JPS5824446A - 繊維強化構成体及びその製造方法 - Google Patents
繊維強化構成体及びその製造方法Info
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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】
ポロン及びグラファイトは、軽量であり著しく高強度の
繊維である。この様なｌｌｌ１１を金属ｌＩＮ強化マト
リクスに使用する為に、アルミニウム又はチタンをマト
リクスとして使用する事が提案されていた。しかしなが
ら、アルミニウムのマトリクスは、アルミニ内ムが＾濃
度に於いては低強度を有するものであるからその操作温
度範囲は制限されている。チタンのマトリクスに於いて
もＪチタン及びカーボン及び／又はポロンとの闇の相互
拡散及び電子化合物形成等に基づいて濃度が制限されて
いる。従；て、従来使用されているマトリクス用の金属
に関する制限を受けず強度を増加する為にポロン、グラ
ファイト及び／又はその他の繊維を使用する高強度で比
較的軽量な構成体を提供する事の必要性がある。
繊維である。この様なｌｌｌ１１を金属ｌＩＮ強化マト
リクスに使用する為に、アルミニウム又はチタンをマト
リクスとして使用する事が提案されていた。しかしなが
ら、アルミニウムのマトリクスは、アルミニ内ムが＾濃
度に於いては低強度を有するものであるからその操作温
度範囲は制限されている。チタンのマトリクスに於いて
もＪチタン及びカーボン及び／又はポロンとの闇の相互
拡散及び電子化合物形成等に基づいて濃度が制限されて
いる。従；て、従来使用されているマトリクス用の金属
に関する制限を受けず強度を増加する為にポロン、グラ
ファイト及び／又はその他の繊維を使用する高強度で比
較的軽量な構成体を提供する事の必要性がある。
本発明は以上の点に鑑み成されたものであって繊維強化
構成体及びその製造方法を提供する事を目的とする。本
発明に於いては、ｌＩ雑強化構成体が、電鋳形成された
超プラスチックのニッケル・コバルト合金のマトリクス
内に包含される橋数個の強化繊維で形成された少（とも
１個の層を有するものである。電着形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金は約３５乃至６５重量
％のコバルトを有する物であって、好適には約４０乃至
６０重量％のコバルト、更に好適には約４０乃至５０臆
量％のコバルトを有するものである。
構成体及びその製造方法を提供する事を目的とする。本
発明に於いては、ｌＩ雑強化構成体が、電鋳形成された
超プラスチックのニッケル・コバルト合金のマトリクス
内に包含される橋数個の強化繊維で形成された少（とも
１個の層を有するものである。電着形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金は約３５乃至６５重量
％のコバルトを有する物であって、好適には約４０乃至
６０重量％のコバルト、更に好適には約４０乃至５０臆
量％のコバルトを有するものである。
強化層の繊維は導電性のものでも非導電性のものでも良
く、好適には、ポロン及び／又はカーボンで構成する。
く、好適には、ポロン及び／又はカーボンで構成する。
これらの繊維はマルチフィラメントのヤーンの形態でも
良く、その場合には好適には、マトリクス内に包含させ
る前に無電界メッキを行なう。マトリクスの全強化繊維
含有量は、通常、約３０乃至７０体積％の範囲である。
良く、その場合には好適には、マトリクス内に包含させ
る前に無電界メッキを行なう。マトリクスの全強化繊維
含有量は、通常、約３０乃至７０体積％の範囲である。
繊維強化した構造用複合積層板を、複数個の強化１１１
Ｎからなる少くとも１つの層の回りに電鋳形成した超プ
ラスチツクニッケル・コバルト合金層を設ける事によっ
て形成する事が可能である。熱及び兵力を加える事によ
って、これらの層はＩＩＡＮに適合すると共に接着し、
繊維間の領域内に於いて拡散結合が行なわれる。超プラ
スチックの特性により、従来の積層体に於いては中空空
間を形成するであろう様な領域に合金が流入して空間は
充填される。この場合の温度限定は、超プラスチツク合
金が再結晶化する濃度によって与えられる。
Ｎからなる少くとも１つの層の回りに電鋳形成した超プ
ラスチツクニッケル・コバルト合金層を設ける事によっ
て形成する事が可能である。熱及び兵力を加える事によ
って、これらの層はＩＩＡＮに適合すると共に接着し、
繊維間の領域内に於いて拡散結合が行なわれる。超プラ
スチックの特性により、従来の積層体に於いては中空空
間を形成するであろう様な領域に合金が流入して空間は
充填される。この場合の温度限定は、超プラスチツク合
金が再結晶化する濃度によって与えられる。
約１ 、２００下以下の濃度を使用する事が望ましく、
好適には約８００乃至１ 、２００°Ｆの濃度、更に好
適には約８００乃至１ 、０００下の濃度を使用する事
が望ましい。合金層間の適合性拡散接合流れを得るため
に加えられる圧力は約１０，０００ｐｓ１以上である。
好適には約８００乃至１ 、２００°Ｆの濃度、更に好
適には約８００乃至１ 、０００下の濃度を使用する事
が望ましい。合金層間の適合性拡散接合流れを得るため
