JPS63250430A - 無機繊維強化金属複合体 - Google Patents
無機繊維強化金属複合体Info
- Publication number
- JPS63250430A JPS63250430A JP8432487A JP8432487A JPS63250430A JP S63250430 A JPS63250430 A JP S63250430A JP 8432487 A JP8432487 A JP 8432487A JP 8432487 A JP8432487 A JP 8432487A JP S63250430 A JPS63250430 A JP S63250430A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fibers
- continuous
- whiskers
- fine particles
- inorganic fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 23
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 title claims 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 155
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical group [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 claims description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical group N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 10
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- -1 whiskers Substances 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920000555 poly(dimethylsilanediyl) polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 6-[3-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-3-oxopropyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical group C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)C(CCC1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)=O DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100433727 Caenorhabditis elegans got-1.2 gene Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282485 Vulpes vulpes Species 0.000 description 1
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920003257 polycarbosilane Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
(産業上の利用分野)
本発明は無機繊維強化金属複合体、更に詳しくは無機耐
熱物質よりなる微粒子、および短繊維および/またはウ
ィスカが付着されている前記無機耐熱物質よりなる連続
繊維束あるいは該連続繊維束よりなる織布で強化された
無機flt維強化金鴇複合体に関するものである。
熱物質よりなる微粒子、および短繊維および/またはウ
ィスカが付着されている前記無機耐熱物質よりなる連続
繊維束あるいは該連続繊維束よりなる織布で強化された
無機flt維強化金鴇複合体に関するものである。
(従来の技術)
近年、各種機械部品や構造材などにおいて、植種の複合
材料例えば金属を繊維で強化した繊維強化金A(PR,
M)などが夏用されている。
材料例えば金属を繊維で強化した繊維強化金A(PR,
M)などが夏用されている。
FRMなどに用いられる強化繊維はマ) IJワックス
属、特にアルミニウム合金やマグネシウム合金などとは
捕れにくい反面、一旦濡れると反応して繊維が劣化する
。この為、一般にtま強化繊維に表面処理が行なわれる
。処理法としては例えばCVD去、メッキ法が挙げられ
る。こルらの方法では強化繊維の表面に金属やセラミッ
クを均一に膜状に被シするが、強化譲維との間の熱膨張
係数の差による剥離が生じて表面処理の効果が減少した
り、また、皮膜をノJくすると強化繊維のしなやかさが
失われたり、硬く、脆くなるため繊維が損傷し易くなる
などの問題が多い。
属、特にアルミニウム合金やマグネシウム合金などとは
捕れにくい反面、一旦濡れると反応して繊維が劣化する
。この為、一般にtま強化繊維に表面処理が行なわれる
。処理法としては例えばCVD去、メッキ法が挙げられ
る。こルらの方法では強化繊維の表面に金属やセラミッ
クを均一に膜状に被シするが、強化譲維との間の熱膨張
係数の差による剥離が生じて表面処理の効果が減少した
り、また、皮膜をノJくすると強化繊維のしなやかさが
失われたり、硬く、脆くなるため繊維が損傷し易くなる
などの問題が多い。
更に、fa維一本一本に表面処理を行なうためには仮雑
