JPH0475763A - 表面処理繊維強化金属およびその製造方法 - Google Patents
表面処理繊維強化金属およびその製造方法Info
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- JPH0475763A JPH0475763A JP18841390A JP18841390A JPH0475763A JP H0475763 A JPH0475763 A JP H0475763A JP 18841390 A JP18841390 A JP 18841390A JP 18841390 A JP18841390 A JP 18841390A JP H0475763 A JPH0475763 A JP H0475763A
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、繊維強化金属（以下、ＦＲＭと称す）の表
面に皮膜を形成した表面処理繊維強化金属およびその製
造方法に関するものであり、特りこ航空、宇宙、エレン
１−ロニクス関連部品用材料として信頼性に優れた表面
処理繊維強化金属およびその製造方法に関するものであ
る。
面に皮膜を形成した表面処理繊維強化金属およびその製
造方法に関するものであり、特りこ航空、宇宙、エレン
１−ロニクス関連部品用材料として信頼性に優れた表面
処理繊維強化金属およびその製造方法に関するものであ
る。
ＦＲＭは炭素繊維または炭化珪素、窒化珪素、アルミナ
などのセラミックス系繊維のうち１種類または２種類以
上からなる強化繊維で金属母相を強化したものであり、
従来の金属部体に比較して、軽量でかつ強度、剛性に優
れ、航空、宇宙、工１／クトロニクス分野での使用が大
きく期待されている。エレクトロニクス分野で使用され
る材料のうち、電餐、伝導性、耐食性、接合性などの信
頼性が要求されるものは、通常材料表面に表面処理を行
っており、他の分野でＦＲＭを使用する場合も同様に表
面処理が必要である。しかし、ＦＲＭに適した表面処理
は開発されておらず、例えば「めっき技術便覧」（日刊
工業新聞社）Ｐ１４３−ｐ１４９に示されるような、従
来から使用されてきた金属、合金用の表面処理がそのま
ま施されているのが一般的である。
などのセラミックス系繊維のうち１種類または２種類以
上からなる強化繊維で金属母相を強化したものであり、
従来の金属部体に比較して、軽量でかつ強度、剛性に優
れ、航空、宇宙、工１／クトロニクス分野での使用が大
きく期待されている。エレクトロニクス分野で使用され
る材料のうち、電餐、伝導性、耐食性、接合性などの信
頼性が要求されるものは、通常材料表面に表面処理を行
っており、他の分野でＦＲＭを使用する場合も同様に表
面処理が必要である。しかし、ＦＲＭに適した表面処理
は開発されておらず、例えば「めっき技術便覧」（日刊
工業新聞社）Ｐ１４３−ｐ１４９に示されるような、従
来から使用されてきた金属、合金用の表面処理がそのま
ま施されているのが一般的である。
第４図および第５図はそれぞれ従来の表面処理ＦＲＭを
模式的に示す断面図である。図において、（１）はＦＲ
Ｍで、炭素繊維ｊ＝たはセラミックス系繊維からなる強
化繊維（２）が、単体金属または合金母材からなる金属
マＩ−リックス（３）中に埋込まれて一体化ｌ、５てい
る６（４）は皮膜としてのめっき層であり、第４図では
ＦＲＭ（１）の表面に直接形成され、第５図ではＦＲＭ
（１）の表面に形成されたマトリックス単独層（５）上
に形成されている。（６）はこれらによって形成される
表面処理ＦＲＭである。
模式的に示す断面図である。図において、（１）はＦＲ
Ｍで、炭素繊維ｊ＝たはセラミックス系繊維からなる強
化繊維（２）が、単体金属または合金母材からなる金属
マＩ−リックス（３）中に埋込まれて一体化ｌ、５てい
る６（４）は皮膜としてのめっき層であり、第４図では
