JP2000263697A - テープ状プリフォーム及びその製造方法、並びに、該テープ状プリフォームを用いた複合材料及びその製造方法 - Google Patents
テープ状プリフォーム及びその製造方法、並びに、該テープ状プリフォームを用いた複合材料及びその製造方法Info
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストが安価で、複合化時の素材の形状変化
を小さく抑えることができるテープ状プリフォーム及び
該テープ状プリフォームを用いた複合材料の製造方法を
提供する。 【解決手段】 複数の強化繊維３を略平行に配置し、該
強化繊維３を複数枚のＴｉ合金箔１０，１０の間に挟持
し、これらの強化繊維３とＴｉ合金箔１０，１０を真空
中で熱間圧延してテープ状プリフォーム２１を形成し、
該テープ状プリフォーム２１を一定圧力で押し付けなが
ら巻き付けてロール状プリフォームを成形し、該ロール
状プリフォームをＨＩＰ処理で複合化することによっ
て、複合材料４０を作製する。
を小さく抑えることができるテープ状プリフォーム及び
該テープ状プリフォームを用いた複合材料の製造方法を
提供する。 【解決手段】 複数の強化繊維３を略平行に配置し、該
強化繊維３を複数枚のＴｉ合金箔１０，１０の間に挟持
し、これらの強化繊維３とＴｉ合金箔１０，１０を真空
中で熱間圧延してテープ状プリフォーム２１を形成し、
該テープ状プリフォーム２１を一定圧力で押し付けなが
ら巻き付けてロール状プリフォームを成形し、該ロール
状プリフォームをＨＩＰ処理で複合化することによっ
て、複合材料４０を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば航空機用エ
ンジンの構成部品に適用可能な、高強度、高剛性を有す
る複合材料及びその製造方法、並びに、この複合材料を
作製する際に用いるテープ状プリフォーム及びその製造
方法に関する。上記航空機用エンジンの構成部品には、
ファンロータやロッド状及び管状の部品、例えばアクチ
ュエータロッドや航空機脚などがある。
ンジンの構成部品に適用可能な、高強度、高剛性を有す
る複合材料及びその製造方法、並びに、この複合材料を
作製する際に用いるテープ状プリフォーム及びその製造
方法に関する。上記航空機用エンジンの構成部品には、
ファンロータやロッド状及び管状の部品、例えばアクチ
ュエータロッドや航空機脚などがある。
【０００２】
【従来の技術】航空機用エンジンの構成部品であるファ
ンロータは、大変重要な部品であるとともに、高速回転
に耐える高強度が要求されるため、非常に高価である。
また、このファンロータの重量が若干でも軽くなれば、
エンジン全体では相当の軽量化と燃料消費量の軽減が図
れる。そこで、従来から、各種の金属又は合金からなる
基材を炭素繊維等の強化材により強化した金属基複合材
料、例えばチタン（Ｔｉ）基複合材料が開発及び実用化
を目指した試作が行われている。このＴｉ基複合材料の
製造工程は、Ｔｉ合金をコーティングしたワイヤープリ
フォームを熱間圧延してモノテーププリフォームを製造
する工程と、該モノテーププリフォームを冷間で巻き付
けて熱間等方圧成形（以下、ＨＩＰという）によって複
合化してＴｉ基複合材料を製造する工程と、更にはＴｉ
合金箔と渦巻き状にした強化繊維とを交互に積層し、ホ
ットプレス及びＨＩＰ処理で複合化する場合や、強化繊
維表面にＴｉ合金をコーティングしたワイヤープリフォ
ームを冷間で巻き付け、ホットプレス及びＨＩＰ処理で
複合化する場合などがある。モノテーププリフォーム製造工程 まず、図９に示すように、カーボンなどの心線１００に
化学蒸着法（以下、ＣＶＤ法という）などによって炭化
珪素（ＳｉＣ）を被覆してＳｉＣ層１０１を形成し、該
ＳｉＣ層１０１の表面に電子ビーム式物理蒸着法（以
下、ＥＢ−ＰＶＤ法という）などを用いてマトリックス
であるＴｉ合金をコーティングしてＴｉ合金層１０２を
形成し、ワイヤープリフォーム１０３を製造する。ま
た、強化繊維は、場合によっては、ＳｉＣ層１０１とＴ
ｉ合金層１０２の間にカーボン層やＴｉＢ2層又は他の
金属層（Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄなど）を、単独又は複
数組み合わせて、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法又はメッキ等によ
ってコーティングする場合もある。
ンロータは、大変重要な部品であるとともに、高速回転
に耐える高強度が要求されるため、非常に高価である。
また、このファンロータの重量が若干でも軽くなれば、
エンジン全体では相当の軽量化と燃料消費量の軽減が図
れる。そこで、従来から、各種の金属又は合金からなる
基材を炭素繊維等の強化材により強化した金属基複合材
料、例えばチタン（Ｔｉ）基複合材料が開発及び実用化
を目指した試作が行われている。このＴｉ基複合材料の
製造工程は、Ｔｉ合金をコーティングしたワイヤープリ
フォームを熱間圧延してモノテーププリフォームを製造
する工程と、該モノテーププリフォームを冷間で巻き付
けて熱間等方圧成形（以下、ＨＩＰという）によって複
合化してＴｉ基複合材料を製造する工程と、更にはＴｉ
合金箔と渦巻き状にした強化繊維とを交互に積層し、ホ
ットプレス及びＨＩＰ処理で複合化する場合や、強化繊
維表面にＴｉ合金をコーティングしたワイヤープリフォ
ームを冷間で巻き付け、ホットプレス及びＨＩＰ処理で
複合化する場合などがある。モノテーププリフォーム製造工程 まず、図９に示すように、カーボンなどの心線１００に
化学蒸着法（以下、ＣＶＤ法という）などによって炭化
珪素（ＳｉＣ）を被覆してＳｉＣ層１０１を形成し、該
ＳｉＣ層１０１の表面に電子ビーム式物理蒸着法（以
