JPS609838A - 繊維強化金属体およびその製造方法 - Google Patents
繊維強化金属体およびその製造方法Info
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- JPS609838A JPS609838A JP11843183A JP11843183A JPS609838A JP S609838 A JPS609838 A JP S609838A JP 11843183 A JP11843183 A JP 11843183A JP 11843183 A JP11843183 A JP 11843183A JP S609838 A JPS609838 A JP S609838A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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- Laminated Bodies (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】
円筒形状の繊維強化金属により、圧力容器等を形成する
場合９円筒の円周方向にマトリクス金属強化用繊維を埋
設したものがよく使用される、このとき、金属中の強化
繊維は通常一層のみで構成されている。圧力容器内に高
圧力がかかると。
場合９円筒の円周方向にマトリクス金属強化用繊維を埋
設したものがよく使用される、このとき、金属中の強化
繊維は通常一層のみで構成されている。圧力容器内に高
圧力がかかると。
容器内表面の円周方向には特に大きな引張応力が作用す
る。この引張応力は、主として繊維によって保持される
。
る。この引張応力は、主として繊維によって保持される
。
そこで、このような従来の円筒形状の繊維強化金力容器
あるいは高圧パイプとして使用する際に。
あるいは高圧パイプとして使用する際に。
より高圧のもとて使用できる。
本願にかかる発明は、内表面に圧縮応力を保有する円筒
形状の繊維強化金属体およびその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
形状の繊維強化金属体およびその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
本願にかかる第１の発明（以下第１発明という）は、マ
トリクスを形成する金属と、該金属中に埋設した実質的
に２層以上の繊維層とからなる円筒状繊維強化金属体で
あり、上記繊維層のうち、内層を形成する繊維の線膨張
係数が該内層の外側に設けた外層を形成する繊維の線膨
張係数に比べて小さいとともに、該金属体の内表面附近
に圧縮応力を保有せしめて、高い内圧力に耐えうるよう
にしたことを特徴どする繊維強化金属体である。
トリクスを形成する金属と、該金属中に埋設した実質的
に２層以上の繊維層とからなる円筒状繊維強化金属体で
あり、上記繊維層のうち、内層を形成する繊維の線膨張
係数が該内層の外側に設けた外層を形成する繊維の線膨
張係数に比べて小さいとともに、該金属体の内表面附近
に圧縮応力を保有せしめて、高い内圧力に耐えうるよう
にしたことを特徴どする繊維強化金属体である。
本発明にかかる繊維強化金属体は、内表面に圧縮応力を
保有せしめたため、これを圧力容器等に用いた場合、従
来の単繊維層により強化した同寸法の金属体の場合に比
べて、高い内圧力に耐えるよいう特徴を有する。
保有せしめたため、これを圧力容器等に用いた場合、従
来の単繊維層により強化した同寸法の金属体の場合に比
べて、高い内圧力に耐えるよいう特徴を有する。
以下１本第１発明をより詳細に説明する。
本第１発明にかかる繊維強化金属体（以下、該金属体と
いり）のマトリクスを形成する金属としては、アルミニ
ウム（Ａ／ ）を主体とスルアルミニウム合金、亜鉛（
Ｚｎ）を主体とする亜鉛合金。
いり）のマトリクスを形成する金属としては、アルミニ
ウム（Ａ／ ）を主体とスルアルミニウム合金、亜鉛（
Ｚｎ）を主体とする亜鉛合金。
マグネシウム（Ｍｇ）を主体とするマグネシウム合一−
８− 金が主として使用できる。マトリクス用金属は。
