JPS61169154A - 繊維強化金属複合材料 - Google Patents

繊維強化金属複合材料

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JPS61169154A
JPS61169154A JP60008894A JP889485A JPS61169154A JP S61169154 A JPS61169154 A JP S61169154A JP 60008894 A JP60008894 A JP 60008894A JP 889485 A JP889485 A JP 889485A JP S61169154 A JPS61169154 A JP S61169154A
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、耐摩耗性、耐熱性などを確保しつつ熱膨脹率
を低くした繊維強化金属複合材料に関する。本発明は、
例えば、コンプレッサなどに用いられるベーン、更には
コンプレッサのロータ、スワッシュプレート、エンジン
のピストン、エンジンやコンプレッサなどのライナーな
どに利用することができる。
[従来の技術] 従来より、軽量性の他に耐摩耗性、耐熱性、低熱膨張性
が要請される部材には、初晶シリコンを含む過共晶のア
ルミニウム−シリコン系合金が用いられている。しかし
ながらこの過共晶のアルミニウム−シリコン系合金は、
熱膨脹率が小さいとはいえ、その熱膨脹率は18X10
−6/て〕程度であった。ぞのため低熱膨張性を特に要
請されるベーンなどの部材として用いるには必ずしも十
分ではなかった。そこで、近侍、耐摩耗14があり熱膨
張の小さな繊維強化金属複合(1判、即ち耐摩耗性、耐
熱性、耐焼付性に優れた、アルミナ−シリカ系m紺でJ
 I S−△C8A (△1−12%51−1%Cu−
2%N+>アルミニウム合金を強化し、MARにより熱
膨張を抑えた複合材料(特開昭58−93837号公報
に係る複合材料)でベーンなどを作製覆ることも考えら
れている。更には産業界では耐摩耗性、耐熱性といった
摺動特性に優れ、熱膨脹率のより小さな複合材料の開発
が進められている。
[発明が解決しにうとする問題点] 本発明は上記した実情に鑑み成され1=ものであり、耐
摩耗性、耐熱性、耐焼付性に優れるといった特開昭58
−93837号公報に係るm雑強止金属複合材料の長所
を残しつつ、熱膨脹率を更に=  3 − 低下さ−t:q*るm帷強化金属複合材料を提供づるに
ある。
「問題点を解決づ−るための手段] 本発明の発明晋はfA意研究の結果、耐摩耗性、耐熱性
、耐焼付性に優れるアルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊
維を用い、これらの繊維と、硬質粒子である初晶シリコ
ンに富む過共晶のアルミニウム−シリコン系合金との組
合わせからなる複合材料とすれば、熱膨脹率を一層小さ
くし得ることを見い出した。本発明はこの知見に塞いて
なされたものである。
即ち本発明の繊維強化金属複合材料は、マトリックスが
金属で、該マトリックス中に補強繊維が埋設された繊維
強化金属複合材料において、該補強繊維は、平均直径1
0μ以下のアルミナ41紺、アルミナ−シリカ系繊維の
少なくとも1種から形成され、該マトリックスは、初晶
シリコンか分散した過共晶のアルミニウム−シリコン系
合金であることを特徴とするものである。
補強繊維は、平均直径10μ以下のアルミナ繊紺、アル
ミナ−シリカ繊維の少なくとも1種を用いる。アルミナ
帽1アルミナーシリカ系繊維は従来より提供されている
ものを用いることかできる。アルミナ−シリカ系繊維は
、4Qwt%以上のアルミプ含有石であることが好まし
い。その主たる理由は4. Q w t%以下であると
、補強繊維の耐熱温度が低くなり、複合化の際に補強繊
維とアルミニウムとが反応して該補強1dAHが劣化す
