JP4526550B2 - カーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法 - Google Patents
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2 傾斜冷却板
3 貯溜容器
4 撹拌装置
5 超音波振動発生装置
6 鋳型
Claims (10)
- 非鉄金属合金の金属材料とカーボンナノ材とを、金属材料が固相と液相とが共存する半溶融状態で、固相の球状化によりチクソトロピー性状を呈する状態のときにカーボンナノ材を添加して複合化するにあたり、
上記複合化を、半溶融金属材料の温度を固液共存温度に維持した状態で撹拌混練してカーボンナノ材を固相間に分散する工程と、超音波振動により固相を細粒化して液相の領域を増すとともに固相間に凝集したカーボンナノ材がほぐれて液相に分散するまで振動を付与する工程とにより行うことを特徴とするカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。 - 上記金属材料の半溶融状態での固相の球状化は、金属材料を液相線温度以上の温度に加熱して溶融したのち、傾斜冷却板の板面上を流下させて半溶融状態に冷却する過程で行うことを特徴とする請求項1記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
- 上記金属材料の半溶融状態での固相の球状化は、金属材料を液相線温度以下で固相線温度以上の固液共存温度に加熱して半溶融状態に溶融し、その半溶融金属材料を攪拌により固相を剪断して行うことを特徴とする請求項1記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
- 上記攪拌混練工程は、半溶融金属材料を攪拌により固相を剪断して球状化する工程時に上記カーボンナノ材を添加して行うことを特徴とする請求項1記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
- 上記超音波振動による分散工程は、上記攪拌混練工程に引き続いて超音波振動を連続又は断続的に60〜900秒付与して行うことを特徴とする請求項1記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
- 上記超音波振動は、周波数5〜30kHz、超音波出力500〜3000kW、振動幅5〜30μm、振動付与時間60〜900秒であることを特徴とする請求項1、2、5の何れかに記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
- 上記非鉄金属合金は、マグネシウム合金で半溶融金属材料の固相の粒子は50〜300μmからなり、上記超音波振動の付与により粒子は5〜50μmに細粒化してなることを特徴とする請求項1、5、6の何れかに記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
- 上記カーボンナノ材は、直径10〜150nm、長さ1〜100μmのカーボンナノチューブからなることを特徴とする請求項1、4の何れかに記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
- 上記カーボンナノ材の添加量は、0.1〜20質量%からなることを特徴とする請求項1、4、8の何れかに記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
- 上記カーボンナノ材は、半溶融金属材料に添加する前に予備加熱してなることを特徴とする請求項1、4、8、9の何れから記載のカーボンナノ材と金属材料との複合体の製造方法。
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