KR900011572A - 금속 기질(matrix)복합체의 제조방법 - Google Patents

금속 기질(matrix)복합체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음

Description

금속 기질(matrix)복합체의 제조방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 하나의 실시양태에 따라서 용융 알루미늄 금속과, 용융 금속에 의해 자발적 침투되는 중간 단계에 나타나는, 내부에 두번째 충전재 덩어리가 있는 불침투 주형의 조립체를 나타낸 개략적 단면도, 제2도는 세라믹 슬리브관 또는 기판에 쌓여 결합되어 있는 금속 기질 복합체를 포함하는 본 발명의 하나의 실시양태에 따른 구조물을 나타낸 제1도에 상응하는 개략도, 제3도는 용융 알루미늄 금속체와 내부에 두번째 충전재를 포함하는 불침투 세라믹 주형 또는 외형의 조립체인 또다른 실시 양태를 나타낸 개략적 단면도.

Claims (25)

  1. (a)실제적으로 불침투성인 주형을 형성하는 과정으로써 : (I) 공동을 가지며 첫번째 충전재물질을 포함하는 투과성 예비 형체를 재공하는 단계; (ii) 상기 용융 모금속과 상기 산화제를 반응 시키기위해 용융 모금속을 상기 예비 형체 및 산화제와 접촉시켜 상기 모금속의 용융점 이상의 온도부터 상기 산화반응 생성물 용융점이하의 온도까지 연장되는 온도 범위내에서 산화반응 생성물을 형성시키는 단계; (iii) 적어도 일부의 상기 산화반응 생성물을 상기 용융 모금속과 상기 산화제 사이에 접촉 및 확장시켜 상기 산화 반응 생성물을 통하여 점진적으로 용융모금속을 상기 산화제 방향 및 상기 예비형체으로 끌어들임으로써 상기 산화제와 이미 형성된 산화반응 생성물의 접촉 영역에서 상기 예비 형체 내부에 상기 산화반응 생성물을 계속 형성시키는 단계; (iv) 상기 온도 범위내에서 상기 산화반응이 계속되어 상기 산화반응 생성물의 성장에 의해 상기 산화 반응 생성물 내에 적어도 일부의 상기 예비형체를 함침함으로써 상기 공동을 가지는 불침투성 주형을 제조하는 단계; 및 (V)산화반응 생성물을 형성하기 위해 상기 산화제와 반응하지 않은 적어도 일부의 과다 금속을 상기 공동으로부터 제거하는 단계를 포함하는 실제적으로 불침투성인 주형을 형성시키는 과정; (b) 침투성의 두번째 충전재물질 덩어리를 상기 불침투성 주형의 상기 공동내에 위치시키고 상기 두번째 충전재 덩어리를 알루미늄과 마그네슘으로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 용융금속과 접촉 시키는 과정; (c) 상기 적어도 하나의 용융 금속으로 상기 두번째 충전재 덩어리를 자발적 침투하기에 충분한 시간동안 상기 주형 내용물을 용접 밀폐시키는 과정; 및 (d)(c)과정이 완결된후 상기 적어도 하나의 용융금속을 고체화시켜 상기 금속기질 복합체를 제조하는 과정으로 구성되는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, (c)과정의 용접 밀폐를 유효하게 하기위해 상기 적어도 하나의 용융 금속을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  3. (a) 실제적으로 불침투성인 주형을 형성하는 과정으로써 : (i) 첫번째 충전재 물질을 포함하는 투과성 예비형체를 제공하되 공동과 외부표면에 적어도 하나의 개구를 포함하게 하는 단계; (ii) 용융 모금속을 상기 예비형체 및 산화제와 접촉시켜 상기 모금속의 용융점 이상의 온도부터 상기 산화반응 생성물 용융점 이하의 온도까지 연장되는 온도범위내에서 산화반응 생성물을 형성시키는 단계; (iii) 적어도 일부의 상기 산화반응 생성물을 상기 용융 모금속과 상기 산화제 사이에 접촉 및 확장시켜 상기 산화 반응 생성물을 통하여 점진적으로 용융 모금속을 상기 산화제 방향 및 상기 원형으로 끌어들임으로써 상기 산화제와 이미 형성된 산화반응 생성물의 접촉 영역에서 상기 예비형체 내부에 상기 산화반응 생성물을 계속 형성되는 단계; (iv) 상기 온도범위내에서 상기 산화반응이 계속되어 상기 산화반응 생성물의 성장에 의해 상기 산화반응 생성물 내에 상기 공동을 둘러싼 적어도 일부의 상기 예비 형체를 함침함으로써 상기 공동과 상기 적어도 하나의 개구를 가지는 불침투성 주형을 제조하는 단계; 및 (V) 산화반응 생성물을 형성하기 위해 산화제와 반응하지 않은 적어도 일부의 과다 금속을 상기 공동으로부터 제거하는 단계를 포함하는 거의 불침투성 주형의 형성 과정; (b) 침투성의 두번째 충전재 물질 덩어리를 상기 불침투성 주형의 상기 공동내에 위치시키고 상기 두번째 충전재 덩어리를 알루미늄과 마그네슘으로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 용융금속과 접촉시키는 과정; (c) 알루미늄과 마그네슘으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 용융금속을 상기 적어도 하나의 개구에 도입하여 상기 공동내의 상기 두번째 충전재 물질덩어리를 용접밀폐하고 상기 적어도 하나의 용융 금속이 상기 두번째 충전재 물질 덩어리로 자발적 침투하기에 충분한 시간동안 내부에서 상기 두번째 충전재 물질과 상기 적어도 하나의 용융 금속을 접촉시켜 내부에 퍼져있는 용융 금속을 함유하는 상기 두번째 충전재 물질을 제조하는 과정; 및 (d)(c) 과정이 완결된후 상기 적어도 하나의 용융금속을 고체화시켜 상기 금속기질 복합체를 제조하는 과정으로 구성되는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  4. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 첫번째 충전재 물질이 알루미나와 실리콘 카바이드로 구성된 그룹에서 선택된 물질을 포함하며, 상기 모금속은 알루미늄을 포함하고 상기 두번째 충전재 물질은 실리콘 카바이드를 포함하며 (b)과정의 상기 적어도 하나의 용융 금속은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  5. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, (a)(Vi)단계에 있어 상기 산화반응 생성물내에 상기 공동을 규정하는 적어도 일부의 예비 형체를 함침하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  6. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 제1항의 상기(a)(ii) 접촉단계가 상기 투과성 예비 형체의 상기공동 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속기질 복합체 제조방법.
  7. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, (a)(V)단계에 있어서 용융 모금속 상태인 상기 과다금속이 상기 공동에서 제거되는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  8. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 장해 수단을 상기 첫번째 충전재 물질의 덩어리에 연관시켜 상기 산화반응 생성물 성장의 적어도 하나의 경계를 한정시킴으로써 상기 실제적 불침투성 주형의 적어도 일부의 기하형태를 한정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속기질 복합체 제조방법.
  9. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 장해 수단을 상기 첫번째 충전재 물질의 덩어리에 연관시켜 상기 산화반응 생성물 성장의 적어도 하나의 경계를 한정시킴으로써 상기 실제적 불침투성 주형의 적어도 일부의 기하형태를 한정하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  10. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 첫번째 충전재 물질은 투과성의 주조 가능한 충전재 물질층을 포함하고; 상기 층내의 상기 형상화된 공동 벽은 형상화된 정확한형태 부분인 형상화된 모금속을 제공함으로써 형성되어 그것의 역형태를 복제하여 상기 주형 공동의 희망하는 기하 형태를 규정하고 주형가능한 충전재 물질의 상기층내부에 적어도 상기 정확한형태 부분을 함침하며; 그후 사기 함침된 모금속을 상기의 온도범위내까지 가열하여 상기 형상화된 공동벽과 접촉되어 있는 상기 용융 모금속을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속기질 복합체 제조방법.
  11. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 첫번째 충전재 물질은 투과성의 주조 가능한 충전재 물질층을 포함하고; 상기 층내의 상하 형상화된 공동 벽은 형상화된 소모성 형태의 몸체를 제공함으로써 형성되어 그것의 역형태를 복제하여 상기 주형 공동의 희망하는 기하형태를 규정하고 주형가능한 충전재 물질의 상기층 내부에 적어도 상기 소모성 형태의 몸체를 함침하며; 그후 상기 함침된 소모성 형태의 몸체를 상기 형상화된 공동벽봐 접촉되어 있는 용융 모금속으로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속기질 복합체 제조방법.
  12. 제4항에 있어서, 상기 첫번째 충전재 물질은 투과성의 주조 가능한 충전재 물질층을 포함하고; 상기층내의 상기 형상화된 공동벽은 형상화된 정확한형태 부분인 형상화된 모금속을 제공함으로써 형성되어 그것의 역형태를 복제하여 상기 주형 공동의 희망하는 기하 형태를 규정하고 주형가능한 충전재 물질의 상기층내부에 적어도 상기 정확한 형태 부분을 함침하며; 그후 상기 함침된 모금속을 상기의 온도범위 내까지 가열하여 상기 형상화된 공동벽과 접촉되어 있는 상기 용융 모금속을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  13. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 첫번째 충전재 물질은 투과성의 주조 가능한 충전재 물질층을 포함하고; 상기 층내의 상기 형상화된 공동벽은 형상화된 소모성 형태의 몸체를 제공함으로써 형성되어 그것의 역형태를 복제하여 상기 주형 공동의 희망하는 기하형태를 규정하고 주형가능한 충전재 물질의 상기층 내부에 적어도 상기 소모성 형태의 몸체를 함침하며 그후 상기 함침된 소모성 형태의 몸체를 상기 형상화된 공동벽과 접촉되어 있는 상기 용융 모금속으로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  14. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 금속기질복합체를 상기 주형으로부터 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 높은 온도 상태일때, 상기 주형을 냉각액에 담그어 열충격에 의해 상기 주형을 부숨으로써 상기 금속기질 복합체를 상기 주형으로부터 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  16. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 적어도 일부의 상기 불침투성 주형과 상기 고체화한 용융물질을 접촉시킨 상태로 유지시키는 것을 포함하여 결합조건하에 상기 고체화 과정(d)를 행함으로써, 적어도 일부의 상기 불침투성 주형과 완전하게 결합된 상기 금속기질 복합체를 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 금소기질 복합체 제조방법.
  17. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 공동은 상기 금속기질 복합체에 의해 역으로 복제된 선택적 기하형태를 갖도록 형상화되는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  18. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 두번째 충전재 물질은 적어도 하나의 옥사이드, 카바이드, 보라이드 및 니트라이드로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  19. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 모금속은 알루미늄 모금속을 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 산화제는 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속기질 복합체 제조방법.
  21. 제4항에 있어서, 상기 산화제는 공기를 포함하는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
  22. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 용융 알루미늄과 상기 두번째 충전재의 접촉은 약 700℃ 내지 1000℃의 온도에서 행해지는 것을 특징으로 하는 금속기질 복합체 제조방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 온도범위가 약 850℃ 내지 950℃인것을 특징으로 하는 금속기질 복합체 제조방법.
  24. 제4항에 있어서, 상기 온도범위가 약 850℃ 내지 950℃인것을 특징으로 하는 금속기질 복합체 제조방법.
  25. 제1항, 2항 또는 제3항중 어느 하나에 있어서, 상기 용융 모금속은 알루미늄을 포함하고, 상기 두번째 충전재 물질은 실리콘 카바이드를 포함하며 및 상기 실리콘 카바이드 입자는 Na2O로 피복되는 것을 특징으로하는 금속기질 복합체 제조방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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