JPH0364580B2 - - Google Patents
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- JPH0364580B2 JPH0364580B2 JP57118709A JP11870982A JPH0364580B2 JP H0364580 B2 JPH0364580 B2 JP H0364580B2 JP 57118709 A JP57118709 A JP 57118709A JP 11870982 A JP11870982 A JP 11870982A JP H0364580 B2 JPH0364580 B2 JP H0364580B2
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- cobalt
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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Description
【発明の詳細な説明】
ボロン及びグラフアイトは、軽量であり著しく
高強度の繊維である。この様な繊維を金属繊維強
化マトリクスに使用する為に、アルミニウム又は
チタンをマトリクスとして使用する事が提案され
ていた。しかしながら、アルミニウムのマトリク
スは、アルミニウムが高温度に於いては低強度を
有するものであるからその操作温度範囲は制限さ
れている。チタンのマトリクスに於いても、チタ
ン及びカーボン及び／又はボロンとの間の相互拡
散及び電子化合物形成等に基づいて温度が制限さ
れている。従つて、従来使用されているマトリク
ス用の金属に関する制限を受けず強度を増加する
為にボロン、グラフアイト及び／又はその他の繊
維を使用する高強度で比較的軽量な構成体は提供
する事の必要性がある。
高強度の繊維である。この様な繊維を金属繊維強
化マトリクスに使用する為に、アルミニウム又は
チタンをマトリクスとして使用する事が提案され
ていた。しかしながら、アルミニウムのマトリク
スは、アルミニウムが高温度に於いては低強度を
有するものであるからその操作温度範囲は制限さ
れている。チタンのマトリクスに於いても、チタ
ン及びカーボン及び／又はボロンとの間の相互拡
散及び電子化合物形成等に基づいて温度が制限さ
れている。従つて、従来使用されているマトリク
ス用の金属に関する制限を受けず強度を増加する
為にボロン、グラフアイト及び／又はその他の繊
維を使用する高強度で比較的軽量な構成体は提供
する事の必要性がある。
本発明は以上の点に鑑み成されたものであつて
繊維強化構成体及びその製造方法を提供する事を
目的とする。本発明に於いては、繊維強化構成体
が、電鋳形成された超プラスチツクのニツケル・
コバルト合金のマトリクス内に包含される複数個
の強化繊維で形成された少くとも１個の層を有す
るものである。電着形成された超プラスチツクの
ニツケル・コバルト合金は約35乃至65重量％のコ
バルトを有する物であつて、好適には約40乃至60
重量％のコバルト、更に好適には約40乃至50重量
％のコバルトを有するものである。
繊維強化構成体及びその製造方法を提供する事を
目的とする。本発明に於いては、繊維強化構成体
が、電鋳形成された超プラスチツクのニツケル・
コバルト合金のマトリクス内に包含される複数個
の強化繊維で形成された少くとも１個の層を有す
るものである。電着形成された超プラスチツクの
ニツケル・コバルト合金は約35乃至65重量％のコ
バルトを有する物であつて、好適には約40乃至60
重量％のコバルト、更に好適には約40乃至50重量
％のコバルトを有するものである。
強化層の繊維は導電性のものでも非導電性のも
のでも良く、好適には、ボロン及び／又はカーボ
ンで構成する。これらの繊維はマルチフイラメン
トのヤーンの形態でも良く、その場合には好適に
は、マトリクス内に包含させる前に無電解メツキ
を行なうマトリクスの全強化繊維含有量は、通
常、約30乃至70体積％の範囲である。
のでも良く、好適には、ボロン及び／又はカーボ
ンで構成する。これらの繊維はマルチフイラメン
トのヤーンの形態でも良く、その場合には好適に
は、マトリクス内に包含させる前に無電解メツキ
を行なうマトリクスの全強化繊維含有量は、通
常、約30乃至70体積％の範囲である。
繊維強化した構造用複合積層板を、複数個の強
化繊維からなる少くとも１つの層の回りに電鋳形
成した超プラスチツクニツケル・コバルト合金層
を設ける事によつて形成する事が可能である。熱
及び圧力を加える事によつて、これらの層は繊維
に適合すると共に接着し、繊維間の領域内に於い
て拡散結合が行なわれる。超プラスチツクの特性
により、従来の積層体に於いては中空空間を形成
するであろう様な領域に合金が流入して空間は充
填される。この場合の温度限定は、超プラスチツ
ク合金が再結晶化する温度によつて与えられる。
約649℃以下の温度を使用する事が望ましく、好
適には約426乃至649℃の温度、更に好適には約
426乃至538℃の温度を使用する事が望ましい。合
金層間の適合性拡散接合流れを得るために加えら
れる圧力は約703.1Kg／cm2以上である。等角圧縮
によつて積層板を形成する場合には、約0.127乃
至0.254mmの厚さを有する電着形成した超プラス
チツクのニツケル・コバルト合金層及び0.254mm
までの厚さを有する強化フイラメント又は繊維を
使用する事が望ましい。超プラスチツクのニツケ
ル・コバルト合金と強化繊維とを交互に積層する
事によつて任意の厚さを有する積層板を製造する
事が可能である。又、電着セル内のカソードに隣
接して非導電性の強化繊維を位置させ、且つ電鋳
形成した超プラスチツクのニツケル・コバルト合
金を該カソードから外側へ成長させて強化繊維を
囲繞するのに充分な厚さになるまで成長形成させ
る事によつて本構成体を形成する事も可能であ
る。
