JPS6218623B2 - - Google Patents
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- JPS6218623B2 JPS6218623B2 JP14536084A JP14536084A JPS6218623B2 JP S6218623 B2 JPS6218623 B2 JP S6218623B2 JP 14536084 A JP14536084 A JP 14536084A JP 14536084 A JP14536084 A JP 14536084A JP S6218623 B2 JPS6218623 B2 JP S6218623B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は低熱膨張性複合材料に係り、特に金属
及び／又はその合金と膨張率の低いLi2O―Al2O3
―SiO2系鉱物粉末とを複合せしめることによつ
て、金属の有する熱膨張率を低下させるように
し、更に炭素、炭化物、窒化物、酸化物及び硼化
物の添加によつて高弾性あいは耐摩耗性を付与す
るようにした低熱膨張性複合材料に関するもので
ある。 〔従来の技術〕 従来、低熱膨張材料としては金属では各種測定
器、バイメタル及び時計等の部品の材料として使
われているアンバー合金がある。しかしながらこ
のアンバー合金は比重が８〜8.5と大きく、価格
が高いと共に加工性にも問題がある。 またセラミツクの低熱膨張材としてはアルミニ
ウムチタネート、インデイアライト、ペタライト
等が知られているが、これらはいずれも機械的強
度が小さいと共に熱履歴性を有するため、精密機
器部品等としての使用は困難である。 ところで一般に２種以上の素材を複合してなる
複合体においては、個々の素材の特性の体積分率
に比例して複合体の特性が定まると言われてい
る。これがいわゆる複合則である。例えば、ｎ個
の素材からなる複合体の熱膨張率αcに関しては
次式のようになる。 αc＝ｋ１α１Ｖ１＋Ｋ２α２Ｖ２＋……＋ＫｏαｏＶｏ／Ｋ１Ｖ１＋Ｋ２Ｖ２＋……＋ＫｏＶｏ ……(1) (1)式において、αは熱膨張率、Ｖは体積分率、
Ｋは体積弾性率を表し、１ないしｎ添字は１ない
しｎ番目の素材に係ることを示す。 従つて熱膨張率の低い鉱物の粉末と金属及び／
又はその合金、そして更に炭素、炭化物、窒化
物、酸化物、硼化物を複合させる物、(1)式が効果
的に利用でき、低熱膨張性の金属質複合材料が得
られると考えられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記複合則は、構成素材間に相
互作用が全くないことを前提としており、実際の
複合材料においては、界面拡散相、製造プロセス
に生じる残留応力相、それに複合材料の構成素材
間の熱膨張率と弾性率の違いによる界面の熱応力
等の因子が作用し、目標とする特性の複合材を得
ることは容易なことではない。 例えば金属と低熱膨張性の鉱物粉末とを複合さ
せても、加工性に富み高強度の低熱膨張性金属複
合材料を得ることは困難であり、そのため従来、
金属と低熱膨張性の鉱物粉末とを組み合わせるこ
とにより両者の特徴を兼ね備えた複合材料を製造
しようとする試みはあまり行なわれず、金属及び
その合金と低熱膨張性の鉱物粉末との組み合わせ
に、更に炭素、炭化物、窒化物、酸化物、硼化物
を添加することによつて、その三者の特徴を兼ね
備えた複合材料を製造しようとする試みはなされ
なかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の低熱膨張性複合材料は、Fe，Cu，
Ni，Co，Mo，Ti，Cr，Al，Mn，Si，Zn，Be，
Ｗの金属及びこれらの金属のうち２種以上の金属
の合金からなる群から選ばれる１種又は２種以上
40〜90％、Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末10〜60
％、並びに炭素、炭化物、窒化物、酸化物及び硼
化物からなる群から選ばれる１種又は２種以上の
粉末10％以下を含むようにしたものである。 なお本発明において、％は重量％を示す。 以下本発明の構成につき、さらに詳細に説明す
る。 本発明で使用される金属及びその合金とは、
Fe，Cu，Ni，Co，Mo，Ti，Cr，Al，Mn，Si，
Zn，Be，Ｗ及びこれらの金属のうち２種以上の
金属の合金であり、複合材料の使用目的によつて
これらの金属及びその合金のうち１種又は２種以