に加えられる圧力は約１０，０００ｐｓ１以上である。
等角圧縮によって積層板を形成する場合には、約５乃至
１０ミルの厚さを有する電着形成した超プラスチックの
ニッケル・コバルト合金層及び約１０ミルまでの厚さを
有する強化フィラメント又は繊維を使用する事が望まし
い。超プラスチックのニッケル・コバルト合金と強化繊
維とを交互に積層する事によって任意の厚さを有する積
層板を製造する事が可能である。又、電着セル内のカソ
ードに隣接して非導電性の強化ｉｍｍを位胃させ、且つ
電鋳形成した超プラスチックのニッケル・コバルト合金
を該カソードから外側へ成長させて強化繊維を囲繞する
のに充分な厚さになるまで成長形成させる事によって本
構成体を形成する事も可能である。
１０ミルの厚さを有する電着形成した超プラスチックの
ニッケル・コバルト合金層及び約１０ミルまでの厚さを
有する強化フィラメント又は繊維を使用する事が望まし
い。超プラスチックのニッケル・コバルト合金と強化繊
維とを交互に積層する事によって任意の厚さを有する積
層板を製造する事が可能である。又、電着セル内のカソ
ードに隣接して非導電性の強化ｉｍｍを位胃させ、且つ
電鋳形成した超プラスチックのニッケル・コバルト合金
を該カソードから外側へ成長させて強化繊維を囲繞する
のに充分な厚さになるまで成長形成させる事によって本
構成体を形成する事も可能である。
導電性の強化繊維を使用する場合には、それらをカソー
ドとして使用しその導電性強化繊維上にマトリクスをメ
ッキさせる事も可能である。この場合には、特に多層構
造とした場合に中空空間が形成される傾向がある。しか
しながら、超プラスチックのニッケル・コバルト合金を
流動させるのに充分な熱及び圧力を加える事によってこ
れらの中空空間を容易に取除く事が可能である。
ドとして使用しその導電性強化繊維上にマトリクスをメ
ッキさせる事も可能である。この場合には、特に多層構
造とした場合に中空空間が形成される傾向がある。しか
しながら、超プラスチックのニッケル・コバルト合金を
流動させるのに充分な熱及び圧力を加える事によってこ
れらの中空空間を容易に取除く事が可能である。
以下、本発明の具体的実施のＭ様に付いて詳細に説明す
る。本発明によれば、約３５乃至６５重量％のコバルト
、好ましくは約４０乃至６０重量％のコバルト、更に好
適には約４０乃至５０麿量％のコバルトを含有する電鋳
形成された超プラスチックのニッケル・コバルト合金の
マトリクス内に強化フィラメント、好ましくはポロン及
びグラファイト、を包含させる事によって形成した繊維
強化構成体を提供するものである。電鋳形成されたマト
リクスは、極めて微細な粒径を有しているので超プラス
チツク特性を示すものである。
る。本発明によれば、約３５乃至６５重量％のコバルト
、好ましくは約４０乃至６０重量％のコバルト、更に好
適には約４０乃至５０麿量％のコバルトを含有する電鋳
形成された超プラスチックのニッケル・コバルト合金の
マトリクス内に強化フィラメント、好ましくはポロン及
びグラファイト、を包含させる事によって形成した繊維
強化構成体を提供するものである。電鋳形成されたマト
リクスは、極めて微細な粒径を有しているので超プラス
チツク特性を示すものである。
最終製品としての構成体を得る為の一方法は、強化ファ
イバを電鋳形成された超プラスチックのニッケル・コバ
ルト合金からなる自己支持層間にサンドインチさせ、且
つ熱及び圧力を加える事によって、超プラスチックのニ
ッケル・コバルト合金を強化繊維に接合させ、且つ強化
繊維間の中空空間を充填させると共に拡散接合を行なわ
せるものである。
イバを電鋳形成された超プラスチックのニッケル・コバ
ルト合金からなる自己支持層間にサンドインチさせ、且
つ熱及び圧力を加える事によって、超プラスチックのニ
ッケル・コバルト合金を強化繊維に接合させ、且つ強化
繊維間の中空空間を充填させると共に拡散接合を行なわ
せるものである。
繊維がヤーンの形態である場合、即ち複数個のフィラメ
ントで構成されている場合に特に有用な方法は、これら
のフィラメントを金属、特にニッケル又はニッケル及び
コバルト、でもって無電界メッキしヤーンの全てのＩｌ
報を少くとも一様にコーティングさせる事である。次い
で、無電界メッキしたヤーンを電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金からなる層の間にサン
ドインチさせてマトリクスを形成するか、又はカソード
表面として使用してその上に超プラスチックのニッケル
・コバルト合金をメッキさせる。電鋳成形又は電着工程
に於いて形成させる中空空間は全て熱及び圧力を加える
事によって除去する事が可能である。
ントで構成されている場合に特に有用な方法は、これら
のフィラメントを金属、特にニッケル又はニッケル及び
コバルト、でもって無電界メッキしヤーンの全てのＩｌ
報を少くとも一様にコーティングさせる事である。次い
で、無電界メッキしたヤーンを電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金からなる層の間にサン
ドインチさせてマトリクスを形成するか、又はカソード
表面として使用してその上に超プラスチックのニッケル
