JPS59147753A - 複合材料用金属短繊維の製造方法およびその製造用冷却体 - Google Patents
複合材料用金属短繊維の製造方法およびその製造用冷却体Info
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- JPS59147753A JPS59147753A JP2089683A JP2089683A JPS59147753A JP S59147753 A JPS59147753 A JP S59147753A JP 2089683 A JP2089683 A JP 2089683A JP 2089683 A JP2089683 A JP 2089683A JP S59147753 A JPS59147753 A JP S59147753A
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- shaped
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (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、屈折しｆｃ（、折れ曲った）端部を有する複
合材料用金属短繊維を金属または合金（以下金属と総称
する）の溶湯から直接製造する方法に関するものである
。
合材料用金属短繊維を金属または合金（以下金属と総称
する）の溶湯から直接製造する方法に関するものである
。
金属短繊維は主としてコンクリートやプラスチックスの
強化のために、これらの材料（母材）に混入して使用さ
れるものである。そこで金属短繊維を混入することによ
る複合強化作用を一層、僧果的にするために混入する繊
維と母材との付着性を良くすることが重要である。そこ
で従来付着性を良くするために、繊維の表面にめっきを
施し几シ適当な粗さに凸凹をつけたり、端部全くの字に
折り曲げる方法などが採用されてきた。しかしながらこ
れらの方法は、工程を複雑にし、製造コストを高くする
ことになっていた。
強化のために、これらの材料（母材）に混入して使用さ
れるものである。そこで金属短繊維を混入することによ
る複合強化作用を一層、僧果的にするために混入する繊
維と母材との付着性を良くすることが重要である。そこ
で従来付着性を良くするために、繊維の表面にめっきを
施し几シ適当な粗さに凸凹をつけたり、端部全くの字に
折り曲げる方法などが採用されてきた。しかしながらこ
れらの方法は、工程を複雑にし、製造コストを高くする
ことになっていた。
このような事情から本発明者は金属溶湯を急冷して、直
接金属短繊維を作る方法（液体急冷法）を改良した方法
を採用することによって端部が屈折した金属短繊維をＩ
Ｗｊ易かつ安価に製造することに成功した。
接金属短繊維を作る方法（液体急冷法）を改良した方法
を採用することによって端部が屈折した金属短繊維をＩ
Ｗｊ易かつ安価に製造することに成功した。
ところで、従来より提案されている金属繊維を溶湯から
直接製造する方法は大別すると、（１）溶湯紡糸法（メ
ルトスピニング法）と （２）溶湯引出し法（メルトエ
クストラクション法）とがある。前者は溶湯に背圧をか
けて高速移動する冷却用基板の上に衝突させ急冷するこ
とによって連続した繊維を製造しようとするものである
。さらにこの方法は冷却方法の相違によシ遠心急冷法、
単ロール法、双ロール法などに分けることができる。こ
れに対し溶湯引出し法は溶湯には圧力を加えず冷却基板
と接して凝固した部分を引き出す（またはかき出す）方
法である。これらの方法のうち（１）の溶湯紡糸法の場
合、溶湯噴出用のノズル孔を細くすれば幅狭で偏平な断
面含有する繊維を連続的に得ることができる。
直接製造する方法は大別すると、（１）溶湯紡糸法（メ
ルトスピニング法）と （２）溶湯引出し法（メルトエ
クストラクション法）とがある。前者は溶湯に背圧をか
