JPH04103734A - 金属基複合材料製造用焼結繊維予成形体 - Google Patents
金属基複合材料製造用焼結繊維予成形体Info
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- MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N vanillin Chemical compound COC1=CC(C=O)=CC=C1O MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 1
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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
本発明は、金属基複合材料製造用焼結繊維予成形体およ
びその製法に関する。本発明は、さらに該予成形体を用
いた金属又は樹脂との複合材料の製造方法に間する。
びその製法に関する。本発明は、さらに該予成形体を用
いた金属又は樹脂との複合材料の製造方法に間する。
従来夏伎歪
高強度、高弾性率を有する繊維を軽金属の強化材として
利用し軽金属の物性を改善するに際して、種々の複合化
方法が提案されている。これら従来の繊維強化金属基複
合材料の製法の一つとして、鋳型の中に強化材である繊
維を600〜800℃に予熱後充填した後、該鋳型に金
属の溶湯を注ぎ込み、この後プランジャー要素によって
金属の溶湯を繊維に加圧含浸させ、次いで加圧下で金属
の溶湯を冷却凝固させる複合化方法である、溶湯鋳造法
が知られている。
利用し軽金属の物性を改善するに際して、種々の複合化
方法が提案されている。これら従来の繊維強化金属基複
合材料の製法の一つとして、鋳型の中に強化材である繊
維を600〜800℃に予熱後充填した後、該鋳型に金
属の溶湯を注ぎ込み、この後プランジャー要素によって
金属の溶湯を繊維に加圧含浸させ、次いで加圧下で金属
の溶湯を冷却凝固させる複合化方法である、溶湯鋳造法
が知られている。
この溶湯鋳造法で複合材料を作製する場合に所望の特性
および形状を有する複合材料を製造する為には、金属基
複合材料の前駆体となる、所定の密度および形状を有す
る繊維予成形体を作製する必要がある。この繊維予成形
体が具備すべき特性として、複合化時の変形が少なく、
複合化時にひび割れが発生せず、かつまた耐熱衝撃性に
優れていること更には繊維が均一に分散していること等
があげられる。
および形状を有する複合材料を製造する為には、金属基
複合材料の前駆体となる、所定の密度および形状を有す
る繊維予成形体を作製する必要がある。この繊維予成形
体が具備すべき特性として、複合化時の変形が少なく、
複合化時にひび割れが発生せず、かつまた耐熱衝撃性に
優れていること更には繊維が均一に分散していること等
があげられる。
チタン酸カリウム繊維予成形体の製造方法として、■繊
維を水等の溶媒中に分散させた後、吸弓濾過し乾燥する
方法 ■繊維を水等の溶媒中に分散させた後コロイダル
シリカを添加混合後、吸引濾過して、乾燥焼成する方法
■繊維を水等の溶媒中に分散させた後、成形助剤とし
て水酸基を持つアクリル径樹脂を添加して、加圧成形し
た後加熱乾燥する方法(公開特許公報昭62−1242
49号参照) ■チタン酸カリウム繊維を含む強化材に
、ケイ酸ソーダ、ケイ酸リチウム、ケイ酸カルシウム、
コロイダルシリカ等の無機バインダーを1〜5%分散さ
せ、これを金型内で加圧保持しながら前記バインダーを
固化温度に加熱する方法(公開特許公報昭61−127
836号参照)等が開示されている。
維を水等の溶媒中に分散させた後、吸弓濾過し乾燥する
方法 ■繊維を水等の溶媒中に分散させた後コロイダル
シリカを添加混合後、吸引濾過して、乾燥焼成する方法
■繊維を水等の溶媒中に分散させた後、成形助剤とし
て水酸基を持つアクリル径樹脂を添加して、加圧成形し
た後加熱乾燥する方法(公開特許公報昭62−1242
49号参照) ■チタン酸カリウム繊維を含む強化材に
、ケイ酸ソーダ、ケイ酸リチウム、ケイ酸カルシウム、
コロイダルシリカ等の無機バインダーを1〜5%分散さ
せ、これを金型内で加圧保持しながら前記バインダーを
固化温度に加熱する方法(公開特許公報昭61−127
836号参照)等が開示されている。
しかしながら、■の繊維を水等の溶媒中に分散させた後
、吸引濾過し乾燥する方法で得られたチタン酸カリウム
繊維予成形体は、複合化時の変形が大きく、複合化時に
ひび割れが生成し易いのみならず、繊維予成形体自体が
非常にもろく、取扱時に割れやすい等の問題点を有して
いる。■の繊維を水等の溶媒中に分散させた後、コロイ
ダルシリカを添加混合後吸引濾過して、乾燥焼成する方
法で得られた繊維予成形体は、耐熱衝撃性に劣っており
、繊維予成形体を予熱する時に成形体が割れやすいとの
問題点を有している。更に、コロイダルシリカがチタン
酸カリウム繊維と反応し易い為に、焼成あるいは成形体
の予熱時に繊維とコロイダルシリカが反応して繊維が劣
化し、この為に本来チタン酸カリウム繊維が有している
強度を複合材料に有効に付与することが出来ない。また
、コロイダルシリカが金属の溶湯中の成分、特にマグネ
シウムと非常に反応し易く、この為に熱処理による複合
材料の強度の向上を阻害する等の問題を持っている。