な装置を必要とし、コスト的にも不利である。また、こ
れらの強化繊維を使用して晶圧凝固鋳造法によってFR
Mt−製造すると、繊維が片寄り繊維の分布が粗な部分
と腎な部分が生じ易い。このため、18M中の繊維体積
率(Vf)の制御が困難であり、tP!jKVfが小さ
い場合には強化繊維が均一に分散したFRM本来の特色
である設計の自由度が損なわれていた。
な装置を必要とし、コスト的にも不利である。また、こ
れらの強化繊維を使用して晶圧凝固鋳造法によってFR
Mt−製造すると、繊維が片寄り繊維の分布が粗な部分
と腎な部分が生じ易い。このため、18M中の繊維体積
率(Vf)の制御が困難であり、tP!jKVfが小さ
い場合には強化繊維が均一に分散したFRM本来の特色
である設計の自由度が損なわれていた。
このような欠点を屏決するため、従来より複合材料に用
いる強化繊維として連続繊維または長t1tM1と短繊
維および/またはウィスカとを組み合わせて使用する方
法等が提案されている。
いる強化繊維として連続繊維または長t1tM1と短繊
維および/またはウィスカとを組み合わせて使用する方
法等が提案されている。
例えば、FRM部材の内部には長繊維を使用し、外側に
は短繊維を使用する方法、又は長繊維と短繊維とを混在
せしめて加圧成形することによりFRM用のプリプレグ
(前駆体)を製造する方法がある。
は短繊維を使用する方法、又は長繊維と短繊維とを混在
せしめて加圧成形することによりFRM用のプリプレグ
(前駆体)を製造する方法がある。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、前記従来例においても例えば長繊維と短
繊維とを部材の内部で使い分ける方法はFRMの製造工
程が繁雑となる。また製品の強度も充分でない。更にプ
リプレグ製造時に長繊維と短繊維とを混在せしめる方法
は、長繊維束の表面に短繊維を付着させることはできる
が、内部の長繊維一本一本の表面に均一に付着させるこ
とは困難であり、繊維体の品質が不均一となる・この問
題点を屏決するため、本発明者らは先に、短繊維、ウィ
スカまたは粉末を懸濁した溶液中に連続繊維束’を浸漬
することにより繊維の一本一本の表面に短繊維、ウィス
カまたは粉末を付着させる方法を提案した。この方法は
F几MO作製に関し優れたものであるが、更に詳細に検
討した結果%FRMのマトリックスの組成によってはか
ならずしも充分でない場合があることが判かった。
繊維とを部材の内部で使い分ける方法はFRMの製造工
程が繁雑となる。また製品の強度も充分でない。更にプ
リプレグ製造時に長繊維と短繊維とを混在せしめる方法
は、長繊維束の表面に短繊維を付着させることはできる
が、内部の長繊維一本一本の表面に均一に付着させるこ
とは困難であり、繊維体の品質が不均一となる・この問
題点を屏決するため、本発明者らは先に、短繊維、ウィ
スカまたは粉末を懸濁した溶液中に連続繊維束’を浸漬
することにより繊維の一本一本の表面に短繊維、ウィス
カまたは粉末を付着させる方法を提案した。この方法は
F几MO作製に関し優れたものであるが、更に詳細に検
討した結果%FRMのマトリックスの組成によってはか
ならずしも充分でない場合があることが判かった。
本発明は上記従来技術における問題点を>S決するため
のものであり、その目1」すとするところは、FRM等
に使用した場合に金属マトリックスとの濡れ性を改善し
、同時にマ) IJフックス中添加元素との反応によっ
て連続繊維の強度が低下することを防ぎ、更に複合材中
に連続繊維を均一に分散させて繊維体積率を、制御でき
、また、互いに特性の異なる連?zFi!維を組み合せ
ることにより、例えば連続繊維とマ) IJクック間の
熱応力軽減等の複合材の機械特性を向上させることがで
きる偵、1本で強化さルた浚れた性能を有するS@機繊
維強化金属漠合体を提供することにある。
のものであり、その目1」すとするところは、FRM等
に使用した場合に金属マトリックスとの濡れ性を改善し
、同時にマ) IJフックス中添加元素との反応によっ
て連続繊維の強度が低下することを防ぎ、更に複合材中
に連続繊維を均一に分散させて繊維体積率を、制御でき
、また、互いに特性の異なる連?zFi!維を組み合せ
ることにより、例えば連続繊維とマ) IJクック間の
熱応力軽減等の複合材の機械特性を向上させることがで
きる偵、1本で強化さルた浚れた性能を有するS@機繊
維強化金属漠合体を提供することにある。
(間1点を解決するための手段)
すなわち本発明の燕鴎黛維強化金属板合体は、セラミッ
ク、炭素および金、偶よりなる群から選択さnた少なく
とも1種をべ4成成分とする連続繊維の表面に、セラミ
ック、炭素、金属等の耐熱物質より選択された少なくと
も1種からなる微粒子、および短繊維および/またはウ
ィスカが付着されている連続繊維束あるいは該連続繊維
束よりなる織布で強化されたことを特徴とする。
ク、炭素および金、偶よりなる群から選択さnた少なく
とも1種をべ4成成分とする連続繊維の表面に、セラミ
ック、炭素、金属等の耐熱物質より選択された少なくと
も1種からなる微粒子、および短繊維および/またはウ
ィスカが付着されている連続繊維束あるいは該連続繊維
束よりなる織布で強化されたことを特徴とする。
本発明の複合体の好ましい実m:原様としては例えば以
下のものが挙げられる。
下のものが挙げられる。
(7)微粒子が連続繊維の表面近傍に多く付着されてな
り、短繊維および/またはウィスカがその外側に多く付
着されてなる腹合体。
り、短繊維および/またはウィスカがその外側に多く付
着されてなる腹合体。
(イ)微粒子の平均粒径が短繊維および/またはウィス
カの平均長さの≠Ω以下である複合体。
カの平均長さの≠Ω以下である複合体。
(ロ) セラミックが、炭化物、窒化物、硼化物および
酸化物から選択された少なくとも1種である複合体。
