JPH0196340A - Aluminum alloy composite material and its manufacture - Google Patents
Aluminum alloy composite material and its manufactureInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明はウィスカ等の強化用繊維から成る予備成形体(
プリフォーム)に溶融金属マトリックスを加圧含浸させ
て製造する金属基複合材料に係り、特にアルミ合金をマ
トリックスとして使用したアルミ合金複合材料およびそ
の製造方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a preformed body (
The present invention relates to a metal matrix composite material manufactured by pressure-impregnating a molten metal matrix into a preform (preform), and particularly to an aluminum alloy composite material using an aluminum alloy as a matrix and a method for manufacturing the same.
(従来の技術)
近年、炭素mtttt、アルミナmlL、炭化ケイ素1
M紺等のセラミックス繊維で強化された金属基複合材料
が新素材の1つとして注目されている。その中ぐち、高
強度、高剛性およびi15滑性を右する炭素INを強化
繊維とし、アルミ合金をマトリックス金属とする炭素繊
維強化アルミ合金複合材料は、宇宙n器、ロボット部品
、自動車部品等の幅広い分野での応用が期待されている
。(Prior art) In recent years, carbon mtttt, alumina mlL, silicon carbide 1
Metal matrix composite materials reinforced with ceramic fibers such as M navy blue are attracting attention as one of the new materials. Carbon fiber-reinforced aluminum alloy composite materials, which have carbon IN as a reinforcing fiber and aluminum alloy as a matrix metal, are used for space equipment, robot parts, automobile parts, etc. It is expected to be applied in a wide range of fields.
上記炭素4M雑強化アルミ合金複合材料の製造方法とし
ては、溶湯含浸加圧鋳造法(以下溶浸法という)が知ら
れている。溶浸法は通常の高圧鋳造法に近いプロヒスで
鋳造することができ、−度に多数の複雑形状部品を生産
できるので、天吊生産に適した製造方法と言われている
。A molten metal impregnation pressure casting method (hereinafter referred to as an infiltration method) is known as a method for manufacturing the carbon 4M miscellaneous reinforced aluminum alloy composite material. The infiltration method is said to be a manufacturing method suitable for ceiling-hanging production because it can cast at a rate close to that of the normal high-pressure casting method and can produce a large number of complex-shaped parts at one time.
溶浸法による炭素繊維強化アルミ合金複合材料の製造工
程を第2図(△)〜(D)を用いて説明する。The manufacturing process of a carbon fiber reinforced aluminum alloy composite material by the infiltration method will be explained using FIGS. 2 (Δ) to (D).
まず、炭素m維で所定の形状および繊維体積率(Vf’
)を右づる炭素mW1予備成形体1を作成する。この予
備成形体1を金型2の中にセットし、ヒータ3で500
〜700℃に加熱する(第2図(A))。First, a predetermined shape and fiber volume fraction (Vf'
) to create a carbon mW1 preform 1. This preformed body 1 was set in a mold 2, and heated to 500
Heat to ~700°C (Figure 2(A)).
その後、溶融アルミ合金マトリックス4を金型2内に注
湯し、この溶融アルミ合金マトリックス4をピストン5
で直接加圧することにより予備成形体1に含浸させ、複
合部6を得る(同図(B))。なお、炭素繊維予備成形
体1内に゛溶融アルミ合金マトリックス4を含浸させる
のに必要なピストン5の加圧は、予備成形体1の繊維体
積率や金型2、溶融アルミ合金7トリツクス4の温度条
件および溶融アルミ合金マトリックス4の組成等により
異なるが、一般に300〜1000気圧である。After that, the molten aluminum alloy matrix 4 is poured into the mold 2, and the molten aluminum alloy matrix 4 is poured into the piston 5.
The preform 1 is impregnated by direct pressurization to obtain a composite part 6 (FIG. 6(B)). The pressure of the piston 5 required to impregnate the molten aluminum alloy matrix 4 into the carbon fiber preform 1 depends on the fiber volume ratio of the preform 1, the mold 2, and the molten aluminum alloy matrix 4. Although it varies depending on the temperature conditions and the composition of the molten aluminum alloy matrix 4, it is generally 300 to 1000 atmospheres.
