JPS6139366B2 - - Google Patents
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- JPS6139366B2 JPS6139366B2 JP2089683A JP2089683A JPS6139366B2 JP S6139366 B2 JPS6139366 B2 JP S6139366B2 JP 2089683 A JP2089683 A JP 2089683A JP 2089683 A JP2089683 A JP 2089683A JP S6139366 B2 JPS6139366 B2 JP S6139366B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaped
- fibers
- cooling body
- short
- molten metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は、屈折した（折れ曲つた）端部を有す
る複合材料用金属短繊維を金属または合金（以下
金属と総称する）の溶湯から直接製造する方法に
関するものである。 金属短繊維は主としてコンクリートやプラスチ
ツクの強化のために、これらの材料（母材）に混
入して使用されるものである。そこで金属短繊維
を混入することによる複合強化作用を一層効果的
にするために混入する繊維と母材との付着性を良
くすることが重要である。そこで従来付着性を良
くするために、繊維の表面にめつきを施したり適
当な粗さに凸凹をつけたり、端部をくの字に折り
曲げる方法などが採用されてきた。しかしながら
これらの方法は、工程を複雑にし、製造コストを
高くすることになつていた。 このような事情から本発明者は金属溶湯を急冷
して、直接金属短繊維を作る方法（液体急冷法）
を改良した方法を採用することによつて端部が屈
折した金属短繊維を簡易かつ安価に製造すること
に成功した。 ところで、従来より提案されている金属繊維を
溶湯から直接製造する方法は大別すると、(1)溶湯
紡糸法（メルトスピニング法）と、(2)溶湯引出し
法（メルトエクストラクシヨン法）とがある。前
者は溶湯に背圧をかけて高速移動する冷却用基板
の上に衝突させ急冷することによつて連続した繊
維を製造しようとするものである。さらにこの方
法は冷却方法の相違により遠心急冷法，単ロール
法，双ロール法などに分けることができる。これ
に対し溶湯引出し法は溶湯には圧力を加えず冷却
基板と接して凝固した部分を引き出す（またはか
き出す）方法である。これらの方法のうち(1)の溶
湯紡糸法の場合、溶湯噴出用のノズル孔を細くす
れば幅狭で偏平な断面を有する繊維を連続的に得
ることができる。 本発明は上記の溶湯紡糸法を改良することによ
り、少くとも一端が屈折した部分を有する金属短
繊維を効率よく製造する方法およびその製造に使
用する冷却体に関するものである。 以下図面により本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明に使用する冷却体の要部を示す
もので、ａは平面図、ｂは側面図である。図中１
は冷却体の基板で、全体をロール状あるいはドラ
ム状、またはエンドレスベルト状に形成する。２
は該基板１の表面に所定間隔（平坦部４）で穿
設した深さh1のＶ字型溝である。また第２図ａ，
ｂは第１図に示す冷却体によつて製造された金属
短繊維で、５は本体、６は屈折部、７はその先端
の鈎部である。第３図は本発明において基板１の
表面にＶ字型の突稜３を設けた場合を示すもので
ａはその要部の平面図、ｂは側面図である。第４
図ａ，ｂはその製品（金属短繊維）である。さら
に第５図は本発明において基板１の表面にＶ字型
溝２とそれに引続くＶ字型の突稜３を設けた場合
を示すもので、ａは要部の平面図、ｂは側面図で
ある。また第６図ａ，ｂはその製品である。 本発明方法を実施するには、例えば第１図に示
すようなＶ字型溝２を基板１の表面に所定間隔
で設けた冷却体（例えばロール状）を高速で移動
（回転）させ、金属または合金の溶湯をノズル
（図示せず）から基板１の表面に噴出させる。然
る時には溶湯は基板１の表面に沿つて流れ、Ｖ字
型溝２に流入し急冷凝固する。その結果第２図ａ
またはｂに示すように本体５の先端に屈折部６ま
たは屈折部６および鈎部７を有する金属短繊維を
製造することができる。 また本発明においては、冷却体の基板１の表面
