JPS62120449A - 繊維強化金属母材複合体 - Google Patents

繊維強化金属母材複合体

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JPS62120449A
JPS62120449A JP61269998A JP26999886A JPS62120449A JP S62120449 A JPS62120449 A JP S62120449A JP 61269998 A JP61269998 A JP 61269998A JP 26999886 A JP26999886 A JP 26999886A JP S62120449 A JPS62120449 A JP S62120449A
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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】 本発明は一般に無機繊維での金属の強化に関し、更に詳
しく言えば金属母材に強化材として埋封した多孔質低密
度の無機酸化物繊維特にアルミナ繊維を包含してなる繊
維強化金属母材複合体に関する。本発明は金属母材中に
強化材として配合するに好適な多孔質低密度の無機酸化
物繊維から形成した予備成形物(プレフォーム)をも包
含する。
金属例えばアルミニウム又はマグネシウム又は主成分と
してアルミニウム又はマグネシウムを含有する合金の如
き金属を含有してなる母材(マトリックス)に強化材と
して埋封した多結晶質アルミナ繊維の如き無機酸化物繊
維を包含してなる金属母材複合体(以下ではMMC,、
と略称する)は既知である。かかるMMC,に普通用い
る繊維は短かい(例えば51111以下)微細な直径(
例えば平均直径3ミクロン)の繊維の形のアルミナ繊維
であり、該繊維は少なくとも複合材料の厚み方向に垂直
な1平面に無作為に配向されている。合金中にアルミナ
繊維を含有するこの種のMMC,は工業的に多数の用途
に用いられ始めてきており特にリング−ランド領域及び
/又は中高領域がアルミナ繊維で強化された内燃機関用
ピストンで用いられ始めている。
アルミナ繊維及びスチール繊維の如き整列した連続繊維
を含有するMMC,は1方向の強度を必要とする用途に
用いるのに提案されており例えば内燃機関用連接棒の強
化に用いられていた。この種のMMC,では、該繊維は
比較的大きな直径を有し例えば少なくとも8ミクロン、
通常は少なくとも10ミクロンの直径を有し、アルミナ
繊維の場合には例えば60〜100%という高割合のα
−アルミナを含有する。
繊維強化材が最も大きな有用性を有する金属母材は言わ
ゆる軽金属及びこれを含有する合金である。かかる金属
の密度は例えば約1.8〜2.8g/dlであり1強化
材として従来用いていた無機酸化物繊維は3g/laQ
より大きい密度を有し例えば約3.3〜3.9g/ml
を有するので、得られるMMC,の欠点はそれらが金属
自体よりも高い密度を有することである。即ち例えば密
度3.9のアルミナ繊維50容量%で強化した密度2.
8のアルミニウム合金よりなるMMCは約3.35の密
度を有する。金属中に繊維強化材を配合することによっ
て、減少した密度を有するか又は少なくとも金属自体よ
りも有意な程には大きな密度を有しないMMCを製造す
るならば有利であることは明らかである。
本発明によると、金属母材材料に埋封した3、0g/m
l以下の密度の無作為番7配向した無機酸化物繊維を包
含してなる金属母材複合体が提供される。
本発明によると、前記の金属母材複合体を製造するのに
金属母材材料に配合するに適当な予備成形物(プレフォ
ーム)であって結合剤好ましくは無機結合剤で互いに結
合した3、0g/m12以下の密度の無作為配向無機酸
化物繊維を包含してなる予備成形物も提供される。
金属に繊維強化材を配合することにより該金属の特性を
向I−させることは用いた繊維の強度及び弾性率に関連
し、該繊維は高い引張強度と高い弾性率とを有するのが
望ましい。
従って、本発明の好ましい具体例では、該繊維が150
0MPa以上好ましくは1750以、]二の引張強度と
100GPa以上の弾性率とを有するMMC,及び予備
成形物が提供される。
無機酸化物繊維は所望ならば他の型式の繊維と混合して
用いることができ例えばアルミノシリケー*−m維(密
度約2.、b/mN)又は炭化ケイ素ボイスカー(密度
約3.2g/ml)と混用でき、かかる混合物中の無機
酸化物繊維の割合は例えば該繊維の40%%例えば4又
は5重量%の相安定剤例えばシリカを含有するアルミナ
繊維である。
MMC中(及び予備成形物中)の繊維の容積分率はMM
Cの所要の機能に応じて広範囲内で変化できる。
1つの手引として、 MMCの50%〜60%までの容
積分率例えば30%〜40%の容積分率を達成できる。
MMCは例えば0.1〜2r/1IIQの繊維、好まし
くは少なくとも0.3g/IIIQ例えば0.8〜1.