下、ＥＢ−ＰＶＤ法という）などを用いてマトリックス
であるＴｉ合金をコーティングしてＴｉ合金層１０２を
形成し、ワイヤープリフォーム１０３を製造する。ま
た、強化繊維は、場合によっては、ＳｉＣ層１０１とＴ
ｉ合金層１０２の間にカーボン層やＴｉＢ2層又は他の
金属層（Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄなど）を、単独又は複
数組み合わせて、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法又はメッキ等によ
ってコーティングする場合もある。
【０００３】次いで、これら複数本のワイヤープリフォ
ーム１０３を、図１０に示すように、平行に並べ、上下
に配設された圧延ロール１０４，１０４の間に挿入して
熱間圧延することにより、モノテーププリフォーム１０
５を製造する。モノテーププリフォームの複合化工程 次いで、上記モノテーププリフォーム１０５を、図１１
(a) に示すように冷間で巻き付けたのち、図１１(b) に
示すように、ＨＩＰ処理によって複合化することにより
Ｔｉ基複合材料１０６を製造する。
ーム１０３を、図１０に示すように、平行に並べ、上下
に配設された圧延ロール１０４，１０４の間に挿入して
熱間圧延することにより、モノテーププリフォーム１０
５を製造する。モノテーププリフォームの複合化工程 次いで、上記モノテーププリフォーム１０５を、図１１
(a) に示すように冷間で巻き付けたのち、図１１(b) に
示すように、ＨＩＰ処理によって複合化することにより
Ｔｉ基複合材料１０６を製造する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のテープ状プリフォーム及びその製造方法、並びに、
該テープ状プリフォームを用いた複合材料及びその製造
方法においては、以下の問題点があった。 1)ＥＢ−ＰＶＤ法は、スパッタ法などの従来のＰＶＤ法
よりも成膜速度が非常に速いが、合金組成維持やコーテ
ィング厚さの均一性などをコントロールすることが難し
いため、歩留まりが悪く、上記ＥＢ−ＰＶＤ法によるワ
イヤープリフォームの製造は、コストが多大にかかっ
た。 2)また、安定的に、連続なモノテーププリフォームを、
例えば数百メートルほどの長さに製造することが困難で
あった。 3)モノテーププリフォームを冷間で巻き付けると、複合
化時の素材の変形が大きく、強化繊維を破損するおそれ
があり、安定な製造は困難であった。
来のテープ状プリフォーム及びその製造方法、並びに、
該テープ状プリフォームを用いた複合材料及びその製造
方法においては、以下の問題点があった。 1)ＥＢ−ＰＶＤ法は、スパッタ法などの従来のＰＶＤ法
よりも成膜速度が非常に速いが、合金組成維持やコーテ
ィング厚さの均一性などをコントロールすることが難し
いため、歩留まりが悪く、上記ＥＢ−ＰＶＤ法によるワ
イヤープリフォームの製造は、コストが多大にかかっ
た。 2)また、安定的に、連続なモノテーププリフォームを、
例えば数百メートルほどの長さに製造することが困難で
あった。 3)モノテーププリフォームを冷間で巻き付けると、複合
化時の素材の変形が大きく、強化繊維を破損するおそれ
があり、安定な製造は困難であった。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、コストが
安価で、複合化時の素材の形状変化を小さく抑えること
ができるテープ状プリフォーム及びその製造方法、並び
に、該テープ状プリフォームを用いた複合材料及びその
製造方法を提供することにある。
れたものであって、その目的とするところは、コストが
安価で、複合化時の素材の形状変化を小さく抑えること
ができるテープ状プリフォーム及びその製造方法、並び
に、該テープ状プリフォームを用いた複合材料及びその
製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るテープ状プリフォームの製造方法は、
複数の強化繊維を略平行に配置し、該強化繊維を複数枚
の金属箔の間に挟持し、これらの強化繊維と金属箔を真
空中で熱間圧延する方法である。上記強化繊維として、
例えばタングステン（Ｗ）の心線上に硼素（Ｂ）を蒸着
させた繊維、タングステンの心線上に硼素を析出させた
ものにＳｉＣを被覆した繊維、カーボン（Ｃ）心線上に
ＳｉＣを蒸着させた繊維、タングステン心線にＳｉＣを
心線に蒸着させた繊維、又は心線自体がない繊維等があ
る。さらに、炭化珪素についても、蒸着させたものばか
りでなく、ポリカルボシランなどの有機物繊維を焼成し
て得られる繊維を採用することができる。上記金属箔の
面の形状は、平坦状であっても、凹部を形成していても
良い。この金属箔には、例えばＴｉやＴｉ合金等からな
る箔が採用できる。真空中で熱間圧延することにより、
上記金属箔が酸化して脆化することがなくなる。熱間圧
延する温度は、上記金属箔が適度に軟化する温度範囲が
好ましい。
め、本発明に係るテープ状プリフォームの製造方法は、
複数の強化繊維を略平行に配置し、該強化繊維を複数枚
の金属箔の間に挟持し、これらの強化繊維と金属箔を真
空中で熱間圧延する方法である。上記強化繊維として、
例えばタングステン（Ｗ）の心線上に硼素（Ｂ）を蒸着
させた繊維、タングステンの心線上に硼素を析出させた
ものにＳｉＣを被覆した繊維、カーボン（Ｃ）心線上に
ＳｉＣを蒸着させた繊維、タングステン心線にＳｉＣを
心線に蒸着させた繊維、又は心線自体がない繊維等があ
る。さらに、炭化珪素についても、蒸着させたものばか
りでなく、ポリカルボシランなどの有機物繊維を焼成し
て得られる繊維を採用することができる。上記金属箔の
面の形状は、平坦状であっても、凹部を形成していても
良い。この金属箔には、例えばＴｉやＴｉ合金等からな