上が組み合わされて用いられる。 本発明の低熱膨張性複合材料を製造するに際し
ては、後述のように、通常、これらの金属や合金
の粉末が鉱物粉末と混合されて成形、焼結される
のであるが、この複合材料を製造するに際して、
用いる金属、合金の粉末の粒度は50μｍ以下とり
わけ平均粒径が20μｍ以下であることが好まし
い。粒径が50μｍ以上の粒子を多量に含有した金
属、合金粉末を使用すると高密度の複合材料が得
られ難い。なお粒径５μｍ以下の金属、合金粉末
を多く含有すると金属、合金粉末が酸化され易く
なるため好ましくない。 また本発明で使用できるLi2O―Al2O3―SiO2系
鉱物粉末としては、モル比で、Li2O：Al2O3：
SiO＝１：１：２〜10のものが使用でき、具体的
には、例えばLi2O―Al2O3―2SiO2（β―ユーク
リプタイト）、Li2O―Al2O3―4SiO2（β―スポジ
エメン）、Li2O―Al2O3―8SiO2（ペタライト）、
等が挙げられる。なお複合材料の目標特性に対応
して、任意の種類のLi2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉
末を選ぶことができる。 複合材料を製造するに際してはこの鉱物粉末と
しては500μｍ以下の粒度のものが好ましく、と
りわけ平均粒径が10μｍから200μｍであること
が特に好ましい。500μｍを超える粒度を多く含
有すると、焼結性に悪影響を及ぼす。また平均粒
径が10μｍ未満であると金属の平均粒径が５μｍ
未満となり好ましくない。（これは述べるよう
に、本発明の低熱膨張性複合材料を製造するに際
して、鉱物粉末の粒径を金属、合金粉末の粒径の
２倍以上とするのが好ましいからである。） 本発明においては、前記金属ないしは合金、
Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物に更に炭素、炭化物、
酸化物、窒化物及び硼化物からなる群から選ばれ
る１種又は２種以上の粉末を含有させる。 炭素としてはアセチレンブラツク、カーボンブ
ラツク、黒鉛等、炭化物としてはSiC，TiC，
WC，TaC，NbC，Mo2C，VC，窒化物としては
Si3N4，TiN，AlN，TaN、酸化物としては
Al2O3，Be0，TiO2，ZrO2，MgO，Y2O3，WO3，
Ta2O3，M0O3，硼化物としてはBN，B4C，TiB2
を用いることができ、これらは複合材料の目標特
性に対応して、１種又は２種以上を選択すること
ができる。 これらの炭素、炭化物、窒化物、酸化物及び硼
化物は50μｍ以下の粒度の粉末が好ましく、とり
わけ粒度20μｍ以下のものが好ましい。粒度が50
μｍを超えるものを用いると得られた複合材料の
強度劣化の原因となり、また１μｍ以下のものを
多量に使用すると成形性に悪影響を及ぼす。 一般に金属又は合金と鉱物粉末とからなる複合
材料においては、金属又は合金と鉱物粉末の熱膨
張差に伴う相互の結晶粒間の歪と金属又は合金の
弾性率の積である界面の熱応力並びに、製造プロ
セスにて発生する残留応力などの原因により、構
成素材相互の熱膨張差相殺が定常的でなくなる。
即ち金属又は合金に対するLi2O―Al2O3―SiO2系
鉱物粉末の熱膨張率低減効果が現われにくいとい
う傾向ある。ところが本発者らが鋭意研究を重ね
た結果、金属又は合金とLi2O―Al2O3―SiO2系の
鉱物粉末の粒径を制御することによつて熱膨張効
果に対する熱応力及び残留応力の影響を克服する
ことができることが見い出されたのである。 即ち金属又は合金の粉末の粒径に対して鉱物粉
末の粒径を大きくする程、鉱物粉末の金属又は合
金への熱膨張率低減効果が大きくなり、この効果
は鉱物粉末の粒径を金属又は合金の粒径の好まし
くは２倍以上にすることにより顕著になるのであ
る。（２倍未満であると上記のように金属複合材
料の界面の熱応力及び残留応力の影響によつて熱
膨張低減効果が少ない。） また、鉱物粉末の粒径が金属又は合金の粉末の
粒径の10倍を超えるとLi2O―Al2O3―SiO2系鉱物
粉末の粒径が過度に大きくなり高密度の金属複合
材料が得られ難いことも見い出された。 このようなことから、本発明の低熱膨張性複合
材料を製造するに際しては、金属及び／又は合
金、Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末、炭素、炭化
物、窒化物、酸化物、硼化物、を配合するときに
は、金属、合金の平均粒径に対し該鉱物粉末の平
均粒径を２倍以上とし、且つ10倍以下にすること
