JPH0364579B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0364579B2 JPH0364579B2 JP61253799A JP25379986A JPH0364579B2 JP H0364579 B2 JPH0364579 B2 JP H0364579B2 JP 61253799 A JP61253799 A JP 61253799A JP 25379986 A JP25379986 A JP 25379986A JP H0364579 B2 JPH0364579 B2 JP H0364579B2
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- solidus
- fiber
- alloy
- matrix
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は炭素繊維、炭素ケイ素繊維、アルミナ
繊維のようにマルチフイラメント
（multifilament）からなる繊維束として供給され
る連続繊維を用いた繊維強化金属複合材料の製造
法に関する。
繊維のようにマルチフイラメント
（multifilament）からなる繊維束として供給され
る連続繊維を用いた繊維強化金属複合材料の製造
法に関する。
この種の複合材料の製造法の一つとして溶浸ワ
イヤプリフオーム（繊維束をマトリツクス金属の
溶湯中を通し、繊維束の内部まで溶融金属を含浸
させたもの）と称される線材状の中間素材の積層
体を加熱、加圧して複合化成形する方法がある。
イヤプリフオーム（繊維束をマトリツクス金属の
溶湯中を通し、繊維束の内部まで溶融金属を含浸
させたもの）と称される線材状の中間素材の積層
体を加熱、加圧して複合化成形する方法がある。
前述の方法において、加熱温度として、マトリ
ツクス金属の固相線以下で行う固相プレス法とマ
トリツクス金属の固相線以上の固液相共存域ある
いは液相域で行う液相プレス法がある。
ツクス金属の固相線以下で行う固相プレス法とマ
トリツクス金属の固相線以上の固液相共存域ある
いは液相域で行う液相プレス法がある。
前者では加熱温度が比較的低いので、成形時の
繊維とマトリツクス金属との界面反応は抑制さ
れ、材料の劣化は少ないが、複合化を達成するた
めには、高圧を要し、設備費、製造費が高いもの
になるとともに、個々のワイヤプリフオーム間の
接合強度が低いものとなり、その結果、複合材料
の繊維方向に直角方向の強度が低くなるという問
題がある。
繊維とマトリツクス金属との界面反応は抑制さ
れ、材料の劣化は少ないが、複合化を達成するた
めには、高圧を要し、設備費、製造費が高いもの
になるとともに、個々のワイヤプリフオーム間の
接合強度が低いものとなり、その結果、複合材料
の繊維方向に直角方向の強度が低くなるという問
題がある。
また後者ではマトリツクスの液相が生ずるの
で、個々のワイヤプリフオーム間の接合強度は高
くなるとともに低圧プロセスで複合化成形が可能
となるので設備費、製造コストの点で有利であ
る。しかし生成したマトリツクスの液相と繊維と
の界面反応により、繊維の劣化、界面における脆
化相の生成が起きやすく、その結果得られた複合
材料の繊維方向の機械的性質は不十分なものとな
りやすい。
で、個々のワイヤプリフオーム間の接合強度は高
くなるとともに低圧プロセスで複合化成形が可能
となるので設備費、製造コストの点で有利であ
る。しかし生成したマトリツクスの液相と繊維と
の界面反応により、繊維の劣化、界面における脆
化相の生成が起きやすく、その結果得られた複合
材料の繊維方向の機械的性質は不十分なものとな
りやすい。
本発明はワイヤプリフオームを配列充填した積
層体の空隙に、プリフオームのマトリツクス金属
の固相線より低い固相線を有する金属又は合金の
粉末を充填するか、またはワイヤプリフオームの
配列層とプリフオームのマトリツクス金属の固相
線より低い固相線を有する金属又は合金の箔を交
互に積層させ、次にプリフオームのマトリツクス
金属の固相線と追加した金属又は合金の固相線の
間の温度下で加圧することを特徴とする繊維強化
金属複合材料の製造法である。
層体の空隙に、プリフオームのマトリツクス金属
の固相線より低い固相線を有する金属又は合金の
粉末を充填するか、またはワイヤプリフオームの
配列層とプリフオームのマトリツクス金属の固相
線より低い固相線を有する金属又は合金の箔を交
互に積層させ、次にプリフオームのマトリツクス
金属の固相線と追加した金属又は合金の固相線の
間の温度下で加圧することを特徴とする繊維強化