に第３図ａ，ｂに示すようなＶ字型突稜３を設け
第１図の場合と同様に冷却体を移動（回転）させ
ながら溶湯を基板１の表面に噴出させると該溶湯
はＶ字型突稜３の緩斜面に沿つて流れ急冷凝固す
る。従つて第４図ａ，ｂに示すような金属短繊維
が得られる。 また第５図ａ，ｂに示すように冷却体の基板１
の表面にＶ字型溝２とそれに引続くＶ字型突稜３
を設け、第１図の場合と同様に冷却体を移動（回
転）させながら溶湯を基板１の表面に噴出させる
と該溶湯はＶ字型突稜３の緩斜面に沿つて流下
し、さらにＶ字型溝２に流入して急冷凝固するの
で第６図ａ，ｂに示すような金属短繊維が製造さ
れる。 なお本発明における前記Ｖ字型溝２およびＶ字
型突稜３は次に述べるような寸法であることが好
ましい。
る複合材料用金属短繊維を金属または合金（以下
金属と総称する）の溶湯から直接製造する方法に
関するものである。 金属短繊維は主としてコンクリートやプラスチ
ツクの強化のために、これらの材料（母材）に混
入して使用されるものである。そこで金属短繊維
を混入することによる複合強化作用を一層効果的
にするために混入する繊維と母材との付着性を良
くすることが重要である。そこで従来付着性を良
くするために、繊維の表面にめつきを施したり適
当な粗さに凸凹をつけたり、端部をくの字に折り
曲げる方法などが採用されてきた。しかしながら
これらの方法は、工程を複雑にし、製造コストを
高くすることになつていた。 このような事情から本発明者は金属溶湯を急冷
して、直接金属短繊維を作る方法（液体急冷法）
を改良した方法を採用することによつて端部が屈
折した金属短繊維を簡易かつ安価に製造すること
に成功した。 ところで、従来より提案されている金属繊維を
溶湯から直接製造する方法は大別すると、(1)溶湯
紡糸法（メルトスピニング法）と、(2)溶湯引出し
法（メルトエクストラクシヨン法）とがある。前
者は溶湯に背圧をかけて高速移動する冷却用基板
の上に衝突させ急冷することによつて連続した繊
維を製造しようとするものである。さらにこの方
法は冷却方法の相違により遠心急冷法，単ロール
法，双ロール法などに分けることができる。これ
に対し溶湯引出し法は溶湯には圧力を加えず冷却
基板と接して凝固した部分を引き出す（またはか
き出す）方法である。これらの方法のうち(1)の溶
湯紡糸法の場合、溶湯噴出用のノズル孔を細くす
れば幅狭で偏平な断面を有する繊維を連続的に得
ることができる。 本発明は上記の溶湯紡糸法を改良することによ
り、少くとも一端が屈折した部分を有する金属短
繊維を効率よく製造する方法およびその製造に使
用する冷却体に関するものである。 以下図面により本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明に使用する冷却体の要部を示す
もので、ａは平面図、ｂは側面図である。図中１
は冷却体の基板で、全体をロール状あるいはドラ
ム状、またはエンドレスベルト状に形成する。２
は該基板１の表面に所定間隔（平坦部４）で穿
設した深さh1のＶ字型溝である。また第２図ａ，
ｂは第１図に示す冷却体によつて製造された金属
短繊維で、５は本体、６は屈折部、７はその先端
の鈎部である。第３図は本発明において基板１の
表面にＶ字型の突稜３を設けた場合を示すもので
ａはその要部の平面図、ｂは側面図である。第４
図ａ，ｂはその製品（金属短繊維）である。さら
に第５図は本発明において基板１の表面にＶ字型
溝２とそれに引続くＶ字型の突稜３を設けた場合
を示すもので、ａは要部の平面図、ｂは側面図で
ある。また第６図ａ，ｂはその製品である。 本発明方法を実施するには、例えば第１図に示
すようなＶ字型溝２を基板１の表面に所定間隔
で設けた冷却体（例えばロール状）を高速で移動
（回転）させ、金属または合金の溶湯をノズル
（図示せず）から基板１の表面に噴出させる。然
る時には溶湯は基板１の表面に沿つて流れ、Ｖ字
型溝２に流入し急冷凝固する。その結果第２図ａ
またはｂに示すように本体５の先端に屈折部６ま
たは屈折部６および鈎部７を有する金属短繊維を
製造することができる。 また本発明においては、冷却体の基板１の表面
に第３図ａ，ｂに示すようなＶ字型突稜３を設け
第１図の場合と同様に冷却体を移動（回転）させ
ながら溶湯を基板１の表面に噴出させると該溶湯
はＶ字型突稜３の緩斜面に沿つて流れ急冷凝固す
る。従つて第４図ａ，ｂに示すような金属短繊維
が得られる。 また第５図ａ，ｂに示すように冷却体の基板１
の表面にＶ字型溝２とそれに引続くＶ字型突稜３