化繊維からなる少くとも１つの層の回りに電鋳形
成した超プラスチツクニツケル・コバルト合金層
を設ける事によつて形成する事が可能である。熱
及び圧力を加える事によつて、これらの層は繊維
に適合すると共に接着し、繊維間の領域内に於い
て拡散結合が行なわれる。超プラスチツクの特性
により、従来の積層体に於いては中空空間を形成
するであろう様な領域に合金が流入して空間は充
填される。この場合の温度限定は、超プラスチツ
ク合金が再結晶化する温度によつて与えられる。
約649℃以下の温度を使用する事が望ましく、好
適には約426乃至649℃の温度、更に好適には約
426乃至538℃の温度を使用する事が望ましい。合
金層間の適合性拡散接合流れを得るために加えら
れる圧力は約703.1Kg／cm2以上である。等角圧縮
によつて積層板を形成する場合には、約0.127乃
至0.254mmの厚さを有する電着形成した超プラス
チツクのニツケル・コバルト合金層及び0.254mm
までの厚さを有する強化フイラメント又は繊維を
使用する事が望ましい。超プラスチツクのニツケ
ル・コバルト合金と強化繊維とを交互に積層する
事によつて任意の厚さを有する積層板を製造する
事が可能である。又、電着セル内のカソードに隣
接して非導電性の強化繊維を位置させ、且つ電鋳
形成した超プラスチツクのニツケル・コバルト合
金を該カソードから外側へ成長させて強化繊維を
囲繞するのに充分な厚さになるまで成長形成させ
る事によつて本構成体を形成する事も可能であ
る。
導電性の強化繊維を使用する場合には、それら
をカソードとして使用しその導電性強化繊維上に
マトリクスをメツキさせる事も可能である。この
場合には、特に多層構造とした場合に中空空間が
形成される傾向がある。しかしながら、超プラス
チツクのニツケル・コバルト合金を流動させるの
に充分な熱及び圧力を加える事によつてこれらの
中空空間を容易に取除く事が可能である。
をカソードとして使用しその導電性強化繊維上に
マトリクスをメツキさせる事も可能である。この
場合には、特に多層構造とした場合に中空空間が
形成される傾向がある。しかしながら、超プラス
チツクのニツケル・コバルト合金を流動させるの
に充分な熱及び圧力を加える事によつてこれらの
中空空間を容易に取除く事が可能である。
以下、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細
に説明する。本発明によれば、約35乃至65重量％
のコバルト、好ましくは約40乃至60重量％のコバ
ルト、更に好適には約40乃至50重量％のコバルト
を含有する電鋳形成された超プラスチツクのニツ
ケル・コバルト合金のマトリクス内に強化フイラ
メント、好ましくはボロン及びグラフアイト、を
包含させる事によつて形成した繊維強化構成体を
提供するものである。電鋳形成されたマトリクス
は、極めて微細な粒径を有しているので超プラス
チツク特性を示すものである。
に説明する。本発明によれば、約35乃至65重量％
のコバルト、好ましくは約40乃至60重量％のコバ
ルト、更に好適には約40乃至50重量％のコバルト
を含有する電鋳形成された超プラスチツクのニツ
ケル・コバルト合金のマトリクス内に強化フイラ
メント、好ましくはボロン及びグラフアイト、を
包含させる事によつて形成した繊維強化構成体を
提供するものである。電鋳形成されたマトリクス
は、極めて微細な粒径を有しているので超プラス
チツク特性を示すものである。
最終製品としての構成体を得る為の一方法は、
強化フアイバを電鋳形成された超プラスチツクの
ニツケル・コバルト合金からなる自己支持層間に
サンドイツチさせ、且つ熱及び圧力を加える事に
よつて、超プラスチツクのニツケル・コバルト合
金を強化繊維に接合させ、且つ強化繊維間の中空
空間を充填させると共に拡散接合を行なわせるも
のである。
強化フアイバを電鋳形成された超プラスチツクの
ニツケル・コバルト合金からなる自己支持層間に
サンドイツチさせ、且つ熱及び圧力を加える事に
よつて、超プラスチツクのニツケル・コバルト合
金を強化繊維に接合させ、且つ強化繊維間の中空
空間を充填させると共に拡散接合を行なわせるも
のである。
繊維がヤーンの形態である場合、即ち複数個の
フイラメントで構成されている場合に特に有用な
方法は、これらのフイラメントを金属、特にニツ
ケル又はニツケル及びコバルト、でもつて無電解
メツキしヤーンの全ての繊維を少くとも一様にコ
ーテイングさせる事である。次いで、無電解メツ
キしたヤーンを電鋳形成された超プラスチツクの
ニツケル・コバルト合金からなる層の間にサンド
イツチさせてマトリクスを形成するか、又はカソ
ード表面として使用してその上に超プラスチツク
のニツケル・コバルト合金をメツキさせる。電鋳
成形又は電着工程に於いて形成させる中空空間は
全て熱及び圧力を加える事によつて除去する事が
可能である。
フイラメントで構成されている場合に特に有用な
方法は、これらのフイラメントを金属、特にニツ
ケル又はニツケル及びコバルト、でもつて無電解
メツキしヤーンの全ての繊維を少くとも一様にコ
ーテイングさせる事である。次いで、無電解メツ
キしたヤーンを電鋳形成された超プラスチツクの
ニツケル・コバルト合金からなる層の間にサンド
イツチさせてマトリクスを形成するか、又はカソ
ード表面として使用してその上に超プラスチツク
のニツケル・コバルト合金をメツキさせる。電鋳
成形又は電着工程に於いて形成させる中空空間は
全て熱及び圧力を加える事によつて除去する事が
可能である。
非導電性繊維を使用する場合に適用可能な別の
方法としては、カソードの表面から離隔させて強
化繊維を位置させ、超プラスチツクのニツケル・
コバルト合金を強化繊維の回りに電着させて強化
繊維の表面をコーテイングし、強化繊維間の全て
の空間を充填させ、且つ最終製品に於いて強化繊
維を被覆させるものである。
方法としては、カソードの表面から離隔させて強
化繊維を位置させ、超プラスチツクのニツケル・
コバルト合金を強化繊維の回りに電着させて強化
繊維の表面をコーテイングし、強化繊維間の全て
の空間を充填させ、且つ最終製品に於いて強化繊
維を被覆させるものである。
更に詳細に説明すると、本発明の新規な繊維強
化構成体は、そのマトリクスが電鋳又は電着され
た超プラスチツクのニツケル・コバルト合金であ
るものであつて、“電鋳形成された超プラスチツ
クのニツケル・コバルト合金”とは、ニツケル及
びコバルトが極めて微細な粒径を有し、典型的に
は数μｍのオーダの粒径である合金の事を意味し
ている。従つて、粒径を確認するには約20000倍
の拡大を行なう事が必要である。これらの合金
は、約0.02乃至0.05in／in／minの引張歪率の使
用した場合に一様な伸縮性を示し括れの兆候を表
す事は無い。伸びは100％を越えており、120％以
上の延びを得ることも可能である。
化構成体は、そのマトリクスが電鋳又は電着され
た超プラスチツクのニツケル・コバルト合金であ
るものであつて、“電鋳形成された超プラスチツ
クのニツケル・コバルト合金”とは、ニツケル及
びコバルトが極めて微細な粒径を有し、典型的に
は数μｍのオーダの粒径である合金の事を意味し
ている。従つて、粒径を確認するには約20000倍
の拡大を行なう事が必要である。これらの合金
は、約0.02乃至0.05in／in／minの引張歪率の使
用した場合に一様な伸縮性を示し括れの兆候を表
す事は無い。伸びは100％を越えており、120％以
上の延びを得ることも可能である。
本発明の超プラスチツクのニツケル・コバルト
合金は、約35乃至65重量％のコバルト、好ましく
は約40乃至60重量％のコバルト、更に好ましくは
約40乃至50重量％のコバルトを有するものであつ
て、水性ニツケル・スルフアミン酸塩・コバルト
電解液から電鋳形成されるものである。鉄などの
その他の金属を少量存在させる事が可能であり、
これらが微細な粒径であるかぎり、超プラスチツ
ク構成体は何等影響を受ける事は無い。所望の合
金組成を有する電着層を得る為には、高いニツケ
ル含有率を有する電解液を使用すれば良く、コバ
ルトイオンの各重量部に対し約35乃至10重量部の
ニツケルイオンを有する事が可能である。電着さ
れた合金内に現れるコバルトの量は、電解液内の
ニツケル含有量の減少と共に増加する。ニツケル
とコバルトとの重量比が約20対１の電解液を使用
する事が望ましい。水溶性電解液は約3.8乃至4.2
のPHを有しており、硼酸やスルフアミン酸等の様
な従来の湿潤剤や緩衝剤から構成されている。全
金属イオン含有量は約70乃至80grm／literであ
る。カソードへのメツキ付着は、通常、約49℃の
電解液温度で行なわれる。電流密度は、約215乃
至645Amp／m2、好ましくは約430Amp／m2の範
囲とする事が可能である。
合金は、約35乃至65重量％のコバルト、好ましく
は約40乃至60重量％のコバルト、更に好ましくは
約40乃至50重量％のコバルトを有するものであつ
て、水性ニツケル・スルフアミン酸塩・コバルト
電解液から電鋳形成されるものである。鉄などの
その他の金属を少量存在させる事が可能であり、
これらが微細な粒径であるかぎり、超プラスチツ
ク構成体は何等影響を受ける事は無い。所望の合
金組成を有する電着層を得る為には、高いニツケ
ル含有率を有する電解液を使用すれば良く、コバ
ルトイオンの各重量部に対し約35乃至10重量部の
ニツケルイオンを有する事が可能である。電着さ
れた合金内に現れるコバルトの量は、電解液内の
ニツケル含有量の減少と共に増加する。ニツケル
とコバルトとの重量比が約20対１の電解液を使用
する事が望ましい。水溶性電解液は約3.8乃至4.2
のPHを有しており、硼酸やスルフアミン酸等の様
な従来の湿潤剤や緩衝剤から構成されている。全
金属イオン含有量は約70乃至80grm／literであ
る。カソードへのメツキ付着は、通常、約49℃の
電解液温度で行なわれる。電流密度は、約215乃
至645Amp／m2、好ましくは約430Amp／m2の範
囲とする事が可能である。
本発明方法に於いては、電解液を十分に撹拌し
て、カソードに於けるコバルトの濃淡分極が大き
くならない様に確保する必要がある。この為に、
電流密度が増加すると共に電解液の流動状態に関
する条件も増加する。
て、カソードに於けるコバルトの濃淡分極が大き
くならない様に確保する必要がある。この為に、
電流密度が増加すると共に電解液の流動状態に関
する条件も増加する。
本発明の繊維強化マトリクスは、導電性繊維及
び／又は非導電性繊維から形成されるものであ
る。非導電性繊維の代表例としては、グラスフア
イバやARAMID（商標名）繊維等の有機繊維が
ある。ARAMIDはデユポン（Du Pont）社によ
つて製造販売されている或る種のポリアミド繊維
につけられた商標名である。導電性繊維として
は、カーボン、ボロン等がある。カーボン繊維及
びボロン繊維を使用する事が望ましい。その他の
強化繊維としては、米国特許第3356525号；第
3375308号；第3488151号；第3531249号；第
3770488号等に開示されているものがある。本発
明に使用する強化繊維は、一方向性のものでも、
又は多方向性のものでも良く、又マルチフイラメ
ントから形成した単一フイラメント又はヤーンで
も良い。これらの繊維は平面状の形状を有するも
のであつても、又はマンドレル状に形成された形
状の様な非平面状の形状を有するものであつても
良い。多層構成が最も一般的に形成される最終構
造である。本発明の繊維強化マトリクスを製造す
る基本方法の一つは、電鋳形成された超プラスチ
ツクのニツケル・コバルト合金からなる自己支持
層を強化繊維基板の両側に設け、熱及び圧力を加
える事によつて金属を流動させると共に繊維間の
中空空間を充填させ且つ繊維表面への接合を形成
すると共に合金表面の拡散接合を形成する。流動
を起こさせる為の温度は、再結晶化温度、即ち合
金が再結晶し粒径の成長が現れる温度以下の温度
である。この温度の上限は約649℃であつて、コ
バルト含有量を増加させても再結晶化を増加させ
る事無しに流動を得る事が可能な温度である。流
動の温度は約426乃至649℃、好ましくは約426乃
至538℃である事が望ましい。加えられるべき圧
力は通常層厚に依存するものであるが、合金の流
動を得るのに充分なものでなければならない。通
常、この場合に加えられるべき圧力は約703.1
Kg／cm2以上である。
び／又は非導電性繊維から形成されるものであ
る。非導電性繊維の代表例としては、グラスフア
イバやARAMID（商標名）繊維等の有機繊維が
ある。ARAMIDはデユポン（Du Pont）社によ
つて製造販売されている或る種のポリアミド繊維
につけられた商標名である。導電性繊維として
は、カーボン、ボロン等がある。カーボン繊維及
びボロン繊維を使用する事が望ましい。その他の
強化繊維としては、米国特許第3356525号；第
3375308号；第3488151号；第3531249号；第
3770488号等に開示されているものがある。本発
明に使用する強化繊維は、一方向性のものでも、
又は多方向性のものでも良く、又マルチフイラメ
ントから形成した単一フイラメント又はヤーンで
も良い。これらの繊維は平面状の形状を有するも
のであつても、又はマンドレル状に形成された形
状の様な非平面状の形状を有するものであつても
良い。多層構成が最も一般的に形成される最終構
造である。本発明の繊維強化マトリクスを製造す
る基本方法の一つは、電鋳形成された超プラスチ
ツクのニツケル・コバルト合金からなる自己支持
層を強化繊維基板の両側に設け、熱及び圧力を加
える事によつて金属を流動させると共に繊維間の
中空空間を充填させ且つ繊維表面への接合を形成
すると共に合金表面の拡散接合を形成する。流動
を起こさせる為の温度は、再結晶化温度、即ち合
金が再結晶し粒径の成長が現れる温度以下の温度
である。この温度の上限は約649℃であつて、コ
バルト含有量を増加させても再結晶化を増加させ
る事無しに流動を得る事が可能な温度である。流
動の温度は約426乃至649℃、好ましくは約426乃
至538℃である事が望ましい。加えられるべき圧
力は通常層厚に依存するものであるが、合金の流
動を得るのに充分なものでなければならない。通
常、この場合に加えられるべき圧力は約703.1
Kg／cm2以上である。
強化繊維は、通常、約0.178乃至0.254mmの正味
厚さを有するものであるが、それよりも厚くとも
又薄くとも良い。電鋳形成された超プラスチツク
のニツケル・コバルト合金からなる電鋳層は、約
0.127乃至0.254mmの範囲の厚さを有している。マ
トリクスの繊維含有量は、通常、約30乃至70体積
％であつて、好ましくは約50体積％である。繊維
と電鋳形成した超プラスチツクのニツケル・コバ
ルト合金とを交互に積層させた層を使用する事に
よつて、任意の所望の厚さを有する積層板を構成
する事が可能である。
厚さを有するものであるが、それよりも厚くとも
又薄くとも良い。電鋳形成された超プラスチツク
のニツケル・コバルト合金からなる電鋳層は、約
0.127乃至0.254mmの範囲の厚さを有している。マ
トリクスの繊維含有量は、通常、約30乃至70体積
％であつて、好ましくは約50体積％である。繊維
と電鋳形成した超プラスチツクのニツケル・コバ
ルト合金とを交互に積層させた層を使用する事に
よつて、任意の所望の厚さを有する積層板を構成
する事が可能である。
熱及び圧力を十分に加える事によつて、ニツケ
ル・コバルト合金の操作可能な超プラスチツク温
度範囲に於いて拡散接合が発生する。本発明の製
造方法に於いて、電鋳形成されたニツケル・コバ
ルト合金の超プラスチツク特性は、高い粒−境界
運動を確保し、それを利用して熱及び圧力を加え
る事によつて繊維を包囲し、且つ積み重ねた複数
の層を密着接合させる。熱及び圧力を使用する事
によつて、任意の所望形状を得る事が可能であ
り、その場合の制限は正味の最終製品の形状を画
定する為に使用される鋳型に関するもののみであ
る。
ル・コバルト合金の操作可能な超プラスチツク温
度範囲に於いて拡散接合が発生する。本発明の製
造方法に於いて、電鋳形成されたニツケル・コバ
ルト合金の超プラスチツク特性は、高い粒−境界
運動を確保し、それを利用して熱及び圧力を加え
る事によつて繊維を包囲し、且つ積み重ねた複数
の層を密着接合させる。熱及び圧力を使用する事
によつて、任意の所望形状を得る事が可能であ
り、その場合の制限は正味の最終製品の形状を画
定する為に使用される鋳型に関するもののみであ
る。
別の方法としては、周囲にマトリクスを形成す
べき繊維を電着セル内のカソードに隣接して配置
するものであつて、これは好適には非導電性繊維
の場合に適用する事が望ましい。電着された超プ
ラスチツクのニツケル・コバルト合金がカソード
表面から成長し、強化繊維を包囲して、アレイ状
の全ての繊維及びそれらの間の中空空間をコーテ
イングする。
べき繊維を電着セル内のカソードに隣接して配置
するものであつて、これは好適には非導電性繊維
の場合に適用する事が望ましい。電着された超プ
ラスチツクのニツケル・コバルト合金がカソード
表面から成長し、強化繊維を包囲して、アレイ状
の全ての繊維及びそれらの間の中空空間をコーテ
イングする。
非導電性繊維に適用可能な更に別の方法として
は、周りにマトリクスを形成すべき強化繊維を電
着セル内で形成すべきマトリクスの形状に適合す
るカソードに隣接ししかもそれから離隔させて配
置するものである。電着された超プラスチツクの
ニツケル・コバルト合金がカソードに蓄積し且つ
成長すると、それは非導電性繊維を包囲し、該繊
維を一様にコーテイングすると共に、繊維間の中
空空間を充填する。
は、周りにマトリクスを形成すべき強化繊維を電
着セル内で形成すべきマトリクスの形状に適合す
るカソードに隣接ししかもそれから離隔させて配
置するものである。電着された超プラスチツクの
ニツケル・コバルト合金がカソードに蓄積し且つ
