JP2010261088A - Fiber-reinforced al composite material - Google Patents
Fiber-reinforced al composite material Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010261088A JP2010261088A JP2009114559A JP2009114559A JP2010261088A JP 2010261088 A JP2010261088 A JP 2010261088A JP 2009114559 A JP2009114559 A JP 2009114559A JP 2009114559 A JP2009114559 A JP 2009114559A JP 2010261088 A JP2010261088 A JP 2010261088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite material
- fiber
- reinforced
- powder
- producing
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、アルミニウムに繊維状材料を複合した繊維強化Ａl複合材料に関する。 The present invention relates to a fiber reinforced Al composite material in which a fibrous material is combined with aluminum.
Ａl合金は軽量、高比強度（重さ当たりの強度）であることから種々の分野で用いられている。Ａlの強度を改良するために、カーボンナノチューブのような繊維状物質を複合する方法が用いられている。 Al alloys are used in various fields because of their light weight and high specific strength (strength per weight). In order to improve the strength of Al, a method of combining fibrous substances such as carbon nanotubes is used.
Ａlに繊維状材料を複合する方法としては、例えば、Ａl溶湯にカーボンナノチューブ粉末を添加して攪拌し、これを成型型に流し込んで固化するいわゆる鋳造法がよく用いられる（例えば、特許文献１）。 As a method of compounding a fibrous material with Al, for example, a so-called casting method in which carbon nanotube powder is added to an Al melt and stirred, and then poured into a mold and solidified is often used (for example, Patent Document 1). .
しかし、粘性の高いＡl溶湯中でカーボンナノチューブを均一に分散することは極めて難しく、そのため、作製した複合材料には多くの巣（気孔）が存在し、これが破壊起点となるため低強度の複合材料しか得られないという課題があった。これは特に、カーボンナノチューブを高含有率で含む複合材料に対して顕著な現象であった。 However, it is extremely difficult to uniformly disperse carbon nanotubes in a highly viscous Al melt. Therefore, there are many nests (pores) in the produced composite material, and this serves as a starting point for fracture. There was a problem that could only be obtained. This was a remarkable phenomenon particularly for composite materials containing carbon nanotubes at a high content.
本発明は、繊維状材料が均一に複合された繊維強化Ａl複合材料、及びその製造方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a fiber-reinforced Al composite material in which fibrous materials are uniformly composited and a method for producing the same.
発明者は、均一に繊維状材料が複合されたＡl合金を容易に得る方法を見出した。本発明は以下の構成からなる。 The inventor has found a method for easily obtaining an Al alloy in which fibrous materials are uniformly mixed. The present invention has the following configuration.
（１）Ａl中に、炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維が分散した構造を持つ複合材料であって、該繊維の含有率が複合材料全体の１５〜８０vol％であることを特徴とする繊維強化Ａl複合材料。
（２）前記炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維の含有率が、複合材料全体の３０〜８０vol％であることを特徴とする上記（１）に記載の繊維強化Ａl複合材料。
（３）前記複合材料中に、熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上の無機粒子が分散していることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の繊維強化Ａl複合材料。
（４）前記無機粒子がＳiＣ、ＡlＮ、又はダイヤモンドのいずれか１種以上であることを特徴とする上記（３）に記載の繊維強化Ａl複合材料。
(1) A composite material having a structure in which aluminum carbide as a main component and oxygen-containing fibers are dispersed in Al, wherein the fiber content is 15 to 80 vol% of the total composite material. A fiber reinforced Al composite material.
(2) The fiber-reinforced Al composite material according to the above (1), wherein the content of the fiber containing aluminum carbide as a main component and oxygen on the surface is 30 to 80 vol% of the entire composite material.
(3) The fiber-reinforced Al composite material according to (1) or (2) above, wherein inorganic particles having a thermal conductivity of 200 W / mK or more are dispersed in the composite material.
(4) The fiber-reinforced Al composite material according to (3) above, wherein the inorganic particles are one or more of SiC, AlN, and diamond.
