JPH036338A - 複合材料の製造方法 - Google Patents
複合材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH036338A JPH036338A JP13826689A JP13826689A JPH036338A JP H036338 A JPH036338 A JP H036338A JP 13826689 A JP13826689 A JP 13826689A JP 13826689 A JP13826689 A JP 13826689A JP H036338 A JPH036338 A JP H036338A
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、繊維強化複合材料の製造方法に関する。
（従来の技術）
最近、自動車や航空機等の各種構成要素や部材等におい
て部分的に特別な機械的特性が要求されることから、こ
のような部材等の比強度、耐摩耗性、耐熱性等を向上さ
せる一つの手段として、そのような部材ｋｆ＋を各種の
無機質繊維′：ＩＪを強化＋」としてアルミニウム合金
の如き軽合金をマトリックスとする繊維強化複合材料で
構成することが試みられている。
て部分的に特別な機械的特性が要求されることから、こ
のような部材等の比強度、耐摩耗性、耐熱性等を向上さ
せる一つの手段として、そのような部材ｋｆ＋を各種の
無機質繊維′：ＩＪを強化＋」としてアルミニウム合金
の如き軽合金をマトリックスとする繊維強化複合材料で
構成することが試みられている。
すなわち、第４図は上記複合祠料の製造法を小ず断面図
であって、ＳｉＣや８１３Ｎ４″ｊ＋、のつイスカーに
よって所定形状に形成された成形体］を予熱炉内で約８
００℃で予熱した後、金型２内に配没し、その金型２内
にアルミニウム合金等のマトリックスとなる金属溶湯３
を注ぎ、その溶湯３を加圧パンチ４等によって加圧し、
その加圧状態を上記７トリツクス金属の溶湯か完全に凝
固するまで保持し、上記成形体内にアルミニウム合金を
浸透させることが行なわれている。
であって、ＳｉＣや８１３Ｎ４″ｊ＋、のつイスカーに
よって所定形状に形成された成形体］を予熱炉内で約８
００℃で予熱した後、金型２内に配没し、その金型２内
にアルミニウム合金等のマトリックスとなる金属溶湯３
を注ぎ、その溶湯３を加圧パンチ４等によって加圧し、
その加圧状態を上記７トリツクス金属の溶湯か完全に凝
固するまで保持し、上記成形体内にアルミニウム合金を
浸透させることが行なわれている。
また、非金属又は高融点金属の粒子をマトリックス金属
の溶湯に添加し、これを溶融又は半溶融状態で撹拌した
後加圧して複合材料を得ることも行なわれている。
の溶湯に添加し、これを溶融又は半溶融状態で撹拌した
後加圧して複合材料を得ることも行なわれている。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、上述のように成形体を使用するものにおいて
は、通常強化用の短繊維や長繊維がコスト高であるため
コストが高くなるとともに、非複合個所では強化や硬度
を高くできない等の問題かある。また、非金属等の粒子
を使用するものにおいては、特定個所に粒子を高密度に
集めることができず、特定個所の強化が不可能である等
の問題がある。
は、通常強化用の短繊維や長繊維がコスト高であるため
コストが高くなるとともに、非複合個所では強化や硬度
を高くできない等の問題かある。また、非金属等の粒子
を使用するものにおいては、特定個所に粒子を高密度に
集めることができず、特定個所の強化が不可能である等
の問題がある。
本発明はこのような点に鑑み、高価な短繊維やウィスカ
ー等の量を少なくできるとともに、所望個所の強度等を
高くすることかてぎるようにした複合材料の製造方法を
得ることを目的とする。
ー等の量を少なくできるとともに、所望個所の強度等を
高くすることかてぎるようにした複合材料の製造方法を
得ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、無機質材料からなる短繊維や長繊維等によっ
て形成された成形体に凹部または空所を形成し、その凹
部または空所内にマトリックス金属内に分散されている
非金属又は高融点金属の粒子を浸入させることを特徴と
する。
て形成された成形体に凹部または空所を形成し、その凹
部または空所内にマトリックス金属内に分散されている
非金属又は高融点金属の粒子を浸入させることを特徴と
する。
（作 用）
成形体中にマトリックス金属溶湯を加圧浸透させる場合
、マトリックス金属は繊維からなる成形体中に浸透する
が、そのマトリックス金属内に分散されている粒子はそ
の浸透が困難で、成形体の手前で残留する傾向となる。
、マトリックス金属は繊維からなる成形体中に浸透する
が、そのマトリックス金属内に分散されている粒子はそ
の浸透が困難で、成形体の手前で残留する傾向となる。
しかし、成形体には凹部または空所が形成されているの
で、その凹部または空所内に粒子が侵入し、成形体の表
面部は繊維と粒子の両者によって補強されることとなる
。
で、その凹部または空所内に粒子が侵入し、成形体の表
面部は繊維と粒子の両者によって補強されることとなる
。
しかも、上記粒子の分散は、成形体との境界に近づく程
徐々に密となるため、成形体部分から徐々に硬さやヤン
グ率が小さくなる傾斜材料となり、熱処理時等において
境界部に大きな熱応力が発生するようなこともなくなる
。
徐々に密となるため、成形体部分から徐々に硬さやヤン
グ率が小さくなる傾斜材料となり、熱処理時等において
境界部に大きな熱応力が発生するようなこともなくなる
。
（実施例）
以下、第１図乃至第３図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図は本発明の模式図であり、加圧中の状態を示す。
すなわち、径が０，１〜１．０μｍ、長さか１０〜１０
０μｍのＳｉＣやＳ ｌ ３Ｎ ４等の無機質材料から
なるウィスカーによって水ガラス等をバインダーとして
