JPS61153245A - 薄板状ウイスカ−強化金属複合材の製造方法 - Google Patents
薄板状ウイスカ−強化金属複合材の製造方法Info
- Publication number
- JPS61153245A JPS61153245A JP27415484A JP27415484A JPS61153245A JP S61153245 A JPS61153245 A JP S61153245A JP 27415484 A JP27415484 A JP 27415484A JP 27415484 A JP27415484 A JP 27415484A JP S61153245 A JPS61153245 A JP S61153245A
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- Japan
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- whisker
- composite material
- mold
- whiskers
- matrix metal
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、ウィスカーにより組織強化した金属複合材（
以下、ｒＷＲＭＪという。）、特に１（ｌｕ＋以下の薄
板形状品を得るために有効なＷＲＭの製造方法に関する
。
以下、ｒＷＲＭＪという。）、特に１（ｌｕ＋以下の薄
板形状品を得るために有効なＷＲＭの製造方法に関する
。
「従来の技術」
ＳｉＣ，５ｉｓＮ４などの単結晶ウィスカーは、近年Ａ
ｉ２． Ｍ９． Ｎｉ、 Ｍｎ、 Ｃｕなどの金属やこ
れらの合金類の複合強化材として有用視されている素材
の一つである。
ｉ２． Ｍ９． Ｎｉ、 Ｍｎ、 Ｃｕなどの金属やこ
れらの合金類の複合強化材として有用視されている素材
の一つである。
これらウィスカーを各種金属中に複合化する手段として
予め所定形状に成形したウィスカープリフォームを鋳型
内に装着し、これにマトリックス金属の溶湯を注入して
加圧下に含浸、凝固する加圧鋳造法が有効とされている
。
予め所定形状に成形したウィスカープリフォームを鋳型
内に装着し、これにマトリックス金属の溶湯を注入して
加圧下に含浸、凝固する加圧鋳造法が有効とされている
。
しかしながら、上記手法を適用して肉厚１０−以下の薄
板状ＷＲＭを製造することは、ウィスカープリフォーム
が肉薄となる関係上、鋳型内への固定化が難しく鋳造時
に位置ずれを起したり、変形を生じるなどの理由から困
難とされている。
板状ＷＲＭを製造することは、ウィスカープリフォーム
が肉薄となる関係上、鋳型内への固定化が難しく鋳造時
に位置ずれを起したり、変形を生じるなどの理由から困
難とされている。
このため、一旦肉厚のＷＲＭを作製し、これを機械的に
スライス切断する手法がとられているが、ＷＲＭは極め
て超硬質性を有するために切断が容易でないばかりでな
（、機械加工およびそれに伴うロスなどコストの増大化
を招く一点がある。
スライス切断する手法がとられているが、ＷＲＭは極め
て超硬質性を有するために切断が容易でないばかりでな
（、機械加工およびそれに伴うロスなどコストの増大化
を招く一点がある。
「発明が解決しようとする問題点」
本発明は、上記欠点の解消をはかり、肉厚！０ｍｍ以下
の薄板状ＷＲＭを効率的かつ低コストで量産し得る製造
方法を提供するものである。
の薄板状ＷＲＭを効率的かつ低コストで量産し得る製造
方法を提供するものである。
［問題を解決するための手段］
すなわち、本発明はウィスカープリフォームにマトリッ
クス金属を溶浸、凝固する加圧鋳造法によって、ウィス
カー強化金属複合材を製造するにあたり、肉薄のウィス
カープリフォーム板をマイカ片を介して複数層状に挟持
した状態で鋳型内にセットし、層方向に沿ってマトリッ
クス金属を溶浸することを構成的特徴とする薄板状ウィ
スカー強化金属複合材の製造方法である。
クス金属を溶浸、凝固する加圧鋳造法によって、ウィス
カー強化金属複合材を製造するにあたり、肉薄のウィス
カープリフォーム板をマイカ片を介して複数層状に挟持
した状態で鋳型内にセットし、層方向に沿ってマトリッ
クス金属を溶浸することを構成的特徴とする薄板状ウィ
スカー強化金属複合材の製造方法である。
本発明の対象となるウィスカーは、ＳｉＣ。
５ｉａＮｔあるいは黒鉛などの非金属系単結晶で直径０
．１〜５．０μ肩、長さｌＯ〜５００μ肩の微細繊維状
物質である。
．１〜５．０μ肩、長さｌＯ〜５００μ肩の微細繊維状
物質である。
繊維骨格となるウィスカープリフォームは、ウィスカー
を水または適宜なバインダー成分を含む有機溶媒に均質
に分散した後常圧または加圧下に濾過して残留する湿潤
ウィスカーケーキを乾燥する方法で形成され、直接ある
いは形成されたプリフォームをスライス加工することに
より１０ｍｍ以下の板状体とする。プリフォームのスラ
イス加工はバンドソーなどで容易に行うことができる。
を水または適宜なバインダー成分を含む有機溶媒に均質
に分散した後常圧または加圧下に濾過して残留する湿潤
ウィスカーケーキを乾燥する方法で形成され、直接ある
いは形成されたプリフォームをスライス加工することに
より１０ｍｍ以下の板状体とする。プリフォームのスラ