る箔が採用できる。真空中で熱間圧延することにより、
上記金属箔が酸化して脆化することがなくなる。熱間圧
延する温度は、上記金属箔が適度に軟化する温度範囲が
好ましい。
【０００７】本発明の一態様として、上記金属箔をチタ
ン箔又はチタン合金箔にすることができる。このチタン
合金箔には、そのマトリックス材が、（ａ）Ｔｉ−４．
５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ合金（ＳＰ７００）、
（ｂ）純Ｔｉ、（ｃ）Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金、（ｄ）
Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓｎ合金、（ｅ）Ｔｉ−６Ａｌ
−２Ｓｎ−２Ｍｏ合金、（ｆ）Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−
３Ｓｎ−３Ａｌ合金、（ｇ）Ｔｉ−５．８Ａｌ−４Ｓｎ
−３．５Ｚｒ−０．７Ｎｂ−０．５Ｍｏ−０．３５Ｓｉ
（ＩＭＬ８３４）、（ｈ）Ｔｉ−６Ａｌ−２．８Ｓｎ−
４Ｚｒ−０．４Ｍｏ−０．４５Ｓｉ−０．０７０２合金
（Ｔｉ−１１００）、（ｉ）Ｔｉ−１５Ｍｏ−３Ｎｂ−
３Ａｌ−０．２Ｓｉ合金（ｂｅｔａ２１ｓ）、（ｊ）Ｔ
ｉ−４１〜５２Ａｌ−Ｘ合金（ＴｉＡｌ金属間化合物：
Ｘは他の添加元素で、例えばＴｉ−４８Ａｌ−２Ｃｒ−
２Ｎｂ）、（ｋ）Ｔｉ−２５Ａｌ−１０Ｎｂ−３Ｖ−１
Ｍｏ合金（ｓｕｐｅｒα２）、（ｌ）Ｔｉ−１４Ａｌ−
１９．５Ｎｂ−３Ｖ−２Ｍｏ合金（Ｔｉ3Ａｌ金属間化
合物）、（ｍ）Ｔｉ−２４Ａｌ−１１Ｎｂ合金（Ｔｉ2
ＡｌＮｂ：オーソロンビック）等であるものが含まれ
る。
ン箔又はチタン合金箔にすることができる。このチタン
合金箔には、そのマトリックス材が、（ａ）Ｔｉ−４．
５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ合金（ＳＰ７００）、
（ｂ）純Ｔｉ、（ｃ）Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金、（ｄ）
Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓｎ合金、（ｅ）Ｔｉ−６Ａｌ
−２Ｓｎ−２Ｍｏ合金、（ｆ）Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−
３Ｓｎ−３Ａｌ合金、（ｇ）Ｔｉ−５．８Ａｌ−４Ｓｎ
−３．５Ｚｒ−０．７Ｎｂ−０．５Ｍｏ−０．３５Ｓｉ
（ＩＭＬ８３４）、（ｈ）Ｔｉ−６Ａｌ−２．８Ｓｎ−
４Ｚｒ−０．４Ｍｏ−０．４５Ｓｉ−０．０７０２合金
（Ｔｉ−１１００）、（ｉ）Ｔｉ−１５Ｍｏ−３Ｎｂ−
３Ａｌ−０．２Ｓｉ合金（ｂｅｔａ２１ｓ）、（ｊ）Ｔ
ｉ−４１〜５２Ａｌ−Ｘ合金（ＴｉＡｌ金属間化合物：
Ｘは他の添加元素で、例えばＴｉ−４８Ａｌ−２Ｃｒ−
２Ｎｂ）、（ｋ）Ｔｉ−２５Ａｌ−１０Ｎｂ−３Ｖ−１
Ｍｏ合金（ｓｕｐｅｒα２）、（ｌ）Ｔｉ−１４Ａｌ−
１９．５Ｎｂ−３Ｖ−２Ｍｏ合金（Ｔｉ3Ａｌ金属間化
合物）、（ｍ）Ｔｉ−２４Ａｌ−１１Ｎｂ合金（Ｔｉ2
ＡｌＮｂ：オーソロンビック）等であるものが含まれ
る。
【０００８】従来は、ＥＢ−ＰＶＤ法によってＴｉ合金
を均一な合金組成を維持しつつ十分な厚さまでコーティ
ングすることは技術的に困難であったが、本発明によれ
ば比較的容易にＴｉ合金を用いた強化繊維を含むプリフ
ォームを製造できる。また、上記熱間圧延は、７００℃
〜１２００℃の温度範囲、好ましくは７００℃〜９００
℃の温度範囲において行うことができる。この７００℃
〜１２００℃という温度範囲であれば、Ｔｉ合金箔が適
度に軟化してテープ状プリフォームを作製しやすくな
る。本発明の他の態様として、上記金属箔に凹部を形成
し、これらの凹部を向かい合わせた状態で、上記強化繊
維を挟持することができる。この凹部の深さは、１μｍ
〜５０μｍ程度が好ましく、特に４０μｍ〜５０μｍ程
度が更に好ましい。該凹部の間に強化繊維を配置するこ
とができ、その後、強化繊維を挟持した金属箔を真空中
で熱間圧延してテープ状プリフォームとする。また、本
発明に係る複合材料の製造方法は、複数の強化繊維を略
平行に配置し、該強化繊維を複数枚の金属箔の間に挟持
し、これらの強化繊維と金属箔を真空中で熱間圧延して
テープ状プリフォームを形成し、該テープ状プリフォー
ムを一定圧力で押し付けながら巻き付けてロール状プリ
フォームを成形し、該ロール状プリフォームを複合化す
ることによって、複合材料を作製する方法である。
を均一な合金組成を維持しつつ十分な厚さまでコーティ
ングすることは技術的に困難であったが、本発明によれ
ば比較的容易にＴｉ合金を用いた強化繊維を含むプリフ
ォームを製造できる。また、上記熱間圧延は、７００℃
〜１２００℃の温度範囲、好ましくは７００℃〜９００
℃の温度範囲において行うことができる。この７００℃
〜１２００℃という温度範囲であれば、Ｔｉ合金箔が適
度に軟化してテープ状プリフォームを作製しやすくな
る。本発明の他の態様として、上記金属箔に凹部を形成
し、これらの凹部を向かい合わせた状態で、上記強化繊
維を挟持することができる。この凹部の深さは、１μｍ
〜５０μｍ程度が好ましく、特に４０μｍ〜５０μｍ程
度が更に好ましい。該凹部の間に強化繊維を配置するこ
とができ、その後、強化繊維を挟持した金属箔を真空中
で熱間圧延してテープ状プリフォームとする。また、本
発明に係る複合材料の製造方法は、複数の強化繊維を略
平行に配置し、該強化繊維を複数枚の金属箔の間に挟持
し、これらの強化繊維と金属箔を真空中で熱間圧延して
テープ状プリフォームを形成し、該テープ状プリフォー
