JPS5931837A - ＳｉＣウイスカ−強化Ａｌ複合材料の製造方法 - Google Patents
ＳｉＣウイスカ−強化Ａｌ複合材料の製造方法Info
- Publication number
- JPS5931837A JPS5931837A JP13916382A JP13916382A JPS5931837A JP S5931837 A JPS5931837 A JP S5931837A JP 13916382 A JP13916382 A JP 13916382A JP 13916382 A JP13916382 A JP 13916382A JP S5931837 A JPS5931837 A JP S5931837A
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- Japan
- Prior art keywords
- preform
- sic
- composite material
- whiskers
- reinforced
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- Granted
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- 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ｔよ、ＳｉＣウィスカーを繊維質強化相とする高
性能のＡｌ基複合イ４ネ１の製造方法に関する。
性能のＡｌ基複合イ４ネ１の製造方法に関する。
８ｉＣウイスカーは、高水進の化強度、比弾性ホを備え
るうえに耐熱性ならびに化学的安定性に優れているため
、ｌ［ケに宇宙・航空機ちるいは自動車用の構造・機能
部品となるＡｌ基ｔＭ合イイイ；Ｅの強化物ａとして注
目されている。このｆｉｔ繊絢強化金↓−ち（Ｔｉ’Ｒ
Ｍ）の強化牛冒生ｔま、複合界面におりる接着性の良否
に大きく支配されるξとが′ｆ、ｌｌられており、界面
接着性の向上には７トリツクス金属と強化物質相互の’
／１Ｍれを改善することが有効な手段とされている。こ
のため、従来、強化繊維の表面に予め金属の蒸着膜をり
′Ｊ、覆形酸形成イ〉るいはマトリックス金属にフラッ
クス利を添加するなどの方法により濡Ｊｌ性を改善する
試みがなされている。
るうえに耐熱性ならびに化学的安定性に優れているため
、ｌ［ケに宇宙・航空機ちるいは自動車用の構造・機能
部品となるＡｌ基ｔＭ合イイイ；Ｅの強化物ａとして注
目されている。このｆｉｔ繊絢強化金↓−ち（Ｔｉ’Ｒ
Ｍ）の強化牛冒生ｔま、複合界面におりる接着性の良否
に大きく支配されるξとが′ｆ、ｌｌられており、界面
接着性の向上には７トリツクス金属と強化物質相互の’
／１Ｍれを改善することが有効な手段とされている。こ
のため、従来、強化繊維の表面に予め金属の蒸着膜をり
′Ｊ、覆形酸形成イ〉るいはマトリックス金属にフラッ
クス利を添加するなどの方法により濡Ｊｌ性を改善する
試みがなされている。
また、強化物質としてウィスカーのような微小繊維を用
いる場合には、マトリックス金属中に均−分散させるこ
とが、界面のＩ？■れ性と併せて強１【。
いる場合には、マトリックス金属中に均−分散させるこ
とが、界面のＩ？■れ性と併せて強１【。
／ｉに性を向」二させる要因となる。
本発明は、従来技術とけ異なる手法により界面ａ＋れ性
ならび忙均−分散性を改善し、よって高性能の８ｉ Ｃ
ｆｐ””ｘカー強化Ａｌ複へ材Ａ；・１を得るだめのグ
ーＪ果的方法を提供するもので、その構成は、Ｓｌ（：
ウィスカーに：Ａ１？を主体とするＡ、ｌ、Ｃｕおよび
Ｓｌの混合粉末５．０〜−′ｆ０７ＩｒＦ＃係を均一に
混和したのちモールド成形し、得られ７゛こ予備成形体
にＡ／ｌｆＬはＡ／金合金溶浸することをｑも徴どする
。
ならび忙均−分散性を改善し、よって高性能の８ｉ Ｃ
ｆｐ””ｘカー強化Ａｌ複へ材Ａ；・１を得るだめのグ
ーＪ果的方法を提供するもので、その構成は、Ｓｌ（：
ウィスカーに：Ａ１？を主体とするＡ、ｌ、Ｃｕおよび
Ｓｌの混合粉末５．０〜−′ｆ０７ＩｒＦ＃係を均一に
混和したのちモールド成形し、得られ７゛こ予備成形体
にＡ／ｌｆＬはＡ／金合金溶浸することをｑも徴どする
。
強化物質となるＳｉＣウィスカーは、Ｓｉｎ、含有粉末
をカーボンブラックのような炭材と共に１り活性雰囲気
−Ｆ’Ｋ １４００〜１８００℃の温度域で反応させて
イ（Ｉられる細棒ＳｉＣ単結晶で、性状的ＫＪ、を直径
帆２〜Ｉ 、０１Ｎｎ、アスペクト比１００以上のβ結
晶形のものが有効に用いられる。
をカーボンブラックのような炭材と共に１り活性雰囲気