、吸引濾過し乾燥する方法で得られたチタン酸カリウム
繊維予成形体は、複合化時の変形が大きく、複合化時に
ひび割れが生成し易いのみならず、繊維予成形体自体が
非常にもろく、取扱時に割れやすい等の問題点を有して
いる。■の繊維を水等の溶媒中に分散させた後、コロイ
ダルシリカを添加混合後吸引濾過して、乾燥焼成する方
法で得られた繊維予成形体は、耐熱衝撃性に劣っており
、繊維予成形体を予熱する時に成形体が割れやすいとの
問題点を有している。更に、コロイダルシリカがチタン
酸カリウム繊維と反応し易い為に、焼成あるいは成形体
の予熱時に繊維とコロイダルシリカが反応して繊維が劣
化し、この為に本来チタン酸カリウム繊維が有している
強度を複合材料に有効に付与することが出来ない。また
、コロイダルシリカが金属の溶湯中の成分、特にマグネ
シウムと非常に反応し易く、この為に熱処理による複合
材料の強度の向上を阻害する等の問題を持っている。
■の繊維を水等の溶媒中に分散させた後、成形助剤とし
て水酸基を持つアクリル系樹脂を添加して、加圧成形し
た後加熱乾燥する方法で得られた繊維予成形体は、複合
化の際、600〜800℃に予熱した時に、アクリル系
樹脂が焼けて無くなる為に、複合化時の強度が不十分で
あり、この為複合化時の変形が大きく、複合化時にひび
割れが発生し易い等の問題点を有している。
て水酸基を持つアクリル系樹脂を添加して、加圧成形し
た後加熱乾燥する方法で得られた繊維予成形体は、複合
化の際、600〜800℃に予熱した時に、アクリル系
樹脂が焼けて無くなる為に、複合化時の強度が不十分で
あり、この為複合化時の変形が大きく、複合化時にひび
割れが発生し易い等の問題点を有している。
■のチタン酸カリウム繊維を含む強化材に、ケイ酸ソー
ダ、ケイ酸リチウム、ケイ酸カルシウム、コロイダルシ
リカ等の無機バインダーを1〜5%分散させ、これを金
型内で加圧保持しながら前記バインダーを固化温度に加
熱する方法で得られた繊維成形体は、チタン酸カリウム
繊維が凝集塊となり易い為に、繊維が均一に分散した成
形体を得ることが難しいのみならず、ケイ酸ソーダ、ケ
イ酸リチウム、ケイ酸カルシウム、コロイダルシリカ等
の無機バインダーとチタン酸カリウム繊維とが反応し易
い為に、成形体の予熱時に繊維が無機バインダーと反応
して繊維が劣化し、この為に本来チタン酸カリウム繊維
が有している強度を複合材料に有効に付与することが出
来ない。また、無機バインダー中のシリカ成分が金属の
溶湯中の成分、特にマグネソウムと非、!i!′に反応
し易く、この為に払処理による複合材料の強度の向トを
阻害する等の問題を持っこいる2 尚、従来公知乙もる六チタン酸カリウムの焼結力法とし
ては、六千タン酸力1;ウムの結晶に結合剤とU2で粘
土や石粉、安定剤と乙こアナターゼ型酸化チタンなどを
添加′4る方法や、結合剤としてコロイダルシリカを添
加して成形する。方法(公開特許公報昭58−1!11
9774号429ページ右欄12行〜16行#Vりや一
般式に、O・nTiO2(、但し、nは六未満)ご示さ
れるチタン酸カリウムを結合剤として用いる方法(公開
特許公報昭58−1!19774号参照)等が知られζ
いる。しかし、これらの焼結体を予成形体として利用し
ようとすると結合剤が粘土、石粉やコロイダルシリカの
場合には六チタン酸カリうム繊維を劣化させるとの問題
があり、結合剤が一般式に、0・nTiO2(但し、n
は六未満)ご示されるチタン酸カリウムの場合には軽金
属との複合化時に結晶中のカリウム分が軽金属と反応す
る為複合材料の強度が低下するとの問題がおる。
ダ、ケイ酸リチウム、ケイ酸カルシウム、コロイダルシ
リカ等の無機バインダーを1〜5%分散させ、これを金
型内で加圧保持しながら前記バインダーを固化温度に加
熱する方法で得られた繊維成形体は、チタン酸カリウム
繊維が凝集塊となり易い為に、繊維が均一に分散した成
形体を得ることが難しいのみならず、ケイ酸ソーダ、ケ
イ酸リチウム、ケイ酸カルシウム、コロイダルシリカ等
の無機バインダーとチタン酸カリウム繊維とが反応し易
い為に、成形体の予熱時に繊維が無機バインダーと反応
して繊維が劣化し、この為に本来チタン酸カリウム繊維
が有している強度を複合材料に有効に付与することが出
来ない。また、無機バインダー中のシリカ成分が金属の
溶湯中の成分、特にマグネソウムと非、!i!′に反応
し易く、この為に払処理による複合材料の強度の向トを
阻害する等の問題を持っこいる2 尚、従来公知乙もる六チタン酸カリウムの焼結力法とし
ては、六千タン酸力1;ウムの結晶に結合剤とU2で粘
土や石粉、安定剤と乙こアナターゼ型酸化チタンなどを
添加′4る方法や、結合剤としてコロイダルシリカを添
加して成形する。方法(公開特許公報昭58−1!11
9774号429ページ右欄12行〜16行#Vりや一
般式に、O・nTiO2(、但し、nは六未満)ご示さ
れるチタン酸カリウムを結合剤として用いる方法(公開
特許公報昭58−1!19774号参照)等が知られζ
いる。しかし、これらの焼結体を予成形体として利用し
ようとすると結合剤が粘土、石粉やコロイダルシリカの
場合には六チタン酸カリうム繊維を劣化させるとの問題
があり、結合剤が一般式に、0・nTiO2(但し、n
は六未満)ご示されるチタン酸カリウムの場合には軽金
属との複合化時に結晶中のカリウム分が軽金属と反応す
る為複合材料の強度が低下するとの問題がおる。
発−明−沖解決ルーよう−よ一プj−課匙このように、