ムを一定圧力で押し付けながら巻き付けてロール状プリ
フォームを成形し、該ロール状プリフォームを複合化す
ることによって、複合材料を作製する方法である。
【０００９】上記一定圧力で押しつけることによって、
緻密な巻付を行うことができ、複合化時の強化繊維の形
状変化を最小限に抑えることができる。上記金属箔はチ
タン合金箔を用いることができる。また、上記テープ状
プリフォームは、０．１〜２００ＭＰａの一定圧力、好
ましくは１〜２００ＭＰａの一定圧力で押し付けながら
巻き付けることができる。さらに、上記テープ状プリフ
ォームは、温度が７００℃〜１２００℃、好ましくは７
００℃〜１０００℃の温度範囲において真空中で巻き付
けることができる。この７００℃〜１２００℃の温度範
囲では、Ｔｉ合金箔が適度に軟化して緻密な巻付を行う
ことができる。さらに、上記複合化はＨＩＰ処理によっ
て行うことができる。なお、従来の方法であるＥＢ−Ｐ
ＶＤ法や鋳造法等によって作製されたテープ状プリフォ
ームを、上述したように、一定圧力で押し付けながら巻
き付けてロール状プリフォームを成形し、該ロール状プ
リフォームを複合化することによって複合材料を作製し
ても良い。そして、本発明の更に別の態様は、上記製造
方法によって製造されるテープ状プリフォーム、及び該
テープ状プリフォームを用いた複合材料である。この複
合材料によれば、約３０％の軽量化を図ることができる
ので、例えば航空機用エンジンのファンロータでは、最
大５０％程度の軽量化が図れる。
緻密な巻付を行うことができ、複合化時の強化繊維の形
状変化を最小限に抑えることができる。上記金属箔はチ
タン合金箔を用いることができる。また、上記テープ状
プリフォームは、０．１〜２００ＭＰａの一定圧力、好
ましくは１〜２００ＭＰａの一定圧力で押し付けながら
巻き付けることができる。さらに、上記テープ状プリフ
ォームは、温度が７００℃〜１２００℃、好ましくは７
００℃〜１０００℃の温度範囲において真空中で巻き付
けることができる。この７００℃〜１２００℃の温度範
囲では、Ｔｉ合金箔が適度に軟化して緻密な巻付を行う
ことができる。さらに、上記複合化はＨＩＰ処理によっ
て行うことができる。なお、従来の方法であるＥＢ−Ｐ
ＶＤ法や鋳造法等によって作製されたテープ状プリフォ
ームを、上述したように、一定圧力で押し付けながら巻
き付けてロール状プリフォームを成形し、該ロール状プ
リフォームを複合化することによって複合材料を作製し
ても良い。そして、本発明の更に別の態様は、上記製造
方法によって製造されるテープ状プリフォーム、及び該
テープ状プリフォームを用いた複合材料である。この複
合材料によれば、約３０％の軽量化を図ることができる
ので、例えば航空機用エンジンのファンロータでは、最
大５０％程度の軽量化が図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るテープ状プリ
フォーム及びその製造方法、並びに、該テープ状プリフ
ォームを用いた複合材料及びその製造方法についての実
施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この複合材料
の製造方法は、(A) 強化繊維とＴｉ合金箔を用いてモノ
テーププリフォームを製造するモノテーププリフォーム
製造工程と、(B) 該モノテーププリフォームを複合化す
る複合化工程とに大別される。更に、上記モノテーププ
リフォームの製造工程は、(A-1) 強化繊維の製造工程、
(A-2) Ｔｉ合金箔の処理工程、(A-3) 強化繊維をＴｉ合
金箔で熱間圧延する圧延工程とに分けられる。また、複
合化工程は、(B-1) 上記モノテーププリフォームを巻き
付ける巻付工程と、(B-2) 巻き付けたロール状のモノテ
ーププリフォームをＨＩＰ処理によって複合化するＨＩ
Ｐ工程とに分けられる。
フォーム及びその製造方法、並びに、該テープ状プリフ
ォームを用いた複合材料及びその製造方法についての実
施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この複合材料
の製造方法は、(A) 強化繊維とＴｉ合金箔を用いてモノ
テーププリフォームを製造するモノテーププリフォーム
製造工程と、(B) 該モノテーププリフォームを複合化す
る複合化工程とに大別される。更に、上記モノテーププ
リフォームの製造工程は、(A-1) 強化繊維の製造工程、
(A-2) Ｔｉ合金箔の処理工程、(A-3) 強化繊維をＴｉ合
金箔で熱間圧延する圧延工程とに分けられる。また、複
合化工程は、(B-1) 上記モノテーププリフォームを巻き
付ける巻付工程と、(B-2) 巻き付けたロール状のモノテ
ーププリフォームをＨＩＰ処理によって複合化するＨＩ
Ｐ工程とに分けられる。
【００１１】以下に、各工程における処理内容を説明す
る。(A) モノテーププリフォームの製造工程 (A-1) 強化繊維の製造工程 まず、図１に示すように、カーボンの心線１の表面にＳ
ｉＣをＣＶＤ法によって蒸着させてＳｉＣ層２を形成
し、強化繊維３を製造する。カーボンの心線１の径はφ
３０μｍ〜４０μｍ、長さは１ｍ〜１０００ｍが好まし
く、ＳｉＣを蒸着した後の強化繊維３の径は、約φ１４
０μｍである。これらの複数本の強化繊維３を、図２に
示すように略平行に並べた状態で、強化繊維３に略直交
する方向に５〜１０ｍｍ程度の間隔を隔てた横糸４を用
いて強化繊維３を結合させる。この横糸４は、例えばＴ
ｉＮｂ合金から成り、幅が約１００μｍ、板厚が５０μ
ｍ、長さが１〜１０００ｍである。なお、強化繊維同士
の結合には、有機物バインダーを用いて結合しても良
い。
る。(A) モノテーププリフォームの製造工程 (A-1) 強化繊維の製造工程 まず、図１に示すように、カーボンの心線１の表面にＳ