酸化物から選択された少なくとも1種である複合体。
に)炭化物が炭化珪素であり、窒化物が窒化珪素であり
、酸化物がアルミナである上記(つ)の複合体。
\ (4) セラミックが、 (a) 実質的にSi、M、CおよびOからなる非晶
質物質、または、 (b) 実質的にβ−8i C,MC,β−SiCと
fvlc c2)固溶体および/lたはMC(1−x)
の粒径500A以下の各結晶質超微粒子および非晶質の
5insと−IVIO,からなる集合体、または、(c
) 上記(a)の非晶質物質と上記(b)の結晶質超
微粒子および非晶質からなる集合体との混合物、 (但し、上記式中、MばTiまたはZrを表わし、Xは
0より大きく1未満の数である)である複合体。
、酸化物がアルミナである上記(つ)の複合体。
\ (4) セラミックが、 (a) 実質的にSi、M、CおよびOからなる非晶
質物質、または、 (b) 実質的にβ−8i C,MC,β−SiCと
fvlc c2)固溶体および/lたはMC(1−x)
の粒径500A以下の各結晶質超微粒子および非晶質の
5insと−IVIO,からなる集合体、または、(c
) 上記(a)の非晶質物質と上記(b)の結晶質超
微粒子および非晶質からなる集合体との混合物、 (但し、上記式中、MばTiまたはZrを表わし、Xは
0より大きく1未満の数である)である複合体。
(9)連続繊維に対する微粒子、および短繊維および/
またはウィスカの体積率が(11〜500チである複合
体。
またはウィスカの体積率が(11〜500チである複合
体。
(剣 連続繊維の配合率が複合体に対して10〜70体
積−である腹合体。
積−である腹合体。
連続繊維としてはセラミック例えば炭化ケイ素、窒化ケ
イ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、アルミナ、シリ
カ、ポリメタロカルボ7ランの焼成物または耐熱性非金
、4元素例えば炭素、ホウ素、耐熱性金属若しくは合金
例えハ鋼、ステンレス鋼、タングステン等の材料よりな
る繊維を単独または組み合わせて用いる事ができる。上
記のポリメタロカルボシランの焼成物は、 (a) 実質的にSi、M、Cおよび0からなる非晶
質物質、または、 (b) 実質的にβ−8tC+MC,β−SiCとM
Cの固溶体および/またはMC(s −x)の粒径50
0A以下の各結晶質超微粒子および非晶質のSin、と
MO,からなる集合体、または、(c) 上記(a)
の非晶質物質と上記(b)の結晶質超微粒子および非晶
質からなる集合体との混合物、 (但し、上記式中、MはI’iまたはZrf、表わし、
Xは0よシ大きく1未満の故である)を表わす。繊維の
太さや断面形状等の性状は用途に応じて選択する。
イ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、アルミナ、シリ
カ、ポリメタロカルボ7ランの焼成物または耐熱性非金
、4元素例えば炭素、ホウ素、耐熱性金属若しくは合金
例えハ鋼、ステンレス鋼、タングステン等の材料よりな
る繊維を単独または組み合わせて用いる事ができる。上
記のポリメタロカルボシランの焼成物は、 (a) 実質的にSi、M、Cおよび0からなる非晶
質物質、または、 (b) 実質的にβ−8tC+MC,β−SiCとM
Cの固溶体および/またはMC(s −x)の粒径50
0A以下の各結晶質超微粒子および非晶質のSin、と
MO,からなる集合体、または、(c) 上記(a)
の非晶質物質と上記(b)の結晶質超微粒子および非晶
質からなる集合体との混合物、 (但し、上記式中、MはI’iまたはZrf、表わし、
Xは0よシ大きく1未満の故である)を表わす。繊維の
太さや断面形状等の性状は用途に応じて選択する。
微粒子としては前記連続、繊維に使用したものと同一の
材料を用いてA遺したものを用いることができる。微粒
子はいずれか14’Aを用いてもよいし、2種以上を組
み合わせてもよい。短繊維やウィスカとしては前記連続
繊維あるいは微粒子に使用したものと同一の材料を用い
て製造したものを用いることができる。
材料を用いてA遺したものを用いることができる。微粒
子はいずれか14’Aを用いてもよいし、2種以上を組
み合わせてもよい。短繊維やウィスカとしては前記連続
繊維あるいは微粒子に使用したものと同一の材料を用い
て製造したものを用いることができる。
また、いずれか1種を用いても良いし、2鍾以上を組み
合わせて用いてもよい。
合わせて用いてもよい。
短maやウィスカの長さ、太さ及び断面形状は微粒子の
平均粒径等の性状、連続繊維との組合せや要求特性を考
慮して選択するとよいが、短繊維、ウィスカは連続繊維
の平均直径の1/3000〜115の平均直径およびア
スベクト比50〜1000であるものが、また、微粒子
は連続繊維の平均直径の115000〜1/2の平均直
径を有するものが望ましい。
平均粒径等の性状、連続繊維との組合せや要求特性を考
慮して選択するとよいが、短繊維、ウィスカは連続繊維
の平均直径の1/3000〜115の平均直径およびア
スベクト比50〜1000であるものが、また、微粒子
は連続繊維の平均直径の115000〜1/2の平均直
径を有するものが望ましい。
連g繊維に付着させる微粒子、短fR維および/または
ウィスカの址は両者の性状や製造した繊維体の用途等に
よっても異なるが、短繊維、ウィスカおよび微粒子の合
計の連続繊維に対する体積率は(Lllチル500チ度
とするのが好ましい。また、微粒子と短繊維および/ま
たはウィスカとの比率は体積比で0.1:5ッ40:1
の範囲が好ましい。
ウィスカの址は両者の性状や製造した繊維体の用途等に
よっても異なるが、短繊維、ウィスカおよび微粒子の合
計の連続繊維に対する体積率は(Lllチル500チ度
とするのが好ましい。また、微粒子と短繊維および/ま