が好ましい。 また炭素、炭化物、窒化物、酸化物、硼化物の
粒径は、金属又は合金の粒径以上になると複合材
料の強度劣化の原因となることから、金属又は合
金の粒径と同じかあるいはそれ以下とするのが好
ましい。 本発明の金属複合材料における配合比は、金属
及び／又はその合金40〜90％、Li2O―Al2O3―
SiO2系鉱物粉末10〜60％、炭素、炭化物、窒化
物、酸化物、硼化物粉末を10％以下である。 金属及び／又はその合金の含有量が40％未満の
場合、又は、Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末の含
有量が60％を超える場合には、該鉱物粉末の間に
介在される金属又は合金の量が少なくなり、複合
材料の金属的性質が極端に低減し、強度が低下す
ると共に、加工性が悪化する。また金属及び／又
は合金の含有量が90％を超える場合、又は、上記
鉱物粉末の含有量が10％未満の場合には、該鉱物
粉末を複合することによる熱膨張率低減効果が殆
ど現れない。また得られる複合材料に高弾性、耐
摩耗性を付与するために、炭素、炭化物、窒化
物、酸化物、硼化物の含有量が10％を超えると、
極端に焼結性に悪影響を及ぼすこととなる。 本発明の低熱膨張性複合材料を製造するには、
一般には、予め均一分散させた配合物を公知の手
段で成形し、600〜1300℃の真空中又は非酸化雰
囲気中で加熱した製造する。勿論その他の手段例
えば公知のホツトプレス、熱間静水圧加圧法によ
り高密度で高強度の複合材料を容易に得ることが
できる。また金属溶湯中に鉱物粉末を分散させた
後冷却し凝固させるようにしても良い。 〔作用〕 金属及び／又はその合金に、膨張率の低い
Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末を複合せしめるこ
とによつて、金属の有する熱膨張率を低下させる
ようにすることができる。 更に、炭素、炭化物、窒化物、酸化物、硼化物
を複合させることによつて、高弾性を付与するこ
とができ、炭化物、窒化物、酸化物、硼化物を複
合させた場合には、更に耐摩耗性を付与すること
ができる。 〔実施例〕 以下に本発明を実施例及び比較例により更に具
体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない
限り、以下の実施例に限定されるものではない。 実施例 １ Fe，Cu，Ni，Co，Mo，Ti，Cr，Al，Mn，
Si，Zn，Beの金属及びその合金粉末（平均粒径
５μｍ）の１種又は２種以上を40〜90％、 Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末（平均粒径15μ
ｍ）を10〜60％、 炭素、炭化物、窒化物、酸化物及び硼化物から
なる群から選ばれる１種又は２種以上（平均粒径
３μｍ）を10％以下、 の範囲内で第１表に示す如く配合し、溶媒として
イソプロピルアルコール、分散剤としてヘキサメ
タリン酸ソーダ（添加量１％）、潤滑剤としてス
テアリン酸亜鉛（添加量１％）を添加して、ボー
ルミル（アルミナポツトとアルミナボール）で３
時間均一に混合した。 得られた混合粉末を成形圧1500Kg／ｃm2にて
各々成形し、その成形体を熱間静水圧加圧装置
（以下HIP装置と称する）にて第１表に示す処理
条件で処理した（No.１〜３，５〜18）。また該成
形体を別に常圧である非酸化雰囲気中にて焼結し
た（No.14）。 得られた試料の特性を第１表に示す。 比較例 １ 金属又は合金、鉱物粉末、及び、炭素、炭化物
等を第２表に示す如く配合した以外は実施例１と
同様にして成形体を得、この成形体をHIP処理し
た。 得られた試料（No.19〜23）の特性を第２表に示
す。 実施例 ２ 金属粉末として、Ｗ粉末（平均粒径５μｍ）を
用い、硼化物としてB4Cを第３表に示す量配合し
たこと以外は実施例１と同様にして成形体を得、
この成形体を第３表に示す条件でHIP処理した。 得られた試料（No.24）の特性を第３表に示す。 第１表〜第３表より、本発明の低熱膨張性複合
材料は高強度、高弾性であることが認められる。
及び／又はその合金と膨張率の低いLi2O―Al2O3
―SiO2系鉱物粉末とを複合せしめることによつ
て、金属の有する熱膨張率を低下させるように
し、更に炭素、炭化物、窒化物、酸化物及び硼化
物の添加によつて高弾性あいは耐摩耗性を付与す
るようにした低熱膨張性複合材料に関するもので
ある。 〔従来の技術〕 従来、低熱膨張材料としては金属では各種測定