ＦＲＭ（１）の表面に直接形成され、第５図ではＦＲＭ
（１）の表面に形成されたマトリックス単独層（５）上
に形成されている。（６）はこれらによって形成される
表面処理ＦＲＭである。
めっき層（４）の形成は、■研磨、■脱脂、■エツチン
グ、■活性化、■下地めっき、０本めっきなどの工程か
らなる従来の表面処理方法により行われ、一般に、第４
図に示すように、 ＦＲＨの表面に直接形成するのが
通例である。このようなめっき層（４）は、炭素繊維や
セラミックス系繊維からなる強化繊維（２）との接合強
度が低い。そのため熱サイクルや熱衝撃によりめっき層
（４）とＦＲＭ（１）の間で剥離を生じる。
グ、■活性化、■下地めっき、０本めっきなどの工程か
らなる従来の表面処理方法により行われ、一般に、第４
図に示すように、 ＦＲＨの表面に直接形成するのが
通例である。このようなめっき層（４）は、炭素繊維や
セラミックス系繊維からなる強化繊維（２）との接合強
度が低い。そのため熱サイクルや熱衝撃によりめっき層
（４）とＦＲＭ（１）の間で剥離を生じる。
また、第５図４ｒ−示すように、ＦＲＭ製造段Ｎ１２．
−おいて、表面に７１へリックス単独層（５）を形成し
、その表面にめっき層（４）を形成した場合においては
、比較的簡単な形状の部品に対しては効果があるものの
、複雑形状のＦＲＭ（１）を成形する場合は二次加工が
避けら犯、ず、結果的に強化繊維（２）が露出してしま
い、その表面にめっき層（４）が形成されることになる
。従ってこのような部分では、上記と同様に、めっき層
（４）とＦＲＭ（１）間で剥離を生じる。
−おいて、表面に７１へリックス単独層（５）を形成し
、その表面にめっき層（４）を形成した場合においては
、比較的簡単な形状の部品に対しては効果があるものの
、複雑形状のＦＲＭ（１）を成形する場合は二次加工が
避けら犯、ず、結果的に強化繊維（２）が露出してしま
い、その表面にめっき層（４）が形成されることになる
。従ってこのような部分では、上記と同様に、めっき層
（４）とＦＲＭ（１）間で剥離を生じる。
このように従来の表面処理ＦＲＭは、表面処理によりＦ
ＲＨに形成しためっき層（４）などの皮膜の信頼性に欠
けるという問題点があった。
ＲＨに形成しためっき層（４）などの皮膜の信頼性に欠
けるという問題点があった。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、表面処理により形成される皮膜とＦＲＨの接合
強度が大きく、熱サイクルや熱衝撃に対しても皮膜が剥
離することなく、高い信頼性を有する表面処理繊維強化
金属およびその製造方法を提供することを目的とする。
もので、表面処理により形成される皮膜とＦＲＨの接合
強度が大きく、熱サイクルや熱衝撃に対しても皮膜が剥
離することなく、高い信頼性を有する表面処理繊維強化
金属およびその製造方法を提供することを目的とする。
この発明は次の表面処理繊維強化金属およびその製造方
法である。
法である。
（１）金属マトリックスと、この金属マトリックス中に
埋込まれ、かつ金属マｌ−リックス表面に一部が突出す
る強化繊維と、突出する強化繊維を埋込むように金属７
トリツクスの表面に形成された皮膜とを備えた表面処理
繊維強化金属、（２）金属マトリックス中に強化繊維が
埋込まれた繊維強化金属の表面に強化繊維が突出するよ
うに５強化繊維の直径の１゜５〜６倍のエツチング深さ
で金属マトリックスをエツチングするエッチングエ程と
、突出した強化繊維を埋込むように、繊維強化金属の表
面に皮膜を形成する皮膜形成工程とからなる表面処理繊
維強化金属の製造方法、この発明において、金属マトリ
ックスとしては、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、チタン合金な
と、単体金属および、：れらの合金などがあげられ、る
。
埋込まれ、かつ金属マｌ−リックス表面に一部が突出す