6g/ml又はそれ以l−でさえの繊却8を含有できる
。S肛の繊組゛含駁は複合体の厚み全体に杖って変化で
きる。繊維含にの変化は均一であるか段階的であり得る
。段階的変化の繊維含量を包含してなるMMCの具体例
は種々の繊維含量のMMC,の積層体によって提供され
、該複合体は所望ならば金属の層例えばアルミニウムの
シー1−によって一体積解体中で分離される。多層複合
体も所望に応じて形成できる。 MMCは適当な編織布
例えばケブラー編織布の裏地シートを有し得る。
該繊維は少なくとも1000MPaの引張強度と少なく
とも70GPa好ましくは少なくともi 00GPaの
弾性率とを有するのが好ましい。該繊維は母材を形成す
る金属に対して本質上化学的に不活性であるのが好まし
いので繊維特性は変性されないが、該繊維との若干の反
応例えば繊維と金属との間の結合を促進する反応は許容
できる。該繊維は金属によって容易に湿潤されるのが好
ましい6 好ましい繊維は多孔質多結晶アルミナ繊維である。何故
ならばかかる繊維は高強度、高剛性、硬度、低密度及び
アルミニウム及びマグネシウムの如き金属に対する化学
的不活性の如き所望特性の良好な釣合いを示すからであ
る。約3ミクロンの直径の代表的な多結晶質アルミナ繊
維は1500〜2000MPaの強度と150〜200
GPaの弾性率と約2.0〜2.5g/m12の密度と
を有する。
前記の繊維は無作為に配向されており、短かいステープ
ル(例えば数cI11)繊維であることができ。
ミルドステーブル(例えば50〜1000ミクロン)が
好ましい。繊維長は繊維を無作為に配列した即ち平面無
作為配向にある予備成形物中の繊維の充填密度に重要な
作用を有し、且つかくしてMMC中の繊維の容積分率に
重要な作用を有する。概して、繊維の高い容積分率では
、成る程度まで用いた特定の繊維及び特にそれらの直径
及び剛性に応じてきわめて短かい繊維例えば500ミク
ロン以下の長さの繊維及び10又は20ミクロン程の短
かい繊維を必要とする。該繊維が金属母材の最大引張強
度の向」−を与えるためには最低繊維長に限界がある。
然しながら、引張強度の有意な増大がそれ程重要でない
場合には、限界長以下の長さの繊維を用いて複合体の引
張強度を減損させずに耐摩耗性及び剛性/弾性率を増大
させながら密度の低下したMMCを提供できる。かかる
場合には、繊維はきわめて短かく例えば数ミクロンであ
り得るので該繊維は粉末に類似している。
前述した如く、金属母材の引張強度を有意な程に増大さ
せるためには繊維の限界長を越えるべきであり、一般に
引張強度に関する最大の利点は実際の繊維長が人体10
の因子だけ限界長を越える時に達成される。限界長は用
いた特定の繊維及び金属の割合及び得られるMMCを応
用しようと意図する温度に応じて決まる。平均直径;3
ミクロンの多結晶質アルミナ繊維の場合には、約100
0ミクロンまでの&I!維長が好ましいが、容積分率の
高い繊維の複合体については、100〜500ミクロン
の繊維長が代表的である。得られるMMCを低温での機
能のみに意図する場合には、 20ミクロン程の低い繊
維長が許容できる。一般的な手引として、繊維の高い容
積分率と合致する最大の繊維長が好ましい。
繊維の直径は広範囲に亘って変化でき例えば2ミクロン
−100ミクロンで変化できる。微細な繊維はMMC,
中の繊維の最高容積分率を与え、2〜10ミクロンの範
囲の直径が好ましい。約3ミクロンの直径と10〜20
0 ミクロンの長さとの多結晶質アルミナ繊維がMMC