たはウィスカとの比率は体積比で0.1:5ッ40:1
の範囲が好ましい。
本発明の複合体に用いる繊維体が使用できるマトリック
ス金属としてはアルミニウム、マグネシウム等の金属が
挙げられる。
ス金属としてはアルミニウム、マグネシウム等の金属が
挙げられる。
上記繊維体の製造方法は懸濁液浸漬法であり、これは簡
便さ及び適用範囲の広さ等の点で好ましい。この懸濁液
浸漬法の一例としては、例えばボビン等に巻き付けた連
続繊維または適当数の該繊維を束ねた連続繊維束または
この連続繊維束からなる織布を巻き戻して、微粉末と短
繊維および/またはウィスカを同時に懸濁した液体中に
浸漬して再びボビンに巻き取る方法が挙げられる。この
様にして得られた繊維束または織布は連続繊維一本一本
の表面に微粒子と短Mtmおよび/またはウィスカとが
付着した状態となる。この場合、処理液を入れた処理槽
は、1つでもよいが、■々の変法のため異なる組成の処
理液を入れた処理槽を2つ以上用いてもよい。
便さ及び適用範囲の広さ等の点で好ましい。この懸濁液
浸漬法の一例としては、例えばボビン等に巻き付けた連
続繊維または適当数の該繊維を束ねた連続繊維束または
この連続繊維束からなる織布を巻き戻して、微粉末と短
繊維および/またはウィスカを同時に懸濁した液体中に
浸漬して再びボビンに巻き取る方法が挙げられる。この
様にして得られた繊維束または織布は連続繊維一本一本
の表面に微粒子と短Mtmおよび/またはウィスカとが
付着した状態となる。この場合、処理液を入れた処理槽
は、1つでもよいが、■々の変法のため異なる組成の処
理液を入れた処理槽を2つ以上用いてもよい。
また、処理液としては、微粒子と短繊維および/または
ウィスカとを同時に懸濁したものを使用してもよく、あ
るいは微粒子を懸濁した処理液と短繊維および/または
ウィスカをyd濁した処理液を2種の処理槽に入れて使
用してもよい。後者のJii%会、連続繊維束または;
織布を浸漬する頭外は、微粒子f&:l@濁し九処理液
からでも、短繊維および/またはウィスカを懸濁した処
理液からでもよい。
ウィスカとを同時に懸濁したものを使用してもよく、あ
るいは微粒子を懸濁した処理液と短繊維および/または
ウィスカをyd濁した処理液を2種の処理槽に入れて使
用してもよい。後者のJii%会、連続繊維束または;
織布を浸漬する頭外は、微粒子f&:l@濁し九処理液
からでも、短繊維および/またはウィスカを懸濁した処
理液からでもよい。
ここで、連続繊維表面近傍に微粒子が多く付着されて、
短繊維および/lたはウィスカがその外側に多く付着さ
れてなる連続am束あるいは織布ば、以下のようにして
製造することができる。
短繊維および/lたはウィスカがその外側に多く付着さ
れてなる連続am束あるいは織布ば、以下のようにして
製造することができる。
すなわち、連続、填維束あるいは織布を、微粒子を懸濁
した処理液に浸漬した後、短繊)准および/ま7tはウ
ィスカを懸濁した処理液に浸漬する。この場合、まずW
L粒子が連続繊維束の中へ侵入し、繊維一本一本の表面
に付着する。これにより、繊;1間が広がり、その後の
短繊維および/ま之はウィスカの連続は維束中への侵入
が容易になる。
した処理液に浸漬した後、短繊)准および/ま7tはウ
ィスカを懸濁した処理液に浸漬する。この場合、まずW
L粒子が連続繊維束の中へ侵入し、繊維一本一本の表面
に付着する。これにより、繊;1間が広がり、その後の
短繊維および/ま之はウィスカの連続は維束中への侵入
が容易になる。
あるいは、平均粒径が短f;R維および/またはウィス
カの平均長さの1/30以下の微粒子と、短繊維および
/またはウィスカとを同時に懸濁した処理液に連続繊維
束あるいは織布を浸漬する。この場合、微粒子が主とし
てまず繊維間隙へ侵入し、繊維の表面に付着して繊維間
を押し広げることによって短繊維および/またはウィス
カの繊維間隙への侵入が容易になる。また、超音波てよ
シ振動を与えると各繊維に均一に繊維束内部の繊維まで
付着を行なうことができるO超音波は処理液を入れた容
器の外側に設けた超音波付加器によって与えてもよいし
、または適当数の超音波振動子1例えばセラミック振動
子を処理液中に適当に配置して与えても良い。超音波の
照射パターンは連続的でありてもパルス状であってもよ
い。その強度や振動数及び照射時間は連続繊維やこれに
付着させる短繊維、ウィスカまたは微粒子の種類、ある
いは前記付着物の液中側も連続繊維の浸漬時間などの処
理条件によって選択するが1例えば振動数は10KHz
〜2000KHz程度が使用し易い。
カの平均長さの1/30以下の微粒子と、短繊維および
/またはウィスカとを同時に懸濁した処理液に連続繊維
束あるいは織布を浸漬する。この場合、微粒子が主とし
てまず繊維間隙へ侵入し、繊維の表面に付着して繊維間
を押し広げることによって短繊維および/またはウィス
カの繊維間隙への侵入が容易になる。また、超音波てよ
シ振動を与えると各繊維に均一に繊維束内部の繊維まで
付着を行なうことができるO超音波は処理液を入れた容
器の外側に設けた超音波付加器によって与えてもよいし
、または適当数の超音波振動子1例えばセラミック振動
子を処理液中に適当に配置して与えても良い。超音波の
照射パターンは連続的でありてもパルス状であってもよ
い。その強度や振動数及び照射時間は連続繊維やこれに
付着させる短繊維、ウィスカまたは微粒子の種類、ある
いは前記付着物の液中側も連続繊維の浸漬時間などの処
理条件によって選択するが1例えば振動数は10KHz
〜2000KHz程度が使用し易い。
付着させるべき物を懸濁させる液体は水でもよいが、連
続繊維の表面にサイジング剤が塗布されている場合には
、テイジング剤の表面活性剤か溶剤を用いるとよい。例
えばエタノール、メタノール、アセトン特にエタノール
などの有機溶剤は、揮発性が水に比べて高いので乾燥が