従来のチタン酸カリウム繊維予成形体は、強度的に不十
分な為取扱時に割れたり、複合化時の変形が大きかった
り、割れが発生したり、またチタン酸カリウム繊維や軽
金属成分と反応し易い成分をバインダーとして用いてい
る為に、チタン酸カリウム繊維自体が有している強度特
性を有効に活用することができない等の問題点を有して
いた。
従来のチタン酸カリウム繊維予成形体は、強度的に不十
分な為取扱時に割れたり、複合化時の変形が大きかった
り、割れが発生したり、またチタン酸カリウム繊維や軽
金属成分と反応し易い成分をバインダーとして用いてい
る為に、チタン酸カリウム繊維自体が有している強度特
性を有効に活用することができない等の問題点を有して
いた。
そこで本発明は、従来のチタン酸カリウム繊維予成形体
のような欠点を持たず、チタン酸カリウム繊維が有する
優れた機械的強度や寸法安定性を軽金属に有効に付与し
うる特性を持つ少なくともチタン酸カリウム繊維を一成
分として含む強化材予成形体およびその製法を提供する
ことを目的とする。
のような欠点を持たず、チタン酸カリウム繊維が有する
優れた機械的強度や寸法安定性を軽金属に有効に付与し
うる特性を持つ少なくともチタン酸カリウム繊維を一成
分として含む強化材予成形体およびその製法を提供する
ことを目的とする。
課月奎邂罷ej 6 L段
本発明者らは上記の課題を解決する為鋭意検討した結果
、チタン酸カリウム繊維を含む強化材に有機バインダー
を添加混合後、800〜1100℃の塩層ご焼成すると
チタン酸カリウム繊維が適度に焼結して上記目的を満足
する繊維予成形体が得ちれることを見出17、本発明を
完成させた。
、チタン酸カリウム繊維を含む強化材に有機バインダー
を添加混合後、800〜1100℃の塩層ご焼成すると
チタン酸カリウム繊維が適度に焼結して上記目的を満足
する繊維予成形体が得ちれることを見出17、本発明を
完成させた。
即ち、本発明は金属基複合材料用のチタン酸力Jウム繊
維を含む強化材の焼結予成形体を提供判るものである。
維を含む強化材の焼結予成形体を提供判るものである。
本発明は更に、ト記焼結予成形体の製法に関する2
本発明に有効に使用しろるチタン酸カリウム繊維は、平
均繊維長が5μIIl以トでかり平均゛?スペクト比(
平均繊維長/平均繊維径)TO以トの六チタン酸カリウ
ム繊維である。即ち、チタン酸カリウム繊維にはニチタ
ン酸カリウム繊維、四チタン酸カリウム繊維、六チタン
酸カリうム繊維およびへチタン酸カリウム繊維等が知ら
れているが、ニチタン酸カリウム繊維や四チタン酸カリ
ウム繊維は層状構造を有しζいるので、軽金属と複合化
−3る時に結晶構造中のカリウムが軽金属と反応して繊
維の強度が低下するとの問題点を有しているのご好まし
くなく、へチタン酸カリウム繊維は耐熱性に劣る為複合
化時に六チタン酸カリウムと酸化チタンとに分解する為
に繊維強度が低下するとの問題点を有しているので適当
でない。
均繊維長が5μIIl以トでかり平均゛?スペクト比(
平均繊維長/平均繊維径)TO以トの六チタン酸カリウ
ム繊維である。即ち、チタン酸カリウム繊維にはニチタ
ン酸カリウム繊維、四チタン酸カリウム繊維、六チタン
酸カリうム繊維およびへチタン酸カリウム繊維等が知ら
れているが、ニチタン酸カリウム繊維や四チタン酸カリ
ウム繊維は層状構造を有しζいるので、軽金属と複合化
−3る時に結晶構造中のカリウムが軽金属と反応して繊
維の強度が低下するとの問題点を有しているのご好まし
くなく、へチタン酸カリウム繊維は耐熱性に劣る為複合
化時に六チタン酸カリウムと酸化チタンとに分解する為
に繊維強度が低下するとの問題点を有しているので適当
でない。
チタン酸カリウム繊維と混合使用しうる繊維やウィスカ
ーとしては、アルミナ短繊維、炭化ケイ素ウィスカー、
窒化ケイ素ウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー
等がある。
ーとしては、アルミナ短繊維、炭化ケイ素ウィスカー、
窒化ケイ素ウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー
等がある。
本発明に使用しうる有機バインダーとしては、糖類、セ
ルロース類、アラビアゴム溶液、およびアルコール類等
があるが、更に具体的には次の通りである。
ルロース類、アラビアゴム溶液、およびアルコール類等
があるが、更に具体的には次の通りである。
即ち糖類としては、例えばエリスロース、リポース、キ
シロース、アロース、ブドウ糖、ガラクトース、アビオ
ース、マルトース、ラクトース、シg’l11.、マン
ニノトリオース、セロトリオース、セロトリース、スタ
キオース、澱粉、デキストリン等が挙げられる。セルロ
ース類とは、メチルセルロース、ビスコース、リグニン
、ラクトン、ワニリン、キシラン、マンナン、カルボキ
シメチルセルロースなどが挙げられる。
シロース、アロース、ブドウ糖、ガラクトース、アビオ
ース、マルトース、ラクトース、シg’l11.、マン
ニノトリオース、セロトリオース、セロトリース、スタ
キオース、澱粉、デキストリン等が挙げられる。セルロ
ース類とは、メチルセルロース、ビスコース、リグニン
、ラクトン、ワニリン、キシラン、マンナン、カルボキ
シメチルセルロースなどが挙げられる。
アルコール類としては、エチレングリコール、フロピレ
ンゲリコール、エリトロール、ポリビニル−?ルコール