・コバルト合金をメッキさせる。電鋳成形又は電着工程
に於いて形成させる中空空間は全て熱及び圧力を加える
事によって除去する事が可能である。
非導電性繊維を使用する場合に適用可能な別の方法とし
ては、カソードの表面から離隔させて強化繊維を位置さ
せ、超プラスチックのニッケル・コバルト合金を強化繊
維の回りに電着させて強化繊維の表面をコーティングし
、強化繊維間の全ての空間を充填させ、且つ最終製品に
於いて強化繊維を被覆させるものである。
ては、カソードの表面から離隔させて強化繊維を位置さ
せ、超プラスチックのニッケル・コバルト合金を強化繊
維の回りに電着させて強化繊維の表面をコーティングし
、強化繊維間の全ての空間を充填させ、且つ最終製品に
於いて強化繊維を被覆させるものである。
更に詳細に説明すると、本発明の新規なＩＩＩＮ強化構
成体は、そのマトリクスが電鋳又は電着された超プラス
チックのニッケルφコバルト合金であるものであり、て
、“電鋳形成された超プラスチックのニッケル・コバル
ト合金”とは、ニッケル及びコバルトが極めてＩ細な粒
径を有し、典型的には数−のオーダの粒径である合金の
事を意味している。従って、粒径を確認するにに約２０
，０００倍の拡大を行なう事が必要である。これらの合
金は、す事は無い。伸びは１００％を越えており、１２
０％以上の延びを得ることも可能である。
成体は、そのマトリクスが電鋳又は電着された超プラス
チックのニッケルφコバルト合金であるものであり、て
、“電鋳形成された超プラスチックのニッケル・コバル
ト合金”とは、ニッケル及びコバルトが極めてＩ細な粒
径を有し、典型的には数−のオーダの粒径である合金の
事を意味している。従って、粒径を確認するにに約２０
，０００倍の拡大を行なう事が必要である。これらの合
金は、す事は無い。伸びは１００％を越えており、１２
０％以上の延びを得ることも可能である。
本発明の超プラスチックのニッケル・コバルト合金は、
約３５乃至６５重量％のコバルト、好ましくは約４０乃
至６０重量％のコバルト、更に好ましくは約４０乃至５
０重量％のコバルトを有するものであって、水性ニッケ
ル・スルファミン酸塩・コバルト電解液から電鋳形成さ
れるものである。鉄などのその他の金属を少量存在させ
る事が可能であり、これらが微細な粒径であるかぎり、
超プラスチツク構成体は何等影′−を受ける事は無い。
約３５乃至６５重量％のコバルト、好ましくは約４０乃
至６０重量％のコバルト、更に好ましくは約４０乃至５
０重量％のコバルトを有するものであって、水性ニッケ
ル・スルファミン酸塩・コバルト電解液から電鋳形成さ
れるものである。鉄などのその他の金属を少量存在させ
る事が可能であり、これらが微細な粒径であるかぎり、
超プラスチツク構成体は何等影′−を受ける事は無い。
所望の合金組成を有する電着層を帰る為には、高いニッ
ケル含有率を有する電解液を使用すれば良く、コバルト
イオンの各重量部に対し約３５乃至１０層量部のニッケ
ルイオンを有する事が可能である。電着された合金内に
坦れるコバルトの量は、電解液内のニッケル含有量の減
少と共に増加する。ニッケルとコバルトとの腫量比が約
２０対１の電解液を使用する事が望ましい。水溶性電解
液は約３．８乃至４．２のｐＨを有しており、硼酸やス
ルファミン酸等の様な従来のｓＩｌ剤や緩衝剤から構成
されている。全金属イオン含有量は約７０乃至８００ｒ
ｅ ／ ｌ１ｔ６ｒであるニカソードへのメッキ付着は
、通常、約１２０下の電解液Ｉ１１で行なわれる。電流
密度は、約２０乃至６０Ａ／ｆｔ’ 、好ましくは約４
０Ａ／ｆｔ’の範囲とする事が可能である。
ケル含有率を有する電解液を使用すれば良く、コバルト
イオンの各重量部に対し約３５乃至１０層量部のニッケ
ルイオンを有する事が可能である。電着された合金内に
坦れるコバルトの量は、電解液内のニッケル含有量の減
少と共に増加する。ニッケルとコバルトとの腫量比が約
２０対１の電解液を使用する事が望ましい。水溶性電解
液は約３．８乃至４．２のｐＨを有しており、硼酸やス
ルファミン酸等の様な従来のｓＩｌ剤や緩衝剤から構成
されている。全金属イオン含有量は約７０乃至８００ｒ
ｅ ／ ｌ１ｔ６ｒであるニカソードへのメッキ付着は
、通常、約１２０下の電解液Ｉ１１で行なわれる。電流
密度は、約２０乃至６０Ａ／ｆｔ’ 、好ましくは約４
０Ａ／ｆｔ’の範囲とする事が可能である。
本発明方法に於いては、電解液を十分に撹拌して、カソ
ードに於けるコバルトの濃淡分極が大きくならない様に
確保する必要がある。この為に、電流密度が増加すると
共に電解液の流動状態に関する条件も増加する。
ードに於けるコバルトの濃淡分極が大きくならない様に
確保する必要がある。この為に、電流密度が増加すると
共に電解液の流動状態に関する条件も増加する。
本発明の繊維強化マトリクスは、導電性繊維及び／又は
非導電性繊維から形成されるものである。
非導電性繊維から形成されるものである。
非導電性繊維の代表例としては、ゲラスフフィバやＡＲ
ＡＭＩＤ（商標名）−雑等の有機織雑がある。ＡＲＡＭ
Ｉ Ｄはデュポ＞ （ＤＬＩ ｐｏｎｔ ）社によっ
て製造販売されている成る種のポリアミド繊維につけら
れた商標名である。導電性ＩＩＩＩＮとしては、カーボ
ン、ボロン等がある。カーボンＩｌ雛及びポロン繊維を
