JPH0680179B2 - Alumina short fiber reinforced metal composite material containing mullite crystals - Google Patents

Alumina short fiber reinforced metal composite material containing mullite crystals

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JPH0680179B2
JPH0680179B2 JP27949485A JP27949485A JPH0680179B2 JP H0680179 B2 JPH0680179 B2 JP H0680179B2 JP 27949485 A JP27949485 A JP 27949485A JP 27949485 A JP27949485 A JP 27949485A JP H0680179 B2 JPH0680179 B2 JP H0680179B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、繊維強化金属複合材料に係り、更に詳細には
ムライト結晶を含むアルミナ短繊維を強化繊維とし、ア
ルミニウム、マグネシウム、及びこれらを主成分とする
合金をマトリックス金属とする複合材料に係る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fiber-reinforced metal composite material, and more specifically to alumina short fibers containing mullite crystals as reinforcing fibers, and aluminum, magnesium, and these as the main components. The present invention relates to a composite material using the alloy as a matrix metal.

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 金属材料、特にアルミニウム合金やマグネシウム合金の
如き軽金属の強度や弾性率を向上させる一つの手段とし
て、高強度及び高弾性率を有する強化繊維にて金属材料
を強化することにより複合材料とすることが有効である
ことが知られている。かかる複合材料の強化繊維として
は、炭素繊維、ホウ素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ
短繊維等がある(昭和60年2月にファイン・セラミック
ス協会より出版されたF.C.REPORT Vol.3 No.2第1頁〜
第22頁参照)。
Problems to be Solved by Conventional Techniques and Inventions As one means for improving the strength and elastic modulus of metal materials, particularly light metals such as aluminum alloys and magnesium alloys, metal is reinforced fiber having high strength and high elastic modulus. It is known that it is effective to make a composite material by strengthening the material. Examples of reinforcing fibers of such composite materials include carbon fibers, boron fibers, silicon carbide fibers, and alumina short fibers (FCREPORT Vol.3 No.2, page 1 published by the Fine Ceramics Society in February 1985). ~
See page 22).

上述の強化繊維のうち炭素繊維、ホウ素繊維、炭化ケイ
素繊維等を強化繊維とする複合材料に於ては、高強度は
得られるが、これらの繊維が高価なものであるため複合
材料も高価なものになるという問題がある。これに対し
従来より断熱材料として多量に使用されているアルミナ
−シリカ繊維(35〜65wt%Al2O3、65〜35wt%SiO2、0
〜10wt%その他の酸化物)は上述の如き繊維に比して低
廉ではあるが、ハンドリング性を考慮して一般に非晶質
状態にて使用されており、非晶質のアルミナ−シリカ繊
維は構造的に不安定であるため、マグネシウム合金の如
き酸化物形成傾向の強いマトリックス金属の溶湯との間
に於て反応して劣化し、これにより繊維自体の強度が低
下するため、アルミナ−シリカ繊維を強化繊維とする複
合材料に於ては強度が不十分なものになりやすいという
問題がある。
Among the above-mentioned reinforcing fibers, a composite material having carbon fiber, boron fiber, silicon carbide fiber or the like as the reinforcing fiber can obtain high strength, but since these fibers are expensive, the composite material is also expensive. There is a problem of becoming a thing. On the other hand, alumina-silica fibers (35 to 65 wt% Al 2 O 3 , 65 to 35 wt% SiO 2 , 0
(~ 10wt% other oxides) is cheaper than the above-mentioned fibers, but is generally used in an amorphous state in consideration of handleability, and the amorphous alumina-silica fiber has a structure. Since it is unstable, it reacts with a molten metal of a matrix metal having a strong tendency to form an oxide such as a magnesium alloy and deteriorates, which reduces the strength of the fiber itself. There is a problem that the strength of composite materials used as reinforcing fibers tends to be insufficient.

本願発明者等は、炭素繊維等やアルミナ−シリカ繊維を
強化繊維とする複合材料に於ける上述の如き問題に鑑
み、特願昭60-34172号(特開昭61-194132号)明細書に
於て、耐摩耗性や強度等の機械的性質に優れた低廉な複
合材料を得るべく、非晶質のアルミナ−シリカ繊維を熱
処理して所定量以上のムライト結晶を析出させ、かかる
所定量以上のムライト結晶を含むアルミナ−シリカ繊維
を強化繊維として使用することを提案した。
In view of the above-mentioned problems in the composite material in which carbon fiber or alumina-silica fiber is used as the reinforcing fiber, the inventors of the present invention describe in Japanese Patent Application No. 60-34172 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-194132). In order to obtain an inexpensive composite material having excellent mechanical properties such as abrasion resistance and strength, amorphous alumina-silica fiber is heat-treated to precipitate a predetermined amount or more of mullite crystals, and the predetermined amount or more It has been proposed to use alumina-silica fibers containing mullite crystals as a reinforcing fiber.

しかしアルミナ−シリカ繊維はアルミナやシリカ等の混
合物を電気炉等にて溶融し、その融液をブローイング法
やスピニング法にて繊維化することにより製造されてい
るので、繊維と同時に非繊維化粒子が不可避的に多量に
生成し、従ってアルミナ−シリカ繊維の集合体中には多
量の非繊維化粒子が含まれている。アルミナ−シリカ繊
維の特性を向上されるべく繊維を熱処理してムライト結
晶を析出させると、非繊維化粒子もムライト結晶化して
硬化する。非繊維化粒子が多量に含まれる場合には複合
材料が脆性的になり易く、従って高強度の複合材料を得
ることが困難であり、またかかる非繊維化粒子は非常に
硬いため複合材料の被削性が悪化したり、複合材料に当
接して摺動する相手部材にスカッフィングの如き異常摩
耗を発生させ易くなるという問題がある。脱粒処理によ
り非繊維化粒子量を低減することが可能ではあるが、或
る限度以下に非繊維化粒子量を低減することは非常に困
難であり、また過度の脱粒処理を行うとアルミナ−シリ
カ繊維自身が損傷して繊維としての機能を十分には果し
得なくなる。
However, since the alumina-silica fiber is produced by melting a mixture of alumina, silica, etc. in an electric furnace etc. and fibrating the melt by a blowing method or a spinning method, the non-fibrating particles are produced at the same time as the fiber. Are inevitably produced in a large amount, and thus a large amount of non-fibrous particles are contained in the aggregate of alumina-silica fibers. When the fibers are heat-treated to precipitate the mullite crystals so as to improve the characteristics of the alumina-silica fibers, the non-fiberized particles are also mullite crystallized and hardened. When a large amount of non-fiberized particles are contained, the composite material is apt to be brittle, so that it is difficult to obtain a high-strength composite material, and since the non-fiberized particles are very hard, the composite material is not easily covered. There is a problem that machinability is deteriorated and abnormal wear such as scuffing is likely to occur on a mating member that abuts and slides on the composite material. Although it is possible to reduce the amount of non-fibrogenic particles by desalting treatment, it is very difficult to reduce the amount of non-fibrogenic particles below a certain limit. The fiber itself is damaged and cannot fully function as a fiber.

本願発明者等は、炭素繊維、非晶質のアルミナ−シリカ
繊維、ムライト結晶を含むアルミナ−シリカ繊維等を強
化繊維とする複合材料に於ける上述の如き問題に鑑み、
種々の実験的研究を行った結果、アルミナ短繊維に対し
適宜に熱処理を施して適量のムライト結晶を析出させ、
更に必要に応じて適宜に脱粒処理を施すことによって比
較的大きい非繊維化粒子量を低減することにより、従来
の複合材料に比して高強度で低廉な複合材料を得ること
ができることを見出した。
The inventors of the present application, in view of the above-mentioned problems in the composite material having carbon fibers, amorphous alumina-silica fibers, alumina-silica fibers containing mullite crystals as reinforcing fibers,
As a result of various experimental studies, alumina short fibers were appropriately heat-treated to deposit an appropriate amount of mullite crystals,
Further, it has been found that a relatively large amount of non-fibrous particles can be reduced by appropriately performing a grain-removing treatment as needed, so that a composite material having higher strength and lower cost than a conventional composite material can be obtained. .

即ちAl2O3含有量が65wt%以上でありSiO2含有量が35wt
%以下である所謂アルミナ短繊維は、有機の粘調な溶液
とアルミニウムの無機塩との混合物を繊維化し、これを
高温にて酸化焙焼することによって製造されており、従
ってかかる繊維の集合体中に含まれる非繊維化粒子はア
ルミナ−シリカ繊維の場合に比して遥かに少なく、従っ
て比較的大きい非繊維化粒子の量を低減するに必要な脱
粒処理も容易に且低廉に実施することが可能であり、ま
た脱粒処理に伴なう繊維の損傷を低減することができ
る。またアルミナ短繊維に対する熱処理の過程に於て繊
維が1300℃以上の如き高温度に加熱されると、繊維はム
ライト結晶(3Al2O3・2SiO2)とα‐Al2O3とのみにな
り、却って繊維が脆化する。従ってアルミナ短繊維の熱
処理に際しては、アルミナ短繊維のムライト結晶以外の
部分の少なくとも一部がα‐Al2O3以外の成分となるよ
う注意が払われなければならない。
That is, the Al 2 O 3 content is 65 wt% or more and the SiO 2 content is 35 wt%.
% So-called alumina short fibers are produced by fibrating a mixture of an organic viscous solution and an inorganic salt of aluminum and oxidizing and roasting this at a high temperature, and therefore, an aggregate of such fibers. The amount of non-fibrous particles contained therein is much smaller than that of the alumina-silica fiber, and therefore, the shredding treatment necessary to reduce the amount of relatively large non-fibrous particles can be carried out easily and inexpensively. It is also possible to reduce the damage to the fibers that accompanies the shredding treatment. Also, during the heat treatment process for short alumina fibers, if the fibers were heated to a high temperature such as 1300 ° C or higher, the fibers would only consist of mullite crystals (3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ) and α-Al 2 O 3. On the contrary, the fiber becomes brittle. Therefore, when heat-treating the short alumina fibers, care must be taken so that at least a part of the short alumina fibers other than the mullite crystals is a component other than α-Al 2 O 3 .

本発明は、本願発明者等が行った実験的研究の結果得ら
れた知見に基づき、従来より公知の複合材料やムライト
結晶を含むアルミナ−シリカ繊維を強化繊維とする複合
材料に比して高強度且低廉な複合材料を提供することを
目的としている。
The present invention is based on the knowledge obtained as a result of the experimental research conducted by the inventors of the present application, and is higher than conventionally known composite materials and composite materials using alumina-silica fibers containing mullite crystals as reinforcing fibers. The purpose is to provide a strong and inexpensive composite material.

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、65〜95wt%Al
2O3、35〜5wt%SiO2なる組成を有し、ムライト結晶量が
12wt%以上であり、ムライト結晶以外の部分の少なくと
も一部がα‐Al2O3以外の成分であるアルミナ短繊維の
集合体を強化繊維とするムライト結晶含有アルミナ短繊
維強化金属複合材料、又は65〜95wt%Al2O3、35〜5wt%
SiO2、10wt%以下不純物としての他の金属酸化物なる組
成を有し、ムライト結晶量が12wt%以上であり、ムライ
ト結晶以外の部分の少なくとも一部がα‐Al2O3以外の
成分であるアルミナ短繊維の集合体を強化繊維とするム
ライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料によっ
て達成される。
According to the present invention, the above-mentioned object is achieved by using 65 to 95 wt% Al.
2 O 3 , 35 to 5 wt% SiO 2 , and the amount of mullite crystals is
A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material, which is 12 wt% or more and at least a part of the part other than the mullite crystal is a reinforcing fiber, which is an aggregate of alumina short fibers which is a component other than α-Al 2 O 3 , or 65-95wt% Al 2 O 3 , 35-5wt%
SiO 2 , 10 wt% or less, having a composition of another metal oxide as an impurity, the mullite crystal amount is 12 wt% or more, and at least a part of the portion other than the mullite crystal is a component other than α-Al 2 O 3. This is achieved by a mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material in which an aggregate of certain alumina short fibers is used as a reinforcing fiber.

発明の作用及び効果 本発明によれば、65〜95wt%Al2O3、35〜5wt%SiO2なる
組成、又は65〜95wt%Al2O3、35〜5wt%SiO2、10wt%以
下不純物としての他の金属酸化物なる組成を有し高強度
で化学的及び熱的に安定なムライト結晶の量が12wt%以
上であり、繊維のムライト結晶以外の部分の少なくとも
一部がα‐Al2O3以外の成分であるアルミナ短繊維が強
化繊維として使用されるので、後に詳細に説明する如
く、ムライト結晶を含有しない従来のアルミナ短繊維、
ムライト結晶を含んでいるがSiO2含有率の高い従来のア
ルミナ−シリカ繊維、ムライト結晶を含んでいるがムラ
イト結晶以外の部分の実質的に全てがα‐Al2O3である
アルミナ短繊維を強化繊維とする複合材料の場合に比し
て高強度の複合材料を得ることができる。
According to the present invention, 65-95 wt% Al 2 O 3 , 35-5 wt% SiO 2 , or 65-95 wt% Al 2 O 3 , 35-5 wt% SiO 2 , 10 wt% or less impurities The amount of mullite crystals that are chemically and thermally stable with high strength and have a composition of other metal oxides of 12 wt% or more, and at least a part of the fiber other than the mullite crystals is α-Al 2 Since alumina short fibers, which are components other than O 3 , are used as reinforcing fibers, conventional alumina short fibers containing no mullite crystals, as described in detail later,
A conventional alumina-silica fiber that contains mullite crystals but has a high SiO 2 content, and a short alumina fiber that contains mullite crystals but substantially all parts other than mullite crystals are α-Al 2 O 3. It is possible to obtain a composite material having high strength as compared with a composite material using reinforcing fibers.

また本発明によれば、炭化ケイ素繊維等に比して低廉で
あり、アルミナ−シリカ繊維に比して非繊維化粒子量の
少ないアルミナ短繊維が使用され、従って脱粒処理も簡
便であり、また脱粒処理に要するコストも低く、脱粒処
理による繊維の損傷も遥かに少ないので、従来より公知
の複合材料に比して低廉で高強度の複合材料を得ること
ができる。
In addition, according to the present invention, alumina short fibers, which are less expensive than silicon carbide fibers and have a smaller amount of non-fibrogenic particles than alumina-silica fibers, are used, and therefore, the desizing process is also simple, and Since the cost required for the shredding treatment is low, and the damage to the fibers due to the shredding treatment is much less, it is possible to obtain a composite material which is cheaper and has higher strength than conventionally known composite materials.

本発明の一つの詳細な特徴によれば、アルミナ短繊維の
集合体中に含まれる粒径150μ以上の非繊維化粒子量は
0.2wt%以下に設定される。かかる複合材料によれば、
複合材料の脆化及び被削性の低下をきたす非繊維化粒子
の量が少ないので、高強度且機械加工性に優れた複合材
料を得ることができる。
According to one detailed characteristic of the present invention, the amount of non-fiberized particles having a particle size of 150μ or more contained in the aggregate of alumina short fibers is
It is set to 0.2 wt% or less. According to such a composite material,
Since the amount of non-fibrous particles that cause embrittlement and deterioration of machinability of the composite material is small, a composite material having high strength and excellent machinability can be obtained.

本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、後に
詳細に説明する如く、アルミナ短繊維の体積率が5%未
満の範囲に於ては複合材料の強度が低く、またアルミナ
短繊維の体積率が40%、特に50%を越えるとアルミナ短
繊維の体積率の増大に伴なう複合材料の強度の向上度合
が大きく低下する。従って本発明の他の一つの詳細な特
徴によれば、アルミナ短繊維の体積率は5〜50%、好ま
しくは5〜40%に設定される。
According to the results of the experimental research conducted by the inventors of the present application, as will be described in detail later, when the volume ratio of the alumina short fibers is less than 5%, the strength of the composite material is low, and the alumina short fibers are low. When the volume ratio of the alumina exceeds 40%, particularly 50%, the degree of improvement in the strength of the composite material with the increase of the volume ratio of the alumina short fibers is greatly reduced. Therefore, according to another detailed feature of the present invention, the volume fraction of the alumina short fibers is set to 5 to 50%, preferably 5 to 40%.

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、マトリッ
クス金属はアルミニウム、マグネシウム、及びこれらを
主成分とする合金よりなる群より選択された金属、即ち
純アルミニウム、純マグネシウム、アルミニウム合金又
はマグネシウム合金である。本発明に於て使用されるア
ルミナ短繊維は化学的にも熱的にも安定なムライト結晶
を12wt%以上含有しているので、これら反応性の高い金
属をマトリックス金属とする複合材料に特に適してい
る。
According to yet another detailed feature of the invention, the matrix metal is a metal selected from the group consisting of aluminum, magnesium and alloys based on these, i.e. pure aluminum, pure magnesium, aluminum alloys or magnesium. It is an alloy. Since the alumina short fibers used in the present invention contain 12 wt% or more of chemically and thermally stable mullite crystals, they are particularly suitable for composite materials using these highly reactive metals as matrix metals. ing.

本願発明者等が行った実験的研究の結果によれば、後に
詳細に説明する如く、ムライト結晶を含有するアルミナ
短繊維を強化繊維とする複合材料に於ては、ムライト結
晶量が8〜18wt%程度の範囲に於て複合材料の強度が大
幅に向上し、ムライト結晶量が18%以上の範囲に於ては
複合材料の曲げ強さは比較的高い値の範囲に於てムライ
ト結晶量の増大と共に僅かに増大する。従って本発明の
更に他の一つの詳細な特徴によれば、アルミナ短繊維の
ムライト結晶量は18wt%以上に設定され、かかる複合材
料によれば更に高強度の複合材料を得ることができる。
According to the results of the experimental studies conducted by the inventors of the present application, as will be described in detail later, in the composite material containing the alumina short fibers containing mullite crystals as the reinforcing fibers, the amount of mullite crystals is 8 to 18 wt. %, The strength of the composite material is significantly improved, and when the mullite crystal amount is 18% or more, the bending strength of the composite material is relatively high. It increases slightly with increase. Therefore, according to yet another detailed feature of the present invention, the amount of mullite crystals of the alumina short fibers is set to 18 wt% or more, and such a composite material makes it possible to obtain a composite material having higher strength.

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、アルミナ
短繊維の集合体中に含まれる粒径150μ以上の非繊維化
粒子量は0.1wt%以下に設定され、かかる複合材料によ
れば更に高強度で機械加工性に優れた複合材料を得るこ
とができる。
According to yet another detailed feature of the present invention, the amount of non-fiberized particles having a particle size of 150 μ or more contained in the aggregate of alumina short fibers is set to 0.1 wt% or less. Further, a composite material having high strength and excellent machinability can be obtained.

尚本発明の複合材料に於けるアルミナ短繊維の平均繊維
径は1.5〜5.0μ程度であり、平均繊維長は20μ〜3mm程
度であることが好ましい。また本明細書に於て、アルミ
ナ短繊維の組成に関する「不純物としての他の金属酸化
物」とは、アルミナ短繊維の製造方法によっては不可避
的にアルミナ短繊維中に含まれることとなるCaO、Fe
2O3、TiO2、MgO、B2O3、ZrO2、Cr2O3等の金属酸化物で
あり、また不純物としての他の金属酸化物の量が10wt%
以下でなければならない理由は、他の金属酸化物の量が
10wt%を越えるとアルミナ短繊維の強度などの性質が低
下し、またムライト結晶量を12wt%以上に設定すること
が困難になることによる。
The alumina short fibers in the composite material of the present invention preferably have an average fiber diameter of about 1.5 to 5.0 μm and an average fiber length of about 20 μm to 3 mm. Further, in the present specification, "other metal oxides as impurities" regarding the composition of the alumina short fibers, CaO that will be inevitably contained in the alumina short fibers depending on the method for producing the alumina short fibers, Fe
2 O 3 , TiO 2 , MgO, B 2 O 3 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 and other metal oxides, and the amount of other metal oxides as impurities is 10 wt%
The reason why it should be below is that the amount of other metal oxides is
When it exceeds 10 wt%, the properties such as strength of the alumina short fibers deteriorate, and it becomes difficult to set the mullite crystal amount to 12 wt% or more.

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

実施例1 三菱化成株式会社製の3種類のアルミナ短繊維に対し脱
粒処理を行い、繊維集合体中に含まれる粒径150μ以上
の非繊維化粒子量を何れも0.2wt%とした。次いでそれ
らの繊維集合体を種々の温度にて熱処理することにより
下記の表1〜表3に示されている如き種々のムライト結
晶量及びα‐Al2O3量を有する繊維を形成した。尚表1
〜表3に於て、α‐Al2O3量とはアルミナ短繊維のムラ
イト結晶以外の部分を100とした場合に於ける該部分の
α‐Al2O3含有量(wt%)を意味する(後述の他の表に
ついても同じ)。
Example 1 Three types of alumina short fibers manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd. were subjected to a particle-removing treatment, and the amount of non-fiberized particles having a particle diameter of 150 μm or more contained in the fiber assembly was set to 0.2 wt%. The fiber assemblies were then heat treated at various temperatures to form fibers with various amounts of mullite crystals and amounts of α-Al 2 O 3 as shown in Tables 1 to 3 below. Table 1
Meaning to Table 3 Te at, α-Al 2 O 3 amount and the alpha-Al 2 O 3 content of at partial when the portion other than the mullite crystalline alumina short fibers and 100 a (wt%) Yes (same for other tables below).

次いで上述の各アルミナ短繊維をそれぞれコロイダルシ
リカ中に分散させ、そのコロイダルシリカを攪拌し、か
くしてアルミナ短繊維が均一に分散されたコロイダルシ
リカより真空成形法により第1図に示されている如く80
×80×20mmの繊維成形体1を形成し、更にそれを500℃
に予熱した。この場合、第1図に示されている如く、個
々のアルミナ短繊維2はx-y平面内に於てはランダムに
配向され、z方向に積重ねられた実質的に二次元ランダ
ムに配向された。
Then, each of the above-mentioned alumina short fibers is dispersed in colloidal silica, and the colloidal silica is stirred. Thus, from the colloidal silica in which the alumina short fibers are uniformly dispersed, as shown in FIG.
A fiber molding 1 of × 80 × 20mm is formed, and it is further heated at 500 ° C.
Preheated to. In this case, as shown in FIG. 1, the individual alumina short fibers 2 were randomly oriented in the xy plane and were substantially two-dimensionally randomly stacked in the z direction.

次いで第2図に示されている如く、繊維成形体1を鋳型
3のモールドキャビティ4内に配置し、該モールドキャ
ビティ内に720℃のアルミニウム合金(Al-6.0wt%Cu-0.
4wt%Mg)の溶湯5を注湯し、該溶湯を鋳型3に嵌合す
るプランジャ6により1500kg/cm2の圧力に加圧し、その
加圧状態を溶湯5が完全に凝固するまで保持し、かくし
て第3図に示されている如く、外径110mm、高さ50mmの
円柱状の凝固体7を鋳造し、更に該凝固体に対し熱処理
T6を施し、各凝固体よりアルミナ短繊維を強化繊維とし
アルミニウム合金をマトリックスとする複合材料1′を
切出し、それらの複合材料A0〜A6、B0〜B6、C0〜C6より
強化繊維の二次元ランダム配向平面に沿って50×10×2m
mの曲げ試験片を機械加工によって作成した。
Next, as shown in FIG. 2, the fiber molded body 1 is placed in the mold cavity 4 of the mold 3, and an aluminum alloy (Al-6.0 wt% Cu-0.
4wt% Mg) molten metal 5 is poured, and the molten metal 5 is pressurized to a pressure of 1500 kg / cm 2 by a plunger 6 fitted into the mold 3, and the pressurized state is held until the molten metal 5 is completely solidified. Thus, as shown in FIG. 3, a cylindrical solidified body 7 having an outer diameter of 110 mm and a height of 50 mm is cast, and the solidified body is heat treated.
Subjected to T 6, each solidified body of alumina short fibers to reinforcing fibers and then an aluminum alloy cut composite material 1 'to the matrix, a composite material thereof A 0 ~A 6, B 0 ~B 6, C 0 ~C 6 50x10x2m along the two-dimensional random orientation plane of the reinforcing fibers
A bending test piece of m was prepared by machining.

かくして形成された曲げ試験片について室温に於て支点
間距離39mmにて3点曲げ試験を行った。尚試験片の50×
10mmの平面が第1図のx−y平面に平行であり、試験片
の破断時に於ける表面応力M/Z(M=破断時に於ける曲
げモーメント、Z=曲げ試験片の断面係数)を曲げ強さ
として測定した。この曲げ試験の結果を第4図に示す。
The bending test piece thus formed was subjected to a three-point bending test at room temperature with a fulcrum distance of 39 mm. 50 × of the test piece
The 10 mm plane is parallel to the xy plane of Fig. 1, and the surface stress M / Z at the time of fracture of the test piece (M = bending moment at break, Z = section modulus of bending test piece) is bent. It was measured as strength. The results of this bending test are shown in FIG.

第4図より、複合材料の曲げ強さは、アルミナ短繊維の
組成に拘らず、ムライト結晶量が0〜8wt%の範囲に於
ては比較的小さく且実質的に一定の値であるが、ムライ
ト結晶量が8〜18wt%の範囲、特に8〜12wt%の範囲に
於てムライト結晶量の増大と共に著しく増大し、ムライ
ト結晶量が18wt%以上の範囲に於ては比較的高い値の範
囲内にてムライト結晶量の増大と共に僅かに増大するこ
とが解る。この第4図より、アルミナ短繊維を強化繊維
としアルミニウム合金をマトリックス金属とする複合材
料に於て十分な強度を確保するためには、アルミナ短繊
維中のムライト結晶量は12wt%以上、特に18wt%以上で
あることが好ましいことが解る。
From FIG. 4, the flexural strength of the composite material is a relatively small and substantially constant value in the range of 0 to 8 wt% of mullite crystal, regardless of the composition of the alumina short fibers. The amount of mullite crystals increases remarkably with the increase of the amount of mullite crystals in the range of 8 to 18% by weight, especially the range of 8 to 12% by weight, and a relatively high value in the range of 18% by weight or more of mullite. It can be seen that the inside increases slightly with the increase in the amount of mullite crystals. From FIG. 4, in order to secure sufficient strength in a composite material in which alumina short fibers are used as reinforcing fibers and aluminum alloy is used as matrix metal, the amount of mullite crystals in alumina short fibers is 12 wt% or more, especially 18 wt%. It is understood that it is preferably at least%.

また第4図に於て星印は上述の実施例に於けるアルミナ
短繊維に代えて電気化学工業株式会社製のアルミナ短繊
維(商品名「アルセン」、化学組成80wt%Al2O3-20wt%S
iO2、結晶構造:ムライト、残部α‐Al2O3)が使用され
た点を除き、上述の実施例の場合と同一の要領及び条件
にて製造された複合材料について同一の条件にて行われ
た曲げ試験の結果を示している。この比較例としての複
合材料の曲げ強さは42kg/cm2であり、この比較例との対
比より、アルミナ短繊維のムライト結晶以外の部分の少
なくとも一部はα‐Al2O3以外の成分であることが解
る。
Further, in FIG. 4, an asterisk replaces the alumina short fibers in the above-mentioned embodiment, and alumina short fibers manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. (trade name "Arsen", chemical composition 80 wt% Al 2 O 3 -20 wt) % S
iO 2 , crystal structure: mullite, the balance α-Al 2 O 3 ) was used under the same conditions as the composite material manufactured under the same procedures and conditions as in the above-mentioned example. The result of the bending test shown is shown. The bending strength of the composite material as this comparative example is 42 kg / cm 2 , and by comparison with this comparative example, at least a part of the portion other than the mullite crystal of the alumina short fiber is a component other than α-Al 2 O 3. It turns out that

実施例2 上掲の表1に示されたアルミナ短繊維と同一のアルミナ
短繊維に対する脱粒処理の程度を変えることにより、繊
維集合体中に含まれる粒径150μ以上の非繊維化粒子量
が1.0wt%、0.5wt%、0.3wt%、0.2wt%、0.1wt%、0.0
5wt%である下記の表4に示されている如き6種類のア
ルミナ短繊維の集合体を形成した。次いでこれらの繊維
集合体に対し熱処理を行ってムライト結晶量及びα‐Al
2O3量をそれぞれ41wt%、11.7wt%とし、それらのアル
ミナ短繊維を用いて上述の実施例1の場合と同一の要領
及び条件にて複合材料D1〜D6を形成し、各複合材料より
曲げ試験片を形成し、各曲げ試験片について実施例1の
場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。これらの曲げ
試験の結果を第5図に示す。
Example 2 The amount of non-fibrating particles having a particle size of 150 μm or more contained in the fiber assembly was 1.0 by changing the degree of sizing treatment for the same alumina short fibers as shown in Table 1 above. wt%, 0.5wt%, 0.3wt%, 0.2wt%, 0.1wt%, 0.0
An aggregate of 6 types of alumina short fibers, as shown in Table 4 below, which is 5 wt% was formed. Then, heat treatment was applied to these fiber aggregates to obtain the mullite crystal content and α-Al
The amounts of 2 O 3 were 41 wt% and 11.7 wt%, respectively, and the alumina short fibers were used to form composite materials D 1 to D 6 under the same procedure and conditions as in the case of the above-mentioned Example 1, and each composite Bending test pieces were formed from the material, and each bending test piece was subjected to a bending test under the same conditions as in Example 1. The results of these bending tests are shown in FIG.

第5図より、複合材料の曲げ強さは非繊維化粒子量が減
少するにつれて増大し、特に非繊維化粒子量が0.3wt%
以下の範囲に於て非繊維化粒子量の減少に伴なう曲げ強
さの増大率が高いことが解る。従ってムライト結晶量が
比較的高いアルミナ短繊維を強化繊維とする複合材料に
於てその強度を向上させるためには、アルミナ短繊維の
集合体中に含まれる粒径150μ以上の非繊維化粒子量は
0.2wt%以下、特に0.1wt%以下であることが好ましいこ
とが解る。
From Fig. 5, the flexural strength of the composite material increases as the amount of non-fibrous particles decreases, especially when the amount of non-fibrous particles is 0.3 wt%.
It is understood that the rate of increase in bending strength accompanying a decrease in the amount of non-fiberized particles is high in the following range. Therefore, in order to improve the strength of a composite material containing alumina short fibers having a relatively high mullite crystal content as reinforcing fibers, the amount of non-fiberized particles with a particle size of 150 μm or more contained in the aggregate of alumina short fibers is required. Is
It is understood that it is preferably 0.2 wt% or less, and particularly preferably 0.1 wt% or less.

実施例3 上述の実施例1の場合と同様の脱粒処理が行われたアル
ミナ短繊維を用いて下記の表5に示されている如き種々
の体積率の繊維成形体を形成し、各繊維成形体を用いて
実施例1の場合と同一の要領及び条件にて複合材料E1
E6を形成し、各複合材料より曲げ試験片を形成し、各曲
げ試験片について実施例1の場合と同一の条件にて曲げ
試験を行った。また比較の目的でアルミニウム合金(Al
-6.0wt%Cu-0.4wt%Mg)のみよりなり熱処理T6が施され
た曲げ試験片E0についても同一の条件にて曲げ試験を行
った。この曲げ試験の結果を第6図に示す。
Example 3 Fiber compacts having various volume ratios as shown in Table 5 below were formed by using alumina short fibers that had been subjected to the same grain-removing treatment as in Example 1 described above, and the respective fiber compacts were formed. Using the body, the composite materials E 1 to
E 6 is formed, a test piece bending from each composite was formed, was subjected to bending test at each bend test piece for the case of the same conditions in Example 1. For comparison purposes, aluminum alloy (Al
-6.0 wt% Cu-0.4 wt% Mg) was also subjected to the bending test under the same conditions for the bending test piece E 0 which was subjected to the heat treatment T 6 . The results of this bending test are shown in FIG.

第6図より、繊維体積率が0〜5%の範囲に於ては複合
材料の曲げ強さは比較的小さい値であるが、繊維体積率
が5〜50%の範囲に於ては繊維体積率の増大に伴なって
複合材料の曲げ強さが比較的大きく増大しており、更に
繊維体積率が40%を越えると繊維体積率の増大に伴なう
複合材料の曲げ強さの増大率が減少することが解る。従
って適正量のムライト結晶を有し非繊維化粒子量も少な
いアルミナ短繊維を強化繊維とする複合材料に於てその
強度を向上させるためには、アルミナ短繊維の体積率は
5〜50%、特に5〜40%であることが好ましいことが解
る。
From Fig. 6, the bending strength of the composite material is relatively small in the range of fiber volume ratio of 0 to 5%, but the fiber volume ratio is in the range of 5 to 50%. The flexural strength of the composite material increased comparatively significantly with the increase of the fiber ratio, and when the fiber volume ratio exceeded 40%, the increase rate of the flexural strength of the composite material with the increase of the fiber volume ratio. It can be seen that Therefore, in order to improve the strength of a composite material containing alumina short fibers having a proper amount of mullite crystals and a small amount of non-fiberized particles as reinforcing fibers, the volume ratio of alumina short fibers is 5 to 50%, It can be seen that it is particularly preferably 5 to 40%.

実施例4 上述の実施例1の場合と同様の脱粒処理が行われたアル
ミナ短繊維とアルミニウム合金(JIS規格AC8A、湯温740
℃)とを用いて、上述の実施例1の場合と同一の要領に
て繊維体積率が5%である下記の表6に示された複合材
料F0〜F6を形成し、各複合材料より曲げ試験片を形成
し、それらの曲げ試験片について実施例1の場合と同一
の条件にて曲げ試験を行った。この曲げ試験の結果を第
7図に示す。
Example 4 Alumina short fibers and aluminum alloy that had been subjected to the same grain-removing treatment as in Example 1 above (JIS standard AC8A, hot water temperature 740
C) is used to form the composite materials F 0 to F 6 shown in the following Table 6 having a fiber volume ratio of 5% in the same manner as in the case of the above-mentioned Example 1, and each composite material Bending test pieces were further formed, and the bending test was performed on these bending test pieces under the same conditions as in Example 1. The results of this bending test are shown in FIG.

第7図より、アルミナ短繊維の体積率が5%と低く、マ
トリックス金属がAl-Si合金である場合にも、複合材料
の強度を十分に向上させるためには、アルミナ短繊維の
ムライト結晶量は12wt%以上、特に18wt%以上であるこ
とが好ましいことが解る。
From FIG. 7, even when the volume ratio of the alumina short fibers is as low as 5% and the matrix metal is an Al-Si alloy, in order to sufficiently improve the strength of the composite material, the amount of mullite crystals of the alumina short fibers is increased. It is understood that is preferably 12 wt% or more, particularly 18 wt% or more.

実施例5 上述の実施例1の場合と同様の脱粒処理が行われたアル
ミナ短繊維とアルミニウム合金(Al-6.0wt%Cu-0.4wt%
Mg、湯温720℃)とを用いて、上述の実施例1の場合と
同一の要領にて繊維体積率が40%である下記の表7に示
された複合材料G0〜G6を形成し、各複合材料より曲げ試
験片を形成し、それらの曲げ試験片について実施例1の
場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。この曲げ試験
の結果を第8図に示す。
Example 5 Alumina short fibers and aluminum alloys (Al-6.0wt% Cu-0.4wt%) that had been subjected to the same grain-removing treatment as in Example 1 described above.
Mg, hot water temperature 720 ° C.) to form composite materials G 0 to G 6 shown in Table 7 below having a fiber volume ratio of 40% in the same manner as in the case of Example 1 described above. Then, bending test pieces were formed from each composite material, and the bending test pieces were subjected to the bending test under the same conditions as in Example 1. The results of this bending test are shown in FIG.

第8図より、アルミナ短繊維の体積率が40%と高い場合
にも、複合材料の強度を十分に向上させるためには、ア
ルミナ短繊維のムライト結晶量は12wt%以上、特に18wt
%以上であることが好ましいことが解る。
As shown in Fig. 8, in order to sufficiently improve the strength of the composite material even when the volume ratio of the alumina short fibers is as high as 40%, the amount of mullite crystals of the alumina short fibers is 12 wt% or more, particularly 18 wt%.
It is understood that it is preferably at least%.

実施例6 上述の実施例1に於ける複合材料A0〜A6及びB0〜B6の製
造に使用されたアルミナ短繊維と同一のアルミナ短繊維
と、アルミニウム合金(JIS規格AC7B、湯温690℃)とを
用いて、上述の実施例1の場合と同一の要領にて繊維体
積率が30%である複合材料H0〜H6及びI0〜I6を形成し、
各複合材料より曲げ試験片を形成し、それらの曲げ試験
片について実施例1の場合と同一の条件にて曲げ試験を
行った。この曲げ試験の結果を第9図に示す。
Example 6 The same alumina short fibers as the alumina short fibers used in the production of the composite materials A 0 to A 6 and B 0 to B 6 in Example 1 described above and an aluminum alloy (JIS standard AC7B, hot water temperature) 690 ° C.) to form composite materials H 0 to H 6 and I 0 to I 6 having a fiber volume ratio of 30% in the same manner as in the case of Example 1 described above,
Bending test pieces were formed from each of the composite materials, and the bending test pieces were subjected to the bending test under the same conditions as in Example 1. The results of this bending test are shown in FIG.

第9図より、アルミナ短繊維の体積率が30%であり、マ
トリックス金属がAl-Mg合金である場合にも、複合材料
の強度を十分に向上させるためには、アルミナ短繊維の
ムライト結晶量は12wt%以上、特に18wt%以上であるこ
とが好ましいことが解る。
From FIG. 9, even when the volume ratio of the alumina short fibers is 30% and the matrix metal is an Al-Mg alloy, in order to sufficiently improve the strength of the composite material, the amount of mullite crystals of the alumina short fibers is increased. It is understood that is preferably 12 wt% or more, particularly 18 wt% or more.

実施例7 上述の実施例1に於ける複合材料A0〜A6及びB0〜B6の製
造に使用されたアルミナ短繊維と同一のアルミナ短繊維
と、マグネシウム合金(ASTM規格AZ91、湯温690℃)と
を用いて、上述の実施例1の場合と同一の要領にて繊維
体積率が20%である複合材料J0〜J6及びK0〜K6を形成
し、各複合材料より曲げ試験片を形成し、それらの曲げ
試験片について実施例1の場合と同一の条件にて曲げ試
験を行った。この曲げ試験の結果を第10図に示す。
Example 7 The same alumina short fibers as the alumina short fibers used in the production of the composite materials A 0 to A 6 and B 0 to B 6 in Example 1 described above and a magnesium alloy (ASTM standard AZ91, hot water temperature). 690 ° C.) to form composite materials J 0 to J 6 and K 0 to K 6 having a fiber volume ratio of 20% in the same manner as in the case of Example 1 described above, and Bending test pieces were formed, and the bending test was performed on the bending test pieces under the same conditions as in Example 1. The results of this bending test are shown in FIG.

第10図より、アルミナ短繊維の体積率が20%であり、マ
トリックス金属がMg-Al-Zn合金である場合にも、複合材
料の強度を十分に向上させるためには、アルミナ短繊維
のムライト結晶量は12wt%以上、特に18wt%以上である
ことが好ましいことが解る。
From Fig. 10, even if the volume ratio of alumina short fibers is 20% and the matrix metal is Mg-Al-Zn alloy, in order to sufficiently improve the strength of the composite material, mullite of alumina short fibers is used. It is understood that the amount of crystals is preferably 12 wt% or more, particularly 18 wt% or more.

実施例8 上述の実施例6に於ける複合材料H0〜H6及びI0〜I6に於
てマトリックス金属がマグネシウム合金(ASTM規格ZK6
0、湯温680℃)に置換えられた点を除き、実施例6の場
合と同一の要領にて繊維体積率が30%である複合材料L0
〜L6及びM0〜M6を形成し、各複合材料より曲げ試験片を
形成し、それらの曲げ試験片について実施例1の場合と
同一の条件にて曲げ試験を行った。この曲げ試験の結果
を第11図に示す。
Example 8 In the composite materials H 0 to H 6 and I 0 to I 6 in Example 6 described above, the matrix metal was a magnesium alloy (ASTM standard ZK6).
0, hot water temperature 680 ° C.), except that the composite material L 0 has a fiber volume ratio of 30% in the same manner as in Example 6.
Forming a ~L 6 and M 0 ~M 6, a test piece bending from each composite was formed, it was subjected to bending test at their bending test piece for the case of the same conditions in Example 1. The results of this bending test are shown in FIG.

第11図より、マトリックス金属がMg-Zn合金である場合
にも、複合材料の強度を十分に向上させるためには、ア
ルミナ短繊維のムライト結晶量は12wt%以上、特に18wt
%以上であることが好ましいことが解る。
From FIG. 11, even when the matrix metal is Mg-Zn alloy, in order to sufficiently improve the strength of the composite material, the mullite crystal content of the alumina short fiber is 12 wt% or more, particularly 18 wt%.
It is understood that it is preferably at least%.

実施例9 上述の実施例2に於て、マトリックス金属がマグネシウ
ム合金(ASTM規格AZ91、湯温690℃)に置換えられた点
を除き、実施例2の場合と同一の要領にて繊維体積率が
15%である複合材料N1〜N6を形成し、各複合材料より曲
げ試験片を形成し、それらの曲げ試験片について実施例
1の場合と同一の条件にて曲げ試験を行った。この曲げ
試験の結果を第12図に示す。
Example 9 In the same manner as in Example 2, except that the matrix metal was replaced with a magnesium alloy (ASTM standard AZ91, hot water temperature 690 ° C.) in Example 2 described above, the fiber volume fraction was the same.
15% of the composite materials N 1 to N 6 were formed, bending test pieces were formed from the respective composite materials, and the bending test pieces were subjected to the bending test under the same conditions as in Example 1. The results of this bending test are shown in FIG.

第12図より、複合材料の曲げ強さは非繊維化粒子量が減
少するにつれて増大し、特に非繊維化粒子量が0.5wt%
以下の範囲に於て非繊維化粒子量の減少に伴なう曲げ強
さの増大率が高く、ムライト結晶量が比較的高いアルミ
ナ短繊維を強化繊維としマグネシウム合金をマトリック
ス金属とする複合材料に於て十分な強度を確保するため
には、アルミナ短繊維の集合体中に含まれる粒径150μ
以上の非繊維化粒子量は0.2wt%以下、特に0.1wt%以下
であることが好ましいことが解る。
From Fig. 12, the flexural strength of the composite material increases as the amount of non-fibrous particles decreases, especially when the amount of non-fibrous particles is 0.5 wt%.
Within the following range, the rate of increase in bending strength with the decrease in the amount of non-fibrous particles is high, and alumina short fibers with a relatively high amount of mullite crystals are used as a reinforcing fiber and a composite material using magnesium alloy as a matrix metal. In order to secure sufficient strength, the particle size of 150μ contained in the aggregate of alumina short fibers
It is understood that the above-mentioned non-fibrous particles amount is preferably 0.2 wt% or less, particularly preferably 0.1 wt% or less.

以上に於ては、本発明を本願発明者等が行った幾つかの
実験的研究との関連に於て詳細に説明したが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の範
囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者に
とって明らかであろう。
In the above, the present invention has been described in detail in relation to some experimental studies conducted by the inventors of the present application, but the present invention is not limited to these Examples, and It will be apparent to those skilled in the art that various other embodiments are possible within the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はアルミナ短繊維よりなる繊維成形体の繊維配向
状態を示す解図、第2図は第1図に示された繊維成形体
を用いて行われる複合材料の製造の鋳造工程を示す解図
的断面図、第3図は第2図の鋳造工程により形成された
凝固体を示す斜視図、第4図乃至第12図はそれぞれ実施
例1〜実施例9に於ける曲げ試験の結果を示すグラフで
ある。 1……アルミナ短繊維,1′……複合材料,2……繊維成形
体,3……鋳型,4……モールドキャビティ,5……溶湯,6…
…プランジャ,7……凝固体,
FIG. 1 is a solution diagram showing a fiber orientation state of a fiber molded body made of alumina short fibers, and FIG. 2 is a solution showing a casting process of manufacturing a composite material using the fiber molded body shown in FIG. FIG. 3 is a schematic sectional view, FIG. 3 is a perspective view showing a solidified body formed by the casting process of FIG. 2, and FIGS. 4 to 12 show the results of bending tests in Examples 1 to 9, respectively. It is a graph shown. 1 …… Alumina short fiber, 1 ′ …… Composite material, 2 …… Fiber molding, 3 …… Mold, 4 …… Mold cavity, 5 …… Melted metal, 6…
… Plunger, 7 …… Solidified body,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 奥井 正樹 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page Examiner Masaki Okui

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】65〜95wt%Al2O3、35〜5wt%SiO2なる組成
を有し、ムライト結晶量が12wt%以上であり、ムライト
結晶以外の部分の少なくとも一部がα‐Al2O3以外の成
分であるアルミナ短繊維の集合体を強化繊維とするムラ
イト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料。
1. A composition comprising 65 to 95 wt% Al 2 O 3 and 35 to 5 wt% SiO 2 , a mullite crystal amount of 12 wt% or more, and at least a part of a portion other than the mullite crystal is α-Al 2 A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material comprising a reinforcing fiber which is an aggregate of alumina short fibers which is a component other than O 3 .
【請求項2】特許請求の範囲第1項のムライト結晶含有
アルミナ短繊維強化金属複合材料に於て、前記アルミナ
短繊維の集合体中に含まれる粒径150μ以上の非繊維化
粒子量が0.2wt%以下であることを特徴とするムライト
結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料。
2. In the mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to claim 1, the amount of non-fiberized particles having a particle size of 150 μm or more contained in the aggregate of alumina short fibers is 0.2. A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material characterized by being less than wt%.
【請求項3】特許請求の範囲第1項又は第2項のムライ
ト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料に於て、前
記アルミナ短繊維の体積率は5〜40%であることを特徴
とするムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材
料。
3. The alumina short fiber reinforced metal composite material containing mullite crystals according to claim 1 or 2, wherein the volume ratio of the alumina short fibers is 5 to 40%. Alumina short fiber reinforced metal composite material containing mullite crystals.
【請求項4】特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れか
のムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料に
於て、マトリックス金属はアルミニウム、マグネシウ
ム、及びこれらを主成分とする合金よりなる群より選択
された金属であることを特徴とするムライト結晶含有ア
ルミナ短繊維強化金属複合材料。
4. In the mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to any one of claims 1 to 3, the matrix metal is aluminum, magnesium, or an alloy containing these as main components. A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material, which is a metal selected from the group consisting of:
【請求項5】特許請求の範囲第1項乃至第4項の何れか
のムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料に
於て、前記アルミナ短繊維のムライト結晶量は18wt%以
上であることを特徴とするムライト結晶含有アルミナ短
繊維強化金属複合材料。
5. In the mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to any one of claims 1 to 4, the mullite crystal amount of the alumina short fibers is 18 wt% or more. Characteristic Alumina short fiber reinforced metal composite material containing mullite crystals.
【請求項6】特許請求の範囲第1項乃至第5項の何れか
のムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料に
於て、前記アルミナ短繊維の集合体中に含まれる粒径15
0μ以上の非繊維化粒子量は0.1wt%以下であることを特
徴とするムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合
材料。
6. In the mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to any one of claims 1 to 5, a particle size of 15 included in the aggregate of alumina short fibers.
A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material, characterized in that the amount of non-fiberized particles of 0 μ or more is 0.1 wt% or less.
【請求項7】65〜95wt%Al2O3、35〜5wt%SiO2、10wt%
以下不純物としての他の金属酸化物なる組成を有し、ム
ライト結晶量が12wt%以上であり、ムライト結晶以外の
部分の少なくとも一部がα‐Al2O3以外の成分であるア
ルミナ短繊維の集合体を強化繊維とするムライト結晶含
有アルミナ短繊維強化金属複合材料。
7. 65 to 95 wt% Al 2 O 3 , 35 to 5 wt% SiO 2 , 10 wt%
Having a composition of other metal oxides as impurities below, the amount of mullite crystals is 12 wt% or more, and at least a part of the portion other than the mullite crystals is a component of alumina short fibers that is a component other than α-Al 2 O 3 . A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material having aggregates as reinforcing fibers.
【請求項8】特許請求の範囲第7項のムライト結晶含有
アルミナ短繊維強化金属複合材料に於て、前記アルミナ
短繊維の集合体中に含まれる粒径150μ以上の非繊維化
粒子量が0.2wt%以下であることを特徴とするムライト
結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料。
8. In the mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to claim 7, the amount of non-fiberized particles having a particle size of 150 μm or more contained in the aggregate of alumina short fibers is 0.2. A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material characterized by being less than wt%.
【請求項9】特許請求の範囲第7項又は第8項のムライ
ト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料に於て、前
記アルミナ短繊維の体積率は5〜40%であることを特徴
とするムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材
料。
9. The mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to claim 7 or 8, wherein the volume ratio of the alumina short fibers is 5 to 40%. Alumina short fiber reinforced metal composite material containing mullite crystals.
【請求項10】特許請求の範囲第7項乃至第9項の何れ
かのムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料
に於て、マトリックス金属はアルミニウム、マグネシウ
ム、及びこれらを主成分とする合金よりなる群より選択
された金属であることを特徴とするムライト結晶含有ア
ルミナ短繊維強化金属複合材料。
10. The mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to any one of claims 7 to 9, wherein the matrix metal is aluminum, magnesium, or an alloy containing these as main components. A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material, which is a metal selected from the group consisting of:
【請求項11】特許請求の範囲第7項乃至第10項の何れ
かのムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料
に於て、前記アルミナ短繊維のムライト結晶量は18wt%
以上であることを特徴とするムライト結晶含有アルミナ
短繊維強化金属複合材料。
11. In the mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to any one of claims 7 to 10, the amount of mullite crystals of the alumina short fibers is 18 wt%.
A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material characterized by the above.
【請求項12】特許請求の範囲第7項乃至第11項の何れ
かのムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複合材料
に於て、前記アルミナ短繊維の集合体中に含まれる粒径
150μ以上の非繊維化粒子量は0.1wt%以下であることを
特徴とするムライト結晶含有アルミナ短繊維強化金属複
合材料。
12. The mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material according to any one of claims 7 to 11, wherein the particle size contained in the aggregate of the alumina short fibers.
A mullite crystal-containing alumina short fiber reinforced metal composite material, characterized in that the amount of non-fiberized particles of 150 μ or more is 0.1 wt% or less.
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