited By (57)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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