早く、生産性が向上する利点がある。また、前記有機溶
剤と水との混合物を使用してもよい。
続繊維の表面にサイジング剤が塗布されている場合には
、テイジング剤の表面活性剤か溶剤を用いるとよい。例
えばエタノール、メタノール、アセトン特にエタノール
などの有機溶剤は、揮発性が水に比べて高いので乾燥が
早く、生産性が向上する利点がある。また、前記有機溶
剤と水との混合物を使用してもよい。
1種の付着物を懸濁した処理液を複数用いる場合と2旧
以上の付着物を懸濁し九処理液を1つ用いる場合のいず
れも処理液中の付着物濃度は特に限定されないが、あま
り小さいと連5!Iλ維上に均一な付着が見られず効果
がなくなり、また逆に大きすぎると付4mが必要以上に
多くなるため、例えば付J物として平均直径0.3 p
lHの炭化ケイ素ウィスカと平均粒径(L3μmの炭化
ケイ素微粒子を用い繊維数6000本/ヤーンの連続繊
維束を処理する場合、これらの付屑物の濃度はCLsy
/l〜80P/l程度が望ましい。
以上の付着物を懸濁し九処理液を1つ用いる場合のいず
れも処理液中の付着物濃度は特に限定されないが、あま
り小さいと連5!Iλ維上に均一な付着が見られず効果
がなくなり、また逆に大きすぎると付4mが必要以上に
多くなるため、例えば付J物として平均直径0.3 p
lHの炭化ケイ素ウィスカと平均粒径(L3μmの炭化
ケイ素微粒子を用い繊維数6000本/ヤーンの連続繊
維束を処理する場合、これらの付屑物の濃度はCLsy
/l〜80P/l程度が望ましい。
浸漬時間の調整は可動ロールなどの通常の方法により行
なうことができる。”また必要ならば処理した連続繊維
束をボビンに巻き取る前に乾燥炉や赤外線乾燥機、熱風
乾燥機等を用いて乾燥させる。さらに、処理中に短繊維
や微粒子の沈殿を防ぐために攪拌手段、例えばスターラ
ーを用いるか、気体を吹き込んでも良い。
なうことができる。”また必要ならば処理した連続繊維
束をボビンに巻き取る前に乾燥炉や赤外線乾燥機、熱風
乾燥機等を用いて乾燥させる。さらに、処理中に短繊維
や微粒子の沈殿を防ぐために攪拌手段、例えばスターラ
ーを用いるか、気体を吹き込んでも良い。
本発明の複合体に用いる連続繊維やこの表面に付着させ
る微粒子、短繊維、ライス力は市販品をそのまま使用す
ることができる。
る微粒子、短繊維、ライス力は市販品をそのまま使用す
ることができる。
以下の実施列において本発明を更に詳細に説明する。な
お、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
お、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
実施例1
平均直径0.2 pm 、平均長さi o o pm
の炭化珪素ウィスカ100yJ?よび平均粒度α28
pmの炭化珪素粒子2501をエタノール51金入れた
処理槽に投入した後、超音波付加器により超音波振動を
与えて懸濁させて処理液を調製した。
の炭化珪素ウィスカ100yJ?よび平均粒度α28
pmの炭化珪素粒子2501をエタノール51金入れた
処理槽に投入した後、超音波付加器により超音波振動を
与えて懸濁させて処理液を調製した。
繊維直径13 pm 、引張強度500 K9/111
1 * 引張弾性率16t/−の炭化珪素連続繊維をボ
ビンから巻き戻し、浸漬時間が15秒となるように可動
ローラによって調節して処理液中に浸漬させながら通し
た。この処理中、超音波振動を与えると同時に空気を処
理液中疋吹き込んで攪拌した。
1 * 引張弾性率16t/−の炭化珪素連続繊維をボ
ビンから巻き戻し、浸漬時間が15秒となるように可動
ローラによって調節して処理液中に浸漬させながら通し
た。この処理中、超音波振動を与えると同時に空気を処
理液中疋吹き込んで攪拌した。
ついで、王カローラにより押圧した後、ボビンに巻き取
り、室温、大気中で乾燥させた。
り、室温、大気中で乾燥させた。
処理前には黒色であった連続4a維は処理後には灰緑色
を帯び、電子顕微鏡で観察した結果、連続繊維の表面に
炭化珪素粒子が付着し、その外側に炭化珪素ウィスカが
付着していることが認められた・また、炭化珪素粒子お
よびウィスカは連続繊維に対して10体槓チ付着してお
9、両者の憲鵞比は3:1であった。
を帯び、電子顕微鏡で観察した結果、連続繊維の表面に
炭化珪素粒子が付着し、その外側に炭化珪素ウィスカが
付着していることが認められた・また、炭化珪素粒子お
よびウィスカは連続繊維に対して10体槓チ付着してお
9、両者の憲鵞比は3:1であった。
処理したMl、細束を長さ150關に切断して50本重
ね、鋼d パイプ中に挿入した。このパイプを′m素ガ
ス雰囲気中で760°Cに予熱し、ついで―造型に配置
して、760υて加熱した縄アルミニクムのlJ#を圧
入し、パンチを用いて1000即/d で6υ秒間加圧
して、本発明の焦贋城h&強化金ma皆体を製造した。
ね、鋼d パイプ中に挿入した。このパイプを′m素ガ
ス雰囲気中で760°Cに予熱し、ついで―造型に配置
して、760υて加熱した縄アルミニクムのlJ#を圧
入し、パンチを用いて1000即/d で6υ秒間加圧
して、本発明の焦贋城h&強化金ma皆体を製造した。
得られた複合体の連続繊維の繊維41]線に対して直角
方向、の金属組織の断面を走f:型電子顕微鏡で観察し
たところ、第1図に示すように炭化珪素微粒子1が連f
cJ礒2の周辺て均一に存在し、さらにその外側に炭化
珪素ウィスカ3が位置しており、連続繊維同志が接触し
ているところはまったく認められず、マトリックス金属
4中に均一に分散していることが認められた。
方向、の金属組織の断面を走f:型電子顕微鏡で観察し
たところ、第1図に示すように炭化珪素微粒子1が連f
cJ礒2の周辺て均一に存在し、さらにその外側に炭化
珪素ウィスカ3が位置しており、連続繊維同志が接触し