−Ｆ’Ｋ １４００〜１８００℃の温度域で反応させて
イ（Ｉられる細棒ＳｉＣ単結晶で、性状的ＫＪ、を直径
帆２〜Ｉ 、０１Ｎｎ、アスペクト比１００以上のβ結
晶形のものが有効に用いられる。
８１Ｃウイスカーは、Ａｌを主体とするＡ／ 、 Ｃｕ
およびＳｌの混合粉末と均一となるまで混和する。
およびＳｌの混合粉末と均一となるまで混和する。
該ＴＩＪ、Ｋｎ処理は適宜な攪拌混合機を用いておこな
われるが、ＳｉＣウィスカーが生成形態そのままのケー
キ状組織体でちる場合には加数のウィスカー相互がラン
ダムに絡み合った状！ｆｉ￥を呈するため、分散に長時
間を要することがある。したがって、０１Ｔ処押として
生成ケーキを水と共にジユーザーミキザーのような１児
拌装置？、ｆ、 Ｋ入ｉ］、 ・月、水中で攪拌分散し
たのち脱水、篩分゛けをお・こなってから混′Ｘ１１に
供することが好丼しく、この処理す・■作により金属混
合粉末との均一混和が極めて迅速に進行する。
われるが、ＳｉＣウィスカーが生成形態そのままのケー
キ状組織体でちる場合には加数のウィスカー相互がラン
ダムに絡み合った状！ｆｉ￥を呈するため、分散に長時
間を要することがある。したがって、０１Ｔ処押として
生成ケーキを水と共にジユーザーミキザーのような１児
拌装置？、ｆ、 Ｋ入ｉ］、 ・月、水中で攪拌分散し
たのち脱水、篩分゛けをお・こなってから混′Ｘ１１に
供することが好丼しく、この処理す・■作により金属混
合粉末との均一混和が極めて迅速に進行する。
ＡＩ’ｒ−主体とするＡ／ｌ！ 、 ＣｕおよびＳｌの
混、＊ Ｋ％＞末とけ、Ａ／が少くとも全体の８０沖］
１１係含有するＪ′１１成をいうが、Ｒ士適にはＡｄ９
０〜９５１重李什音す。
混、＊ Ｋ％＞末とけ、Ａ／が少くとも全体の８０沖］
１１係含有するＪ′１１成をいうが、Ｒ士適にはＡｄ９
０〜９５１重李什音す。
Ｃｕ４〜８重置部、Ｓｉ ０．５〜２ ＴＩｔＪｉ’ｊ
！Ｒの混合組成に構成することが′ｑＪ、ましい。
！Ｒの混合組成に構成することが′ｑＪ、ましい。
ＳｊＣウィスカーに対するＪ：ｍ、：金Ｉ＋′４混合粉
末の混和割合は５．０〜７０ｆｆ１刊係とすることが重
要で、５．０重１１１％未肖ではマトリックス金Ａり１
との濡れ改善効果が十分達成されず、７０垂肝係を越え
ると後述する予備成形体の密度調整が円滑にできなくな
る。
末の混和割合は５．０〜７０ｆｆ１刊係とすることが重
要で、５．０重１１１％未肖ではマトリックス金Ａり１
との濡れ改善効果が十分達成されず、７０垂肝係を越え
ると後述する予備成形体の密度調整が円滑にできなくな
る。
ＳｉＣウィスカーと金に′Ａ混合扮末との温和物は、モ
ールド成形して予備成形体に形１１νする。この際、成
形圧力を制御することＫＪ：り予備成形体の密度を自由
に調整することができるから、最終的に得られる搾金利
のＶｆ値を所望の範囲に設定することが可能となる。
ールド成形して予備成形体に形１１νする。この際、成
形圧力を制御することＫＪ：り予備成形体の密度を自由
に調整することができるから、最終的に得られる搾金利
のＶｆ値を所望の範囲に設定することが可能となる。
予イｌＮ成形体１ｃＪよ、通常の溶浸法を用いて溶融状
態のｈ６またはΔｅ゛合金を含？シする。この操作を通
じ、予備ｈｌ形体中に浸入したマリリックス金属は、均
質分散するＳｉＣウィスカーとの界面に存在する混合金
Ｆ４融解層を介して極めて迅速かつ円滑に浸透溶着する
。したがって、溶浸時、低位の加用条件（（よっても十
分な強化特性が竹馬される。
態のｈ６またはΔｅ゛合金を含？シする。この操作を通
じ、予備ｈｌ形体中に浸入したマリリックス金属は、均
質分散するＳｉＣウィスカーとの界面に存在する混合金
Ｆ４融解層を介して極めて迅速かつ円滑に浸透溶着する
。したがって、溶浸時、低位の加用条件（（よっても十
分な強化特性が竹馬される。
このように本発明によれば、ＳｉＣウィスカーに予めＡ
ｄを生体とするＡ４．ＣｕおよびＳｌの混合粉末を均一
混和した予（＃成形体を形成することにより強化物ｐｔ
の均’ｆｉｒ５ｋ ｆｆｔ性およびマトリックス金１・
４との痒面滴れ性が同時に改善され、さらに予備成形体
の密度副整により所望のＶｆ値を得ることができるから
、汎用件のある高性能のＳｉＣウイスカーヴＩｉ化Ａ４
複合拐料が常に安定して１バ産しえる利点がもたらされ
る。
ｄを生体とするＡ４．ＣｕおよびＳｌの混合粉末を均一
混和した予（＃成形体を形成することにより強化物ｐｔ
の均’ｆｉｒ５ｋ ｆｆｔ性およびマトリックス金１・
４との痒面滴れ性が同時に改善され、さらに予備成形体
の密度副整により所望のＶｆ値を得ることができるから