使用する事が望ましい。その他の強化繊維としては、米
国特許第３，３５６，５２５＠：第３．３７５，３０８
号：第３，４８８．１５１＠ ：第３，５３１，２４９
＠ ：第３，７７０，４８８号等に開示されているもの
がある。
ＡＭＩＤ（商標名）−雑等の有機織雑がある。ＡＲＡＭ
Ｉ Ｄはデュポ＞ （ＤＬＩ ｐｏｎｔ ）社によっ
て製造販売されている成る種のポリアミド繊維につけら
れた商標名である。導電性ＩＩＩＩＮとしては、カーボ
ン、ボロン等がある。カーボンＩｌ雛及びポロン繊維を
使用する事が望ましい。その他の強化繊維としては、米
国特許第３，３５６，５２５＠：第３．３７５，３０８
号：第３，４８８．１５１＠ ：第３，５３１，２４９
＠ ：第３，７７０，４８８号等に開示されているもの
がある。
本発明に使用する強化ｆｌａｇは、一方向性のものでも
、又は多方向性のものでも良く、又マルチフィラメント
から形成した単一フィラメント又はヤーンでも良い。こ
れらの繊維は平面状の形状を有するものであっても、又
はマンドレル状に形成された形状の様な非平面状の形状
を有するものであっても良い。多層構成が最も一般的に
形成される最終構造である。本発明のＳＶ強化マトリク
スを製造する基本方法の一つは、電鋳形成された超プラ
スチックのニッケル・コバルト合金からなる自己支持層
を強化ｗｒｍｍ板の両側に設け、熱及び圧力を加える事
によって金属を流動させると共に繊維闇の中空空間を充
填させ且つ繊維表面への接合を形成すると共に合金表面
の拡散接合を形成する。
、又は多方向性のものでも良く、又マルチフィラメント
から形成した単一フィラメント又はヤーンでも良い。こ
れらの繊維は平面状の形状を有するものであっても、又
はマンドレル状に形成された形状の様な非平面状の形状
を有するものであっても良い。多層構成が最も一般的に
形成される最終構造である。本発明のＳＶ強化マトリク
スを製造する基本方法の一つは、電鋳形成された超プラ
スチックのニッケル・コバルト合金からなる自己支持層
を強化ｗｒｍｍ板の両側に設け、熱及び圧力を加える事
によって金属を流動させると共に繊維闇の中空空間を充
填させ且つ繊維表面への接合を形成すると共に合金表面
の拡散接合を形成する。
流動を起こさせる為の温度は、再結晶化濃度、即ち合金
が再結晶し粒径の成長が現れる温度以下の濃度である。
が再結晶し粒径の成長が現れる温度以下の濃度である。
この濃度の上限は約１．２００°Ｆであって、コバルト
含有量を増加させても再結晶化を増加させる事無しに流
動を得る事が可能な温度である。流動の濃度は約８００
乃至１，２００下、好ましくは約８００乃至１，０００
″Ｆである事が望ましい。加えられるべき圧力は通常層
厚に依存するものであるが、合金の流動を得るのに充分
なものでなければならない。通常、この場合に加えられ
るべき圧力は約１０，０ＯＯｐｓ１以上である。
含有量を増加させても再結晶化を増加させる事無しに流
動を得る事が可能な温度である。流動の濃度は約８００
乃至１，２００下、好ましくは約８００乃至１，０００
″Ｆである事が望ましい。加えられるべき圧力は通常層
厚に依存するものであるが、合金の流動を得るのに充分
なものでなければならない。通常、この場合に加えられ
るべき圧力は約１０，０ＯＯｐｓ１以上である。
強化繊維は、通常、約７乃至１０ミルの正味厚さを有す
るものであるが、それよりも厚くとも又薄くとも良い。
るものであるが、それよりも厚くとも又薄くとも良い。
電鋳形成された超プラスチックのニッケル・コバルト合
金からなる電鋳層は、約５乃至１０ミルの範囲の厚さを
有している。マトリクスの繊維含有働は、通常、約３０
乃至７０体積％であって、好ましくは約５０体積％であ
る。繊輔と電鋳形成した超プラスチックのニッケル・コ
バルト合金とを交互に積層させた層を使用する事によっ
て、任意の所望の厚さを有する積層板を構成する事が可
能である。
金からなる電鋳層は、約５乃至１０ミルの範囲の厚さを
有している。マトリクスの繊維含有働は、通常、約３０
乃至７０体積％であって、好ましくは約５０体積％であ
る。繊輔と電鋳形成した超プラスチックのニッケル・コ
バルト合金とを交互に積層させた層を使用する事によっ
て、任意の所望の厚さを有する積層板を構成する事が可
能である。
熱及び圧力を十分に加える事によって、ニッケル・コバ
ルト合金の操作可能な超プラスチツク濃度範囲に於いて
拡散接合が発生する。本発明の製造方法に於いて、電鋳
形成されたニッケル・コバルト合金の超プラスチツク特
性は、高い粒−境界運動を確保し、それを利用して熱及
び圧力を加える事によって繊維を包囲し、且つ積み重ね
た複数の層を密着接合させる。熱及び圧力を使用する事
によって、任意の所望形状を得る事が可能であり、その
場合の制限は正味の最ＩＩＩ品の形状を一定する為に使
用される鋳型に関するもののみである。
ルト合金の操作可能な超プラスチツク濃度範囲に於いて
拡散接合が発生する。本発明の製造方法に於いて、電鋳
形成されたニッケル・コバルト合金の超プラスチツク特
性は、高い粒−境界運動を確保し、それを利用して熱及
び圧力を加える事によって繊維を包囲し、且つ積み重ね
た複数の層を密着接合させる。熱及び圧力を使用する事
によって、任意の所望形状を得る事が可能であり、その