成長すると、それは非導電性繊維を包囲し、該繊
維を一様にコーテイングすると共に、繊維間の中
空空間を充填する。
カソードとして使用した導電性繊維上に電着さ
せる事も可能であるが、繊維の層の間に於ける電
気的な干渉によつて尖頭状乃至は三角形状の中空
空間が形成される。しかしながらこの様な中空空
間は、熱及び圧力を加える事によつて容易に除去
する事が可能なものである。
せる事も可能であるが、繊維の層の間に於ける電
気的な干渉によつて尖頭状乃至は三角形状の中空
空間が形成される。しかしながらこの様な中空空
間は、熱及び圧力を加える事によつて容易に除去
する事が可能なものである。
ヤーンを使用した場合には、無電解メツキ処理
によつてヤーンからなるフイラメントを一様にコ
ーテイングする事が望ましい。無電解メツキは公
知の技術であつて、触媒表面又は貴金属触媒でシ
ード添加する事によつて形成した触媒表面を無電
解メツキ溶液中に浸漬して、溶液中で自発的に分
解が行なわれ前記表面状に金属メツキが成される
ものである。ニツケル及びニツケル・コバルト
は、容易に無電解メツキによつて付着させる事が
可能なものである。この工程によつて、ヤーンの
各個別的なフイラメントはメツキ被覆される事と
なる。夫々のコーテイングが合体し、繊維間の全
ての区間を実質的に充填するまでメツキを継続さ
せる事が可能である。一方、熱及び圧力を加える
事によつて繊維強化マトリクスの一部として無電
解メツキによつて付着されたコーテイングの拡散
接合を行なわせる事が可能である。
によつてヤーンからなるフイラメントを一様にコ
ーテイングする事が望ましい。無電解メツキは公
知の技術であつて、触媒表面又は貴金属触媒でシ
ード添加する事によつて形成した触媒表面を無電
解メツキ溶液中に浸漬して、溶液中で自発的に分
解が行なわれ前記表面状に金属メツキが成される
ものである。ニツケル及びニツケル・コバルト
は、容易に無電解メツキによつて付着させる事が
可能なものである。この工程によつて、ヤーンの
各個別的なフイラメントはメツキ被覆される事と
なる。夫々のコーテイングが合体し、繊維間の全
ての区間を実質的に充填するまでメツキを継続さ
せる事が可能である。一方、熱及び圧力を加える
事によつて繊維強化マトリクスの一部として無電
解メツキによつて付着されたコーテイングの拡散
接合を行なわせる事が可能である。
いかなる方法によつて繊維強化マトリクスを構
成しようとも、本発明の電着された超プラスチツ
クのニツケル・コバルト合金を使用する事によ
り、任意の所望形状をした複雑な部分を形成する
事が可能である。例えば、プレホームした強化繊
維の複雑部分を超プラスチツクのニツケル・コバ
ルト合金で任意の所望厚さに電着させる事が可能
である。高強度化又は中空空間の除去を行なう事
が必要とされる場合には、合金を流動させるのに
充分な熱及び圧力をその合金を超プラスチツク温
度限界を越えない範囲内のものを与える事によつ
て実施可能である。
成しようとも、本発明の電着された超プラスチツ
クのニツケル・コバルト合金を使用する事によ
り、任意の所望形状をした複雑な部分を形成する
事が可能である。例えば、プレホームした強化繊
維の複雑部分を超プラスチツクのニツケル・コバ
ルト合金で任意の所望厚さに電着させる事が可能
である。高強度化又は中空空間の除去を行なう事
が必要とされる場合には、合金を流動させるのに
充分な熱及び圧力をその合金を超プラスチツク温
度限界を越えない範囲内のものを与える事によつ
て実施可能である。
本発明のマトリクスは、単位重量当りの著しく
高い強度を提供する事の可能な繊維強化構成体と
しての有用性を有するものである。従つて、本発
明をロケツトノズルを形成する事からメモリコア
を形成する事まで適用する事が可能である。
高い強度を提供する事の可能な繊維強化構成体と
しての有用性を有するものである。従つて、本発
明をロケツトノズルを形成する事からメモリコア
を形成する事まで適用する事が可能である。
以上、本発明の具体的構成に付いて詳細に説明
したが、本発明はこれら具体例に限定されるべき
ものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱する事
無しに種々の変形が可能である事は勿論である。
したが、本発明はこれら具体例に限定されるべき
ものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱する事
無しに種々の変形が可能である事は勿論である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 繊維強化構成体において、電鋳形成した超プ
ラスチツク性ニツケル・コバルト合金からなるマ
トリクス内に複数個の強化繊維からなる少なくと
も一つの層を設けたことを特徴とする構成体。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記電鋳形
成された超プラスチツク性ニツケル・コバルト合
金が約35乃至65重量％のコバルトを含有している
ことを特徴とする構成体。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記電鋳形
成された超プラスチツク性ニツケル・コバルト合
金が約40乃至60重量％のコバルトを含有している
ことを特徴とする構成体。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記電鋳形
成された超プラスチツク性ニツケル・コバルト合
金が約40乃至50重量％のコバルトを含有している
ことを特徴とする構成体。 ５ 特許請求の範囲第１項において、前記強化繊
維が炭素繊維及びボロン繊維から構成されるグル
ープから選択されたものであることを特徴とする
構成体。 ６ 特許請求の範囲第１項において、前記強化繊
維が前記繊維強化構成体の約30乃至70体積％を占
めることを特徴とする構成体。 ７ 特許請求の範囲第１項において、前記強化繊
維がヤーンを形成するフイラメントから構成され
ており、前記ヤーンのフイラメントが無電解メツ
キされていることを特徴とする構成体。 ８ 繊維強化構成体において、 (a) 複数個の強化繊維からなる少なくとも一つの
層、 (b) 前記強化繊維に部分的に接合され且つ前記強
化繊維間に部分的に位置した第１表面を与える
第１自己支持型電鋳形成超プラスチツク性ニツ
ケル・コバルト合金層、 (c) 前記強化繊維への部分的に接合され且つ前記
強化繊維間に位置し前記第１自己支持型電鋳形
成超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層
の前記第１表面に拡散接合された第２表面を与
える第２自己支持型電鋳形成超プラスチツク性
ニツケル・コバルト合金層、 から構成される積層板を有することを特徴とする
構成体。 ９ 特許請求の範囲第８項において、各電鋳形成
超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層が約
35乃至65重量％のコバルトを含有することを特徴
とする構成体。 １０ 特許請求の範囲第８項において、各電鋳形
成超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層が
約40乃至60重量％を含有することを特徴とする構
成体。 １１ 特許請求の範囲第８項において、各電鋳形
成超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層が
約40乃至50重量％のコバルトを含有することを特
徴とする構成体。 １２ 特許請求の範囲第８項において、前記強化
繊維が炭素繊維及びボロン繊維で構成されたグル
ープから選択されるものであることを特徴とする
構成体。 １３ 特許請求の範囲第８項において、前記強化
繊維がヤーンを形成するフイラメントで構成され
ており、前記ヤーンのフイラメントが無電解メツ
キされていることを特徴とする構成体。 １４ 特許請求の範囲第８項において、前記強化
繊維が前記強化繊維構成体の約30乃至70体積％を
占めることを特徴とする構成体。 １５ 特許請求の範囲第８項において、各電鋳形
成超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層が
互いに独立して約0.178乃至0.254mmの厚さである
ことを特徴とする構成体。 １６ 特許請求の範囲第８項において、前記強化
繊維が約0.127乃至0.254mmの厚さを有することを
特徴とする構成体。 １７ 繊維強化構成体において、 (a) 炭素繊維及びボロン繊維で構成されるグルー
プから選択された繊維で形成された強化繊維か
らなる少なくとも一つの層、 (b) 約35乃至65重量％のコバルトを含有しており
且つ前記強化繊維に部分的に接合され且つ前記
強化繊維間に部分的に位置する第１表面を与え
る第１自己支持型電鋳形成超プラスチツク性ニ
ツケル・コバルト合金層、 (c) 約35乃至65重量％のコバルトを含有しており
且つ前記強化繊維に部分的に接合され且つ前記
強化繊維間に位置し前記第１表面に拡散接合さ
れた第２表面を与える第２自己支持型電鋳形成
超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層、 の上記各層から構成された積層板を有することを
特徴とする構成体。 １８ 特許請求の範囲第１７項において、各電鋳
形成超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層
が約40乃至60重量％のコバルトを含有することを
特徴とする構成体。 １９ 特許請求の範囲第１７項において、各電鋳
形成超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層
が約40乃至50重量％のコバルトを含有することを
特徴とする構成体。 ２０ 特許請求の範囲第１７項において、前記強
化繊維が前記強化繊維構成体の約30乃至70体積％
を占めることを特徴とする構成体。 ２１ 特許請求の範囲第１７項において、各電鋳
形成超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層
が互いに独立して約0.178乃至0.254mmの厚さを有
することを特徴とする構成体。 ２２ 特許請求の範囲第１７項において、前記強
化繊維が約0.127乃至0.483mmの厚さを有すること
を特徴とする構成体。 ２３ 特許請求の範囲第１７項において、前記強
化繊維がヤーンを形成するフイラメントで構成さ
れており、前記ヤーンのフイラメントが無電解メ
ツキされていることを特徴とする構成体。 ２４ 繊維強化構成体において、電鋳形成した超
プラスチツク性ニツケル・コバルト合金マトリク
ス内に非導電性強化繊維フイラメントを包含する
少なくとも一つの層を有し、カソードから外側へ
前記マトリクスを電着させて前記強化繊維の層を
包囲することによつて形成したことを特徴とする
構成体。 ２５ 特許請求の範囲第２４項において、前記電
着形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約35乃至65重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする構成体。 ２６ 特許請求の範囲第２４項において、前記電
着形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約40乃至60重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする構成体。 ２７ 特許請求の範囲第２４項において、前記電
着形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約40乃至50重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする構成体。 ２８ 特許請求の範囲第２４項において、前記非
導電性強化繊維が前記繊維強化構成体の約30乃至
70体積％を占めることを特徴とする構成体。 ２９ 繊維強化構成体の製造方法において、 (a) 強化繊維からなる少なくとも一つの層を用意
し、 (b) 前記強化繊維に対して電鋳形成したニツケ
ル・コバルト合金を付与する、 上記各ステツプを有しており、前記ニツケル・コ
バルト合金が前記強化繊維と接合すると共に前記
ニツケル・コバルト合金が超プラスチツク状態に
ある間に前記強化繊維の周りに流動させることに
より前記強化繊維間に空間を残存させることがな
いことを特徴とする方法。 ３０ 特許請求の範囲第２９項において、前記ス
テツプ(b)において、前記強化繊維からなる層の両
側の各々に電鋳形成した超プラスチツク性ニツケ
ル・コバルト合金の少なくとも１つの層を当接さ
せ、前記超プラスチツク性ニツケル・コバルト合
金の再結晶化温度以下の温度で且つ前記強化繊維
の周りに前記電鋳形成した超プラスチツク性ニツ
ケル・コバルト合金層の流れを起こさせるのに十
分な変形圧力でもつて前記電鋳形成した超プラス
チツク性ニツケル・コバルト合金層を圧縮し且つ
前記超プラスチツク性ニツケル・コバルト合金層
を拡散接合させて前記強化繊維と前記超プラスチ
ツク性ニツケル・コバルト合金層とを接合させた
積層板を形成する、ことを特徴とする方法。 ３１ 特許請求の範囲第３０項において、前記電
鋳形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約35乃至65重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする方法。 ３２ 特許請求の範囲第３０項において、前記電
着形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約40乃至60重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする方法。 ３３ 特許請求の範囲第３０項において、前記電
鋳形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約40乃至50重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする方法。 ３４ 特許請求の範囲第３０項において、前記強
化繊維が炭素繊維及びボロン繊維で構成されるグ
ループから選択されるものであることを特徴とす
る方法。 ３５ 特許請求の範囲第３０項において、前記強
化繊維が前記強化繊維構成体の約30乃至70体積％
を占めることを特徴とする方法。 ３６ 特許請求の範囲第３０項において、前記電
鋳形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金層が約649℃よりも低い温度で圧縮されるこ
とを特徴とする方法。 ３７ 特許請求の範囲第３０項において、前記電
鋳形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金層が約426乃至649℃の温度で圧縮されること
を特徴とする方法。 ３８ 特許請求の範囲第３０項において、前記電
鋳形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金層が約426乃至538℃の温度で圧縮されること
を特徴とする方法。 ３９ 特許請求の範囲第３０項において、前記変
形圧力が少なくとも約703.1Kg／cm2であることを
特徴とする方法。 ４０ 特許請求の範囲第２９項において、前記強
化繊維からなる層が複数個の非導電性強化繊維か
ら構成されており、且つ前記ステツプ(b)におい
て、前記非導電性強化繊維からなる層を電着領域
におけるカソード表面に隣接し且つ前記カソード
表面から離隔させて配置し前記カソードに超プラ
スチツク性ニツケル・コバルト合金層を前記非導
電性強化繊維からなる層を包囲するのに十分な厚
さになる迄電着させる、ことを特徴とする方法。 ４１ 特許請求の範囲第４０項において、前記電
着形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約35乃至65重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする方法。 ４２ 特許請求の範囲第４０項において、前記電
着形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約40乃至60重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする方法。 ４３ 特許請求の範囲第４０項において、前記電
着形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約40乃至50重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする方法。 ４４ 特許請求の範囲第４０項において、前記強
化繊維が炭素繊維及びボロン繊維で構成されるグ
ループから選択されるものであることを特徴とす
る方法。 ４５ 特許請求の範囲第４０項において、前記非
導電性強化繊維が前記繊維強化構成体の約30乃至
70体積％を占めることを特徴とする方法。 ４６ 特許請求の範囲第２９項において、前記強
化繊維が導電性強化繊維であり、前記ステツプ(b)
において、互いに電気導電関係にある前記導電性
強化繊維で構成された少なくとも一つの層をカソ
ードとして用意し、前記カソード上に超プラスチ
ツク性ニツケル・コバルト合金からなるマトリク
スを電鋳形成する、ことを特徴とする方法。 ４７ 特許請求の範囲第４６項において、前記マ
トリクスが中空空間を有しており、前記マトリク
スを前記超プラスチツク性ニツケル・コバルト合
金の再結晶化温度よりも低い温度で且つ前記中空
空間を実質的に除去するのに十分な圧力で圧縮す
ることを特徴とする方法。 ４８ 特許請求の範囲第４６項において、前記電
鋳形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約35乃至65重量％のコバルトを含有してい
ることを特徴とする方法。 ４９ 特許請求の範囲第４６項において、前記電
鋳形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約40乃至60重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする方法。 ５０ 特許請求の範囲第４６項において、前記電
鋳形成した超プラスチツク性ニツケル・コバルト
合金が約40乃至50重量％のコバルトを含有するこ
とを特徴とする方法。 ５１ 特許請求の範囲第４６項において、前記導
電性強化繊維が炭素繊維及びボロン繊維で構成さ
れるグループから選択されるものであることを特
徴とする方法。 ５２ 特許請求の範囲第４６項において、前記導
電性強化繊維が前記繊維強化構成体の約30乃至70
体積％を占めることを特徴とする方法。 ５３ 特許請求の範囲第４６項において、前記導
電性強化繊維が無電解メツキしたフイラメントか
ら構成されたヤーンであることを特徴とする方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US282563 | 1981-07-13 | ||
| US06/282,563 US4400442A (en) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | Fiber reinforced electroformed superplastic nickel-cobalt matrices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5824446A JPS5824446A (ja) | 1983-02-14 |
| JPH0364580B2 true JPH0364580B2 (ja) | 1991-10-07 |
Family
ID=23082075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57118709A Granted JPS5824446A (ja) | 1981-07-13 | 1982-07-09 | 繊維強化構成体及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4400442A (ja) |
| JP (1) | JPS5824446A (ja) |
| DE (1) | DE3213054A1 (ja) |
| FR (1) | FR2509224B1 (ja) |
| GB (1) | GB2101635B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6199692A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-17 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 繊維強化金属複合体 |
| US4836749A (en) * | 1988-02-19 | 1989-06-06 | Westinghouse Electric Corp. | Pre-load device for a turbomachine rotor |
| US4820126A (en) * | 1988-02-22 | 1989-04-11 | Westinghouse Electric Corp. | Turbomachine rotor assembly having reduced stress concentrations |
| JPH0791383B2 (ja) * | 1989-10-30 | 1995-10-04 | 松下電器産業株式会社 | ポリチェニレンもしくはそのメチル誘導体フィルム |
| DE102008026952A1 (de) * | 2008-06-05 | 2009-12-10 | GALVANOFORM Gesellschaft für Galvanoplastik mbH | Verbundwerkstoff |
| US12017297B2 (en) * | 2021-12-22 | 2024-06-25 | Spirit Aerosystems, Inc. | Method for manufacturing metal matrix composite parts |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1265472A (ja) * | 1967-11-29 | 1972-03-01 | ||
| GB1224166A (en) * | 1967-12-21 | 1971-03-03 | Bristol Aerojet Ltd | Improvements in and relating to electrodeposition of composite materials |
| US3890690A (en) * | 1968-10-23 | 1975-06-24 | Chou H Li | Method of making reinforced metal matrix composites having improved load transfer characteristics and reduced mismatch stresses |
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