ｉＣをＣＶＤ法によって蒸着させてＳｉＣ層２を形成
し、強化繊維３を製造する。カーボンの心線１の径はφ
３０μｍ〜４０μｍ、長さは１ｍ〜１０００ｍが好まし
く、ＳｉＣを蒸着した後の強化繊維３の径は、約φ１４
０μｍである。これらの複数本の強化繊維３を、図２に
示すように略平行に並べた状態で、強化繊維３に略直交
する方向に５〜１０ｍｍ程度の間隔を隔てた横糸４を用
いて強化繊維３を結合させる。この横糸４は、例えばＴ
ｉＮｂ合金から成り、幅が約１００μｍ、板厚が５０μ
ｍ、長さが１〜１０００ｍである。なお、強化繊維同士
の結合には、有機物バインダーを用いて結合しても良
い。
【００１２】(A-2) Ｔｉ合金箔の処理工程 次いで、図３と図４に示すように、Ｔｉ合金箔１０に凹
部１１を、例えばケミカルミーリング法によって形成さ
せる。これは、フッ酸−硝酸溶液などのエッチング液に
浸漬することによって、凹部１１を形成するものであ
る。この凹部１１の深さＤ1 は、４０μｍ〜５０μｍ程
度が好ましく、また、その縁部１２の厚さＤ2 は１００
μｍ〜２００μｍ、特に１５０μｍ程度が好ましい。な
お、上記Ｔｉ合金箔の寸法は、厚さが１００〜２００μ
ｍ、幅が２０〜１００ｍｍ、長さが１０〜５００ｍであ
る。また、凹部１１の厚さは、Ｔｉ合金箔１０の元の板
厚よりも４０〜５０μｍ薄く形成されている。なお、上
記Ｔｉ合金箔には、そのマトリックスが、（ａ）Ｔｉ−
４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ合金（ＳＰ７０
０）、（ｂ）純Ｔｉ、（ｃ）Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金、
（ｄ）Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓｎ合金、（ｅ）Ｔｉ−
６Ａｌ−２Ｓｎ−２Ｍｏ合金、（ｆ）Ｔｉ−１５Ｖ−３
Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ合金、（ｇ）Ｔｉ−５．８Ａｌ−
４Ｓｎ−３．５Ｚｒ−０．７Ｎｂ−０．５Ｍｏ−０．３
５Ｓｉ（ＩＭＬ８３４）、（ｈ）Ｔｉ−６Ａｌ−２．８
Ｓｎ−４Ｚｒ−０．４Ｍｏ−０．４５Ｓｉ−０．０７０
２合金（Ｔｉ−１１００）、（ｉ）Ｔｉ−１５Ｍｏ−３
Ｎｂ−３Ａｌ−０．２Ｓｉ合金（ｂｅｔａ２１ｓ）、
（ｊ）Ｔｉ−４１〜５２Ａｌ−Ｘ合金（ＴｉＡｌ金属間
化合物：ＸはＴｉ及びＡｌ以外の添加元素で、例えばＴ
ｉ−４８Ａｌ−２Ｃｒ−２Ｎｂ）、（ｋ）Ｔｉ−２５Ａ
ｌ−１０Ｎｂ−３Ｖ−１Ｍｏ合金（ｓｕｐｅｒα２）、
（ｌ）Ｔｉ−１４Ａｌ−１９．５Ｎｂ−３Ｖ−２Ｍｏ合
金（Ｔｉ3Ａｌ金属間化合物）、（ｍ）Ｔｉ−２４Ａｌ
−１１Ｎｂ合金（Ｔｉ2ＡｌＮｂ：オーソロンビック）
等から成る種々の箔が含まれる。
部１１を、例えばケミカルミーリング法によって形成さ
せる。これは、フッ酸−硝酸溶液などのエッチング液に
浸漬することによって、凹部１１を形成するものであ
る。この凹部１１の深さＤ1 は、４０μｍ〜５０μｍ程
度が好ましく、また、その縁部１２の厚さＤ2 は１００
μｍ〜２００μｍ、特に１５０μｍ程度が好ましい。な
お、上記Ｔｉ合金箔の寸法は、厚さが１００〜２００μ
ｍ、幅が２０〜１００ｍｍ、長さが１０〜５００ｍであ
る。また、凹部１１の厚さは、Ｔｉ合金箔１０の元の板
厚よりも４０〜５０μｍ薄く形成されている。なお、上
記Ｔｉ合金箔には、そのマトリックスが、（ａ）Ｔｉ−
４．５Ａｌ−３Ｖ−２Ｍｏ−２Ｆｅ合金（ＳＰ７０
０）、（ｂ）純Ｔｉ、（ｃ）Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金、
（ｄ）Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓｎ合金、（ｅ）Ｔｉ−
６Ａｌ−２Ｓｎ−２Ｍｏ合金、（ｆ）Ｔｉ−１５Ｖ−３
Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ合金、（ｇ）Ｔｉ−５．８Ａｌ−
４Ｓｎ−３．５Ｚｒ−０．７Ｎｂ−０．５Ｍｏ−０．３
５Ｓｉ（ＩＭＬ８３４）、（ｈ）Ｔｉ−６Ａｌ−２．８
Ｓｎ−４Ｚｒ−０．４Ｍｏ−０．４５Ｓｉ−０．０７０
２合金（Ｔｉ−１１００）、（ｉ）Ｔｉ−１５Ｍｏ−３
Ｎｂ−３Ａｌ−０．２Ｓｉ合金（ｂｅｔａ２１ｓ）、
（ｊ）Ｔｉ−４１〜５２Ａｌ−Ｘ合金（ＴｉＡｌ金属間
化合物：ＸはＴｉ及びＡｌ以外の添加元素で、例えばＴ
ｉ−４８Ａｌ−２Ｃｒ−２Ｎｂ）、（ｋ）Ｔｉ−２５Ａ
ｌ−１０Ｎｂ−３Ｖ−１Ｍｏ合金（ｓｕｐｅｒα２）、
（ｌ）Ｔｉ−１４Ａｌ−１９．５Ｎｂ−３Ｖ−２Ｍｏ合
金（Ｔｉ3Ａｌ金属間化合物）、（ｍ）Ｔｉ−２４Ａｌ
−１１Ｎｂ合金（Ｔｉ2ＡｌＮｂ：オーソロンビック）
等から成る種々の箔が含まれる。
【００１３】(A-3) 圧延工程 そして、それぞれの凹部１１，１１が対向するように２
枚のＴｉ合金箔１０，１０を配置し、これらの間に上記
強化繊維３を挟持する。この状態で、これらのＴｉ合金
箔１０，１０と強化繊維３を、図５に示すような上下に
回転可能に支持された圧延ロール２０，２０の間に挿入
し、約７００℃〜１２００℃の真空中で熱間圧延するこ
とによって、モノテーププリフォーム２１を製造する。
真空中で作業する理由は、Ｔｉ合金が酸化して脆化しな
いようにするためであり、Ｔｉ合金が適度に軟らかくな
る７００℃〜１２００℃で熱間圧延することによって、
Ｔｉ合金を軟らかくして処理しやすくする。また、圧延
後のモノテーププリフォーム２１の厚さＤ3 は、２００
μｍ〜４００μｍであり、例えば、圧延前のＴｉ合金箔
１０の厚さＤ2 が１５０μｍの場合は、圧延後のモノテ
ーププリフォーム２１の厚さＤ3 は３００μｍとなる。
強化繊維３の方向は、圧延ロール２０の回転軸２２に略