金属複合材料の製造法である。
上記の方法によれば、複合化成形時にプリフオ
ームのマトリツクスには液相が生じないので繊
維／マトリツクスの界面反応は防止でき、追加し
た金属又は合金には液相が生じるのでプリフオー
ム間の接合は強固となり、得られた複合材料の機
械的性質は優れたものとなる。
ームのマトリツクスには液相が生じないので繊
維／マトリツクスの界面反応は防止でき、追加し
た金属又は合金には液相が生じるのでプリフオー
ム間の接合は強固となり、得られた複合材料の機
械的性質は優れたものとなる。
実施例 １
第１図に示すように炭化ケイ素／アルミニウム
系のワイヤプリフオーム１の一方向積層体の空げ
きにAl−10％Si−40％Cuの合金２の粉末を充填
し、これを真空中で550℃に加熱、100Kg／cm2で加
圧して、平板状の複合材料を成形した。この場合
ワイヤプリフオーム１としてはプリカーサ焼成タ
イプの炭化ケイ素繊維の束に工業用純アルミニウ
ム（1050）を溶浸させて製造したものであり、径
0.5mm、繊維含有体積率35％、引張強さ110〜120
Kg／mm2を用いた。
系のワイヤプリフオーム１の一方向積層体の空げ
きにAl−10％Si−40％Cuの合金２の粉末を充填
し、これを真空中で550℃に加熱、100Kg／cm2で加
圧して、平板状の複合材料を成形した。この場合
ワイヤプリフオーム１としてはプリカーサ焼成タ
イプの炭化ケイ素繊維の束に工業用純アルミニウ
ム（1050）を溶浸させて製造したものであり、径
0.5mm、繊維含有体積率35％、引張強さ110〜120
Kg／mm2を用いた。
得られた複合材料の繊維配列方向の引張強さは
105Kg／mm2を、繊維に直角方向の引張強さは12
Kg／mm2であつた。
105Kg／mm2を、繊維に直角方向の引張強さは12
Kg／mm2であつた。
これに対してAl−Si−Cu合金粉末２を適用せ
ず、ワイヤプリフオーム１のみを複合化成形した
場合は、成形温度550℃、成形圧400Kg／cm2で得ら
れた平板状の一方向強化複合材料の繊維配向方向
の引張強さは105Kg／mm2であつたが、繊維に直角
方向の引張強さは高々1.5Kg／mm2であつた。こゝ
おいて、純アルミニウムの融点は660℃、Al−10
％Si−40％Cu合金の固相線は約520℃、液相線は
約585℃である。
ず、ワイヤプリフオーム１のみを複合化成形した
場合は、成形温度550℃、成形圧400Kg／cm2で得ら
れた平板状の一方向強化複合材料の繊維配向方向
の引張強さは105Kg／mm2であつたが、繊維に直角
方向の引張強さは高々1.5Kg／mm2であつた。こゝ
おいて、純アルミニウムの融点は660℃、Al−10
％Si−40％Cu合金の固相線は約520℃、液相線は
約585℃である。
実施例 ２
第２図に示すように炭素繊維／アルミニウム系
のワイヤプリフオーム３の一方向積層体とAl−
9.8％Si−1.5％Mg金属の箔４（厚さ25μｍ）を交
互に充填し、これを真空中で575℃に加熱し、150
Kg／cm2で加圧して、平板状の複合材料を成形し
た。
のワイヤプリフオーム３の一方向積層体とAl−
9.8％Si−1.5％Mg金属の箔４（厚さ25μｍ）を交
互に充填し、これを真空中で575℃に加熱し、150
Kg／cm2で加圧して、平板状の複合材料を成形し
た。
この場合用いたプリフオーム３は、PAN系の
高弾性率タイプの炭素繊維の束に所要の表面処理
を行つたのちアルミニウム合金6061の溶融金属を
含浸させたワイヤ状のものであつて、経0.5mm、
繊維含有体積率50％、引張強さ140〜150Kg／mm2を
用いた。
高弾性率タイプの炭素繊維の束に所要の表面処理
を行つたのちアルミニウム合金6061の溶融金属を
含浸させたワイヤ状のものであつて、経0.5mm、
繊維含有体積率50％、引張強さ140〜150Kg／mm2を
用いた。
得られた複合材料の繊維配列方向の引張強さは
135Kg／mm2、繊維に直角方向の引張強さは８Kg／
mm2であつた。
135Kg／mm2、繊維に直角方向の引張強さは８Kg／
mm2であつた。
これに対して、Al−9.8％Si−1.5％Mg合金の
箔４を適用せずワイヤプリフオームのみを複合化
成形した場合は、成形温575℃、成形圧500Kg／cm2
で得られた平板状の一方向強化複合材料の繊維方
向の引張強さは135Kg／mm2であつたが、繊維に直
角方向の引張強さは高々1.5Kg／mm2であつた。
こゝにおいて、アルミニウム合金6061の固相線は
約580℃、液相線は約650℃であり、Al−9.8％Si