ているところはまったく認められず、マトリックス金属
4中に均一に分散していることが認められた。
この複合体の引張強度はqsr4/−であり、未処理の
炭化珪素繊維で強化された金属複合体の引張強度37即
/ズ1 に比較して、格別に優れていた。
炭化珪素繊維で強化された金属複合体の引張強度37即
/ズ1 に比較して、格別に優れていた。
実施例2
ジメチルジクロロシランを金属ナトリウムで脱塩素縮合
して得られたポリジメチルフラン100ifi部に対し
ポリボロシロキサン5重量部を添加し、窒素中、350
’Qで熱縮合して得られる、式(Si−CH2)のカル
ボ7ラン単位から主としてなる主鎖骨格を有し、該カル
ボフラン単位の珪素原子に水素原子及びメチル基を有し
ているポリカルポジ2ンに、チタンアルコキシドを加え
て、窒素中、340℃で架橋重合することによシ、カル
ボシラン単位100部と式(Ti−0)のチタノキサン
10部とからなるポリチタノカルボシランを得た。この
ポリマーを溶融紡糸し、空気中190℃で不融化処理し
、さらに引き続いて窒素中1500℃で焼成して、繊維
径13.pm、モノフィラメント法による引張強es
1o<p/mJb引張弾性率16 t /maの主とし
て珪素、チタン、炭素及び酸素からなるチタン元ぶ含−
i3重量%の連続繊維を得た。この繊維は8i、Ti、
C及びOからなる非晶′fX物質と、β−SiCと’I
’ i Cの固溶体及びTiC(5−x)(0<x<
1 )の粒径が5OAの各結晶質層微粒子および非晶質
のSingとTiot からなる果合体との混合系か
らなってした。
して得られたポリジメチルフラン100ifi部に対し
ポリボロシロキサン5重量部を添加し、窒素中、350
’Qで熱縮合して得られる、式(Si−CH2)のカル
ボ7ラン単位から主としてなる主鎖骨格を有し、該カル
ボフラン単位の珪素原子に水素原子及びメチル基を有し
ているポリカルポジ2ンに、チタンアルコキシドを加え
て、窒素中、340℃で架橋重合することによシ、カル
ボシラン単位100部と式(Ti−0)のチタノキサン
10部とからなるポリチタノカルボシランを得た。この
ポリマーを溶融紡糸し、空気中190℃で不融化処理し
、さらに引き続いて窒素中1500℃で焼成して、繊維
径13.pm、モノフィラメント法による引張強es
1o<p/mJb引張弾性率16 t /maの主とし
て珪素、チタン、炭素及び酸素からなるチタン元ぶ含−
i3重量%の連続繊維を得た。この繊維は8i、Ti、
C及びOからなる非晶′fX物質と、β−SiCと’I
’ i Cの固溶体及びTiC(5−x)(0<x<
1 )の粒径が5OAの各結晶質層微粒子および非晶質
のSingとTiot からなる果合体との混合系か
らなってした。
炭化珪素ウィスカに代えて上記連続繊維を使用した以外
は実施例1と同様の方法を繰り返して、無・鵠繊維強化
金属複合体を製造した。
は実施例1と同様の方法を繰り返して、無・鵠繊維強化
金属複合体を製造した。
得られた複合体の連続繊維の繊維軸線に対して直角方向
の金属組織の断面を走査m電子顕微鏡で観察したところ
、第1図と同様に炭化珪素微粒子が連続繊維の周辺に均
一に存在し、さらにその外側に炭化珪素ウィスカが位置
しており、連続繊維同志が接触しているところはまった
く認められず、マトリックス金属中に均一に分散してい
ることが認められた。
の金属組織の断面を走査m電子顕微鏡で観察したところ
、第1図と同様に炭化珪素微粒子が連続繊維の周辺に均
一に存在し、さらにその外側に炭化珪素ウィスカが位置
しており、連続繊維同志が接触しているところはまった
く認められず、マトリックス金属中に均一に分散してい
ることが認められた。
得られた金属複合体■引張強度は120 Kg/1ll
jであり、はぼ複合剤どうシの値が得られた。
jであり、はぼ複合剤どうシの値が得られた。
実施例5
51の三ロフラスコに無水キシレン2.57トナトリウ
ム400Fとを入れ窒素ガス気流下でキシレンの沸点ま
で加熱し、ジメチルジクロロシラン11を1時間で滴下
した。滴下終了後、10時間加熱還流し沈殿物を生成さ
せた。この沈殿を濾過し、まずメタノールで洗浄した後
、水で洗浄して、白色粉末のポリジメチルシラン420
1を得た。
ム400Fとを入れ窒素ガス気流下でキシレンの沸点ま
で加熱し、ジメチルジクロロシラン11を1時間で滴下
した。滴下終了後、10時間加熱還流し沈殿物を生成さ
せた。この沈殿を濾過し、まずメタノールで洗浄した後
、水で洗浄して、白色粉末のポリジメチルシラン420
1を得た。
他方、ジフェニルジクロロ7ラン750Fとホウ酸12
4Fを窒素ガス雰囲気下、n−ブチルエーテル中、10
0〜120”Qの温度で加熱し、生成した白色樹脂状物
を、さらに真空中400℃で1時間加熱することによっ
て530Fのポリボロジフェニルクロキサンを得九〇 次に、前記のポリジメチルシラン250ノに上記のポリ
ボロジフェニルクロキサンa27yを添加混合し、還流
管を備えた2tの石英管中で窒素気流下で350°Cま
で加熱し6時間重合し、ポリカルボシランを得た。室温
で放冷後キシレンを加えて溶液として取り出し、キシレ
ンを蒸発させ% ′520“01時間窒素気流下で濃縮
して140りの固体を得シt0 得られたポリカルボ7ラン41OPとチタンテトラブト
キシド7、3 Fとを秤取し、この混合物にキシレン5
00ntlt加えて均一相からなる混合溶液とし、窒素
ガス雰四気下で、130℃で1時間攪拌しながら還流反
応を行なったり還流反応終了後、さらに温度を230℃
まで上昇させて溶媒のキシレンを留出させ次のち、25
0℃で1時間重合を行ないポリチタノカルボ7ランヲ得
九。このポリチタノカルボシランを紡糸装置fを用いて
210℃に加熱溶融して3 Q Opmの口金より、4
00 m/minの紡糸速度で空気中で溶融紡糸して繊
維を得た。この繊維を無張力下で空気中で室温から7.
5℃/時の昇温速度で昇温し、175℃で2時間保持し
て不融化した。
4Fを窒素ガス雰囲気下、n−ブチルエーテル中、10
0〜120”Qの温度で加熱し、生成した白色樹脂状物
を、さらに真空中400℃で1時間加熱することによっ
て530Fのポリボロジフェニルクロキサンを得九〇 次に、前記のポリジメチルシラン250ノに上記のポリ
ボロジフェニルクロキサンa27yを添加混合し、還流
管を備えた2tの石英管中で窒素気流下で350°Cま
で加熱し6時間重合し、ポリカルボシランを得た。室温
で放冷後キシレンを加えて溶液として取り出し、キシレ
ンを蒸発させ% ′520“01時間窒素気流下で濃縮
して140りの固体を得シt0 得られたポリカルボ7ラン41OPとチタンテトラブト
キシド7、3 Fとを秤取し、この混合物にキシレン5
00ntlt加えて均一相からなる混合溶液とし、窒素
ガス雰四気下で、130℃で1時間攪拌しながら還流反
応を行なったり還流反応終了後、さらに温度を230℃
まで上昇させて溶媒のキシレンを留出させ次のち、25
0℃で1時間重合を行ないポリチタノカルボ7ランヲ得
九。このポリチタノカルボシランを紡糸装置fを用いて
210℃に加熱溶融して3 Q Opmの口金より、4
00 m/minの紡糸速度で空気中で溶融紡糸して繊
維を得た。この繊維を無張力下で空気中で室温から7.
5℃/時の昇温速度で昇温し、175℃で2時間保持し
て不融化した。
この不融化糸の引張強度は6. O即/xjh伸び率は
2t、Olであった。
2t、Olであった。
次にこの不融化糸を窒素気流中(1o o cc/mi
n )で無張力下で1200℃まで12時間で上昇し、
1200℃で1時間保持して焼成した。得られた連纜鷹
i進の直径は約18Pでモノフィラメント法による引張
強度は250 Kp/mA *弾性率は14.0ton
A、Jであった。
n )で無張力下で1200℃まで12時間で上昇し、
1200℃で1時間保持して焼成した。得られた連纜鷹
i進の直径は約18Pでモノフィラメント法による引張
強度は250 Kp/mA *弾性率は14.0ton
A、Jであった。
上記方法によV製造した無接繊維(チラノ繊維)を用い
て実施例1と同様にして下記第1表に示す本発明のFR
Mを得た。
て実施例1と同様にして下記第1表に示す本発明のFR
Mを得た。
また、第2図に本発明材5の断面図を示す(倍率400
倍)。
倍)。
比較例1及び2
実施例3で得たチラノ繊維のみを強化材として用いて(
比較例1)、または上記チラノ繊維と炭化珪素微粉末を
強化材として用いて(比較例2)実施例1と同様にして
下記第1表に示す比較例OF’B、Mを得九〇 第3図
に比較材2の断面図を示す(倍率400倍)。
比較例1)、または上記チラノ繊維と炭化珪素微粉末を
強化材として用いて(比較例2)実施例1と同様にして
下記第1表に示す比較例OF’B、Mを得九〇 第3図
に比較材2の断面図を示す(倍率400倍)。
第1表 各種FR,Mの曲げ強さ
1)pは微粒子t−意床する。
愈)Wはウィスカを意味する。
上記第1表から明らかなように1本発明のFRMは従来
のFRMに比べて曲げ強さが大きく、機械特性が優れて
いるのが判る。
のFRMに比べて曲げ強さが大きく、機械特性が優れて
いるのが判る。
(発明の効果)。
上述のように本発明の無機繊維強化金属複合体は、連続
繊維のそれぞれの表面に微粒子と短繊維および/または
クイスカを付着させた連続繊維束あるいは該連続繊維束
よりなる織布でマトリックス金属が強化されているため
、複合体中にそれぞれの連続識7准を均一に分散させる
ことができ、繊維の体積率を非常に広範囲に制御するこ
とが可能である。また連続繊維同志の接触が減少し1か
つ複合体の組成が均一となるため強さなどの機械特性が
改善された@ ざらに連続II1. Aaのそれぞれの表面近傍には微
粒子を多く付着させ、その外側には短繊維および/lた
はウィスカ2多く付着させることによって一層効果的に
なった。
繊維のそれぞれの表面に微粒子と短繊維および/または
クイスカを付着させた連続繊維束あるいは該連続繊維束
よりなる織布でマトリックス金属が強化されているため
、複合体中にそれぞれの連続識7准を均一に分散させる
ことができ、繊維の体積率を非常に広範囲に制御するこ
とが可能である。また連続繊維同志の接触が減少し1か
つ複合体の組成が均一となるため強さなどの機械特性が
改善された@ ざらに連続II1. Aaのそれぞれの表面近傍には微
粒子を多く付着させ、その外側には短繊維および/lた
はウィスカ2多く付着させることによって一層効果的に
なった。
第1図は本発明の無機繊維強化金属複合体の一実施例の
金属組織の電子顕微鏡写真、第2図は比較例の無礪繊維
強化金4複合体の一例の金属組織の光学顕微鏡写真、 第5図は本発明の無機繊維強化金属複合体の別の実施例
の金属組織の光学顕微鏡写真である。 図中、 1・・・微粒子 2・・・連続繊fa 3・・・ウィス
カ4・・・マトリックス金属 ン 1 ・gL校了 2 連続lILm 3・ウイス力 4・マトリックス金属 第3 図
金属組織の電子顕微鏡写真、第2図は比較例の無礪繊維
強化金4複合体の一例の金属組織の光学顕微鏡写真、 第5図は本発明の無機繊維強化金属複合体の別の実施例
の金属組織の光学顕微鏡写真である。 図中、 1・・・微粒子 2・・・連続繊fa 3・・・ウィス
カ4・・・マトリックス金属 ン 1 ・gL校了 2 連続lILm 3・ウイス力 4・マトリックス金属 第3 図
Claims (8)
- (1)セラミック、炭素および金属よりなる群から選択
された少なくとも1種を構成成分とする連続繊維の表面
に、セラミック、炭素、金属等の耐熱物質より選択され
た少なくとも1種からなる微粒子、および短繊維および
/またはウィスカが付着されている連続繊維束あるいは
該連続繊維束よりなる織布で強化されたことを特徴とす
る無機繊維強化金属複合体。 - (2)微粒子が連続繊維の表面近傍に多く付着されてな
り、短繊維および/またはウィスカがその外側に多く付
着されてなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の無機繊維強化金属複合体。 - (3)微粒子の平均粒径が短繊維および/またはウィス
カの平均長さの1/30以下であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の無機繊維強化金属複合体。 - (4)セラミックが、炭化物、窒化物、硼化物および酸
化物から選択された少なくとも1種であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の無機繊維強化金属複合
体。 - (5)炭化物が炭化珪素であり、窒化物が窒化珪素であ
り、酸化物がアルミナであることを特徴とする特許請求
の範囲第4項記載の無機繊維強化金属複合体。 - (6)セラミックが、 (a)実質的にSi、M、CおよびOからなる非晶質物
質、または、 (b)実質的にβ−SiC、MC、β−SiCとMCの
固溶体および/またはMC_(_1_−_x_)の粒径
500Å以下の各結晶質超微粒子および非晶質の SiO_2とMO_2からなる集合体、または、 (c)上記(a)の非晶質物質と上記(b)の結晶質超
微粒子および非晶質からなる集合体との混合物、 (但し、上記式中、MはTiまたはZrを表わし、xは
0より大きく1未満の数である)であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の無機繊維強化金属複合体
。 - (7)連続繊維に対する微粒子、および短繊維および/
またはウィスカの体積率が0.1〜500%であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の無機繊維強化