場合の制限は正味の最ＩＩＩ品の形状を一定する為に使
用される鋳型に関するもののみである。
別の方法としては、周囲にマトリクスを形成すべき繊維
を電着セル内のカソードに隣接して配置するものであっ
て、これは好適には非導電性繊維の場合に適用する事が
望ましい。電着された超プラスチックのニッケル・コバ
ルト合金がカソード表面から成長し、強化ｌ１ＩＮを包
囲して、アレイ状の全ての繊輔及びそれらの閣の中空空
間をコーティングする。
を電着セル内のカソードに隣接して配置するものであっ
て、これは好適には非導電性繊維の場合に適用する事が
望ましい。電着された超プラスチックのニッケル・コバ
ルト合金がカソード表面から成長し、強化ｌ１ＩＮを包
囲して、アレイ状の全ての繊輔及びそれらの閣の中空空
間をコーティングする。
非導電牲繊維に適用可能な更に別の方法としては、周り
にマトリクスを形成すべき強化繊維を電着セル内で形成
すべきマトリクスの形状に適合するカソードに隣接しし
かもそれから離隔させて起重するものである。電着され
た超プラスチックのニッケル・コバルト合金がカソード
に蓄積し且つ成長すると、それは非聯電性繊維を包囲し
、該繊維を一様にコーティングすると共に、繊維閤の中
空空間を充填する。
にマトリクスを形成すべき強化繊維を電着セル内で形成
すべきマトリクスの形状に適合するカソードに隣接しし
かもそれから離隔させて起重するものである。電着され
た超プラスチックのニッケル・コバルト合金がカソード
に蓄積し且つ成長すると、それは非聯電性繊維を包囲し
、該繊維を一様にコーティングすると共に、繊維閤の中
空空間を充填する。
カソードとして使用した導電性織帷上に電着させる事も
可能であるが、繊維の層の間に於ける電気的な干渉によ
って尖頭状乃至は三角形状の中空空間が形成される。し
かしながらこの様な中空空間は、熱及び圧力を加える蓼
によって容易に除去する事が可能なものである。
可能であるが、繊維の層の間に於ける電気的な干渉によ
って尖頭状乃至は三角形状の中空空間が形成される。し
かしながらこの様な中空空間は、熱及び圧力を加える蓼
によって容易に除去する事が可能なものである。
ヤーンを使用した場合には、無電界メッキ処理によって
ヤーンからなるフィラメントを一様にコーティングする
事が望ましい。無電界メッキは公知の技術であって、触
ａ１１面又は貴金属触媒でシード添加する事によって形
成した触媒表面を無電界メッキ溶液中に浸漬して、溶液
中で自発的に分解が行なわれ前記表面状に金属メッキが
成されるものである。ニッケル及びニッケル・コバルト
は、容易に無電界メッキによって付着させる事が可能な
ものである。この工程によって、ヤーンの各個別的なフ
ィラメントはメッキ被覆される事となる。
ヤーンからなるフィラメントを一様にコーティングする
事が望ましい。無電界メッキは公知の技術であって、触
ａ１１面又は貴金属触媒でシード添加する事によって形
成した触媒表面を無電界メッキ溶液中に浸漬して、溶液
中で自発的に分解が行なわれ前記表面状に金属メッキが
成されるものである。ニッケル及びニッケル・コバルト
は、容易に無電界メッキによって付着させる事が可能な
ものである。この工程によって、ヤーンの各個別的なフ
ィラメントはメッキ被覆される事となる。
夫々のコーティングが合体し、繊ｅｉｍの全ての区間を
実質的に充填するまでメッキを継続させる事が可能であ
る。一方、熱及び圧力を加える事によって繊維強化マト
リクスの一部として無電界メッキによって付着されたコ
ーティングの拡散接合を行なわせる事が可能である。
実質的に充填するまでメッキを継続させる事が可能であ
る。一方、熱及び圧力を加える事によって繊維強化マト
リクスの一部として無電界メッキによって付着されたコ
ーティングの拡散接合を行なわせる事が可能である。
いかなる方法によってｌ１１１１強化マトリクスを構成
しようとも、本発明の電着された超プラスチックのニッ
ケル・コバルト合金を使用する事により、任意の所望形
状をした複雑な部分を形成する事が可能である。例えば
、プレホームした強化ｓＨの複雑′部分を超プラスチッ
クのニッケル・コバルト合金で任意の所望厚さに電着さ
せる−が可能である。高強度化又は中空空間の除去を行
なう事が必要とされる場合には、合金を流動させるのに
充分な熱及び圧力をその合金の超プラスチックｌｌｌ［
限界を越えない範囲内のものを与える事によって実施可
能である。
しようとも、本発明の電着された超プラスチックのニッ
ケル・コバルト合金を使用する事により、任意の所望形
状をした複雑な部分を形成する事が可能である。例えば
、プレホームした強化ｓＨの複雑′部分を超プラスチッ
クのニッケル・コバルト合金で任意の所望厚さに電着さ
せる−が可能である。高強度化又は中空空間の除去を行
なう事が必要とされる場合には、合金を流動させるのに
充分な熱及び圧力をその合金の超プラスチックｌｌｌ［
限界を越えない範囲内のものを与える事によって実施可
能である。
本発明のマトリクスは、単位重量当りの著しく＾い強度
を提供する事の可能なｉｕｔ強化構成体としての有用性
を有するものである。従って、本発明をロケットノズル
を形成する事からメモリコアを形成する事まで適用する
事が可能である。
を提供する事の可能なｉｕｔ強化構成体としての有用性
