JPH0317237A - 無機繊維強化金属複合材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、機械的Ｖ＋Ｅ．質に優れた無機繊維強化金属
複合材料（以下、「複合材料」と略記することがある。

）に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 繊維強化された金属複合材籾は、高靭性をはしめ機械的
特性により、主に、高温下における構造材料として、エ
ンジン部品、超音速機一次構造材等として実用化が期待
されている。しかし７、繊維強化金属複合材料は、その
製造時に、マ｝−　ＩＪックス金属と強化繊維との反応
により、強化繊維が劣化するため、複合則による理論強
度に比べかなり低いものとなっている。例えば、強化繊
維として炭素繊維、マＩ・リックスとしてアル壽ニウム
を用いた場合、炭素繊維とアルミニウム溶湯との反応に
よりアルミニウム炭化物を生じ、強度が著しく減少する
ことが知られている。そのため、炭素繊維の表面にアル
ミニウムに対し不活性な層を設ける表面処理が行われて
いるが、満足な機械強度を得るまでに至っていない。

（問題を解決するための手段） 本発明の目的は、上記問題点を解決した機械的強度の優
れた複合材料の提供にある。

本発明の他の目的は、金属類からなるマトリックスと無
機繊維との結合強さに優れた複合材料の提供にある。

本発明の他の目的は、マトリックスと無機繊維との間の
適合性に優れ、無機繊維による強化効率に優れた複合材
料の提４Ｊ％のある． さらに、本発明の他の目的は、複合材料形或時の無機繊
維の強度低下が少ない複合材料を提供することにある。

本発明の複合材料は、無機繊維を強化材とし、金属また
は、合金をマトリックスとし、上記無機繊維が珪素含有
多環状芳香族重合体から得られる無機繊維であって、そ
の構成成分が ）該重合体を構成するメソフェーズ状態にある多環状芳
香族化合物から導かれるラジアル構造、オニオン構造、
ランダム構造、コアラジアル構造、スキンオニオン構造
及びモザイク構造からなる群から選ばれる少なくとも一
種の結晶配列状態を示す炭素質、 ｉｉ）該重合体を構戒する有機溶媒不溶分を含む光学的
等方性の多環状芳香族化合物から導かれる、無配向状態
の結晶質炭素及び／又は非晶質炭素、及び ｉｉｉ）Ｓｔ，Ｃ及びＯから実質的になる非晶質相及び
／又は粒径が５００入以下の実譬的にβ−ＳｉＣからな
る結晶質超微粒子と非晶質のＳｉＯｘ（０＜ｘ≦２）か
らなる集合体であり、構成元素の割合がＳｉ；３０〜７
０重量％、Ｃ：２０〜６０重量％及びＯ；０．５〜１０
重量％であるＳｉ−Ｃ−０物質 よりなる高強度・高弾性率無機繊維であることを特徴と
する。

まず、本発明における無機繊維について詳細に説明する
。以下の説明において「部」は「重量部」であり、「％
ｊは「重量％Ｊである。

本発明の無機繊維は前述した構戊或分ｉ）、ｉｉ）及び
ｉｉｉ）カラナッ”’Ｃオり、Ｓｉ；０．０１　〜２９
％、Ｃｉ７０　〜９９．９％及びＯ；０．００１　〜１
０％、好ましくはＳ　１　；　０−　１　〜２　５％、
Ｃ；７４　〜９９．８％及びＯ；Ｏ．ＯＬ〜８％から実
質的に構成されている。

この無機繊維の構成成分てある結晶質炭素は５００人以
下の結晶子サイズを有し、１．５入の分解能を有する高
分解能電子顕微鏡において、繊維軸方向に配向した３．
２入の（Ｏ　Ｏ　２）面に相当する微細なラティスイメ
ージ像が観察されうる超微粒子のグラファイト結晶であ
る。無機繊維中の結晶質炭素は、ラジアル構造、オニオ
ン構造、ランダム構造、コアラジアル構造、スキンオニ
オン構造、モザイク構造及び一部ラジアル構造を含むラ
ンダム構造等をとることができる。これは、原籾中にメ
ソフエーズ多環状芳香族化合物（２）が存在することに
起因する。

この無機繊維における構成成分ｉ）及びｉｉ）の総和１
００部に対する構＄．或分ｉＨ）の割合は０．０１５〜
２００部であり、且つ構戊成分ｉ）、ｔｉ）の比率は１
：０．０２〜４である。

横戒成分ｉ〉及びｔｉ）の総和１００部に対する構成成
分ｉｉｉ）の割合が０．０１５未満の場合は、ほとんど
ピッチ繊維と変わらず、耐酸化性の向上やマトリックス
金属との反応性低下効果が充分でなく、上記割合が２０
０部を越えた場合はグラファイトの微細結晶が効果的に
は生或せず、高弾性率の繊維が得られない。

本発明における連続無機繊維では、層間隔が小さく三次
元的配列が付与された微結晶が効果的に生或しており、
その微細結晶を包み込むように珪素原子が非常に均一に
分布している。

本発明における無機繊維は、 ■）結合単位（Ｓｉ　　ＣＨｚ）、又は結合単位（Ｓｉ
　　ＣＨｚ）と結合単位（Ｓｔ−Ｓｉ）から主としてな
り、珪素原子の側鎖に水素．原子、低級アルキル基、フ
エニル基及びシリル基からなる群から選ばれる側鎖基を
有し、結合単位（Ｓｉ　　ＣＨｚ）の全数対結合単位（
Ｓｉ−Ｓｉ）の全数の比が１：０〜２０の範囲にある有
機珪素重合体の珪素原子の少なくとも一部が、石油系又
は石炭系のピッチあるいはその熱処理物の芳香族環と珪
素一炭素連結基を介して結合したランダム共重合体１０
０部及び （２）石油系又は石炭系ピッチを熱処理して得られるメ
ソフェーズ状態又はメソフェーズと光学的等方相との両
相からなる多環状芳香族化合物（以下、両者を総称して
「メソフェーズ多環状芳香族化合物」と言うことがある
。）５〜５００００部を、２００〜５　０　０　’Ｃの
範囲の温度で加熱反応及び／又は加熱溶融して、珪素含
有多環状芳香族重合体を得る第１工程、 上記珪素含有多環状芳香族重合体の紡糸原液を調製して
紡糸する第２工程、 該紡糸原糸を張力下あるいは無張力下で不融化する第３
工程、及び 不融化した前記紡糸繊維束を真空中あるいは不活性ガス
雰囲気中で８００〜３０００″Ｃの範囲の温度で焼或す
る第４工程 よりなる製造方法により提供される。

