JPS5967336A - 複合材料の製造方法 - Google Patents
複合材料の製造方法Info
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- JPS5967336A JPS5967336A JP57176670A JP17667082A JPS5967336A JP S5967336 A JPS5967336 A JP S5967336A JP 57176670 A JP57176670 A JP 57176670A JP 17667082 A JP17667082 A JP 17667082A JP S5967336 A JPS5967336 A JP S5967336A
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C47/08—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by contacting the fibres or filaments with molten metal, e.g. by infiltrating the fibres or filaments placed in a mould
- C22C47/10—Infiltration in the presence of a reactive atmosphere; Reactive infiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
- C22C49/04—Light metals
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- 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、複合材料の製造方法に係り、更に訂細には加
圧鋳造法による複合材料の製造方法に係る。
圧鋳造法による複合材料の製造方法に係る。
複合月利の製造方法の一つとして、鋳型内に強化材を充
填し、該鋳型内にマトリックス金属の溶湯を導入し、該
マトリックス金属の溶湯を鋳型内にて加圧しつつ凝固さ
せる加圧鋳造法が知られている。
填し、該鋳型内にマトリックス金属の溶湯を導入し、該
マトリックス金属の溶湯を鋳型内にて加圧しつつ凝固さ
せる加圧鋳造法が知られている。
この加圧鋳造法に於ては、本願出願人と同一の出願人の
出願に係る特願昭５５−１ ’０７ ’０４０号に於て
提案されている如く、強化材の各繊維などの間にマトリ
ックス金属の溶湯が確実に侵入するようにするためには
、強化材をマトリックス金属の融点以上の温度に予熱し
、マトリックス金属の溶湯の導入時にもその温度に維持
することが望ましい。
出願に係る特願昭５５−１ ’０７ ’０４０号に於て
提案されている如く、強化材の各繊維などの間にマトリ
ックス金属の溶湯が確実に侵入するようにするためには
、強化材をマトリックス金属の融点以上の温度に予熱し
、マトリックス金属の溶湯の導入時にもその温度に維持
することが望ましい。
また加圧鋳造法に於ては、鋳造に際し強化材を所定の密
度、形状、及び配向状態に維持する必要があることから
、本願出願人と同一の出願人の出願に係る特願昭５６−
１３２５３８号に於て提案されている如り、鋳造に先立
って強化材をシリカの如き無（幾質バインダーにで強化
材の各繊維４【どを７：７いに結合さけ−Ｃ強化月成形
体を形成し、イの強化材成形体を用いて鋳造づることが
従来より行なわれている。しかしこの方法に於−（は、
強化材と７１−リックス金属どの複合化の後に於ても、
無機質バインターが強化材の各織組などの表面に４１着
した状態にて残存でるため、鋳造に先立つ−Ｃ強化月を
マトリックス金属の融点以上の湿度に予熱しても、強化
材の各繊維などとマトリックス金属との密着性が必ずし
も１分には向上しないことがある。
度、形状、及び配向状態に維持する必要があることから
、本願出願人と同一の出願人の出願に係る特願昭５６−
１３２５３８号に於て提案されている如り、鋳造に先立
って強化材をシリカの如き無（幾質バインダーにで強化
材の各繊維４【どを７：７いに結合さけ−Ｃ強化月成形
体を形成し、イの強化材成形体を用いて鋳造づることが
従来より行なわれている。しかしこの方法に於−（は、
強化材と７１−リックス金属どの複合化の後に於ても、
無機質バインターが強化材の各織組などの表面に４１着
した状態にて残存でるため、鋳造に先立つ−Ｃ強化月を
マトリックス金属の融点以上の湿度に予熱しても、強化
材の各繊維などとマトリックス金属との密着性が必ずし
も１分には向上しないことがある。
本発明は、鋳造に先立って無（幾貿バインダーを用いて
強化材を所定の密度、形状、歳び配向状態に成形し、そ
の強化材成形体を用いて行なわれる従来の複合材料の加
圧鋳造法に於ける」−述の如き不具合に鑑み、複合月利
中に無機質バインダーが残存づることに起因づる上）本