、ボ■1工千レンゲリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリグリセリン、ソルビット、−?うビット、グリ
セリン等があげられる。
ンゲリコール、エリトロール、ポリビニル−?ルコール
、ボ■1工千レンゲリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリグリセリン、ソルビット、−?うビット、グリ
セリン等があげられる。
尚、前記の有機バインダーの内、澱粉、デキストリン、
カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒス
コース、ポリビニル−?ルコール、ポリエチレングリコ
ール、ポリグリセリン、ポリプロピレングリコール等が
好まj7い。
カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒス
コース、ポリビニル−?ルコール、ポリエチレングリコ
ール、ポリグリセリン、ポリプロピレングリコール等が
好まj7い。
有機バインダーとチタン酸カリウム繊維を含も強化材と
の混合、77法としこは、有機バインダーを含む溶液中
に千タン酸カリ〜ム繊維を含む強化材を添加量pIl″
4る方法や有機バインダーを含む溶液をスプレー等でチ
タン酸カリウム繊維を含む強化材に噴霧添加する方法等
が知られζいるが、後者の有機バインダーを含む溶液を
スプレー等ごチタン酸カリうム繊維を含む強化材に噴霧
添IJII する方法は、チタン酸カリウム繊維が繭状
物を形成し易い為にチタン酸カリウム繊維が均一に分散
した予成形体を得るごとが難しいのみならず、有機バイ
ンダーとチタン酸カリウム繊維を含む強化材との均一な
混合体を得ることが困難な為均−な強度を有する焼結予
成形体を再現性良く得ることが技術的に難しい。
の混合、77法としこは、有機バインダーを含む溶液中
に千タン酸カリ〜ム繊維を含む強化材を添加量pIl″
4る方法や有機バインダーを含む溶液をスプレー等でチ
タン酸カリウム繊維を含む強化材に噴霧添加する方法等
が知られζいるが、後者の有機バインダーを含む溶液を
スプレー等ごチタン酸カリうム繊維を含む強化材に噴霧
添IJII する方法は、チタン酸カリウム繊維が繭状
物を形成し易い為にチタン酸カリウム繊維が均一に分散
した予成形体を得るごとが難しいのみならず、有機バイ
ンダーとチタン酸カリウム繊維を含む強化材との均一な
混合体を得ることが困難な為均−な強度を有する焼結予
成形体を再現性良く得ることが技術的に難しい。
有機バインダーとチタン酸カリウム繊維を含む強化材と
を混合した後、濾過、加圧、乾燥後、空気存在下、窒素
等の不活性雰囲気下、真空条件下等で800〜1100
℃2好ましくは900〜1000℃に加熱することで、
耐熱衝撃性および良好な強度を存する繊維予成形体をえ
ることが出来る。即ち、加熱温度が800℃よりも低い
時には、焼結が進まずこの為軽金属との複合化時の加圧
力に耐えうる強度を付与することができず、1100℃
以上に加熱すると焼結が進み過ぎて、耐熱衝撃性の劣っ
た成形体しか得られない。
を混合した後、濾過、加圧、乾燥後、空気存在下、窒素
等の不活性雰囲気下、真空条件下等で800〜1100
℃2好ましくは900〜1000℃に加熱することで、
耐熱衝撃性および良好な強度を存する繊維予成形体をえ
ることが出来る。即ち、加熱温度が800℃よりも低い
時には、焼結が進まずこの為軽金属との複合化時の加圧
力に耐えうる強度を付与することができず、1100℃
以上に加熱すると焼結が進み過ぎて、耐熱衝撃性の劣っ
た成形体しか得られない。
チタン酸カリウム繊維を含む強化材に対する有機バイン
ダーの添加量は1〜10重量%の範囲が好ましい。即ち
、添加量が1重量%よりも少ない場合には焼結が進みに
くく加熱による強度の発現が不十分であり、また10重
量%より多く添加しても焼結による強度の向上効果が特
に増加しないのみならず、有機バインダーが酸化分解す
る時に発生するガス量が多くなりこの為に、成形体にヒ
ビ割れが発生しやすくなる等の問題が生じる。
ダーの添加量は1〜10重量%の範囲が好ましい。即ち
、添加量が1重量%よりも少ない場合には焼結が進みに
くく加熱による強度の発現が不十分であり、また10重
量%より多く添加しても焼結による強度の向上効果が特
に増加しないのみならず、有機バインダーが酸化分解す
る時に発生するガス量が多くなりこの為に、成形体にヒ
ビ割れが発生しやすくなる等の問題が生じる。
本発明にかかる予成形体は金属基複合材料製造用として
主に使用されるが、熱可塑性合成樹脂との複合材料の補
強材としても使用できる。熱可塑性合成樹脂としては、
熱可塑性を示す合成樹脱全般のものが利用できるが、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアセタール、6−ナイロン、6ローナイロン、
ボリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエ
ーテルケトン等のエンジニアリングプラスチソクスが好
適に使用される。
主に使用されるが、熱可塑性合成樹脂との複合材料の補
強材としても使用できる。熱可塑性合成樹脂としては、
熱可塑性を示す合成樹脱全般のものが利用できるが、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアセタール、6−ナイロン、6ローナイロン、
ボリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエ
ーテルケトン等のエンジニアリングプラスチソクスが好
適に使用される。
以下に実施例をあげて本発明を更に詳細に説明する。以
下の実施例は単に例示の為に記すものであり、発明の範
囲がこれらによって制限されるものではない。
下の実施例は単に例示の為に記すものであり、発明の範
囲がこれらによって制限されるものではない。
皇施孤−1
チタン工業製チタン酸カリウム繊維HT −300を、
120g/j2の濃度になるように水に加え、更にチタ
ン酸カリウム繊維に対し0.2重量%の分散剤(サンノ
ブコ製、商品名:ノプコサントRFA)を添加した後、
ホモミキサーで1時間攪拌して分散させた。この後チタ
ン酸カリウム繊維に対し8.0重量%相当量のポリビニ
ルアルコール(クラレ製、商品名:クラレボバール20
5)を加えた後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過し成
形体を得た。該吸引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に
移し、繊維体積率が25%になるように加圧した。プレ
ス成形体を金型から取り出し乾燥した後900℃に加熱
して焼結予成形体を得た。
120g/j2の濃度になるように水に加え、更にチタ
ン酸カリウム繊維に対し0.2重量%の分散剤(サンノ
ブコ製、商品名:ノプコサントRFA)を添加した後、
ホモミキサーで1時間攪拌して分散させた。この後チタ
ン酸カリウム繊維に対し8.0重量%相当量のポリビニ
ルアルコール(クラレ製、商品名:クラレボバール20
5)を加えた後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過し成
形体を得た。該吸引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に
移し、繊維体積率が25%になるように加圧した。プレ
ス成形体を金型から取り出し乾燥した後900℃に加熱
して焼結予成形体を得た。
実隻侃−I
チタン工業製チタン酸カリウム繊維HT−300を、1
50g/lの濃度になるように水に加え、更にチタン酸
カリウム繊維に対し0.1重量%の分散剤(サンノブコ
製、商品名:ノブコサントRFA)を添加した後、ホモ
ミキサーで30分間攪拌して分散させた。この後チタン
酸カリウム繊維に対しIO30重量%相当量のカルボキ
シメチルセルロース(第−工業製薬製:商品名:セラモ
EB−60C)を加えた後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸
引濾過し成形体を得た。該吸引成形体を塩ビ製型枠内か
ら金型内に移し、繊維体積率が15%になるように加圧
した。プレス成形体を金型から取り出し乾燥した後10
00℃に加熱して焼結予成形体を得た。
50g/lの濃度になるように水に加え、更にチタン酸
カリウム繊維に対し0.1重量%の分散剤(サンノブコ
製、商品名:ノブコサントRFA)を添加した後、ホモ
ミキサーで30分間攪拌して分散させた。この後チタン
酸カリウム繊維に対しIO30重量%相当量のカルボキ
シメチルセルロース(第−工業製薬製:商品名:セラモ
EB−60C)を加えた後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸
引濾過し成形体を得た。該吸引成形体を塩ビ製型枠内か
ら金型内に移し、繊維体積率が15%になるように加圧
した。プレス成形体を金型から取り出し乾燥した後10
00℃に加熱して焼結予成形体を得た。
実施貫−主
チタン工業製チタン酸カリウム繊維HT −300と東
海カーボン製炭化ケイ素ウィスカー・トーカマンクスと
を重量比で10:2の割合で混合した後、120g/j
2の濃度になるように水に加え、更にチタン酸カリウム
繊維に対し0.2重量%の分散剤(サンノプコ製、商品
名:ノプコサントRFA)を添加した後、ホモミキサー
で1時間攪拌して分散させた。この後チタン酸カリウム
繊維に対し8.0重量%相当量のポリビニルアルコール
(クラレ製、商品名:クラレボバール205)を加えた
後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過し成形体を得た。
海カーボン製炭化ケイ素ウィスカー・トーカマンクスと
を重量比で10:2の割合で混合した後、120g/j
2の濃度になるように水に加え、更にチタン酸カリウム
繊維に対し0.2重量%の分散剤(サンノプコ製、商品
名:ノプコサントRFA)を添加した後、ホモミキサー
で1時間攪拌して分散させた。この後チタン酸カリウム
繊維に対し8.0重量%相当量のポリビニルアルコール
(クラレ製、商品名:クラレボバール205)を加えた
後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過し成形体を得た。
該吸引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に移し、繊維体
積率が25%になるように加圧した。プレス成形体を金
型から取り出し乾燥した後850℃に加熱して焼結予成
形体を得た。
積率が25%になるように加圧した。プレス成形体を金
型から取り出し乾燥した後850℃に加熱して焼結予成
形体を得た。