上記各工程についてさらに具体的に説明する。

第１工程： 出発原料の一つである有機珪素重合体は、公知の方法で
合或することができ、例えば、ジメチルジクロロシラン
と金属ナトリウムの反応により得られるポリメチルシラ
ンを不活性ガス中で４００゜Ｃ以上に加熱することによ
り得られる。

上記有機珪素重合体は、結合単位（Ｓｉ　　ＣＨｚ）、
又は結合単位（Ｓｉ−ＣＩ．）と結合単位（Ｓｉ−Ｓｉ
）より主としてなり、結合単位（Ｓｔ−ＣＨ．）の全数
対結合単位（Ｓｉ−Ｓｉ）の全数の比率は１：Ｏ〜２０
の範囲内にある。

有機珪素重合体の重量平均分子ｆｆｉ　（　ＭＷ　）は
、一般的には３００〜ｌ０００、特に４００〜８００の
ものが、優れた炭素系無機繊維を得るための中間原料で
あるランダム共重合体（１）を調製するために好ましい
。

もう一つの出発原料である多環状芳香族化合物は石油類
及び／又は石炭類から得られるピッチで、特に好ましい
ピッチは、石油類の流動接触分解により得られる重質油
、その重質油を蒸留して得た留出成分又は残渣油及びそ
れらを熱処理して得られるピッチである。

上記ピッチ中には、ベンゼン、トルエン、キシレン、テ
トラヒドロフランなどの有機溶媒に不溶の成分が５〜９
８重量％含まれていることが好ましい。上記の不溶成分
が５重量％未満のピッチを原料として用いた場合、強度
、弾性率共に優れた無機質繊維は得られず、また、９８
重量％より多いピッチを原料として用いた場合、共重合
体の分子量上昇が激しく、一部コーキングの起こる場合
もあり、紡糸困難な状態になる。

このピッチの重量平均分子ｉｔ（ＭＷ）は、１００〜３
０００である。

重量平均分子量は以下のようにして求めた値である。即
ち、ピンチがベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒ
ドロフラン、クロロホルム及びジクロロベンゼン等のゲ
ルパーミュエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）測定用
有機溶媒不溶分を含有しない場合はそのままＧＰＣ測定
し、ピッチが上記有機溶媒不溶分を含有する場合は、温
和な条件で水添処理し、上記有機溶媒不溶分を七記有機
溶媒可溶な成分に変えて後ＧＰＣ測定する。上記有機溶
媒不溶分を含有ｒる重合体の重量平均分子量は、上記と
同様の処理を施し求めた値である。

ランダム共重合体（１）は、有機珪素重合体に、石油系
又は石炭系ピンチを添加し、不活性ガス中で好ましくは
２５０〜５　０　０　’Ｃの範囲の温度で加熱反応させ
ることにより調製される。

ピッチの使用割合は、有機珪素重合体ｌ００部当たり８
３〜４９ｏＯ部であることが好ましい。

ピッチの使用割合が過度に小さい場合は、得られる無機
繊維中の炭化珪素或分が多くなり、高弾性率を有する無
機繊維が得られなくなり、また、その割合が過度に多い
場合は、炭化珪素成分が少なくなり、耐酸化性の向上や
マトリックス金属との反応劣化の低減等の効果が十分に
は現れない。

上記反応の反応温度が過度に低いと、珪素原子と芳香族
炭素の結合が生威しにくくなり、反応温度が過度に高い
と、生威したランダム共重合体（１）の分解及び高分子
量化が激しく起こり好ましくない。

メソフェーズ多環状芳香族化合物（２）は、例えば、石
油系又は石炭系ピッチを不活性ガス中で３００〜５　０
　０　’Ｃに加熱し、生成する軟ｔ留分を除去しながら
縮重合することによって調製することができる． 上記縮道合反応温度が過度に低いと縮金環の戊長が充分
でなく、またその温度が過度に高いとコーキングにより
不溶、不融の生成物が生ずる。

メソフエーズ多環状芳香族化合物（２）は、融点が２０
０〜４００゜Ｃの範囲にあり、また、重量平均分子量が
２００〜１００００である。

メソフェーズ多環状芳香族化合物（２）の中でも、２０
〜１００％の光学的異方性度を有し、３０〜１００％の
ベンゼン、トルエン、キシレン又はテトラヒドロフラン
に対する不溶分を含むものが、機械的性能上優れた無機
繊維を得るために特に好ましい。

第１工程では、ランダム共重合体（１）とメソフェーズ
多環状芳香族化合物（２）を２００〜５　０　０　’Ｃ
の温度範囲で加熱溶融及び／又は加熱反応し、珪素含有
多環状芳香族重合体からなる紡糸ポリマーを調製する。

メソフェーズ多環状芳香族化合物（２）の使用割合はラ
ンダム共重合体（１）　１　０　０部当たり５〜５００
００部であることが好ましく、５部未満では、生底物に
おけるメソフエーズ含有量が不足するため、高弾性の焼
戒糸が得られず、また、５００００部より多い場合は、
珪素或分の不足のため、耐酸化性の向上やマトリックス
金属との反応劣化の低減等の効果が十分には現れない。

上記珪素含有多環状芳香族重合体の重量平均分子量は２
００〜１　］．　Ｏ　Ｏ　Ｏで、融点が２００〜４００
゜Ｃである。

第２工程： 第１工程で得られる珪素含有多環状芳香族重合体である
紡糸ボリマーを加熱溶融させて、場合によってはこれを
濾過してミクロゲル、不純物等の紡糸に際して有害とな
る物質を除去し、これを通常用いられる合戒繊維紡糸装
置により紡糸する。

紡糸する際の紡糸原液の温度は原料ボリマーの軟化温度
によって異なるが、２２０〜４　２　０　’Ｃの範囲の
温度が有利である。

前記紡糸装置において、必要に応じて紡糸筒を取付け、
該紡糸筒内の雰囲気を空気、不活性ガス、熱空気、熱不
活性ガス、スチーム、及びアンモニアガスからなる群か
ら選ばれる一種以上の雰囲気とした後、巻取り速度を大
きくすることにより細い直径の繊維を得ることができる
。前記溶融紡糸における紡糸速度は原料の平均分子量、
分子量分布、分子構造によって異なるが、５０〜５００
０ｍ／分の範囲であることが好ましい。

第３工程： 第２工程で得られる紡糸繊維を張力又は無張力の作用も
とて不融化する。

代表的な不融化方法は上記或形体を酸化性雰囲気中で加
熱する方法である。不融化の温度は好ましくは５０〜４
　０　０　’Ｃの範囲の温度である。不融化温度が過度
に低いとマトリックスを構成するポリマーのはしかけが
起こらず、また、この温度が過度に高いとボリマーが燃
焼する。