,Itlの繊維の高い容積分率を達成するのに特に適当
である。然しなから、ここに挙げた繊維長はMMC中の
畏さを記載し、これらの長さはMMCを形成するのに用
いた繊維よりも短かいこともあることを理解すべきであ
る。何故ならば硬質で脆弱な繊維の若干の分解がM肛の
製造中に生起するかもしれないからである。
一般に、前記したのより長い繊維を用いて複合体を形成
し得る。
繊維強化材中の好ましい繊維は低密度のアルミナ繊維で
ある。この場合には、アルミナ繊維は全体が遷移アルミ
ナよりなるか又はγ−1δ−又はη−アルミナの如き遷
移アルミナの母材中に埋封した少割合のα−アルミナよ
りなる。α−アルミナ含量塾X。
好ましい繊維は満足な引張強度を示しIr&い可撓性を
有する。本発明の特定の具体例では、該繊維は1500
MPa以上の引張強度、好ましくは1750MPa以上
の引張強度と100GPa以上の弾性率とを有する。
低密度繊維について代表的な見掛は密度は2g/1ll
fl〜2.5g/mAであるが1.8〜3.0g/ml
の範囲内の何れか所望の密度の繊維は該繊維に施した熱
処理を訓心に調節することにより得られる7一般には、
低温例えば800〜1000℃で加熱した繊維は高温例
えば1100〜1300℃で加熱した繊維よりも低い密
度と低い引張強度及び弾性率とを有する。1つの手引と
して、低密度の繊維は約1500MPaの引張強度と約
150GPaの弾性率とを示すが、高密度繊維はそれぞ
れ約1750MPaの引張強度と200GPaの弾性率
とを示す。然しながら、低密度繊維の弾性率は該繊維が
受けていた熱処理計画によって大幅に影響を受けるとは
思われず該繊維の見掛は密度により大幅に変化しないこ
とが見出された。それ故繊維の弾性率と繊維の密度との
比率(:比弾性率)は低密度繊維に関して一般に最大で
ある。
前記繊維は吹込紡糸技術又は遠心紡糸技術によって製造
でき、両方の場合において紡糸処方物を多数の繊維前駆
体流に形成し、これを少なくとも一部は飛行中に乾燥さ
せてゲル繊維を生成し次いでこれをワイヤ又は移動ベル
トの如き適当な装置上に収集する。
繊維を製造するのに用いた紡糸処方物は多結晶質金属酸
化物繊維を製造する技術的に周知の何れかであることが
でき、10ミクロン以上の寸法好ましくは5ミクロン以
上の寸法の懸濁固体粒子を含有しないか又は実質的に含
有しない紡糸溶液であるのが好ましい。紡糸処方物のレ
オロジー特性は、例えば有機重合体の如き紡糸助剤を用
いることにより又は処方物中の繊維形成用成分の濃度を
変化させることにより容易に調節できる。
母材材料として約1200℃以下好ましくは950℃以
下で溶融する何れかの金属を用い得る。
本発明の特定の利点は軽金属の性能の改良であるので軽
金属を重金属の代りに用いることができ、本発明が特に
関するのは軽金属の強化材である。
適当な軽金属の例はアルミニウム、マグネシウム及びチ
タン及び主成分として前記金属を例えば合金の80重量
%又は90重量%以J二を成すこれら金属の合金である
前記した如く、前記繊維は多孔質の低密度材料であり、
該繊維はMMCの50容量%又はそれ以[−を成し得る
ので該繊維の密度はM肛の密度に有意な程に影響し得る
。即ち例えば密度2 、3g/社の繊維30%容積分率
で強化した密度約1.9g/mlのマグネシウム台金は
密度約2.0g/+sffのMMCを与えるものであり
即ち合金それ自体よりもわずかに密度が高いに過ぎず、
逆に密度2.18/mlの繊維30%容積分率で強化し
た密度2.8g/laQのアルミニウム合金は密度2.