イス加工はバンドソーなどで容易に行うことができる。
このようにして形成した肉薄のウィスカープリフォーム
板を複数用意し、各側面間にマイカ片を介在させながら
層状に配列し、一体に挟持固定する。挟持手段としては
、例えば両性側面に黒鉛板を当接してこれをボルト締め
する方法などで行なわれる。
板を複数用意し、各側面間にマイカ片を介在させながら
層状に配列し、一体に挟持固定する。挟持手段としては
、例えば両性側面に黒鉛板を当接してこれをボルト締め
する方法などで行なわれる。
ウィスカープリフォームの両側面に介在するマイカ片は
、プリフォーム保持部材および離型材として機能するも
ので、前者は耐熱性、マトリックスとの非反応性および
片方向の非変形性が、また後者は不浸透性、眉間剥離性
および界面平滑性に基づくものである。
、プリフォーム保持部材および離型材として機能するも
ので、前者は耐熱性、マトリックスとの非反応性および
片方向の非変形性が、また後者は不浸透性、眉間剥離性
および界面平滑性に基づくものである。
ウィスカープリフォームは、上記の状態で鋳型内にセッ
トされた後、層方向に沿ってマトリックス金属を溶浸す
る。
トされた後、層方向に沿ってマトリックス金属を溶浸す
る。
例えば、上下方向に加圧する鋳造法をとる場合には鋳型
内にマイカ片が上下方向と平行になるよ一３＝ うにウィスカープリフォームの挟持体をセットする。
内にマイカ片が上下方向と平行になるよ一３＝ うにウィスカープリフォームの挟持体をセットする。
「作 用」
このようにして得られた鋳造物は、マイカ片で分割区画
されたＷＲＭが配列する状態を呈するが、挟持手段を解
体し、周辺に付着した余分のマトリックス金属を除去す
るとマイカ片の層状剥離および表面の平滑性に基づく離
型作用により容易かつ迅速に各板状体ＷＲＭとして分割
回収できる。このＷＲＭは、必要に応じ更に機械加工、
表面仕上げなどを施すことにより、１０＋ｎｍ以下の薄
板状ＷＲＭとなる。
されたＷＲＭが配列する状態を呈するが、挟持手段を解
体し、周辺に付着した余分のマトリックス金属を除去す
るとマイカ片の層状剥離および表面の平滑性に基づく離
型作用により容易かつ迅速に各板状体ＷＲＭとして分割
回収できる。このＷＲＭは、必要に応じ更に機械加工、
表面仕上げなどを施すことにより、１０＋ｎｍ以下の薄
板状ＷＲＭとなる。
「実施例」
直径０．５〜０．８μ肩、長さ４０〜１００μｌのＳｉ
Ｃウィスカー７０９を水７００＊１２中に均質分散させ
た後、加圧濾過し得られた湿潤ケーキを乾燥処理して、
縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、高さ１２５ｍｍの角柱状のウ
ィスカープリフォーム（Ｖｆ値７％）を調製した。この
ウィスカープリフォームをバンドソーを用いて切断し、
縦５０ｍｍ、横５０ｍｍで厚さが３．５．７ｍｍの板状
体を作製した。
Ｃウィスカー７０９を水７００＊１２中に均質分散させ
た後、加圧濾過し得られた湿潤ケーキを乾燥処理して、
縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、高さ１２５ｍｍの角柱状のウ
ィスカープリフォーム（Ｖｆ値７％）を調製した。この
ウィスカープリフォームをバンドソーを用いて切断し、
縦５０ｍｍ、横５０ｍｍで厚さが３．５．７ｍｍの板状
体を作製した。
次に黒鉛板で外側面を構成した角柱状の型枠を組立てた
。型枠は、一つの側面を縦５０ｍｍ、 横５０ｍｍと
し、これに前記ウィスカープリフォーム板を縦に装着し
た。プリフォーム板相互間には、縦５０ｍｍ、横りＯｎ
＋ｍ、厚さ０．５ ｍｍのマイカ片を挟持させ、これら
を型枠内に配設した後黒鉛製のボルト・ナツトで締めつ
け固定した。
。型枠は、一つの側面を縦５０ｍｍ、 横５０ｍｍと
し、これに前記ウィスカープリフォーム板を縦に装着し
た。プリフォーム板相互間には、縦５０ｍｍ、横りＯｎ
＋ｍ、厚さ０．５ ｍｍのマイカ片を挟持させ、これら
を型枠内に配設した後黒鉛製のボルト・ナツトで締めつ
け固定した。
次いで、この型枠をアルゴン雰囲気中で８００子
℃に余熱し、３００℃の表面温度をもつ金型内に設置し
、８００℃のＡＣ８Ａ ＡＩ２合金の溶湯を注入し１
０００ Ｋ９／Ｃｍ”の圧力で加圧鋳造した。
、８００℃のＡＣ８Ａ ＡＩ２合金の溶湯を注入し１
０００ Ｋ９／Ｃｍ”の圧力で加圧鋳造した。
・この鋳造品を型枠から取出し、余分のマトリックスを
除去した後、鋸盤により各板状体の側面に沿って切断し
た。切断中にマイカ片の剥離がおこり、板状体ＷＲＭは
容易に分割離脱することができた。
除去した後、鋸盤により各板状体の側面に沿って切断し
た。切断中にマイカ片の剥離がおこり、板状体ＷＲＭは
容易に分割離脱することができた。
このようにして得られた各薄板状ＷＲＭは＃１５０エメ
リー紙で表面を研摩し、Ｔ６熱処理を施したのち機械的
強度特性を測定した。これらの結果を下表に示した。
リー紙で表面を研摩し、Ｔ６熱処理を施したのち機械的
強度特性を測定した。これらの結果を下表に示した。
表の結果から肉薄のウィスカープリフォーム板を調製し
て本方法を適用することにより、所望厚さの薄板状ＷＲ
Ｍを容易に製造することができ、またその機械的強度特
性もすぐれていることが判明する。