る強化繊維と、突出する強化繊維を埋込むように金属７
トリツクスの表面に形成された皮膜とを備えた表面処理
繊維強化金属、（２）金属マトリックス中に強化繊維が
埋込まれた繊維強化金属の表面に強化繊維が突出するよ
うに５強化繊維の直径の１゜５〜６倍のエツチング深さ
で金属マトリックスをエツチングするエッチングエ程と
、突出した強化繊維を埋込むように、繊維強化金属の表
面に皮膜を形成する皮膜形成工程とからなる表面処理繊
維強化金属の製造方法、この発明において、金属マトリ
ックスとしては、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、チタン合金な
と、単体金属および、：れらの合金などがあげられ、る
。
強化繊維としては、炭素繊維のほか、炭化珪素、窒化珪
素、アルミナなどのセラミックス系繊維が好ましいが、
他の繊維であってもよい。
素、アルミナなどのセラミックス系繊維が好ましいが、
他の繊維であってもよい。
また皮膜としては、金属マトリックスとの接合性の良好
なものであればよく、めっき層が一般的であるが、メタ
ライジング層その他の皮膜であってもよい。
なものであればよく、めっき層が一般的であるが、メタ
ライジング層その他の皮膜であってもよい。
本発明の表面処理ＦＲＭは、−」−記金属マトリックス
中に強化繊維を一部が表面に突出するように埋込んだＦ
ＲＨの表面に、突出する強化繊維を皮膜中に埋込むよう
に皮膜を形成したものである８本発明の製造方法におい
て、ＦＲＭのエッチングエ程には、ＦＲＭの種類に応じ
て種々の方法や条件が採用できるが、このエッチングエ
程はＦＲＭ表面から強化繊維が突出するように行う。そ
の際従来のエツチングに比べ１強化繊維が脱落しない程
度にエツチング量が多くなるような処理を行う。
中に強化繊維を一部が表面に突出するように埋込んだＦ
ＲＨの表面に、突出する強化繊維を皮膜中に埋込むよう
に皮膜を形成したものである８本発明の製造方法におい
て、ＦＲＭのエッチングエ程には、ＦＲＭの種類に応じ
て種々の方法や条件が採用できるが、このエッチングエ
程はＦＲＭ表面から強化繊維が突出するように行う。そ
の際従来のエツチングに比べ１強化繊維が脱落しない程
度にエツチング量が多くなるような処理を行う。
その方法としては、従来の金属単体に対する場合よりエ
ツチング時間を長くする方法や、エツチング液の濃度を
変化させる方法、エツチング溶油の湿度を従来に比べ高
くする方法、および二ハ。
ツチング時間を長くする方法や、エツチング液の濃度を
変化させる方法、エツチング溶油の湿度を従来に比べ高
くする方法、および二ハ。
らを組合せた方法などが採用できる。このときＦＲＭの
表面からのエツチング深さが５強化繊維の直径の１．５
−６倍の範囲になるよう１．：金属マトリックスをエツ
チングする。
表面からのエツチング深さが５強化繊維の直径の１．５
−６倍の範囲になるよう１．：金属マトリックスをエツ
チングする。
ここでエツチング深さが強化繊維の直径の１．５倍未満
の場合には１、従来の表面処理方法と同様ＡＪ、熱衝撃
により強化繊維と皮膜間で剥離を生ずる。
の場合には１、従来の表面処理方法と同様ＡＪ、熱衝撃
により強化繊維と皮膜間で剥離を生ずる。
また、エツチング深さが６倍を越えると、熱衝撃による
剥離は観察さ扛ないものの、表面処理時に強化繊維が脱
落したり、ＦＲＭ表面の強化繊維番二乱れが生ずる。
剥離は観察さ扛ないものの、表面処理時に強化繊維が脱
落したり、ＦＲＭ表面の強化繊維番二乱れが生ずる。
本発明では、上記のようなエッチングエ程を行った後、
ＦＲＨこ皮膜を形成するが、この皮膜形成工程ではエツ
チングにより除去された金属マトリックスと置換するよ
うに皮膜を形成し、突出した強化繊維を皮膜中に埋込む
ようにするにの皮膜形成工程としては、めっきその他の
方法が採用できる。
ＦＲＨこ皮膜を形成するが、この皮膜形成工程ではエツ
チングにより除去された金属マトリックスと置換するよ
うに皮膜を形成し、突出した強化繊維を皮膜中に埋込む
ようにするにの皮膜形成工程としては、めっきその他の
方法が採用できる。
例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金を金属マト
リックスどするＦＲＭにめっき髪施こず場合には、亜鉛
置換に行い、ニッケル下地をめっきすることができる（
ジンケート法）。またこのジンケート法ばかりではなく
、例えばボンダル法、陽極酸化法、亜鉛めっき法などの
エッチングエ程を含む表面処理も適用できる、 本発明では必要に応じて、エッチングエ程の前に、研磨
や脱脂などの前処理を施こすことができる。また皮膜形
成工程の前にも９表面の活性化処理、密着性向上処理、
下地めっきなどの前処理を施こすことができる。
リックスどするＦＲＭにめっき髪施こず場合には、亜鉛
置換に行い、ニッケル下地をめっきすることができる（
ジンケート法）。またこのジンケート法ばかりではなく
、例えばボンダル法、陽極酸化法、亜鉛めっき法などの
エッチングエ程を含む表面処理も適用できる、 本発明では必要に応じて、エッチングエ程の前に、研磨
や脱脂などの前処理を施こすことができる。また皮膜形
成工程の前にも９表面の活性化処理、密着性向上処理、
下地めっきなどの前処理を施こすことができる。
この発明におＬプる表面処理ＦＲＭは、エッチングエ程
において、ＦＲＭ表面の強化繊維が脱落しない範囲で、
表面から繊維層として１層以上のエツチングを行い、そ
の後皮膜形成工程において、めっき等により皮膜を形成
し、突出する強化繊維をその中に埋込んで製造される。
において、ＦＲＭ表面の強化繊維が脱落しない範囲で、
表面から繊維層として１層以上のエツチングを行い、そ
の後皮膜形成工程において、めっき等により皮膜を形成
し、突出する強化繊維をその中に埋込んで製造される。
こうして製造された表面処理ＦＲＭは、皮膜がＦＲＨの
表層部の金属マＩ−リックスと置換した形、すなわち皮
膜が突出する強化紀維を埋込んで機械的に係合した状態
で一体化している。このため皮膜の接合強度は、皮膜と
金属マトリックスの接薯強度、ならびに皮膜と強化繊細
の機械的係合力の和になり、従来のものよりはるかに大
きくなる。
表層部の金属マＩ−リックスと置換した形、すなわち皮
膜が突出する強化紀維を埋込んで機械的に係合した状態
で一体化している。このため皮膜の接合強度は、皮膜と
金属マトリックスの接薯強度、ならびに皮膜と強化繊細
の機械的係合力の和になり、従来のものよりはるかに大
きくなる。
以下、この発明の実施例について説明する。
第］−図は実施例の表面処理ＦＲＭを模式的に示す断面
図であり２図において、第４図および第５図と同一符号
は同一または相当部分を示す、表面処理ＦＲＭ （６）
は、強化繊維（２）が金属マトリックス（３）中に埋込
まれて形成されたＦＲＭ（１）と、 ＦＲＭ（１）の表
面から突出する強化繊維（２ａ）を埋込むように形成さ
ｔＩ７だ皮膜としてのめっき層（４）とから形成されて
いる。
図であり２図において、第４図および第５図と同一符号
は同一または相当部分を示す、表面処理ＦＲＭ （６）
は、強化繊維（２）が金属マトリックス（３）中に埋込
まれて形成されたＦＲＭ（１）と、 ＦＲＭ（１）の表
面から突出する強化繊維（２ａ）を埋込むように形成さ
ｔＩ７だ皮膜としてのめっき層（４）とから形成されて
いる。
第２図は実施例のジングーｌ−法による製造方法を示す
工程図である。
工程図である。
表面処理ＦＲＭ（６）の製造方法は、ＦＲＭ（１）の表
面の研磨工程（１１）、水洗工程（１２）、、研磨後の
ＦＲＭ（１）の脱脂工程（１３）、水洗工程（１４）、
エッチングエ程（１５）、水洗工程（１６）、表面の活
性化工程（１７）、水洗工程（１８）、活性化後のＦＲ
Ｍ（１）の亜鉛置換工程（１９）、および皮膜形成工程
としてのめっき工程（２０）により表面処理ＦＲＭ （
６）が製造される。
面の研磨工程（１１）、水洗工程（１２）、、研磨後の
ＦＲＭ（１）の脱脂工程（１３）、水洗工程（１４）、
エッチングエ程（１５）、水洗工程（１６）、表面の活
性化工程（１７）、水洗工程（１８）、活性化後のＦＲ
Ｍ（１）の亜鉛置換工程（１９）、および皮膜形成工程
としてのめっき工程（２０）により表面処理ＦＲＭ （
６）が製造される。
次にこの発明の製造例について説明する１強化繊維（２
）として炭素繊維（東しく株）製、Ｍ４０６商品名）、
金属マトリックス（３）として工業用純アルミニウムを
用いて、高圧鋳造法（溶湯鍛造法）によりＦＲＭ（１）
ヲ成形ｔ、ｔ＝、ｍ維体積率（Ｖｆ）は６０％であった
、 このＦＲＭを用いて第２図に示すジンケート法によ
りニッケルメッキを行って、めっき層（４）を形成し、
第１図の表面処理ＦＲＭ （６）を製造した。
）として炭素繊維（東しく株）製、Ｍ４０６商品名）、
金属マトリックス（３）として工業用純アルミニウムを
用いて、高圧鋳造法（溶湯鍛造法）によりＦＲＭ（１）
ヲ成形ｔ、ｔ＝、ｍ維体積率（Ｖｆ）は６０％であった
、 このＦＲＭを用いて第２図に示すジンケート法によ
りニッケルメッキを行って、めっき層（４）を形成し、
第１図の表面処理ＦＲＭ （６）を製造した。
まず研磨工程（１１）において、＃６００のエメリー紙
によりＦＲＭ（１）の表面を研磨した後、水洗工程（１
２）において、超音波洗浄機を用いて洗浄を行った。洗
浄後のＦＲＭ（１）は脱脂工程（１３）において、トリ
クロルエチレン中で洗浄し、水洗工程（１４）の後エッ
チングエ程（１５）を行った。エツチングは、エツチン
グ剤として炭酸ナトリウムおよびりん酸ナトリウムの混
合溶液を加熱し、その混合溶液にＦＲＭを浸漬して行っ
た。このとき、エツチング剤を種々の混合比に変化させ
、また加熱温度、浸漬時間ｔこついても各種の条件で実
験を行い、エツチング深さによる影響を調べて適切な条
件を見い出した。エツチング後は常温番、−で５０％硝
酸に３０秒間浸漬して活性化工程（１７）を行い、亜鉛
置換工程（１９）において、ジングー１−処理に供した
。ジングー１−処理後は、めっき工程（２０）において
、従来の化学ニッケルめっきと同様の方法り、′：より
ニッケルめっきを行った。
によりＦＲＭ（１）の表面を研磨した後、水洗工程（１
２）において、超音波洗浄機を用いて洗浄を行った。洗
浄後のＦＲＭ（１）は脱脂工程（１３）において、トリ
クロルエチレン中で洗浄し、水洗工程（１４）の後エッ
チングエ程（１５）を行った。エツチングは、エツチン
グ剤として炭酸ナトリウムおよびりん酸ナトリウムの混
合溶液を加熱し、その混合溶液にＦＲＭを浸漬して行っ
た。このとき、エツチング剤を種々の混合比に変化させ
、また加熱温度、浸漬時間ｔこついても各種の条件で実
験を行い、エツチング深さによる影響を調べて適切な条
件を見い出した。エツチング後は常温番、−で５０％硝
酸に３０秒間浸漬して活性化工程（１７）を行い、亜鉛
置換工程（１９）において、ジングー１−処理に供した
。ジングー１−処理後は、めっき工程（２０）において
、従来の化学ニッケルめっきと同様の方法り、′：より
ニッケルめっきを行った。
第３図は得られた表面処理ＦＲＭ（６）の金属組織を示
す顕微鏡写真である。上記の方法により適切なエツチン
グ条件で表面処理を行うと、第３図に示すようｔこ、
ＦＲＭ表面から強化繊維層の数層にわたりぬつぎ層が
個々の強化繊維を包むように埋込み、金属マトリックス
と置換する形で形成之れだ表面処理ＦＲＭが得られ５る
。
す顕微鏡写真である。上記の方法により適切なエツチン
グ条件で表面処理を行うと、第３図に示すようｔこ、
ＦＲＭ表面から強化繊維層の数層にわたりぬつぎ層が
個々の強化繊維を包むように埋込み、金属マトリックス
と置換する形で形成之れだ表面処理ＦＲＭが得られ５る
。
この時のエツチング条件は、炭酸ナトリウムおよびりん
酸す１−リウムのそれぞれ２０〜５０ｇ／Ｑの混合溶液
を５０−９０℃に加熱し、１−５分間浸漬し。
酸す１−リウムのそれぞれ２０〜５０ｇ／Ｑの混合溶液
を５０−９０℃に加熱し、１−５分間浸漬し。
た。このようなエツチング条件により得られるめっき層
は、強化繊維の線径に則して１．５〜６倍の厚さとなっ
ている。
は、強化繊維の線径に則して１．５〜６倍の厚さとなっ
ている。
次に得られた表面処理ＦＲＨに対して、めっきの接合強
度について試験した結果について説明する。
度について試験した結果について説明する。
試験条件は以下の通りである。
■熱衛撃試験：１５０℃の温度で１時間保持後、冷水中
に投入。
に投入。
■引き剥し試験：４ｎｍ２ の面積を持つ金属をめっき
面に半田伺けし、鋭いナイフにより切込みを導入後、引
き剥し２荷重を測定。
面に半田伺けし、鋭いナイフにより切込みを導入後、引
き剥し２荷重を測定。
その結果、エツチング深さに関する条件として、炭酸す
１−リウムおよびりん酸す１−リウムのＳ度を２０−５
０ｇ ／ Ｑ、カッ温度を５０＝９０’ＣＬｎ保持ｌ、
た溶液にＦＲＭを】−〜・５分間浸漬りまた表面処理Ｆ
ＲＭは、熱衛撃試験ではルーパによる表面観察を行って
も、めっき層表面の膨れはまったく観、察されなかった
。
１−リウムおよびりん酸す１−リウムのＳ度を２０−５
０ｇ ／ Ｑ、カッ温度を５０＝９０’ＣＬｎ保持ｌ、
た溶液にＦＲＭを】−〜・５分間浸漬りまた表面処理Ｆ
ＲＭは、熱衛撃試験ではルーパによる表面観察を行って
も、めっき層表面の膨れはまったく観、察されなかった
。
また、引き剥し試験においては、２−２．６ｋｇｆ／園
ｍ２の値を得た。
ｍ２の値を得た。
以上の結果より、上記の表面処理ＦＲ１’！のめっき層
の接合強度は大きく、従来のＦＲＭｌ、こ対する表面処
理方法により形成され、るめっき層の引き剥がし試験の
０゜１−０゜５ｋｇｆ ／閥７に比較して、著しく優れ
た接合強度であることがわかる。このような表面処理Ｆ
ＲＭは、 さらに金めつきを施して実用に供することか
できる、 次に他の実施例１．ニーついて説明する。
の接合強度は大きく、従来のＦＲＭｌ、こ対する表面処
理方法により形成され、るめっき層の引き剥がし試験の
０゜１−０゜５ｋｇｆ ／閥７に比較して、著しく優れ
た接合強度であることがわかる。このような表面処理Ｆ
ＲＭは、 さらに金めつきを施して実用に供することか
できる、 次に他の実施例１．ニーついて説明する。
強化繊維として炭素繊維を平均０゜６ｍｍの長さに切断
した短繊維を３次元にランダムに配向したもの（ＶｆＯ
７３）を、アルミニウムをマトリックスとしたＦＲＭと
して用いた、本実施例においても前記の実ｔＩｉｆｓ同
様、研磨、洗浄後１−リクロルエチレン中で洗浄し、水
洗した、適用したエッチングエ程も同様であり、エツチ
ング剤を種々の混合比、濃度に変化させ、また加熱温度
、浸漬時間についても各種の条件で実験を行い、エツチ
ング深さによる影響を調べて避切な条件を見い出した。
した短繊維を３次元にランダムに配向したもの（ＶｆＯ
７３）を、アルミニウムをマトリックスとしたＦＲＭと
して用いた、本実施例においても前記の実ｔＩｉｆｓ同
様、研磨、洗浄後１−リクロルエチレン中で洗浄し、水
洗した、適用したエッチングエ程も同様であり、エツチ
ング剤を種々の混合比、濃度に変化させ、また加熱温度
、浸漬時間についても各種の条件で実験を行い、エツチ
ング深さによる影響を調べて避切な条件を見い出した。
エツチング深さは、エツチング剤の濃度、加熱温度、浸
漬時間などの増加とともに増加するが、エツチング深さ
が探すざると、繊帷の脱落や配向の乱れなどを生じた。
漬時間などの増加とともに増加するが、エツチング深さ
が探すざると、繊帷の脱落や配向の乱れなどを生じた。
その結果、Ｔ−ツヂング深さに関する条件として、炭酸
