JPH01104732A - 繊維強化金属複合材料 - Google Patents
繊維強化金属複合材料Info
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- JPH01104732A JPH01104732A JP63103664A JP10366488A JPH01104732A JP H01104732 A JPH01104732 A JP H01104732A JP 63103664 A JP63103664 A JP 63103664A JP 10366488 A JP10366488 A JP 10366488A JP H01104732 A JPH01104732 A JP H01104732A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
- C22C32/0015—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
- C22C32/0042—Matrix based on low melting metals, Pb, Sn, In, Zn, Cd or alloys thereof
-
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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。
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ｍ質繊維を強化材とし、比較的低融点でしか
も化学的に不活性な金属又は合金にＩＡ族金属及びベリ
リウムを除くＩＩＡ族金属から選ばれた一種又は二種以
上の金属を含有せしめた合金をマトリックスとする機械
強度の優れた繊維強化金属複合材料（以下複合材料と略
称する）に関する。
も化学的に不活性な金属又は合金にＩＡ族金属及びベリ
リウムを除くＩＩＡ族金属から選ばれた一種又は二種以
上の金属を含有せしめた合金をマトリックスとする機械
強度の優れた繊維強化金属複合材料（以下複合材料と略
称する）に関する。
〔従来の技術］
近年、無機質繊維にアルミナ繊維、シリカ繊維、シリコ
ンカーバイド繊維、ボロン繊維などを用い、マトリック
スにアルミニウム、マグネシウム、銅、ニッケル、チタ
ンなどを用いた複合材料が開発され、多くの産業分野に
使用され始めている。上記の金属又は合金は融点が高く
、化学的に活性が高い性質を有している。従って、無機
質繊維と上記の金属又は合金を複合化する際、両者間の
界面で反応が起こり、繊維劣化を生じ、機械強度の優れ
た複合材料を得ることができない。かかる繊維劣化を防
止するために種々の方法、例えば繊維の表面をコーティ
ング剤等で処理する方法、マトリックスに繊維劣化を防
止する金属あるいは合金を添加する方法等が採用されて
いる。
ンカーバイド繊維、ボロン繊維などを用い、マトリック
スにアルミニウム、マグネシウム、銅、ニッケル、チタ
ンなどを用いた複合材料が開発され、多くの産業分野に
使用され始めている。上記の金属又は合金は融点が高く
、化学的に活性が高い性質を有している。従って、無機
質繊維と上記の金属又は合金を複合化する際、両者間の
界面で反応が起こり、繊維劣化を生じ、機械強度の優れ
た複合材料を得ることができない。かかる繊維劣化を防
止するために種々の方法、例えば繊維の表面をコーティ
ング剤等で処理する方法、マトリックスに繊維劣化を防
止する金属あるいは合金を添加する方法等が採用されて
いる。
アルミニウム、マグネシウム、チタンなどをマトリック
スとする場合は軽量で高強度高弾性な複合材料を提供し
、銅、ニッケル、チタンなどの場合は高温下での高強度
、高弾性な複合材料を提供する。
スとする場合は軽量で高強度高弾性な複合材料を提供し
、銅、ニッケル、チタンなどの場合は高温下での高強度
、高弾性な複合材料を提供する。
一方、比較的低融点でしかも化学的に不活性な金属、例
えばスズ、鉛などの金属は比重が大きくその割に強度が
あまり高くなく自重に耐えられないため、厚肉化やその
金属を支える構造体を考える必要があるなど、設計上大
きな制約を受けている。また同様に比較的低融点でしか
も化学的に不活性な金属、例えば亜鉛、カドミウム、イ
ンジウム、タリウム、ビスマスおよびポロニウムは単味
では強度不足であり、スズ、鉛と同様に設計上の大きな
制約を受けている。そこで比較的低融点でしかも化学的
に不活性な金属又は合金、例えば亜鉛、カドミウム、イ
ンジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマスおよびポロニ
ウムの金属又は合金（以下金属類と称する）をマトリッ
クスとし無機質繊維と複合化して強度の改善が望まれて
いる。
えばスズ、鉛などの金属は比重が大きくその割に強度が
あまり高くなく自重に耐えられないため、厚肉化やその
金属を支える構造体を考える必要があるなど、設計上大
きな制約を受けている。また同様に比較的低融点でしか
も化学的に不活性な金属、例えば亜鉛、カドミウム、イ
ンジウム、タリウム、ビスマスおよびポロニウムは単味
では強度不足であり、スズ、鉛と同様に設計上の大きな
制約を受けている。そこで比較的低融点でしかも化学的
に不活性な金属又は合金、例えば亜鉛、カドミウム、イ
ンジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマスおよびポロニ
ウムの金属又は合金（以下金属類と称する）をマトリッ
クスとし無機質繊維と複合化して強度の改善が望まれて
いる。
しかしながらマトリックスとなる咳金属類は低融点であ
るため非常に取扱い易いが、化学的に不活性であるため
に、無機質繊維と全く反応しない。
るため非常に取扱い易いが、化学的に不活性であるため
に、無機質繊維と全く反応しない。
したがってマトリックスと無機質繊維の界面間の結合強
度は極端に弱く、マトリックスを介して外部応力を繊維
間に伝達することができず、各繊維の破断が先行し、そ
の結果繊維の引き抜けが生じ、機械強度のイ！れた複合
材料を製造することができないという問題点を有してい
る。
度は極端に弱く、マトリックスを介して外部応力を繊維
間に伝達することができず、各繊維の破断が先行し、そ
の結果繊維の引き抜けが生じ、機械強度のイ！れた複合
材料を製造することができないという問題点を有してい
る。
〔発明が解決しようとする課題］
かかる事情に鑑み、本発明者らは無機質繊維と不活性な
マトリックスとからなる複合材料の強度を向上させるべ
く鋭意検討した結果、無機質繊維の強度を最大限に発現
させるためには繊維とマトリックス界面にせん断応力を
発生させて、破壊亀裂がこの界面に沿って進展するよう
に、マトリックスとして用いる低融点で不活性な金属類
（以下マトリックス金属類と称する）に、ＩＡ族金属及
びベリリウムを除くＩＩＡ族金属から選ばれた一種又は
二種以上の金属を添加した合金をマトリックスとして用
いると複合材料が高い機械強度を示すことを見出し、本
発明に至った。
マトリックスとからなる複合材料の強度を向上させるべ
く鋭意検討した結果、無機質繊維の強度を最大限に発現
させるためには繊維とマトリックス界面にせん断応力を
発生させて、破壊亀裂がこの界面に沿って進展するよう
に、マトリックスとして用いる低融点で不活性な金属類
（以下マトリックス金属類と称する）に、ＩＡ族金属及
びベリリウムを除くＩＩＡ族金属から選ばれた一種又は
二種以上の金属を添加した合金をマトリックスとして用
いると複合材料が高い機械強度を示すことを見出し、本
発明に至った。
すなわち、本発明は低融点で化学的に不活性な金属から
選ばれた金属又は合金をマトリックスとし、強化材とし
て無機質繊維を１５〜７０容量％含む繊維強化金属複合
材料において、該’ｙ）リツクスを構成する合金として
ＩＡ族金属及びべ１Ｊリウムを除くｎＡ族金属から選ば
れた一種又は二種以上の金属を０．０１〜１０重量％含
存したことを特徴とする繊維強化金属複合材料を提供す
るものである。
選ばれた金属又は合金をマトリックスとし、強化材とし
て無機質繊維を１５〜７０容量％含む繊維強化金属複合
材料において、該’ｙ）リツクスを構成する合金として
ＩＡ族金属及びべ１Ｊリウムを除くｎＡ族金属から選ば