て本方法を適用することにより、所望厚さの薄板状ＷＲ
Ｍを容易に製造することができ、またその機械的強度特
性もすぐれていることが判明する。
「発明の効果」
上記説明で明らかなように本発明によれば煩雑な切断、
機械加工などを必要とすることなしに、１０ｍｍ以下の
薄板状ＷＲＭを円滑、迅速に製造することができ、しか
も厚さの調節も容易である。
機械加工などを必要とすることなしに、１０ｍｍ以下の
薄板状ＷＲＭを円滑、迅速に製造することができ、しか
も厚さの調節も容易である。
したがって、適用範囲が広汎となるとともに量産効果に
よる大巾なコスト低減がはがれる利益がもたらされる。
よる大巾なコスト低減がはがれる利益がもたらされる。
Claims (1)
- ウイスカープリフォームにマトリックス金属を溶浸凝固
する加圧鋳造法によって、ウイスカー強化金属複合材を
製造するにあたり、肉薄のウイスカープリフォーム板を
マイカ片を介して複数層状に挟持した状態で鋳型内にセ
ットし、層方向に沿つてマトリックス金属を溶浸するこ
とを特徴とする薄板状ウイスカー強化金属複合材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27415484A JPS61153245A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 薄板状ウイスカ−強化金属複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27415484A JPS61153245A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 薄板状ウイスカ−強化金属複合材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61153245A true JPS61153245A (ja) | 1986-07-11 |
| JPH0152109B2 JPH0152109B2 (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=17537778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27415484A Granted JPS61153245A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 薄板状ウイスカ−強化金属複合材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61153245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055236A1 (de) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Daimlerchrysler Ag | Verstärktes strukturelement |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52128872A (en) * | 1976-04-23 | 1977-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of fabricating fiber reinforced complex materials |
| JPS5871347A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-28 | Toyota Motor Corp | 複合材料部材の製造方法 |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP27415484A patent/JPS61153245A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52128872A (en) * | 1976-04-23 | 1977-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of fabricating fiber reinforced complex materials |
| JPS5871347A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-28 | Toyota Motor Corp | 複合材料部材の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055236A1 (de) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Daimlerchrysler Ag | Verstärktes strukturelement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0152109B2 (ja) | 1989-11-07 |
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