JPH07108370A - 斑模様複合材 - Google Patents
斑模様複合材Info
- Publication number
- JPH07108370A JPH07108370A JP5280193A JP28019393A JPH07108370A JP H07108370 A JPH07108370 A JP H07108370A JP 5280193 A JP5280193 A JP 5280193A JP 28019393 A JP28019393 A JP 28019393A JP H07108370 A JPH07108370 A JP H07108370A
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- JP
- Japan
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- composite material
- aluminum
- titania
- aluminum alloy
- fibers
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性、軽量性、意匠性に優れた金属基複
合材を日用品部材や建築部材に提唱する。 【構成】 加工表面に無機質繊維やチタンアルミ金属間
化合物を分散相として花崗岩のような斑模様を呈するア
ルミニウムまたはアルミニウム合金基複合材。
合材を日用品部材や建築部材に提唱する。 【構成】 加工表面に無機質繊維やチタンアルミ金属間
化合物を分散相として花崗岩のような斑模様を呈するア
ルミニウムまたはアルミニウム合金基複合材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属を母材として無機
質等を分散させた複合材に関する。
質等を分散させた複合材に関する。
【０００２】
【従来の技術】耐摩耗部材や耐熱部材として、金属マト
リックス（母材）に炭素繊維やボロン繊維やセラミック
繊維等を分散相として混在させて製造されることは、良
く知られている。さらに、公報（特開平２−１７５８２
７号）に開示されているように、ＴｉＯ2 粉末もしくは
ＴｉＯ2 繊維を分散相として混在させ、かつそれに基ず
く生成物の比率を特定し上記の目的を達成していること
も知られている。しかし、それら部材の加工後の表面模
様は意匠的に価値が認められものはなく、問題にされる
ことはなかった。
リックス（母材）に炭素繊維やボロン繊維やセラミック
繊維等を分散相として混在させて製造されることは、良
く知られている。さらに、公報（特開平２−１７５８２
７号）に開示されているように、ＴｉＯ2 粉末もしくは
ＴｉＯ2 繊維を分散相として混在させ、かつそれに基ず
く生成物の比率を特定し上記の目的を達成していること
も知られている。しかし、それら部材の加工後の表面模
様は意匠的に価値が認められものはなく、問題にされる
ことはなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】昨今の情勢を背景に、
それら部材を日用品ないし建材に利用しようとすると
き、耐摩耗性や耐熱性に加えて表面の意匠性と製品の軽
量性を重要視する必要が生じた。そのため、それにふさ
わしい特定した模様を露呈する軽量なアルミニウムない
しアルミニウム合金複合材を提供して要求に答える。
それら部材を日用品ないし建材に利用しようとすると
き、耐摩耗性や耐熱性に加えて表面の意匠性と製品の軽
量性を重要視する必要が生じた。そのため、それにふさ
わしい特定した模様を露呈する軽量なアルミニウムない
しアルミニウム合金複合材を提供して要求に答える。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明において
は、少なくとも２より構成され無機質繊維にＴｉＯ2 を
配したプリフオ ームにアルミニウムないしアルミニウム
合金の溶湯を浸透させ凝固させることを基本に、該プリ
フオ ームが溶媒に微細な無機質繊維とＴｉＯ2 （チタニ
ヤ）を投入攪拌し不均一分散状態で乾燥形成され、該プ
リフオ ームに溶湯を侵入させＴｉＯ2 （チタニヤ）２〜
３９体積％の範囲に規制し鋳造する。
は、少なくとも２より構成され無機質繊維にＴｉＯ2 を
配したプリフオ ームにアルミニウムないしアルミニウム
合金の溶湯を浸透させ凝固させることを基本に、該プリ
フオ ームが溶媒に微細な無機質繊維とＴｉＯ2 （チタニ
ヤ）を投入攪拌し不均一分散状態で乾燥形成され、該プ
リフオ ームに溶湯を侵入させＴｉＯ2 （チタニヤ）２〜
