JPS62170440A - 複合軽金属材料 - Google Patents
複合軽金属材料Info
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- JPS62170440A JPS62170440A JP983086A JP983086A JPS62170440A JP S62170440 A JPS62170440 A JP S62170440A JP 983086 A JP983086 A JP 983086A JP 983086 A JP983086 A JP 983086A JP S62170440 A JPS62170440 A JP S62170440A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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、複合軽金属材料に関し、特に、マイクロスフ
ェア−を混入した軽石かつ高強度で１ｌｉｌｌ ＋辰性
に優れた複合軽金属材料に関する。
ェア−を混入した軽石かつ高強度で１ｌｉｌｌ ＋辰性
に優れた複合軽金属材料に関する。
従来の技術
軽金属材料の分野において、軽量で強度性、耐蝕性、加
工性等に優れる種々の合金および複合材料の開発が盛ん
に行われている。しかし、軽金属材料において軽口化と
強度増大とは互いに相反する関係にあり、比較的比重の
重い金属同士を組み合わせる従来の合金開発手法によっ
て軽量化と強度増大とを同時に実現することには困難が
ある。
工性等に優れる種々の合金および複合材料の開発が盛ん
に行われている。しかし、軽金属材料において軽口化と
強度増大とは互いに相反する関係にあり、比較的比重の
重い金属同士を組み合わせる従来の合金開発手法によっ
て軽量化と強度増大とを同時に実現することには困難が
ある。
また、カーボンファイバー等を用いた従来の複合材料に
も同様の困難があった。
も同様の困難があった。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、軽量かつ高強度で、制振性に優れた複合軽金
属材料を提供することを目的とする。
属材料を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明の複合軽金属材料は、軽金属材料よりなる基体と
、前記基体中に分散混入され、該基体よりも比重が軽く
かつ融点が高いマイクロスフェア−とより構成される。
、前記基体中に分散混入され、該基体よりも比重が軽く
かつ融点が高いマイクロスフェア−とより構成される。
作 用
複合軽金属材料の基体中に分散混入されたマイクロスフ
ェア−は、該基体よりも融点が轟くかつ製造時および各
種加工の後にも消滅しないので該複合材料の強度を増大
させ、また比重が軽いので重はを軽減する。
ェア−は、該基体よりも融点が轟くかつ製造時および各
種加工の後にも消滅しないので該複合材料の強度を増大
させ、また比重が軽いので重はを軽減する。
実施例
第１図は本発明の一実施例に係る複合軽金属材料を示し
、該複合材料は、軽金属若しくは軽合金例えばアルミニ
ウム系押出材Ａ−６０６３ＬＪ ＩＳ）より構成された
基材１に、微小のマイクロスフェア−２を多数分散混入
してなる。そして、このマイクロスフェア−２としては
、近年、プラスチック、高分子化合物に対する充填材と
して開発市販されかつ専ら低い強度、低融点材料の補強
材として利用されている従来公知のマイクロスフェア−
（ｍ１ｃｒｏｓｐｈｅｒｅ ）あるいはマイクロセルラ
ーフィラー（ｍｉｃｒｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｆｉｌｌｃ
ｒ）と略同様に製造したものが用いられている。しかし
、従来のものと相違して比較的融点の高い軽金属材料を
基材とすることから、このマイクロスフェア−２は、従
来のものより軟化点が高めになるように、また、基材１
の構成成分例えばＡ１．Ｍａ、Ｓｉに対し化学的に安定
であるように、例えばホウ素酸ガラスを原料としている
。そして、マイクロスフェア−２は、複合軽金属材料の
諸特性の調和のため、好ましくは直径１００ミクロン以
下に調製され、内部に空気等の気体を含む中空の略真球
状に形成されている。
、該複合材料は、軽金属若しくは軽合金例えばアルミニ
ウム系押出材Ａ−６０６３ＬＪ ＩＳ）より構成された
基材１に、微小のマイクロスフェア−２を多数分散混入
してなる。そして、このマイクロスフェア−２としては
、近年、プラスチック、高分子化合物に対する充填材と
して開発市販されかつ専ら低い強度、低融点材料の補強
材として利用されている従来公知のマイクロスフェア−
（ｍ１ｃｒｏｓｐｈｅｒｅ ）あるいはマイクロセルラ
ーフィラー（ｍｉｃｒｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｆｉｌｌｃ
ｒ）と略同様に製造したものが用いられている。しかし
、従来のものと相違して比較的融点の高い軽金属材料を
基材とすることから、このマイクロスフェア−２は、従
来のものより軟化点が高めになるように、また、基材１
の構成成分例えばＡ１．Ｍａ、Ｓｉに対し化学的に安定
であるように、例えばホウ素酸ガラスを原料としている
。そして、マイクロスフェア−２は、複合軽金属材料の
諸特性の調和のため、好ましくは直径１００ミクロン以
下に調製され、内部に空気等の気体を含む中空の略真球
状に形成されている。
複合軽金属材料の製造にあたり、先ず、基材１としての
アルミニウム系押出材料Ａ−６０６３の溶湯にマイクロ
スフェア−２を諸性性向上の観点から体積比で好ましく
は１０乃至５０パーセントたとえば３０パーはント混入
した後、充分に撹は／υ混合し、これを冷却してアルミ
ニウムーマイクロスフェア−複合体ビレットを得る。そ
の後、必要に応じてこのビレットを加熱し、圧延、押出
し等の各秤成形加工工程、並びに焼き入れ、焼鈍等の熱
処理を経て、最終製品を得る。
アルミニウム系押出材料Ａ−６０６３の溶湯にマイクロ
スフェア−２を諸性性向上の観点から体積比で好ましく
は１０乃至５０パーセントたとえば３０パーはント混入
した後、充分に撹は／υ混合し、これを冷却してアルミ
ニウムーマイクロスフェア−複合体ビレットを得る。そ
の後、必要に応じてこのビレットを加熱し、圧延、押出
し等の各秤成形加工工程、並びに焼き入れ、焼鈍等の熱
処理を経て、最終製品を得る。
マイクロスフェア−２はそれ自体では一方向性外力に弱
く破壊し易いが、上述のようにして軽金属材料例えばア
ルミニウム合金中に一旦混入されると、その外形が真球
状であることからこれに加える外力が互いに均衡し、マ
イクロスフェア−２は外力に対して極めて安定になる。
く破壊し易いが、上述のようにして軽金属材料例えばア
ルミニウム合金中に一旦混入されると、その外形が真球
状であることからこれに加える外力が互いに均衡し、マ
イクロスフェア−２は外力に対して極めて安定になる。
更に、基材１の熱膨服および熱収縮に応じて内部気体が
膨張および収縮するので、熱的安定性も高い。この結末
、マイクロスフェア−２は、上記複合体ビレットの製造
時Ｊ３よびその後の各種成形工程においても安定で、基
材１内で破壊され、消滅することがない。
膨張および収縮するので、熱的安定性も高い。この結末
、マイクロスフェア−２は、上記複合体ビレットの製造
時Ｊ３よびその後の各種成形工程においても安定で、基
材１内で破壊され、消滅することがない。
上述のような性状のマイクロスフェア−２を混入してな
る本実施例に係る複合軽金属材料には下記に列記する利
点がある。
る本実施例に係る複合軽金属材料には下記に列記する利
点がある。
（１）大幅な軽は化が可能である。マイクロスフェア−
２の内部は空気等の気体であり、マイクロスフェア−の
混入率に略比例する割合で軽邑化が図られる。
２の内部は空気等の気体であり、マイクロスフェア−の
混入率に略比例する割合で軽邑化が図られる。
（２）機械的性質の劣化が生じない。基材１中に封入さ
れたマイクロスフェア−２が外部圧力および温度変化に
対し安定なことから、引張強さ、耐力、展延性、耐熱Ｗ
Ｉ撃性等に浸れる。
れたマイクロスフェア−２が外部圧力および温度変化に
対し安定なことから、引張強さ、耐力、展延性、耐熱Ｗ
Ｉ撃性等に浸れる。
（３）制振性に優れる。マイクロスフェア−２の内部気
体は伝搬された脈動及び騒音を吸収する。
体は伝搬された脈動及び騒音を吸収する。
（４）低コスト化が可能。単位体積当たりの製品コスト
は、通常のアルミニウム合金に比べ低廉にできる。
は、通常のアルミニウム合金に比べ低廉にできる。
（５）応用範囲が広い。上記諸特性に優れるので種々の
分野に適用可能で、各種建材、車両および航空機等の構
成材、電気電子機器部品、機械部品などに利用でき、特
にプリンタのプラテン構造材として好適に使用できる。
分野に適用可能で、各種建材、車両および航空機等の構
成材、電気電子機器部品、機械部品などに利用でき、特
にプリンタのプラテン構造材として好適に使用できる。
また、水に浮く金属製品の構成材としても使用できる１
゜ 上記実施例ではマイクロスフェア−２をホウ素酸ガラス
で構成したが、本発明はこれに限定されず、融点好まし
くは軟化点が基材１の融点よりも高くかつ基材の構成成
分に対し化学的に安定な各種原料でマイクロスフェア−
を構成でき、例えば、アルミナ、ジルコニア等のセラミ
ックス、シリカ−アルミナ−カルシウム系ガラス等の高
融点ガラスならびに高融点高分子化合物で構成しても良
い。
゜ 上記実施例ではマイクロスフェア−２をホウ素酸ガラス
で構成したが、本発明はこれに限定されず、融点好まし
くは軟化点が基材１の融点よりも高くかつ基材の構成成