器、バイメタル及び時計等の部品の材料として使
われているアンバー合金がある。しかしながらこ
のアンバー合金は比重が８〜8.5と大きく、価格
が高いと共に加工性にも問題がある。 またセラミツクの低熱膨張材としてはアルミニ
ウムチタネート、インデイアライト、ペタライト
等が知られているが、これらはいずれも機械的強
度が小さいと共に熱履歴性を有するため、精密機
器部品等としての使用は困難である。 ところで一般に２種以上の素材を複合してなる
複合体においては、個々の素材の特性の体積分率
に比例して複合体の特性が定まると言われてい
る。これがいわゆる複合則である。例えば、ｎ個
の素材からなる複合体の熱膨張率αcに関しては
次式のようになる。 αc＝ｋ１α１Ｖ１＋Ｋ２α２Ｖ２＋……＋ＫｏαｏＶｏ／Ｋ１Ｖ１＋Ｋ２Ｖ２＋……＋ＫｏＶｏ ……(1) (1)式において、αは熱膨張率、Ｖは体積分率、
Ｋは体積弾性率を表し、１ないしｎ添字は１ない
しｎ番目の素材に係ることを示す。 従つて熱膨張率の低い鉱物の粉末と金属及び／
又はその合金、そして更に炭素、炭化物、窒化
物、酸化物、硼化物を複合させる物、(1)式が効果
的に利用でき、低熱膨張性の金属質複合材料が得
られると考えられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記複合則は、構成素材間に相
互作用が全くないことを前提としており、実際の
複合材料においては、界面拡散相、製造プロセス
に生じる残留応力相、それに複合材料の構成素材
間の熱膨張率と弾性率の違いによる界面の熱応力
等の因子が作用し、目標とする特性の複合材を得
ることは容易なことではない。 例えば金属と低熱膨張性の鉱物粉末とを複合さ
せても、加工性に富み高強度の低熱膨張性金属複
合材料を得ることは困難であり、そのため従来、
金属と低熱膨張性の鉱物粉末とを組み合わせるこ
とにより両者の特徴を兼ね備えた複合材料を製造
しようとする試みはあまり行なわれず、金属及び
その合金と低熱膨張性の鉱物粉末との組み合わせ
に、更に炭素、炭化物、窒化物、酸化物、硼化物
を添加することによつて、その三者の特徴を兼ね
備えた複合材料を製造しようとする試みはなされ
なかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の低熱膨張性複合材料は、Fe，Cu，
Ni，Co，Mo，Ti，Cr，Al，Mn，Si，Zn，Be，
Ｗの金属及びこれらの金属のうち２種以上の金属
の合金からなる群から選ばれる１種又は２種以上
40〜90％、Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末10〜60
％、並びに炭素、炭化物、窒化物、酸化物及び硼
化物からなる群から選ばれる１種又は２種以上の
粉末10％以下を含むようにしたものである。 なお本発明において、％は重量％を示す。 以下本発明の構成につき、さらに詳細に説明す
る。 本発明で使用される金属及びその合金とは、
Fe，Cu，Ni，Co，Mo，Ti，Cr，Al，Mn，Si，
Zn，Be，Ｗ及びこれらの金属のうち２種以上の
金属の合金であり、複合材料の使用目的によつて
これらの金属及びその合金のうち１種又は２種以
上が組み合わされて用いられる。 本発明の低熱膨張性複合材料を製造するに際し
ては、後述のように、通常、これらの金属や合金
の粉末が鉱物粉末と混合されて成形、焼結される
のであるが、この複合材料を製造するに際して、
用いる金属、合金の粉末の粒度は50μｍ以下とり
わけ平均粒径が20μｍ以下であることが好まし
い。粒径が50μｍ以上の粒子を多量に含有した金
属、合金粉末を使用すると高密度の複合材料が得
られ難い。なお粒径５μｍ以下の金属、合金粉末
を多く含有すると金属、合金粉末が酸化され易く
なるため好ましくない。 また本発明で使用できるLi2O―Al2O3―SiO2系
鉱物粉末としては、モル比で、Li2O：Al2O3：
SiO＝１：１：２〜10のものが使用でき、具体的
には、例えばLi2O―Al2O3―2SiO2（β―ユーク
リプタイト）、Li2O―Al2O3―4SiO2（β―スポジ
エメン）、Li2O―Al2O3―8SiO2（ペタライト）、
等が挙げられる。なお複合材料の目標特性に対応
して、任意の種類のLi2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉
末を選ぶことができる。 複合材料を製造するに際してはこの鉱物粉末と
しては500μｍ以下の粒度のものが好ましく、と