ル較班−土
チタン工業製チタン酸カリウム繊維HT−300を、1
20g/fの濃度になるように水に加え、更にチタン酸
カリウム繊維に対し0.2重量%の分散剤(サンノフブ
コ製、商品:ノプコサントRFA)を添加した後、ホモ
ミキサーで1時間攪拌して分散させた。この後チタン酸
カリウム繊維に対し8.0重量%相当量のポリビニルア
ルコール(クラレ製、商品名:クラレボバール205)
を加えた後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過し成形体
を得た。該吸引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に移し
、繊維体積率が25%になるように加圧した。プレス成
形体を金型から取り出した後、乾燥して予成形体を得た
。
20g/fの濃度になるように水に加え、更にチタン酸
カリウム繊維に対し0.2重量%の分散剤(サンノフブ
コ製、商品:ノプコサントRFA)を添加した後、ホモ
ミキサーで1時間攪拌して分散させた。この後チタン酸
カリウム繊維に対し8.0重量%相当量のポリビニルア
ルコール(クラレ製、商品名:クラレボバール205)
を加えた後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過し成形体
を得た。該吸引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に移し
、繊維体積率が25%になるように加圧した。プレス成
形体を金型から取り出した後、乾燥して予成形体を得た
。
比較±−I
チタン工業製チタン酸カリウム繊維HT−300を、1
20g/j!の濃度になるように水に加え、更にチタン
酸カリうム繊維に対1,02重量%の3HtH’+cサ
ンノプコ製、商品名:ノプコサントRFA)をi 、1
JII l 、た後、ホモミキサーご1時間攪拌し゛こ
分散させた。Jrの後塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過
1.成形体を得た。該吸引成形体を塩ビ製型枠内から金
型内乙こ移12、繊維体積率が2,5%になるようにI
JII圧1.た。プレス成形体を金型かち取り出1.た
後、乾燥し7て予成形体を得た。
20g/j!の濃度になるように水に加え、更にチタン
酸カリうム繊維に対1,02重量%の3HtH’+cサ
ンノプコ製、商品名:ノプコサントRFA)をi 、1
JII l 、た後、ホモミキサーご1時間攪拌し゛こ
分散させた。Jrの後塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過
1.成形体を得た。該吸引成形体を塩ビ製型枠内から金
型内乙こ移12、繊維体積率が2,5%になるようにI
JII圧1.た。プレス成形体を金型かち取り出1.た
後、乾燥し7て予成形体を得た。
比較例 3
チタン工業製チタン酸カリウム繊維)IT−30f’)
を、120g/lの濃度になるよろ乙こ水に加貸、ホモ
ミキサーご1時間攪拌しこ分散させた。この後塩ビ製型
枠の中に入れ、吸引濾過し成形体を得た2≧亥吸引成形
体を塩ビ製型枠内から金型内に移し、繊維体積率が25
0ALこなるように加圧したつプレス成形体を金型から
取り出し乾燥した後1000℃で焼成[7て予成形体を
得た。
を、120g/lの濃度になるよろ乙こ水に加貸、ホモ
ミキサーご1時間攪拌しこ分散させた。この後塩ビ製型
枠の中に入れ、吸引濾過し成形体を得た2≧亥吸引成形
体を塩ビ製型枠内から金型内に移し、繊維体積率が25
0ALこなるように加圧したつプレス成形体を金型から
取り出し乾燥した後1000℃で焼成[7て予成形体を
得た。
比較例 4
チタン工業製チタン酸カリウム繊維HT−100を、1
20g/ /の濃度になるように水に加え、更にチタン
酸カリうム繊維に対し0.2重量%の分散剤(サンノプ
コ製、商品名:ノブコサントRFA)を添IJIIした
後、ホモミキサーご1時間攪拌しr分散させたつごの後
チタン酸カリウム繊維に対し80重量%相当量のポリビ
ニルアルコール(クラレ製、商品名:りうレボバール2
0.5)および10,0重量%相当量のコロイダルシリ
カ(触媒化成T業製、商品名二カタロイトS )を力1
巨だ後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過1−成形体を
得た2該醗引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に移し、
繊維体積率が25裾になるようにIJI+圧したつプレ
ス成形体を金型から堆り出L7乾燥U7た後qno’C
に加熱L7て焼結予成形体を得たつ 実施例1〜3および比較例1〜3で得られた予成形体を
約700℃Lこ予熱後、あらかしめ25n”t:’、に
加熱しである金型に設置した後、約800℃のJ T
S規格AC1’lA材の溶湯を注ぎ、直ぢに11100
kg、/c1iの圧力を加えたまま急速に冷却凝固して
、複合素材を製造した。
20g/ /の濃度になるように水に加え、更にチタン
酸カリうム繊維に対し0.2重量%の分散剤(サンノプ
コ製、商品名:ノブコサントRFA)を添IJIIした
後、ホモミキサーご1時間攪拌しr分散させたつごの後
チタン酸カリウム繊維に対し80重量%相当量のポリビ
ニルアルコール(クラレ製、商品名:りうレボバール2
0.5)および10,0重量%相当量のコロイダルシリ