（５）上記（１）又は（２）に記載の繊維強化Ａl複合材料の製造方法であって、炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維が表面に形成されたＡl粉末を成型して成形体とする第一の工程と、該成形体をＡlの融点以上で加熱する第二の工程と、続いてＡlの溶融状態を保持したまま加圧して緻密化する第三の工程とを含むことを特徴とする繊維強化Ａl複合材料の製造方法。
（６）前記第三の工程を熱間鍛造で行うことを特徴とする上記（５）に記載の繊維強化Ａl複合材料の製造方法。
（７）前記第三の工程を、圧力１〜９ton／ｃｍ2で行うことを特徴とする上記（５）又は（６）に記載の繊維強化Ａl複合材料の製造方法。
（８）前記第二の工程を高周波誘導加熱で行うことを特徴とする上記（５）〜（７）のいずれかに記載の繊維強化Ａl複合材料の製造方法。
(5) A method for producing a fiber-reinforced Al composite material according to (1) or (2) above, wherein Al powder having aluminum carbide as a main component and oxygen-containing fibers formed on the surface is molded. A first step of forming a molded body; a second step of heating the molded body at a melting point of Al or higher; and a third step of pressurizing and densifying while maintaining the molten state of Al. A method for producing a fiber-reinforced Al composite material.
(6) The method for producing a fiber-reinforced Al composite material according to (5), wherein the third step is performed by hot forging.
(7) The method for producing a fiber-reinforced Al composite material according to the above (5) or (6), wherein the third step is performed at a pressure of 1 to 9 ton / cm 2 .
(8) The method for producing a fiber-reinforced Al composite material according to any one of (5) to (7), wherein the second step is performed by high-frequency induction heating.
（９）前記表面に炭化アルミニウム繊維が形成されたＡl粉末として、スタンプミル法により製造されたＡl粉末を、炭化水素ガスを含む雰囲気中で加熱してＡl粉末表面に炭化アルミニウム繊維を形成したものを用いることを特徴とする上記（５）〜（８）のいずれかに記載の繊維強化Ａl複合材料の製造方法。
（１０）前記第一の工程で熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上の無機粉末を添加して前記成形体を成型することを特徴とする請求項上記（５）〜（９）のいずれかに記載の繊維強化Ａl複合材料の製造方法。
（１１）無機粉末としてＳiＣ、ＡlＮ、又はダイヤモンドのいずれか１種以上を用いることを特徴とする上記（１０）に記載の繊維強化Ａl複合材料の製造方法。
(9) As the Al powder having aluminum carbide fibers formed on the surface, the Al powder produced by the stamp mill method is heated in an atmosphere containing hydrocarbon gas to form aluminum carbide fibers on the Al powder surface. The method for producing a fiber-reinforced Al composite material according to any one of the above (5) to (8), wherein
(10) The molded body is molded by adding an inorganic powder having a thermal conductivity of 200 W / mK or more in the first step. A method for producing a fiber-reinforced Al composite material.
(11) The method for producing a fiber-reinforced Al composite material according to the above (10), wherein any one or more of SiC, AlN, and diamond is used as the inorganic powder.
本発明の製造方法により、繊維状材料が均一に複合された繊維強化Ａl複合材料が得られる。かかる繊維強化複合材料は、繊維状材料が複合材料中に均一に分散されていることにより、従来のＡl複合材料よりも高強度を有する材料である。 By the production method of the present invention, a fiber reinforced Al composite material in which fibrous materials are uniformly composited is obtained. Such a fiber reinforced composite material is a material having higher strength than the conventional Al composite material because the fibrous material is uniformly dispersed in the composite material.
本発明に係る繊維強化Ａl複合材料は、Ａl中に、炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維が分散した構造を持つ複合材料であり、該繊維の含有率が複合材料全体の１５〜８０vol％であることを特徴とする。炭化アルミニウムを主成分として表面に炭素を含む繊維が複合材料中に均一に分散しているため、高強度の複合材料である。 The fiber reinforced Al composite material according to the present invention is a composite material having a structure in which fibers containing oxygen as a main component and containing aluminum carbide are dispersed in Al, and the fiber content is 15 to 15% of the total composite material. It is characterized by being 80 vol%. Since fibers containing aluminum carbide as a main component and carbon on the surface are uniformly dispersed in the composite material, it is a high-strength composite material.
また、熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上の無機粒子が分散していてもよく、これにより熱伝導率に優れた複合材料とすることもできる。当該無機粒子としては、例えば、ＳiＣ、ＡlＮ、又はダイヤモンドのいずれか１種以上であることが好ましい。 In addition, inorganic particles having a thermal conductivity of 200 W / mK or more may be dispersed, whereby a composite material having excellent thermal conductivity can be obtained. The inorganic particles are preferably, for example, one or more of SiC, AlN, and diamond.
本発明に係る繊維強化Ａl複合材料の製造方法は、炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維が表面に形成されたＡl粉末を成型して成形体とする第一の工程と、該成形体をＡlの融点以上で加熱する第二の工程と、続いてＡlの溶融状態を保持したまま加圧して緻密化する第三の工程とを含むことを特徴とする。各工程をより詳細に図案化したものが図１である。 The method for producing a fiber-reinforced Al composite material according to the present invention includes a first step of forming an Al powder having aluminum carbide as a main component and oxygen-containing fibers formed on the surface thereof to form a molded body, The method includes a second step of heating the body at a melting point of Al or higher and a third step of pressurizing and densifying while maintaining the molten state of Al. FIG. 1 is a diagram illustrating each process in more detail.
［第一の工程］
（ａ）原料として、炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維が表面に形成されたＡl粉末を用いる。
（ｂ）次に、この粉末を加圧成型して、適当な形状の成形体とする。
［第二の工程］
（ｃ）続いて成形体を加熱し、Ａlの融点以上になるように保持する。
［第三の工程］
（ｄ）さらに、Ａlが溶融体の状態を保持したまま加圧圧縮する。
（ｅ）緻密化する。
（ｆ）自然冷却して固化する。
[First step]
(A) An Al powder having aluminum carbide as a main component and oxygen-containing fibers formed on the surface is used as a raw material.
(B) Next, this powder is pressure-molded to obtain a molded body having an appropriate shape.
[Second step]
(C) Subsequently, the molded body is heated and held so as to be equal to or higher than the melting point of Al.
[Third step]
(D) Further, Al is compressed under pressure while maintaining the melt state.
(E) Densify.
(F) Solidify by natural cooling.
以下に、本発明に係る繊維強化Ａl複合材料の製造方法についてより詳細に説明する。
原料となる炭化アルミニウムを主成分とする繊維が表面に形成されたＡl粉末の製法としては、例えば、スタンプミル法で作製したＡl粉末を炭化水素中で、６００℃程度で加熱することで得られる。
Below, the manufacturing method of the fiber reinforced Al composite material which concerns on this invention is demonstrated in detail.
As a method for producing an Al powder having a fiber composed mainly of aluminum carbide as a raw material formed on its surface, it can be obtained, for example, by heating an Al powder produced by a stamp mill method at about 600 ° C. in a hydrocarbon. .
スタンプミル法は、金属アルミニウムをパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸その他の脂肪族カルボン酸と混合して摩砕等の機械的な粉砕により粉末化する方法であり、金属アルミニウムとしては箔片、細片、粉末、その他適宜な形で用いられる。 The stamp mill method is a method in which metallic aluminum is mixed with palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and other aliphatic carboxylic acids and pulverized by mechanical grinding such as grinding. As foil pieces, fine pieces, powders, and other suitable forms.
このように、スタンプミル法で得られた金属アルミニウム粉末は、アトマイズ法によるものよりも純度が低いのにも拘わらず、メタン等の低級炭化水素との反応性が優れている理由については不明であるが、おそらく、スタンプミル法における脂肪族カルボン酸の混合、機械的粉砕等、その製造過程で金属アルミニウムに何らかの変化が生じているものと思われる。 Thus, although the metal aluminum powder obtained by the stamp mill method has a lower purity than that obtained by the atomization method, the reason why the reactivity with lower hydrocarbons such as methane is excellent is unknown. There is probably some change in the aluminum metal during the production process, such as mixing of aliphatic carboxylic acids and mechanical grinding in the stamp mill method.
上記スタンプミル法により作製された金属アルミニウム粉末を加熱する温度としては５５０〜６２０℃が適当である。また、加熱時に導入する炭化水素ガスとしてはメタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロピレン、ブタンなどの低級炭化水素が用いられ、これらの混合物であってもよい。このうち特に好ましくはメタンが用いられ、またそれらの混合物の例としては天然ガス、ＬＰガス、都市ガスなどが挙げられる。 A temperature of 550 to 620 ° C. is suitable for heating the metal aluminum powder produced by the stamp mill method. Further, as the hydrocarbon gas introduced at the time of heating, lower hydrocarbons such as methane, ethane, ethylene, acetylene, propane, propylene, butane are used, and a mixture thereof may be used. Of these, methane is particularly preferably used, and examples of a mixture thereof include natural gas, LP gas, and city gas.
上記の方法により炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維がアルミニウム粉末表面に形成される。これは、炭化アルミニウムウィスカーを形成するための金属アルミニウム粉末の表面には酸化被膜が形成されているため、上記方法により形成される炭化アルミニウムウィスカーも、炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維になるものと推察される。
従って、炭化水素ガスを導入して加熱する際、ＣＯガスやＣＯ2ガス、Ｏ2ガス等、微量の酸素を含むガスを意図的に導入しても同様の効果を得ることができる。
この時、酸化雰囲気が強い場合は、炭化アルミニウムウィスカーの一部はアルミナ（Ａl2Ｏ3）ウィスカーに転化する場合もあるが、アルミナウィスカーの熱伝導率は炭化アルミニウムウィスカーよりも高いため、本発明品においては、熱伝導率を阻害するものではなく、むしろ増大する場合もある。引張強度においても同様に増大する場合もある。
By the above method, fibers containing aluminum carbide as a main component and oxygen on the surface are formed on the surface of the aluminum powder. This is because the oxide film is formed on the surface of the metal aluminum powder for forming the aluminum carbide whisker, so the aluminum carbide whisker formed by the above method is also a fiber containing aluminum carbide as a main component and containing oxygen on the surface. It is inferred that
Accordingly, the same effect can be obtained even when a gas containing a small amount of oxygen such as CO gas, CO 2 gas, or O 2 gas is intentionally introduced when the hydrocarbon gas is introduced and heated.
At this time, when the oxidizing atmosphere is strong, some of the aluminum carbide whiskers may be converted to alumina (Al 2 O 3 ) whiskers, but the thermal conductivity of the alumina whiskers is higher than that of the aluminum carbide whiskers. In products, the thermal conductivity is not hindered, but may increase. Similarly, the tensile strength may increase.
原料となる上記炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維が表面に形成されたアルミニウム粉末を成型する方法は通常の一軸成型等でよい。
続いて、成形体をＡlの融点以上に加熱したまま加圧して緻密化する。Ａl粉末だけを図１の工程のように成型してＡlの融点以上に加熱すると、もはや形状を維持できなくなってしまうが、本発明では、炭化アルミニウムウィスカーを主成分とする繊維が形成されていることで形状が保持される。
A method of molding the aluminum powder having the above-mentioned aluminum carbide as a main component and oxygen-containing fibers formed on the surface may be a normal uniaxial molding or the like.
Subsequently, the compact is pressed and densified while being heated above the melting point of Al. If only Al powder is molded as in the process of FIG. 1 and heated to a temperature higher than the melting point of Al, the shape can no longer be maintained. However, in the present invention, fibers mainly composed of aluminum carbide whiskers are formed. This keeps the shape.
当該工程は熱間鍛造により行うことが好ましい。熱間鍛造の金型に装填し、高圧を印加すると、Ａlは容易に変形して炭化アルミニウム繊維が形成する隙間にしみ込んでいきながら全体が変形するので、最終的に緻密化複合材料となる。成形体の加熱を高周波誘導加熱で行うと、十数秒でＡlの融点以上に加熱できるので効率的である。
鍛造温度は、成形体中の金属が溶融していればよい。用いるＡlの種類により融点は変化する。また、加熱した成形体を鍛造金型に装填する際に冷却されるので、融点よりもやや高温にしておくことが望ましく、７００〜７５０℃程度である。
This step is preferably performed by hot forging. When a hot forging die is loaded and a high pressure is applied, Al is easily deformed and deforms as it penetrates into the gaps formed by the aluminum carbide fibers, so that it finally becomes a densified composite material. When the molded body is heated by high frequency induction heating, it can be efficiently heated to the melting point of Al or more in ten seconds or more.
The forging temperature should just be that the metal in a molded object is fuse | melting. The melting point varies depending on the type of Al used. Moreover, since it cools when a heated molded object is loaded in a forging die, it is desirable to make it a little higher than melting | fusing point, and is about 700-750 degreeC.
熱間鍛造の圧力は、１〜９ton／ｃｍ2が好ましい。炭化アルミニウムを主成分とする繊維の含有量が高くなると、溶融Ａlが繊維の隙間に浸み込みにくくなるので高い圧力が好ましい。上限を超えると効果が飽和する。下限を下回ると、緻密化が不十分で巣が発生することがある。 The hot forging pressure is preferably 1 to 9 ton / cm 2 . When the content of the fiber mainly composed of aluminum carbide is increased, it is difficult for the molten Al to penetrate into the gaps between the fibers, so that a high pressure is preferable. When the upper limit is exceeded, the effect is saturated. Below the lower limit, densification may be insufficient and nests may be generated.
炭化アルミニウムを主成分とする繊維は複合材料全体の１５〜８０vol％であることが好ましい。下限を下回ると、成形体の加熱時に形状が維持しにくくなる。上限を超えると緻密化が不十分になる場合がある。より好ましい含有率は、３０〜８０vol％である。 It is preferable that the fiber which has aluminum carbide as a main component is 15-80 vol% of the whole composite material. Below the lower limit, it becomes difficult to maintain the shape during heating of the molded body. If the upper limit is exceeded, densification may be insufficient. A more preferable content rate is 30 to 80 vol%.
本発明品の繊維強化Ａl複合材料は、直径が十数ｎｍで長さが数十μｍの微細な炭化アルミニウムを主成分とする繊維が均一に複合されているため、普通のＡl材料よりも高い強度を発揮することができる。 The fiber-reinforced Al composite material of the present invention is higher than a normal Al material because fibers composed mainly of fine aluminum carbide having a diameter of several tens of nanometers and a length of several tens of μm are uniformly composited. Can exhibit strength.
また、強度以外に、複合材料に高熱伝導率が必要な場合には、熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上の無機粉末（高熱伝導粒子）を前記第一の工程の段階で添加した後、成形体にすればよい。後は同じ工程で複合材料にすることができる。熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上の無機粉末としては、例えば、ＳiＣ、ＡlＮ、ダイヤモンド等が好ましい。これらのうち１種のみを前記原料中に添加してもよいし、１種類以上を添加してもよい。
これらの含有量は特に限定されるものではないが、第二転化種と繊維の総量が全体の８０％以下であることが好ましい。これを越えると、緻密化しにくくなる。
In addition to the strength, when the composite material requires high thermal conductivity, an inorganic powder (high thermal conductivity particle) having a thermal conductivity of 200 W / mK or more is added in the stage of the first step, and then the molded body. You can do it. After that, it can be made into a composite material in the same process. As the inorganic powder having a thermal conductivity of 200 W / mK or more, for example, SiC, AlN, diamond and the like are preferable. Among these, only 1 type may be added in the said raw material, and 1 or more types may be added.
Although these content is not specifically limited, It is preferable that the total amount of a 2nd conversion seed | species and a fiber is 80% or less of the whole. Beyond this, densification becomes difficult.
（１）繊維強化Ａl複合材料の作製
＜原料＞
［１］Ａl粉末：スタンプミル法で製造されたＡl粉末（関東化学社製）を用いた。
［２］無機粉末（第二添加種）：平均粒径４５μｍのＳiＣ粉末、ＡlＮ粉末、ダイヤモンド粉末を用いた。
＜炭化アルミニウムを主成分とする繊維の形成＞
上記Ａl粉末を石英管内に充填し、メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン等の各炭化水素ガスと反応させた（表１）。反応圧力は２００torr、反応温度は５７０〜６１０℃とした。
(1) Fabrication of fiber-reinforced Al composite material <Raw material>
[1] Al powder: Al powder (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) manufactured by the stamp mill method was used.
[2] Inorganic powder (second additive type): SiC powder, AlN powder, and diamond powder having an average particle diameter of 45 μm were used.
<Formation of fiber mainly composed of aluminum carbide>
The Al powder was filled in a quartz tube and reacted with hydrocarbon gases such as methane, ethane, ethylene, propane, propylene, and butane (Table 1). The reaction pressure was 200 torr, and the reaction temperature was 570 to 610 ° C.
＜成型＞
原料粉末をボールミルで２hr、窒素封入して混合した後、直径８０.１ｍｍの金型に装填し、圧力７ton／ｃｍ2で一軸成形して成形体とした。
＜加熱＞
成形体を高周波誘導装置に装填し加熱した。最高温度を７００℃とした。加熱時間が全部で２０秒程度であった。
＜熱間鍛造＞
加熱した成形体を、予め４００℃に保持した直径８０.７ｍｍの金型に装填し、圧力１〜９ton／ｃｍ2で熱間鍛造して、厚さがおよそ２０ｍｍの複合材料を得た。
<Molding>
The raw material powder was mixed with nitrogen in a ball mill for 2 hours, and then charged into a metal mold having a diameter of 80.1 mm and uniaxially molded at a pressure of 7 ton / cm 2 to obtain a molded body.
