JPS602660A - 物品表面部の繊維強化方法 - Google Patents

物品表面部の繊維強化方法

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JPS602660A
JPS602660A JP58108573A JP10857383A JPS602660A JP S602660 A JPS602660 A JP S602660A JP 58108573 A JP58108573 A JP 58108573A JP 10857383 A JP10857383 A JP 10857383A JP S602660 A JPS602660 A JP S602660A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
article
powder
surface part
reinforcing fibers
fibers
Prior art date
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Pending
Application number
JP58108573A
Other languages
English (en)
Inventor
Haratsugu Koyama
原嗣 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP58108573A priority Critical patent/JPS602660A/ja
Publication of JPS602660A publication Critical patent/JPS602660A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物品の表面部の強化方法に係り、更に詳細に
は強化繊維による強化方法に係る。
例えば他の物品との摺動面を有し全体として軽量である
ことが必要とされる物品に於ては、物品が軽金属の如き
軽石な材料にて形成され表面部が強化繊維にて複合強化
されることが好ましいことが知られており、物品の表面
部のみを強化繊維にて複合強化する方法としては、物品
を鋳造する鋳型内の所定の位置に強化mwLよりなる繊
$(1!fc形体を配置し、該鋳型内にマトリックス材
料の溶湯を注渇し、該溶湯を鋳型内にて加圧しつつ凝固
させる所謂高圧鋳造法の如き加圧鋳造法や、強化繊維と
マトリックス材料とよりなる繊維強化複合材料を物品の
表面に溶接、ろう接、接着剤などによる接着、ボルトな
どによる機械的締結などによって固定する方法が知られ
ている。
しかし前者の方法に於ては、予め所定の形状の繊維成形
体を形成しな(〕ればならならずまたマトリックス材料
の溶湯をsag成形体の個々の強化繊維間に浸透充填さ
せるに足る高加圧が必要とされるため、物品の1IIi
aコストが高くなるという欠点があり、また強化l1s
ttにて複合強化された表面部のマトリックス材料と強
化IJJ 8(tにて複合強化されていない物品の伯の
部分を構成する材料とが同一の材料となるため、物品の
構成材F1選定に関する自由麿が小さいという欠点があ
る。また後者の方法に於ては、強化されるべき物品の表
面形状に対応する表面形状を有する繊維強化複合材II
を形成しなければらならず、また繊維強化複合材r1を
物品の表面に固定するという繁雑な工程を要するため、
物品の製造コストが高いという欠点があり、物品の表面
に固定されるI1M強化強化材料の形状や大きさに制限
があるため、物品によってはその表面部を強化繊維にて
効果的に強化づることができない場合があり、更には繊
維強化複合材料とそれを固定された物品との密着が必ず
しも良好ではないため、長期間使用されるうちに繊維強
化複合材料が脱落したりりることがあるという欠点があ
る。
本発明は、物品の表面部を強化繊維にて複合強化する従
来の方法に於ける上述の如き欠点に鑑み。
かかる欠点を生じることがない物品表面部の繊維強化方
法を提供することを目的としている。
かかる目的は、本発明によれば、物品の表面部を強化繊
維にて複合強化する方法にして、強化繊維とマトリック
ス材料とよりなるIM強化複合材料製の粉末を形成し、
溶射により前記粉末を微小な液滴として物品の表面に付
着させることを特徴とする方法によって達成される。
本発明によれば、強化繊維とマトリックス材料とよりな
る繊維強化複合材1’ilの微小な液滴が物品の表面に
41着され、これにより物品の表面に1311C強化複
合材料よりなる溶射層が形成されるので、所望の厚さ及
び所望の繊維体積率にて物品の表面部を強化111ff
にて複合強化することができ、また物品の表面と繊維強
化複合材料よりなる溶射層との密着が良好に行われるの
で、強化4111ffにて複合強化された表面層が物品
の主要部より剥難するなどの不具合を生じることがない
物品を能率よく低回に製造することができる。また本発
明によれば、物品を構成する材ll′+[と溶射層を構
成する繊維強化複合材料のマトリックス材料とは豆いに
異る材料であって良いので、物品の主要部及び物品の表
面部に要求される特性などに応じてそれぞれの材料を任
意に選定することができる。
尚本発明の方法に於て使用される強化$11111は短
繊維(ボイス力を含む)であることが好ましく、その材
質は金属、セラミックなど任意の材質のものであって良
いが、強化繊維の融点がマトリックス材料の融点に近い
場合には、溶射に際し強化繊維が溶融し、溶射層中に於
てその元の形状を保持することができなくなってしまう
ので、強化m鞘の融点はマトリックス材料の融点よりも
少くとも200℃程度高いことが必要である。
また本発明の方法に於て使用されるマトリックス材わ1
は、使用される強化繊維及び物品の主要部を構成する材
料との両立性を有し溶射可能な材料であれば任意の材l
P1であって良く、例えばアルミニウム合金、銅合金、
錫合金、鉛合金、樹脂などであって良い。
更に強化繊維ができるだ番ノ元の繊維としての性状を保
持した状態にて物品の表面に移行されるよう、強化繊維
及びマトリックス材1′3[の材質、粉末の供給速成、
溶射装置の火炎またはアークの強さなどが適宜に選定さ
れることが好ましく、また通常の溶射の場合と同様、繊
維強化複合材料の溶m層が物品の表面に良好に密着する
よう、溶IJj層を形成されるべき物品の表面に対し、
溶射に先立って1B2脂洗浄、ブラスティング、予熱処