直交する方向でも良く、該回転軸２２と略平行な方向で
も良い。但し、一方向のみであり、互いにクロスするよ
うに直交させると、複合材料は特定方向の強化になら
ず、精度が悪くなる。なお、上記Ｔｉ合金箔１０に凹部
１１を形成しないと、強化繊維３と熱間圧延したときに
強化繊維３が切断されてしまうおそれが大きくなるの
で、凹部１１は必須ではないが、設ける方が望ましい。
枚のＴｉ合金箔１０，１０を配置し、これらの間に上記
強化繊維３を挟持する。この状態で、これらのＴｉ合金
箔１０，１０と強化繊維３を、図５に示すような上下に
回転可能に支持された圧延ロール２０，２０の間に挿入
し、約７００℃〜１２００℃の真空中で熱間圧延するこ
とによって、モノテーププリフォーム２１を製造する。
真空中で作業する理由は、Ｔｉ合金が酸化して脆化しな
いようにするためであり、Ｔｉ合金が適度に軟らかくな
る７００℃〜１２００℃で熱間圧延することによって、
Ｔｉ合金を軟らかくして処理しやすくする。また、圧延
後のモノテーププリフォーム２１の厚さＤ3 は、２００
μｍ〜４００μｍであり、例えば、圧延前のＴｉ合金箔
１０の厚さＤ2 が１５０μｍの場合は、圧延後のモノテ
ーププリフォーム２１の厚さＤ3 は３００μｍとなる。
強化繊維３の方向は、圧延ロール２０の回転軸２２に略
直交する方向でも良く、該回転軸２２と略平行な方向で
も良い。但し、一方向のみであり、互いにクロスするよ
うに直交させると、複合材料は特定方向の強化になら
ず、精度が悪くなる。なお、上記Ｔｉ合金箔１０に凹部
１１を形成しないと、強化繊維３と熱間圧延したときに
強化繊維３が切断されてしまうおそれが大きくなるの
で、凹部１１は必須ではないが、設ける方が望ましい。
【００１４】次いで、上記モノテーププリフォーム２１
を用いて、本発明に係る複合材料を製造する工程につい
て説明する。(B) 複合化工程 (B-1) 巻付工程 上記モノテーププリフォーム２１を、図６に示すような
巻付装置３０を用いて巻き付ける。この巻付装置３０
は、略水平状に回転可能に支持された巻付ロール３１
と、該巻付ロール３１の下部に配設され、該巻付ロール
３１にスプリング等の弾性体３２によって一定の力で押
し付けられた下部ロール３３とを備えている。この巻付
装置３０によって、真空中で、０．１〜２００ＭＰａの
範囲内における一定な押付力で、Ｔｉ合金が適度に軟化
する７００〜１２００℃で、上記モノテーププリフォー
ム２１を緻密に巻き付ける。
を用いて、本発明に係る複合材料を製造する工程につい
て説明する。(B) 複合化工程 (B-1) 巻付工程 上記モノテーププリフォーム２１を、図６に示すような
巻付装置３０を用いて巻き付ける。この巻付装置３０
は、略水平状に回転可能に支持された巻付ロール３１
と、該巻付ロール３１の下部に配設され、該巻付ロール
３１にスプリング等の弾性体３２によって一定の力で押
し付けられた下部ロール３３とを備えている。この巻付
装置３０によって、真空中で、０．１〜２００ＭＰａの
範囲内における一定な押付力で、Ｔｉ合金が適度に軟化
する７００〜１２００℃で、上記モノテーププリフォー
ム２１を緻密に巻き付ける。
【００１５】(B-2) ＨＩＰ工程 最後に、巻き付けたモノテーププリフォーム２１をＨＩ
Ｐ処理によって複合化することによって、図７に示すよ
うな複合材料４０を製造する。このＨＩＰ処理は、上述
したＴｉ合金箔のうち、そのマトリックスが上記（ａ）
の場合は、圧力が１５０ＭＰａ、温度が８００℃の条件
下で、２Ｈｒの時間行うことが好ましい。また、Ｔｉ基
複合材料（Ｔｉ合金箔）のマトリックス材が、上記
（ｂ）〜（ｆ）の場合、ＨＩＰ処理の条件は、圧力５０
〜２００ＭＰａ、温度８５０〜９５０℃、時間０．１〜
４ｈｒが好ましい。そして、マトリックスが上記（ｇ）
〜（ｉ）、（ｋ）、（ｌ）、（ｍ）の場合、ＨＩＰ処理
条件は、圧力５０〜２００ＭＰａ、温度９５０〜１１０
０℃、時間０．１〜４ｈｒが好ましい。さらに、（ｊ）
のＨＩＰ処理条件は、圧力５０〜２００ＭＰａ、温度９
５０〜１２００℃、時間０．１〜４ｈｒが好ましい。こ
のＨＩＰ処理を行うことは、必須条件ではないが、複合
材料４０の品質を安定化させるために実施することが望
ましい。
Ｐ処理によって複合化することによって、図７に示すよ
うな複合材料４０を製造する。このＨＩＰ処理は、上述
したＴｉ合金箔のうち、そのマトリックスが上記（ａ）
の場合は、圧力が１５０ＭＰａ、温度が８００℃の条件
下で、２Ｈｒの時間行うことが好ましい。また、Ｔｉ基
複合材料（Ｔｉ合金箔）のマトリックス材が、上記
（ｂ）〜（ｆ）の場合、ＨＩＰ処理の条件は、圧力５０
〜２００ＭＰａ、温度８５０〜９５０℃、時間０．１〜
４ｈｒが好ましい。そして、マトリックスが上記（ｇ）
〜（ｉ）、（ｋ）、（ｌ）、（ｍ）の場合、ＨＩＰ処理
条件は、圧力５０〜２００ＭＰａ、温度９５０〜１１０
０℃、時間０．１〜４ｈｒが好ましい。さらに、（ｊ）
のＨＩＰ処理条件は、圧力５０〜２００ＭＰａ、温度９
５０〜１２００℃、時間０．１〜４ｈｒが好ましい。こ
のＨＩＰ処理を行うことは、必須条件ではないが、複合
材料４０の品質を安定化させるために実施することが望
ましい。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により、本発明に係るテープ状
プリフォーム及びその製造方法、並びに、該テープ状プ
リフォームを用いた複合材料及びその製造方法について
更に具体的に説明する。(A) モノテーププリフォーム製造工程 まず、２枚のＴｉ合金箔１０，１０の間に、ウォーブン
プリフォーム（米国のテキストロン社製）と呼ばれる強
化繊維３を挟持し、これを熱間圧延してモノテーププリ
フォーム２１を作製した。上記ウォーブンプリフォーム
は、カーボンの心線１にＳｉＣをＣＶＤ法によって蒸着