、汎用件のある高性能のＳｉＣウイスカーヴＩｉ化Ａ４
複合拐料が常に安定して１バ産しえる利点がもたらされ
る。
実施例
１ｔ４径０．２−０．５ ｌｔ ｔｏ 、長さｌ Ｉ）
０〜２００７Ｏｎのβ型Ｓｉｃウィスカーが曹；生集
合した組織をもつ高密度０．０４７７ｃｒｄの生成ケー
キを水と共にジューサーミキザーに入れ、１０秒間回ら
÷侃拌したのらｆ過、脱水し、次いで′３５メツシュの
篩を通勢させた。これにＡ（７粉末１００重４！１部、
Ｃｕ扮末５ｆｔ紺部、Ｓ１粉末２ｒＲ針部の配合組１遠
からなる混合粉末を１０１Ｆ量チおよび４０重量％の割
合で加え、攪拌混合機で約１０秒間混和処理して均一混
和物を得だ。各混和物を金型に充填し、５０Ｋｙ／Ｃｉ
およびｇ ＯＫｇ ／ ｃｒｔｌの加圧力によりモール
ド成形して密度の異なる予備成形体を形成した。
０〜２００７Ｏｎのβ型Ｓｉｃウィスカーが曹；生集
合した組織をもつ高密度０．０４７７ｃｒｄの生成ケー
キを水と共にジューサーミキザーに入れ、１０秒間回ら
÷侃拌したのらｆ過、脱水し、次いで′３５メツシュの
篩を通勢させた。これにＡ（７粉末１００重４！１部、
Ｃｕ扮末５ｆｔ紺部、Ｓ１粉末２ｒＲ針部の配合組１遠
からなる混合粉末を１０１Ｆ量チおよび４０重量％の割
合で加え、攪拌混合機で約１０秒間混和処理して均一混
和物を得だ。各混和物を金型に充填し、５０Ｋｙ／Ｃｉ
およびｇ ＯＫｇ ／ ｃｒｔｌの加圧力によりモール
ド成形して密度の異なる予備成形体を形成した。
予備成形体を鉄製１１１堝中に固定し、上ｇからＡ１合
金（２０２４）を充填してオートクレーブにセットした
。引続きオートクレーブを５−Ｈ！の真空状態に保持し
ながら８００℃まで昇温し、ついでＡｒガスを舛入して
系内を１０Ｋｐ／ｃｎｌの加１ｒ−Ｆ’ｉＣ１時間保持
した。
金（２０２４）を充填してオートクレーブにセットした
。引続きオートクレーブを５−Ｈ！の真空状態に保持し
ながら８００℃まで昇温し、ついでＡｒガスを舛入して
系内を１０Ｋｐ／ｃｎｌの加１ｒ−Ｆ’ｉＣ１時間保持
した。
上記の溶浸操作によりａｔられたｓｉｃウィスカー強化
Ａ６ｊ３１合月料（Ｔ４）の強度特性を、予備成形体の
形成条件と対比させて下表に示した。
Ａ６ｊ３１合月料（Ｔ４）の強度特性を、予備成形体の
形成条件と対比させて下表に示した。
本発明による複金利料ｔま高度の強化Ｑｑ性を示し、組
佛的にも１−Ｔｉｃウィスカーの偏析ＩＪ４． ｒ＊は
認められなかった。
佛的にも１−Ｔｉｃウィスカーの偏析ＩＪ４． ｒ＊は
認められなかった。
なお、Δｅを主体とするＡｄ、Ｃ＋えおよびＳｌの混合
粉末を混１１ｊせずに−７−備成形体を形成したものＫ
ついて上表と同等の強度特性を得るためＫは、溶び条件
として加圧力１０ Ｋｙ ／ ｃＡの場合にｔま３時間
以上の溶浸時間を、また溶浸時間を１時間としようとす
ると２０Ｋｐ／ＣｒＡ以上の高加圧力が各便であ特ｒ「
小格１人 Ｊｌｊ海カーボン株式会社代理人 弁理士
高 畑 正 也 １９７−
粉末を混１１ｊせずに−７−備成形体を形成したものＫ
ついて上表と同等の強度特性を得るためＫは、溶び条件
として加圧力１０ Ｋｙ ／ ｃＡの場合にｔま３時間
以上の溶浸時間を、また溶浸時間を１時間としようとす
ると２０Ｋｐ／ＣｒＡ以上の高加圧力が各便であ特ｒ「
小格１人 Ｊｌｊ海カーボン株式会社代理人 弁理士
高 畑 正 也 １９７−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １Ｆｆｉｃウイスカー忙Ａｌを生体とするＡ／。 ＣｕおよびＳｌの混合粉末５．０〜７０重笥係を均一に
混、ｆ、ＩＩ したのちモールド成形し、ｆＩられた予
ＨＰｔ成形体ＶＣＡｌまたはＡ１合金を溶浸するこ七を
ＩＰＩ徴とするＳｉｎウィスカー強化Ａ／複合材料の製
造方法。 ２、Ａ／を生体とするＡｌ、 ｃｕおよび８ｉの混合ｊ
ｆＪ）末が、Ａｅ ９０〜９５ ｆｉハｉ部、ｃｕ４
−８型費部、８１０．５〜２ ｔｌｊｒ ？ｆｌｉ（’
） 配合組成により構成されるｑ！ｒｒｒＦ請求の範囲
ｔ７１１項記載の８１Ｃウイス力−強化Ａｌ複合利料の
ｉＮ造方法。 ３、 Ｇ ｉ、 Ｃウィスカーの生成ケーキを水中で攪
拌分散し、脱水、篩分けしたのちＡＩを−”Ｉ：体とす
るＡＩ、Ｃａおよびｓｌの混合粉末と混和する特許＃ｒ
ｉ求の範囲第１項記載のＳｉＣウィスカー強化ＡＩ部１
合利イ１の製１資方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13916382A JPS6048576B2 (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | ＳｉＣウイスカ−強化Ａｌ複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13916382A JPS6048576B2 (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | ＳｉＣウイスカ−強化Ａｌ複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931837A true JPS5931837A (ja) | 1984-02-21 |
| JPS6048576B2 JPS6048576B2 (ja) | 1985-10-28 |
Family
ID=15239043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13916382A Expired JPS6048576B2 (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | ＳｉＣウイスカ−強化Ａｌ複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048576B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609568A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-18 | Toray Ind Inc | 繊維強化金属複合材料の製造方法 |
| JPS61246335A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化金属部材 |
| EP0213615A2 (en) * | 1985-09-02 | 1987-03-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Composite material including silicon carbide and/or silicon nitride short fibers as reinforcing material and aluminum alloy with copper and relatively small amount of silicon as matrix metal |
| CN110157940A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-23 | 南京航空航天大学 | 一种激光熔覆合成碳化硅涂层增强铝基复合材料 |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP13916382A patent/JPS6048576B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609568A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-18 | Toray Ind Inc | 繊維強化金属複合材料の製造方法 |
| JPS61246335A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化金属部材 |
| EP0213615A2 (en) * | 1985-09-02 | 1987-03-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Composite material including silicon carbide and/or silicon nitride short fibers as reinforcing material and aluminum alloy with copper and relatively small amount of silicon as matrix metal |
| CN110157940A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-23 | 南京航空航天大学 | 一种激光熔覆合成碳化硅涂层增强铝基复合材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6048576B2 (ja) | 1985-10-28 |
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