けて高速移動する冷却用基板の上に衝突させ急冷するこ
とによって連続した繊維を製造しようとするものである
。さらにこの方法は冷却方法の相違によシ遠心急冷法、
単ロール法、双ロール法などに分けることができる。こ
れに対し溶湯引出し法は溶湯には圧力を加えず冷却基板
と接して凝固した部分を引き出す（またはかき出す）方
法である。これらの方法のうち（１）の溶湯紡糸法の場
合、溶湯噴出用のノズル孔を細くすれば幅狭で偏平な断
面含有する繊維を連続的に得ることができる。
本発明は上記の溶湯紡糸法を改良することによシ、少く
とも一端が屈折した部分を有する金属短繊維全効率よく
製造する方法蕊よびその製造に使用する冷却体に関する
ものである。
とも一端が屈折した部分を有する金属短繊維全効率よく
製造する方法蕊よびその製造に使用する冷却体に関する
ものである。
以下図面によシ本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明に使用する冷却体の一決部を示すもので
、＜）は平面図、（ｂ）は側面図でおる。図中１は冷却
体の基板で、全体をロール状あるいはドラム状、または
エンドレスベルト状に形成する。２は該基板１の界面に
所定間隔ｔ（平坦部４）で穿設した深さｈｌのＶ字型溝
である。また第２図（ａ）（ｂ）は第１図に示す冷却体
によって製造された金属短繊維で、５は本体、６は屈折
部、７はその先端り鉤部である。第３図は本発明におい
て基板１の界面にＶ字型の突稜３金設けた場合を示すも
ので；ａ）はその要部の平面図、（ｂ）は側面図である
。第４図（ａ） 、 （ｂ）はその製品（金属短繊維ｒ
ある。さらに第５図は本発明において基板１の表面に７
字型溝２とそれに引続く７字型の突稜３を設けた場合を
示すもので、（＆）は要部の平面図、（ｂ）は側面図で
ある。また第６図（ａ） （ｂ）はその製品である。
、＜）は平面図、（ｂ）は側面図でおる。図中１は冷却
体の基板で、全体をロール状あるいはドラム状、または
エンドレスベルト状に形成する。２は該基板１の界面に
所定間隔ｔ（平坦部４）で穿設した深さｈｌのＶ字型溝
である。また第２図（ａ）（ｂ）は第１図に示す冷却体
によって製造された金属短繊維で、５は本体、６は屈折
部、７はその先端り鉤部である。第３図は本発明におい
て基板１の界面にＶ字型の突稜３金設けた場合を示すも
ので；ａ）はその要部の平面図、（ｂ）は側面図である
。第４図（ａ） 、 （ｂ）はその製品（金属短繊維ｒ
ある。さらに第５図は本発明において基板１の表面に７
字型溝２とそれに引続く７字型の突稜３を設けた場合を
示すもので、（＆）は要部の平面図、（ｂ）は側面図で
ある。また第６図（ａ） （ｂ）はその製品である。
本発明方法を実施するには、例えば第１図に示すような
７字型溝２を基板１の界面に所定間隔ｔで設けた冷却体
（例えばロール状）を高速で移動（回転）させ、金属ま
たは合金の溶湯をノズル（図示せず）から基板１０表面
に噴出させる。然る時には溶湯は基板１０表面に沿って
流れ、７字型溝２に流入し急冷凝固する。その結果第２
図（ａ）または〜）に示すように本体５の先端に屈折部
６または屈折部６および鉤部７を有する金属短相維を製
造することができる。
７字型溝２を基板１の界面に所定間隔ｔで設けた冷却体
（例えばロール状）を高速で移動（回転）させ、金属ま
たは合金の溶湯をノズル（図示せず）から基板１０表面
に噴出させる。然る時には溶湯は基板１０表面に沿って
流れ、７字型溝２に流入し急冷凝固する。その結果第２
図（ａ）または〜）に示すように本体５の先端に屈折部
６または屈折部６および鉤部７を有する金属短相維を製
造することができる。
また本発明においては、冷却体の基板１の表面に第３図
（ａ） 、 （ｂ）に示すようなＶ字型突稜３を設は第
１図の場合と同様に冷却体を移動（回転）させながら溶
湯を基板１の界面に噴出させると該溶湯はｖ牢屋突稜３