りわけ平均粒径が10μｍから200μｍであること
が特に好ましい。500μｍを超える粒度を多く含
有すると、焼結性に悪影響を及ぼす。また平均粒
径が10μｍ未満であると金属の平均粒径が５μｍ
未満となり好ましくない。（これは述べるよう
に、本発明の低熱膨張性複合材料を製造するに際
して、鉱物粉末の粒径を金属、合金粉末の粒径の
２倍以上とするのが好ましいからである。） 本発明においては、前記金属ないしは合金、
Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物に更に炭素、炭化物、
酸化物、窒化物及び硼化物からなる群から選ばれ
る１種又は２種以上の粉末を含有させる。 炭素としてはアセチレンブラツク、カーボンブ
ラツク、黒鉛等、炭化物としてはSiC，TiC，
WC，TaC，NbC，Mo2C，VC，窒化物としては
Si3N4，TiN，AlN，TaN、酸化物としては
Al2O3，Be0，TiO2，ZrO2，MgO，Y2O3，WO3，
Ta2O3，M0O3，硼化物としてはBN，B4C，TiB2
を用いることができ、これらは複合材料の目標特
性に対応して、１種又は２種以上を選択すること
ができる。 これらの炭素、炭化物、窒化物、酸化物及び硼
化物は50μｍ以下の粒度の粉末が好ましく、とり
わけ粒度20μｍ以下のものが好ましい。粒度が50
μｍを超えるものを用いると得られた複合材料の
強度劣化の原因となり、また１μｍ以下のものを
多量に使用すると成形性に悪影響を及ぼす。 一般に金属又は合金と鉱物粉末とからなる複合
材料においては、金属又は合金と鉱物粉末の熱膨
張差に伴う相互の結晶粒間の歪と金属又は合金の
弾性率の積である界面の熱応力並びに、製造プロ
セスにて発生する残留応力などの原因により、構
成素材相互の熱膨張差相殺が定常的でなくなる。
即ち金属又は合金に対するLi2O―Al2O3―SiO2系
鉱物粉末の熱膨張率低減効果が現われにくいとい
う傾向ある。ところが本発者らが鋭意研究を重ね
た結果、金属又は合金とLi2O―Al2O3―SiO2系の
鉱物粉末の粒径を制御することによつて熱膨張効
果に対する熱応力及び残留応力の影響を克服する
ことができることが見い出されたのである。 即ち金属又は合金の粉末の粒径に対して鉱物粉
末の粒径を大きくする程、鉱物粉末の金属又は合
金への熱膨張率低減効果が大きくなり、この効果
は鉱物粉末の粒径を金属又は合金の粒径の好まし
くは２倍以上にすることにより顕著になるのであ
る。（２倍未満であると上記のように金属複合材
料の界面の熱応力及び残留応力の影響によつて熱
膨張低減効果が少ない。） また、鉱物粉末の粒径が金属又は合金の粉末の
粒径の10倍を超えるとLi2O―Al2O3―SiO2系鉱物
粉末の粒径が過度に大きくなり高密度の金属複合
材料が得られ難いことも見い出された。 このようなことから、本発明の低熱膨張性複合
材料を製造するに際しては、金属及び／又は合
金、Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末、炭素、炭化
物、窒化物、酸化物、硼化物、を配合するときに
は、金属、合金の平均粒径に対し該鉱物粉末の平
均粒径を２倍以上とし、且つ10倍以下にすること
が好ましい。 また炭素、炭化物、窒化物、酸化物、硼化物の
粒径は、金属又は合金の粒径以上になると複合材
料の強度劣化の原因となることから、金属又は合
金の粒径と同じかあるいはそれ以下とするのが好
ましい。 本発明の金属複合材料における配合比は、金属
及び／又はその合金40〜90％、Li2O―Al2O3―
SiO2系鉱物粉末10〜60％、炭素、炭化物、窒化
物、酸化物、硼化物粉末を10％以下である。 金属及び／又はその合金の含有量が40％未満の
場合、又は、Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末の含
有量が60％を超える場合には、該鉱物粉末の間に
介在される金属又は合金の量が少なくなり、複合
材料の金属的性質が極端に低減し、強度が低下す
ると共に、加工性が悪化する。また金属及び／又
は合金の含有量が90％を超える場合、又は、上記
鉱物粉末の含有量が10％未満の場合には、該鉱物
粉末を複合することによる熱膨張率低減効果が殆
ど現れない。また得られる複合材料に高弾性、耐
摩耗性を付与するために、炭素、炭化物、窒化
物、酸化物、硼化物の含有量が10％を超えると、
極端に焼結性に悪影響を及ぼすこととなる。 本発明の低熱膨張性複合材料を製造するには、