<Heating>
The compact was loaded into a high frequency induction device and heated. The maximum temperature was 700 ° C. The total heating time was about 20 seconds.
<Hot forging>
The heated molded body was loaded into a mold having a diameter of 80.7 mm, which was previously maintained at 400 ° C., and hot forged at a pressure of 1 to 9 ton / cm 2 to obtain a composite material having a thickness of about 20 mm.
（２）評価
試料の密度をアルキメデス法で測定し、炭化アルミニウムとＡlの密度から相対密度を計算した。第二添加種を含む場合にはその密度も考慮した。
試料を図２に示す引張強度試験片に加工し、ＪＩＳ Ｚ ２２４１準拠の引張試験を行い、引張強度を測定した。
(2) Evaluation The density of the sample was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated from the densities of aluminum carbide and Al. When the second additive species was included, its density was also considered.
The sample was processed into a tensile strength test piece shown in FIG. 2, a tensile test based on JIS Z 2241 was performed, and the tensile strength was measured.
＜比較例＞
純度９９.９％のＡl塊を温度７７０℃で溶融させ、これに昭和電工製カーボンナノチューブ（ＶＧＣＦ）を所定比で添加し、攪拌した。溶湯を金型に流し込み固化させた。
比較材１（試料Ｎo.１）：カーボンナノチューブ含有量５vol％
比較材２（試料Ｎo.２）：カーボンナノチューブ含有量１５vol％
<Comparative example>
An Al lump having a purity of 99.9% was melted at a temperature of 770 ° C., and carbon nanotubes (VGCF) manufactured by Showa Denko were added thereto at a predetermined ratio and stirred. The molten metal was poured into a mold and solidified.
Comparative material 1 (sample No. 1): carbon nanotube content 5 vol%
Comparative material 2 (Sample No. 2): Carbon nanotube content 15 vol%
結果を表１に示す。
本発明に係る繊維強化Ａl複合材料は、比較材に比べ強度の高い複合材料であった。ＳiＣやダイヤモンドを複合することで、熱伝導率も向上させることができた。 The fiber reinforced Al composite material according to the present invention was a composite material having higher strength than the comparative material. By combining SiC and diamond, the thermal conductivity could be improved.
Claims (11)
炭化アルミニウムを主成分として表面に酸素を含む繊維が表面に形成されたＡl粉末を成型して成形体とする第一の工程と、
該成形体をＡlの融点以上で加熱する第二の工程と、
続いてＡlの溶融状態を保持したまま加圧して緻密化する第三の工程と
を含むことを特徴とする繊維強化Ａl複合材料の製造方法。 A method for producing a fiber-reinforced Al composite material according to claim 1 or 2,
A first step of forming an Al powder having aluminum carbide as a main component and oxygen-containing fibers on the surface to form a molded body;
A second step of heating the molded body above the melting point of Al;
And a third step of pressing and densifying while maintaining the molten state of Al, and a method for producing a fiber-reinforced Al composite material.