不融化の目的は、紡糸繊維を構戊するボリマーを三次元
構造の不融・不溶のはしかけ状態にし、次工程の焼成の
際に冷融せず、且つ隣接した繊維と融着しないようにす
ることである。不融化の際の酸化性雰囲気を構戊するガ
スとしては、空気、オゾン、酸素、塩素ガス、臭素ガス
、アンモニアガス、及びこれらの混合ガスが挙げられる
。

上記とは別の不融化方法として、紡糸繊維に酸化性雰囲
気あるいは非酸化性雰囲気で、張力あるいは無張力で必
要に応じて低温加熱しながら、γ線照射、あるいは電子
線照射して不融化する方法も採用することができる。

このγ線あるいは電子線を照射する目的は、紡糸繊維を
形戒するボリマーを、さらに重合させることによって、
紡糸原糸が融解し、繊維形状を失うことを防ぐことにあ
る。

Ｔ線あるいは電子線の照射線量は１０６〜１０１０ラッ
ドが適当である。

照射は真空、不活性ガス雰囲気下、あるいは空気、オゾ
ン、酸素、塩素ガス、臭素ガス、アンモニアガス及びこ
れらの混合ガスのような酸化性ガス雰囲気で行うことが
できる。

照射による不融化は室温で行うこともでき、必要であれ
ば５０〜２００″Ｃの温度範囲で加熱しながら行うこと
によって不融化をより短時間で達戒させることもできる
。

不融化は、無張力下で行うと、前記紡糸繊維は収縮のた
め波状の形を呈するようになるが、次工程の焼或工程で
矯正できる場合もあり、張力は必ずしも必要ないが、張
力を作用させる場合には、その張力の大きさは不融化時
に紡糸繊維が収縮して波状となることを少なくとも防止
できる以上の張力を作用させると良い結果が得られる。

不融化の際に、作用させる張力としては、１〜５００ｇ
／ｎｕｎ”の範囲が好ましく、Ｉｇ／ｔｍｎ”以下の張
力を作用させても繊維をたるませないような緊張を与え
ることができず、５　０　０　ｇ　／ｒａｍ２以上の張
力を作用させると繊維が切断することがある。

第４工程： 第３工程で得られる不融化糸を、真空あるいは不活性ガ
ス雰囲気中で８００〜３０００゜Ｃの範囲の温度で焼成
することによって、主として炭，骨、珪素、酸素からな
る無機繊維が得られる。

焼戒工程において、張力を作用させることは必ずしも必
要ないが０．０　０ｌ〜１　０　０　Ｋｇ／ｍ”の範囲
で張力を作用させながら高温焼或すると屈曲を少なくし
た強度の高い無機繊維を得ることができる。

加熱過程において、約７　０　０　’Ｃから無機化が激
しくなり、約８００゜Ｃでほぼ山機化が完了するものと
推定される。従って、焼戒は、８００″Ｃ以上の温度で
行うことが好ましい。また、３０００゜Ｃより高い温度
を得るには高価な装置を必要とするため３０００゜Ｃよ
り高温での焼或は、コスト面からみて実際的でない。

なお、本発明の無機繊維中の珪素の分布状態は、焼或時
の雰囲気や原料中のメソフエーズの大きさ、濃度によっ
ても制御することができる。例えば、メソフェーズを大
きく戒長させた場合、珪素含有ボリマーは繊維表面相に
押し出され易く、焼成後繊維表面に珪素に冨む層を生戒
させることができる。

尚、前記無機繊維の構成成分ｉｊ）であるＳｉ一Ｃ−Ｏ
ｌ＋ｙＪ質の形態は、第４工程における無機化温度によ
り制御できる。

実質的にＳｔ，Ｃ、０からなる非晶質を得たい場合、無
機化温度を８００〜ｉ　ｏ　ｏ　ｏ　’ｃとすることが
好適であり、実質的にβ一ＳｉＣ及び非晶質のＳｉｎ．
（ただし、０＜ｘ≦２）を得たい場合、１７００゜Ｃ以
上の温度が適している。

また、各集合体の混合系を望む場合、上記中間温度より
適宜選択することができる。

また、本発明の無機繊維中の酸素量は、例えば、第４工
程における不融化条件により制御することができる。

前記無機繊維に対し、例えば、繊維そのものを単軸方向
、多軸方向に配向させる方法、平織、朱子織、模紗織、
綾織、からみ織、３次元織物などの各種織物にして使用
する方法、あるいはチョップドファイバーとして使用す
る方法等を適用し、本発明の複合材料を製造することが
できる。

本発明に使用することのできる金属類としては、アルミ
ニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウ
ム合金、チタン、チタン合金が挙げられる。

本発明に係わる無機繊維のマトリックス中の混合割合は
、１０〜７０体積％が好ましい。

本発明の複合材料は、次のような通常の繊維強化金属複
合材籾の製造方法により製造することができる。すなわ
ち、（１）拡散接合法（２）溶融浸透法（３）溶射法（
４）電解析出法（５）押出し及びホットロール法（６）
化学気相析出法（７）焼結法の諸方法である。

（１）拡散接合法によれば、無機繊維とマトリックス金
属線とを交互に一方向に配列し、その上下をマトリック
ス金属の薄膜で覆うか、あるいは下だけを前記薄膜で覆
い、上は有機質結合剤と混和されたマトリックス金属粉
末で覆い複合層となし、この層を数段積層した後、加熱
下で加圧して無機繊維とマトリックス金属との複合材料
を製造することができる。

前記有機質結合剤としては、マトリックス金属と炭化物
を生威するに至る温度まで昇温される以前に揮発散逸す
るものが望ましく、例えば、ＣＭＣ、バラフィン、レジ
ン、鉱油等を使用することができる． また、無機繊維の周囲に有機質結合剤と混和したマトリ
ックス金属粉末を貼着被覆したものを配列積層し、これ
を加熱下で加圧して、複合材料とすることができる。

（２）溶融浸透法によれば、溶融したアルミニウム、ア
ルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、チ
タンあるいはチタン合金をもって配列された無機繊維の
間隙を埋めて複合材料とすることができる。この場合、
特に金属を被覆した繊維とマトリックス金属との濡れ性
が良いため、配列した繊維の間隙をまんべんなくマトリ
ックス金属で満たすことができる。