一般には、予め均一分散させた配合物を公知の手
段で成形し、600〜1300℃の真空中又は非酸化雰
囲気中で加熱した製造する。勿論その他の手段例
えば公知のホツトプレス、熱間静水圧加圧法によ
り高密度で高強度の複合材料を容易に得ることが
できる。また金属溶湯中に鉱物粉末を分散させた
後冷却し凝固させるようにしても良い。 〔作用〕 金属及び／又はその合金に、膨張率の低い
Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末を複合せしめるこ
とによつて、金属の有する熱膨張率を低下させる
ようにすることができる。 更に、炭素、炭化物、窒化物、酸化物、硼化物
を複合させることによつて、高弾性を付与するこ
とができ、炭化物、窒化物、酸化物、硼化物を複
合させた場合には、更に耐摩耗性を付与すること
ができる。 〔実施例〕 以下に本発明を実施例及び比較例により更に具
体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない
限り、以下の実施例に限定されるものではない。 実施例 １ Fe，Cu，Ni，Co，Mo，Ti，Cr，Al，Mn，
Si，Zn，Beの金属及びその合金粉末（平均粒径
５μｍ）の１種又は２種以上を40〜90％、 Li2O―Al2O3―SiO2系鉱物粉末（平均粒径15μ
ｍ）を10〜60％、 炭素、炭化物、窒化物、酸化物及び硼化物から
なる群から選ばれる１種又は２種以上（平均粒径
３μｍ）を10％以下、 の範囲内で第１表に示す如く配合し、溶媒として
イソプロピルアルコール、分散剤としてヘキサメ
タリン酸ソーダ（添加量１％）、潤滑剤としてス
テアリン酸亜鉛（添加量１％）を添加して、ボー
ルミル（アルミナポツトとアルミナボール）で３
時間均一に混合した。 得られた混合粉末を成形圧1500Kg／ｃm2にて
各々成形し、その成形体を熱間静水圧加圧装置
（以下HIP装置と称する）にて第１表に示す処理
条件で処理した（No.１〜３，５〜18）。また該成
形体を別に常圧である非酸化雰囲気中にて焼結し
た（No.14）。 得られた試料の特性を第１表に示す。 比較例 １ 金属又は合金、鉱物粉末、及び、炭素、炭化物
等を第２表に示す如く配合した以外は実施例１と
同様にして成形体を得、この成形体をHIP処理し
た。 得られた試料（No.19〜23）の特性を第２表に示
す。 実施例 ２ 金属粉末として、Ｗ粉末（平均粒径５μｍ）を
用い、硼化物としてB4Cを第３表に示す量配合し
たこと以外は実施例１と同様にして成形体を得、
この成形体を第３表に示す条件でHIP処理した。 得られた試料（No.24）の特性を第３表に示す。 第１表〜第３表より、本発明の低熱膨張性複合
材料は高強度、高弾性であることが認められる。
【表】
【表】
以上詳述したように、本発明によれば熱膨張率
が金属及びその合金の熱膨張率付近から零に近い
範囲の任意の熱膨張率であつて、しかも高弾性
の、あるいは高弾性でかつ耐摩耗性に優れた複合
材料が提供される。この低熱膨張性複合材料及び
それを含む材料は、アンバー合金よりも低熱膨張
且つ軽量であり、また安価に製造できる。さらに
アルミニウムチタネートより高強度（約10kg／
mm2以上）である。 そのため、各機器装置特に測定機器や精密機器
の部品であつて、ある程度以上の強度、弾性率が
必要で軽量且つ低熱膨張性を必要とする箇所への
装着部品に最適である。また他金属との締付けも
良好である。この金属複合材料で形状が複雑で且
つ寸法精度が要求されるものに関しては切削等の
加工を施して適用すれば良い。その際、露出面は
金属であるため光沢面が得られる。また外表面に
メツキ、コーチングを施すことも可能である。 このように本発明の低熱膨張性複合材料は、軽
量、安価且つ高強度、高弾性で、耐摩耗特性、加
工性が極めて良好なため、測定及び精密機器用部
品等として好適であり、その利用価値は大なるも
のである。
が金属及びその合金の熱膨張率付近から零に近い
範囲の任意の熱膨張率であつて、しかも高弾性
の、あるいは高弾性でかつ耐摩耗性に優れた複合
材料が提供される。この低熱膨張性複合材料及び
それを含む材料は、アンバー合金よりも低熱膨張
且つ軽量であり、また安価に製造できる。さらに
アルミニウムチタネートより高強度（約10kg／
mm2以上）である。 そのため、各機器装置特に測定機器や精密機器
の部品であつて、ある程度以上の強度、弾性率が
必要で軽量且つ低熱膨張性を必要とする箇所への
装着部品に最適である。また他金属との締付けも
良好である。この金属複合材料で形状が複雑で且