ることがあるからである。ここでアルミナ繊維、アルミ
ナ−シリカ系繊維を用いる主な理由は、これらの繊維は
耐摩耗性、耐熱性、耐焼付性といった摺動特性に優れて
おり、かつアルミニウム合金の溶湯との反応劣化が少な
いからである。アルミナ繊維、アルミナ−シリカ系繊維
の平均直径を10μ以下とした主な理由は、10μをこ
えると、部材に必要な面積度が容易には得られず、よっ
て摺動特性が悪化しまた被削性も悪化するからである。
アルミナ繊維、アルミナ−シリカ系繊維は知4I維が好
ましい。ここで短繊維とは一般に繊維長さが0.1〜数
十ミリメー1−ルの繊維を意味する。
なおアルミナ−シリカ系繊維中には種々の大きさの非繊
維粒子(ショット)が含まれることがあるが、この非繊
維粒子(ショット)がアルミデーシリカ系繊維で占る割
合は、重量%で17%以下が好ましい。この非繊維粒子
はl−I V 500以上とかなり硬めであるからであ
る。特に直径150μ以上の非繊維粒子は7%以下が好
ましい。
補強繊維の体積率は5〜15%であることが好ましい。
その主たる理由は5%未満であると補強11帷が少なす
ぎて熱膨張抑制効果が少なく、また15%を越えると繊
維集合体中の繊維が粒子に近い形状となり、熱膨張抑制
効果が飽和され、又被削性が著しく悪化するからである
。ここで体積率とは、MArIt1強化金属複合材料全
体を100体積%としたときに、補強wA維が占る割合
を意味する。
補強繊維は、熱膨脹率を抑制する方向に平行な面で2次
元ランダムの状態に配設されていることが好ましい。ま
た、その面における面内配向率は高い方が好ましく、例
えば65%以上であることが好ましい。65%以上とし
た主な理由は、65%未満であると熱膨張を抑制する効
果が充分に発揮できないからである。ここで面内配向率
とは、熱膨張を抑制する方向に平行な面にそって補強繊
維が配向されている度合を示すしのであって、補強m絹
にて強化された部分におlJる任意の面を横切る補強繊
維の楕円断面の短径に対ηる長径の比が3以上である繊
維の数を、その面を横切る繊維の総数にて除算し、その
値を100倍したものである。即ち、面内配向率− 創17遍径の比が3以にのi強繊 数 ある面を横切る補強繊維数 X100(%)である。
なおアルミナ繊維、アルミt−シリカ系繊維を2次元ラ
ンダムに配向するにあたっては、従来と同様な方法を用
いることができる。例えば該繊維を水やアルコールなど
の液体に分散させて、その液体を真空成形法で減圧して
吸引することにより形成することができる。又、型内に
収納した繊維をパンチで押圧することにより一方向から
加圧する加圧法を用いることができる。
マトリックスは過共晶のアルミニウム−シリコン系合金
であり、硬質粒子である初晶シリコンに富む。過共晶の
アルミニウム−シリコン系合金としたのは、初晶シリコ
ンの吊を増すためである。
なお、アルミニウム−シリコン系平衡状態図では、共晶
組成は11.6%St どなっているが、シリコンは適
冷の傾向が強いため、実際の共晶点はシリコン側に移動
し、約14%Si程度である。従って本発明で用いるア
ルミニウム−シリコン系合金は一般に重量%でシリコン
を15〜30%程度含有するものを用いることが好まし
い。例えばシリコンを17%含む△390合金を用いる
ことができる。ここでA390合金の組成は△1−16
〜18%Siである。更にはA390合金よりもマグネ
シウムを多くすることも好ましい。例えばマトリックス
中のマグネシウムの量を重量%で0゜5〜0.8%どす
ることができる。マグネシウムを多くする主な理由は、
アルミナ−シリカ系繊維、アルミナ繊維とマグネシウム
とは反応しやずく、マトリックス中のマグネシウム量を
減少させてしまうことがあり、そのためマグネシウム量
を予め補うためである。
硬質粒子である初晶シリコンの粒径は、平均粒径で50
μ以下であることが好ましく、より好ましくは40μ以
下がよい。初晶シリコンの最大粒径は80μ以下が好ま
しい。初晶シリコンの粒径を前記の値にするのは、初晶
シリコンの粒径が大きいとこれにクラックが入りやすい
からである。
初晶シリコンにクラックが入ると、初晶シリコンが割れ
いすく、割れた初晶シリコンが摺動向に噛み込み摺動に
悪影響を与える。初晶シリコンの粒径が大きいと、大粒
径の初晶シリコンで補強繊維が囲まれやすく、そのため
初晶シリコンと補強繊維との剛性差や熱膨張差等により
クラックが生じやすい。故に初晶シリコンにクラックが
発生することを抑えるには、該初晶シリコンの粒径をで
きるだ番プ小さくすることが好ましい。
このように初晶シリコンの粒径を小ざくするにあたって
は、マトリックスとなるアルミニウム−シリコン系合金
の溶湯を、補強繊維を所定の形状に成形した繊維集合体
に含浸接触させる製造方法を採ることが好ましい。溶湯
が繊維に接触して冷却されるため、初晶シリコンの粗大
化を抑制することができるからである。」−記したよう
に溶湯を繊維間に含浸させる方法としては従来より用い
られている溶湯鍛造法、高圧鋳造法、溶湯浸透法などを
採ることができる。この場合初晶シリコンの粒径は、一
般に溶湯の冷fit]速度によって影響を受【プるので
、溶湯の温度、補強繊維の予熱渇邸、溶湯加圧力などに
よって調整することができる。例えば、補強繊維の予熱
温度を400℃とした場合には、初晶シリコンの平均粒
径は271μ程度とづ。
ることができる。
なお゛溶湯鍛造法や高圧鋳造法を用いる場合においては
、溶湯が1平方センチメートル当り200〜1000k
gの圧力にて加圧されて411M間に浸透せしめられる
ので、繊維集合体は、溶湯により受ける圧縮力に耐え(
qる強度を有していることが好ましい。故に繊維集合体
は、圧縮強度が1平方センチメートル当り0.2ko以
上、より好ましくは1平方レンチメートル当り0.5k
q以上であることが好ましい。このにうに繊維集合体の
圧縮強度を向上さけるにあたっては、高温の溶湯に触れ
てもその結合力を失うことの少ない無機質バインダによ
って補強繊維を結合づることが好ましい。この無機質バ
インダどしては乾燥により同化するコロイタルシリ力、
コロイタルアルミナ、水ガラス、セメン1−1燐酸アル
ミナ溶液などを用いることができる。これらを用いる場
合には無機質バインダ中に補強繊維を分散させその混合
液を撹拌し、その)捏合液中の補強繊維から真空成形法
などににっで繊維の集合体を形成し、更にそれを乾燥ま
たは焼成することにより繊維集合体を形成する。
[発明の効果] 本発明の繊維強化金属複合材料によれば、耐摩耗性、耐
熱性、耐焼イζj性に優れるといっl、:特開昭58−
93837号公報に係る繊維強化金属複合材料の長所を
残しつつ、従来のアルミニウム合金、初晶シリコンが含
まれていない特開昭58−93837号公報の複合材料
に比べて熱膨脹率を低くすることができる。
[試験例] (1)補強繊維の径の大小差による摩耗量変化を見るた
めに以下の試験を行なった。即らアルミナ繊維を長さ1
.5〜3ミリメートルにヂョップし、これを無機バイン
ダたるコロイダルシリカ中に分散させ、吸引成形法によ
りかざ密度0.2o/cC繊維集合体を形成した。ここ
で用いたアルミブー繊組の直径は3μ、12μ、20μ
の3種類とした。従って補強繊維の直径が3 ttの繊
維集合体、補強繊維の12μの繊維集合体、補強繊維の
直径が20μの繊維集合体の3種類を形成した。そして
溶湯鍛造法により各繊維集合体に溶湯を浸透接触させ、
これににり繊維強化金属複合材料粗材を形成しlcoな
お溶湯の組成は、アルミニウムー17%シリコン−4%
銅−0,8%マグネシウムとし溶湯温度は790”C繊
維集合体の予熱温度は600℃、加圧力は1平力センチ
メー1ヘル当り1000kgとし、凝固までこれを保持
した。このように形成した繊維強化金属複合材料の初晶
シリコンの平均粒径は32〜40μ程度であった。前記
したにうに形成したuA組強化金属複合材料から、6.
35x10.16x15.7ミリメー1−ルの試験片を
形成して、この試験片について1.FW−1摩擦摩耗試
験を行なった。この摩擦摩耗試験の試験条件は次のよう
にして行なった。即ち相手部材は軸受鋼5UJ−2から
作製されており、荷重は60kq、試験時間は1時間、
回転速度は16Qrpmであって、潤滑油はキ17スル
モータオイル5W−30であり、この潤滑油を供給しつ
つ試験を行なった。試験結果を第1図に示す。第1図か
ら明らかなようにアルミナ繊維の直径が10μを越える
場合には試験片自身の摩耗はもとより、相手材の摩耗が
大ぎく増加する。このことから摩耗量を少なくするため
には繊維の直径は10μ以下が望ましいことがわかる。
(2)次に繊維強化金属複合+A利の繊維体積率が熱膨
張抑制効果に与える影響を調べるために11itIt1
体積率がそれぞれ2.5.7.10.15.20、= 
 13 − 25%の繊維強化金属複合材料の試験片を形成【ノだ。
この場合の繊維集合体は前述同様の■稈にて形成した。
なお繊維体積率が小ざい場合には繊維集合体は真空成形
法にて形成し、繊維体積率が大きい場合には繊維集合体
は加圧成形法により形成した。繊維集合体に含浸させる
溶湯の組成はアルミニウムー17%シリコン−4%銅−
0,8%マグネシウムで、溶湯温度は790℃、繊維集
合体の予熱温度は600℃である。そしてかかる試験片
の熱膨脹率を測定した。なお熱膨脹率は、測定装置とし
てデコトロニツク■型(米国シータ−社製)を用い、5
iO2(シリカ)を標準試料として昇温速度1℃/分に
て40℃〜200℃の範囲で測定した。その測定結果を
第2図に示す。第2図から明らかなJ:うに繊維体積率
が2%の場合にはほとんど熱膨張抑制効果はない。しか
し2%〜15%の間では熱膨張抑制効果が大ぎい。更に
繊維体積率が15%を越えると熱膨張抑制効果が飽和す
る。従って繊維体積率【45〜15%程度がよいことが
わかる。なお前記した試験片の金属溶湯の組成とほぼ同
一の組成をもつアルミニウム−17%シリコン系合金で
は、その熱膨脹率は18×10−6/’Cである。これ
は、第2図において体積率が0%のときの数値far 
+られかる。一方AC8△を繊維強化した特開昭58−
938379公報の繊維強化金属複合材料では、INN
鉢体積率変化させた場合の熱膨脹率は、第2図に2点鎖
線で示すようである。従って本発明の繊維強化金属複合
材料の熱膨脹率は、シリコンを17%含有する前記アル
ミニウム合金よりも、特開昭58−93837号公報の
前記繊維強化金属複合IJ lit J:りも低いこと
がわかる。これは初晶シリコンと補強繊維との相豆作用
によるものと考えられる。
(3)繊維の配向率が熱膨張抑制にどのような影響を与
えるか調べた。即ち繊維強化金属複合材料中の綴紐体積
率を7%に設定し、$J]Iflの艮ざを変化さぜるこ
とによって面内配向率を種々変化させた。具体的には繊
維の長さを0.1ミリメートル、0.8ミリメートル、
1ミリメ−1〜ル、1.5ミリメートルとしこれにより
面内配向率を52%、64%、72%、85%どした試
験片を形成した。
なお溶湯はAI −17Si −4CI−0,5MOを
用い、溶湯鍛造法は前述と同じ条件で加圧力1000 
k(1/cm2. 繊維集合体の予熱湿度は600°C
1溶湯の温度は790℃で行なった。イして配向力1り
の熱膨脹率を測定した。熱膨脹率の測定は前記した方法
と同じである。その結果を第3図に示す。第3図から明
らかなように面内配向率が65%を越えると熱膨脹率抑
制効果が急激に大きくなる。従って熱膨張を抑制するに