（３）溶射法によれば、配列した無機繊維の表面にプラ
ズマ溶射あるいはガス溶射によりマトリックス金属を塗
布しテープ状複合材料を製造することができる。このま
まで使用するか、あるいは、さらに前記テープ状複合材
料を積層し、前記（１）の拡散接合法により複合材料を
製造することができる。

（４）電解析出法によれば、繊維の表面にマトリックス
金属を電解析出させ複合体とし、さらにこれを積層配列
し、前記（１）の拡散接合法により複合材料とすること
ができる。

（５）押出し及びホットロール法によれば、一方向に繊
維を配列し、これをマトリックス金属箔で挟んでサンド
ウィッチ状とし、これを必要により加熱されたロールの
間を通して、繊維とマトリックス金属とを接合させて、
複合材料を製造することができる。

（６）化学気相析出法によれば、繊維を加熱炉に入れて
、例えば塩化アルミニウムと水素ガスの混合ガスを導入
して熱分解し、繊維の表面にアルミニウム金属を析出さ
せて複合体とする。さらにこの金属析出繊維を積層配列
し、前記（１）の拡散接合法により複合材料を製造する
ことができる．（７）焼結法によれば、配列した繊維の
間隙をマトリックス金属粉末で充填し、ついで加圧ある
いは無加圧で加熱焼結し、複合材料とすることができる
．無機繊維と金属マトリックスとから製造された複合材
料の引張強度（σＣ）は下記式で表される。

σＣ＝σｆｖｆ＋σＮ　ＶＭ σＣ　：複合材料の引張強度 σ，：無機繊維の引張強度 σエ　：金属マトリックスの引張強度 ■，：無機繊維の体積百分率 ■Ｎ　：金属マトリックスの体積百分率上記式で示され
るように、複合材料の強度は、複合材料中の無機繊維の
体積割合が、多くなるに従って大きくなる。従って、強
度の大きい複合材料を製造するためには、複合させる無
機繊維の体積割合を多くする必要がある。しかし、無機
繊維の体積割合が７０％を超えると、金属マトリックス
の量が少ないため、無機繊維の間隙を充分に金属マトリ
ックスで充填することができなくなるため、複合材料を
製造しても前弐で示されるような強度が発揮されなくな
る。また、複合材料中の無）機繊維の体積割合を少なく
してゆくと、前弐で示されるように複合材籾の強度は低
下するから、実用性のある複合材料とするためにはｌＯ
％以上の無機繊維を複合させることが必要である。従っ
て、前記したように、本発明の無機繊維強化金属複合材
料の製造において、無機繊維の複合割合を１０〜７０体
積％とすると最も良い効果が得られる。

複合材料を製造する際、前述したように金属類を溶融温
度付近あるいは溶融温度以上に加熱して強化繊維と複合
化する必要があり、無ｍＩａ維と溶融金属類との反応に
よる繊維強度の低下が問題となるが、本発明の無機繊維
を溶融金属類に浸漬した場合、通常の炭素繊維に認めら
れるような急激な繊維の劣化が認められず、従って、機
械的強度の優れた複合材料を得ることができる。

次に、本発明で用いる各種機械的特性の測定法を述べる
． （ａ）初期反応劣化速度 イ）融点が１　２　０　０　’Ｃ以下の金属及び合金の
場合 無機繊維を使用する金属の融点よりも５０゜Ｃ高い温度
に加熱した溶融金属中に１分、５分、１０分、３０分浸
漬し、その後繊維を抽出し、繊維の引張強度を測定する
。この結果から浸漬時間と繊維の引張強度との関係、す
なわち反応劣化曲線を求め、浸漬時間０分における接線
から初期反応劣化速度（ｋｇ／ＩＩＩｌｓ”　　・ｓｅ
ｃ−’）を求める。

口）融点が１２ｏＯ゜Ｃより高温の金属及び合金の場合 無機繊維と金属箔を積層し、これを真空中において（金
属箔の融点）Ｘ（０．６〜０．７）の温度に加熱し、５
ｋｇ／鴫２の加圧下で５分、１０分、２０分、３０分保
持し、その後繊維を抽出し繊維引張強度を測定する。こ
の結果からイ）と同様な手順で初期反応劣化速度を求め
る。

（ｂ）繊維強度低下率 繊維強度低下率は（ａ）において、浸漬時間および保持
時間がそれぞれ３０分での繊維強度を求め、（初期強度
一上記繊維強度）を初期強度で除して求める。

初期反応劣化速度は、繊維強化金属を短時間で製造する
場合の繊維とマトリックスとの反応の程度を示し、この
値が小さいほど繊維とマトリックスの適合性が良く、繊
維の強化効果が大きいことを示す。

繊維強度低下率は、繊維強化金属を長時間かけて製造す
る場合の繊維と７１・リックスとの反応の程度を示し、
この値が小さい程、繊維とマトリックスの適合性が良く
、繊維の強化効果が大きいことを示す。

（Ｃ）層間剪断強度試験 層間剪断応力を求めるための試験法で曲率半径６Ｉ！Ｉ
ｆｆＩφの２コのピン（長さ２０ｍ＋ｉ）の上にＩＯＸ
１２Ｘ２ｍｍの無機繊維を単軸方向に配向させた複合材
料を置き、先端曲率半径３．　５　ｍｍφの圧子で圧縮
し、いわゆる３点曲げ方式で試験を行い、層間剪断応力
（ｋｇ／ｍｍ”　）を測定する。剪断応力（ｋｇ／ｍｍ
”）により表示する。

（ｄ）疲労試験 無機繊維を単軸方向に配向させた複合材料の軸方向が長
袖方向となるように、１０φＸ１００ｍ＋の丸棒を製造
し、これを所定の回転曲げ疲労試験片に加工して容量が
１．　５　ｋｇ　ｍの回転曲げ疲労試験を行いｌ０７回
の疲労強度を求め疲労とした。

疲労強度と引張強度との比は、マトリックスと繊維との
結合の強さを表示する指標である。

（発明の効果） 本発明の無機繊維は、溶融金属類との反応による繊維強
度劣化が少ないので、本発明によって得られた無機繊維
強化金属複合材料は引張強度などの機械的特性に優れ、
弾性率も高く、耐熱性、耐磨耗性に優れているため、合
戒繊維用材料、合戒化学用材料、機械工業用材料、建設
機械用材料、海洋開発（含宇宙）用材料、自動車用材料
、食品用材料等の各種材料として使用される。

磨耗性に優れているため、合或繊維用材料、合或化学用
材料、機械工業用材料、建設機械用材料、海洋開発（含
宇宙）用材料、自動車用材料、食品用材料等の各種材料
として使用される。