を有するものである。従って、本発明をロケットノズル
を形成する事からメモリコアを形成する事まで適用する
事が可能である。
以上、本発明の具体的構成に付いて詳細に説明したが、
本発明はこれら具体例に限定されるべきものではなく、
本発明の技術的範囲を逸脱する事無しに種々の変形が可
能である事は勿論である。
本発明はこれら具体例に限定されるべきものではなく、
本発明の技術的範囲を逸脱する事無しに種々の変形が可
能である事は勿論である。
特許出願人 ロックウェル
インターナショナル
コーポレーション
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、−雑強化構成体に於いて、電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金のマトリクス内に包含
される複数個の強化繊維からなる少くとも一つの層を有
する事を特徴とする構成体。 ２、上記ｗｉ項に於いて、前記電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金が約３５乃至６５重量
％のコバルトを含有している事を特徴とする構成体。 ３、上記第１項に於いて、前記電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至６０■量
％のコバルトを含有している事を特徴とする構成体。 ４、上記第１項に於いて、前記電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至５０層量
％のコバルトを含有している事を特徴とする構成体。 ５、上記第１項に於いて、前記強化繊維が炭素繊維及び
ボロン繊維から構成されるグループから選択されたもの
である事を特徴とする構成体。 ６、上記第１項に於いて、前記強化繊維が前記繊維強化
構成体の約３０乃至７０体積％を占める事を特徴とする
構成体。 １、上記第１項に於いて、前記強化１１ａＮがヤーンを
形成するフィラメントから構成されており、前記ヤーン
のフィラメントが無電界メッキされている事を特徴とす
る構成体。 ８ １１１１強化構成体に於いて、 ａ）複数個の強化繊維からなる少くとも一つの層、 ｂ）ＩＩＩ記強化５ｌｌｋ：ｉ！１分的（接合サレ且ツ
前記強化繊維閣に部分的に配設された第１表面を提供す
る第１自己支持型の電鋳形成された超プラスチックのニ
ッケル・コバルト合金層、 Ｃ）前記強化繊維へ部分的に接合され且つ前記強化繊維
間に配設された前記第１自己支持型の電鋳形成された超
プラスチックのニッケル・コバルト合金層の前記第１表
面に拡散接合された第２表面を提供する第２自己支持型
の電鋳形成された超プラスチックのニッケルφコバルト
合金層、からなる積層板を有する事を特徴とする構成体
。 ９、上記第８項に於いて、各電鋳形成された超プラスチ
ックのニッケル・コバルト合金が約３５乃至６５層量％
のコバルトを含有する事を特徴とする構成体。 １０、上記第８項に於いて、各電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至６０重量
％のコバルトを含有する事を特徴とする構成体。 １１、上記第８項に於いて、各電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至５０重−
％のコバルトを有する事を特徴とする構成体。 １２、上記第８項に於いて、前記強化ｌｌＩ輔が炭素繊
維及びボロン繊維で構成されたグループから選択される
ものである事を特徴とする構成体。 １３、上記第８１１に於いて、前記強化繊維がヤーンを
形成するフィラメントで構成されており、前記ヤーンの
フィラメントが無電界メッキされている事を特徴とする
構成体。 １４、上記第８項に於いて、前記強化ｍ雑が前記強化繊
維構成体の約３０乃至７０体積％を占める事を特徴とす
る構成体。 １５、上記第８項に於いて、各電鋳形成された超プラス
チックのニッケル・コバルト合金層が互いに独立して約
７乃至１０ミルの厚さである事を特徴とする構成体。 １６、上記第８項に於いて、前記強化繊維が約５乃至１
０ミルの厚さを有する事を特徴とする構成体。 １７、繊維強化構成体に於いて、 ａ）炭素ｌｌｌ１ｌｌ及びボロン繊維で構成されるグル
ープから選択された繊維で形成された強化繊維からなる
少くとも一つの層、 ｂ）約３５乃至６５重量％のコバルトを含有する第１自
己支持型の電鋳形成された超プラスチックのニッケル・
コバルト合金層であって、前記第１層が前記強化繊維に
部分的に接合され且つ前記強化繊維間に部分的に配設さ
れる第１表面を提供し、Ｃ）約３５乃至６５臘量％のコ
バルトを含有する第２自己支持型の電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金層であって、前記
第２層が前記強化繊維に部分的に接合され且つ前記強化
繊維間に配設された前記第１自己支持型の電鋳形成され
た超プラスチックのニッケル・コバルト合金層の前記第
１表面に拡散接合された第２表面を提供しており、 上記各層から構成された積層板を有する事を特徴とする
構成体。 １８、上記第１７項に於いて、各電鋳形成された超プラ
スチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至６０■