分に対し化学的に安定な各種原料でマイクロスフェア−
を構成でき、例えば、アルミナ、ジルコニア等のセラミ
ックス、シリカ−アルミナ−カルシウム系ガラス等の高
融点ガラスならびに高融点高分子化合物で構成しても良
い。
上記実施例では基材としてアルミニウム合金を用いたが
、各種軽金属および軽合金たとえばアルミニウムを使用
できる。
、各種軽金属および軽合金たとえばアルミニウムを使用
できる。
また、上記実施例では通常の金型鋳造法により複合材ビ
レッｌ−を得た後、成形工程を経て、最終製品を得たが
、これに代えてダイカスト法を用いても良い。また、基
材１とマイクロスフェア−２との比重差が著しく大ぎく
、基材溶湯中に均一に混入することが困難な場合には、
この比重差による両者の分布上の偏りを回避丈るため、
先ず、基材１の粉末とマイクロスフェア−２とを混合し
、基材１がある程度軟化しかつ液状にはならない温度ま
で該混合物を加熱した後に冷部固化して半成ビレットを
得、次いで、これを適温に加熱して圧延、押出し等の成
形加工工程を経て目的の製品である複合軽金属材料を得
れば良い。また、基材１とマイクロスフェア−２との比
重差が大きくかつ基材１を粉末化することが不適当な場
合には、両要素の分布上の偏りを防止するという上述と
同様の観点から、基材１の溶湯を薄い層状に流しながら
マイクロスフェア−２を混入し、該層状混合体の流動性
がなくなる程度の温度になったとき、次の基材１とマイ
クロスフェア−２とを追加して該混合体を順次積層化し
固化することによって比較的均一な複合ビレットを製造
できる。なお、上記半成ビレットまたは積層ビレットを
用いて成形した製品の機械強度が不十分な場合には、焼
き入れ、焼鈍等の熱処理を施すことによって、所要の強
度を１ワるようにすれば良い。
レッｌ−を得た後、成形工程を経て、最終製品を得たが
、これに代えてダイカスト法を用いても良い。また、基
材１とマイクロスフェア−２との比重差が著しく大ぎく
、基材溶湯中に均一に混入することが困難な場合には、
この比重差による両者の分布上の偏りを回避丈るため、
先ず、基材１の粉末とマイクロスフェア−２とを混合し
、基材１がある程度軟化しかつ液状にはならない温度ま
で該混合物を加熱した後に冷部固化して半成ビレットを
得、次いで、これを適温に加熱して圧延、押出し等の成
形加工工程を経て目的の製品である複合軽金属材料を得
れば良い。また、基材１とマイクロスフェア−２との比
重差が大きくかつ基材１を粉末化することが不適当な場
合には、両要素の分布上の偏りを防止するという上述と
同様の観点から、基材１の溶湯を薄い層状に流しながら
マイクロスフェア−２を混入し、該層状混合体の流動性
がなくなる程度の温度になったとき、次の基材１とマイ
クロスフェア−２とを追加して該混合体を順次積層化し
固化することによって比較的均一な複合ビレットを製造
できる。なお、上記半成ビレットまたは積層ビレットを
用いて成形した製品の機械強度が不十分な場合には、焼
き入れ、焼鈍等の熱処理を施すことによって、所要の強
度を１ワるようにすれば良い。
更に、焼結法による場合は、マイクロスフェア−２より
も粒度の小さい基材粉末とマイクロスフェア−とを混合
、成形したものを焼結すれば良い。
も粒度の小さい基材粉末とマイクロスフェア−とを混合
、成形したものを焼結すれば良い。
上記実施例では中空状のマイクロスフェア−２を用いた
が、これに代えて中実の微小球状のマイク、ロスフェア
ーを用いても良く、この場合、中空状のものと略同様の
効果が得られる。すなわら、基材１とマイクロスフェア
−との比重の差に応じた軽量化を図ることができ、マイ
クロスフェア−による強度増大が図られ、基材とマイク
ロスフェア−との剛性の差による制振作用が生じる。ま
た、マイクロスフェア−は球状形状のものに限らず、１
房状のものであってもよい。
が、これに代えて中実の微小球状のマイク、ロスフェア
ーを用いても良く、この場合、中空状のものと略同様の
効果が得られる。すなわら、基材１とマイクロスフェア
−との比重の差に応じた軽量化を図ることができ、マイ
クロスフェア−による強度増大が図られ、基材とマイク
ロスフェア−との剛性の差による制振作用が生じる。ま
た、マイクロスフェア−は球状形状のものに限らず、１
房状のものであってもよい。
発明の効果
上述のように、本発明によれば、軽金属材料よりなる基
体中に、該基体よりも比重が軽くかつ融点が高いマイク
ロスフェア−を分散混入したので、軽けで機械的強度お
よび制振性に侵れた曵合軽金属材料が提供される。
体中に、該基体よりも比重が軽くかつ融点が高いマイク
ロスフェア−を分散混入したので、軽けで機械的強度お
よび制振性に侵れた曵合軽金属材料が提供される。
添付図面は本発明の一実施例に係る複合軽金属材料を示
す部分概略断面図である。
す部分概略断面図である。
Claims (7)
- （１）軽金属材料よりなる基体と、前記基体中に分散混