して径がφ１４０μｍの強化繊維３を作製し、図２に示
すように、この強化繊維３を複数本、略平行に並べた状
態で、これらの強化繊維３に略直交する方向に５〜１０
ｍｍ程度の間隔を隔てた、ＴｉＮｂ合金から成る横糸４
を用いて、上記強化繊維３を結合させたものである。ま
た、上記Ｔｉ合金箔１０の寸法は、厚さが１５０μｍ、
幅が３０ｍｍ、長さが１０ｍであり、図３と図４に示す
ように、中央部にケミカルミーリング法によって深さが
１００〜１１０μｍの凹部１１を形成した。そして、そ
れぞれの凹部１１が対向するように２枚のＴｉ合金箔１
０，１０を配置し、これらのＴｉ合金箔１０，１０の間
に上記ウォーブンプリフォームを挟持した。この状態
で、図５に示すように、これらのＴｉ合金箔１０，１０
とウォーブンプリフォームを圧延ロール２０，２０の間
に挿入し、温度が８００℃の真空中で熱間圧延すること
によって、厚さが３００μｍのモノテーププリフォーム
２１を製造した。このとき、上記ウォーブンプリフォー
ムの強化繊維３は、圧延ロール２０の回転軸２２に直交
する方向に配置した。
プリフォーム及びその製造方法、並びに、該テープ状プ
リフォームを用いた複合材料及びその製造方法について
更に具体的に説明する。(A) モノテーププリフォーム製造工程 まず、２枚のＴｉ合金箔１０，１０の間に、ウォーブン
プリフォーム（米国のテキストロン社製）と呼ばれる強
化繊維３を挟持し、これを熱間圧延してモノテーププリ
フォーム２１を作製した。上記ウォーブンプリフォーム
は、カーボンの心線１にＳｉＣをＣＶＤ法によって蒸着
して径がφ１４０μｍの強化繊維３を作製し、図２に示
すように、この強化繊維３を複数本、略平行に並べた状
態で、これらの強化繊維３に略直交する方向に５〜１０
ｍｍ程度の間隔を隔てた、ＴｉＮｂ合金から成る横糸４
を用いて、上記強化繊維３を結合させたものである。ま
た、上記Ｔｉ合金箔１０の寸法は、厚さが１５０μｍ、
幅が３０ｍｍ、長さが１０ｍであり、図３と図４に示す
ように、中央部にケミカルミーリング法によって深さが
１００〜１１０μｍの凹部１１を形成した。そして、そ
れぞれの凹部１１が対向するように２枚のＴｉ合金箔１
０，１０を配置し、これらのＴｉ合金箔１０，１０の間
に上記ウォーブンプリフォームを挟持した。この状態
で、図５に示すように、これらのＴｉ合金箔１０，１０
とウォーブンプリフォームを圧延ロール２０，２０の間
に挿入し、温度が８００℃の真空中で熱間圧延すること
によって、厚さが３００μｍのモノテーププリフォーム
２１を製造した。このとき、上記ウォーブンプリフォー
ムの強化繊維３は、圧延ロール２０の回転軸２２に直交
する方向に配置した。
【００１７】(B) 複合化工程 次いで、上記モノテーププリフォーム２１を巻き付けて
ロール状プリフォームを形成したのち、ＨＩＰ処理によ
って複合化し、Ｔｉ基複合材料４０を作製した。モノテ
ーププリフォーム２１の巻き付けは、図６に示す巻付装
置３０を用い、真空中で、１０ＭＰａの押付力で、温度
８００℃で行った。このロール状プリフォームをステン
レス製容器に真空封入し、圧力１５０ＭＰａ、温度が８
００℃の条件下で、時間２ＨｒのＨＩＰ処理を行った。
このようにして得られたＴｉ基複合材料４０は、その強
化繊維３をモノテーププリフォーム２１の巻付方向に配
置することによって、図８(a) に示すように、円周方向
の強化を図ることができる。また、強化繊維３をモノテ
ーププリフォーム２１の巻付方向と直交するように配置
すれば、図８(b) に示すように、複合材料４０の長手方
向（軸方向）の強化を図ることも可能である。
ロール状プリフォームを形成したのち、ＨＩＰ処理によ
って複合化し、Ｔｉ基複合材料４０を作製した。モノテ
ーププリフォーム２１の巻き付けは、図６に示す巻付装
置３０を用い、真空中で、１０ＭＰａの押付力で、温度
８００℃で行った。このロール状プリフォームをステン
レス製容器に真空封入し、圧力１５０ＭＰａ、温度が８
００℃の条件下で、時間２ＨｒのＨＩＰ処理を行った。
このようにして得られたＴｉ基複合材料４０は、その強
化繊維３をモノテーププリフォーム２１の巻付方向に配
置することによって、図８(a) に示すように、円周方向
の強化を図ることができる。また、強化繊維３をモノテ
ーププリフォーム２１の巻付方向と直交するように配置
すれば、図８(b) に示すように、複合材料４０の長手方
向（軸方向）の強化を図ることも可能である。
【００１８】
【発明の効果】上述の如く、本発明に係るテープ状プリ
フォーム及びその製造方法、並びに、該テープ状プリフ
ォームを用いた複合材料及びその製造方法は、以下のよ
うな効果を奏する。 (1) ＥＢ−ＰＶＤ法を用いる必要がないので、既存のほ
ぼあらゆるＴｉ合金をマトリックスとすることが容易で
あり、コストが安価ですむ。 (2) 複合化前のモノテーププリフォームを緻密に巻き付
けてロール状プリフォームを形成することにより、複合
化時のロール状プリフォームの形状変化を最小にするこ
とができ、コストが安価で、歩留りも向上する。 (3) 複合化材料をロール状に形成する場合、円周方向の
強化のみでなく、長手方向に強化することも可能であ
る。
フォーム及びその製造方法、並びに、該テープ状プリフ
ォームを用いた複合材料及びその製造方法は、以下のよ
うな効果を奏する。 (1) ＥＢ−ＰＶＤ法を用いる必要がないので、既存のほ
ぼあらゆるＴｉ合金をマトリックスとすることが容易で
あり、コストが安価ですむ。 (2) 複合化前のモノテーププリフォームを緻密に巻き付
けてロール状プリフォームを形成することにより、複合
化時のロール状プリフォームの形状変化を最小にするこ
とができ、コストが安価で、歩留りも向上する。 (3) 複合化材料をロール状に形成する場合、円周方向の
強化のみでなく、長手方向に強化することも可能であ