３９体積％の範囲に規制し鋳造する。
【０００５】
【作用】そうすると、上記のプリフオ ームにアルミニウ
ムないしアルミニウム合金の溶湯を浸透させたときプリ
フオ ームに混在しているチタニヤと溶湯とが反応し、Ｔ
ｉ−Ａｌ金属間化合物とＡｌ2 Ｏ3 （アルミナ）を生成
するが、チタニヤの不均一分散に加え無機質繊維が存在
するために部分的に連鎖反応を起し、粒径が０．０５〜
５ｍｍで異なった大きさの塊であるＴｉ−Ａｌ金属間化
合物粒子を生成し、その周囲にアルミナが固着する。ま
た複合材の表面を加工すると、異なった大きさの塊とな
っているＴｉ−Ａｌ金属間化合物粒子の断面は灰色から
黒色の範囲で微妙に違った様相を呈して加工表面に特定
した斑模様を呈出する。その場合、ＴｉＯ2 （チタニ
ヤ）の量は２〜３９体積％の範囲が鮮やかな模様が認め
られ、チタニヤが上記の範囲を外れると模様が薄く呈出
される。
ムないしアルミニウム合金の溶湯を浸透させたときプリ
フオ ームに混在しているチタニヤと溶湯とが反応し、Ｔ
ｉ−Ａｌ金属間化合物とＡｌ2 Ｏ3 （アルミナ）を生成
するが、チタニヤの不均一分散に加え無機質繊維が存在
するために部分的に連鎖反応を起し、粒径が０．０５〜
５ｍｍで異なった大きさの塊であるＴｉ−Ａｌ金属間化
合物粒子を生成し、その周囲にアルミナが固着する。ま
た複合材の表面を加工すると、異なった大きさの塊とな
っているＴｉ−Ａｌ金属間化合物粒子の断面は灰色から
黒色の範囲で微妙に違った様相を呈して加工表面に特定
した斑模様を呈出する。その場合、ＴｉＯ2 （チタニ
ヤ）の量は２〜３９体積％の範囲が鮮やかな模様が認め
られ、チタニヤが上記の範囲を外れると模様が薄く呈出
される。
【０００６】
【実施例】では、実施例を図書と共に説明する。図１
は、２８０℃に予熱された金型１のキャビティ２に８０
０℃の雰囲気で１分予熱された直径７０ｍｍ×高さ１５
ｍｍのプリフオ ーム３が載置され、８００℃のＡＣ４Ｃ
アルミニウム合金溶湯４が約４００ｇ注がれ、上方に１
５０℃に予熱されたポンチ５が下降するところを示して
いる。そのプリフオ ーム３は無機質繊維の中より選定さ
れた線径３〜４ミクロンのアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）繊維
１５ｇ（１５体積％）と粒径２〜８ミクロンのチタニヤ
（ＴｉＯ2 ）粉末２０ｇ（１２体積％）が溶媒に混入さ
れ不均一分散の状態で攪拌を停止し乾燥されて製造され
たものである。上記の状態よりポンチ５をゆっくり下降
させ溶湯の上に押し圧すると、プリフオ ーム３のすき間
に溶湯４が侵入していく。そして押し圧力を７００〜１
０００ｋｇ／ｃｍ2 に保持したまま冷却凝固するのを待
つ。そして、ポンチ５を上昇後退させてアルミニウム合
金複合材を取り出し、表面を加工した後像映した５０倍
の顕微鏡写真が写真１である。
は、２８０℃に予熱された金型１のキャビティ２に８０
０℃の雰囲気で１分予熱された直径７０ｍｍ×高さ１５
ｍｍのプリフオ ーム３が載置され、８００℃のＡＣ４Ｃ
アルミニウム合金溶湯４が約４００ｇ注がれ、上方に１
５０℃に予熱されたポンチ５が下降するところを示して
いる。そのプリフオ ーム３は無機質繊維の中より選定さ
れた線径３〜４ミクロンのアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）繊維
１５ｇ（１５体積％）と粒径２〜８ミクロンのチタニヤ
（ＴｉＯ2 ）粉末２０ｇ（１２体積％）が溶媒に混入さ
れ不均一分散の状態で攪拌を停止し乾燥されて製造され
たものである。上記の状態よりポンチ５をゆっくり下降
させ溶湯の上に押し圧すると、プリフオ ーム３のすき間
に溶湯４が侵入していく。そして押し圧力を７００〜１
０００ｋｇ／ｃｍ2 に保持したまま冷却凝固するのを待
つ。そして、ポンチ５を上昇後退させてアルミニウム合
金複合材を取り出し、表面を加工した後像映した５０倍
の顕微鏡写真が写真１である。
【０００７】そして写真１を模写した図２に下記に示す
如くの分散相が見られ、６はＴｉ−Ａｌ金属間化合物粒
子が数個以上集合し周囲にアルミナが固着した０．５〜
３ｍｍの大きさの巨大粒子塊の断面であり、７はアルミ
ナ繊維が加工により切断された断面が呈出したものであ
る。８はＡＣ４Ｃアルミニウム合金マトリックス（母
材）である。そして、その複合材の実物大写真が写真２
であり、花崗岩のような鮮やかな特定した斑模様が見ら
れる。またビッカース硬度計で硬度を測定するとＨｖ２
００であり、従来の複合材より高い値を示した。さら
に、アルミナ繊維を１５体積％、チタニヤ粉末１体積％
に相当するプリフオ ームで他の条件は同様にして製造し
たアルミニウム合金複合材の加工表面を写真３に示して
いるが、特定した斑模様が見られなかった。またアルミ
ナ繊維を１５体積％、チタニヤ粉末４０体積％の相当す
るプリフオ ームで他の条件は同様にして製造したアルミ
ニウム合金複合材の加工表面を写真４に示しているが、
また特定した斑模様が見られなかった。
如くの分散相が見られ、６はＴｉ−Ａｌ金属間化合物粒
子が数個以上集合し周囲にアルミナが固着した０．５〜
３ｍｍの大きさの巨大粒子塊の断面であり、７はアルミ
ナ繊維が加工により切断された断面が呈出したものであ
る。８はＡＣ４Ｃアルミニウム合金マトリックス（母
材）である。そして、その複合材の実物大写真が写真２
であり、花崗岩のような鮮やかな特定した斑模様が見ら
れる。またビッカース硬度計で硬度を測定するとＨｖ２
００であり、従来の複合材より高い値を示した。さら
に、アルミナ繊維を１５体積％、チタニヤ粉末１体積％
に相当するプリフオ ームで他の条件は同様にして製造し
たアルミニウム合金複合材の加工表面を写真３に示して
いるが、特定した斑模様が見られなかった。またアルミ
ナ繊維を１５体積％、チタニヤ粉末４０体積％の相当す
るプリフオ ームで他の条件は同様にして製造したアルミ
ニウム合金複合材の加工表面を写真４に示しているが、
また特定した斑模様が見られなかった。
【０００８】また写真５に、アルミナ繊維１０体積％相
当、チタニヤ粉末７体積％相当に炭素繊維１０体積％相
当を加えたプリフォームで他の条件を同一にして鋳造し
た複合材の表面写真を示すが、特定した鮮やかな斑模様
が見られた。よって、上述の装置をスケールアップし
て、無機質繊維とチタニヤ２〜３９体積％相当のプリフ
ォームに溶湯を侵入させると日用品や建材に適する製品
を生産する事が出来、硬度と軽量と意匠の面でも優れた
品物を提供する事が出来る。また、本発明の複合材はナ
イフやフォークと共に使用するステーキ皿や台所で使用
する冷凍品解凍皿や玄関アプローチの下足タイル等に意
匠と硬度と軽量の点で重宝である。
当、チタニヤ粉末７体積％相当に炭素繊維１０体積％相
当を加えたプリフォームで他の条件を同一にして鋳造し
た複合材の表面写真を示すが、特定した鮮やかな斑模様
が見られた。よって、上述の装置をスケールアップし
て、無機質繊維とチタニヤ２〜３９体積％相当のプリフ
ォームに溶湯を侵入させると日用品や建材に適する製品
を生産する事が出来、硬度と軽量と意匠の面でも優れた
品物を提供する事が出来る。また、本発明の複合材はナ
イフやフォークと共に使用するステーキ皿や台所で使用
する冷凍品解凍皿や玄関アプローチの下足タイル等に意
匠と硬度と軽量の点で重宝である。
【０００９】
【発明の効果】このように、無機質繊維とチタニヤをア
ルミニウムないしアルミニウム合金母材に分散凝固させ
たので表面の高硬度はもとより花崗岩のような模様が表
面に呈出され建材や日用品に軽量で取扱の容易な製品が
可能となった。
ルミニウムないしアルミニウム合金母材に分散凝固させ
たので表面の高硬度はもとより花崗岩のような模様が表
面に呈出され建材や日用品に軽量で取扱の容易な製品が
可能となった。
【図１】 実施例の製造装置の断面図。
【図２】 写真１を模した加工表面図。
【写真１】 実施例の鮮やかな斑模様の拡大写真。
【写真２】 実施例の鮮やかな斑模様の実物写真。
【写真３】 下限値を外れた組成の複合材の実物写真。
【写真４】 上限値を外れた組成の複合材の実物写真
【写真５】 他の実施例の斑模様実物写真。
１ 金型 ２ キャビティ ３ プリフオ ーム ４ アルミニウム合金溶湯 ５ ポンチ ６ Ｔｉ−Ａｌ金属間化合物の巨大粒子 ７ アルミナ繊維の切断断面 ８ アルミニウム合金マトリックス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年５月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の製造装置の断面図
【図２】 写真１を模した加工表面図
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミニウムまたはアルミニウム合金を
母材とする金属基複合材であって、少なくとも無機質繊
維とＴｉ−Ａｌ金属間化合物を分散相として、表面に花
崗岩のような斑模様を呈することと高硬度とを特徴とす
る複合材。 - 【請求項２】 請求項１に記載した複合材において、溶
媒に無機質繊維とチタニヤ（ＴｉＯ2 ）とを混入し不均
一分散の状態で乾燥し成形されたプリフォームに母材溶