入され、該基体よりも比重が軽くかつ融点が高いマイク
ロスフェアーとよりなる複合軽金属材料。 - （２）前記マイクロスフェアーは中空球状である特許請
求の範囲第１項記載の複合軽金属材料。 - （３）前記マイクロスフェアーは中実球状である特許請
求の範囲第１項記載の複合軽金属材料。 - （４）前記マイクロスフェアーの直径は１００ミクロン
以下である特許請求の範囲第２項又は第３項記載の複合
軽金属材料。 - （５）前記基体は、アルミニウムおよびアルミニウム合
金よりなる群から選択される特許請求の範囲第１項乃至
第４項のいずれか一項に記載の複合軽金属材料。 - （６）前記マイクロスフェアーの原料は、セラミックス
、高融点ガラス、高融点高分子化合物よりなる群から選
択される特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか一
項に記載の複合軽金属材料。 - （７）前記マイクロスフェアーは、体積比で前記基体の
１０乃至５０パーセント混入される特許請求の範囲第１
項乃至第６項のいずれか一項に記載の複合軽金属材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP983086A JPS62170440A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 複合軽金属材料 |
| CA000527624A CA1322876C (en) | 1986-01-22 | 1987-01-19 | Light metallic composite material and method of producing thereof |
| EP87300575A EP0235903A1 (en) | 1986-01-22 | 1987-01-22 | Light metallic composite material and method for the production thereof |
| US07/127,536 US4939038A (en) | 1986-01-22 | 1987-11-30 | Light metallic composite material and method for producing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP983086A JPS62170440A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 複合軽金属材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170440A true JPS62170440A (ja) | 1987-07-27 |
Family
ID=11731047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP983086A Pending JPS62170440A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 複合軽金属材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62170440A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03177532A (ja) * | 1989-12-04 | 1991-08-01 | Toyota Motor Corp | 軽量低熱膨張複合材 |
| EP0767246A2 (de) * | 1995-10-05 | 1997-04-09 | Carl Zeiss | Metallmatrix-Hohlkugel-Kompositwerkstoff |
| US6210612B1 (en) | 1997-03-31 | 2001-04-03 | Pouvair Corporation | Method for the manufacture of porous ceramic articles |
| JP2016503455A (ja) * | 2012-09-28 | 2016-02-04 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 無線通信タワー用の低密度金属系コンポーネント |
| JP2016503575A (ja) * | 2012-09-28 | 2016-02-04 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 無線通信タワー用の発泡金属コンポーネント |
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