８− 金が主として使用できる。マトリクス用金属は。
強化用繊維を劣化させない程度の融点を有すること、繊
維との「ぬれ」がよいこと等の性質を有する成分がよい
。使用できる金属の成分としてはＡｌ。
維との「ぬれ」がよいこと等の性質を有する成分がよい
。使用できる金属の成分としてはＡｌ。
あるいはＣｕ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｏｒ、Ｚｎ等の元素
を少なくとも一種以上含有するＡＩ！合金、Ｚｎあるい
はｋｌ、 Ｍｇ、 Ｔ ｉ等の元素を少なくとも一種以
上含有すｔ１金、ＭｇあるいはＡＩ、Ｚｎ、Ｚｒ等を少
なくとも一種以上含有するＭｇ合金等がある。
を少なくとも一種以上含有するＡＩ！合金、Ｚｎあるい
はｋｌ、 Ｍｇ、 Ｔ ｉ等の元素を少なくとも一種以
上含有すｔ１金、ＭｇあるいはＡＩ、Ｚｎ、Ｚｒ等を少
なくとも一種以上含有するＭｇ合金等がある。
該金属体中に埋設されている繊維層は、互いに材質の異
なる繊維からなる少な（とも２つの層をなるべく同心状
に積層してＩＪｌ成したものであり。
なる繊維からなる少な（とも２つの層をなるべく同心状
に積層してＩＪｌ成したものであり。
このように各繊維を配置すると、該金属体の製造時に、
該金属体の内表面附近に所望の圧縮応力を保有せしめる
ことができる。該金属体に使用できる繊維は、炭素、黒
鉛等の炭素系繊維、アルミナ。
該金属体の内表面附近に所望の圧縮応力を保有せしめる
ことができる。該金属体に使用できる繊維は、炭素、黒
鉛等の炭素系繊維、アルミナ。
炭化珪素、ボロン、珪酸ガラス、ソーダガラス等からな
る無機質繊維が使用できる。
る無機質繊維が使用できる。
−４−−−
これらの繊維は太さが５〜１５０７１ｍ程度で、高張力
、柔軟性を有するもの、さらに、マトリクス金属との「
ぬれ性」に優れているものが望ましい。
、柔軟性を有するもの、さらに、マトリクス金属との「
ぬれ性」に優れているものが望ましい。
また、これらの繊維の線膨張係数は、炭素系繊維では−
１，０Ｘ１０−６／ｉＣ程度、セラミック系繊維ではδ
Ｘ １０ ＝／士程度、ガラス繊維では５０×１０−ｅ
／ｌＥ程度であり、繊維の種類により、比較的大ぎく異
なっている。本第１発明ｔこおける繊維層は、前述のよ
うに内ドアに線膨張係数の小さな繊維を、外層には、大
きな繊維を組合せて、金属中に埋設せしめたものである
。繊維層を形成する繊維の組合せとしては、内層に炭素
系繊維、外層には、炭化珪素繊維、ポロン繊維の組合せ
、あるいは、内層に９次化珪素繊＃：９外層にアルミナ
繊維の組合せ、また、内層に炭素繊維又は黒鉛繊維。
１，０Ｘ１０−６／ｉＣ程度、セラミック系繊維ではδ
Ｘ １０ ＝／士程度、ガラス繊維では５０×１０−ｅ
／ｌＥ程度であり、繊維の種類により、比較的大ぎく異
なっている。本第１発明ｔこおける繊維層は、前述のよ
うに内ドアに線膨張係数の小さな繊維を、外層には、大
きな繊維を組合せて、金属中に埋設せしめたものである
。繊維層を形成する繊維の組合せとしては、内層に炭素
系繊維、外層には、炭化珪素繊維、ポロン繊維の組合せ
、あるいは、内層に９次化珪素繊＃：９外層にアルミナ
繊維の組合せ、また、内層に炭素繊維又は黒鉛繊維。
ＪＡ層にガラス繊維の組合せがよい。
１′−
また、８層から形成する場合には、内層がち炭素繊維、
中間層に灰化珪素繊維、外層にアルミナ繊維の組合せ等
が望ましい。
中間層に灰化珪素繊維、外層にアルミナ繊維の組合せ等
が望ましい。
上記マ） ＋１クス金属中の繊維層は、第１図にその繊
維分布状態を概念図で示すように、内層ｌおよび外層２
の各層が明確に分離して埋設していてもよいし、第２図
に示すように、各層の一部が互Ｖ１に重なって埋設され
てもよい。繊維層の繊維分布状態としては第２図に示し
たように９層の一部を重なり合せた方が内外層境界部に
おける破壊が生じにくいという点からみてより望ましい
。また。
維分布状態を概念図で示すように、内層ｌおよび外層２
の各層が明確に分離して埋設していてもよいし、第２図
に示すように、各層の一部が互Ｖ１に重なって埋設され
てもよい。繊維層の繊維分布状態としては第２図に示し
たように９層の一部を重なり合せた方が内外層境界部に
おける破壊が生じにくいという点からみてより望ましい
。また。
各層の厚さの関係は、外層によって内層部分を締めつけ
て内層部分に圧縮応力を発生させるために。
て内層部分に圧縮応力を発生させるために。
内層の厚さよりも、外層の厚さを厚くするのが望ましい
。
。
マトリクス金属中の内、外層を形成する繊維の体積割合
は、繊維によりマ） Ｉ＋クス金属を強化するために、
内外層ともに１０〜７０体積％の範囲が望ましい。該体
積割合が１０体積％以下では該金属体の内面に圧縮応力
が発生しに＜＜、ｑｏ体積％以上では該金属体の製作が
困難となる。特に外層は該金属体の内面に圧縮応力を生
じせめる重要な役割を果すため、外層における繊維の体
積割合はＢＯ〜７０体積％が望ましい。
は、繊維によりマ） Ｉ＋クス金属を強化するために、
内外層ともに１０〜７０体積％の範囲が望ましい。該体
積割合が１０体積％以下では該金属体の内面に圧縮応力
が発生しに＜＜、ｑｏ体積％以上では該金属体の製作が
困難となる。特に外層は該金属体の内面に圧縮応力を生
じせめる重要な役割を果すため、外層における繊維の体
積割合はＢＯ〜７０体積％が望ましい。
次に本願にかかる第２の発明（以下第２発明という）は
ボビンの表面に、炭素系繊維を巻回して繊維層の内層を
形成する第１工程と、該内層あるいはより内側の層を形
成する繊維の線膨張係数よ２工程と、上記内層と外層か
らなる″ｉ維層に金属を含浸せしめることによって実質
的に２層以上の繊維層からなり、内表面に圧縮応力を保
有する円筒状繊維強化金属体とする第８工程とからなる
繊維強化金属体の製造方法である。
ボビンの表面に、炭素系繊維を巻回して繊維層の内層を
形成する第１工程と、該内層あるいはより内側の層を形
成する繊維の線膨張係数よ２工程と、上記内層と外層か
らなる″ｉ維層に金属を含浸せしめることによって実質
的に２層以上の繊維層からなり、内表面に圧縮応力を保
有する円筒状繊維強化金属体とする第８工程とからなる
繊維強化金属体の製造方法である。
以下１本第２発明の詳細な説明する。
まず、所望の直径を有する円柱状のボビンの表面に、熱
膨張係数の小さな繊維を周方向に巻回し。
膨張係数の小さな繊維を周方向に巻回し。
内層に該当する層を形成する。さらに、該内層の上に、
熱膨張係数の大なる繊維を重ねて巻回し。
熱膨張係数の大なる繊維を重ねて巻回し。
外層に該当する層を形成する。三つの層から成る繊維層
を形成する場合には、より大きな熱膨張係数を有する繊
維を最外層として重ねて巻いてもよい。また、上記繊維
の巻回は、繊維をボビンの軸−７− に対して種々の方向に巻回するのがよい。繊維は互いに
交差するようにするのが望ましい。この場合、各層が互
いに角度を持つようにしてもよいし各層の中で繊維が交
差するように巻回してもよい。
を形成する場合には、より大きな熱膨張係数を有する繊
維を最外層として重ねて巻いてもよい。また、上記繊維
の巻回は、繊維をボビンの軸−７− に対して種々の方向に巻回するのがよい。繊維は互いに
交差するようにするのが望ましい。この場合、各層が互
いに角度を持つようにしてもよいし各層の中で繊維が交
差するように巻回してもよい。
たとえば、三つの層からなる繊維層の場合には。
中間層の繊維をボビン軸に対して斜めに交わる方向に巻
回してもよい。このようにすると、該金属体の強さに異
方性が少なくなるので、破壊に対する抵抗力が高くなる
。
回してもよい。このようにすると、該金属体の強さに異
方性が少なくなるので、破壊に対する抵抗力が高くなる
。
さらに、第２図に示したように、内層と外層の一部を互
いに重ね合す場合には、内層用繊維の巻回途中から外層
用繊維の量を増加させるとともに。
いに重ね合す場合には、内層用繊維の巻回途中から外層
用繊維の量を増加させるとともに。
内層用繊維の量を減少させて内層を形成し、最後に外層
用繊維のみからなる部分を作成して、繊維層を形成する
とよい。
用繊維のみからなる部分を作成して、繊維層を形成する
とよい。
このようにして、まずボビン上に繊維の層を形成する。
次に、該ボビンを所望寸法の円筒形容器に挿入−８−
眺、に浸透せしめる。該マトリクス金属の注入は。