つ寸法精度が要求されるものに関しては切削等の
加工を施して適用すれば良い。その際、露出面は
金属であるため光沢面が得られる。また外表面に
メツキ、コーチングを施すことも可能である。 このように本発明の低熱膨張性複合材料は、軽
量、安価且つ高強度、高弾性で、耐摩耗特性、加
工性が極めて良好なため、測定及び精密機器用部
品等として好適であり、その利用価値は大なるも
のである。
Claims (1)
- １ Fe，Cu，Ni，Co，Mo，Ti，Cr，Al，Mn，
Si，Zn，Be，Ｗの金属及びこれらの金属のうち
２種以上の金属の合金からなる群から選ばれる１
種又は２種以上40〜90％、Li2O―Al2O3―SiO2系
鉱物粉末10〜60％、並びに炭素、炭化物、窒化
物、酸化物及び硼化物からなる群から選ばれる１
種又は２種以上の粉末10％以下を含んでなること
を特徴とする低熱膨張性複合材料。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14536084A JPS6126749A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 低熱膨張性複合材料 |
| DE8585103317T DE3575311D1 (de) | 1984-04-11 | 1985-03-21 | Verbundmaterial mit niedriger thermischer ausdehnung. |
| EP19850103317 EP0158187B1 (en) | 1984-04-11 | 1985-03-21 | Composite material having a low thermal expansivity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14536084A JPS6126749A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 低熱膨張性複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126749A JPS6126749A (ja) | 1986-02-06 |
| JPS6218623B2 true JPS6218623B2 (ja) | 1987-04-23 |
Family
ID=15383396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14536084A Granted JPS6126749A (ja) | 1984-04-11 | 1984-07-13 | 低熱膨張性複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126749A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104384496A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-04 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 一种氧化镁铜基复合材料及其粉末冶金制备方法 |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14536084A patent/JPS6126749A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104384496A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-04 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 一种氧化镁铜基复合材料及其粉末冶金制备方法 |
| CN104384496B (zh) * | 2014-10-24 | 2016-09-21 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 一种氧化镁铜基复合材料及其粉末冶金制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6126749A (ja) | 1986-02-06 |
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