の緩酬面に沿って流れ急冷凝固する。従って第４図（ａ
） 、 （ｂ）に示すような金属短繊維が得られる。
（ａ） 、 （ｂ）に示すようなＶ字型突稜３を設は第
１図の場合と同様に冷却体を移動（回転）させながら溶
湯を基板１の界面に噴出させると該溶湯はｖ牢屋突稜３
の緩酬面に沿って流れ急冷凝固する。従って第４図（ａ
） 、 （ｂ）に示すような金属短繊維が得られる。
また第５図（ａ） 、 （ｂ）に示すように冷却体の基
板１の界面に７字型溝２とそれに引続くＶ字型突稜３を
設は１第１図の場合と同様に冷却体全移動（回転）させ
なから溶湯を基板１の界面に噴出させると該溶湯はＶ字
型突稜３の緩斜面に沿って流下し、さらに７字型溝２に
流入して急冷凝固するので第６図（−） 、 （ｂ）に
示すような金属短Ｒ＜維が製造される。
板１の界面に７字型溝２とそれに引続くＶ字型突稜３を
設は１第１図の場合と同様に冷却体全移動（回転）させ
なから溶湯を基板１の界面に噴出させると該溶湯はＶ字
型突稜３の緩斜面に沿って流下し、さらに７字型溝２に
流入して急冷凝固するので第６図（−） 、 （ｂ）に
示すような金属短Ｒ＜維が製造される。
なお本発明における前記Ｖ字型ｌ￥１２およびＶ字散突
稜３は次に述べるような寸法であることが好ましい。
稜３は次に述べるような寸法であることが好ましい。
溝の深さまたは突稜の高さｈｌ ＋ Ｊ Ｏ−３〜５瑞
溝または突稜の幅 ｋｌ ＋に２０．５〜３箇斜
面の角度 α ３０〜９０’斜面の角
度 β ２０〜９０゜溝の深さあるい
は突稜の高さｈｌまたはｈ２が０、３ ｒｍよシ小さい
と、製造された金属短繊維の屈曲部６０部分が短か過ぎ
て付着力の向上にほとんど寄与しないことがあシ、また
５論以上では冷却体からの剥離が困難となシ連続生趣が
できなくなることがある。また溝または突稜の幅に、ま
たはに２は０．５ ｗｎよ）狭いと製造された繊維が連
続してしまう倶がらシ、また短繊維が出来ても屈折部が
短か過ぎて付着力の向上に寄与しなくなってしまう場合
がある。また溝または突稜の斜面の角度αは３０°以下
では短繊維にならないことがあり、９０°以上では溝ま
たは突稜の製造加工が困難でおるので３０〜９０°の範
囲が好ましい。一方斜面の角度βは製造された短繊維の
屈折部の角度に関係するが、その角度が小さ過ぎると付
着力向上の効果がほとんど現われないので下限を２Ｏ２
程度とすることが好ましい。また短繊維の本体５の長さ
は用途に応じて任意に設定することが出来る。すなわち
冷却体の７字型溝２（Ｖ字型突稜３）の間隔ｔ（平坦部
４）を所望の間隔にすることによって本体５の長さを所
望の長さにすることができる。
溝または突稜の幅 ｋｌ ＋に２０．５〜３箇斜
面の角度 α ３０〜９０’斜面の角
度 β ２０〜９０゜溝の深さあるい
は突稜の高さｈｌまたはｈ２が０、３ ｒｍよシ小さい
と、製造された金属短繊維の屈曲部６０部分が短か過ぎ
て付着力の向上にほとんど寄与しないことがあシ、また
５論以上では冷却体からの剥離が困難となシ連続生趣が
できなくなることがある。また溝または突稜の幅に、ま
たはに２は０．５ ｗｎよ）狭いと製造された繊維が連
続してしまう倶がらシ、また短繊維が出来ても屈折部が
短か過ぎて付着力の向上に寄与しなくなってしまう場合
がある。また溝または突稜の斜面の角度αは３０°以下
では短繊維にならないことがあり、９０°以上では溝ま
たは突稜の製造加工が困難でおるので３０〜９０°の範
囲が好ましい。一方斜面の角度βは製造された短繊維の
屈折部の角度に関係するが、その角度が小さ過ぎると付
着力向上の効果がほとんど現われないので下限を２Ｏ２
程度とすることが好ましい。また短繊維の本体５の長さ
は用途に応じて任意に設定することが出来る。すなわち
冷却体の７字型溝２（Ｖ字型突稜３）の間隔ｔ（平坦部
４）を所望の間隔にすることによって本体５の長さを所
望の長さにすることができる。