いわゆる高圧鋳造法、ホットプレス等により行なうこと
か可能であるが、繊維中に溶融金属を確実に浸透させう
るものであれば、いずれの方法でもよい。上記溶融金属
の注入圧力は１０−１０００気圧程度がよい。１０気圧
以下の場合には、マトリクス金属が繊維間に確実に浸透
しない場合かあり、欠陥となる。逆に１０００気圧以上
にしても。
か可能であるが、繊維中に溶融金属を確実に浸透させう
るものであれば、いずれの方法でもよい。上記溶融金属
の注入圧力は１０−１０００気圧程度がよい。１０気圧
以下の場合には、マトリクス金属が繊維間に確実に浸透
しない場合かあり、欠陥となる。逆に１０００気圧以上
にしても。
得られる該金属体の品質が飛躍的に向上することもない
とともに９円筒状容器の肉厚なども厚くしなければなら
ず不経済となる。
とともに９円筒状容器の肉厚なども厚くしなければなら
ず不経済となる。
以上のようにして、マトリクス金属を繊維間に浸透せし
めてから凝固させる。上記金属の注入から北 凝固するまでに、該金属体の内面に圧縮応力を倣引 有せしめうる。
めてから凝固させる。上記金属の注入から北 凝固するまでに、該金属体の内面に圧縮応力を倣引 有せしめうる。
この圧縮応力の発生メカニズムは、概ね次のように考え
られる。
られる。
まず、溶融金属の注入に際して、繊維の温度が上昇し、
各繊維は、主としてその長さ方向に熱膨張係数と温度上
昇によって決まる長さだけ膨張する。
各繊維は、主としてその長さ方向に熱膨張係数と温度上
昇によって決まる長さだけ膨張する。
これとともに金属は繊維間に浸透する。浸透が終了する
と、該金属は繊維との結合力を増しながら凝固しはじめ
る。凝固にともなって金属、繊維とともに収縮する。と
ころが、繊維層の内層と外層とにおいて、収縮量に差が
生じる。すなわち熱膨張係数の大きな外層繊維の収縮量
の方が、内層繊維のそれより大きい。それ故、外層に浸
透した金属は内層に浸透した金属よりも強く圧縮される
とともに、内層部分を締めつける状態となり、内層部分
に圧縮応力が発生する。外層部分は上記圧縮応力と平衡
を保つために、引張応力状態になる。
と、該金属は繊維との結合力を増しながら凝固しはじめ
る。凝固にともなって金属、繊維とともに収縮する。と
ころが、繊維層の内層と外層とにおいて、収縮量に差が
生じる。すなわち熱膨張係数の大きな外層繊維の収縮量
の方が、内層繊維のそれより大きい。それ故、外層に浸
透した金属は内層に浸透した金属よりも強く圧縮される
とともに、内層部分を締めつける状態となり、内層部分
に圧縮応力が発生する。外層部分は上記圧縮応力と平衡
を保つために、引張応力状態になる。
マｌ−１７クス金属が完全に凝固して繊維層を埋設した
金属凝固体をボビンとともに円筒状容器から取り出し、
さらにボビンを抜き取って本発明にかかる繊維強化金属
体を得ることができる。
金属凝固体をボビンとともに円筒状容器から取り出し、
さらにボビンを抜き取って本発明にかかる繊維強化金属
体を得ることができる。
以下１本願発明の詳細な説明する。
実施例１
直径８０闘、長さ１００１ｆｆの鋼棒の表面に黒鉛粉を
塗布し、直径７〜８７１ｍの伏素繊維を約６０００ぐ−
セ゛４ン 本束ねた七＝９をすき間なくほぼ一様に巻きつけ厚さｌ
Ｑｍの内層を形成した。さらに、この上にＵの外層を形
成した。こうして、内層と夕）層の２層からなる繊維層
を形成した。
塗布し、直径７〜８７１ｍの伏素繊維を約６０００ぐ−
セ゛４ン 本束ねた七＝９をすき間なくほぼ一様に巻きつけ厚さｌ
Ｑｍの内層を形成した。さらに、この上にＵの外層を形
成した。こうして、内層と夕）層の２層からなる繊維層
を形成した。
次に、内径９０ｆ１．外径１００１ｆｆ、長さ１００闘
の鋼管を用意し、内面に黒鉛粉を塗布し、上記繊維層を
形成したボビンを挿入した。この鋼管を窒素ガス流中で
７５０℃［こ加熱、３０分間保持した。そして、該鋼管
を高圧＠造機にセットした。
の鋼管を用意し、内面に黒鉛粉を塗布し、上記繊維層を
形成したボビンを挿入した。この鋼管を窒素ガス流中で
７５０℃［こ加熱、３０分間保持した。そして、該鋼管
を高圧＠造機にセットした。
すなわち、内径１２０ｍ、深さ１４０１１１１の金型中
に上記鋼管を入れ、該金型内Ｐ−直ちに、７５０を絹、
内径８０朋、長さ約９ｏｆｆの該金属体を得た。
に上記鋼管を入れ、該金型内Ｐ−直ちに、７５０を絹、
内径８０朋、長さ約９ｏｆｆの該金属体を得た。
一方、同様の方法で繊維層が炭素繊維のみからなる比較
用金属管を製作した。
用金属管を製作した。
本実施例における該金属体の強度を調べるため−１１−
に耐圧試験を行なった。該金属体および比較用金属管を
その両端面で２枚の耐圧板間に挾持して。
その両端面で２枚の耐圧板間に挾持して。
す９とへ
属 壊させた。その結果、該金属体と比較用金属管の破
壊圧力を比較すると、該金属体の方が比較用金属管より
Ｌ５倍の内圧に耐えることがわかった。
壊圧力を比較すると、該金属体の方が比較用金属管より
Ｌ５倍の内圧に耐えることがわかった。
実施例２
外径８０Ｕ、内径６０鰭、長さ１００ｆｆの鋼管からな
るボビンの内外面に黒鉛粉を塗布して、その外面上に実
施例１と同様寸法の黒鉛繊維をボビン軸に対して３０°
で交差するように巻回し、黒鉛繊維の厚さが３ ｍｍに
達したところで直径が約１５の割合を仕珍蓄雰孝ヰ尋増
加せしめた。繊維層厚のようにして１個々の層が一部重
なり合う形式の１２− 繊維層をボビン外周に形成した。
るボビンの内外面に黒鉛粉を塗布して、その外面上に実
施例１と同様寸法の黒鉛繊維をボビン軸に対して３０°
で交差するように巻回し、黒鉛繊維の厚さが３ ｍｍに
達したところで直径が約１５の割合を仕珍蓄雰孝ヰ尋増
加せしめた。繊維層厚のようにして１個々の層が一部重
なり合う形式の１２− 繊維層をボビン外周に形成した。
このボビンを窒素雰囲剣中で４００℃、８０分保持の加
熱処理を行なって高圧鋳造機の金型（内径１２０ｔＪＩ
、深さ１４０ｍ）中に入れ、直ちに該金型中へ４６０℃
の溶融したＺｎ−０，２％Ｔｉ −０，２％Ｍｇ合金を
注入し、ブランジャーにて２５０１４に９ ／ ｃＩに
加圧して１０分間保持し凝固させて減圧した。
熱処理を行なって高圧鋳造機の金型（内径１２０ｔＪＩ
、深さ１４０ｍ）中に入れ、直ちに該金型中へ４６０℃
の溶融したＺｎ−０，２％Ｔｉ −０，２％Ｍｇ合金を
注入し、ブランジャーにて２５０１４に９ ／ ｃＩに
加圧して１０分間保持し凝固させて減圧した。
金型から取り出したインゴットから内１ｓｏｎ。
外径１００ｍ＋、長さ９０鰐の該金属体を取り出しこの
結果から明らかな如く、該金属体は、その内面により大
きな圧縮応力を保有しており、より高内圧に［ｔｔえう
るものであることがわかる。
結果から明らかな如く、該金属体は、その内面により大
きな圧縮応力を保有しており、より高内圧に［ｔｔえう
るものであることがわかる。
突施例８
外径８０ｆｉ、内径６０鱈、高さ１００１１ｆｆの鋼管
を外径１１０ｆｆｉ１．内径９０龍、高さ１００ｍ１の
鋼管内に挿入した。さらに、該ボビンを入れた鋼管を窒
素ガス中で７５０℃、１５分間保持の加熱を施したのち
、実施例１と同様、高圧鋳造機により７５０℃に加熱溶
融したＡ４１−５％Ｃｕ のアルミニウム合金を注入し
、５００ｋＬｊ／ｄに加圧して凝固せしめた。凝固した
インゴットから外径が９０絹、内径が８ｏｎ、長さ１０
０ｆｌの該金属体を得た。
を外径１１０ｆｆｉ１．内径９０龍、高さ１００ｍ１の
鋼管内に挿入した。さらに、該ボビンを入れた鋼管を窒
素ガス中で７５０℃、１５分間保持の加熱を施したのち
、実施例１と同様、高圧鋳造機により７５０℃に加熱溶
融したＡ４１−５％Ｃｕ のアルミニウム合金を注入し
、５００ｋＬｊ／ｄに加圧して凝固せしめた。凝固した
インゴットから外径が９０絹、内径が８ｏｎ、長さ１０
０ｆｌの該金属体を得た。
該金属体の繊維層の埋設状態を観察するために。
金属体から長さｌＱｗｗの環状物１００を切断し。
さらに該環状物の一部を切断した。その結果、該環状物
は、第８図に示すように、切断個所が大きく開いた。す
なわち、該金属体は、その内面に圧縮残留応力を保有し
ていることが明らかである。
は、第８図に示すように、切断個所が大きく開いた。す
なわち、該金属体は、その内面に圧縮残留応力を保有し
ていることが明らかである。
また、上記切断面をエメリーペーパーで研摩し。