湯を侵入凝固させ、チタニヤ（ＴｉＯ2 ）の体積％を２
〜３９％の範囲において鋳造したことを特徴とするアル
ミニウムまたはアルミニウム合金複合材。 - 【請求項３】 請求項１に記載した複合材の表面模様の
色調がＴｉ−Ａｌ金属間化合物の黒色に起因して黒灰色
を呈することを特徴とするアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金複合材。 - 【請求項４】 請求項１に記載した複合材において、Ｔ
ｉ−Ａｌ金属間化合物の粒径が０．０５〜５ｍｍの範囲
であることを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金基複合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280193A JPH07108370A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 斑模様複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280193A JPH07108370A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 斑模様複合材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07108370A true JPH07108370A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17621603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5280193A Withdrawn JPH07108370A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 斑模様複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108370A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6103391A (en) * | 1997-09-25 | 2000-08-15 | Hirayama; Ryuta | Titanium product with mega-crystal grains separated near the surface and its manufacture |
| US6309743B1 (en) | 1998-09-30 | 2001-10-30 | Mazda Motor Corporation | Partially composite lightweight metal product and preform for producing the same |
| US6571858B2 (en) | 2000-09-21 | 2003-06-03 | Mazda Motor Corporation | Method of manufacturing preform for compounding use |
-
1993
- 1993-10-12 JP JP5280193A patent/JPH07108370A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6103391A (en) * | 1997-09-25 | 2000-08-15 | Hirayama; Ryuta | Titanium product with mega-crystal grains separated near the surface and its manufacture |
| US6309743B1 (en) | 1998-09-30 | 2001-10-30 | Mazda Motor Corporation | Partially composite lightweight metal product and preform for producing the same |
| US6571858B2 (en) | 2000-09-21 | 2003-06-03 | Mazda Motor Corporation | Method of manufacturing preform for compounding use |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |