JPH0649560A - 粉末アルミニウム複合材料 - Google Patents
粉末アルミニウム複合材料Info
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- JPH0649560A JPH0649560A JP20533992A JP20533992A JPH0649560A JP H0649560 A JPH0649560 A JP H0649560A JP 20533992 A JP20533992 A JP 20533992A JP 20533992 A JP20533992 A JP 20533992A JP H0649560 A JPH0649560 A JP H0649560A
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- powder
- composite material
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- aluminum composite
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム複合材料製圧縮機用スクロール
成形品の熱膨張係数を低減するとともに機械的強度を向
上させる。 【構成】 アルミニウムまたはアルミニウム合金を主成
分とする粉末に、ホウ酸アルミニウムウィスカーまたは
ホウ酸アルミニウム粒子などのセラミック系粉末を混合
して焼結することによって空気圧縮機用スクロール部材
を成形した。試験の結果、該スクロール部材では、熱膨
張係数が低くなり、強度も向上した。従って、圧縮部の
気密性が高くなり、圧縮比を上げることが可能となる。
成形品の熱膨張係数を低減するとともに機械的強度を向
上させる。 【構成】 アルミニウムまたはアルミニウム合金を主成
分とする粉末に、ホウ酸アルミニウムウィスカーまたは
ホウ酸アルミニウム粒子などのセラミック系粉末を混合
して焼結することによって空気圧縮機用スクロール部材
を成形した。試験の結果、該スクロール部材では、熱膨
張係数が低くなり、強度も向上した。従って、圧縮部の
気密性が高くなり、圧縮比を上げることが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、粉末アルミニウムを
主成分として焼結形成した粉末アルミニウム複合材料に
関するものである。
主成分として焼結形成した粉末アルミニウム複合材料に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在空気調和機に使用されているスクロ
ール型圧縮機の圧縮部は、例えば図２に示すように筒状
の筺体内に固定スクロール２と可動スクロール３とを組
合せて相対回転可能に配設することにより構成されてい
る。固定スクロール２および可動スクロール３は、共に
渦巻状の羽根構造をなしており、該２組のスクロール
２,３の羽根部２a,３aの間に、相互に点対象となった複
数の圧縮室４a〜４eが形成されている。
ール型圧縮機の圧縮部は、例えば図２に示すように筒状
の筺体内に固定スクロール２と可動スクロール３とを組
合せて相対回転可能に配設することにより構成されてい
る。固定スクロール２および可動スクロール３は、共に
渦巻状の羽根構造をなしており、該２組のスクロール
２,３の羽根部２a,３aの間に、相互に点対象となった複
数の圧縮室４a〜４eが形成されている。
【０００３】そして、上記固定スクロール２の羽根部２
aの中心軸Ｏの周りに可動スクロール３の羽根部３aを駆
動モータにより自転させることなく公転させることによ
って、上記複数の圧縮室４a〜４eを順次外周部から中心
部へと移動させ、それにより順次圧縮室４a〜４eの体積
が小さくなって行って圧縮作用が生じるようになってい
る。
aの中心軸Ｏの周りに可動スクロール３の羽根部３aを駆
動モータにより自転させることなく公転させることによ
って、上記複数の圧縮室４a〜４eを順次外周部から中心
部へと移動させ、それにより順次圧縮室４a〜４eの体積
が小さくなって行って圧縮作用が生じるようになってい
る。
【０００４】そして、従来、上記固定スクロール２は、
例えばアルミニウム合金ＡＣ８Ｃによって形成され、ま
た可動スクロールの方はねずみ鋳鉄またはアルミニウム
合金により形成されていた。
例えばアルミニウム合金ＡＣ８Ｃによって形成され、ま
た可動スクロールの方はねずみ鋳鉄またはアルミニウム
合金により形成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なスクロール型圧縮機において、一般に圧縮効率を上げ
るためには、できるだけ圧縮比を高くすることが要請さ
れるが、圧縮比を高くするためには上記２組のスクロー
ル２,３間の気密性を可及的に高くすることが必要であ
り、そのためには上記スクロール部材自体の熱膨張係数
を一層低減するとともに機械的強度を更に向上させるこ
とが求められる。
なスクロール型圧縮機において、一般に圧縮効率を上げ
るためには、できるだけ圧縮比を高くすることが要請さ
れるが、圧縮比を高くするためには上記２組のスクロー
ル２,３間の気密性を可及的に高くすることが必要であ
り、そのためには上記スクロール部材自体の熱膨張係数
を一層低減するとともに機械的強度を更に向上させるこ
とが求められる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１〜７各項
記載の発明は、それぞれ上記の要請に応じることを目的
としてなされたものであって、各々次のように構成され
ている。
記載の発明は、それぞれ上記の要請に応じることを目的
としてなされたものであって、各々次のように構成され
ている。
【０００７】(１) 請求項１記載の発明の構成 請求項１記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする金属粉末とセラミック系粉末
との混合焼結体より形成されている。
ルミニウムを主成分とする金属粉末とセラミック系粉末
との混合焼結体より形成されている。
【０００８】(２) 請求項２記載の発明の構成 請求項２記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、請
求項１記載の発明の構成において、そのセラミック系粉
末が、ホウ酸アルミニウムウィスカーであることを特徴
とするものである。
求項１記載の発明の構成において、そのセラミック系粉
末が、ホウ酸アルミニウムウィスカーであることを特徴
とするものである。
【０００９】(３) 請求項３記載の発明の構成 請求項３記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムおよびケイ素を主成分とする合金粉末と体積
率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィスカーとの混合
焼結体より形成されている。
ルミニウムおよびケイ素を主成分とする合金粉末と体積
率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィスカーとの混合
焼結体より形成されている。
【００１０】(４) 請求項４記載の発明の構成 請求項４記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率１５％以上の
ケイ素並びに各々所定体積率の銅、マグネシウムを含む
合金粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムとの
混合焼結体により形成されている。
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率１５％以上の
ケイ素並びに各々所定体積率の銅、マグネシウムを含む
合金粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムとの
混合焼結体により形成されている。
【００１１】(５) 請求項５記載の発明の構成 請求項５記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率１５％以上の
ケイ素並びに銅、マグネシウムを含む急冷凝固アルミ合
金粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィス
カーとの混合焼結体により形成されている。
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率１５％以上の
ケイ素並びに銅、マグネシウムを含む急冷凝固アルミ合
金粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィス
カーとの混合焼結体により形成されている。
【００１２】(６) 請求項６記載の発明の構成 請求項６記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカー粉末との混合体に更にチタン酸カリウムウ
ィスカーを所定量加えた混合焼結体により形成されてい
る。
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカー粉末との混合体に更にチタン酸カリウムウ
ィスカーを所定量加えた混合焼結体により形成されてい
る。
【００１３】(７) 請求項７記載の発明の構成 請求項７記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカーとの混合体に更に酸化亜鉛ウィスカーを所
定量加えて混合焼結した焼結体により形成されている。
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカーとの混合体に更に酸化亜鉛ウィスカーを所
定量加えて混合焼結した焼結体により形成されている。
【００１４】
【作用】本願の請求項１〜７各項記載の発明の粉末アル
ミニウム複合材料は、各々以上のように構成されている
結果、当該各構成に対応して各々次のような作用を奏す
る。
ミニウム複合材料は、各々以上のように構成されている
結果、当該各構成に対応して各々次のような作用を奏す
る。
【００１５】(１) 請求項１記載の発明の作用 請求項１記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、上
記のようにアルミニウムを主成分とする金属粉末とセラ
ミック系粉末との混合焼結体より形成されている。
記のようにアルミニウムを主成分とする金属粉末とセラ
ミック系粉末との混合焼結体より形成されている。
【００１６】アルミニウム(Ａl)を主成分とする金属合
金粉末とセラミック系粉末とを混合させた金属粉末混合
体では、上記両者が共に粉末であるために、溶湯状態で
の混合の場合に比べて該混合体中における両者の分散度
が特に向上し、著しく均一分散度が高くなる。
金粉末とセラミック系粉末とを混合させた金属粉末混合
体では、上記両者が共に粉末であるために、溶湯状態で
の混合の場合に比べて該混合体中における両者の分散度
が特に向上し、著しく均一分散度が高くなる。
【００１７】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材を複合化させると、均一分散度に劣る溶湯混合の場
合でも耐摩耗性に優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム
複合材を得ることができる。
ク材を複合化させると、均一分散度に劣る溶湯混合の場
合でも耐摩耗性に優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム
複合材を得ることができる。
【００１８】従って、本発明材料のように、それら相互
の均一分散度が特に高くなると、同作用効果は更に一層
良好なものとなる。
の均一分散度が特に高くなると、同作用効果は更に一層
良好なものとなる。
【００１９】(２) 請求項２記載の発明の作用 請求項２記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、上
記のように請求項１記載の発明の構成における、セラミ
ック系粉末が、具体的にホウ酸アルミニウムウィスカー
により構成されている。
記のように請求項１記載の発明の構成における、セラミ
ック系粉末が、具体的にホウ酸アルミニウムウィスカー
により構成されている。
【００２０】アルミニウム(Ａl)を主成分とする金属合
金粉末とセラミック系粉末のひとつであるホウ酸アルミ
ニウムウィスカー粉末とを混合させた時、両者が共に粉
末であるために、溶湯状態での混合の場合に比べて混合
体中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一分散度が
高くなる。
金粉末とセラミック系粉末のひとつであるホウ酸アルミ
ニウムウィスカー粉末とを混合させた時、両者が共に粉
末であるために、溶湯状態での混合の場合に比べて混合
体中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一分散度が
高くなる。
【００２１】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、均一分散度に劣る溶湯混合の場合でも耐
摩耗性に優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を
得ることができる。
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、均一分散度に劣る溶湯混合の場合でも耐
摩耗性に優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を
得ることができる。
【００２２】従って、本発明のように、それら相互の均
一分散度が特に高くなると、同作用効果は更に一層良好
となる。
一分散度が特に高くなると、同作用効果は更に一層良好
となる。
【００２３】(３) 請求項３記載の発明の作用 請求項３記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、上
記のように、アルミニウムおよびケイ素を主成分とする
合金粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィ
スカーとの混合焼結体より形成されている。
記のように、アルミニウムおよびケイ素を主成分とする
合金粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィ
スカーとの混合焼結体より形成されている。
【００２４】アルミニウム(Ａl)およびケイ素(Ｓi)を主
成分とする金属合金粉末とセラミック系材料の一種であ
るホウ酸アルミニウムウィスカー粉末とを混合させた
時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合に比
べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一
分散度が高くなる。
成分とする金属合金粉末とセラミック系材料の一種であ
るホウ酸アルミニウムウィスカー粉末とを混合させた
時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合に比
べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一
分散度が高くなる。
【００２５】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、熱
膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることができ
る。そして、上記アルミニウム合金中にケイ素(Ｓi)が
含まれていると、その耐摩耗度は更に向上する。
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、熱
膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることができ
る。そして、上記アルミニウム合金中にケイ素(Ｓi)が
含まれていると、その耐摩耗度は更に向上する。
【００２６】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好となり、しかも、
その場合、ホウ酸アルミニウムウィスカーの全体中の体
積率は、１０％以上の時が最良となる。
くなると、同作用効果は更に一層良好となり、しかも、
その場合、ホウ酸アルミニウムウィスカーの全体中の体
積率は、１０％以上の時が最良となる。
【００２７】(４) 請求項４記載の発明の作用 請求項４記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率１５％以上の
ケイ素並びに各々所定体積率の銅、マグネシウムを含む
合金粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムとの
混合焼結体により形成されている。
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率１５％以上の
ケイ素並びに各々所定体積率の銅、マグネシウムを含む
合金粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムとの
混合焼結体により形成されている。
【００２８】アルミニウム(Ａl)を主成分とし、それに
体積率１５％以上のケイ素、並びに銅、マグネシウムを
含有させた金属合金粉末とセラミック系粉末とを混合さ
せた時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合
に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく
均一分散度が高くなる。
体積率１５％以上のケイ素、並びに銅、マグネシウムを
含有させた金属合金粉末とセラミック系粉末とを混合さ
せた時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合
に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく
均一分散度が高くなる。
【００２９】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、熱
膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることができ
る。そして、その場合、上記アルミニウム合金にケイ素
が含まれていると、特に耐摩耗度が上り、また銅、マグ
ネシウムにより機械的強度も向上する。
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、熱
膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることができ
る。そして、その場合、上記アルミニウム合金にケイ素
が含まれていると、特に耐摩耗度が上り、また銅、マグ
ネシウムにより機械的強度も向上する。
【００３０】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
【００３１】(５) 請求項５記載の発明の作用 請求項５記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率１５％以上の
ケイ素並びに銅、マグネシウムを含む急冷凝固アルミ合
金粉末を体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィス
カーとの混合焼結体により形成されている。
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率１５％以上の
ケイ素並びに銅、マグネシウムを含む急冷凝固アルミ合
金粉末を体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィス
カーとの混合焼結体により形成されている。
【００３２】アルミニウム(Ａl)を主成分とし、それに
体積率１５％以上のケイ素、並びに銅、マグネシウムを
含有させた金属合金粉末とセラミック系粉末とを混合さ
せた時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合
に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく
均一分散度が高くなる。
体積率１５％以上のケイ素、並びに銅、マグネシウムを
含有させた金属合金粉末とセラミック系粉末とを混合さ
せた時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合
に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく
均一分散度が高くなる。
【００３３】特に、本発明材料では、上記アルミ合金が
急冷凝固法により粉末化されているために、その微細度
が高く、上記均一分散作用が特に高くなる。
急冷凝固法により粉末化されているために、その微細度
が高く、上記均一分散作用が特に高くなる。
【００３４】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材を複合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に
優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ること
ができる。そして、その場合、上記アルミニウム合金に
ケイ素が含まれていると、特に耐摩耗度が上り、また
銅、マグネシウムにより機械的強度も向上する。
ク材を複合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に
優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ること
ができる。そして、その場合、上記アルミニウム合金に
ケイ素が含まれていると、特に耐摩耗度が上り、また
銅、マグネシウムにより機械的強度も向上する。
【００３５】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好なものとなる。
くなると、同作用効果は更に一層良好なものとなる。
【００３６】(６) 請求項６記載の発明の作用 請求項６記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする粉末とホウ酸アルミニウムウ
ィスカー粉末との混合体に更にチタン酸カリウムウィス
カーを所定量加えた混合焼結体により形成されている。
ルミニウムを主成分とする粉末とホウ酸アルミニウムウ
ィスカー粉末との混合体に更にチタン酸カリウムウィス
カーを所定量加えた混合焼結体により形成されている。
【００３７】アルミニウム(Ａl)を主成分とする金属合
金粉末とチタン酸カリウムウィスカー粉末とを混合させ
た時、両者が共に粉末であるために、溶湯状態での混合
の場合に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、
著しく均一分散度が高くなる。
金粉末とチタン酸カリウムウィスカー粉末とを混合させ
た時、両者が共に粉末であるために、溶湯状態での混合
の場合に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、
著しく均一分散度が高くなる。
【００３８】一般にアルミニウム合金に対してチタン酸
カリウムウィスカーを複合化させると、溶湯混合の場合
でも耐摩耗性に優れ、特に熱膨張係数の低いアルミニウ
ム複合材を得ることができる。
カリウムウィスカーを複合化させると、溶湯混合の場合
でも耐摩耗性に優れ、特に熱膨張係数の低いアルミニウ
ム複合材を得ることができる。
【００３９】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
【００４０】(７) 請求項７記載の発明の作用 請求項７記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカーとの混合体に更に酸化亜鉛ウィスカーを所