（実施例） 以下実施例によって本発明を説明する。

参考例１（無機繊維Ｉの製造） ５ｌの三口フラスコに無水キシレン２．５ｊ２及びナト
リウム４００ｇを入れ、窒素ガス気流下でキシレンの沸
点まで加熱し、ジメチルジク口口シラン１ｌを１時間で
滴下した。滴下終了後、１０時間加熱還流し沈澱物を生
或させた。沈澱を濾過し、メタノールついで水で洗浄し
て、白色粉末のボリジメチルシラン４２０ｇを得た。

このボリジメチルシラン４００ｇを、ガス導入管、攪拌
機、冷却器及び留出管を備えた３２の三口フラスコに仕
込み、攪拌しながら５０Ｉｄ／分の窒素気流下に４２０
゜Ｃで加熱処理して、留出受器に３５０ｇの無色透明な
少し粘性のある液体を得た。

この液体の数平均分子量は蒸気圧浸透法で測定したとこ
ろ４７０であった。

この物質の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、６
　５　０〜９　０　０ｃ＋ａ−’と１２５０ｃｍ−’に
Ｓｉ−ＣＨ．の吸収、２１００Ｃｌｌ−’にＳｔ−Ｈの
吸収、１０２０ｃｍ−’付近と１３５５ｃｍ−’にＳｔ
−ＣＨ，−Ｓｉの吸収、２９００ｃｍ−’と２９５０ｃ
ｍ−’にＣ−Ｈの吸収が認められ、またこの物質の遠赤
外線吸収スペクトルを測定したところ、３８０ｃ＋ｓ−
’にＳｉ−Ｓｔの吸収が認められることから、得られた
液状物質は、主として（３１−ＣＨｚ）結合単位及び（
Ｓｉ−Ｓｔ）結合単位からなり、珪素の側鎖に水素原子
及びメチル基を有する有機珪素重合体であることが判明
した。

核磁気共鳴分析及び赤外線吸収分析の測定結果から、こ
の有機珪素重合体は（Ｓ　ｉ　　ＣＨｚ　）結合単位の
全数対（Ｓｉ−Ｓｉ）結合単位の全数の比率がほぼ１：
３である重合体であることが確認された。

上記有機珪素重合体３００ｇをエタノールで処理して低
分子量物を除去して、数平均分子量が■２００の重合体
４０ｇを得た。

この物質の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、上
記と同様の吸収ピークが認められ、この物質は主として
（Ｓｊ　　ＣＨｚ）結合単位及び（Ｓｔ−Ｓｉ）結合単
位からなり、珪素の側鎖に水素原子及びメチル基を有す
る有機珪素重合体であることが判明した。

核磁気共鳴分析及び赤外線吸収分析の測定結果から、こ
の有機珪素重合体は（Ｓｔ　　ＣＨＩ）結合単位の全数
対（Ｓｉ−Ｓｔ）結合単位の全数の比率がほぼ７：１で
ある重合体であることが確認された。

一方、石油留分のうち、軽油以上の高沸点物をシリカ・
アルξナ系分解触媒の存在下、５００゜Ｃの温度で流動
接触分解・精留を行い、その塔底より残渣を得た。以下
、この残渣をＦＣＣスラリーオイルと呼ぶ。

このＦＣＣスラリーオイルは、元素分析の結果、炭素原
子対水素原子の原子比（Ｃ／Ｈ）が０．７５で、核磁気
まｔ鳴分析による芳香炭素率が０．５５であった。

上記ＦＣＣスラリーオイル１００ｇをＩＩ！／分の窒素
ガス気流下４２０゜Ｃで２時間加熱し、同温軽質分除去
ピッチ５７ｇを得た． この軽質分除去ピッチは６０％のキシレン不溶分を含ん
でいた。

この軽質分除去ピッチ５７ｇに有機珪素重合体２５ｇ及
びキシレン２０ｄを加え、攪拌しながら昇温し、キシレ
ンを留去後、４　０　０　’Ｃで６時間反応させ４３ｇ
のランダム共重合体（１）を得た。

この反応生戒物は赤外線吸収スペクトル測定の結果、有
機珪素重合体中に存在するＳｔ−Ｈ結合（Ｉ　Ｒ　：　
２　１　０　０ｃｒ’）の減少、及び新たなＳｔ−Ｃ（
ベンゼン環の炭素）結合（ＩＲ：１１３５Ｃ１１−’）
の生威が認められることより有機珪素重合体の珪素原子
の一部が多環状芳香族環と直接結合した部分を有する共
重合体であることがわかった。

このランダム共重合体（１）は、キシレン不溶部を含ま
ず重量平均分子量が１４００で、融点が２６５゜Ｃであ
った。これを、３００″Ｃで加熱熔融静置し、比重差に
より軽質部分を除去し、残部４０ｇを得た。これをポリ
マー（ａ）と呼ぶ。

これと並行して、上記ＦＣＣスラリーオイル４００ｇを
、窒素ガス気流下４　５　０　’Ｃに加熱し、同温度に
おける留出分を留去後、残渣を２　０　０　’Ｃにて熱
時濾過を行い、同温度における不融部を除去し、軽質分
除去ピッチ１８０ｇを得た。得られた軽質分除去ピッチ
１８０ｇを窒素気流下、反応により生戒する軽質分を除
去しながら４００゜Ｃで８時間縮重合を行い、熱処理ピ
ッチ８　０．　３　ｇを得た．この熱処理ピッチは融点
３１０゜Ｃ、キシレン不溶分９７％、キノリン不溶分２
０％を含有しており、研磨面の偏光顕微鏡観察による光
学的異方性が９５％のメソフェーズ多環状芳香族重合体
（２）であった。これを再び、３５０゜Ｃに加熱溶融静
置し、比重差により軽質部分を分離除去し、残部８０ｇ
を得た。

これと、ボリマー（ａ）　４　０　ｇを混合し、窒素雰
囲気下、３５０゜Ｃで一時間溶融加熱し、均一な状態に
ある珪素含有多環状芳香族重合体を得た。

この重合体は、融点が２９０゜Ｃで、７０％のキ参考例
１で得られたＦＣＣスラリーオイル２００ｇを２ｉ！／
分の窒素ガス気流下４５０゜Ｃで０．　５時間加熱し、
同温度における留出分を留去後、残渣を２００″Ｃにて
熱時濾過を行い、同温度における不融部を除去し、軽質
分除去ピッチ５７ｇを得た。