カ(触媒化成T業製、商品名二カタロイトS )を力1
巨だ後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過1−成形体を
得た2該醗引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に移し、
繊維体積率が25裾になるようにIJI+圧したつプレ
ス成形体を金型から堆り出L7乾燥U7た後qno’C
に加熱L7て焼結予成形体を得たつ 実施例1〜3および比較例1〜3で得られた予成形体を
約700℃Lこ予熱後、あらかしめ25n”t:’、に
加熱しである金型に設置した後、約800℃のJ T
S規格AC1’lA材の溶湯を注ぎ、直ぢに11100
kg、/c1iの圧力を加えたまま急速に冷却凝固して
、複合素材を製造した。
実施例1〜3および比較例4の予成形体を使用1、た場
合の沖合素材の繊維体積率は、予成形体々路間等ごあり
何ら問題無く沖合素材を得る:l 、L:がi″きたが
、比較例1〜3の場合には複合化時に予成形体が圧縮変
形1.゛こひび割れ(7、均一な組織を有する複合素材
を得る、1とが出来なか−た。
合の沖合素材の繊維体積率は、予成形体々路間等ごあり
何ら問題無く沖合素材を得る:l 、L:がi″きたが
、比較例1〜3の場合には複合化時に予成形体が圧縮変
形1.゛こひび割れ(7、均一な組織を有する複合素材
を得る、1とが出来なか−た。
実施例および比較例4の予成形体を使用しこ製造1,1
−複合素材力・ら曲げ試験片(7錘×3箇×40m)+
作製12、強度試験を行。たと、lみ、実施例1および
2の予成形体から製造1−また複合材料の曲げ強度は各
々554’l、 560および610MP;Iこあり、
比較例4の予成形体から製造1.た複合材料の曲げ強度
は42f1MPaごあった。
−複合素材力・ら曲げ試験片(7錘×3箇×40m)+
作製12、強度試験を行。たと、lみ、実施例1および
2の予成形体から製造1−また複合材料の曲げ強度は各
々554’l、 560および610MP;Iこあり、
比較例4の予成形体から製造1.た複合材料の曲げ強度
は42f1MPaごあった。
実施例 4
実施例1〜3で得られた予成形体を、あらかしめ180
℃にJJII熱1.こある金型に設置した後、28n’
(:に加熱1−7である6ローナイロン樹脂を500k
g/cfの圧力ご浸透させたと;二ろ、何ら問題無く複
合材料を作製するごとができたつ 実施例 5 四国化成T業製ホウ酸アルミニウムウィスカー・?ルホ
レ1.クスを1511g−/I7のeA度になるよう乙
ご水にIJ11*、更にホウ酸゛?ルミニウムウィスカ
ーに対12.01重世%の分散剤cサンノブコ製、商品
名:)ブコサントRFA:l+添J用し、た後、ホ十ミ
キサーi′1時間攪拌L7こ分散させたつこの後ホウ酸
゛?ルミニウムウIスカーGこ対1.Q、(1重量%相
当量のポリビニル゛?ルコール(クラレ製、商品名:/
)−7レボハール205)を力11メた後、塩ビ製型枠
の中に入れ、吸引濾過t7成形体を得た。該吸引成形体
を塩ビ製型枠内から金型内に移L7、ウィスカ一体積率
が20OAになるよう乙こ加圧したつプレス成形体を金
型からをり出t7乾燥した後、!]00Txこ加勢して
焼結予成形体を得たつ 実施例 6 四国化成下業製ホウ酸゛?ルミニウムウィスカー・′?
ルボレックスと東海カーボン製炭化ケイ素つススカー・
トーカマックスとを重量比で10=1の割合ご混合L7
た後、110g、#!の濃度になるように水に加え、更
にホウ酸′?ルミニウムウィスカーに対し、O−1重量
%の分散剤(サンノプコ製、商品名:ノプコサントRF
A)を澄加した後、ホモミキサーご1時間攪拌しこ分散
させたう、二の後ホウ酸゛フルミニウムウィスカーに対
1,80重量%相当量のポリビニル′?ルコール(クラ
レ製、商品名:クラレポハール205)をIJll 未
だ後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過1.た成形体を
得た。咳吸引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に移j7
、ウィスカ一体積率が250Aになるように加圧したつ
プレス成形体を金型から取り出し乾@1.た後、95Q
’Cに加熱t7こ焼結予成形体を得た。
℃にJJII熱1.こある金型に設置した後、28n’
(:に加熱1−7である6ローナイロン樹脂を500k
g/cfの圧力ご浸透させたと;二ろ、何ら問題無く複
合材料を作製するごとができたつ 実施例 5 四国化成T業製ホウ酸アルミニウムウィスカー・?ルホ
レ1.クスを1511g−/I7のeA度になるよう乙
ご水にIJ11*、更にホウ酸゛?ルミニウムウィスカ
ーに対12.01重世%の分散剤cサンノブコ製、商品
名:)ブコサントRFA:l+添J用し、た後、ホ十ミ
キサーi′1時間攪拌L7こ分散させたつこの後ホウ酸
゛?ルミニウムウIスカーGこ対1.Q、(1重量%相
当量のポリビニル゛?ルコール(クラレ製、商品名:/
)−7レボハール205)を力11メた後、塩ビ製型枠
の中に入れ、吸引濾過t7成形体を得た。該吸引成形体
を塩ビ製型枠内から金型内に移L7、ウィスカ一体積率
が20OAになるよう乙こ加圧したつプレス成形体を金
型からをり出t7乾燥した後、!]00Txこ加勢して
焼結予成形体を得たつ 実施例 6 四国化成下業製ホウ酸゛?ルミニウムウィスカー・′?
ルボレックスと東海カーボン製炭化ケイ素つススカー・
トーカマックスとを重量比で10=1の割合ご混合L7
た後、110g、#!の濃度になるように水に加え、更
にホウ酸′?ルミニウムウィスカーに対し、O−1重量
%の分散剤(サンノプコ製、商品名:ノプコサントRF
A)を澄加した後、ホモミキサーご1時間攪拌しこ分散
させたう、二の後ホウ酸゛フルミニウムウィスカーに対
1,80重量%相当量のポリビニル′?ルコール(クラ
レ製、商品名:クラレポハール205)をIJll 未
だ後、塩ビ製型枠の中に入れ、吸引濾過1.た成形体を
得た。咳吸引成形体を塩ビ製型枠内から金型内に移j7
、ウィスカ一体積率が250Aになるように加圧したつ
プレス成形体を金型から取り出し乾@1.た後、95Q
’Cに加熱t7こ焼結予成形体を得た。
前記実施例の焼結予成形体を700℃に予熱後、あらか
1)め250℃にJJII熱t7゛こある金型に設置1
また後、約800℃のJ T S規格4CdC材の溶湯
を注ぎ、直ちに1000kg、/−の圧力を加えたまま
象、速に冷却凝固して複合素材を製造と7たと;二ろ、
何等問題なく複合化できた5 〔発明の効果〕 以トの結果から明らかなようGこ、本発明によるチタン
酸カリうム繊維を少なくとも一成分として含む金属基複
合材料製造用焼結繊維予成形体は、沖合化時の変形が少
なく、複合化時にひび割才J、が発生せず、かつまた耐
熱衝撃性に優れ゛こいるのみならず無機質バインダーを
金子ない為、高強度の金属基複合材料を製造するのに好
適ごある。
1)め250℃にJJII熱t7゛こある金型に設置1
また後、約800℃のJ T S規格4CdC材の溶湯
を注ぎ、直ちに1000kg、/−の圧力を加えたまま
象、速に冷却凝固して複合素材を製造と7たと;二ろ、
何等問題なく複合化できた5 〔発明の効果〕 以トの結果から明らかなようGこ、本発明によるチタン
酸カリうム繊維を少なくとも一成分として含む金属基複
合材料製造用焼結繊維予成形体は、沖合化時の変形が少
なく、複合化時にひび割才J、が発生せず、かつまた耐
熱衝撃性に優れ゛こいるのみならず無機質バインダーを
金子ない為、高強度の金属基複合材料を製造するのに好
適ごある。
(外4名)
Claims (6)
- 1.チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウムウイス
カーおよびその混合物からなる群より選ばれた繊維を含
む金属基複合材料製造用焼結繊維予成形体。 - 2.アルミナ短繊維、炭化ケイ素ウィスカー、および窒
化ケイ素ウィスカーからなる群より選ばれた繊維をさら
に含むことを特徴とする請求項1記載の金属基複合材料
製造用焼結繊維予成形体。 - 3.チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウムウィス
カーおよびその混合物からなる群より選ばれた繊維を含
む強化材に有機バインダーを添加混合後、800℃から
1100℃で加熱することを特徴とする複合材料製造用
焼結繊維予成形体の製造方法。 - 4.チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウムウィス
カーおよびその混合物からなる群より選ばれた繊維を含
む強化材に有機バインダーを添加混合後、800℃から
1100℃で加熱して得られた複合材料製造用焼結繊維
予成形体に、軽金属の溶湯を加圧含浸することを特徴と
する金属基複合材料の製造方法。 - 5.チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウムウィス
カーおよびその混合物からなる群より選ばれた繊維を含
む強化材に有機バインダーを添加混合後、800℃から
1100℃で加熱して得られた複合材料製造用焼結繊維
予成形体に、熱可塑性樹脂を含浸することを特徴とする
複合材料の製造方法。 - 6.強化材がアルミナ短繊維、炭化ケイ素ウィスカー、
および窒化ケイ素ウィスカーからなる群より選ばれた繊
維をさらに含むことを特徴とする請求項3ないし5のい
ずれか1項に記載の複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21938390A JPH04103734A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 金属基複合材料製造用焼結繊維予成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21938390A JPH04103734A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 金属基複合材料製造用焼結繊維予成形体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04103734A true JPH04103734A (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=16734559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21938390A Pending JPH04103734A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 金属基複合材料製造用焼結繊維予成形体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04103734A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04350136A (ja) * | 1991-05-27 | 1992-12-04 | Nissan Motor Co Ltd | 繊維強化金属用繊維質成形体 |
JP2005258382A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-09-22 | Hitachi Ltd | スクリーン及びそれに用いられるフレネルレンズシート、並びにそれを用いた画像表示装置 |
CN109396401A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-01 | 宁波华源精特金属制品有限公司 | 一种汽车脚踏板 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59177336A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-08 | Nippon Denso Co Ltd | 繊維強化金属複合材料の製造方法 |
JPS62240727A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-21 | Toyota Motor Corp | 短繊維及びチタン酸カリウムホイスカ強化金属複合材料 |
JPH01301516A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-12-05 | Titan Kogyo Kk | トンネル構造・六チタン酸カリウム繊維,その製造方法及びそれを含む複合材料 |
JPH0276725A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 複合材料の製造方法 |
JPH03138326A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-06-12 | Shikoku Chem Corp | ホウ酸アルミニウムウイスカー強化金属基複合材料の製造方法 |
JPH0499237A (ja) * | 1990-08-08 | 1992-03-31 | Kubota Corp | 金属マトリックス繊維強化複合材料 |
-
1990
- 1990-08-21 JP JP21938390A patent/JPH04103734A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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JPH03138326A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-06-12 | Shikoku Chem Corp | ホウ酸アルミニウムウイスカー強化金属基複合材料の製造方法 |
JPH0499237A (ja) * | 1990-08-08 | 1992-03-31 | Kubota Corp | 金属マトリックス繊維強化複合材料 |
Cited By (4)
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JPH04350136A (ja) * | 1991-05-27 | 1992-12-04 | Nissan Motor Co Ltd | 繊維強化金属用繊維質成形体 |
JP2005258382A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-09-22 | Hitachi Ltd | スクリーン及びそれに用いられるフレネルレンズシート、並びにそれを用いた画像表示装置 |
JP4701640B2 (ja) * | 2004-02-09 | 2011-06-15 | 株式会社日立製作所 | スクリーン及びそれに用いられるフレネルレンズシート、並びにそれを用いた画像表示装置 |
CN109396401A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-01 | 宁波华源精特金属制品有限公司 | 一种汽车脚踏板 |
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