を設け、第１図の場合と同様に冷却体を移動（回
転）させながら溶湯を基板１の表面に噴出させる
と該溶湯はＶ字型突稜３の緩斜面に沿つて流下
し、さらにＶ字型溝２に流入して急冷凝固するの
で第６図ａ，ｂに示すような金属短繊維が製造さ
れる。 なお本発明における前記Ｖ字型溝２およびＶ字
型突稜３は次に述べるような寸法であることが好
ましい。
【表】
溝の深さあるいは突稜の高さh1またはh2が0.3
mmより小さいと、製造された金属短繊維の屈折部
６の部分が短か過ぎて付着力の向上にほとんど寄
与しないことがあり、また５mm以上では冷却体か
らの剥離が困難となり連続生産ができなくなるこ
とがある。また溝または突稜の幅k1またはk2は
0.5mmより狭いと製造された繊維が連続してしま
う惧があり、また短繊維が出来ても屈折部が短か
過ぎて付着力の向上に寄与しなくなつてしまう場
合がある。また溝または突稜の斜面の角度αは30
゜以下では短繊維にならないことがあり、90゜以
上では溝または突稜の製造加工が困難であるので
30〜90゜の範囲が好ましい。一方斜面の角度βは
製造された短繊維の屈折部の角度に関係するが、
その角度が小さ過ぎると付着力向上の効果がほと
んど現われないので下限を20゜程度とすることが
好ましい。また短繊維の本体５の長さは用途に応
じて任意に設定することが出来る。すなわち冷却
体のＶ字型溝２（Ｖ字型突稜３）の間隔（平坦
部４）を所望の間隔にすることによつて本体５の
長さを所望の長さにすることができる。例えばコ
ンクリート等の強化に用いる場合にはは５〜40
mm程度が適当であり、ブレーキパツドの強化材と
して使用する場合にはこれより短いもの（例えば
最低0.3mm程度）が適当である。 また溶湯を冷却体上に噴出する場合の圧力は
0.05〜３Kg／cm2、冷却体の移動速度（ロールまた
はドラムの場合は周速）は２〜40ｍ／秒程度が適
当であり、合金の種類、製造条件を選ぶことによ
つて製造された短繊維を非晶質にすることがで
き、強度、耐食性を良好にすることができる。ま
た合金の種類を選択することによつて製造された
短繊維にすぐれた電磁波シールド特性あるいは防
振特性などを合せ付与することもできる。 さらに本発明においては、溶湯の噴出圧力およ
び冷却体の移動速度に依存して第２図ｂ、第４図
ｂ、第６図ｂに示すような屈折部が二重に折れ曲
つた短繊維を得ることができる。この場合は複合
材料母材との付着性をさらに高めることができ
る。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 冷却体としてCu―１％Cr合金製のロールを用
い、その表面に第１図に示すようなＶ字型溝をh1
＝1.2mm、k1＝1.0mm、α＝β＝67.5゜、＝10mm
の諸元で形成した。Fe70Cr10P10C10（at％）の合
金組成からなる溶湯を、孔径0.5mm、孔数10本ノ
ズルから0.5Kg／cm2の圧力で、周速25ｍ／秒で回
転している前記ロール表面に噴出し、急冷凝固さ
せ、幅１mm、厚さ30μｍ、本体の長さ10mm、屈折
部約１mm、屈折角約60゜の一端が屈折した短繊維
を製造した。この短繊維のＸ線回析像はハローパ
ターンを示す非晶質であることが判つた。また
180゜曲げによつて破壊しない程の粘性を有して
いた。 実施例 ２ 冷却体として、表面に第３図に示すようなＶ字
型突稜（h2＝1.2mm、k2＝1.0mm、α＝β＝67.5
゜、＝10mm）を有するCuロールを用い、
Fe72Cr8P13C7（at％）の合金組成の溶湯を、孔径
0.5mm、孔数10本のノズルから0.5Kg／cm2の圧力
で、周速18ｍ／秒で回転している前記ロールの表
面に噴出し急冷凝固させ、幅１mm、厚さ40μｍ、
本体の長さ10mm、屈折部約１mm、屈折角約60゜の
一端が屈折した短繊維を製造した。この短繊維の
Ｘ線回析像はハローパターンを示し、非晶質であ
ることが判つた。 実施例 ３ 冷却体として、表面に第５図に示すようなＶ字
型溝とそれに引続くＶ字型突稜（h1＝h2＝2.4
mm、k1＝k2＝2.0mm、α＝β＝67.5゜、＝10
mm）を有するCu製ロールを用い、SUS430ステン
レス鋼の溶湯を、孔径0.8mm、孔数６本のノズル
から0.3Kg／cm2の圧力で、周速15ｍ／秒で回転し
ている前記ロールの表面に噴出し、急冷凝固させ
たところ、幅1.5mm、厚さ60μｍ、本体の長さ10
mm、屈折部の長さ２mm、屈折角約65゜の両端に屈
折部を有する短繊維が得られた。 以上説明したように本発明によればコンクリー
ト、プラスチツク等に混入し、その強度を増加す
るために好適な短繊維を容易に製造することがで
きる。 なお上記の実施例においては冷却体としてロー
ルを使用した場合について説明したが、冷却体と
してエンドレスベルトを使用した場合も上記実施
例の場合と同様の短繊維が得られることは云う迄
もない。
mmより小さいと、製造された金属短繊維の屈折部
６の部分が短か過ぎて付着力の向上にほとんど寄
与しないことがあり、また５mm以上では冷却体か
らの剥離が困難となり連続生産ができなくなるこ
とがある。また溝または突稜の幅k1またはk2は
0.5mmより狭いと製造された繊維が連続してしま
う惧があり、また短繊維が出来ても屈折部が短か
過ぎて付着力の向上に寄与しなくなつてしまう場
合がある。また溝または突稜の斜面の角度αは30
゜以下では短繊維にならないことがあり、90゜以
上では溝または突稜の製造加工が困難であるので
30〜90゜の範囲が好ましい。一方斜面の角度βは
製造された短繊維の屈折部の角度に関係するが、
その角度が小さ過ぎると付着力向上の効果がほと
んど現われないので下限を20゜程度とすることが
好ましい。また短繊維の本体５の長さは用途に応
じて任意に設定することが出来る。すなわち冷却
体のＶ字型溝２（Ｖ字型突稜３）の間隔（平坦
部４）を所望の間隔にすることによつて本体５の
長さを所望の長さにすることができる。例えばコ
ンクリート等の強化に用いる場合にはは５〜40
mm程度が適当であり、ブレーキパツドの強化材と
して使用する場合にはこれより短いもの（例えば
最低0.3mm程度）が適当である。 また溶湯を冷却体上に噴出する場合の圧力は
0.05〜３Kg／cm2、冷却体の移動速度（ロールまた
はドラムの場合は周速）は２〜40ｍ／秒程度が適
当であり、合金の種類、製造条件を選ぶことによ
つて製造された短繊維を非晶質にすることがで
き、強度、耐食性を良好にすることができる。ま
た合金の種類を選択することによつて製造された
短繊維にすぐれた電磁波シールド特性あるいは防
振特性などを合せ付与することもできる。 さらに本発明においては、溶湯の噴出圧力およ
び冷却体の移動速度に依存して第２図ｂ、第４図
ｂ、第６図ｂに示すような屈折部が二重に折れ曲
つた短繊維を得ることができる。この場合は複合
材料母材との付着性をさらに高めることができ
る。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 冷却体としてCu―１％Cr合金製のロールを用
い、その表面に第１図に示すようなＶ字型溝をh1
＝1.2mm、k1＝1.0mm、α＝β＝67.5゜、＝10mm
の諸元で形成した。Fe70Cr10P10C10（at％）の合
金組成からなる溶湯を、孔径0.5mm、孔数10本ノ
ズルから0.5Kg／cm2の圧力で、周速25ｍ／秒で回
転している前記ロール表面に噴出し、急冷凝固さ
せ、幅１mm、厚さ30μｍ、本体の長さ10mm、屈折
部約１mm、屈折角約60゜の一端が屈折した短繊維
を製造した。この短繊維のＸ線回析像はハローパ
ターンを示す非晶質であることが判つた。また
180゜曲げによつて破壊しない程の粘性を有して
いた。 実施例 ２ 冷却体として、表面に第３図に示すようなＶ字
型突稜（h2＝1.2mm、k2＝1.0mm、α＝β＝67.5
゜、＝10mm）を有するCuロールを用い、
Fe72Cr8P13C7（at％）の合金組成の溶湯を、孔径
0.5mm、孔数10本のノズルから0.5Kg／cm2の圧力
で、周速18ｍ／秒で回転している前記ロールの表
面に噴出し急冷凝固させ、幅１mm、厚さ40μｍ、
本体の長さ10mm、屈折部約１mm、屈折角約60゜の
一端が屈折した短繊維を製造した。この短繊維の
Ｘ線回析像はハローパターンを示し、非晶質であ
ることが判つた。 実施例 ３ 冷却体として、表面に第５図に示すようなＶ字
型溝とそれに引続くＶ字型突稜（h1＝h2＝2.4
mm、k1＝k2＝2.0mm、α＝β＝67.5゜、＝10
mm）を有するCu製ロールを用い、SUS430ステン
レス鋼の溶湯を、孔径0.8mm、孔数６本のノズル
から0.3Kg／cm2の圧力で、周速15ｍ／秒で回転し
ている前記ロールの表面に噴出し、急冷凝固させ
たところ、幅1.5mm、厚さ60μｍ、本体の長さ10
mm、屈折部の長さ２mm、屈折角約65゜の両端に屈
折部を有する短繊維が得られた。 以上説明したように本発明によればコンクリー
ト、プラスチツク等に混入し、その強度を増加す
るために好適な短繊維を容易に製造することがで
きる。 なお上記の実施例においては冷却体としてロー
ルを使用した場合について説明したが、冷却体と
してエンドレスベルトを使用した場合も上記実施
例の場合と同様の短繊維が得られることは云う迄
もない。
第１図、第３図および第５図は本発明において
使用する冷却体を示すものはａは平面図、ｂは側
面図である。また第２図ａ，ｂ、第４図ａ，ｂ、
第６図ａ，ｂは本発明により得られた短繊維を示
す側面図である。 １：基板、２：Ｖ字型溝、３：Ｖ字型突稜、
４：平坦部、５：本体、６：屈折部、７：鈎部。
使用する冷却体を示すものはａは平面図、ｂは側
面図である。また第２図ａ，ｂ、第４図ａ，ｂ、
第６図ａ，ｂは本発明により得られた短繊維を示
す側面図である。 １：基板、２：Ｖ字型溝、３：Ｖ字型突稜、
４：平坦部、５：本体、６：屈折部、７：鈎部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面に複数のＶ字型溝またはＶ字型突稜を所
定間隔で配設した冷却体を移動させ、該冷却体の
表面に金属または合金の溶湯を噴出衝突させ急冷
凝固させて一端が屈折した短繊維を製造すること
を特徴とする複合材料用金属短繊維の製造方法。 ２ 表面に複数のＶ字型溝とそれに引続く逆Ｖ字
型稜との対を所定間隔で配設した冷却体を移動さ
せ、該冷却体の表面に金属または合金の溶湯を噴
出衝突させ急冷凝固させて両端が屈折した短繊維
を製造することを特徴とする複合材料用金属短繊
維の製造方法。 ３ ロール状（あるいはドラム状）またはエンド
レスベルト状の基板の表面に、Ｖ字型溝もしくは
Ｖ字型突稜またはＶ字型溝とそれに引続く逆Ｖ字
型突稜を所定間隔で配設したことを特徴とする複
合材料用金属短繊維製造用冷却体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089683A JPS59147753A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 複合材料用金属短繊維の製造方法およびその製造用冷却体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089683A JPS59147753A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 複合材料用金属短繊維の製造方法およびその製造用冷却体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147753A JPS59147753A (ja) | 1984-08-24 |
| JPS6139366B2 true JPS6139366B2 (ja) | 1986-09-03 |
Family
ID=12039980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2089683A Granted JPS59147753A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 複合材料用金属短繊維の製造方法およびその製造用冷却体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147753A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59193204A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | フレ−ク状非晶質金属の製造方法および装置 |
| JPS63401A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-05 | Nippon Steel Corp | Ｎｉ基合金短繊維の製造方法 |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP2089683A patent/JPS59147753A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59147753A (ja) | 1984-08-24 |
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