65g/mlのMMCを与えるものであり、即ち合金そ
れ自体よりも密度が低い。
かくして本発明は広範回内既定密度を有するMMC,を
製造し得る。アルミニウム及びマグネシウム及びそれら
の合金は代表的には1.8〜2.8g/mlの範囲の密
度を有し、該繊維の密度は約2.0〜3.0に/IIQ
で変化できるので、1.9〜約3.0g/mlの密度の
MMC,を容易に製造できる。特に軽質繊維で強化した
特に軽金属又は合金が本発明の好ましい要旨であり、特
に2.0g/ml以下の密度のMMCを与えるのに密度
約2.0g/mlの多孔質低密度繊維(特にアルミナ繊
維)で強化した2、0g/n+fl以下の密度のマグネ
シウム又はマグネシウム合金が本発明の好ましい要旨で
ある。
所望ならば該繊維の金属母材材料による湿潤性を改良す
るために及び/又は金属母材材料に対する該繊維の反応
性を改良するために該繊維の表面を改質できる。例えば
該繊維を被覆することにより又は該繊維中に改質剤を配
合することにより繊維表面を改質できる。別法として、
母材材料中に無機酸化物繊維の湿潤性を増大させ且つ反
応性を減少させる元素例えば錫、カドミウム、アンチモ
ン、バリウム、ビスマス、カルシウム、ストロンチウム
又はインジウ11を配合することによりflJ材材料を
改質し得る。
以下に記載した1つのMMC,l形成法においては、該
繊維を先ず予備成形物として作成し、該予備成形物では
繊維は結合剤通常シリカ又はアルミナの如き無機結合剤
により互いに結合されている。予備成形物の浸透中に繊
維の湿潤性を増大させ■Lつ反応性を減少させる元素を
結合剤中に配合し得る。
アルミナ繊維予備成形物の金属母材材料への浸透を促進
させるのに一般に圧力又は真空を印加すると母材材料に
よる繊維の湿潤の問題を除去し。
予備成形物/浸透技術は本発明のMMC,を形成する好
ましい技術の1つであることを見出した。
好ましい予備成形物/浸透技術においては、溶融金属を
加圧下に予備成形物中に押込むことができ又は溶融金属
を真空下に予備成形物中に吸収できる。真空浸透の場合
には湿潤助剤が望ましくあり得る。金属の予備成形物中
への浸透は予備成形物の厚さ方向で行うことができ又は
予備成形物の厚さ方向に対して例えば90°の角度でし
がも繊維に沿って行うことができる。
アルミニウム又はアルミニウム合金の場合には予備成形
物中への溶融金属の浸透は酸素含有雰囲気例えば周囲空
気下で行い得るが、例えばマグネシウム及びマグネシウ
ム合金の如き成る金属母材材料を用いる時には、溶融金
属上の雰囲気から酸素を除去するのが好ましい。溶融マ
グネシウム又はこれの合金は代表的には、予備成形物へ
のそれの浸透中は不活性雰囲気下で例えば二酸化炭素中
に少量(例えば2%)の六フッ化硫黄を含有してなる雰
囲気下で取扱う。
溶融金属母材材料を浸透させる予備成形物(プレフォー
ム)の製造は例えば押出、射出成形、圧縮成形、及び噴
霧又は浸漬を含めて広範囲の技術によって行い得る。か
かる技術は繊維強化樹脂複合体の製造に周知であり、周
知技術における樹脂の代りに1つ以との結合剤の懸濁物
を用いると予備成形物を与えることが了解されるであろ
う。
繊維予備成形物を用いる技術は金属母材複合体中に高い
容積分率の繊維を達成するために好ましい。高い容積分
率の繊維を有する繊維予備成形物を形成するのに有用な
技術は、液体媒質通常は水性媒質中に短繊維のスラリー
を生成し、成形型中のスラリーから液体媒質を液切りす
ることから成る。液体の液切りは所望ならば高圧により
又は真空により助力し得る。無機結合剤及び場合によっ
ては有機結合剤例えば所望ならば次後に焼き尽し得るゴ
ムラテックスを通常スラリー中に配合して得られる繊維
予備成形物に取扱い能力を付与する。
アルミニウム又はその合金を浸透させるべき予備成形物
については、シリカが適当な結合剤であるが、マグネシ
ウム又はその合金を浸透させるべき予備成形物について
は、結合剤としてシリコニアを用いるのが好ましい。何