の如き不具合が生じることがなく、しかもＨａに先立っ
て強化材をン１〜リツクス金属の融点以上に予熱しなく
ても、鋳造に際し強化材が７１へリックス金属の１ｉｌ
ｌ１点以上の温度に加熱され、これにより強化材と７１
〜リツクス金属との密着性に優れた複合材料を製造する
ことのできる方法を提供Ｊることを目的としている。
強化材を所定の密度、形状、歳び配向状態に成形し、そ
の強化材成形体を用いて行なわれる従来の複合材料の加
圧鋳造法に於ける」−述の如き不具合に鑑み、複合月利
中に無機質バインダーが残存づることに起因づる上）本
の如き不具合が生じることがなく、しかもＨａに先立っ
て強化材をン１〜リツクス金属の融点以上に予熱しなく
ても、鋳造に際し強化材が７１へリックス金属の１ｉｌ
ｌ１点以上の温度に加熱され、これにより強化材と７１
〜リツクス金属との密着性に優れた複合材料を製造する
ことのできる方法を提供Ｊることを目的としている。
かかる目的は、本発明によれば、酸化物形成傾向の強い
元素を酸化させて発熱せしめる金属酸化物を含む無（戊
質バインダーにで強化（Δの集合体を所定の形状に成形
し、これと前記酸化物形成傾向の強い元素を含有するマ
トリックス金属の溶湯どを加圧鋳造法により複合化する
複合材料の製造方法によって達成される。
元素を酸化させて発熱せしめる金属酸化物を含む無（戊
質バインダーにで強化（Δの集合体を所定の形状に成形
し、これと前記酸化物形成傾向の強い元素を含有するマ
トリックス金属の溶湯どを加圧鋳造法により複合化する
複合材料の製造方法によって達成される。
本発明による複合材料の製造方法によれば、鋳造に先立
って強化材の集合体が無機質バインダーにて所定の形状
に成形され、その強化材成形体を用いて７１−リックス
金属の溶湯との複合化が行なねれるのＣ１強強化材所定
の密度、形状、及び配向状態に肩１持された複合材ｔｊ
ｌを製造づることかでざるだ（］でイアく、無機７１パ
ーインダーは酸化物形成傾向の強い元素を酸化さけて光
熱ｕしめる金属酸化物を含み、まｌど７１ヘリツクス金
属の溶湯は酸化物形成傾向の強い元素を含有しているの
で、鋳造に際し強化材にイ］看しくいた無（幾質パイン
ターは７１〜リツクス金属の溶湯中Ｇ（口金まれ１いる
酸化物形成傾向の強い元素を酸化さけて発熱させ、これ
により強化材を加熱し、ま１＝無機質バインダー自身は
酸化物形成傾向の強い元素によって還元されることによ
り消失し、これによりマトリックス金属の溶湯は強化Ｉ
の各繊維などの間に良好に浸透し、また７トリツクス金
属が強化材ど好；１、しく直接接触づるようになるので
、強化材と７１〜リツクス金屈との密着性に優れた複合
材料を製造することができる。
って強化材の集合体が無機質バインダーにて所定の形状
に成形され、その強化材成形体を用いて７１−リックス
金属の溶湯との複合化が行なねれるのＣ１強強化材所定
の密度、形状、及び配向状態に肩１持された複合材ｔｊ
ｌを製造づることかでざるだ（］でイアく、無機７１パ
ーインダーは酸化物形成傾向の強い元素を酸化さけて光
熱ｕしめる金属酸化物を含み、まｌど７１ヘリツクス金
属の溶湯は酸化物形成傾向の強い元素を含有しているの
で、鋳造に際し強化材にイ］看しくいた無（幾質パイン
ターは７１〜リツクス金属の溶湯中Ｇ（口金まれ１いる
酸化物形成傾向の強い元素を酸化さけて発熱させ、これ
により強化材を加熱し、ま１＝無機質バインダー自身は
酸化物形成傾向の強い元素によって還元されることによ
り消失し、これによりマトリックス金属の溶湯は強化Ｉ
の各繊維などの間に良好に浸透し、また７トリツクス金
属が強化材ど好；１、しく直接接触づるようになるので
、強化材と７１〜リツクス金屈との密着性に優れた複合
材料を製造することができる。
本発明の一つの詳細な特徴によれば、無機質バインダー
はシリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化クロム、酸化ク
ツ１〜リウム、酸化レリウム、酸化第二鉄、ケイ酸ジル
コニウム、酸化アンチモン、及びこれらの混合物よりな
る群より選択された少なくとも一つの酸化物であり、こ
れらを水又はアル」−ルなどの有機溶媒に溶解して得ら
れた溶液又はゾル中に強化材の集合体を浸漬し又はこれ
らの強化材の集合体どをｌｌ！Ｉ Ｊ”Ｐ混合し、これ
を乾燥又は焼成することにより、強化材の集合体が所定
の形状の成形体に形成される。
はシリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化クロム、酸化ク
ツ１〜リウム、酸化レリウム、酸化第二鉄、ケイ酸ジル
コニウム、酸化アンチモン、及びこれらの混合物よりな
る群より選択された少なくとも一つの酸化物であり、こ
れらを水又はアル」−ルなどの有機溶媒に溶解して得ら
れた溶液又はゾル中に強化材の集合体を浸漬し又はこれ
らの強化材の集合体どをｌｌ！Ｉ Ｊ”Ｐ混合し、これ
を乾燥又は焼成することにより、強化材の集合体が所定