ざらに、ピストン5を押し下げ、予備成形体1の中に完
全に溶融アルミ合金マトリックス4を充填しく同図(C
))、凝固後、金型2から取り出し、アルミ合金複合材
料7を(;する(同図(D))。Roughly push down the piston 5 to completely fill the preform 1 with the molten aluminum alloy matrix 4 (FIG.
)) After solidification, the aluminum alloy composite material 7 is removed from the mold 2 ((D) in the same figure).
ところで、一般に繊維強化複合材料においては、繊維と
マトリックス金属の間の結合力の大きさ、いわゆるぬれ
性のよいことが中型な因子となっている。また、繊維と
マトリックス金属の間に有害な反応生成物の層が形成さ
れると望ましくないことも知られている。By the way, in general, in fiber-reinforced composite materials, the magnitude of the bonding force between the fibers and the matrix metal, so-called good wettability, is a medium-sized factor. It is also known that the formation of a layer of harmful reaction products between the fibers and the matrix metal is undesirable.
炭素tillで強化したアルミ合金複合材II 7にJ
3いては、炭素!!維とアルミ合金マトリックスの間に
、製造方法や条件により、容易にAj!4c3が形成さ
れ、このAj!4C3により炭素111ftが劣化する
。また、A(4C3が形成されると、炭素繊維とアルミ
合金の一聞のぬれ性がよくないことが知られている。Carbon till reinforced aluminum alloy composite II 7 to J
3. Carbon! ! Depending on the manufacturing method and conditions, Aj! can easily form between the fiber and the aluminum alloy matrix. 4c3 is formed and this Aj! 111ft of carbon is degraded by 4C3. Furthermore, it is known that when A(4C3) is formed, the wettability between carbon fiber and aluminum alloy is poor.
そのため、このような炭素繊維の劣化を抑制すべく、炭
素繊維とアルミ合金71−リックスの溶湯との複合化に
先立って、炭素繊維の表面に炭化チタニウム、炭化ジル
コニウム、炭化珪素等の炭化物の層を形成し、その炭化
物の層により炭素繊維とアルミ合金マトリックスとが反
応することを抑制する方法が従来から採用されている。Therefore, in order to suppress such deterioration of carbon fibers, a layer of carbide such as titanium carbide, zirconium carbide, silicon carbide, etc. Conventionally, a method has been adopted in which the carbide layer is formed to suppress the reaction between the carbon fiber and the aluminum alloy matrix.
(発明が解決しようとする問題点)
上記の炭1111Mの表面に炭化物の層を形成させる方
法においては、炭素繊組とアルミ合金マトリックスの溶
湯との複合化に先立って、IA素繊1の表面に炭化物の
層を形成させるG V D (Chcmi−cat v
apor deposition)法のような特別なコ
ーティングエ稈を要する。(Problems to be Solved by the Invention) In the above method of forming a carbide layer on the surface of the charcoal 1111M, the surface of the IA fiber 1 is G V D (Chcmi-cat v
Special coating methods such as apor deposition methods are required.
そのため、炭素繊維強化アルミ合金複合材料の製造コス
トが非常に高くなる。また、条件によってはコーティン
グ処理中に炭Nil維自体の強度低下を伴うため、el
られた炭素llffの強さは元の炭素繊維より弱いもの
になるという問題がある。Therefore, the manufacturing cost of the carbon fiber reinforced aluminum alloy composite material becomes extremely high. In addition, depending on the conditions, the strength of the carbon-Nil fiber itself may decrease during the coating process, so
There is a problem in that the strength of the carbon llff thus obtained is weaker than that of the original carbon fiber.
また、炭化物の層は固相のアルミ合金とIA素繊維の間
の拡散に対しては障壁として作用するが、液相のアルミ
合金と接触する場合は、あまり効果的な障壁とならない
ので、溶浸法で複合化する際に、界面反応により炭素m
維が劣化する。したがって、複合材料の強度を充分に向
上させることができないという問題がある。Furthermore, although the carbide layer acts as a barrier to diffusion between the solid phase aluminum alloy and the IA fibers, it is not a very effective barrier when it comes into contact with the liquid phase aluminum alloy. When compounding by immersion method, carbon m due to interfacial reaction
fibers deteriorate. Therefore, there is a problem that the strength of the composite material cannot be sufficiently improved.
さらに、CVD法のようなコーティング法により表面に
炭化物の層を形成した炭素繊維の予備成形体1の製作に
際しては、炭素繊維間の結合力が弱いため、プレス成形
した予備成形体1の表面からクランクが発生し易い。し
かも、予備成形lA1の強瓜が低いため、含浸加圧鋳造
する際に予備成形体1が破壊されることがあり、完全に
強化された複合材料を得に(いという問題がある。Furthermore, when producing the carbon fiber preform 1 with a carbide layer formed on the surface by a coating method such as the CVD method, since the bonding force between the carbon fibers is weak, the surface of the press-formed preform 1 Crank is likely to occur. Moreover, since the strength of the preform lA1 is low, the preform 1 may be destroyed during impregnation and pressure casting, making it difficult to obtain a completely reinforced composite material.
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、CVD
法のような高価な高温・高真空設備ヤ)反応ガスを必要
とけず、大気中において極めて簡単な設備で製造するこ
とを可能とし、さらに作業性がよく、しか・b経済的な
アルミ合金複合材料およびその製造方法を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and
It is an aluminum alloy composite that does not require expensive high-temperature/high-vacuum equipment such as methane, and can be manufactured in the atmosphere with extremely simple equipment, has good workability, and is economical. The purpose is to provide materials and methods for producing the same.
また、本発明の他の目的は、合浸加圧U造する際に予備
成形体が破壊されることがなく、炭素繊維とアルミ合金
マトリックスの反応により炭素繊維の劣化が生じないア
ルミ合金複合材料およびその製造方法を提供することで
ある。Another object of the present invention is to create an aluminum alloy composite material in which the preform is not destroyed during co-immersion pressurization, and the carbon fibers do not deteriorate due to the reaction between the carbon fibers and the aluminum alloy matrix. and a manufacturing method thereof.
(問題点を解決するための手段)
本件第2番目の発明に係るアルミ合金複合材料の製造方
法は、炭素繊維を繊維骨格とする予備成形体を製造し、
この予備成形体にアルミ合金をマトリックスとして加圧
含浸させて複合化させるアルミ合金権合材料の製造方法
において、前記予備成形体にアルミ合金を含浸させる前
に、予備成形体の繊維骨格を構成する炭素繊維の表面に
、アルミナ被覆層を形成させるものである。(Means for solving the problem) The method for manufacturing an aluminum alloy composite material according to the second invention of the present invention includes manufacturing a preformed body having a fiber skeleton of carbon fiber,
In the method for manufacturing an aluminum alloy-based material in which the preform is pressure-impregnated with an aluminum alloy as a matrix to form a composite, before the preform is impregnated with the aluminum alloy, a fiber skeleton of the preform is constructed. An alumina coating layer is formed on the surface of carbon fiber.
本件第2番目の発明に係るアルミ合金複合材わ1は、表
面にアルミナ被覆層を右する炭素m維よりなる予備成形
体と、この予備成形体にマトリックスとして含浸された
アルミ合、金とを有してなるものである。The aluminum alloy composite material 1 according to the second invention includes a preformed body made of carbon fibers having an alumina coating layer on its surface, and an aluminum alloy and gold impregnated as a matrix in this preformed body. It is something that we have.
(作用)
予備成形体にアルミ合金を含浸させる前に、予備成形体
の繊維骨格を構成する炭素繊維の表面に、アルミナ被覆
層を形成させるため、このアルミナ被覆層により各v2
素繊維が強固に結合され、予備成形体の強電が茗しく向
、Fする。(Function) Before the preform is impregnated with aluminum alloy, an alumina coating layer is formed on the surface of the carbon fibers constituting the fiber skeleton of the preform.
The elementary fibers are strongly bonded, and the strong electric current of the preform is oriented smoothly.
そのため、含浸加圧vI迄する際に予備成形体が破壊さ
れることがなく、また炭MII緒とアルミ合金マトリッ
クスとの反応により炭素繊維が劣化ツることもない。し
たがって、充分な強度を有するアルミ合金複合材料を提
供することができる。Therefore, the preform is not destroyed during impregnation and pressurization to vI, and the carbon fibers are not deteriorated due to the reaction between the carbon dioxide and the aluminum alloy matrix. Therefore, an aluminum alloy composite material having sufficient strength can be provided.
また、予備成形体の繊維骨格を構成する炭素繊維の表面
に、アルミナ被覆層を形成さける■稈は、高価な高温・
高真空設備や反応ガスを必要とせず、人気中で極めて鈴
生な設備で製′!!!することができるため、作業性が
よく、しがち好演的である。In addition, the culm, which avoids forming an alumina coating layer on the surface of the carbon fibers that make up the fiber skeleton of the preform, can be used for expensive high-temperature treatment.
Manufactured using popular and extremely efficient equipment that does not require high vacuum equipment or reaction gas! ! ! It is easy to work with and easy to perform.
(実施例)
本発明に係るアルミ合金複合材料およびその製造方法の
一実施例を図面を参照して説明する。(Example) An example of the aluminum alloy composite material and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、アルミ合金複合材料の!EJ造方法について説明
する。アルミ合金複合材料の製造方法においては、まず
PAN系やPITCH系等の炭素繊維(SiCウィスカ
)を用意する。炭素繊維の大きさは例えば平均径10μ
乳、平均良さ3000μmである。First, aluminum alloy composite material! The EJ manufacturing method will be explained. In the method for manufacturing an aluminum alloy composite material, first, carbon fibers (SiC whiskers) of PAN type, PITCH type, etc. are prepared. The size of carbon fiber is, for example, an average diameter of 10μ
The milk has an average thickness of 3000 μm.
この炭M機紺の特性の一例を第1表に示ず。An example of the characteristics of this charcoal M machine navy blue is not shown in Table 1.
次に、上記炭Al11[を水等の溶液を分散媒としたア
ルミナゾル(アルミナ水和物含右吊20重M%程度)に
約10分間浸漬し、撹拌した後脱水し、さらに常温から
150℃程度の間の4度で約2時間例えば大気中で分散
・乾燥させる。Next, the above carbon Al11 [was immersed in alumina sol (containing alumina hydrate approximately 20% by weight) using a solution such as water as a dispersion medium for about 10 minutes, stirred, dehydrated, and further heated from room temperature to 150°C. Disperse and dry, for example, in the air, for about 2 hours at 4 degrees Celsius.
このように、炭素mMをアルミナシ、ル中に浸漬し、撹
拌し、脱水・乾燥させることにより、アルミナゾルがゲ
ル化し、3次元的網目構造となり、炭素!!雑の表面に
均一なアルミナ被覆層が形成される。このアルミナ被覆
層の厚さは分子&’ll=中のアルミナゾルの濃度と、
上記の表面処理工程の回数によって決まる。一般に、ア
ルミナ被覆層の厚さは数μmが適当である。In this way, by immersing mmM of carbon in alumina sol, stirring, dehydrating and drying the alumina sol, the alumina sol gels and becomes a three-dimensional network structure, and carbon! ! A uniform alumina coating layer is formed on the surface of the material. The thickness of this alumina coating layer is determined by the concentration of alumina sol in the molecule &'ll=
It is determined by the number of the above surface treatment steps. Generally, the appropriate thickness of the alumina coating layer is several micrometers.
次に、上記アルミナ被覆層を右する炭素繊維に10重h
1%程度の水を謙加し、均一に混合した後、予備成形体
を圧縮成形により作成づる。予備成形体の大きさは例え
ば直径80#、高さ80#Illであり、体積率は30
%程度である。Next, apply the above alumina coating layer to the right carbon fiber by 10 times
After approximately 1% water is added and mixed uniformly, a preform is produced by compression molding. The size of the preform is, for example, 80# in diameter, 80# in height, and the volume ratio is 30#.
It is about %.
その後、予備成形体を例えば500℃の4度で4時間加
熱する。予備成形体は加熱されることにより、炭素IA
IM表面にゲル化したアルミナゾルが結晶化し、δアル
ミナとなり、IA索[ffの表面に均一なδアルミナ被
覆層を形成すると共に、炭素m離間に結晶化したδアル
ミナにより強固な結合力が生ずる。炭素繊維表面に形成
されたδアルミナ被覆層は、透過電子類rllIIの制
限視笠の回折パターンにより確認することができる。Thereafter, the preform is heated at 4 degrees, for example 500° C., for 4 hours. By heating the preform, carbon IA
The gelled alumina sol on the IM surface crystallizes to become δ alumina, forming a uniform δ alumina coating layer on the surface of the IA cable [ff, and a strong bonding force is generated by the δ alumina crystallized at carbon m intervals. The δ-alumina coating layer formed on the surface of the carbon fiber can be confirmed by the diffraction pattern of the transmission electron group rllII restricted light.