この軽質分除去ピッチは２５％のキシレン不溶分を含ん
でいた。

この軽質分除去ピッチ５７ｇに参考例１で得らとし、ノ
ズル径０．１５Ｍの金属製ノズルを用い、３　６　０　
”Ｃで溶融紡糸を行い、得られた紡糸原糸を、空気中、
３００゜Ｃで酸化、不融化し、更にアルゴン雰囲気中、
１３００℃で焼戒を行い、直径ＩＯμｍの無機繊維Ｉを
得た。

この繊維は引張強度が２　９　５　ｋｇ／ｗｘ”　、引
張弾性率２６ｔ／ｒＢｍ”であり、破壊面の観察よりあ
きらかにラジアル構造であった。

参考例２（無機繊維Ｈの製造） ４００℃で６時間反応させ５１ｇのランダム共重合体（
１）を得た。

この反応生戒物は赤外線吸収スペクトル測定の結果、有
機珪素重合体中に存在するＳｉ−Ｈ結合（Ｉ　Ｒ　：　
２　１　０　０ｃ＋ａ−’）の減少、及び新たなＳｉ−
Ｃ（ベンゼン環の炭素）結合（ＩＲ：１１３５ｃｍ−’
）の生或が認められることより有機珪素重合体の珪素原
子の一部が多環状芳香族環と直接結合した部分を有する
共重合体であることがわかった。

このランダム共重合体（１）は、キシレン不溶部を含ま
ず重量平均分子量が１４００で、融点が２６５゜Ｃで、
軟化点が３１０”Ｃであった。

一方、前記軽質分除去ピッチ１８０ｇを窒素気流下、反
応により生戒する軽質分を除去しながら４００゜Ｃで８
時間縮重合を行い、熱処理ピッチ９７．２ｇを得た。

この熱処理ピッチは融点２６３゜Ｃ、軟化点３０８゜Ｃ
１キシレン不溶分７７％、キノリン不溶分３１％を含有
しており、研磨面の偏光顕微鏡観察による光学的異方性
が７５％のメソフエーズ多環状芳香族重合体（２）であ
った。

このメソフェーズ多環状芳香族重合体（２）　９　０　
ｇと前記ランダム共重合体（１）６．４ｇを混合し、窒
素雰囲気下、３　８　０　’Ｃで一時間溶融加熱し、均
一な状態にある珪素含有多環状芳香族重合体を得た。

この重合体は、融点が２６７℃で、軟化点が３ｌ５゜Ｃ
で、７０％のキシレン不溶分を含んでいた．上記珪素含
有多環状芳香族重合体を紡糸用原料とし、ノズル径０．
１５ｒｒａの金属製ノズルを用い、３　６　０　’Ｃで
溶融紡糸を行い、得られた紡糸原糸を、空気中、３００
″Ｃで酸化、不融化し、更にアルゴン雰囲気中、１　３
　０　０　”Ｃで焼戒を行い、直径８μｍの無機繊維■
を得た。

この繊維は引張強度が３　２　０　ｋｇ／ｉｎ．”　、
引張弾性率２　６　ｔ　／ｍｓ２であり、破壊面の観察
よりあきらかにラジアル構造であった。

この無機繊維■を粉砕後アルカリ溶融、塩酸処理を施し
水溶液とした後、高周波プラズマ発光分光分析を行った
結果、この無機繊維■中の珪素含有率は０．９５％であ
ることがわかった。

参考例３（無機繊維■の製造） メソフエーズ多環状芳香族化合物（２）　９　７　ｇど
ランダム共重合体（１）３ｇを混合し、４　０　０　’
Ｃで熔融加熱した以外は参考例２と同様にして珪素含有
多環状芳香族重合体を得た。

この重合体は、融点が２７２゜Ｃで、軟化点が３１９℃
で、７１％のキシレン不溶分を含んでいた。

上記高分子量物を参考例２と同様に紡糸、不融化後、ア
ルゴン雰囲気中、２５００゜Ｃで焼或し、直径７．２μ
の無機繊維■を得た。

この繊維の引張強度は３　３　５　ｋｇ／ａｍ”　、引
張弾性率５３ｔ／ｍｍ”であった。

この無機繊維■を粉砕後アルカリ溶融、塩酸処理を施し
水溶液とした後、高周波プラズマ発光分光分析を行った
結果、この無機繊維■中の珪素含有率は０．４２％であ
ることがわかった。

参考例４（炭化珪素繊維の製造） 比較例７で使用するポリ力ルボシランのみから得られる
炭化珪素繊維は下記のようにして製造した。

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
して合威されるボリジメチルシラン１００重量部に対し
ポリボロシロキサン３重量部を添加し、窒素中、３５０
゜Ｃで熱縮合して、式（ＳｉＣＨｚ）のカルボシラン単
位から主としてなる主鎖骨格を有し、該カルボシラン単
位の珪素原子に水素原子およびメチル基を有しているポ
リヵルボシランを得た。このボリマーを溶融紡糸し、空
気中１　９　０　’Ｃで不融化処理し、さらに引きっづ
いて窒素中１　３　０　０　’Ｃで焼威して、繊維径１
３μ、引張強度が３００ｋｇ／ＩｎＩＩｌ２、引張弾性
率１６ｔ／ＩＩＩｆｆ！ｚの主として珪素、炭素及び酸
素からなる炭化珪素繊維を得た。

実施例１ 厚さ０．　５　ｍＯｌの純アルミニウム箔（ＪＩＳ規格
１０７０）の上に、無ａ繊維Ｉを単軸方向に配列し、そ
の上に上記アルミニウム箔をかぶせ、６７０゜Ｃの温度
の熱間ロールにより、繊維とアルミニウムを複合させた
複合箔を製造した。この複合箔を２７枚重ねて、真空下
、６７０゜Ｃの温度で１０分間放置後、さらに６００゜
Ｃでホットプレスして、無機繊維強化アルξニウム複合
材料を製造した。

無機繊維については、初期反応劣化速度（　ｋｇ　／皿
２　・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％）を測定し
、また複合材料については、繊維方向の引張強度（ｋｇ
／Ｉｌ１１”　）　、繊維方向の引張弾性率（ｔ／＋ｎ
ｍ”）、層間剪断強度（ｋｇ／ｆｆｌｌｌ”　）　、繊
維に垂直方向の引張強度Ｃｋｇ／ｒｍ”　）及び疲労限
度／引張強度を測定した。結果を第１表に示した。なお
、■，は３０体積％であった。

様にして炭素繊維強化アルξニウム複合材料を製造する
と共に前記特性値を測定した。結果を第１表に併記した
。なお、■，は３ｏ体積％であった。

実施例２ アルミニウム合金箔（ＪＩＳ規格６０６１）を用いた以
外は実施例ｌと同様にして繊維強化金属を製造するとと
もに前記特性値を測定した。結果を第２表に示した。

比較例１ 本発明に使用する無機繊維の代わりに、引張強度が３０
０ｋｇ／閤２、弾性率が２　１　ｔ　／ｔｒａ２の市販
ＰＡＮ系炭素繊維を用いた他は、実施例１と同比較例２ 無機繊維の代わりに比較例１記載の炭素繊維を用いた以
外は実施例２と同様にして炭素繊維強化アルミニウム複
合材料を製造するとともに前記特性値を測定した。結果
を第２表に併記した．実施例３ 無機繊維Ｉを単軸方向に配列したものに溶射装置を用い
てチタン金属を０．１〜１０μの厚さに被覆した。この
無機繊維を積層配列し、積層の間隙をチタン粉末で充填
して加圧或形し、該戊形体を水素ガス雰囲気下、５２０
゜Ｃで３時間予備焼戊した後、さらにアルゴン雰囲気下
１１５０℃で、２００ｋｇ／ｃ−の圧力をかけながら３
時間ホットプレスして、無機繊維強化チタニウム複合材
料を得た。

無機繊維については、初期反応劣化速度（　ｋｇ　／ａ
ｍ”　　・ｓｅｅ−’）及び繊維強度低下率（％）を測
定し、複合材料については、繊維方向の引張強度（ｋｇ
／ｍｍ”　）　、眉間剪断強度（ｋｇ／ｍｍ”　），繊
維に垂直方向の引張強度（ｋｇ／ｍ”　”）及び疲労限
度／引張強度を測定した。結果を第３表に示した．得ら
れた複合材料の繊維方向の引張強度は１２０ｋｇ／ｎｕ
ｎ”で、チタニウム金属のみの引張強度のおよそ２倍で
あった。なお、■，は４５体積％であったい 比較例３ 無機繊維の代わりに比較例１記載の炭素繊維を用いた以
外は実施例３と同様にして炭素繊維強化チタニウム複合
材料を製造するとともに前記特性値を測定した。結果を
第３表に併記した。

実施例４ 無機繊維Ｉを単軸方向に配列したものに溶射装置を用い
てチタン合金（Ｔｉ−６Ａｆ−４Ｖ）を０．　１〜１０
μの厚さに被覆した。この無機繊維を積層配列し、積層
の間隙をチタン粉末で充填して加圧或形し、該成形体を
水素ガス雰囲気下、５２０゛Ｃで３時間予備焼戒した後
、さらにアルゴン雰囲気下１１５０℃で、２００ｋｇ／
Ｃ−の圧力をかけながら３時間ホットプレスして、無機
繊維強化チタニウム複合材料を得た。

無機繊維については、初期反応劣化速度（ｋｇ／一２　
・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％）を測定し、ま
た複合材料については、眉間剪断強度（ｋｇ／鵬２）、
繊維に垂直方向の引張強度（ｋｇ／ｍｍ”）及び疲労限
度／引張強度を測定した。結果を表４に示した。なお、
■，は４５体積％であった。

比較例４ 無機繊維の代わりに比較例１記載の炭素繊維を用いた以
外は実施例４と同様にして炭素繊維強化チタニウム複合
材料を製造するとともに前記特性値を測定した。結果を
表４に併記した。

実施例５ 厚さ０．　５　ｍの純マグネシウム箔の上に、無機繊維
Ｉを単軸方向に配列し、その上に上記マグネシウム箔を
かぶせ、６　７　０　’Ｃの温度の熱間ロールにより、
繊維とマグネシウムを複合させた複合箔を製造した。こ
の複合箔を２７枚重ねて、真空下、６７０゜Ｃの温度で
１０分間放置後、さらに６００゜Ｃでホットプレスして
、無機繊維強化マグネシウム複合材料を製造した。

無機繊維については、初期反応劣化速度（　ｋｇ　／ｍ
ｍ”　・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％）を測定
し、複合材料については層間剪断強度（ｋｇ／ｍｍ”）
、繊維に垂直方向の引張強度（ｋｇ／＋ｎｍ”　）及び
疲労限度／引張強度を測定した。なお、ｖｆは３０体積
％であった。結果を表５に示した。

比較例５ 無機繊維の代わりに比較例１記載の炭素繊維を用いた以
外は実施例５と同様にして炭素繊維強化マグネシウム複
合材料を製造するとともに前記特性値を測定した。結果
を表５に併記した。

実施例６ 厚さ０．　５　ｍｍのマグネシウム合金箔（ＪＩＳ規格
Ａ８９１）の上に、無機繊維Ｉを車軸方向に配列し、そ
の上に上記マグネシウム合金箔をかぶせ、６７０゜Ｃの
温度の熱間ロールにより、繊維とマグネシウム合金を複
合させた複合箔を製造した。この複合箔を２７枚重ねて
、真空下、６７０゜Ｃの温度でＩＯ分間放置後、さらに
６００゜Ｃでホットプレスして、無機繊維強化マグネシ
ウム複合材料を製造した。

無機繊維については、初期反応劣化速度（ｋｇ／ｍｍ”
　　・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％）を測定し
、複合材料については眉間剪断強度（ｋｇ／ｍｕ”）、
繊維に垂直方向の引張強度（ｋｇ／ｍ＋＋＋”　）及び
疲労限度／引張強度を測定した。結果を表６に示した。

なお、■，は３０体積％であった。

比較例６ 無機繊維の代わりに比較例１記載の炭素繊維を用いた以
外は実施例６と同様にして炭素繊維強化マグネシウム複
合材料を製造するとともに前記特性値を測定した。結果
を表６に併記した。

比較例７ 参考例３で得た炭化珪素繊維を用いた以外は実施例ｌと
同様にして炭化珪素繊維強化アルミニウム複合材料を製
造した。

得られた複合材料の引張強度は、実施例ｌで得られた複
合材料の引張強度と同程度であったが、引張弾性率は６
．３ｔ／＋ａｍ”であった。なお、Ｖ，は３０体積％で
あった。

実施例７ 厚さ０．５ＩＩＩＩＩｌの純アルξニウムＶ４（ＪＩＳ
規格１０７０）の上に、無機繊維■を単軸方向に配列し
、その上に上記アルミニウム箔をかぶせ、６７０’Ｃの
ｉ度の熱間ロールにより、繊維とアルξニウムを複合さ
せた複合箔を製造した。この複合箔を２７枚重ねて、真
空下、６７０゜Ｃの温度で１０分間放置後、さらに６０
０゜Ｃでホットプレスして、無機繊維強化アルミニウム
複合材料を製造した。