例えはコンクリート等の強化に用いる場合にはｔは５〜
４０嗣程匿が適当であり、プレーキノン、／ドの強化材
として使用する場合にはこれより短いもの（例えば最低
０．３ ｔａｎ程度）が適当でおる。
４０嗣程匿が適当であり、プレーキノン、／ドの強化材
として使用する場合にはこれより短いもの（例えば最低
０．３ ｔａｎ程度）が適当でおる。
！！、た溶湯を冷却体上に噴出する場合の圧力は０．０
５〜３ ｋｇ７ｃｍ” 、冷却体の移動速度（ロールま
たはドラムの場合は周速）は２〜４０ｍ／秒程度が過当
であシ、合金の種類、′Ｉ！造条件を選ぶことによって
製造された短繊維を非晶質にすることができ、強度、耐
食性を良好にすることができる。また合金の種類を選択
することによって装造された短繊維にすぐれた電磁波シ
ールド特性あるいは防振特性などを合せ付与することも
できる。
５〜３ ｋｇ７ｃｍ” 、冷却体の移動速度（ロールま
たはドラムの場合は周速）は２〜４０ｍ／秒程度が過当
であシ、合金の種類、′Ｉ！造条件を選ぶことによって
製造された短繊維を非晶質にすることができ、強度、耐
食性を良好にすることができる。また合金の種類を選択
することによって装造された短繊維にすぐれた電磁波シ
ールド特性あるいは防振特性などを合せ付与することも
できる。
さらに本発明においては、溶湯の噴出圧力および冷却体
の移動速度に依存して第２図（ｂ）、第４図（ｂ）、第
６図（ｂ）に示すような屈折部が二重に折れ曲った短繊
維を得ることができる。この場合は複合材料母材との付
着性をさらに高めることができる。
の移動速度に依存して第２図（ｂ）、第４図（ｂ）、第
６図（ｂ）に示すような屈折部が二重に折れ曲った短繊
維を得ることができる。この場合は複合材料母材との付
着性をさらに高めることができる。
次に本発明の実施例を示す。
実施例１
冷却体としてＣｕ −１％Ｃｒ合金製のロールを用い、
その表面に第１図に示すようなり字型溝をり、＝１．２
欄、ｋｌ＝１．０箇、α＝β＝ ６７．５°、ｔｍ１０
＋ｍの諸元で形成した。Ｆｅ７ｏＣｒ１ｏＰ１ｏＣ１゜
（ａｔチ〕の合金組成からなる溶湯を、孔径０．５ ｖ
ｍ、孔数１０本のノズルから０．５ ｋｇ７ｃｍ２の圧
力で、周速２５ ｍ４Ｊで回転して込る前記ロール狭面
に噴出し、急冷凝固させ、幅１調、厚さ３０μｍ、本体
の長さ１０叫、屈折部約１閣、屈折角約６０°の一端が
屈折した短繊維を製造した。この短繊維のＸ線回折像は
ハロー・セターンを示し非晶質であることが判った。ま
た１８０°曲げによって破壊しない程の粘性を有してい
た。
その表面に第１図に示すようなり字型溝をり、＝１．２
欄、ｋｌ＝１．０箇、α＝β＝ ６７．５°、ｔｍ１０
＋ｍの諸元で形成した。Ｆｅ７ｏＣｒ１ｏＰ１ｏＣ１゜
（ａｔチ〕の合金組成からなる溶湯を、孔径０．５ ｖ
ｍ、孔数１０本のノズルから０．５ ｋｇ７ｃｍ２の圧
力で、周速２５ ｍ４Ｊで回転して込る前記ロール狭面
に噴出し、急冷凝固させ、幅１調、厚さ３０μｍ、本体
の長さ１０叫、屈折部約１閣、屈折角約６０°の一端が
屈折した短繊維を製造した。この短繊維のＸ線回折像は
ハロー・セターンを示し非晶質であることが判った。ま
た１８０°曲げによって破壊しない程の粘性を有してい
た。
実施例２
冷却体として、界面に第３図に示すようなＶ字型突稜（
ｈ２＝１．２恒、ｋ２＝１．０．、α＝β＝６７８５°
、ｔ ＝ １０ ｗｎ ）を有するＣｕ ｏ −ルを用
い、Ｆｅ ７ ｚｃｒ ８Ｐ ｊ ３Ｃ７（ａ ｔｍ
）の合金組成の溶湯を、孔径０．５調、孔数１０本のノ
ズルから０．５ ｋｙ／ｃｍ２の圧力で、周速１８ｍＡ
少で回転している前記ロールの界面に噴出し急冷凝固さ
せ、幅１調、厚さ４０μｍ、本体の長さ１０叫、屈折部
約１咽、屈折角約６０゜の一端が屈折した短繊維を製造
した。この短繊維のＸ線回折像はハローノ４ターンを示
し、非晶質であることが判った。
ｈ２＝１．２恒、ｋ２＝１．０．、α＝β＝６７８５°
、ｔ ＝ １０ ｗｎ ）を有するＣｕ ｏ −ルを用
い、Ｆｅ ７ ｚｃｒ ８Ｐ ｊ ３Ｃ７（ａ ｔｍ
）の合金組成の溶湯を、孔径０．５調、孔数１０本のノ
ズルから０．５ ｋｙ／ｃｍ２の圧力で、周速１８ｍＡ
少で回転している前記ロールの界面に噴出し急冷凝固さ
せ、幅１調、厚さ４０μｍ、本体の長さ１０叫、屈折部
約１咽、屈折角約６０゜の一端が屈折した短繊維を製造
した。この短繊維のＸ線回折像はハローノ４ターンを示
し、非晶質であることが判った。
実施例３
冷却体として、界面に第５図に示すようなＶ字型溝とそ
れに引続くＶ字型突稜（ｈｌ＝ｈ２＝２．４鱈、ｋ ｓ
＝ ｋ ２ ＝ ２．０ ｗｍ ％ α＝β＝６７５
°、ｔｍ １０ ｔｍ ）を有するＣｕ ＩＪ ｃ＋
−／Ｉ／ ｆ用い、５ＵＳ４３０ステンレス鋼の溶湯を
、孔径０．８ ｖａｎ 、孔数６本のノズルから０．３
＃、に肩２の圧力で、周速１５曵／ｖ２で回転してい
る前記ロールの表面に噴出し、急冷凝固させたところ、
幅１．．５ ｍｍ 、厚さ６０μｍ１本体の長さ１０鴫
、屈折部の長さ２．、屈折角約６５°の両端に屈折部を
有する短繊維が得られた。
れに引続くＶ字型突稜（ｈｌ＝ｈ２＝２．４鱈、ｋ ｓ
＝ ｋ ２ ＝ ２．０ ｗｍ ％ α＝β＝６７５
°、ｔｍ １０ ｔｍ ）を有するＣｕ ＩＪ ｃ＋
−／Ｉ／ ｆ用い、５ＵＳ４３０ステンレス鋼の溶湯を
、孔径０．８ ｖａｎ 、孔数６本のノズルから０．３
＃、に肩２の圧力で、周速１５曵／ｖ２で回転してい
る前記ロールの表面に噴出し、急冷凝固させたところ、
幅１．．５ ｍｍ 、厚さ６０μｍ１本体の長さ１０鴫
、屈折部の長さ２．、屈折角約６５°の両端に屈折部を
有する短繊維が得られた。
以上説明したように本発明によればコンクリート１プラ
スチツクス等に混入し、その強度を増加するために好適
な短繊維を容易に製造することができる。
スチツクス等に混入し、その強度を増加するために好適
な短繊維を容易に製造することができる。
なお上記の実施例においては冷却体としてロールを使用
し次場合について説明したが、冷却体としてエンドレス
ベルトを使用した場合も上記実施例の場合と同様の短繊
維が得られることは云う迄もない。
し次場合について説明したが、冷却体としてエンドレス
ベルトを使用した場合も上記実施例の場合と同様の短繊
維が得られることは云う迄もない。
第１図、第３図および第５図は本発明において使用する
冷却体を示すもので（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図で
おる。また第２図（ａ） 、 （ｂ）、第４図（ａ）
、 （ｂ）、第６図（ａ） 、 （ｂ）は本発明によシ
得られた短繊維を示示す側面図である。 に基板、２；Ｖ字ｍｓ、３：ｖ字型突稜、４：平坦部、
５：不休、６：屈折部、７：鉤部。 特許出願人 新日本製鐵株式會社 ２９６− 第５図 識６回 Ｃ（１） （ｂ）
冷却体を示すもので（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図で
おる。また第２図（ａ） 、 （ｂ）、第４図（ａ）
、 （ｂ）、第６図（ａ） 、 （ｂ）は本発明によシ
得られた短繊維を示示す側面図である。 に基板、２；Ｖ字ｍｓ、３：ｖ字型突稜、４：平坦部、
５：不休、６：屈折部、７：鉤部。 特許出願人 新日本製鐵株式會社 ２９６− 第５図 識６回 Ｃ（１） （ｂ）
Claims (3)
- （１） 表面に複数のＶ字型溝またはＶ字型突稜を所
定間隔で配設した冷却体を移動させ、該冷却体の表面に
金属または合金の溶湯を噴出衝突させ急冷凝固させて一
端が屈折した短繊維ｔ−製造することを特徴とする複合
材料用金属短繊維の製造方法。 - （２）表面に複数のＶ字型溝とそれに引続く逆Ｖ字型稜
との対を所定間隔で配設した冷却体を移動させ、該冷却
体の表面に金属または合金の溶湯を噴出衝突させ急冷凝