れた一種又は二種以上の金属を０．０１〜１０重量％含
存したことを特徴とする繊維強化金属複合材料を提供す
るものである。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明に用いられる無機質繊維は、炭素繊維、シリカ繊
維、シリコンカーバイド繊維、ボロン繊維およびアルミ
ナ繊維などである。本発明の複合材料中に含まれる無１
質繊維の割合、すなわち繊維体積含有率は１５〜７０容
量％である。１５容■％未満では強化効果が少なり、７
０容量％を超えると繊維同志の接触によりかえって強度
が低下する。繊維形状は長繊維、短繊維いずれも使用す
ることが出来、目的、用途に応じていずれか、または両
者を同時に使用出来る。目的とする機械強度または弾性
率を得るために一方向クロスプライ、ラシダム配向など
の配向方法を選択出来る。これらの無ａ質繊維のうち本
発明の金属強化効果を最も顕著に示し得る繊維は、特公
昭５１−１３７６８号公報に記載されてル翫るアルミナ
繊維である。即ち、アルミナ（ＡｌｔＯｚ）含有量が７
２ｆｆｉ量％以上、ｉｏｏｍｉ％以下であり、好ましく
は７５重量％以上、９８重１％以下であり、シリカ（Ｓ
’ｉ０．）含有量が０重量％以上、２８重量％以下であ
り、好ましくは２重１％以上、２５重１％以下の組成の
ものであり、Ｘ線的構造においてα−ＡＩｚＯｓの反射
を実質的に示さないアルミナ繊維である。このアルミナ
繊維は、本発明の効果を損なわない範囲でリチウム、ベ
リリウム、ホウ素、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素
、リン、カリウム、カルシウム、チタン、クロム、マン
ガン、インドリウム、ジルコニウム、ランタン、タング
ステン、バリウムなどの１種または２種以上の酸化物等
のような耐火性化合物を含有することが出来る。
維、シリコンカーバイド繊維、ボロン繊維およびアルミ
ナ繊維などである。本発明の複合材料中に含まれる無１
質繊維の割合、すなわち繊維体積含有率は１５〜７０容
量％である。１５容■％未満では強化効果が少なり、７
０容量％を超えると繊維同志の接触によりかえって強度
が低下する。繊維形状は長繊維、短繊維いずれも使用す
ることが出来、目的、用途に応じていずれか、または両
者を同時に使用出来る。目的とする機械強度または弾性
率を得るために一方向クロスプライ、ラシダム配向など
の配向方法を選択出来る。これらの無ａ質繊維のうち本
発明の金属強化効果を最も顕著に示し得る繊維は、特公
昭５１−１３７６８号公報に記載されてル翫るアルミナ
繊維である。即ち、アルミナ（ＡｌｔＯｚ）含有量が７
２ｆｆｉ量％以上、ｉｏｏｍｉ％以下であり、好ましく
は７５重量％以上、９８重１％以下であり、シリカ（Ｓ
’ｉ０．）含有量が０重量％以上、２８重量％以下であ
り、好ましくは２重１％以上、２５重１％以下の組成の
ものであり、Ｘ線的構造においてα−ＡＩｚＯｓの反射
を実質的に示さないアルミナ繊維である。このアルミナ
繊維は、本発明の効果を損なわない範囲でリチウム、ベ
リリウム、ホウ素、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素
、リン、カリウム、カルシウム、チタン、クロム、マン
ガン、インドリウム、ジルコニウム、ランタン、タング
ステン、バリウムなどの１種または２種以上の酸化物等
のような耐火性化合物を含有することが出来る。
本発明においてはマトリックス金属類として比較的低融
点で化学的に不活性な金属、例えば亜鉛、カドミウム、
インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマスおよびポロ
ニウムから選ばれた金属類が使用される。（但し、該金
属類中にＩＡ族金属及びベリリウムを除くＩＩＡ族金属
を含まない。）比較的低融点の金属とは融点が１５０〜
５００°Ｃまでものをいう。マトリックス金属類は、使
用される条件、環境等によって選ばれる０例えば、Ｈ電
池、Ｘ線やγ線の防爆用途には鉛が好適であり、電気防
食用の陽極材料では亜鉛が使用される。本発明でいうこ
れらの金属類は通常の使用に差支えない範囲で少量の不
純物元素を含有していてもよい。
点で化学的に不活性な金属、例えば亜鉛、カドミウム、
インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマスおよびポロ
ニウムから選ばれた金属類が使用される。（但し、該金
属類中にＩＡ族金属及びベリリウムを除くＩＩＡ族金属
を含まない。）比較的低融点の金属とは融点が１５０〜
５００°Ｃまでものをいう。マトリックス金属類は、使
用される条件、環境等によって選ばれる０例えば、Ｈ電
池、Ｘ線やγ線の防爆用途には鉛が好適であり、電気防
食用の陽極材料では亜鉛が使用される。本発明でいうこ
れらの金属類は通常の使用に差支えない範囲で少量の不
純物元素を含有していてもよい。
本発明の特徴はこれらの金属類にＩＡ族金属及びベリリ
ウムを除くＩＩＡ族金属から選ばれた一種又は二種以上
の金属を０．０１〜１０重量％添加し、これをマトリッ
クスとして用いることにより繊維−マトリックス界面で
の結合強度を弱すぎることなく最適に制御し複合材料の
強度を理論強度に近づけたことにある。
ウムを除くＩＩＡ族金属から選ばれた一種又は二種以上
の金属を０．０１〜１０重量％添加し、これをマトリッ
クスとして用いることにより繊維−マトリックス界面で
の結合強度を弱すぎることなく最適に制御し複合材料の
強度を理論強度に近づけたことにある。
ＩＡ族金属及びベリリウムを除くＩＩＡ族金属とはリチ
ウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、
フランシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチ
ウム、バリウム及びラジウムである。
ウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、
フランシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチ
ウム、バリウム及びラジウムである。
この添加金属による強度向上の機構は以下の通り考えら
れる。
れる。
比較的低融点で化学的に不活性な金属、例えば亜鉛、カ
ドミニウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマ
スおよびボロニウムは無ａ質繊維と不活性なため、界面
での反応を全く生じないが、マトリックス金属類にＩＡ
族金属及びベリリウムを除くｍＡ族金属から選ばれた一
種又は二種以上の金属を添加すると、そのマトリックス
金属類の表面における、これら添加金属の濃度は平均濃
度より高くなる。そして、これらの添加金属は繊維−マ
トリックス界面に高濃度に存在し、界面での反応を発生
せしめ、しかもこの反応が繊維劣化にまで至ることなく
、界面の結合強度が最適となる方向に作用する。
ドミニウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマ
スおよびボロニウムは無ａ質繊維と不活性なため、界面
での反応を全く生じないが、マトリックス金属類にＩＡ
族金属及びベリリウムを除くｍＡ族金属から選ばれた一
種又は二種以上の金属を添加すると、そのマトリックス
金属類の表面における、これら添加金属の濃度は平均濃
度より高くなる。そして、これらの添加金属は繊維−マ
トリックス界面に高濃度に存在し、界面での反応を発生
せしめ、しかもこの反応が繊維劣化にまで至ることなく
、界面の結合強度が最適となる方向に作用する。
次にこれら添加金属を含有した合金をマトリックスとし
た複合材料の破断面を走査型電子顕微鏡で観察すると添
加金属のない系と比較して繊維−マトリックス界面の結
合が強くなっている。繊維の引き抜は等が大幅に減少し
、繊維−マトリックス界面での結合力が上昇しているこ
とが観察される。
た複合材料の破断面を走査型電子顕微鏡で観察すると添
加金属のない系と比較して繊維−マトリックス界面の結
合が強くなっている。繊維の引き抜は等が大幅に減少し
、繊維−マトリックス界面での結合力が上昇しているこ
とが観察される。
本発明において、添加金属の添加量は、無機質繊維の種
類および／またはマトリックス金属類の種類によって、
その最適添加量は異なるが、ｏ、ｏｉ〜１０重量％の範
囲であり、好ましくは０．１〜５重景％の範囲である。
類および／またはマトリックス金属類の種類によって、
その最適添加量は異なるが、ｏ、ｏｉ〜１０重量％の範
囲であり、好ましくは０．１〜５重景％の範囲である。
添加量が０．０１重量％より少ない場合、本発明の効果
が顕著に認められなし°）。−方添加量が１０重１％よ
り多い場合、マトリックス金属類の特質を損ない、耐蝕
性の低下、伸びの減少などと共に繊維とマトリックス間
の反応をさらに進行させて繊維劣化を伴うまでに至るた
めに、複合材料の強度向上の効果も小さくなる。
が顕著に認められなし°）。−方添加量が１０重１％よ
り多い場合、マトリックス金属類の特質を損ない、耐蝕
性の低下、伸びの減少などと共に繊維とマトリックス間
の反応をさらに進行させて繊維劣化を伴うまでに至るた
めに、複合材料の強度向上の効果も小さくなる。
本発明において、ｒＡ族金属及びベリリウムを除くＩＩ
Ａ族金属から選ばれた金属又は合金のマトリックスへの
添加方法は種々の方法を取ることができ、一般の合金の
製造方法に従って添加すればよい。例えばマトリックス
となる金属をるつぼの中で空気中あるいは不活性雰凹気
下で熔融し、■Ａ族金属及びベリリウムを除くＩＩＡ族
金属、から選ばれた金属又は合金を添加し、十分に撹拌
し、冷却して作成する方法がある。
Ａ族金属から選ばれた金属又は合金のマトリックスへの
添加方法は種々の方法を取ることができ、一般の合金の
製造方法に従って添加すればよい。例えばマトリックス
となる金属をるつぼの中で空気中あるいは不活性雰凹気
下で熔融し、■Ａ族金属及びベリリウムを除くＩＩＡ族
金属、から選ばれた金属又は合金を添加し、十分に撹拌
し、冷却して作成する方法がある。
本発明の複合材料は種々の方法によって製造し得る。す
なわち、その主なものとして、（１）液体金属含浸法の
ような液相法、（２）粉末冶金（焼結、溶結）法、（３
）溶射、電析、蒸着などの沈禎法、（４）押出、圧延な
どの塑性加工法、（５）高圧凝固鋳造法などが例示され
る。本発明の効果が顕著に認められる方法は（１）の液
体金属含浸法や（５）の高圧凝固鋳造法などのように溶
融金属と繊維が直接接触する方法であるが、（２）〜（
４）に示される製造方法においても明らかに効果が認め
られる。
なわち、その主なものとして、（１）液体金属含浸法の
ような液相法、（２）粉末冶金（焼結、溶結）法、（３
）溶射、電析、蒸着などの沈禎法、（４）押出、圧延な
どの塑性加工法、（５）高圧凝固鋳造法などが例示され
る。本発明の効果が顕著に認められる方法は（１）の液
体金属含浸法や（５）の高圧凝固鋳造法などのように溶
融金属と繊維が直接接触する方法であるが、（２）〜（
４）に示される製造方法においても明らかに効果が認め
られる。
以上詳述したように本発明の複合材料は本発明に用いら
れる添加金属元素の存在しない場合と比較して大幅な機
械強度の向上が認められ、また加工法も既存の設備、方
法を何部変更することなく本発明を実行出来ることは実
生産上非常に大きなメリットであるから、その工業的価
値は頗る大なるものがある。
れる添加金属元素の存在しない場合と比較して大幅な機
械強度の向上が認められ、また加工法も既存の設備、方
法を何部変更することなく本発明を実行出来ることは実
生産上非常に大きなメリットであるから、その工業的価
値は頗る大なるものがある。
以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発
明はこれらによって限定されるものではない。
明はこれらによって限定されるものではない。
実施例１
純Ｚｎ （純度９９．９７％） ３０ｋｇを黒鉛製ルツ
ボにて、約６００°Ｃに加熱し溶解させた。３００ｇの
ストロンチウム（純度９９％）をこの中に加え、表面に
キラ粉をつけた炭素鋼棒で十分撹拌し、Ｚｎ−１，０重
量％Ｓｒ合金を製造した。
ボにて、約６００°Ｃに加熱し溶解させた。３００ｇの
ストロンチウム（純度９９％）をこの中に加え、表面に
キラ粉をつけた炭素鋼棒で十分撹拌し、Ｚｎ−１，０重