る。
【図１】本発明に係る強化繊維を示す一部断面の拡大斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明に係る強化繊維を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るＴｉ合金箔を示す斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線による断面図である。
【図５】本発明に係るモノテーププリフォームの熱間圧
延工程を示す概念図である。
延工程を示す概念図である。
【図６】本発明に係るモノテーププリフォームの巻付工
程を示す概念図である。
程を示す概念図である。
【図７】本発明に係るロール状の複合材料を示す斜視図
である。
である。
【図８】本図のうち、(a) は強化方向が円周方向である
複合化材料を示す斜視図、(b)は強化方向が長手方向で
ある複合化材料を示す斜視図である。
複合化材料を示す斜視図、(b)は強化方向が長手方向で
ある複合化材料を示す斜視図である。
【図９】従来の強化繊維を示す一部断面の拡大斜視図で
ある。
ある。
【図１０】従来のモノテーププリフォームの製造工程を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１１】本図のうち、(a) は従来のモノテーププリフ
ォームの巻付工程を示す概念図、(b) は従来のロール状
のＴｉ基複合材料を示す斜視図である。
ォームの巻付工程を示す概念図、(b) は従来のロール状
のＴｉ基複合材料を示す斜視図である。
１ 心線 ２ ＳｉＣ層 ３ 強化繊維 ４ 横糸 １０ Ｔｉ合金箔 １１ 凹部 １２ 縁部 ２０ 圧延ロール ２１ モノテーププリフォーム ２２ 回転軸 ３０ 巻付装置 ３１ 巻付ロール ３２ 弾性体 ３３ 下部ロール ４０ 複合材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８０ ６８３ ６８３ ６９４ ６９４Ｂ Ｆターム(参考） 4F100 AB10B AB10C AB12B AB12C AB31B AB31C AB33B AB33C AD08 AD11 BA03 BA05 BA06 BA08 BA10B BA10C BA13 DA20 DD02 DG04A DG20 EH661 EJ182 EJ422 EJ592 EJ942 GB31 GB51 JK01 JL04
Claims (13)
- 【請求項１】 複数の強化繊維を略平行に配置し、該強
化繊維を複数枚の金属箔の間に挟持し、これらの強化繊
維と金属箔を真空中で熱間圧延することによってテープ
状プリフォームを成形することを特徴とするテープ状プ
リフォームの製造方法。 - 【請求項２】 上記金属箔がチタン合金箔であることを
特徴とする請求項１に記載のテープ状プリフォームの製
造方法。 - 【請求項３】 上記チタン合金箔が、Ｔｉ−４１〜５２
Ａｌ−Ｘ合金（ＸはＴｉ及びＡｌ以外の添加元素）のＴ
ｉＡｌ金属間化合物をそのマトリックス材とすることを
特徴とする請求項２に記載のテープ状プリフォームの製
造方法。 - 【請求項４】 上記熱間圧延を７００℃〜１２００℃の
温度で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載のテープ状プリフォームの製造方法。 - 【請求項５】 上記金属箔に凹部を形成し、これらの凹
部を向かい合わせた状態で、上記強化繊維を挟持するこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のテープ
状プリフォームの製造方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の製造方
法により製造されたことを特徴とするテープ状プリフォ
ーム。 - 【請求項７】 複数の強化繊維を略平行に配置し、該強
化繊維を複数枚の金属箔の間に挟持し、これらの強化繊
維と金属箔を真空中で熱間圧延してテープ状プリフォー
ムを形成し、該テープ状プリフォームを一定圧力で押し
付けながら巻き付けてロール状プリフォームを成形し、
該ロール状プリフォームを複合化することによって、複
合材料を作製することを特徴とするテープ状プリフォー
ムを用いた複合材料の製造方法。 - 【請求項８】 上記金属箔が、チタン合金箔であること
を特徴とする請求項７に記載のテープ状プリフォームを
用いた複合材料の製造方法。 - 【請求項９】 上記チタン合金箔が、Ｔｉ−４１〜５２
Ａｌ−Ｘ合金（ＸはＴｉ及びＡｌ以外の添加元素）のＴ
ｉＡｌ金属間化合物をそのマトリックス材とすることを
特徴とする請求項８に記載のテープ状プリフォームを用
いた複合材料の製造方法。 - 【請求項１０】 上記テープ状プリフォームを０．１〜
２００ＭＰａの一定圧力で押し付けながら巻き付けるこ
とを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のテープ
状プリフォームを用いた複合材料の製造方法。 - 【請求項１１】 上記テープ状プリフォームを温度が７
００℃〜１２００℃の真空中で巻き付けることを特徴と
する請求項７〜１０のいずれかに記載のテープ状プリフ
ォームを用いた複合材料の製造方法。 - 【請求項１２】 上記複合化の手段が、ＨＩＰ処理であ
ることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の
テープ状プリフォームを用いた複合材料の製造方法。 - 【請求項１３】 請求項７〜１２のいずれかに記載の製
造方法により製造されたことを特徴とする複合材料。
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