固させて両端が屈折した短繊維を製造することを特徴と
する複合材料用金属短繊維の製造方法。 - （３） ロール状（あるいはドラム状）またはエンド
°レスベルト状の基板の表面に、Ｖ字型溝もしくはＶ字
型突稜またはＶ字型溝とそれに引続く逆Ｖ字型突稜を所
定間隔で配設したこと金％徴とする複合材料用金属短繊
維製造用冷却体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089683A JPS59147753A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 複合材料用金属短繊維の製造方法およびその製造用冷却体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089683A JPS59147753A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 複合材料用金属短繊維の製造方法およびその製造用冷却体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147753A true JPS59147753A (ja) | 1984-08-24 |
| JPS6139366B2 JPS6139366B2 (ja) | 1986-09-03 |
Family
ID=12039980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2089683A Granted JPS59147753A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 複合材料用金属短繊維の製造方法およびその製造用冷却体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147753A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59193204A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | フレ−ク状非晶質金属の製造方法および装置 |
| JPS63401A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-05 | Nippon Steel Corp | Ｎｉ基合金短繊維の製造方法 |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP2089683A patent/JPS59147753A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59193204A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | フレ−ク状非晶質金属の製造方法および装置 |
| JPH0514002B2 (ja) * | 1983-04-15 | 1993-02-24 | Mitsui Petrochemical Ind | |
| JPS63401A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-05 | Nippon Steel Corp | Ｎｉ基合金短繊維の製造方法 |
| JPH0328481B2 (ja) * | 1986-06-20 | 1991-04-19 | Nippon Steel Corp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139366B2 (ja) | 1986-09-03 |
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