定量加えて混合焼結した焼結体により形成されている。
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカーとの混合体に更に酸化亜鉛ウィスカーを所
定量加えて混合焼結した焼結体により形成されている。
【００４１】アルミニウム(Ａl)を主成分とする金属合
金粉末とセラミック系材料の一種であるホウ酸アルミニ
ウムウィスカー粉末とを混合させた時、両者が共に粉末
であるために、溶湯状態での混合の場合に比べて混合体
中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一分散度が高
くなる。
金粉末とセラミック系材料の一種であるホウ酸アルミニ
ウムウィスカー粉末とを混合させた時、両者が共に粉末
であるために、溶湯状態での混合の場合に比べて混合体
中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一分散度が高
くなる。
【００４２】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、特
に熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることがで
きる。
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、特
に熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることがで
きる。
【００４３】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
【００４４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願請
求項１〜７各項記載の発明は、その何れにあっても、従
来に比べて十分に熱膨張係数を低くすることができ、し
かも機械的強度を向上させることができる。
求項１〜７各項記載の発明は、その何れにあっても、従
来に比べて十分に熱膨張係数を低くすることができ、し
かも機械的強度を向上させることができる。
【００４５】その結果、該アルミニウム複合材を例えば
スクロール型圧縮機のスクロール部材に適用した時は、
その気密性を高くすることができるとともに、圧縮比を
上げることができる。
スクロール型圧縮機のスクロール部材に適用した時は、
その気密性を高くすることができるとともに、圧縮比を
上げることができる。
【００４６】また、その場合、粉末焼結によるスクロー
ル成型品であるために、加工工数の大幅な低減が可能と
なる。
ル成型品であるために、加工工数の大幅な低減が可能と
なる。
【００４７】
【実施例】以下、本願発明の実施例について詳細に説明
する。
する。
【００４８】今、先ずアルミニウムを主成分とする金属
合金粉末としてＡl(アルミニウム)５０％、Ｓi２５％、
Ｃu４％、Ｍg１％という組成を採用し、機械的強度を高
める。そして、低熱膨張係数と加工性の両立を図る兼ね
合いで、その内のＳi成分は２５％に設定した。一方、
強化用のセラミック系粉末として、ホウ酸アルミニウム
ウィスカーを選び、その体積率を２０％としたもの(本
発明材料Ｂ)、また、Ａl合金粉末／ホウ酸アルミニウム
ウィスカー相互の割合を６０／１０としたもの(本発明
材料Ａ)、同割合を４０／３０(本発明材料Ｃ)と各々条
件変えた合計３種類のアルミ合金粉末を選んだ(表２)。
そして、これらを各々均一に混合し、プラズマ焼結装置
にて焼結を行い、スクロール用粉末アルミニウム複合材
料を製造した。
合金粉末としてＡl(アルミニウム)５０％、Ｓi２５％、
Ｃu４％、Ｍg１％という組成を採用し、機械的強度を高
める。そして、低熱膨張係数と加工性の両立を図る兼ね
合いで、その内のＳi成分は２５％に設定した。一方、
強化用のセラミック系粉末として、ホウ酸アルミニウム
ウィスカーを選び、その体積率を２０％としたもの(本
発明材料Ｂ)、また、Ａl合金粉末／ホウ酸アルミニウム
ウィスカー相互の割合を６０／１０としたもの(本発明
材料Ａ)、同割合を４０／３０(本発明材料Ｃ)と各々条
件変えた合計３種類のアルミ合金粉末を選んだ(表２)。
そして、これらを各々均一に混合し、プラズマ焼結装置
にて焼結を行い、スクロール用粉末アルミニウム複合材
料を製造した。
【００４９】次に、このようにして製造した粉末アルミ
ニウム複合材料について、それぞれ密度及び熱膨張係数
を測定した。この熱膨張係数は、前述した現行のねずみ
鋳鉄、アルミ合金ＡＣ８Ｃ(表１参照)と比べてできるだ
け小さい方が望ましい。
ニウム複合材料について、それぞれ密度及び熱膨張係数
を測定した。この熱膨張係数は、前述した現行のねずみ
鋳鉄、アルミ合金ＡＣ８Ｃ(表１参照)と比べてできるだ
け小さい方が望ましい。
【００５０】今、図２の構造のスクロール型圧縮機(２
ＨＰ)を例にとって該熱膨張係数と加工精度との関係を
説明する。図示各スクロール２,３の直径は約１００mm
であり、運転時には低温部(外周部)と高温部(中央部)で
約８０℃の温度差を生じる。従って、例えば、アルミ合
金ＡＣ８Ｃ(２２．０／１０6℃)を用いたとすると膨張
量Ｄは、次のようになる。上記の如く、中央部と外周部
(５０mm)の温度差が８０℃あるので、 Ｄ＝５０×１０3×８０×２２／１０6＝８．８μm となり、加工精度は８μm以下が望ましいことになり、
それ以上だとスクロールにとって大きな加工誤差要因と
なる。
ＨＰ)を例にとって該熱膨張係数と加工精度との関係を
説明する。図示各スクロール２,３の直径は約１００mm
であり、運転時には低温部(外周部)と高温部(中央部)で
約８０℃の温度差を生じる。従って、例えば、アルミ合
金ＡＣ８Ｃ(２２．０／１０6℃)を用いたとすると膨張
量Ｄは、次のようになる。上記の如く、中央部と外周部
(５０mm)の温度差が８０℃あるので、 Ｄ＝５０×１０3×８０×２２／１０6＝８．８μm となり、加工精度は８μm以下が望ましいことになり、
それ以上だとスクロールにとって大きな加工誤差要因と
なる。
【００５１】今、本発明の材料として上記Ａ,Ｂ,Ｃを、
また比較材料として従来のアルミ合金ＡＣ８Ｃを選び、
それぞれについての５０℃〜２００℃の範囲での熱膨張
係数を測定した結果を表３および図１に示す。膨張量６
μm以下という目標値を設定すると、ホウ酸アルミニウ
ムウィスカーの体積比が１０％以上の本発明材料Ａ,Ｂ,
Ｃの場合においては、同目標値を達成できることがわか
り、確実に目標とする材料が得られる。また、例えば１
００％の緻密化を想定した場合、本発明の複合材料は略
溶製材と同じと考えることができ、さらに耐摩耗性や、
硬度が上昇すると考えられる。
また比較材料として従来のアルミ合金ＡＣ８Ｃを選び、
それぞれについての５０℃〜２００℃の範囲での熱膨張
係数を測定した結果を表３および図１に示す。膨張量６
μm以下という目標値を設定すると、ホウ酸アルミニウ
ムウィスカーの体積比が１０％以上の本発明材料Ａ,Ｂ,
Ｃの場合においては、同目標値を達成できることがわか
り、確実に目標とする材料が得られる。また、例えば１
００％の緻密化を想定した場合、本発明の複合材料は略
溶製材と同じと考えることができ、さらに耐摩耗性や、
硬度が上昇すると考えられる。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
【表３】
【図１】図１は、本願発明の実施例に係る粉末アルミニ
ウム複合材料製スクロール成形品の熱膨張係数と加工精
度との関係を示す特性図である。
ウム複合材料製スクロール成形品の熱膨張係数と加工精
度との関係を示す特性図である。
【図２】図２は、空気調和機用のスクロール型圧縮機の
要部(スクロール部)の構成を示す断面図である。
要部(スクロール部)の構成を示す断面図である。
１は筺体、２は固定スクロール、３は可動スクロール、
４a〜４eは圧縮室である。
４a〜４eは圧縮室である。
Claims (7)
- 【請求項１】 アルミニウムを主成分とする金属粉末と
セラミック系粉末との混合焼結体よりなる粉末アルミニ
ウム複合材料。 - 【請求項２】 請求項１記載の発明の構成において、セ
ラミック系粉末が、ホウ酸アルミニウムウィスカーであ
ることを特徴とする粉末アルミニウム複合材料。 - 【請求項３】 アルミニウムおよびケイ素を主成分とす
る粉末と体積率１０％以上のホウ酸アルミニウムウィス
カーとの混合焼結体よりなる粉末アルミニウム複合材
料。 - 【請求項４】 アルミニウムを主成分とし、その他に体
積率１５％以上のケイ素並びに各々所定体積率の銅、マ
グネシウムを含む合金粉末と体積率１０％以上のホウ酸
アルミニウムとの混合焼結体よりなる粉末アルミニウム
複合材料。 - 【請求項５】 アルミニウムを主成分とし、その他に体
積率１５％以上のケイ素並びに銅、マグネシウムを含む
急冷凝固アルミ合金粉末と体積率１０％以上のホウ酸ア
ルミニウムウィスカーとの混合焼結体よりなる粉末アル
ミニウム複合材料。 - 【請求項６】 アルミニウムを主成分とする金属粉末と
ホウ酸アルミニウムウィスカー粉末との混合体に更にチ
タン酸カリウムウィスカーを所定量加えた混合焼結体よ
りなる粉末アルミニウム複合材料。 - 【請求項７】 アルミニウムを主成分とする金属粉末と
ホウ酸アルミニウムウィスカーとの混合体に更に酸化亜
鉛ウィスカーを所定量加えた混合焼結体よりなる粉末ア
ルミニウム複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20533992A JPH0649560A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 粉末アルミニウム複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20533992A JPH0649560A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 粉末アルミニウム複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0649560A true JPH0649560A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16505271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20533992A Pending JPH0649560A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 粉末アルミニウム複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649560A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0668433A1 (en) * | 1994-02-22 | 1995-08-23 | Carrier Corporation | Lightweight scroll element and method of making |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP20533992A patent/JPH0649560A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0668433A1 (en) * | 1994-02-22 | 1995-08-23 | Carrier Corporation | Lightweight scroll element and method of making |
| US5478219A (en) * | 1994-02-22 | 1995-12-26 | Carrier Corporation | Lightweight scroll element and method of making |
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