スタンプミル法により製造されたＡl粉末を、炭化水素ガスを含む雰囲気中で加熱してＡl粉末表面に炭化アルミニウム繊維を形成したものを用いることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の繊維強化Ａl複合材料の製造方法。 As Al powder with aluminum carbide fibers formed on the surface,
The Al powder produced by the stamp mill method is heated in an atmosphere containing a hydrocarbon gas to use aluminum carbide fibers formed on the Al powder surface. A method for producing a fiber-reinforced Al composite material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009114559A JP2010261088A (en) | 2009-05-11 | 2009-05-11 | Fiber-reinforced al composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009114559A JP2010261088A (en) | 2009-05-11 | 2009-05-11 | Fiber-reinforced al composite material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010261088A true JP2010261088A (en) | 2010-11-18 |
Family
ID=43359421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009114559A Pending JP2010261088A (en) | 2009-05-11 | 2009-05-11 | Fiber-reinforced al composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010261088A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9145627B2 (en) | 2010-09-17 | 2015-09-29 | 3M Innovative Properties Company | Fiber-reinforced nanoparticle-loaded thermoset polymer composite wires and cables, and methods |
| WO2015186423A1 (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-10 | 矢崎総業株式会社 | Aluminum-based composite material and manufacturing method therefor |
| JP2017082311A (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | 矢崎総業株式会社 | Aluminum matrix composite material and method for producing the same |
-
2009
- 2009-05-11 JP JP2009114559A patent/JP2010261088A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9145627B2 (en) | 2010-09-17 | 2015-09-29 | 3M Innovative Properties Company | Fiber-reinforced nanoparticle-loaded thermoset polymer composite wires and cables, and methods |
| WO2015186423A1 (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-10 | 矢崎総業株式会社 | Aluminum-based composite material and manufacturing method therefor |
| JP2015227498A (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | 矢崎総業株式会社 | Aluminum-based composite material and production method thereof |
| CN106460132A (en) * | 2014-06-02 | 2017-02-22 | 矢崎总业株式会社 | Aluminum-based composite material and manufacturing method therefor |
| CN106460132B (en) * | 2014-06-02 | 2018-11-02 | 矢崎总业株式会社 | Aluminum series composite material and its manufacturing method |
| US11248279B2 (en) | 2014-06-02 | 2022-02-15 | Yazaki Corporation | Aluminum-based composite material and method of manufacturing the same |
| JP2017082311A (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | 矢崎総業株式会社 | Aluminum matrix composite material and method for producing the same |
| US11607729B2 (en) | 2015-10-30 | 2023-03-21 | Yazaki Corporation | Aluminum-based composite material and method for producing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Song et al. | Effects of SiC whiskers on the mechanical properties and microstructure of SiC ceramics by reactive sintering | |
| KR100839613B1 (en) | Composite Sintering Materials Using Carbon Nanotube And Manufacturing Method Thereof | |
| Zhang et al. | Mechanical properties of carbon nanotube–alumina nanocomposites synthesized by chemical vapor deposition and spark plasma sintering | |
| KR101850934B1 (en) | Method for preparing single wall carbon nanotube reinforced metal matrix composite materials using spark plasma sintering process and single wall carbon nanotube reinforced metal matrix composite materials prepared thereby | |
| CN101544851A (en) | Metallic bond hollow sphere-shaped super-hard compound material and manufacturing method thereof | |
| US10919811B2 (en) | Aluminum-silicon-carbide composite and method of manufacturing same | |
| Leonov et al. | Spark plasma sintering of ceramic matrix composite based on alumina, reinforced by carbon nanotubes | |
| JP2007154246A (en) | Method for producing carbon nanocomposite metal forming | |
| JP2010261088A (en) | Fiber-reinforced al composite material | |
| JP6436905B2 (en) | Boron carbide ceramics and manufacturing method thereof | |
| Banhart et al. | Light-metal foams: Some recent developments | |
| JP2011063453A (en) | Boron carbide-silicon carbide composite ceramic and method for producing the same | |
| Ahmad et al. | Structure and Properties of Y 2 O 3-Doped Al 2 O 3-MWCNT Nanocomposites Prepared by Pressureless Sintering and Hot-Pressing | |
| JP5308296B2 (en) | Method for producing titanium silicon carbide ceramics | |
| Zhu et al. | Effects of Al2O3@ Ni core-shell powders on the microstructure and mechanical properties of Ti (C, N) cermets via spark plasma sintering | |
| JP4295491B2 (en) | Copper-tungsten alloy and method for producing the same | |
| JP5379059B2 (en) | Method for producing SiC / Si composite material | |
| CN101811190B (en) | In-situ TiB2 and Ti5Si3 composite material and preparation method thereof | |
| Sharma et al. | Comparative Evaluation of Microstructural and Mechanical Properties of Microwave and Spark Plasma Sintered ZrB 2-SiC-TiC Composites | |
| JP4612608B2 (en) | Method for producing silicon / silicon carbide composite material | |
| CN104745851A (en) | Tungsten and tantalum carbide alloy and preparation method thereof | |
| JP2006027973A (en) | Reflecting mirror and production method therefor | |
| JP2020196932A (en) | Manufacturing method of aluminum alloy-based composite material | |
| JP4542747B2 (en) | Manufacturing method of high strength hexagonal boron nitride sintered body | |
| JP2012144389A (en) | SiC/Si COMPOSITE MATERIAL |