無機繊維については、初期反応劣化速度（　ｋｇ　／ｍ
が　・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％）を測定し
、また複合材料については、繊維方向の引張強度（ｋｇ
／ｍｍ”　）　、繊維方向の引張弾性率（１／卿２）、
眉間剪断強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　、繊維に垂直方向の
引張強度（ｋｇ／＋ｗ”）及び疲労限度／引張強度を測
定した。結果を比較例１の結果と共に第７表　　を製造
するとともＧこ前記特性値を測定した。結果に示した。

なお、Ｖｆは３０体積％であった。　　　　を比較例２
の結果と共６こ第８表に示した。

実施例８ アルミニウム合金箔（ＪＩＳ規格６０６　１）を用いた
以外は実施例７と同様にして繊維強化金属実施例９ 無機繊維■を単軸方向に配列したものに溶射装置を用い
てチタン金属を０．１〜１０μの厚さに被覆した。この
無機繊維を積層配列し、積層の間隙をチタン粉末で充填
して加圧或形し、該成形体を水素ガス雰囲気下、５２０
゜Ｃで３時間予備焼或した後、さらにアルゴン雰囲気下
１１５０’Ｃで、２００ｋｇ／ｃｍ”の圧力をかけなが
ら３時間ホットプレスして、無機繊維強化チタニウム複
合材料を得た。

無機繊維については、初期反応劣化速度（ｋｇ／触２　
・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％）を測定し、複
合材料については、繊維方向の引張強度（ｋｇ／ｍｍ”
　）　、眉間剪断強度（ｋｇ／鴫２）、繊維に垂直方向
の引張強度（ｋｇ／ｍｓ”　）及び疲労限度／引張強度
を測定した。結果を比較例３の結果と共第に９表に示し
た。

得られた複合材料の繊維方向の引張強度は１２２ｋｇ／
ｍｍ”で、チタニウム金属のみの引張強度のおよそ２倍
であった。なお、ｖｆは４５体積％であった。

実施例１０ 無機繊維■を単軸方向に配列したものに溶射装置を用い
てチタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）を０．１〜１０μ
の厚さに被覆した。この無機繊維を積層配列し、積層の
間隙をチタン粉末で充填して加圧戊形し、該戒形体を水
素ガス雰囲気下、５２０゛Ｃで３時間予備焼成した後、
さらにアルゴン雰囲気下１１５０″Ｃで、２　０　０　
ｋｇ／ｃがの圧力をかけながら３時間ホットプレスして
、無機繊維強化チタニウム複合材料を得た。

無機繊維については、初期反応劣化速度（ｋｇ／ｍ”　
　・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％〉を測定し、
また複合材料については、眉間剪断強度（ｋｇ／ｍ”）
、繊維に垂直方向の引張強度（ｋｇ／ｍｍ”）及び疲労
限度／引張強度を測定した。結果を比較例４の結果と共
に第１０表に示した。

なお、■，は４５体積％であった． 実施例１１ 厚さ０．　５　ｔｍの純マグネシウム箔の上に、無機繊
維■を単軸方向に配列し、その上に上記マグネシウム済
をかぶせ、６７０℃の温度の熱間ロールにより、繊維と
マグネシウムを複合させた複合箔を製造した。この複合
箔を２７枚重ねて、真空下、６７０゜Ｃの温度でＩＯ分
間放置後、さらに６００゜Ｃでホットプレスして、無機
繊維強化マグネシウム複合材料を製造した。

無機繊維については、初期反応劣化速度（ｋｇ／ｍ”　
　・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％）を測定し、
複合材料については眉間剪断強度（ｋｇ／ａｍ”）、繊
維に垂直方向の引張強度（ｋｇ／ｍａｄ”　）及び疲労
限度／引張強度を測定した。なお、Ｖｆは３０体積％で
あった。結果を比較例５の結果と共に第１１表に示した
。

無機繊維については、初期反応劣化速度（ｋ＆／閣２　
・ｓｅｃ−’）及び繊維強度低下率（％）を測定し、複
合材料については眉間剪断強度（ｋｇ／ｎｕ”）、繊維
に垂直方向の引張強度（ｋｇ／ｍｍ”　）及び疲労限度
／引張強度を測定した。結果を比較例６の結果と共に第
１２表に示した。なお、■，は３０体積％であった。

実施例１２ 厚さ０．　５　ｔｍのマグネシウム合金Ｍ（ＪＩＳ規格
Ａ８９１）の上に、無機繊維■を単軸方向に配列し、そ
の上に上記マグネシウム合金箔をかぶせ、６７０℃の温
度の熱間ロールにより、繊維とマグネシウム合金を複合
させた複合済を製造した。この複合箔を２７枚重ねて、
真空下、６　７　０　’Ｃの温度で１０分間放置後、さ
らに６００゜Ｃでホットプレスして、無機繊維強化マグ
ネシウム複合材料を製造した． 実施例１３ 参考例３で得た無機繊維■を用いた以外は実施例７と同
様にして無機繊維強化アルミニウム複合材料を製造した
。なお、Ｖｆは３０体積％であった。

得られた複合材の引張強度は実施例７でえられたものと
同程度であったが、引張弾性率は１５。２ｔ／ｍｍ”で
あった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 無機繊維を強化材とし、金属または合金をマトリックス
   とする無機繊維強化金属複合材料において、上記無機繊
   維が珪素含有多環状芳香族重合体から得られる無機繊維
   であって、その構成成分がｉ）該重合体を構成するメソ
   フェーズ状態にある多環状芳香族化合物から導かれるラ
   ジアル構造、オニオン構造、ランダム構造、コアラジア
   ル構造、スキンオニオン構造及びモザイク構造からなる
   群から選ばれる少なくとも一種の結晶配列状態を示す炭
   素質、 ｉｉ）該重合体を構成する有機溶媒不溶分を含む光学的
   等方性の多環状芳香族化合物から導かれる、無配向状態
   の結晶質炭素及び／又は非晶質炭素、及び ｉｉｉ）Ｓｉ、Ｃ及びＯから実質的になる非晶質相及び
   ／又は粒径が５００Å以下の実質的にβ−ＳｉＣからな
   る結晶質超微粒子と非晶質のＳｉＯ＿ｘ（０＜ｘ≦２）
   からなる集合体であり、構成元素の割合がＳｉ；３０〜
   ７０重量％、Ｃ；２０〜６０重量％及びＯ；０．５〜１
   ０重量％であるＳｉ−Ｃ−Ｏ物質 よりなる高強度・高弾性率無機繊維であることを特徴と
   する無機繊維強化金属複合材料。