は、面内配向率を65%1メ」二にすることが好ましい
ことがわかる。
(4)続いて初晶シリコンの粒径を変化させた場合につ
き述べる。この場合には過共晶アルミニウム−シリコン
系合金として、アルミニウムー18%シリコン−4%銅
−0.5%マグネシウム合金を用い、溶湯鍛造の際の鋳
造条件例えば補強繊維の予熱温度、溶湯温度といった要
因を変化させることにより溶湯の冷却速度を変え初晶シ
リコンの粒径を変化させた。この試験片をA〜Dどする
第1表にその鋳造条件と初晶シリコンの粒径を示す。こ
れらの試験片A〜Dの顕微鏡組織写真(×100)を第
4図〜第7図に示す。即ち第4図は試験片Aを、第5図
は試験片Bを、第6図は試験片Cを、第7図は試験片り
をそれぞれ示づ。第4図〜第7図に示す顕微鏡組織にお
いて、灰色の大きな粒状部が初晶シリコンであり、黒色
の円形及び長円形の部分が繊維である。これら試験片A
〜Dについて、高血圧の摺動試験を行なった。この摺動
試験では、上記試験片A〜Dから、6.35X10.1
6X15.7ミリメードルのブロックを形成し、軸受鋼
(S LJ J−2)からなるリング(外径35ミリメ
ートル)を150kqの荷重にて該ブロックに押し付C
ノ、その状態でリングを16Orpmで1時間回転させ
ることにより摩耗特性を調べた。この場合潤滑油として
キャスルモータオイル5w−30を供給しつつ行なった
。その摩耗特性の試験結果を第8図に示す。第8図から
明らかなように初晶シリコンの粒径が63μの試験片り
に過大摩耗が発生した。更には試験片りの相手材にも過
大摩耗が発生した。一方、試験片A〜Cは摩耗量は少な
かった。従って第8図から明らかなように、摩耗量を少
なくするに当っては、初晶シリコンの粒径を60μ程度
以下に抑えることが好ましいことがわかる。更に摺動試
験後の各ブロックについて初晶シリコンの割れを調べた
この場合初晶シリコンの粒径が80μをこえるものにつ
いては初晶シリコン全部にクラックが生じていた。また
初晶シリコンの粒径が50〜80μのものについては約
70%の初晶シリコンにクラックが生じていた。初晶シ
リコンの粒径が大きい場合に該初晶シリコンにクラック
が入りやすい理由は、初晶シリコンで補強繊組が囲まれ
やすく、イのため両者の剛性差および熱膨#i差により
初晶シリコンにクラックが生じるためと考えられる。
[実施例1コ 第9図に示す実施例1は、1勺)−1ンデイシヨナ−出
回転式]ンブレツ1フのベーンに本発明の繊維強化金属
複合材料を適用した場合である。
本例では平均直径3μ、艮ざ1.0〜2.5mmのアル
ミナ−シリカ糸綴M(商品名カオウール、イソライ]へ
パブコック耐火株式会社製)よりその非m紺粒子を取り
除ぎ、該アルミナ−シリカ系繊維と無機バインダとして
の水溶性シリカゾルとを混合した。その後真空成形法に
より40X70X10ミリメー1〜ルの板状の繊維集合
体を成形した。
この繊維集合体のかき密度は0.18o/ccで、繊維
体積率は7%である。この繊H集合体の繊維配向け、熱
膨張を抑制御る方向に平行な面、即ち、/1. OX 
70ミリメ−1ヘルの面内において2次元ランダムであ
り、その面内配向率は85%である。
次にこの繊維集合体を電気炉中で600℃に予備加熱し
、第10図に示す主型100と上型101とで構成され
る成形型102のギY・ビテイ102aの中に該繊維集
合体103を収納し、素早く過共晶のアルミニウム−シ
リコン系合金の金属溶湯104を注入した。この金属溶
湯の組成は、アルミニウムー17%シリコン−4%銅−
0,8%マグネシウムであり、その溶湯副1ま790℃
であった。そして成形型102の上型101により1平
方センチメ−1ヘル当り1000kgの圧力を加え凝固
までその圧力を保持した。この溶湯は通常用いられるA
390合金にりもマグネシウム間が多い。その主たる理
由は、アルミナ−シリカ系繊維とマグネシウムとは反応
しやすく、そのため後工程の熱処理の段階で71〜リツ
クス中に含まれるマグネシウムが減少するからこれを補
うためである。前記したように製造した繊維強化金属複
合材料を熱処理しその!所定の形状に機械加工して第9
図に示Jようなベーン3a 、3bとした。なお熱処理
はT6処理とした。ベーン3a、3+1の熱膨脹率は1
6xlO−6/℃であり、従来より用いられでいるA3
90合金の熱膨脹率(18X10−6/’C)よりも低
い。
なお第1図に示す本例のコンプレッサについて更に説明
を加える。このコンプレッサは、スルーベーン型冷媒コ
ンプレッサで、円形の鋳鉄製本体1内には円形の鋳鉄製
ロータ2が回転可能に設置される。本体1とロータ2と
の間には断面積が連続的に変化する圧縮室3が形成され
、該圧縮室3の容積が増加する部分に対応する本体10
部分には、図示しないエバポレータ側より冷媒を吸入す
る吸入孔11が開口している。また圧縮室3の容積が最
も減少した部分に対応する本体1の部分には、冷媒を吐
出する吐出孔12が形成されている。
ロータ2には案内溝21.22が直径方向に貫通しかつ
互いに直交するように形成され、該案内溝21.22の
それぞれにはベーン3a、3bが摺動自在に挿入されて
いる。従ってライナ一部13は、このベーン3a13b
の両端が常に摺動でき゛るよう特殊なプロフィールとな
っている。またベーン3a、3bは圧縮室3の両側壁を
なすライナ=  21  = 一すイド部14の隙間とほぼ同じ幅に形成されている。
尚このスルーベーンはIメ下のようにして製造されてい
る。ここで該コンプレッサが作動するとベーン3a、3
bとライナ一部13との摺動摩擦及び気体の断熱圧縮な
どにJ:つて該ベーン3a、3bは発熱する。このとき
本実施例ではベーン3a、3bは上記したような繊維強
化金属複合材料で形成されているので、熱膨脹率を16
X10−67℃と小さくすることができる。故にベーン
3a、3bとライナ一部13およびライナーサイド部1
4とのクリアランスを、従来のベーンに比べて小さくす
ることができ、従って設計寸法でのクリアランスを従来
よりも詰めることができる。本例のベーンを用いた場合
にはコンプレツリーの体積効率が81〜83%程度とな
り、従来の体積効率79〜81%に比べて3%程度改善
することができた。
また上記したように形成したベーン3a 、 3bを相
込んだコンプレッサについて耐久試験を行なった。この
耐久試験は、連続耐久試験、液圧縮試験、カス不足試験
を行なった、1ここで連続耐久試験は、100時間:]
ンブレツサを連続的に回転させることにJ:り行なった
。また液圧縮試験は、冷媒を液状にして衝撃的に荷重を
加えることにより行なった。またガス不足試験は、冷媒
の量をへらして行なった。試験結果は上記した試験全て
良好であった。
なお第11図に示づような可動翼ベーンコンブレッザの
ベーンとしても使用できる。即ち第11図に示づ一ニl
ンブレツサでは、[1−夕20には放射状に有底の溝2
3.24.25.26が形成され、それぞれの渦23〜
26にベーン3c 、 3d 、3e、3fが摺動可能
に挿通されている。なお各ベーン3C〜3fの底面と1
M23〜26の底面との間には空間4.1.42.43
.44が形成されこの空間には、作動時に流体通路3の
圧縮液体が導入される様になっており、この圧縮液体に
よる圧力でベーン3C〜3fの先端をライナ一部13に
押しイ」(〕る。
[実施例2] −23一 実施例1の場合と同様に径3μ、長さ1.5ミリメート
ルのアルミナ[t(ICr社製リーフイール)を用い、
かさ密度0.5Q/CO,繊維体積率11.3毬の繊維
集合体を形成し、この繊維集合体に溶湯金属を溶湯鍛造
して複合化し、これによりコンプレッサ用ベーン粗材と
した。なお金属溶湯の組成はアルミニウムー18%シリ
コン−2%銅−1%マグネシウムー1.5%ニッケル合
金である。そして溶湯温度は800℃、繊維集合体の予
熱温度は600℃どした。前記したように製造した繊維
強化金属複合材料の試験片のベーン粗Hの熱膨脹率は1
5.2x10−6/’Cであった。
そして上記したベーン粗材を熱処理後機械加工してベー
ンとし、このベーンを実施例1の場合と同様のコンプレ
ッサに組込んだ。この場合においてもコンプレッサの体
積効率は5%向上した。また前記したような連続耐久試
験、液圧縮試験、ガス不足試験においても良好な結果が
得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は補強繊維の径と摩耗間との関係を示すグラフで
ある。第2図は繊維体積率と熱膨脹率との関係を示すグ
ラフである。第3図は面内配向率と熱膨脹率との関係を
示すグラフである。第4図、第5図、第6図、第7図は
それぞれ、初晶シリコンの粒径を変化ざぜた場合のIl
維強化金属複合材盈圏翅私の 利6賞微鏡写真(X100)である。第8図は初晶シリ
コンの粒径と摩耗量との関係を示すグラフである。第9
図はスルーベーン型コンプレッサの主要部の断面を示す
断面図である。第10図はベーンを形成する工程を示す
概略断面図である。第11図は可動翼ベーンコンプレッ
サの主要部の断面図を示す。 図中、1はコンプレッサ本体、3a、3bはベーン、3
c、3d、3’e、3rはベーンをそれぞれ示す。 特許出願人   トヨタ自動車株式会社代理人    
弁理士 大川 宏 同     弁理士 藤谷 修 同     弁理士 丸山明夫 第4図 第5図 第6図 第7図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マトリックスが金属で、該マトリックス中に補強
    繊維が埋設された繊維強化金属複合材料において、 該補強繊維は、平均直径10μ以下のアルミナ繊維、ア
    ルミナ−シリカ系繊維の少なくとも1種から形成され、
    該マトリックスは、初晶シリコンが分散した過共晶のア
    ルミニウム−シリコン系合金であることを特徴とする繊
    維強化金属複合材料。
  2. (2)補強繊維は、熱膨脹率を抑制する方向に平行な面
    で2次元ランダムの状態に配設されており、その面にお
    ける面内配向率は65%以上である特許請求の範囲第1
    項記載の繊維強化金属複合材料。
  3. (3)補強繊維の体積率は、5〜15%である特許請求
    の範囲第1項記載の繊維強化金属複合材料。
  4. (4)初晶シリコンの平均粒径は50μ以下である特許
    請求の範囲第1項記載の繊維強化金属複合材料。
  5. (5)マトリックスは、重量%でシリコン13〜30%
    を含む特許請求の範囲第1項記載の繊維強化金属複合材
    料。
  6. (6)コンプレッサのベーンに用いられる特許請求の範
    囲第1項記載の繊維強化金属複合材料。
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