−1.5％Mg合金の固相線は約560℃、液相線は約
590℃である。
箔４を適用せずワイヤプリフオームのみを複合化
成形した場合は、成形温575℃、成形圧500Kg／cm2
で得られた平板状の一方向強化複合材料の繊維方
向の引張強さは135Kg／mm2であつたが、繊維に直
角方向の引張強さは高々1.5Kg／mm2であつた。
こゝにおいて、アルミニウム合金6061の固相線は
約580℃、液相線は約650℃であり、Al−9.8％Si
−1.5％Mg合金の固相線は約560℃、液相線は約
590℃である。
前述の実施２例に示したように成形温度をワイ
ヤプリフオームの金属マトリツクスの固相線以下
としても、本発明の方法を用いることにより、繊
維方向の引張特性を損うことなく繊維配列に直角
方向に引張強度の高い複合材料を得ることができ
る。
ヤプリフオームの金属マトリツクスの固相線以下
としても、本発明の方法を用いることにより、繊
維方向の引張特性を損うことなく繊維配列に直角
方向に引張強度の高い複合材料を得ることができ
る。
第１図及び第２図は本発明の実施例を説明する
ための図である。
ための図である。
Claims (1)
- １ ワイヤプリフオームを配列充填した積層体の
空隙に、プリフオームのマトリツクス金属の固相
線より低い固相線を有する金属又は合金の粉末を
充填するか、またはワイヤプリフオームの配列層
とプリフオームのマトリツクス金属の固相線より
低い固相線を有する金属又は合金の箔を交互に積
層させ、次にプリフオームのマトリツクス金属の
固相線と追加した金属又は合金の固相線の間の温
度下で加圧することを特徴とする繊維強化金属複
合材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25379986A JPS63109128A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 繊維強化金属複合材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25379986A JPS63109128A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 繊維強化金属複合材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109128A JPS63109128A (ja) | 1988-05-13 |
| JPH0364579B2 true JPH0364579B2 (ja) | 1991-10-07 |
Family
ID=17256312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25379986A Granted JPS63109128A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 繊維強化金属複合材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63109128A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1820870B1 (en) * | 2004-11-09 | 2009-09-02 | Shimane Prefectual Government | METAL-BASEd CARBON FIBER COMPOSITE MATERIAL AND PRODUCTION METHOD THEREOF |
| CN106756133B (zh) * | 2017-03-06 | 2018-03-27 | 华北理工大学 | 一种内嵌丝网结构的活性复合材料 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3000171C2 (de) * | 1980-01-04 | 1982-04-29 | Vereinigte Aluminium-Werke Ag, 5300 Bonn | Faserverstärkter Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP25379986A patent/JPS63109128A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109128A (ja) | 1988-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |