JPH11209833A - 粒子積層体とその製造方法 - Google Patents
粒子積層体とその製造方法Info
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- JPH11209833A JPH11209833A JP1596498A JP1596498A JPH11209833A JP H11209833 A JPH11209833 A JP H11209833A JP 1596498 A JP1596498 A JP 1596498A JP 1596498 A JP1596498 A JP 1596498A JP H11209833 A JPH11209833 A JP H11209833A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粒子間の結合力の強固な粒子積層体とその製
造方法を提供することである。 【解決手段】 溶射材料（９）と繊維（１１）とを混合
させた混合物を、溶射ガン（１）によって溶射すること
によって形成した、溶射材料同士が繊維によって連結さ
れていることを特徴とする粒子積層体（１５）。
造方法を提供することである。 【解決手段】 溶射材料（９）と繊維（１１）とを混合
させた混合物を、溶射ガン（１）によって溶射すること
によって形成した、溶射材料同士が繊維によって連結さ
れていることを特徴とする粒子積層体（１５）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械、装置の部
品、部材を構成する材料として使用される粒子積層体と
その製造方法に関するものであり、これに限定する意図
はないが、例えばクラッチディスクのフェーシング、あ
るいはライニングに使用される粒子積層体とその製造方
法に関する。
品、部材を構成する材料として使用される粒子積層体と
その製造方法に関するものであり、これに限定する意図
はないが、例えばクラッチディスクのフェーシング、あ
るいはライニングに使用される粒子積層体とその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械や装置の部品、部材を構成する材料
に要求される機能は多様化している。例えば、摩擦材に
は強度とクッション性、あるいは耐摩耗性と低攻撃性等
を兼ね備えた材料が求められる。また、応力検出、ガス
検出、光検出等のセンサ類には特殊な電気磁気的性質を
有している材料が必要となる。このような、要求を達成
するための手段の１つとして、粉末材料の機能を自由に
組み合わせて複合機能化や高性能化、新たな特殊機能創
出を図る粉末加工がある。
に要求される機能は多様化している。例えば、摩擦材に
は強度とクッション性、あるいは耐摩耗性と低攻撃性等
を兼ね備えた材料が求められる。また、応力検出、ガス
検出、光検出等のセンサ類には特殊な電気磁気的性質を
有している材料が必要となる。このような、要求を達成
するための手段の１つとして、粉末材料の機能を自由に
組み合わせて複合機能化や高性能化、新たな特殊機能創
出を図る粉末加工がある。
【０００３】粉末加工には、例えば焼結や樹脂成形のよ
うに粒子同士を融合させたり、あるいは冶金的、化学的
に結合して部材と成す方法がある。
うに粒子同士を融合させたり、あるいは冶金的、化学的
に結合して部材と成す方法がある。
【０００４】例えば、特開平８−１３１１８号には、粒
子の積層体に熱処理を施して粒子同士を冶金的または化
学的に結合させているが、樹脂と金属のように、大幅に
その特性が異なり、冶金的あるいは化学的には結合しな
い混合材料では、その結合力が低く、又、耐熱性の低い
材料では材料を加熱する温度を上げることができず、や
はり、十分な結合力を得ることができず、その強度が低
いという問題があった。
子の積層体に熱処理を施して粒子同士を冶金的または化
学的に結合させているが、樹脂と金属のように、大幅に
その特性が異なり、冶金的あるいは化学的には結合しな
い混合材料では、その結合力が低く、又、耐熱性の低い
材料では材料を加熱する温度を上げることができず、や
はり、十分な結合力を得ることができず、その強度が低
いという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、上記問題を解決する粒子積層体とその製造方法
を提供することにある。
ころは、上記問題を解決する粒子積層体とその製造方法
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の請求項１においては、粒子同士が繊維片によ
って連結されていることを特徴とする粒子積層体とし
た。
に本発明の請求項１においては、粒子同士が繊維片によ
って連結されていることを特徴とする粒子積層体とし
た。
【０００７】又、本発明の請求項２においては、粒子は
金属粒子であることを特徴とする請求項１記載の粒子積
層体とした。
金属粒子であることを特徴とする請求項１記載の粒子積
層体とした。
【０００８】又、本発明の請求項３においては、粒子は
樹脂粒子であることを特徴とする請求項１記載の粒子積
層体とした。
樹脂粒子であることを特徴とする請求項１記載の粒子積
層体とした。
【０００９】又、本発明の請求項４においては、繊維片
はその融点が粒子の融点より高いことを特徴とする請求
項１記載の粒子積層体とした。
はその融点が粒子の融点より高いことを特徴とする請求
項１記載の粒子積層体とした。
【００１０】又、本発明の請求項５においては、繊維片
は２〜７０体積％含まれることを特徴とする請求項４記
載の粒子積層体とした。
は２〜７０体積％含まれることを特徴とする請求項４記
載の粒子積層体とした。
【００１１】又、本発明の請求項６においては、繊維片
は直径２〜５０μｍ、長さ５０μｍ以上、アスペクト比
１０以上であることを特徴とする請求項５記載の粒子積
層体とした。
は直径２〜５０μｍ、長さ５０μｍ以上、アスペクト比
１０以上であることを特徴とする請求項５記載の粒子積
層体とした。
【００１２】又、本発明の請求項７においては、繊維片
は毛羽立った形状であることを特徴とする請求項６記載
の粒子積層体とした。
は毛羽立った形状であることを特徴とする請求項６記載
の粒子積層体とした。
【００１３】又、本発明の請求項８においては、粒子同
士が繊維片によって連結されている粒子積層体の製造方
法で、粒子と繊維片を混合した後、溶射することを特徴
とする粒子積層体の製造方法とした。
士が繊維片によって連結されている粒子積層体の製造方
法で、粒子と繊維片を混合した後、溶射することを特徴
とする粒子積層体の製造方法とした。
【００１４】又、本発明の請求項９においては、 粒子
同士が繊維片によって連結されている粒子積層体の製造
方法で、粒子及び繊維片をそれぞれ溶射することによっ
て混合させることを特徴とする粒子積層体の製造方法と
した。
同士が繊維片によって連結されている粒子積層体の製造
方法で、粒子及び繊維片をそれぞれ溶射することによっ
て混合させることを特徴とする粒子積層体の製造方法と
した。
【００１５】又、本発明の請求項１０においては、粒子
同士が繊維片によって連結されている粒子積層体の製造
方法で、あらかじめ繊維片を各粒子内に含有させたもの
を、溶射することを特徴とする粒子積層体の製造方法と
した。
同士が繊維片によって連結されている粒子積層体の製造
方法で、あらかじめ繊維片を各粒子内に含有させたもの
を、溶射することを特徴とする粒子積層体の製造方法と
した。
【００１６】上記請求項１に記載した粒子積層体によれ
ば、粒子同士が繊維片によって連結されているため、各
粒子が強固に連結される。
ば、粒子同士が繊維片によって連結されているため、各
粒子が強固に連結される。
【００１７】又、上記請求項２に記載した粒子積層体に
よれば、各金属粒子が繊維片によって強固に連結され
る。
よれば、各金属粒子が繊維片によって強固に連結され
る。
【００１８】又、上記請求項３に記載した粒子積層体に
よれば、各樹脂粒子が繊維片によって強固に連結され
る。
よれば、各樹脂粒子が繊維片によって強固に連結され
る。
【００１９】又、上記請求項４に記載した粒子積層体に
よれば、繊維片はその融点が粒子の融点より高いため、
繊維形状を維持したまま粒子同士を連結する。
よれば、繊維片はその融点が粒子の融点より高いため、
繊維形状を維持したまま粒子同士を連結する。
【００２０】又、上記請求項５に記載した粒子積層体に
よれば、繊維片は２〜７０体積％含まれているため、高
強度化できる。
よれば、繊維片は２〜７０体積％含まれているため、高
強度化できる。
【００２１】又、上記請求項６に記載した粒子積層体に
よれば、繊維片は直径２〜５０μｍ、長さ５０μｍ以
上、アスペクト比１０以上であるため、高強度化でき
る。
よれば、繊維片は直径２〜５０μｍ、長さ５０μｍ以
上、アスペクト比１０以上であるため、高強度化でき
る。
【００２２】又、上記請求項７に記載した粒子積層体に
よれば、繊維片は毛羽立った形状であるため、高強度化
できる。
よれば、繊維片は毛羽立った形状であるため、高強度化
できる。
【００２３】又、上記請求項８に記載した粒子積層体の
製造方法によれば、粒子と繊維片を混合した後、溶射す
るため、容易に高強度の粒子積層体を製造できる。
製造方法によれば、粒子と繊維片を混合した後、溶射す
るため、容易に高強度の粒子積層体を製造できる。
【００２４】又、上記請求項９に記載した粒子積層体の
製造方法によれば、粒子及び繊維片をそれぞれ溶射する
ことによって混合させるため、容易に高強度の粒子積層
体を製造できる。
製造方法によれば、粒子及び繊維片をそれぞれ溶射する
ことによって混合させるため、容易に高強度の粒子積層
体を製造できる。
【００２５】又、上記請求項１０に記載した粒子積層体
の製造方法によれば、あらかじめ繊維片を各粒子内に含
有させておき、溶射するため、容易に高強度の粒子積層
体を製造できる。
の製造方法によれば、あらかじめ繊維片を各粒子内に含
有させておき、溶射するため、容易に高強度の粒子積層
体を製造できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は本発明による粒子積層体の
第１の製造方法を示す図である。図において溶射ガン１
は、ガン本体３とノズル５を備えている。ガン本体３に
は内孔３ａが備えられており、ノズル５から溶射ガスを
送ることによって、内孔３ａ内には熱源としての炎７が
発生されている。
第１の製造方法を示す図である。図において溶射ガン１
は、ガン本体３とノズル５を備えている。ガン本体３に
は内孔３ａが備えられており、ノズル５から溶射ガスを
送ることによって、内孔３ａ内には熱源としての炎７が
発生されている。
【００２７】金属粒子あるいは樹脂粒子、あるいはその
混合物によって形成された溶射材料９と、金属材料、カ
ーボン材料あるいはセラミックス材料等によって形成さ
れた、あるいはそれらの混合物である繊維１１とは、予
め混合されて溶射ガン１のノズル５内に投入されてい
る。
混合物によって形成された溶射材料９と、金属材料、カ
ーボン材料あるいはセラミックス材料等によって形成さ
れた、あるいはそれらの混合物である繊維１１とは、予
め混合されて溶射ガン１のノズル５内に投入されてい
る。
【００２８】溶射材料９と繊維１１との混合物は、ノズ
ル５から噴射されるため、内孔３ａ内の炎７中を通過す
る際に溶融される。この時、繊維１１を溶射材料９より
も融点の高い材料のものを選択し、溶射材料９のみが溶
融するように炎７を制御すれば、繊維１１の繊維形状を
維持でき、容易に粒子同士を結合できる。
ル５から噴射されるため、内孔３ａ内の炎７中を通過す
る際に溶融される。この時、繊維１１を溶射材料９より
も融点の高い材料のものを選択し、溶射材料９のみが溶
融するように炎７を制御すれば、繊維１１の繊維形状を
維持でき、容易に粒子同士を結合できる。
【００２９】又、繊維１１の含有量は２〜７０体積％が
よく、これ以下では高強度化の効果がなく、これ以上で
は逆に強度低下となる。更に、繊維１１の形状は、直径
２〜５０μｍであって、長さ５０μｍ以上、更に、アス
ペクト比（繊維長／繊維径）１０以上のものが望まし
い。
よく、これ以下では高強度化の効果がなく、これ以上で
は逆に強度低下となる。更に、繊維１１の形状は、直径
２〜５０μｍであって、長さ５０μｍ以上、更に、アス
ペクト比（繊維長／繊維径）１０以上のものが望まし
い。
【００３０】ガン本体３から溶射された後、混合物は台
座１３に衝突するとともに自然冷却される。混合物は台
座１３への衝突時に、溶射材料９同士が、機械的嵌合に
よる結合力、原子間力、互いの融合による結合力、化学
的あるいは冶金的な結合力によって結合されるととも
に、繊維１１が溶融材料９の内部に取込まれた状態で冷
却されることによって、強大な結合力が発生する。
座１３に衝突するとともに自然冷却される。混合物は台
座１３への衝突時に、溶射材料９同士が、機械的嵌合に
よる結合力、原子間力、互いの融合による結合力、化学
的あるいは冶金的な結合力によって結合されるととも
に、繊維１１が溶融材料９の内部に取込まれた状態で冷
却されることによって、強大な結合力が発生する。
【００３１】台座１３に衝突した混合物は、台座１３上
で冷却されて徐々に積層され、目的とする粒子積層体１
５が形成される。粒子積層体１５は、溶射材料９と繊維
１１との混合物を溶射することのみによって形成され、
型による成形等の工程は一切必要としない。
で冷却されて徐々に積層され、目的とする粒子積層体１
５が形成される。粒子積層体１５は、溶射材料９と繊維
１１との混合物を溶射することのみによって形成され、
型による成形等の工程は一切必要としない。
【００３２】図２は本発明による粒子積層体１５の拡大
図であり、図３は図２を更に拡大した図である。図２に
おいては、溶射材料９は樹脂粒子１７と金属粒子１９と
によって構成されており、図３に示すように、これら
は、繊維１１がそれぞれの中に取込まれることによっ
て、互いに強固に連結されている。図３にあるように、
繊維１１は毛羽立ったものを使用することによって、樹
脂粒子１７と金属粒子１９の結合はより強固にすること
ができる。
図であり、図３は図２を更に拡大した図である。図２に
おいては、溶射材料９は樹脂粒子１７と金属粒子１９と
によって構成されており、図３に示すように、これら
は、繊維１１がそれぞれの中に取込まれることによっ
て、互いに強固に連結されている。図３にあるように、
繊維１１は毛羽立ったものを使用することによって、樹
脂粒子１７と金属粒子１９の結合はより強固にすること
ができる。
【００３３】図４は本発明による粒子積層体の第２の製
造方法を示す図である。図４が図１に示した方法と異な
るところは、溶射材料９を溶射する溶射ガン１ａと、繊
維１１を溶射する溶射ガン１ｂとを設けた点にある。こ
の方法の場合、溶射ガン１ｂの熱源を繊維１１が溶融し
ない程度に制御し、繊維１１を加熱することによって、
溶融材料９への取込まれ性をよくすることができる。
造方法を示す図である。図４が図１に示した方法と異な
るところは、溶射材料９を溶射する溶射ガン１ａと、繊
維１１を溶射する溶射ガン１ｂとを設けた点にある。こ
の方法の場合、溶射ガン１ｂの熱源を繊維１１が溶融し
ない程度に制御し、繊維１１を加熱することによって、
溶融材料９への取込まれ性をよくすることができる。
【００３４】又、図５に示すように金属あるいは溶射材
料（樹脂粒子）９内に、これより融点の高い繊維１１を
予め含有させておき、これを溶射してもよい。この方法
によれば、粒子９は溶融あるいは半溶融状態となって台
座１３に衝突するため、この時に偏平して繊維１１が突
き出る。これによって、繊維１１が含有している粒子以
外の粒子と結合し、粒子９同士の結合を強固にする。
料（樹脂粒子）９内に、これより融点の高い繊維１１を
予め含有させておき、これを溶射してもよい。この方法
によれば、粒子９は溶融あるいは半溶融状態となって台
座１３に衝突するため、この時に偏平して繊維１１が突
き出る。これによって、繊維１１が含有している粒子以
外の粒子と結合し、粒子９同士の結合を強固にする。
【００３５】更に、図６に示すように、毛玉状にした繊
維１１を用いて溶射すれば、溶射ガス流に対する投影面
積が増加する。従って、溶射ガス流からの運動エネルギ
の伝達効率が向上して繊維１１の飛行速度が増すため、
繊維１１と溶射材料９との連結がより強固になる。
維１１を用いて溶射すれば、溶射ガス流に対する投影面
積が増加する。従って、溶射ガス流からの運動エネルギ
の伝達効率が向上して繊維１１の飛行速度が増すため、
繊維１１と溶射材料９との連結がより強固になる。
【００３６】
【発明の効果】上記したように本発明によれば、溶射時
に繊維片を混合させるだけで、粒子同士の結合が強固な
粒子積層体を製造することができるため、低コストで品
質のよい粒子積層体とすることができる。
に繊維片を混合させるだけで、粒子同士の結合が強固な
粒子積層体を製造することができるため、低コストで品
質のよい粒子積層体とすることができる。
【図１】本発明による粒子積層体の第１の製造方法を示
す図
す図
【図２】本発明による粒子積層体の拡大図
【図３】図２の拡大図
【図４】本発明による粒子積層体の第２の製造方法を示
す図
す図
【図５】粒子内に、繊維を予め含有させたところを表わ
す図
す図
【図６】毛玉状にした繊維片を表わす図
１ 溶射ガン ９ 溶射材料 １１ 繊維 １５
粒子積層体
粒子積層体
Claims (10)
- 【請求項１】 粒子同士が繊維片によって連結されてい
ることを特徴とする粒子積層体。 - 【請求項２】 粒子は金属粒子であることを特徴とする
請求項１記載の粒子積層体。 - 【請求項３】 粒子は樹脂粒子であることを特徴とする
請求項１記載の粒子積層体。 - 【請求項４】 繊維片はその融点が粒子の融点より高い
ことを特徴とする請求項１記載の粒子積層体。 - 【請求項５】 繊維片は２〜７０体積％含まれることを
特徴とする請求項４記載の粒子積層体。 - 【請求項６】 繊維片は直径２〜５０μｍ、長さ５０μ