量％Ｓｒ合金を製造した。
無機質繊維として、アルミナ繊維（住友化学工業■製Ａ
１．Ｏ，含有率８５重景％、５ｉｎ２含有率１５重世％
、平均繊維径１４μｍ、引張強度１８０ｋｇ／ｍｍ”、
引張弾性率２３．５００ｋｇ／ｍｍ” ）を用い、繊維
を一方向に引きそろえ、縦１００ｍｍ、横２００ｍｍ、
高さ６ｍｍの大きさにした。同時に炭素繊維（住化バー
キュレス９（１）製、平均繊維径８μｍ、引張強度３７
０ｋｇ／ｍｗ”、引張弾性率２３．６００ｋｇ／ｍｍ”
）をアルミナ繊維の場合と同様の大きさに作製した。
１．Ｏ，含有率８５重景％、５ｉｎ２含有率１５重世％
、平均繊維径１４μｍ、引張強度１８０ｋｇ／ｍｍ”、
引張弾性率２３．５００ｋｇ／ｍｍ” ）を用い、繊維
を一方向に引きそろえ、縦１００ｍｍ、横２００ｍｍ、
高さ６ｍｍの大きさにした。同時に炭素繊維（住化バー
キュレス９（１）製、平均繊維径８μｍ、引張強度３７
０ｋｇ／ｍｗ”、引張弾性率２３．６００ｋｇ／ｍｍ”
）をアルミナ繊維の場合と同様の大きさに作製した。
またアルミナ短繊維（ＩＣ１社型、ＲＧグレード八へＪ
、ｌ含有率９６〜９７％、ＳｉＯ２含を率３〜４％、平
均繊維径３μｍ引張強度１００〜２００ｋｇ／ｍｍ”、
引張弾性率３０，０００〜３３，０００ｋｇ／ｍｍＪの
１ｍｍ厚さのペーパー状のものを縦１００ｍｍ、横２０
０ｍｍに切りとり、高さ６ｍｍの大きさにまで積層した
。これらの繊維をニクロム炉内で６００°Ｃに加熱した
。なお炭素繊維のときのみ炉内に窒素ガスを流通させた
。
、ｌ含有率９６〜９７％、ＳｉＯ２含を率３〜４％、平
均繊維径３μｍ引張強度１００〜２００ｋｇ／ｍｍ”、
引張弾性率３０，０００〜３３，０００ｋｇ／ｍｍＪの
１ｍｍ厚さのペーパー状のものを縦１００ｍｍ、横２０
０ｍｍに切りとり、高さ６ｍｍの大きさにまで積層した
。これらの繊維をニクロム炉内で６００°Ｃに加熱した
。なお炭素繊維のときのみ炉内に窒素ガスを流通させた
。
次に予熱しておいた繊維をプランジャー加圧式金型中に
装填したのち、６００°Ｃに溶融させたＺｎ−１゜０重
量％Ｓｒ合金をシリンダー内に注ぎ、次いでプランジャ
ーで５００ｋｇ／ｃ＋ｆｌに加圧し、加圧下で合金を凝
固させたのち、板状の複合材料を得た。
装填したのち、６００°Ｃに溶融させたＺｎ−１゜０重
量％Ｓｒ合金をシリンダー内に注ぎ、次いでプランジャ
ーで５００ｋｇ／ｃ＋ｆｌに加圧し、加圧下で合金を凝
固させたのち、板状の複合材料を得た。
また比較のため、純Ｚｎ （純度９９．９７％）をマト
リックスとしてそれぞれ全く同様の方法で複合材料を得
た。
リックスとしてそれぞれ全く同様の方法で複合材料を得
た。
これらの複合材料より引張試験片を作製し、１５７Ｍ
Ｅ８−８２に基づき常温での引張強度を測定した。
Ｅ８−８２に基づき常温での引張強度を測定した。
その結果を第１表に示す。
第１表
実施例２
純鉛（純度９９．９％）３０ｋｇを黒鉛製ルツボにて、
約４５０℃に加熱し溶解させた。３０ｇのセシウム（純
度９９．９％）をこの中に加え、実施例１と同様にして
Ｐｂ−０，１重量％Ｃｓ合金を製造した。実施例１で述
べた繊維をそれぞれ用い、同様の大きさにし、板状の複
合材料を得た。製造条件のうち繊維の加熱温度は４００
”Ｃとしく炭素繊維も空気中で加熱）、マトリックスの
注湯温度は４００’Ｃに変更したが、その他の条件は実
施例１と同様とした。
約４５０℃に加熱し溶解させた。３０ｇのセシウム（純
度９９．９％）をこの中に加え、実施例１と同様にして
Ｐｂ−０，１重量％Ｃｓ合金を製造した。実施例１で述
べた繊維をそれぞれ用い、同様の大きさにし、板状の複
合材料を得た。製造条件のうち繊維の加熱温度は４００
”Ｃとしく炭素繊維も空気中で加熱）、マトリックスの
注湯温度は４００’Ｃに変更したが、その他の条件は実
施例１と同様とした。
また比較のため、純鉛（純度９９．４％）をマトリック
スとしてそれぞれ全く同様の方法で複合材料を得た。
スとしてそれぞれ全く同様の方法で複合材料を得た。
これらの複合材料より実施例１と同様の引張試験片を作
製し、実施例１と同様の方法で常温での引張強度を測定
した。その結果を第２表に示す。
製し、実施例１と同様の方法で常温での引張強度を測定
した。その結果を第２表に示す。
第２表
実施例３
純Ｚｎ （純度９９．９７％）３０ｋｇを黒鉛製ルツボ
にて、約６００°Ｃに加熱し溶融したものを５個準備し
た。
にて、約６００°Ｃに加熱し溶融したものを５個準備し
た。
バリウム（純度９９％）、リチウム（純度９９％）、カ
ルシウム（純度９９％）、マグネシウム（純度９９．８
５％）をこの溶融したＺｎの中に加え、実施例１と同様
の方法によりＺｎ−０，７重１％Ｂａ合金、Ｚｎ−０，
６重■％Ｌｉ合金、Ｚｎ−０，７重量％Ｃａ合金、Ｚｎ
−０，７重量％Ｍｇ合金、Ｚｎ−２，５重１■ｇ合金を
それぞ′れ製造した。
ルシウム（純度９９％）、マグネシウム（純度９９．８
５％）をこの溶融したＺｎの中に加え、実施例１と同様
の方法によりＺｎ−０，７重１％Ｂａ合金、Ｚｎ−０，
６重■％Ｌｉ合金、Ｚｎ−０，７重量％Ｃａ合金、Ｚｎ
−０，７重量％Ｍｇ合金、Ｚｎ−２，５重１■ｇ合金を
それぞ′れ製造した。
無ａ質繊維として実施例１に記載したアルミナ繊維を用
い、繊維を一方向に引きそろえ、実施例１と同様の大き
さにしたものを５個準備した。これらの繊維を実施例１
と同様にニクロム炉内で６００°Ｃに加熱した。
い、繊維を一方向に引きそろえ、実施例１と同様の大き
さにしたものを５個準備した。これらの繊維を実施例１
と同様にニクロム炉内で６００°Ｃに加熱した。
次に予熱しておいた繊維をプランジャー加圧式金型中に
装填したのち、６００°Ｃに溶融させた前記Ｚｎ系合金
をシリンダー内注ぎ、次いでプランジャーで５００ｋｇ
／ｃＪに加圧し、加圧下で合金を凝固させたのち、実施
例１と同様の板状の複合材料をそれぞれ得た。
装填したのち、６００°Ｃに溶融させた前記Ｚｎ系合金
をシリンダー内注ぎ、次いでプランジャーで５００ｋｇ
／ｃＪに加圧し、加圧下で合金を凝固させたのち、実施
例１と同様の板状の複合材料をそれぞれ得た。
これらの複合材料より実施例１と同様の引張試験片を作
製し、実施例１と同様の方法で常温での引張強度を測定
した。その結果を第３表に示す。
製し、実施例１と同様の方法で常温での引張強度を測定
した。その結果を第３表に示す。
第３表
Claims (1)
- 低融点で化学的に不活性な金属から選ばれた金属又は合
金をマトリックスとし、強化材として無機質繊維を１５
〜７０容量％含む繊維強化金属複合材料において、該マ
トリックスを構成する合金として I Ａ族金属及びベリ
リウムを除くIIＡ族金属から選ばれた一種または二種以
上の金属を０．０１〜１０重量％含有したことを特徴と
する繊維強化金属複合材料
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63103664A JPH01104732A (ja) | 1987-07-15 | 1988-04-25 | 繊維強化金属複合材料 |
| EP88111334A EP0299483A1 (en) | 1987-07-15 | 1988-07-14 | Fiber-reinforced metallic composite material |
| US07/218,979 US4847167A (en) | 1987-07-15 | 1988-07-14 | Fiber-reinforced metallic composite material |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-177982 | 1987-07-15 | ||
| JP17798287 | 1987-07-15 | ||
| JP63103664A JPH01104732A (ja) | 1987-07-15 | 1988-04-25 | 繊維強化金属複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104732A true JPH01104732A (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=26444278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63103664A Pending JPH01104732A (ja) | 1987-07-15 | 1988-04-25 | 繊維強化金属複合材料 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4847167A (ja) |