成形体１を形成し、この成形体１を例えば６００〜８０
０℃に加熱して金型２内にセットした後、Ａρ合金をマ
ド１ルツクス金属としたＳｉＣ粒子８、分散合金の溶湯
９を、従来と同様に金型２内に注湯上その溶湯に加圧／
々レンチで５００〜１．０． ０００ｋｇｆ ／ｃ櫂の
圧力を加え、上記溶湯を成形体中に含浸させる。
０μｍのＳｉＣやＳ ｌ ３Ｎ ４等の無機質材料から
なるウィスカーによって水ガラス等をバインダーとして
成形体１を形成し、この成形体１を例えば６００〜８０
０℃に加熱して金型２内にセットした後、Ａρ合金をマ
ド１ルツクス金属としたＳｉＣ粒子８、分散合金の溶湯
９を、従来と同様に金型２内に注湯上その溶湯に加圧／
々レンチで５００〜１．０． ０００ｋｇｆ ／ｃ櫂の
圧力を加え、上記溶湯を成形体中に含浸させる。
ところで、上記成形体１の表面には、第２図（ａ）、
（ｂ）に示すように溝状の凹部１０ａまたは円状の凹
部１０ｂが形成され、この溝状の凹部１０ａ或は円状の
凹部１０ｂが溶湯注入側（図において上方）に向くよう
に金型２内にセ・ソトする。また、上記成形体１は第２
図（Ｃ）に乃くすように、繊維束１１を互いに軸線が１
１行となるようにして形成して、各繊維束１１間に空所
があるようにし、この繊維束１１の軸線が上下を向くよ
うに金型２内にセットする。
（ｂ）に示すように溝状の凹部１０ａまたは円状の凹
部１０ｂが形成され、この溝状の凹部１０ａ或は円状の
凹部１０ｂが溶湯注入側（図において上方）に向くよう
に金型２内にセ・ソトする。また、上記成形体１は第２
図（Ｃ）に乃くすように、繊維束１１を互いに軸線が１
１行となるようにして形成して、各繊維束１１間に空所
があるようにし、この繊維束１１の軸線が上下を向くよ
うに金型２内にセットする。
しかして、上記加圧パンチ４による加圧中に、マトリッ
クス金属が成形体１の繊維中に含浸して行くとともに、
ＳｉＣ粒子８は成形体１の凹部１０ａ、１０ｂまたは繊
維束１１間の空所内に侵入し、その部分は繊維と粒子両
方による複合個所となり、繊維と粒子の両者によって補
強されることとなる。
クス金属が成形体１の繊維中に含浸して行くとともに、
ＳｉＣ粒子８は成形体１の凹部１０ａ、１０ｂまたは繊
維束１１間の空所内に侵入し、その部分は繊維と粒子両
方による複合個所となり、繊維と粒子の両者によって補
強されることとなる。
第３図は、第１図の成形体部分と粒子分散合金部の境界
部を拡大して模式的に示したものであり、図中符号８が
ＳｉＣである。
部を拡大して模式的に示したものであり、図中符号８が
ＳｉＣである。
ところで、Ａ、Ｑ合金の溶湯中に分散しているＳｉＣ粒
子８は、上記加圧工程、中にウィスカーの成形体が侵入
の抵抗となるので、成形体の境界近傍の粒子分散合金部
側で、成形体の厚さに応して成形体側に向って粒子の分
散が徐々に密になり、それより上方は通常の分散状態と
なる。したかって、成形体部分から徐々に硬さやヤング
率が小さくなる傾斜材料となる。
子８は、上記加圧工程、中にウィスカーの成形体が侵入
の抵抗となるので、成形体の境界近傍の粒子分散合金部
側で、成形体の厚さに応して成形体側に向って粒子の分
散が徐々に密になり、それより上方は通常の分散状態と
なる。したかって、成形体部分から徐々に硬さやヤング
率が小さくなる傾斜材料となる。
なお、上記実施例においては粒子としてＳｉＣ粒子を使
用したものを示したが、粒子としてはその他の非金属又
は高融点金属の粒子とすることしできる。
用したものを示したが、粒子としてはその他の非金属又
は高融点金属の粒子とすることしできる。
以上説明したように、本発明においては成形体に形成さ
れた凹部または空所内に無機質粒子を侵入させるように
したので、その分成形体を形成する長、短の繊維量を少
なくてき、費用を低減することができる。また、例えば
硬いＳｉＣウィスカー成形体に潤滑性の良いｈＢＮ粒子
を混入させたり、軟いカーボン繊維束中に硬いＳｉＣ粒
子を混入させる等、繊維と異なる性質の粒子を混入し、
その特性が変ったものとすることもてきる。
れた凹部または空所内に無機質粒子を侵入させるように
したので、その分成形体を形成する長、短の繊維量を少
なくてき、費用を低減することができる。また、例えば
硬いＳｉＣウィスカー成形体に潤滑性の良いｈＢＮ粒子
を混入させたり、軟いカーボン繊維束中に硬いＳｉＣ粒
子を混入させる等、繊維と異なる性質の粒子を混入し、
その特性が変ったものとすることもてきる。
１０ｂ・・・円状の凹部、
Claims (1)
- 無機質材料からなる短繊維や長繊維等によって形成され
た成形体に凹部または空所を形成し、その凹部または空
所内にマトリックス金属内に分散されている非金属又は
高融点金属の粒子を浸入させることを特徴とする、複合
材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13826689A JPH036338A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13826689A JPH036338A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036338A true JPH036338A (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=15217914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13826689A Pending JPH036338A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH036338A (ja) |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP13826689A patent/JPH036338A/ja active Pending
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