最％のコバルトを含有する事を特徴とする構成体。 １９、上記第１７項に於いて、各電鋳形成された超プラ
スチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至５０重
量％のコバルトを含有する事を特徴とする構成体。 ２０、上記第１７項に於いて、前記強化ｓＩｉが前記強
化繊維構成体の約３０乃至７０体積％を占める事を特徴
とする構成体。 ２１、上記第１７１１Ｎに於いて、各電鋳形成された超
プラスチックのニッケル・コバルト合金層が互いに独立
して約７乃至１０ミルの厚さを有する事を特徴とする構
成体。 ２２、上記第１７項に於いて、前記強化繊維が約５乃至
１９ミルの厚さを有する事を特徴とする構成体。 ２３、上記第１７項に於いて、前記強化繊維がヤーンを
形成するフィラメントで構成されており、前記ヤーンの
フィラメントが無電界メッキされている事を特徴とする
構成体。 ２４、繊維強化構成体に於いて、電鋳形成された超プラ
スチックのニッケル・コバルト合金マトリクス内に包含
させて非導電性の強化繊維フィラメントからなる少くと
も一つの腸を有し、カソードから外側へ前記マトリクス
を電着させて前記強化繊維の層を包囲する事によって形
成した事を特徴とする構成体。 ２５、上記第２４項に於いて、前記電着形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約３５乃至６５
重量％のコバルトを含有する事を特徴とする構成体。 ２６、上記第２４項に於いて、前記電着形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至６０
重量％のコバルトを含有する事を特徴とする構成体。 ２７、上記第２４項に於いて、前記電着形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至５０
重量％のコバル゛トを含有する事を特徴とする構成体。 ２８、上記第２４項に於いて、前記非導電性強化繊維が
前記繊維強化構成体の約３０乃至７０体積％を占める事
を特徴とする構成体。 ２９、繊維強化構成体の製造方法に於いて、ａ）強化繊
維からなる少くとも一つの層を用意し、 わ）前記強化繊維からなる層の両側の各々に電鋳形成さ
れた超プラスチックのニッケル・コバルト合金の少くと
も一つの層を当接させ、 Ｃ）前記超プラスチックのニッケル・コバルト合金の再
結晶化濃度以下の温度で且つ前記強化繊維の回りに前記
電鋳形成された超プラスチックのニッケル・コバルト合
金層の接合適合性流れを起こさせるのに充分な変形圧力
でもって前記電鋳形成された超プラスチックのニッケル
・コバルト合金の層を圧縮させ、且つ前記超プラスチッ
クのニッケル・コバルト合金の層を拡散接合させて前記
強化ｌＩＮと前記超プラスチックのニッケル・コバルト
合金の層との接合した積層板を形成する事を特徴とする
方法。 ３０、上記第２９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル串コバルト合金が約３５乃至６５
重量％のコバルトを含有する事を特徴とする方法。 ３１、上記第２９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至６０
重−％のコバルトを含有する事を特徴とする方法。 ３２、上記第２９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至５０
重量％のコバルトを含有する事を特徴とする方法。 ３３、上記第２９項に於いて、前記強化繊維が炭素線維
及びポロン繊維で構成されるグループから選択されるも
のである事を特徴とする方法。 ３４、上記第２９項に於いて、前記強化繊維が前記強化
繊維構成体の約３０乃！！７０体積％を占める事を特徴
とする方法。 ３５、上記第２９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金の層が約１，２０
０下より下の温度で圧縮される事を特徴とする方法。 ３６、上記第２９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金の層が約８００乃
至１，２００下の温度で圧縮される事を特徴とする方法
。 ３７、上記第２９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金の層が約８００乃
至１，０００下の濃度で圧縮される事を特徴とする方法
。 ３８、上記第２９項に於いて、前記変形圧力が少くとも
約１０，０ＯＯｐｓｌである事を特徴とする方法。 ３９、繊維強化構成体の製造方法に於いて、ａ）複数個
の非導電性の強化繊維からなる少くとも一つの層を形成
し、 ｂ）前記非導電性の強化繊維からなる層を電着領域に於
けるカソード表面に調接し且つ前記カソード表面から離
隔させて配置し、 Ｃ）前記カソードに超プラスチックのニッケル・コバル
ト合金の層を前記非導電性の強化繊維の層を包囲するの
に充分な厚さになるまで電着させる事を特徴とする方法
。 ４０、上記第３９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約３５乃！１６