の形状の成形体に形成される。
本発明の他の一つの詳細な特徴ににれば、酸化物形成傾
向の強い元素はリヂ「クム、〕Ｊルシウム、マグネシウ
ム、アルミニウム、ベリリウム、チタン、ジルコニウム
、及びそれらの混合物よりなる群Ｊ：り選択された少な
くとも一つの元素であり、７１ヘリツクス金属の溶湯ど
しては、強化材の成形体に含まれている無機質バインダ
ーの実質的に全での金属酸化物を還元覆るに足る量にて
上述の如き元素を含有する金属の溶湯が使用される。
向の強い元素はリヂ「クム、〕Ｊルシウム、マグネシウ
ム、アルミニウム、ベリリウム、チタン、ジルコニウム
、及びそれらの混合物よりなる群Ｊ：り選択された少な
くとも一つの元素であり、７１ヘリツクス金属の溶湯ど
しては、強化材の成形体に含まれている無機質バインダ
ーの実質的に全での金属酸化物を還元覆るに足る量にて
上述の如き元素を含有する金属の溶湯が使用される。
尚本願発明者等が行なった実験的Ｔｉｔ）究の結果によ
れば、強化材の成形体中に含まれる無機質バインダーの
用が多過ぎる場合には、７１〜リックス金属の溶湯中に
含まれる酸化物形成傾向の強０元素の吊を多クシ−（も
、実ｙ′１的に全ての無機質バインダーを還元さぜるこ
と（ｊ、困輔であり、また酸化物形成傾向の強い九嘉（
。１．一般に高価であり、従ってこれらを多ｆｆｉに使
用りることは製造＝１ス１−の増大を招来Ｊるの゛（、
強化材の成形体中に含まれる無１幾質バインダーの吊は
２５■１％以下、好ましくは２０ｖ１％以下であること
が望ましい。
れば、強化材の成形体中に含まれる無機質バインダーの
用が多過ぎる場合には、７１〜リックス金属の溶湯中に
含まれる酸化物形成傾向の強０元素の吊を多クシ−（も
、実ｙ′１的に全ての無機質バインダーを還元さぜるこ
と（ｊ、困輔であり、また酸化物形成傾向の強い九嘉（
。１．一般に高価であり、従ってこれらを多ｆｆｉに使
用りることは製造＝１ス１−の増大を招来Ｊるの゛（、
強化材の成形体中に含まれる無１幾質バインダーの吊は
２５■１％以下、好ましくは２０ｖ１％以下であること
が望ましい。
まＩこ本発明にＪ、る複合材料の製造方法に於て使用さ
れる強化材は、アルミナ繊維、ｊフルミナーシリカ繊軒
ｔ、ピッチカーボン繊肩１など゛の短繊肩ｔ、炭化ケイ
素小イスカ、窒化ケイ素ボイス力、チタン酸カリｔクム
ホイス力、タングステン小イス力などの小イス力、炭素
繊維、アルミナ繊訂１、ボ］」ン楳帷、炭化ケイ繊維、
アルミナ−シリカｉｉ ＩＩＩなどの長４ＪＩｉ Ｍｌ
、炭素粒子の如き粒子であってよく、また加圧鋳造法は
高圧鋳造法、遠心鋳造法、ダイキャスト法、低しト鋳８
法、オー１〜クレープ法などであってよい。
れる強化材は、アルミナ繊維、ｊフルミナーシリカ繊軒
ｔ、ピッチカーボン繊肩１など゛の短繊肩ｔ、炭化ケイ
素小イスカ、窒化ケイ素ボイス力、チタン酸カリｔクム
ホイス力、タングステン小イス力などの小イス力、炭素
繊維、アルミナ繊訂１、ボ］」ン楳帷、炭化ケイ繊維、
アルミナ−シリカｉｉ ＩＩＩなどの長４ＪＩｉ Ｍｌ
、炭素粒子の如き粒子であってよく、また加圧鋳造法は
高圧鋳造法、遠心鋳造法、ダイキャスト法、低しト鋳８
法、オー１〜クレープ法などであってよい。
以下に添付の図を参照し゛（本発明を実施例について詳
細に説明Ｊる。
細に説明Ｊる。
実施例１
１ＣＩ礼製アルミナ繊維く平均繊維径３．２μ、平均繊
維長１．５ｔｎｍ）の集合体を水に懸濁させ、−ぞれを
ステンレス鋼製の網にて濾過することにより、直径１５
０μ以上の非繊紐化粒子の量が０゜１ＷＬ％以下どなる
よう処狸した後、そのアルミナ繊維集合体を酸化クロム
２０Ｗ［％水溶液のゾル中に浸漬し、しかる後それを乾
燥させることにより、第１図に示されている如く、８
’ＯＸ ８ ’ＯＸ ２ ’Ｏｍｍの繊組成形体１を形
成した。このｖＡ雑成形体１の個々のアルミナ繊維２は
ｘ−ｙ平面内に於てはランダムに配向され、１方向に積
み重ねられた所謂二次元ランダム配向状態をなしており
、力１ノー密度は０．１７ （１／ＣＣであり、無機質
バインダーとしての酸化クロムは１５ｖ１％（２４ｗｔ
％）であった。
維長１．５ｔｎｍ）の集合体を水に懸濁させ、−ぞれを
ステンレス鋼製の網にて濾過することにより、直径１５
０μ以上の非繊紐化粒子の量が０゜１ＷＬ％以下どなる
よう処狸した後、そのアルミナ繊維集合体を酸化クロム
２０Ｗ［％水溶液のゾル中に浸漬し、しかる後それを乾
燥させることにより、第１図に示されている如く、８
’ＯＸ ８ ’ＯＸ ２ ’Ｏｍｍの繊組成形体１を形
成した。このｖＡ雑成形体１の個々のアルミナ繊維２は
ｘ−ｙ平面内に於てはランダムに配向され、１方向に積
み重ねられた所謂二次元ランダム配向状態をなしており
、力１ノー密度は０．１７ （１／ＣＣであり、無機質
バインダーとしての酸化クロムは１５ｖ１％（２４ｗｔ
％）であった。
次いで第２図に示されている如く、繊維成形体１を鋳型
３のモールドキャビティ４内に配置し、該モールドキャ
ビディ内にアルミニウム合金（ＪＩＳ規格△Ｃ８Δ）に
マグネシウムを添加することにより、マグネシウム含有
量が２．Ｑｗｔ％に修ｒＩニされた７ ２０ ℃のノフ
ルミニウム合金の溶湯５を注渇し、該溶湯を鋳型３に１
■合り−るプランジＶ６により１ ’ＯＯ’Ｏｋｇ／
ｏｎ９の圧力に加圧し、その加圧状態を溶湯５が完全に
凝固するまぐ保持し、第３図に示されている如く外径１
１０ｍｆｆ１、高さ５０ｍｍの円（Ｊ状の複合材料７を
製）告【ノた。
３のモールドキャビティ４内に配置し、該モールドキャ
ビディ内にアルミニウム合金（ＪＩＳ規格△Ｃ８Δ）に
マグネシウムを添加することにより、マグネシウム含有
量が２．Ｑｗｔ％に修ｒＩニされた７ ２０ ℃のノフ
ルミニウム合金の溶湯５を注渇し、該溶湯を鋳型３に１
■合り−るプランジＶ６により１ ’ＯＯ’Ｏｋｇ／
ｏｎ９の圧力に加圧し、その加圧状態を溶湯５が完全に
凝固するまぐ保持し、第３図に示されている如く外径１
１０ｍｆｆ１、高さ５０ｍｍの円（Ｊ状の複合材料７を
製）告【ノた。
この複合材わ１７のアルミナ繊維にて強化された部分よ
り第１図の×方向を長手方向どブる長さ１１０＋ｎｍ、
平行部長さ２５ｍｍ、平行部向仔８ ｍｍの回転曲げ試
験片を切出し、この回転曲げ試験片をその軸線の周りに
回転させつつそれに垂直な方向に荷車をかけ、破断に至
るまでの何重と回転数どの関係を求める回転曲げによる
疲労試−験を２５０°０の高温条件下にて行ない、その
疲労試験の結果臂ＩうれたＳ−Ｎ曲線より１０７回の回
転曲げに耐える疲労強度を測定したところ、この回転曲
げ試験片の疲労強度は１１ ｋ（１／Ｈ１ｐであった。
り第１図の×方向を長手方向どブる長さ１１０＋ｎｍ、
平行部長さ２５ｍｍ、平行部向仔８ ｍｍの回転曲げ試
験片を切出し、この回転曲げ試験片をその軸線の周りに
回転させつつそれに垂直な方向に荷車をかけ、破断に至
るまでの何重と回転数どの関係を求める回転曲げによる
疲労試−験を２５０°０の高温条件下にて行ない、その
疲労試験の結果臂ＩうれたＳ−Ｎ曲線より１０７回の回
転曲げに耐える疲労強度を測定したところ、この回転曲
げ試験片の疲労強度は１１ ｋ（１／Ｈ１ｐであった。
尚比較の目的で無機質パインターとしてコロイダルアル
ミナが用いられた点を除き、上述の複合材お１ど同様に
製造された複合材ｆｉｌについても疲労試験を行なった
ところ、その複合材料の１０７回の回転曲げに耐える疲
労強度は８１ｔｇ／ｍｍ’！であつ）こ。
ミナが用いられた点を除き、上述の複合材お１ど同様に
製造された複合材ｆｉｌについても疲労試験を行なった
ところ、その複合材料の１０７回の回転曲げに耐える疲
労強度は８１ｔｇ／ｍｍ’！であつ）こ。
また上述の如く製造された二つの複合材料の断面をＥＰ
Ｍ△にて分析したところ、本発明に従って製造された複
合材料に於−ではアルミナ繊維の周ｌＩＢに存在してい
た無機質バインダーとしての酸化クロムは全て反応して
消失し−Ｃいたのに対し、比較例どしての複合材料に於
てはアルミナ繊維ｉ維の周囲に無機質バインダーとして
のアルミナが一部未反応状態にて残存していることが認
められた。
Ｍ△にて分析したところ、本発明に従って製造された複
合材料に於−ではアルミナ繊維の周ｌＩＢに存在してい
た無機質バインダーとしての酸化クロムは全て反応して
消失し−Ｃいたのに対し、比較例どしての複合材料に於
てはアルミナ繊維ｉ維の周囲に無機質バインダーとして
のアルミナが一部未反応状態にて残存していることが認
められた。
これらの試験の結果より、マ］〜リツクス金属として酸
化物形成傾向の強い元素であるマグネシウムを比較的多
爪に含有する合金を使用し、無機質バインダーとしてマ
グネシウムを酸化させて発熱せしめる酸化クロムを使用
すれば、酸化り［Ｊムとマグネシウムとがテルミット反
応して発熱し、これによりアルミニウム合金の溶場がア
ルミナ繊維間に良好に浸透し、まｌζアルミナ繊維間及
びアルミナ縄肩１の周囲に存在していた酸化り［１ムが
還元されて合金中に分散りることにより、強化材として
のアルミナ２４１ Ｍとマトリックス金属どしてのアル
ミニウム繊維どの密着性が大幅に向上づイ）ことが解る
。
化物形成傾向の強い元素であるマグネシウムを比較的多
爪に含有する合金を使用し、無機質バインダーとしてマ
グネシウムを酸化させて発熱せしめる酸化クロムを使用
すれば、酸化り［Ｊムとマグネシウムとがテルミット反
応して発熱し、これによりアルミニウム合金の溶場がア
ルミナ繊維間に良好に浸透し、まｌζアルミナ繊維間及
びアルミナ縄肩１の周囲に存在していた酸化り［１ムが
還元されて合金中に分散りることにより、強化材として
のアルミナ２４１ Ｍとマトリックス金属どしてのアル
ミニウム繊維どの密着性が大幅に向上づイ）ことが解る
。
実施例２
東海カーボン株式会社製炭化ケイ素ホイスカ（平均繊肩
１径０．４μ、平均繊維長１００μ）の集合体を水に懸
澗さけ、それをステンレス鋼製の絹にて濾過することに
より直径１５０μ以上の非繊肘１化粒子の川が５ｗｔ％
以下となるよう処理した後、その炭化ケイ素ボイス力集
合体を酸化第二鉄の水封ゾル（１１度２’Ｏｗｔ％）と
混合し、イれを押出し成形した後乾燥させることにより
直径２０ｍｍ、長さ１２０ｍ＋ｎの繊維成形体を形成し
た。このＩＩｉ帷成形成形体化ケイ素ボイス力のカサ密
度は０．５ｇ７ｃｃであり、無機質バインダーとしての
酸化第二鉄は１８■１％（３’Ｏｗｔ％）であった。
１径０．４μ、平均繊維長１００μ）の集合体を水に懸
澗さけ、それをステンレス鋼製の絹にて濾過することに
より直径１５０μ以上の非繊肘１化粒子の川が５ｗｔ％
以下となるよう処理した後、その炭化ケイ素ボイス力集
合体を酸化第二鉄の水封ゾル（１１度２’Ｏｗｔ％）と
混合し、イれを押出し成形した後乾燥させることにより
直径２０ｍｍ、長さ１２０ｍ＋ｎの繊維成形体を形成し
た。このＩＩｉ帷成形成形体化ケイ素ボイス力のカサ密
度は０．５ｇ７ｃｃであり、無機質バインダーとしての
酸化第二鉄は１８■１％（３’Ｏｗｔ％）であった。
次いで７ＪＸクシて形成された＃＠帷成形体を上述の実
施例に於て使用された鋳型３のモールドキャビディ４内
に配置し、該モールドキャビティ内にアルミニウム合金
（ＪＩｓ規格ＡＣ４Ｇ＞にマグネシウムを添加すること
により、マグネシウム含有量が０．６ｗｔ％に修正され
ｔｃ ７３０℃のアルミニウム合金の溶湯を注渇し、該
溶湯を鋳型３に嵌合覆るプランジャ６により１ ’Ｏ’
Ｏ’Ｏｋｇ／ ａａ’の圧力に加圧し、その加圧状態を
溶湯が完全に凝固するまで保持し、これにより円柱状の
複合材料を製造しＩこ 。
施例に於て使用された鋳型３のモールドキャビディ４内
に配置し、該モールドキャビティ内にアルミニウム合金
（ＪＩｓ規格ＡＣ４Ｇ＞にマグネシウムを添加すること
により、マグネシウム含有量が０．６ｗｔ％に修正され
ｔｃ ７３０℃のアルミニウム合金の溶湯を注渇し、該
溶湯を鋳型３に嵌合覆るプランジャ６により１ ’Ｏ’
Ｏ’Ｏｋｇ／ ａａ’の圧力に加圧し、その加圧状態を
溶湯が完全に凝固するまで保持し、これにより円柱状の
複合材料を製造しＩこ 。
この複合材料の炭化ケイ素ボイス力にて強化された部分
より繊維成形体の押出し方向を長手方向と覆る長さ１’
００ｍｍ、平行部長さ３’Ｑｎ＋ｍ、平行部直径８ｍｍ
の引張り試験片を切出し、この引張り試験片について引
張り強さを測定したところ、この引張り試験片の引張り
強さは４５ ｋａ／ ｍｍ９であつｌこ 。
より繊維成形体の押出し方向を長手方向と覆る長さ１’
００ｍｍ、平行部長さ３’Ｑｎ＋ｍ、平行部直径８ｍｍ
の引張り試験片を切出し、この引張り試験片について引
張り強さを測定したところ、この引張り試験片の引張り
強さは４５ ｋａ／ ｍｍ９であつｌこ 。
実施例３
デュポン社製アルミナ長繊維（商品名「「：Ｐファイバ
」、繊維径２０μ）を一方向に配向して長さｉ２’ｏ＋
ｎｍ、直径２Ｑｍｍ、繊維体積率５５％の円々１（本を
形成し、これを水溶性シリカゾル（商品名「スノーフー
ツクス」）にて固定し、これを乾燥させることにより円
柱状の繊維成形体を形成した。
」、繊維径２０μ）を一方向に配向して長さｉ２’ｏ＋
ｎｍ、直径２Ｑｍｍ、繊維体積率５５％の円々１（本を
形成し、これを水溶性シリカゾル（商品名「スノーフー
ツクス」）にて固定し、これを乾燥させることにより円
柱状の繊維成形体を形成した。
次いでこの繊維成形体を８ ’Ｏ０℃に予熱し／、：後
、」上述の実施例１及び実施例２ど同様高圧鋳造法（溶
湯湿度７５０ ’Ｃ：、加圧力１’ＯＯＯｋＭ））にて
アルミニウム合金（４％Ｍ！＋、残部ＡＩ）ど複合化り
ることにより、Ｉ’Ｊ Ｉｆ状の複合材料を製造しＩこ
。
、」上述の実施例１及び実施例２ど同様高圧鋳造法（溶
湯湿度７５０ ’Ｃ：、加圧力１’ＯＯＯｋＭ））にて
アルミニウム合金（４％Ｍ！＋、残部ＡＩ）ど複合化り
ることにより、Ｉ’Ｊ Ｉｆ状の複合材料を製造しＩこ
。
この複合材ｆｉｔよりアルミナ長ＩＮ Ｉｆ（の配向方
向を長手方向どし、上述の実施例１及び実施例２に於り
ると同−１法の引張り試験片及び回転曲げ試験片を切出
し、それらについて引張り強さ及び１０７回の回転曲げ
に耐える疲労強度を測定したところ、引張り強さは６２
ｋｇ／ｍｍｐであり、疲労強度は４５ ｋｃ＋／ｍｍ’
テｈ ッだ。
向を長手方向どし、上述の実施例１及び実施例２に於り
ると同−１法の引張り試験片及び回転曲げ試験片を切出
し、それらについて引張り強さ及び１０７回の回転曲げ
に耐える疲労強度を測定したところ、引張り強さは６２
ｋｇ／ｍｍｐであり、疲労強度は４５ ｋｃ＋／ｍｍ’
テｈ ッだ。
比較のため無機質バインダーとしてアルミナゾルが使用
された点を除き上述の複合材料と同様に製造された複合
材料についても引張り強さ及び疲労強度を測定したとこ
ろ、引張り強さは５’Ｏｋｇ／ｍｍｌ！であり、疲労強
度は３０ ｋ（１／ ｍｍ９ Ｔ：あった。
された点を除き上述の複合材料と同様に製造された複合
材料についても引張り強さ及び疲労強度を測定したとこ
ろ、引張り強さは５’Ｏｋｇ／ｍｍｌ！であり、疲労強
度は３０ ｋ（１／ ｍｍ９ Ｔ：あった。
以」−に於ては本発明を幾つかの実施例についＣ訂細に
説明したが１本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
説明したが１本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
第１図は実施例１に於（ブる繊維成形体を示づ斜視図、
第２図は実施例１に於ける鋳造工程を示す断面図、第３
図は実施例１に於て製造された複合材料を示す斜視図で
ある。 １・・・繊維成形体、２・・・アルミナ繊組、３・・・
鋳型。 ４・・・モールドキャビティ、５・・・溶湯、６・・・
プランジャ、７・・・複合材料
第２図は実施例１に於ける鋳造工程を示す断面図、第３
図は実施例１に於て製造された複合材料を示す斜視図で
ある。 １・・・繊維成形体、２・・・アルミナ繊組、３・・・
鋳型。 ４・・・モールドキャビティ、５・・・溶湯、６・・・
プランジャ、７・・・複合材料
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）酸化物形成傾向の強い元素を酸化させ−Ｃブし熱
せしめる金属酸化物を含む無機質バインダーにで強化材
の集合体を所定の形状に成形し、これと前記酸化物形成
傾向の強い元素を含有するマトリックス金属の溶湯どを
加圧鋳造法により複合化覆る複合月利の製造方法。 （２、特許請求の範囲第１項の複合材料の製造方法に於
て、前記無機質バインダーはシリカ、アルミナ、ジルコ
１ニア、酸化りｏ ｌ、、 、酸化イツトリウム、酸化
セリウム、酸化第二鉄、ケイ酸ジルコニウム、酸化アン
チモン、及びそれらの混合物よりなる群より選択された
少なくとも一つの金属酸化物であることを特徴と覆る複
合月利の製造方法。 （３）特許請求の範囲第１項又は第２項の複合Ｉ料の製
造方法に於て、前記酸化物形成傾向の強い元素はリヂウ
ム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、ベリリ
ウム、チタン、ジルコニウム、及びそれらの混合物より
なる群より選択された少なくとも一つの元素であること
を特徴とする複合月利の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57176670A JPS5967336A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 複合材料の製造方法 |
| US06/525,945 US4468272A (en) | 1982-10-07 | 1983-08-24 | Composite material manufacturing method exothermically reducing metallic oxide in binder by element in matrix metal |
| DE8383108825T DE3367621D1 (en) | 1982-10-07 | 1983-09-07 | Composite material manufacturing method exothermically reducing metallic oxide in binder by element in matrix metal |
| EP83108825A EP0108216B1 (en) | 1982-10-07 | 1983-09-07 | Composite material manufacturing method exothermically reducing metallic oxide in binder by element in matrix metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57176670A JPS5967336A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967336A true JPS5967336A (ja) | 1984-04-17 |
| JPS6341965B2 JPS6341965B2 (ja) | 1988-08-19 |
Family
ID=16017657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57176670A Granted JPS5967336A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 複合材料の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4468272A (ja) |
| EP (1) | EP0108216B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5967336A (ja) |