故ならばシリカを用いるならば反応が生起するかもしれ
ないからである。
繊維の1〜15重量%の量の結合剤を用い得る。所望な
らば、予備成形物は未だ湿っている間に例えば乾燥中に
圧力によって微密化して該繊維の充填密度を増大させる
ことができ、それ線予備成形物中の繊維の容積分率を増
大させ得る。
金属での予備成形物の浸透前に1つ以」−の添加剤を繊
維予備成形物に配合し得る。即ち例えばアルミナ及び他
のセラミック粉末の如き充填剤を、有機繊維及び他の有
機材料の如き他の改質剤の場合と同様に繊維予備成形物
に配合し得る。添加剤を配合する都合良い方法はそれら
をスラリー中に混合し且つそれらをスラリー中に均一に
分散させることであり、該スラリーから繊維予備成形物
を製造する。
結合した予備成形物を製造する他の技術には手積み成形
技術及び粉末圧縮技術がある。手積み成形技術では、繊
維質材料の薄い試料例えば織成又は不織シート材料に1
つ以上の結合剤の懸濁物を含有させ、湿った含浸済みシ
ートの多数層を手で組合せ、吹いで得られた積層体をダ
イスは成形型中で圧縮して一体となった予備成形物を得
る。
予備成形物を形成するのに用いた結合剤は無機結合剤又
は有機結合剤又はこれらの混合物であり得る。溶融金属
母材材料によって浸透した時に予備成形物が有意な程に
変形しないような程度に繊維を互いに結合させる(乾燥
した時)何れかの無機又は有機結合剤を用い得る。適当
な無機結合剤の例はシリカ、アルミナ、ジルコニア及び
マグネシア及びこれらの混合物である。適当な有機結合
剤の例は炭水化物、蛋白質、ガQ、ラテックス材料及び
重合体の溶液又は懸濁液である。p備成形物を成形する
のに用いた有機結合剤は不安定剤であることができく即
ち溶融金属によってr換される)又は溶融金属での浸透
前に焼尽し得る。
1つ以上の結合剤の量は予備成形物中の繊維の約50重
量%までの広範囲内で変化できるが、典型的には繊維の
10〜30重量%の範囲内にある6 1つの手引として
適当な混合結合剤は1〜20重量%例えば約15重量%
のシリカの如き無機結合剤と1〜10重量%例えば約5
重量%の澱粉の如きイj機結合剤とを含有してなる。結
合剤を担持液体中の懸濁液の形で施用する場合には、水
性の担持液体が好ましい。
前記した如く、本発明のMMC,予備成形物の浸透によ
って形成し得る。別法として、結合剤又は結合剤の混合
物の代りに金属母材材料を用いることにより、予備成形
物を形成するのに前記した技術の何れかをMMC,を直
接形成するのに適用できる。
別法として、阿阿C,,は粉末圧縮技術によって形成で
き、謹技術では繊維と金@(粉末)との混合物を金属を
溶融又は軟化させるに十分な温度で圧縮してMMCを直
接形成するか又は予備成形物又はビレットを形成し、該
予備成形物又はビレットを例えば高温圧縮、押出成形又
は圧延により更に加工して最終のMMCとする。繊維と
金g(粉末)との混合物は例えば、繊維と金属との複数
層を高旦圧縮の用意のできた成形型中で組合せた手積み
成形技術により形成できる。
繊維と金属粉末との予備成形物又はビレットの押出成形
は、押出に適当な形に充填した又は缶詰め状態にした繊
維と金属粉末との集合体の押出成形がそうであるように
本発明のMMC,を形成するに特に好ましい技術である
最終のMMC,に押出成形するか又は他の仕方で加工す
るに適当な繊維と金属粉末との予備成形物又はビレット
を形成するに特に好ましい技術は、アルコール媒質の如
き液体の担持媒質中に繊維と金属粉末とを分散させ次い
で例えば真空濾過によりワイヤスクリーン上に繊維と金
属粉末とを沈着させることから成る。所望ならば、有機
又は無機結合剤であり得る1つ以上の結合剤を分散物中
(及び従って予備成形物又はビレット中)に配合できる
0次いで予備成形物又はビレットを、場合によっては真
空下に乾燥してから次段の加工例えば高温圧縮、押出成
形又は圧延の如き高温作業又はコンフォーム(Conf
orm)処理により加工を施こす。
MMC,を形成する有用な技術は例えば攪拌注型又は流