５■量％のコバルトを含有する事を特徴とする方法。 ４１、上記第３９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至６０
重量％のコバルトを含有する事を特徴とする方法。 ４２、上記第３９項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃！！５
０１１量％のコノ５ルトを含有する事を特徴とする方法
。 ４３、上記第３９項に於いて、前記強化繊維が炭素繊維
及びポロン繊維で構成されるグループがら選択されるも
のである事を特徴とする方法。 ４４、上記第３９項に於いて、前記非導電性強化ｌ１ｌ
１１が前記１１１Ｉｌ１強化構成体の約３０乃至７（１
積％を占める事を特徴とする方法。 ４５、繊維強化構成体の製造方法に於いて、ａ）互いに
電気導電関係にある導電性強化繊維で構成された少くと
も一つの層をカソードとして用意し、 ｂ）前記カソード上に超プラスチックのニッケル・コバ
ルト合金のマトリクスを電鍵形成する事を特徴とする方
法。 ４６、上記第４５項に於いて、前記マトリクスが中空空
間を有しており、前記マトリクスを前記超プラスチック
のニッケル・コバルト合金の再結晶化濃度よりも低い濃
度で且つ前記中空空間を実質的に除去するのに充分な圧
力で圧縮する事を特徴とする方法。 ４１、上記第４５項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約３５乃至６５
重−％のコバルトを含有している事を特徴とする方法。 ４８、上記第４５項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至６０
臆量％のコバルトを含有している事を特徴とする方法。 ４９、上記第４５項に於いて、前記電鋳形成された超プ
ラスチックのニッケル・コバルト合金が約４０乃至５０
重量％のコバルトを含有している事を特徴とする方法。 ５０、上記第４５項に於いて、前記導電性強化繊維が炭
素繊維及びポロン繊維で構成されるグループから選択さ
れるものである事を特徴とする方法。 ５１、上記第４５項に於いて、前記導電性強化繊維が前
記繊維強化構成体の約３０乃！！７０体積％を占める事
を特徴とする方法。 ５２、上記第４５項に於いて、前記導電性強化繊維が無
電界メッキしたフィラメントで構成されたヤーンである
事を特徴とする方法：
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/282,563 US4400442A (en) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | Fiber reinforced electroformed superplastic nickel-cobalt matrices |
| US282563 | 1981-07-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5824446A true JPS5824446A (ja) | 1983-02-14 |
| JPH0364580B2 JPH0364580B2 (ja) | 1991-10-07 |
Family
ID=23082075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57118709A Granted JPS5824446A (ja) | 1981-07-13 | 1982-07-09 | 繊維強化構成体及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4400442A (ja) |
| JP (1) | JPS5824446A (ja) |
| DE (1) | DE3213054A1 (ja) |
| FR (1) | FR2509224B1 (ja) |
| GB (1) | GB2101635B (ja) |
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| JPH02167336A (ja) * | 1989-10-30 | 1990-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アモルファス化ポリチェニレンもしくはその誘導体フィルム |
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- 1982-04-19 FR FR8206670A patent/FR2509224B1/fr not_active Expired
- 1982-07-07 GB GB08219663A patent/GB2101635B/en not_active Expired
- 1982-07-09 JP JP57118709A patent/JPS5824446A/ja active Granted
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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