| EP (1) | EP0299483A1 (ja) |
| JP (1) | JPH01104732A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5089356A (en) * | 1990-09-17 | 1992-02-18 | The Research Foundation Of State Univ. Of New York | Carbon fiber reinforced tin-lead alloy as a low thermal expansion solder preform |
| EA033554B1 (ru) * | 2017-10-25 | 2019-10-31 | Belarusian National Technical Univ | Способ изготовления композиционного материала с макрогетерогенной структурой |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3860443A (en) * | 1973-03-22 | 1975-01-14 | Fiber Materials | Graphite composite |
| FR2297255A1 (fr) * | 1975-01-13 | 1976-08-06 | Fiber Materials | Materiaux composites a base de fibres en metal et de graphite |
| US4489138A (en) * | 1980-07-30 | 1984-12-18 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Fiber-reinforced metal composite material |
| US4465741A (en) * | 1980-07-31 | 1984-08-14 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Fiber-reinforced metal composite material |
| JPS57164946A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | Fiber reinforced metallic composite material |
| EP0074067B1 (en) * | 1981-09-01 | 1986-01-29 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for the preparation of fiber-reinforced metal composite material |
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-
1988
- 1988-04-25 JP JP63103664A patent/JPH01104732A/ja active Pending
- 1988-07-14 EP EP88111334A patent/EP0299483A1/en not_active Withdrawn
- 1988-07-14 US US07/218,979 patent/US4847167A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4847167A (en) | 1989-07-11 |
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