ｍ以上、アスペクト比１０以上であることを特徴とする
請求項５記載の粒子積層体。 - 【請求項７】 繊維片は毛羽立った形状であることを特
徴とする請求項６記載の粒子積層体。 - 【請求項８】 粒子同士が繊維片によって連結されてい
る粒子積層体の製造方法で、粒子と繊維片を混合した
後、溶射することを特徴とする粒子積層体の製造方法。 - 【請求項９】 粒子同士が繊維片によって連結されてい
る粒子積層体の製造方法で、粒子及び繊維片をそれぞれ
溶射することによって混合させることを特徴とする粒子
積層体の製造方法。 - 【請求項１０】 粒子同士が繊維片によって連結されて
いる粒子積層体の製造方法で、あらかじめ繊維片を各粒
子内に含有させたものを、溶射することを特徴とする粒
子積層体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1596498A JPH11209833A (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 粒子積層体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1596498A JPH11209833A (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 粒子積層体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209833A true JPH11209833A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11903414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1596498A Pending JPH11209833A (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 粒子積層体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11209833A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010023445A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | National Institute For Materials Science | コーティング部材とその製造方法及びその方法に用いる粒子。 |
| JP2014521836A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-08-28 | エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 特殊粉末化コーティング物質を使用するコーティング方法、およびそのようなコーティング物質の使用 |
-
1998
- 1998-01-28 JP JP1596498A patent/JPH11209833A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010023445A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | National Institute For Materials Science | コーティング部材とその製造方法及びその方法に用いる粒子。 |
| JP2014521836A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-08-28 | エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 特殊粉末化コーティング物質を使用するコーティング方法、およびそのようなコーティング物質の使用 |
| US9580787B2 (en) | 2011-07-25 | 2017-02-28 | Eckart Gmbh | Coating method using special powdered coating materials and use of such coating materials |
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