| DE (1) | DE3367621D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61132259A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Toyota Motor Corp | 磁性を利用した複合材料の製造方法 |
| US4889774A (en) * | 1985-06-03 | 1989-12-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Carbon-fiber-reinforced metallic material and method of producing the same |
| JPH06101014A (ja) * | 1992-09-22 | 1994-04-12 | Kubota Corp | 鋳鉄管受口部内面のアルミナ被膜ライニング方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5970736A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-21 | Toyota Motor Corp | 複合材料の製造方法 |
| GB8301320D0 (en) * | 1983-01-18 | 1983-02-16 | Ae Plc | Reinforcement of articles of cast metal |
| JPS61166934A (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-28 | Toyota Motor Corp | 複合材料製造用短繊維成形体及びその製造方法 |
| EP0223478B1 (en) * | 1985-11-14 | 1992-07-29 | Imperial Chemical Industries Plc | Fibre-reinforced metal matrix composites |
| JPS62238340A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-19 | Toyota Motor Corp | 酸化還元反応を利用したアルミニウム合金の製造方法 |
| JPH02250557A (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-08 | Tokyo Electric Co Ltd | 原稿読取装置 |
| NO169646C (no) * | 1990-02-15 | 1992-07-22 | Sinvent As | Fremgangsmaate for fremstilling av gjenstander av komposittmaterialer |
| AT405798B (de) * | 1995-06-21 | 1999-11-25 | Electrovac | Verfahren zur herstellung von mmc-bauteilen |
| US6209457B1 (en) | 1998-08-13 | 2001-04-03 | Technology Commercialization Corp. | Method and preformed composition for controlled localized heating of a base material using an exothermic reaction |
| JP2004515647A (ja) * | 2000-09-28 | 2004-05-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | セラミック酸化物予備成形体、金属基複合材料、それらのおよびディスクブレーキの製造方法 |
| AU2002211443A1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-08 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composites, methods for making the same and disc brakes |
| US20060021729A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composites, and methods for making the same |
| US20060024490A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composites, and methods for making the same |
| US20060024489A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composites, and methods for making the same |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB459103A (en) * | 1935-06-03 | 1937-01-01 | Philips Nv | Method of increasing the tenacity of metal articles |
| GB1215002A (en) * | 1967-02-02 | 1970-12-09 | Courtaulds Ltd | Coating carbon with metal |
| US3970136A (en) * | 1971-03-05 | 1976-07-20 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Method of manufacturing composite materials |
| US3816158A (en) * | 1972-07-11 | 1974-06-11 | L Jacobs | Bonding and forming inorganic materials |
| JPS5260222A (en) * | 1975-09-30 | 1977-05-18 | Honda Motor Co Ltd | Method of manufacturing fibre reinforced composite |
| GB1595280A (en) * | 1978-05-26 | 1981-08-12 | Hepworth & Grandage Ltd | Composite materials and methods for their production |
| US4492265A (en) * | 1980-08-04 | 1985-01-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for production of composite material using preheating of reinforcing material |
| JPS5893841A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Toyota Motor Corp | 繊維強化金属型複合材料 |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57176670A patent/JPS5967336A/ja active Granted
-
1983
- 1983-08-24 US US06/525,945 patent/US4468272A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-07 EP EP83108825A patent/EP0108216B1/en not_active Expired
- 1983-09-07 DE DE8383108825T patent/DE3367621D1/de not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61132259A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Toyota Motor Corp | 磁性を利用した複合材料の製造方法 |
| US4889774A (en) * | 1985-06-03 | 1989-12-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Carbon-fiber-reinforced metallic material and method of producing the same |
| JPH06101014A (ja) * | 1992-09-22 | 1994-04-12 | Kubota Corp | 鋳鉄管受口部内面のアルミナ被膜ライニング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6341965B2 (ja) | 1988-08-19 |
| EP0108216B1 (en) | 1986-11-12 |
| DE3367621D1 (en) | 1987-01-02 |
| US4468272A (en) | 1984-08-28 |
| EP0108216A1 (en) | 1984-05-16 |
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