該金属体の断面を観察した。断面の構造は第４図に一部
欠戦図で示すように、内層が黒鉛繊維であり、そのすき
間にアルミニウム合金が浸透した腑１０、その外側にア
ルミナ繊維とそのすき間にアルミニウム合金が浸透した
層２０．最外層はアルミニウム合金のみの■８０からな
る構造である。
欠戦図で示すように、内層が黒鉛繊維であり、そのすき
間にアルミニウム合金が浸透した腑１０、その外側にア
ルミナ繊維とそのすき間にアルミニウム合金が浸透した
層２０．最外層はアルミニウム合金のみの■８０からな
る構造である。
Ｆｆｆｆ体をガソリンエンジンのシリンダースリーブと
して使用した。その結果、黒鉛とアルミニウム合金とか
らなる該金属体の内表面は良好な？！！！泄性を有し、
優れた１Ｊｊｌ耗性を示した。
して使用した。その結果、黒鉛とアルミニウム合金とか
らなる該金属体の内表面は良好な？！！！泄性を有し、
優れた１Ｊｊｌ耗性を示した。
さらに、実施例１と同様の加圧試験を実施したところ、
５０ ｏ ｋｇ／ｄ以上の内圧力をかけても該金属体
は破壊しなかった。
５０ ｏ ｋｇ／ｄ以上の内圧力をかけても該金属体
は破壊しなかった。
第１図および第２図は、マトリクツ金属中に埋設した繊
維層の繊維の分布状態を示す概念図であり、第１図は繊
維層の各層が接して存在する場合を示す図、第２図は各
層がその一部を互いに重ね−１５− 合さって存在する場合を示す図である。 第８図および第４図は実施例を示し、第８図は該金属体
から切り出した環状物の一部を切断したときの変形状態
を示す図であり９図中の二点鎖線は切断前、！ｉ！線は
切断後の形状である。第４図は上記環状物の切断面を観
察した結果を示す一部欠載斜視図である。 ｌ・・・ 内層の繊維密度、２・・・外層の繊維ヒ 密度、１０・・・黒鉛繊維とアルミニウム合金ン出願人 株式会社 豊田中央研究所 、１６− ん 、ＩＦ で 内表面θ−ろ這ｌ１ｆＬｔ、たダＮ之 円濱曲〃弓漕・
１艷しにダＲ２第１０ 第２図
維層の繊維の分布状態を示す概念図であり、第１図は繊
維層の各層が接して存在する場合を示す図、第２図は各
層がその一部を互いに重ね−１５− 合さって存在する場合を示す図である。 第８図および第４図は実施例を示し、第８図は該金属体
から切り出した環状物の一部を切断したときの変形状態
を示す図であり９図中の二点鎖線は切断前、！ｉ！線は
切断後の形状である。第４図は上記環状物の切断面を観
察した結果を示す一部欠載斜視図である。 ｌ・・・ 内層の繊維密度、２・・・外層の繊維ヒ 密度、１０・・・黒鉛繊維とアルミニウム合金ン出願人 株式会社 豊田中央研究所 、１６− ん 、ＩＦ で 内表面θ−ろ這ｌ１ｆＬｔ、たダＮ之 円濱曲〃弓漕・
１艷しにダＲ２第１０ 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｌ） マトリクスを形成する金属と、該金属中に埋設
した実質的に２層以上の繊維層とからなる円筒状繊維強
化金属体であり、上記繊維層のうち。 内層を形成する繊維の線膨張係数が該内層の外側に設け
た外層を形成する繊維の線膨張係数に比べて小さいとと
もに、該金属体の内表面附近に圧縮応力を保有せしめて
高い内圧力に耐えるようにしたことを特徴とする繊維強
化金属体。 （２）金属は、アルミニウム、アルミニラムラ主体とす
る合金、亜鉛、亜鉛を主体とする合金、あるいは、マグ
ネシウムを主体とする合金のいずれかであることを特徴
とする特許請求の範囲第（１１項記載の繊維強化金属体
。 （８）繊維層は、内層が黒鉛繊維、外層が炭化珪素繊維
、アルミナ繊維、ガラス繊維のうち少なくとも一種であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１１項記載の繊
維強化金属体。 （４）ホヒンの表面に、炭素系繊維を巻回して繊維層の
内層を形成する第１工程と、該内層あるいは、より内側
の層を形成する繊維の線膨張係数よ２工程と、上記内層
と外層からなる繊維層に金属を含浸せしめることによっ
て実質的に２層以上の繊維層からなり、内表面に圧縮応
力を保有する円筒状繊維強化金属体とする第８工程とか
らなる繊維強化金属体の製造方法。 （５）金属はアルミニウム、アルミニウムを主体とする
合金、亜鉛、亜鉛を主体とする合金、あるいは、マグネ
シウムを主体とする合金のいずれかであることを特徴と
する特許請求の範囲第（４）項記載の繊維強化金属体。 （６）繊維層は、内層が黒鉛繊維、外層が灰化珪素繊維
、アルミナ繊維、ガラス繊維のうち少なくとも一種であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の繊
維強化金属体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11843183A JPS609838A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 繊維強化金属体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11843183A JPS609838A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 繊維強化金属体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609838A true JPS609838A (ja) | 1985-01-18 |
| JPH0310694B2 JPH0310694B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=14736469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11843183A Granted JPS609838A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 繊維強化金属体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609838A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5041340A (en) * | 1987-09-03 | 1991-08-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fiber-reinforced light alloy member excellent in heat conductivity and sliding properties |
| JP2013194289A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Art Metal Mfg Co Ltd | 金属―炭素繊維複合材料の製造方法および金属―炭素繊維複合材料および炭素繊維プリフォーム |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP11843183A patent/JPS609838A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5041340A (en) * | 1987-09-03 | 1991-08-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fiber-reinforced light alloy member excellent in heat conductivity and sliding properties |
| JP2013194289A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Art Metal Mfg Co Ltd | 金属―炭素繊維複合材料の製造方法および金属―炭素繊維複合材料および炭素繊維プリフォーム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0310694B2 (ja) | 1991-02-14 |
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