理が行われることが好ましい。
5− 以下に添付の図を参照しつつ本発明を実施例について詳
細に説明する。
先ずアルミニウム合金(JIS規格AC8A、融点59
0℃)の溶湯(W□740℃)に、かざ密度0.15g
/ccにてアルミナ−シリカ短繊維(49%Al209
.51%5tOz、繊lff1径0゜5〜15μ、楳雑
長数ml1l〜数+mmXfJI点1760℃)を投入
攪拌し、該混合溶湯をアトマイズ法により粉末化するこ
とにより、実質的に三次元ランダムにて配向された強化
11 tdtとしてのアルミナ−シリカ短繊維とマトリ
ックス金属としてのアルミニウム合金とJ:りなる複合
材料粉末1を形成した。
第1図はかくして形成された複合材料粉末1を示す拡大
断面図であり、図に於て2はアルミナ−シリカ短繊維を
示しており、3はアルミニウム合金を示している。
次いでかくして形成された複合材r1粉末1より粒径−
200#〜+5 tノのものを分級し、該複合材料粉末
を用いてプラズマ溶射装置(METCO7M型溶射装置
)により、脱脂洗浄及びプラス6− ティング処理され150℃に予熱されたアルミニウム合
金(JIS規格A C8A )製の母材(50x3Qx
5mm)の表面(50x30mm>−トに下記の表1に
示寸溶射条件にて溶射を行った。
表1:溶射条件 プラズマガス 窒素: 70//1lin水素: 5/
/min 溶射電流:500△(65V) 溶射距離:120IIlll+ 粉末供給速度: 50g/min 溶射層厚さ: 0.5mm 第2図は」二連の溶射工程を示す解図である。この第2
図に於て、4は溶射装置のノズル(陽極)を示しており
、5及び6はそれぞれ電極(陰極)及びプラズマガスの
流れを示している。粉末1は一定の供給速度にてノズル
4内へ供給され、ノズル4の先端に於て図には示されて
いないアークの熱により溶融され、プラズマガス6の作
用によって多数の微小な液滴7にされる。この場合液滴
7は溶融したアルミニウム合金3′と実質的に元のm紺
状態を保持したアルミナ−シリカ短繊維2どよりなって
いる。液滴7はプラズマガス6により母材8の表面9に
吹付けられ、これにより表面9に付着し積層して溶射層
10となった。尚溶射層10ができるだけ均一な厚さに
形成されるよう、溶射装置のノズル4は母材8の表面9
に対しウィービングにて走査された。
上述の如く形成された溶01層の性状を下記の表2に示
寸。
表2:溶04層の性状 硬さ: 90〜115 (+−IV1k(1)繊帷長:
 約5〜150μ 気孔率: 約5〜10% 繊維かさ密度: 約0.135〜0.145(1/ O
Oこの表2より、溶IJ1層の気孔率は小さく、溶射層
は高密度にて形成されており、また繊維かさ密度のばら
つきも小さく、アルミナ−シリカ短繊維は比較的均一に
分散されており、溶射層の硬さも高い値であることが解
る。
比較の目的で、アルミナ−シリカ短#A紐の代りにガラ
ス繊維(m [径23μ、平均繊維長11+11111
゜融点750℃)を用いた点を除き、上述の実施例の場
合と同様の要領にて溶射層を形成した。この溶射層の性
状を調査したところ、ガラス繊維は溶射層中に於ては繊
維形状を保持しておらず、層状に分布していることが認
められた。このことはガラスtat11が溶射に際しマ
トリックス材料としてのアルミニウム合金と共に溶融さ
れ凝集して母材の表面に吹付けられたことによるものと
考えられる。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる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。
【図面の簡単な説明】
第1図は繊維強化複合材料粉末を示す拡大断面図、第2
図は本発明による方法の溶射工程を示す9− 解図である。 1・・・粉末、2・・・アルミナ−シリカ短繊維、3・
・・アルミニウム合金、4・・・ノズル、5・・・電極
、6・・・プラズマガス、7・・・液滴、8・・・母材
、9・・・表面。 10・・・溶fJ1層 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 明石 昌毅 −1〇−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 物品の表面部を強化繊維にて複合強化する方法にして、
    強化繊維とマトリックス材料とよりなるt!l#41強
    化複合材isの粉末を形成し、溶射により前記粉末を微
    小な液滴として物品の表面に付着させることを特徴とす
    る方法。
JP58108573A 1983-06-17 1983-06-17 物品表面部の繊維強化方法 Pending JPS602660A (ja)

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JP58108573A JPS602660A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 物品表面部の繊維強化方法

Applications Claiming Priority (1)

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JP58108573A JPS602660A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 物品表面部の繊維強化方法

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JPS602660A true JPS602660A (ja) 1985-01-08

Family

ID=14488235

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JP58108573A Pending JPS602660A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 物品表面部の繊維強化方法

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01272732A (ja) * 1988-04-26 1989-10-31 Ube Ind Ltd 繊維強化金属基プリプレグシートの製造方法
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