す１−リウムおよびりん酸す１−リウムの濃度が２０〜
３０ｇ／Ｕ、かつ温度を５０〜７０℃に保持した溶液に
ＦＲＭを１〜２分間浸漬しためっき層は、熱＃１試験で
ばルーぺによる表面観察を行っても、めっき層表面の膨
れはまったく観察されなかった７また、引き剥し試験番
、−４おいては２．３〜３ ｋＨｆ ／ １１１ｍ２の
値を得た。この実施例の場合、めっき層表面に対して垂
直に近い配向を持つ短繊維がめつき層内に存在すること
により、ピン止め効果を示し、めっき層とＦＲＨの接合
強度が向上したものと考えられる。
す１−リウムおよびりん酸す１−リウムの濃度が２０〜
３０ｇ／Ｕ、かつ温度を５０〜７０℃に保持した溶液に
ＦＲＭを１〜２分間浸漬しためっき層は、熱＃１試験で
ばルーぺによる表面観察を行っても、めっき層表面の膨
れはまったく観察されなかった７また、引き剥し試験番
、−４おいては２．３〜３ ｋＨｆ ／ １１１ｍ２の
値を得た。この実施例の場合、めっき層表面に対して垂
直に近い配向を持つ短繊維がめつき層内に存在すること
により、ピン止め効果を示し、めっき層とＦＲＨの接合
強度が向上したものと考えられる。
以上の結果より、本発明による表面処理は、連続繊維系
ＦＲＭばかりでなく、短繊維系ＦＲＨに刺しても実用上
非常に有効であり、従来のＦＲにに対する表面処理方法
により生成するめっき層に比較して。
ＦＲＭばかりでなく、短繊維系ＦＲＨに刺しても実用上
非常に有効であり、従来のＦＲにに対する表面処理方法
により生成するめっき層に比較して。
優れた接合強度であることがわかる。この表面処理ＦＲ
Ｍも連続繊維の場合と同様に、 さらに金めつきを施し
て実用に供することができる。
Ｍも連続繊維の場合と同様に、 さらに金めつきを施し
て実用に供することができる。
なお、上記の実施例はエツチングにより強化繊維を突出
させたが、すでに繊維が蒸出した面への適用も可能であ
り、また切削加工によって複雑形状に切出された部品へ
の適用も可能である。
させたが、すでに繊維が蒸出した面への適用も可能であ
り、また切削加工によって複雑形状に切出された部品へ
の適用も可能である。
本発明の表面処理ＦＲＭは、強化繊維が金属マトリック
スから突出し、皮膜中に埋込まれているので、皮膜とＦ
ＲＭの接合強度が大きく、熱サイクルや熱衝撃に対して
も皮膜が剥離することなく、高い信頼性が得られる。
スから突出し、皮膜中に埋込まれているので、皮膜とＦ
ＲＭの接合強度が大きく、熱サイクルや熱衝撃に対して
も皮膜が剥離することなく、高い信頼性が得られる。
また本発明の表面処理ＦＲＨの製造方法は６」−記のよ
うな優れた表面処理ＦＲＭを容易かつ効率よく製造する
ことができる。
うな優れた表面処理ＦＲＭを容易かつ効率よく製造する
ことができる。
第１図は実施例の表面処理ＦＲＭを模式的に示す断面図
、第２図は製造工程図、第３図は金属組織を示す顕微鏡
写真、第４図および第５図は従来の表面処理ＦＲＭを模
式的に示す断面図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、（１）
はＦＲＭ、（２）、（２ａ）は強化繊維、（３）は金属
マ（・リックス。 ある。 （４）はめっき層、
、第２図は製造工程図、第３図は金属組織を示す顕微鏡
写真、第４図および第５図は従来の表面処理ＦＲＭを模
式的に示す断面図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、（１）
はＦＲＭ、（２）、（２ａ）は強化繊維、（３）は金属
マ（・リックス。 ある。 （４）はめっき層、
Claims (2)
- （１）金属マトリックスと、この金属マトリックス中に
埋込まれ、かつ金属マトリックス表面に一部が突出する
強化繊維と、突出する強化繊維を埋込むように金属マト
リックスの表面に形成された皮膜とを備えたことを特徴
とする表面処理繊維強化金属。 - （２）金属マトリックス中に強化繊維が埋込まれた繊維
強化金属の表面に強化繊維が突出するように、強化繊維
の直径の１．５〜６倍のエッチング深さで金属マトリッ
クスをエッチングするエッチングエ程と、突出した強化
繊維を埋込むように、繊維強化金属の表面に皮膜を形成
する皮膜形成工程とからなることを特徴とする表面処理
繊維強化金属の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18841390A JPH0475763A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 表面処理繊維強化金属およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18841390A JPH0475763A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 表面処理繊維強化金属およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475763A true JPH0475763A (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16223226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18841390A Pending JPH0475763A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 表面処理繊維強化金属およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0475763A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009363A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Toray Ind Inc | チタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーとその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733089A (en) * | 1980-07-28 | 1982-02-23 | Outboard Marine Corp | Marine propulsive device with tilting device, working successively, and trim device |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP18841390A patent/JPH0475763A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733089A (en) * | 1980-07-28 | 1982-02-23 | Outboard Marine Corp | Marine propulsive device with tilting device, working successively, and trim device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009363A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Toray Ind Inc | チタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーとその製造方法 |
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