動注型により形成した繊維と金属との混合物の押出成形
によりなり、前記の注型においては場合によっては予熱
した繊維を溶融金属中に攪拌し次いでこれを注型又は押
出成形して次後の押出成形用のビレットにする。別の技
術には化学的な被覆、蒸着、プラズマ吹付け、電気化学
的メッキ、拡散結合、高温圧延、等圧圧縮、爆発溶接及
び遠心注型がある。
前記した技術の何れかによりMMCnを形成するに当っ
て、MMC中に空隙が生成されないように注意を払う必
要がある。一般にMMC中の空隙率は10%以下である
べきであり、5%以下であるのが好ましい。理想的には
MMCは空隙を全く含有しない。
MMCの製造中に熱及び高圧をMMCに印加するとMM
Cの構造体中に空隙が存在しないように確保するのに通
常十分である。
本発明のMMC,は繊維強化金属を用いる用途の何れに
も用いることができ例えばモータ工業及び耐衝撃用途に
用い得る。所望ならば肺Cを他のMMC,。
と積層化でき又は他の縞材例えば金属シートと積層化で
きる。
本発明を次の実施例により説明するが、実施例中の繊維
予備成形物は次の如く形成した。
繊維予備成形物の製造 次の一般的方法により密度2.0g/s+flのアルミ
ナ繊維からアルミナ繊維予備成形物を生成した。
平均直径3ミクロン、長さが大体500ミクロンの細断
アルミナ繊維(1駄)をシリカ(27重重量型址%シリ
カゾルとして添加した5 0 K )と−緒に水(lo
okg)に添加し、該混合物を攪拌して繊維を完全に分
散させた。陽イオン澱粉の溶液を添加してシリカを凝集
させ、S濁物を成形型中の網[1篩上にそそぎ、該篩に
通して水を排出して繊維の合着パッドを生成し、該パッ
ドにおいては繊維はパッドの大きな表面に平行な2次元
率面中に無作為に配向されていた。該繊維のパッドを未
だ湿っている間に圧縮してパッド中の繊維の容積分率を
増大させ、その後に圧縮したパッドを乾燥し950〜1
000℃に加熱して無機結合剤を焼結してシリカ結合剤
とアルミナ繊維との間の結合部の強度を増大させた。得
られるパッド即ち繊維予備成形物を成形型から取出し、
以下に記載した如き金//1tiy:材複合体の製造に
用いた。この技術を用いて、0.12〜0.3の範囲の
繊維の容積分率を有する繊維予備成形物を製造した。
実施例↓− 0,2の繊維容積分率を有する繊維予備成形物を750
℃に予熱し、300℃に予熱したダイに配牌し。
840℃の温度の溶融金属を予備成形物」−にそそいだ
。該金属はL旧0として入手し得るアルミニウム合金で
あり90%AQ及び10%Mgの概略組成を有する。
油圧ラム(300℃に予熱した)によって印加した20
MPaの圧力下に1分間溶融金属を予備成形物中に押込
んだ。得られたビレット(MMC)を型から取出し実温
に冷却し、その特性を測定した。結果を以下の表1に示
すが、その結果は未強化金属母材の特性と比較しである
×未強化合金について1.0の数値と相対的である;即
ち複合体について比引張強度は合金についての7.31
(X 10’cm)と比較すると10.04 (X 1
0’cm)であり、比弾性率は合金について2.69 
(X 10’em)と比較すると3.20(x 10’
cm)であった。
実施例2 実施例1に記載した技術及び条件を用いて1.それぞれ
0.1.0.2.0.3及び0.4の繊維容積分率を有
する4つの複合体を製造した。llJl金材はAl1−
6061として入手し得るアルミニウムとMJC,Si
及びCuとの合金である。
0       2.70 0.12.63 0.2      2.56 0.3      2.49 0.4      2.42 複合体中の繊維の容積分率が増大すると複合体の弾性率
が増大し且つ複合体の密度が減少することが見出され;
かくして比弾性率は未強化の合金と比較すると大幅に上
昇した。
去胤涯旦 密度2.5g/l1(lのアルミナ繊維から形成して繊
維容積分率0.2の予備成形物とLM−10とを用いて
、実施例1に記載された方法をコロ反復した。
実施例4 密度2.0g/mlのアルミナ繊維と工業純度(99,
9%)のマグネシウムとから実施例1に記載した技術に
よりアルミナ繊維/マグネシウム複合体をfJel造し
た。注型条件の次の通りであった: 注入温度 850℃、予備成形物の温度750℃ダイ温
度 350℃ 圧力 17MPa注型はC02ガス中の
2%576の雰囲気下で実施した。
01.8 0.2       1.84 0.4       1.88 即ち20容量%の繊維を配合するとマグネシウムの密度
をわずか2.2%だけ増大させた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、金属母材材料に埋封した3.0g/ml以下の密度
    の無作為に配向した無機酸化物繊維を包含してなる金属
    母材複合体。 2、繊維の平均直径は2〜10ミクロンである特許請求
    の範囲第1項記載の金属母材複合体。 3、繊維の装填度は10〜60容量%である特許請求の
    範囲第1項又は第2項記載の金属母材複合体。 4、繊維はアルミナ繊維である特許請求の範囲第1項〜
    第3項の何れかに記載の複合体。 5、繊維がシリカを含有する特許請求の範囲第4項記載
    の複合体。 6、繊維の密度は1.8〜2.5g/mlである特許請
    求の範囲第1項〜第5項の何れかに記載の複合体。 7、母材金属はアルミニウム又はアルミニウムの合金で
    ある特許請求の範囲第1項〜第6項の何れかに記載の複
    合体。 8、母材金属はマグネシウム又はマグネシウムの合金で
    ある特許請求の範囲第1項〜第6項の何れかに記載の複
    合体。 9、繊維は1500MPaより大きい引張強度と150
    GPaより大きい弾性率とを有する特許請求の範囲第1
    項〜第8項の何れかに記載の複合体。 10、見掛け密度2g/ml又はそれ以下の繊維を埋封
    させて2.0g/ml以下の密度の母材金属よりなる特
    許請求の範囲第8項記載の複合体。 11、無機酸化物繊維の予備成形物に液体の金属母材材
    料を浸透させることにより製造した特許請求の範囲第1
    項〜第10項の何れかに記載の複合体。 12、無機酸化物繊維と金属母材材料との混合物の押出
    により製造した特許請求の範囲第1項〜第10項の何れ
    かに記載の複合体。 13、結合剤で互いに結合した3.0g/ml以下の密
    度の無作為配向無機酸化物繊維を包含してなる予備成形
    物。 14、結合剤が無機結合剤である特許請求の範囲第13
    項記載の予備成形物。 15、繊織の装填度は10〜60容量%である特許請求
    の範囲第13項又は第14項記載の予備成形物。 16、繊維の平均直径は2〜10ミクロンである特許請
    求の範囲第13項〜第15項の何れかに記載の予備成形
    物。 17、結合剤で互いに結合した無機繊維の予備成形物を
    形成し、該予備成形物に液体の金属母材材料を浸透させ
    ることを特徴とする金属母材材料に埋封した3.0g/
    ml以下の密度の無作為に配向した無機酸化物繊維を包
    含してなる金属母材複合体の製造法。 18、複合体は予備成形物の押込み浸透により製造され
    る特許請求の範囲第17項記載の方法。 19、無機酸化物繊織と粉末金属母材複合体との混合物
    をダイに通して押出成形することを特徴とする金属母材
    材料に埋封した3.0g/ml以下の密度の無作為に配
    向した無機酸化物繊維を包含してなる金属母材複合体の
    製造法。 20、無機酸化物繊維と結合剤との温合物をダイに通し
    て押出成形することを特徴とする結合剤で互いに結合し
    た3.0g/ml以下の密度の無作為配向無機酸化物繊
    維を包含してなる予備成形物の製造法。
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