次に、加熱接の予備成形体を金型内に設定し、第2表の
本発明例に示す条件で例えば6061アルミ合金より成
るマトリックス溶湯を注湯し、含浸加圧鋳造して複合化
する。Next, the heat-welded preform is placed in a mold, and a matrix molten metal made of, for example, 6061 aluminum alloy is poured into it under the conditions shown in the examples of the present invention in Table 2, and the composite is formed by impregnation and pressure casting. .
第2表 数 ル 次に本発明に係るアルミ合金複合材料についてを 説明する。Table 2 Numbers le Next, regarding the aluminum alloy composite material according to the present invention. explain.
有する炭素繊維より成る予備成形体と、マトリンΔ クスとして前記予備成形体に含浸されたアルミ台た 金とを有して成るものである。A preformed body made of carbon fiber and matrine Δ The aluminum stand impregnated into the preform as a It consists of gold.
材
上述した製造方法により製造した本発明に係るアtb=
aft’fi@44Fl□。1.ア7..ヵ 。Attb according to the present invention manufactured by the above-mentioned manufacturing method =
aft'fi@44Fl□. 1. A7. .. Ka.
被覆を有しない炭素mmを用い、第2表の比較例光
に示すように本発明例と同条件で予備成形体を作成し、
6061アルミ合金と複合化させて、アルし
ミ合ft複合材料を製造した。Using carbon mm without coating, a preform was prepared under the same conditions as the present invention example as shown in Comparative Example Light in Table 2,
By combining it with 6061 aluminum alloy, an aluminum FT composite material was produced.
鏡
そして、それらのアルミ合金複合材料の縦中心台
新面を観察した結果、アルミナ被覆を施さなかっ木
だ予備成形体を用いたアルミ合金複合材料には多のクラ
ックが発生した。一方、アルミナ被覆をした子猫成形体
を用いたアルミ合金複合材料本発明例)にはクラックが
全く見られなかった。As a result of observing the new surface of the vertical center plate of these aluminum alloy composite materials using a mirror, it was found that many cracks occurred in the aluminum alloy composite materials using wooden preforms without alumina coating. On the other hand, no cracks were observed in the aluminum alloy composite material (Example of the present invention) using an alumina-coated kitten molded body.
次に、アルミナ被覆を施さなかったアルミ合金金材料(
比較例)と、アルミナ被覆を施したアミ合金複合材料(
本発明例)からそれぞれ試v1取り出してX線回折を行
なった。その結果を第Nに示す。アルミナ被覆を施さな
かったアルミ金複合材料(比較例)のX線回折パターン
には、第4 C3による回折パターンが明瞭に観察され
。一方、アルミナ被覆を施したアルミ合金複合料(本発
明例)のX線回折パターンにはAj!43による回折線
が全く観察されなかった。Next, aluminum alloy material without alumina coating (
Comparative example) and aluminum alloy composite material coated with alumina (
Sample v1 was taken out from each sample (Example of the present invention) and subjected to X-ray diffraction. The results are shown in No. N. In the X-ray diffraction pattern of the aluminum-gold composite material (comparative example) that was not coated with alumina, a diffraction pattern due to 4th C3 was clearly observed. On the other hand, the X-ray diffraction pattern of the aluminum alloy composite coated with alumina (example of the present invention) has Aj! No diffraction lines due to No. 43 were observed.
さらに、上記比較例のアルミ合金複合材料ど水明例のア
ルミ合金複合材料のアルミ合金を、a OH水溶液を用
いて溶かし、炭素4i&紺を抽出た。hl+出した炭素
繊維の表面の透過型電子顕微の制限視野回折パターンか
ら、比較例のアルミ金複合材料にはAl4C3が同定さ
れた。一方、発明例のアルミ合金複合材料にはAl4C
3が同定されなかった。Further, the aluminum alloy of the aluminum alloy composite material of the comparative example and the aluminum alloy of the aluminum alloy composite material of the example were dissolved using a OH aqueous solution, and carbon 4i & navy blue were extracted. Al4C3 was identified in the aluminum-gold composite material of the comparative example from the transmission electron microscopy selected area diffraction pattern of the surface of the hl+ carbon fiber. On the other hand, the aluminum alloy composite material of the invention example has Al4C.
3 were not identified.
また、上記比較例のアルミ合金複合材料と本発明例のア
ルミ合金複合材料からそれぞれ試験片を取り出し、T6
熱処理を施した後、引張試験を行なった。その結果を第
3表に示す。In addition, test pieces were taken from the aluminum alloy composite material of the above comparative example and the aluminum alloy composite material of the invention example, and T6
After the heat treatment, a tensile test was conducted. The results are shown in Table 3.
第3表
第3表に示すように、アルミノ被覆を施さなかったアル
ミ合金複合材料(比較例)は、6061アルミ合金の場
合と比較して、引張強さ0.2%耐力について、炭素繊
維の強化効果が顕著に見られた。しかし、アルミナ被覆
を施したアルミ合金複合材料(本発明例)は、引張強さ
、0.2%耐力および伸びのいずれもが、比較例よりも
さらに大幅に向上した。Table 3 As shown in Table 3, the aluminum alloy composite material without alumino coating (comparative example) has a tensile strength of 0.2% yield strength compared to that of 6061 aluminum alloy. A remarkable strengthening effect was observed. However, the aluminum alloy composite material coated with alumina (example of the present invention) had significantly improved tensile strength, 0.2% yield strength, and elongation compared to the comparative example.
上記実施例におけるアルミナ被覆層は、炭素繊維を予備
成形体に固める際の成形性と予備成形体の強度をそれぞ
れ向上させるバインダとしてn用する。また、上記アル
ミナ被覆層は、溶浸法で複合化する際、液相のアルミニ
ウム合金と炭素繊維の間の拡散に対して有効な障壁とし
て作用する。The alumina coating layer in the above embodiment is used as a binder that improves the formability when solidifying the carbon fibers into a preform and the strength of the preform. Further, the alumina coating layer acts as an effective barrier against diffusion between the liquid phase aluminum alloy and the carbon fibers when composited by the infiltration method.
したがって、アルミナ被覆層を右する予備成形を用いた
アルミ合金複合材料を含浸加圧鋳造す際、炭素afMと
液相アルミ合金との界面反応を質的に皆無にすることが
できる。さらに、予備形体にクラックが発生して複合4
1FI!l1tIiが不良になる要因を除外することが
できる。Therefore, when impregnating and press-casting an aluminum alloy composite material using preforming with an alumina coating layer, the interfacial reaction between the carbon afM and the liquid phase aluminum alloy can be qualitatively eliminated. Furthermore, cracks occur in the preliminary shape and the composite 4
1FI! Factors that cause l1tIi to become defective can be excluded.
このように上記実施例によれば、含浸用ff鋳造する際
に予備成形体が破壊されることがな(、また炭素繊維と
アルミ合金マトリックスの反応により炭M謀雑の劣化が
生じないアルミ合金複合材料およびその製造方法を提供
することができる。As described above, according to the above embodiment, the preform is not destroyed during impregnating ff casting (and the aluminum alloy does not cause deterioration due to the reaction between the carbon fiber and the aluminum alloy matrix). A composite material and a method for manufacturing the same can be provided.
また、上記実施例においては、高価な高温・高真空設備
や反応ガスを必要とけず、大気中で極めて簡単な設備で
製造することができるため、作業性がよく、しかb経済
的である。Further, in the above-mentioned embodiment, expensive high-temperature/high-vacuum equipment and reaction gas are not required, and production can be performed in the atmosphere with extremely simple equipment, so that workability is good and it is also economical.
上記実施例においては、炭素繊維の大きさ、アルミナゾ
ルの濃度、予備成形体の形状、加熱温度や時間等におい
て、具体的な数値を挙げて説明したが、これらの数値は
一例を示したものであって、本発明はこれに限定されず
、他に様々な態様が考えられる。In the above examples, specific numerical values were given and explained for the size of carbon fiber, the concentration of alumina sol, the shape of the preform, heating temperature and time, etc., but these numerical values are merely examples. However, the present invention is not limited to this, and various other embodiments are possible.
(発明の効果)
本発明に係るアルミ合金複合材料およびその製造方法は
、予備成形体にアルミ合金を含浸させる前に、予備成形
体の繊M骨格を構成する炭素繊維の表面に、アルミナ被
覆層を形成させることにより、表面にアルミナ被N層を
有する炭素ta@より成る予備成形体と、マi・リツク
スとして前記予備成形体に含浸されたアルミ合金とを有
して成るアルミ合金複合材料を製造したから、含浸加圧
鋳造する際に予備成形体が破壊されることがなく、また
炭素繊維とアルミ合金マトリックスの反応により炭素t
lAMの劣化が生じることがない。(Effects of the Invention) In the aluminum alloy composite material and the manufacturing method thereof according to the present invention, before the preform is impregnated with aluminum alloy, an alumina coating layer is applied to the surface of the carbon fibers constituting the fiber M skeleton of the preform. By forming an aluminum alloy composite material comprising a preformed body made of carbon ta@ having an alumina-coated N layer on the surface, and an aluminum alloy impregnated into the preformed body as an i-mix. Since the preform is manufactured, the preform is not destroyed during impregnation and pressure casting, and the reaction between the carbon fiber and the aluminum alloy matrix allows the carbon t
No deterioration of lAM occurs.
また、本発明は高価な高温・高真空設備や反応ガスを必
要とせず、大気中で極めて簡単な設備で製造することが
できるため、作業性がよく、しがら経済的である。Further, the present invention does not require expensive high-temperature/high-vacuum equipment or reaction gas, and can be manufactured in the atmosphere with extremely simple equipment, so it is easy to work with and is economical.
第1図は本発明に係るアルミ合金複合材11のX線回折
結果を比較例と比較して示ず特性図、第2図(A)〜(
D)は溶浸法によるアルミ合金腹合材料の製造工程を示
す■程図である。
1・・・予備成形体、4・・・溶融アルミ合金マl〜リ
ックス、7・・・アルミ合金複合材料。
出願人代理人 波 多 野 久G
(1)−・比較例
(2)−−一本梵明伊J
(A) (B)第2図Fig. 1 is a characteristic diagram showing the X-ray diffraction results of the aluminum alloy composite material 11 according to the present invention in comparison with a comparative example, and Fig. 2 (A) to (
D) is a process diagram showing the manufacturing process of aluminum alloy material by infiltration method. 1... Preformed body, 4... Molten aluminum alloy matrix, 7... Aluminum alloy composite material. Applicant's agent Hisashi Hatano G (1) - Comparative example (2) - Akii Ipponbon J (A) (B) Figure 2
Claims (1)
の予備成形体にアルミ合金をマトリックスとして加圧含
浸させて複合化させるアルミ合金複合材料の製造方法に
おいて、前記予備成形体にアルミ合金を含浸させる前に
、予備成形体の繊維骨格を構成する炭素繊維の表面に、
アルミナ被覆層を形成させることを特徴とするアルミ合
金複合材料の製造方法。 2、表面にアルミナ被覆層を有する炭素繊維よりなる予
備成形体と、この予備成形体にマトリックスとして含浸
されたアルミ合金とを有してなることを特徴とするアル
ミ合金複合材料。[Scope of Claims] 1. A method for producing an aluminum alloy composite material, in which a preformed body having carbon fiber as a fiber skeleton is manufactured, and the preformed body is impregnated with an aluminum alloy as a matrix under pressure to form a composite. Before impregnating the preform with aluminum alloy, the surface of the carbon fibers that make up the fiber skeleton of the preform is coated with
A method for producing an aluminum alloy composite material, comprising forming an alumina coating layer. 2. An aluminum alloy composite material comprising a preformed body made of carbon fiber having an alumina coating layer on its surface, and an aluminum alloy impregnated as a matrix in this preformed body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25076387A JPH0196340A (en) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Aluminum alloy composite material and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25076387A JPH0196340A (en) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Aluminum alloy composite material and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196340A true JPH0196340A (en) | 1989-04-14 |
Family
ID=17212677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25076387A Pending JPH0196340A (en) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Aluminum alloy composite material and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196340A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112111665A (en) * | 2020-08-17 | 2020-12-22 | 丽水正阳电力建设有限公司 | Method for preparing carbon modified aluminum alloy composite material by vacuum pressure infiltration method |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP25076387A patent/JPH0196340A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112111665A (en) * | 2020-08-17 | 2020-12-22 | 丽水正阳电力建设有限公司 | Method for preparing carbon modified aluminum alloy composite material by vacuum pressure infiltration method |
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