金属複合体。 - (8)連続繊維の配合率が複合体に対して10〜70体
積%であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の無機繊維強化金属複合体。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8432487A JPS63250430A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 無機繊維強化金属複合体 |
DE8787108618T DE3774939D1 (de) | 1986-06-17 | 1987-06-15 | Fasern fuer verbundwerkstoffe, verbundwerkstoffe unter verwendung derartiger fasern und verfahren zu ihrer herstellung. |
EP87108618A EP0249927B1 (en) | 1986-06-17 | 1987-06-15 | Fibrous material for composite materials, fiber-reinforced composite materials produced therefrom, and processes for producing same |
US07/061,548 US4961990A (en) | 1986-06-17 | 1987-06-15 | Fibrous material for composite materials, fiber-reinforced composite materials produced therefrom, and process for producing same |
CA 539851 CA1283763C (en) | 1986-06-17 | 1987-06-16 | Fibrous material for composite materials, fiber- reinforced composite materials produced therefrom, and processes for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8432487A JPS63250430A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 無機繊維強化金属複合体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63250430A true JPS63250430A (ja) | 1988-10-18 |
Family
ID=13827331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8432487A Pending JPS63250430A (ja) | 1986-06-17 | 1987-04-06 | 無機繊維強化金属複合体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63250430A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63120169A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-24 | 宇部興産株式会社 | 強化用無機繊維及び強化複合体 |
JPS63159439A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-02 | Ube Ind Ltd | ハイブリツド繊維強化複合体 |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP8432487A patent/JPS63250430A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63120169A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-24 | 宇部興産株式会社 | 強化用無機繊維及び強化複合体 |
JPS63159439A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-02 | Ube Ind Ltd | ハイブリツド繊維強化複合体 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0256828B1 (en) | Inorganic fibrous material as reinforcement for composite materials and process for production thereof | |
EP0246104B1 (en) | Reinforcing fibers and composite materials reinforced with said fibers | |
EP0249927A2 (en) | Fibrous material for composite materials, fiber-reinforced composite materials produced therefrom, and processes for producing same | |
JP3987123B2 (ja) | 窒化ホウ素コーティングで被覆された布帛予備成形体、それを組み込んだ複合材料およびその製造方法 | |
JP2003183979A (ja) | 窒化ホウ素被覆炭化ケイ素系セラミックス繊維及びその製造方法並びに該繊維で強化されたセラミックス基複合材料 | |
JPH08505355A (ja) | 熱構造複合体製品およびそれらの製造方法 | |
JPH07197264A (ja) | 繊維の表面処理方法、強化繊維及び応用 | |
JP2003113537A (ja) | 窒化ホウ素層を繊維表面に有する炭化珪素繊維及びその製造方法 | |
JPH03285877A (ja) | 繊維強化セラミックス複合材料及び強化用繊維 | |
JPS63250430A (ja) | 無機繊維強化金属複合体 | |
JPH05117822A (ja) | 繊維強化金属複合材料 | |
JP3213841B2 (ja) | 炭素繊維不織布 | |
JPS62299568A (ja) | 複合材用無機繊維 | |
JPS63265871A (ja) | 無機繊維強化セラミツク複合体およびその製造方法 | |
JPS63277730A (ja) | 複合材料用繊維体とその製造方法 | |
JPH0711573A (ja) | 複合材強化用無機繊維 | |
JPS62297426A (ja) | 無機繊維強化金属複合体及びその製法 | |
JP2792593B2 (ja) | 無機繊維強化セラミック複合材料 | |
JPH05117784A (ja) | 繊維強化金属複合材料 | |
JPH02277849A (ja) | 複合材料用繊維体並びにその製造方法 | |
JP3154360B2 (ja) | 無機繊維強化セラミック複合材料 | |
JPS62297278A (ja) | 無機繊維強化セラミツク複合体及びその製法 | |
JPH03119179A (ja) | 複合材料用繊維体並びにその製造方法 | |
JP2792592B2 (ja) | 無機繊維強化セラミック複合材料 | |
JP2931648B2 (ja) | 窒化ケイ素被覆繊維の製造方法 |