NL8103616A - Fibre-reinforced metal-composite material - with addn. of specified element(s) to prevent reaction at fibre-matrix interface - Google Patents

Fibre-reinforced metal-composite material - with addn. of specified element(s) to prevent reaction at fibre-matrix interface Download PDF

Info

Publication number
NL8103616A
NL8103616A NL8103616A NL8103616A NL8103616A NL 8103616 A NL8103616 A NL 8103616A NL 8103616 A NL8103616 A NL 8103616A NL 8103616 A NL8103616 A NL 8103616A NL 8103616 A NL8103616 A NL 8103616A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
reinforcement
composite material
matrix
metal
wires
Prior art date
Application number
NL8103616A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP10572980A external-priority patent/JPS5729545A/en
Priority claimed from JP10615480A external-priority patent/JPS5732344A/en
Priority claimed from JP5261681A external-priority patent/JPS57169033A/en
Application filed by Sumitomo Chemical Co filed Critical Sumitomo Chemical Co
Publication of NL8103616A publication Critical patent/NL8103616A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/14Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

The composite comprises a metal or alloy matrix including one or more elements selected from elements of the fourth or higher periods of Gp.IA, elements of the fifth or higher periods of Gp.IIA, Bi and In, and an inorganic fibre reinforcing material (esp. alumina fibre obtd. by mixing a polyaluminozane with a silicon cpd. to give up to 28% Si content, spinning the mixt. and calcining). The composite pref. contains 0.0005-10 wt.% additive element and 15-70 vol.% inorganic fibre. The presence of the additive element prevents deterioration of the inorganic fibre by reaction with the matrix and increases the mechanical strength of the composite.

Description

λ fc % B Br/JS/222λ fc% B Br / JS / 222

Samengesteld materiaal.Composite material.

De uitvinding betreft een samengesteld materiaal in de vorm van een vezelversterkt metaal, met een metalen matrix en een anorganische draadwapening. Dergelijke materialen met een matrix van b.v. aluminium, magnesium, koper, nikkel of titaan, 5 en een draadwapening van b.v. aluminiumoxide, koolstof, silicumdioxide, silicumcarbide of boor, zijn reeds enige tijd bekend, terwijl met hun industriële toepassing een begin is gemaakt.The invention relates to a composite material in the form of a fiber-reinforced metal, with a metal matrix and an inorganic wire reinforcement. Such materials with a matrix of e.g. aluminum, magnesium, copper, nickel or titanium, and a wire reinforcement of e.g. alumina, carbon, silica, silicon carbide or boron have been known for some time, while their industrial application has begun.

Bij het combineren'van anorganische wapeningsdraden met 10 een metaal treedt vaak een reactie aan het grensvlak tussen het gesmolten of op hoge temperatuur gehouden matrixmetaal en de wapeningsdraden op. Hierdoor ontstaat een zodanig verzwakking, dat de sterkte van het eindprodukt in vele gevallen lager dan de theoretische waarde is. Zo hebben koolstofdraden 2 15 uit de handel gewoonlijk een sterkte van circa 300 kg/mm , waaruit volgt dat de theoretische sterkte van een met koolstofdraden gewapend materiaal bij een gehalte van 50 volume % aan wapeningsdraden en eoa . verwaarloosbare sterkte van het matrix- 2 materiaal wel 150 kg/mm kan zijn. In werkelijkheid heeft een 20 met koolstofdraden gewapende epoxyhars inderdaad een sterkte 2 van 150 kg/mm of meer, maar is de sterkte van een met kool- stofvezels gewapend aluminium, verkregen door impregneren van de wapening met vloeibaar metaal, op zijn hoogst slechts30 tot 2' 40 kg/mm . Dit komt door verzwakking van de draden als gevolg 25 van de grensvlakreactie tussen de draden en het gesmolten metaal.When inorganic reinforcing wires are combined with a metal, a reaction often occurs at the interface between the molten or high-temperature matrix metal and the reinforcing wires. This results in such a weakening that the strength of the end product is in many cases lower than the theoretical value. For example, commercially available carbon wires 2 have a strength of about 300 kg / mm, from which it follows that the theoretical strength of a material reinforced with carbon wires at a content of 50% by volume of reinforcing wires and eoa. negligible strength of the matrix 2 material can be up to 150 kg / mm. In reality, a carbon wire-reinforced epoxy resin does indeed have a strength 2 of 150 kg / mm or more, but the strength of a carbon fiber-reinforced aluminum obtained by impregnating the liquid metal reinforcement is at most only 30 to 2 40 kg / mm. This is due to weakening of the wires due to the interfacial reaction between the wires and the molten metal.

Ter verhindering van de achteruitgang in sterkte van de wapeningsdraden zijn reeds vele methoden voorgesteld, waaronder een behandeling van het draadoppervlak met een bekle-30 dingsmiddel. In de Japanse octrooiaanvrage 30407/1978 wordt b.v. voorgesteld om het oppervlak van siliciumcarbide draden te beschermen met metalen of keramische stoffen die een ten opzichte van koolstof inactieve of stabiele verbinding vormen, en pas daarna de draden met een matrixmetaal te com-35 bineren. Deze methode voldoet wel bij siliciumcarbidedraden, 8103616Many methods have been proposed to prevent deterioration in the strength of the reinforcing wires, including treatment of the wire surface with a coating agent. In Japanese patent application 30407/1978, e.g. have been proposed to protect the surface of silicon carbide wires with metals or ceramics that form a carbon-inactive or stable compound, and only then combine the wires with a matrix metal. This method is satisfactory with silicon carbide wires, 8103616

*£ ’T* £ T

-2- maar niet bij andere anorganische wapeningsdraden, terwijl de behandeling zelf problemen oproept. Volgens de Japanse octrooiaanvrage 70116/1976 kan de mechanische sterkte van een vezel-versterkt metaal worden vergroot door toevoeging van enkele 5 procenten lithium aan een aluminiummatrix. Deze methode is echter alleen doeltreffend in het geval dat de wapeningsdraden zich niet met het matrixmetaal verdragen of daar niet mee reageren. Reageren de wapeningsdraden wel met het matrixmetaal en worden zij daarbij aangetast, dan heeft de toevoe-10 ging van lithium geen aanwijsbaar effect en gaat de mechanische sterkte vaak nog achteruit. Ben praktisch bruikbare methode voor het ondervangen van de eerder genoemde nadelen is derhalve nog niet gevonden.-2- but not with other inorganic reinforcement wires, while the treatment itself raises problems. According to Japanese patent application 70116/1976, the mechanical strength of a fiber-reinforced metal can be increased by adding a few 5 percent lithium to an aluminum matrix. However, this method is effective only in case the reinforcing wires do not tolerate or react with the matrix metal. If the reinforcement wires do react with the matrix metal and are thereby attacked, the addition of lithium has no demonstrable effect and the mechanical strength often deteriorates. A practically useful method for overcoming the above-mentioned drawbacks has therefore not yet been found.

Bij voortgezet onderzoek is nu gevonden, dat door 15 het opnemen van tenminste één element gekozen uit de vierde of hogere periode van de groep IA van het periodiek systeem (K, Rb, Cs, Fr) uit de vijfde of hogere periode van de groep IIA van het periodiek systeem (Sr, Ba, Ra) en uit Bi en In, in het matrixmetaal of de wapeningsdraden van een vezelver-20 sterkt metaal, de aantasting van de wapeningsdraden als gevolg van een reactie met het matrixmetaal kan worden verhinderd, en dat de mechanische sterkte van het samengestelde materiaal daardoor sterk kan worden vergroot. De uitvinding is hierop gebaseerd.In further research it has now been found that by including at least one element selected from the fourth or higher period of group IA of the periodic table (K, Rb, Cs, Fr) from the fifth or higher period of group IIA of the periodic table (Sr, Ba, Ra) and from Bi and In, in the matrix metal or the reinforcement wires of a fiber-reinforced metal, the deterioration of the reinforcement wires as a result of a reaction with the matrix metal can be prevented, and that the mechanical strength of the composite material can thereby be greatly increased. The invention is based on this.

25 Als wapeningsmateriaal voor het samengestelde materiaal van de uitvinding kunnen b.v. draden van koolstof, siliciumdioxide, siliciumcarbide (met vrije koolstof), boor, aluminiumoxide en dergelijke dienen. Daarbij geven wapeningsdraden van aluminiumoxide volgens de Japanse octrooiaanvrage 30 13768/1976 doorgaans het beste wapeningseffect.As reinforcement material for the composite material of the invention, e.g. wires of carbon, silicon dioxide, silicon carbide (with free carbon), boron, alumina and the like. In addition, aluminum oxide reinforcement wires according to Japanese patent application 30 13768/1976 generally give the best reinforcement effect.

Deze wapeningsdraden van aluminiumoxide kunnen worden verkregen door een poly-aluminoxan met structuureenheden van de formule -(Y)A1-G- 2^ (waarin Y een organische rest, een halogeen atoom en/of een hydroxylgroep is), te vermengen met tenminste één silicium-verbinding in zodanige hoeveelheid dat het siliciumdioxide-gehalte van de te verkrijgen aluminiumoxidedraden 28% of minder wordt, het verkregen mengsel te verspinnen en de verkregen 8103616 -3- t * voorloperdraden te calcineren. De voorkeur wordt gegeven aan draden van aluminiumoxide met een gehalte van 2 tot 25 ge-wichts % aan siliciumdioxide, die bij röntgenanalyse vrijwel geen reflectie van^(-Al203 vertonen. Deze draden van aluminium-5 oxide kunnen nog één of meer vuurvaste verbindingen bevatten, zoals oxiden van lithium, beryllium, boor, natrium, magnesium, silicium, fosfor, kalium, calcium, titaan, chroom, mangaan, yttrium, zirconium, lanthaan, wolfraam en barium, in zodanige hoeveelheden dat het effect van de uitvinding niet aanmerke-10 lijk teloor gaat.These aluminum oxide reinforcement wires can be obtained by mixing a polyaluminoxane having structural units of the formula - (Y) A1-G-2 ^ (wherein Y is an organic residue, a halogen atom and / or a hydroxyl group) with at least one silicon compound in such an amount that the silicon dioxide content of the alumina wires to be obtained becomes 28% or less, spinning the obtained mixture and calcining the obtained 8103616-3 precursor wires. Preference is given to aluminum oxide wires with a content of 2 to 25% by weight of silicon dioxide, which, on X-ray analysis, show almost no reflection of Al 2 O 3. These aluminum oxide wires can still contain one or more refractory compounds such as oxides of lithium, beryllium, boron, sodium, magnesium, silicon, phosphorus, potassium, calcium, titanium, chromium, manganese, yttrium, zirconium, lanthanum, tungsten and barium, in such amounts that the effect of the invention is not appreciable 10 seems to be lost.

Het gehalte aan wapeningsdraden in het samengestelde materiaal volgens de uitvinding is niet aan bijzondere grenzen gebonden. Bi.j voorkeur is dit gehalte 15 tot 70 volume %. Bij minder dan 15 volume % is het wapeningseffect onvol-15 doende en bij meer dan 70 volume % gaat de sterkte achteruit door onderling contact tussen de wapeningsdraden. Afhankelijk van de toepassing kunnen lange of korte draden of mengsels daarvan worden gebruikt. Ter verkrijging van de gewenste mechanische sterkte of elasticiteitsmodulus kan ook een ge-20 schikte oriëntatie van de draden, zoals oriëntatie in êên richting, de kruiselingse oriëntatie of willekeurige oriëntatie worden toegepast.The content of reinforcing wires in the composite material according to the invention is not subject to special limits. Preferably, this content is 15 to 70% by volume. At less than 15 volume%, the reinforcement effect is insufficient and at more than 70 volume%, the strength deteriorates due to mutual contact between the reinforcement wires. Depending on the application, long or short threads or mixtures thereof can be used. In order to obtain the desired mechanical strength or modulus of elasticity, a suitable orientation of the wires, such as orientation in one direction, the cross orientation or arbitrary orientation, may also be used.

Voor het matrixmetaal kan aluminium, magnesium, koper, nikkel, titaan en dergelijke gebruiken. Ook legeringen 25 daarvan zijn bruikbaar. In het geval dat een grote mechanische sterkte bij gering gewicht vereist wordt, neemt men meestal aluminium, magnesium of legeringen daarvan als matrix. Voor een goede bestandheid tegen warmte en een grote sterkte genieten nikkel en titaan als matrix de voorkeur. Deze metalen 30 kunnen kleine hoeveelheden onzuiverheden bevatten, voor zover zij zich op gebruikelijke wijze zonder moeite laten verwerken .For the matrix metal, can use aluminum, magnesium, copper, nickel, titanium and the like. Alloys 25 thereof can also be used. Where high mechanical strength at low weight is required, aluminum, magnesium or alloys thereof are usually taken as the matrix. Nickel and titanium as matrix are preferred for good heat resistance and high strength. These metals 30 can contain small amounts of impurities, provided that they can be easily processed in the usual manner.

Kenmerkend voor de uitvinding is dat in de me-taalmatrix of in de wapeningsdraden tenminste één element ge-35 kozen uit de vierde of hogere periode van de groep IA van het periodiek systeem (K, Rb, Cs, Fr) uit de vijfde of hogere periode van de groep IIA van het periodiek systeem, en uit Bi en In is opgenomen, waardoor de mechanische sterkte van het eindprodukt sterk toeneemt. Waarom de sterkte toeneemt, is nog 8103316 •b * -4- onduidelijk, maar een mogelijke verklaring is als volgt:Characteristic of the invention is that in the metal matrix or in the reinforcing wires at least one element selected from the fourth or higher period of the group IA of the periodic table (K, Rb, Cs, Fr) from the fifth or higher period of group IIA of the periodic table, and from Bi and In is included, greatly increasing the mechanical strength of the finished product. Why the strength increases is still unclear 8103316 • b * -4-, but a possible explanation is as follows:

Als het genoemde element aan de metaalmatrix wordt toegevoegd, zal de concentratie van dat element aan het oppervlak van het matrixmetaal groter zijn dan de gemiddelde 5 concentratie. In het geval van aluminium zal door toevoeging van 0,1 mol % Bi, In, Sr of Ba de oppervlaktespanning van het aluminium b.v. met resp. 400, 20, 60 en 300 dyne/cm achteruit gaan, vergeleken met de oppervlaktespanning van zuiver aluminium. Dit valt toe te schrijven aan het feit dat de con-10 centratie van het element aan het oppervlak groter is dan de gemiddelde concentratie in de matrix, blijkend uit de adsor-ptie-isotherm van Gibbs. Blijkbaar zal het element, dat zich in het matrixmetaal van*een vezelversterkt metaal bevindt, zich in hoge concentratie aan het grensvlak van wapening en 15 matrix verzamelen. Dit feit wordt bevestigd met een aftastende elektronenmicroscoop volgens Auger en ook met behulp van een "Electron Probe Micro Analyser" (ΕΡΜΑ).When said element is added to the metal matrix, the concentration of that element on the surface of the matrix metal will be greater than the average concentration. In the case of aluminum, by adding 0.1 mol% Bi, In, Sr or Ba, the surface tension of the aluminum, e.g. with resp. 400, 20, 60 and 300 dynes / cm decrease compared to the surface tension of pure aluminum. This is due to the fact that the surface concentration of the element is greater than the average concentration in the matrix, as evidenced by the Gibbs adsorption isotherm. Apparently, the element, which is in the matrix metal of a fiber-reinforced metal, will accumulate in high concentration at the interface of reinforcement and matrix. This fact is confirmed with an Auger scanning electron microscope and also with an "Electron Probe Micro Analyzer" (ΕΡΜΑ).

Stel men heeft een vezelversterkt metaal, dat gemaakt is door een draadwapening te impregneren met vloeibaar 20 aluminium dat bismut en/of indium bevat. Bij waarneming van het gebroken oppervlak van een dergelijk vezelversterkt metaal met behulp van een aftastende elektrodenmicroscoop blijkt de hechtsterkte aan het grensvlak van wapening en matrix dan zwakker te zijn dan bij een vezelversterkt metaal zonder bismut 25 of indium. Ook blijkt de speciale fase, die gewoonlijk aan het buitenoppervlak van de draden is waar te nemen, en een gevolg is van een reactie met het matrixmetaal, bij aanwezigheid van het genoemde element in de matrix te verdwijnen. Dit betekent dat de reactie aan het grensvlak verminderd is. Het 30 genoemde element is kennelijk in hoge concentratie aan het grensvlak tussen draden en matrix aanwezig en gaat daar de reactie tussen de draden en de matrix zodanig tegen dat de mechanische sterkte van het samengestelde materiaal groter wordt.Suppose a fiber-reinforced metal is made by impregnating a wire reinforcement with liquid aluminum containing bismuth and / or indium. When the broken surface of such a fiber-reinforced metal is observed with the aid of a scanning electrode microscope, the bond strength at the interface of reinforcement and matrix appears to be weaker than with a fiber-reinforced metal without bismuth or indium. Also, the special phase, which is usually seen on the outer surface of the wires, and which results from a reaction with the matrix metal, appears to disappear in the matrix in the presence of said element. This means that the reaction at the interface is reduced. The said element is apparently present at a high concentration at the interface between wires and matrix and there prevents the reaction between the wires and the matrix from increasing the mechanical strength of the composite material.

35 In het geval dat één of meer der genoemde ele menten in de matrix of de wapening;, van het vezelversterkte metaal is opgenomen, treedt geen verzwakking aan het grensvlak van wapening en matrix op, vergeleken met een materiaal zonder een dergelijke element. Niettemin verdwijnt de speciale 8103616 -5- f * fase die aan het buitenoppervlak van de wapening is waargenomen. Wordt het samengestelde materiaal behandeld met zoutzuur ter verwijdering van het matrixmetaal en wordt van de zo teruggewonnen draden de treksterkte bepaald, dan blijkt 5 de treksterkte in het systeem zonder het genoemde element veel minder te zijn dan de oorspronkelijke sterkte van de draden.In the event that one or more of said elements is included in the matrix or reinforcement of the fiber-reinforced metal, no weakening occurs at the interface of reinforcement and matrix compared to a material without such an element. Nevertheless, the special 8103616-5 f * phase observed on the outer surface of the reinforcement disappears. When the composite material is treated with hydrochloric acid to remove the matrix metal and the tensile strength of the wires thus recovered is determined, the tensile strength in the system without the said element is found to be much less than the original strength of the wires.

* In het systeem met het genoemde element kan een dergelijke afname van de treksterkte niet worden waar genomen.* In the system with the said element, such a decrease in tensile strength cannot be observed.

Heeft men daarentegen een vezelversterkt metaal 10 met een aluminiumlegering als matrix, waarbij in de matrix 0,5 gewichts % natrium of lithium (uit de groep IA) of een 5 gewichts % magnesium (uit de groep IIA) is opgenomen, dan gaat de sterkte flink achteruit en wordt bij waarneming van het gebroken oppervlak met een aftastende elektronenmicros-15 coop wel een reactiefase aan het buitenoppervlak van de draden waargenomen. Na verwijdering van het matrixmetaal blijkt de treksterke van de wapeningsdraden sterk te zijn verminderd in vergelijking met de oorspronkelijke sterkte. Blijkbaar reageren de elementen uit de vierde en hogere periode van de 20 groep IA, de elementen uit de vijfde en hogere periode van de groep IIA alsmede Bi en In wel met de matrixdraden aan het grensvlak, maar is hun diffusie in de draden als gevolg van hun grote atoomdiameter zo moeilijk dat geen aantasting van de draden ontstaat en dat de hechtsterkte tussen wapening 25 en matrix aan het grensvlak wordt vergroot.On the other hand, if one has a fiber-reinforced metal 10 with an aluminum alloy as the matrix, in which 0.5% by weight of sodium or lithium (from the group IA) or a 5% by weight of magnesium (from the group IIA) is included in the matrix, the strength increases. considerably backwards and when the broken surface is observed with a scanning electron microscope, a reaction phase is observed on the outer surface of the wires. After removal of the matrix metal, the tensile strength of the reinforcement wires appears to be greatly reduced compared to the original strength. Apparently the elements of the fourth and higher period of the group IA, the elements of the fifth and higher period of the group IIA as well as Bi and In do react with the matrix wires at the interface, but their diffusion in the wires is due to their large atomic diameter so difficult that the wires are not attacked and that the bond strength between reinforcement 25 and matrix at the interface is increased.

Aangenomen wordt derhalve, dat de genoemde elementen zich in hoge concentratie aan het grensvlak van wapening en matrix verzamelen en dat zij in een enkele laag met de wapening reageren ter verhindering van de reactie tussen 30 wapening en matrixmetaal, hetgeen resulteert in een sterke vergroting van de mechanische sterkte van het eindprodukt.It is therefore believed that said elements accumulate in high concentration at the interface of reinforcement and matrix and that they react in a single layer with the reinforcement to prevent the reaction between reinforcement and matrix metal, resulting in a strong enlargement of the mechanical strength of the finished product.

Het genoemde element kan als zodanig of in de vorm van een anorganische of organische verbinding worden ingébracht. Daarbij is verrassend dat een verbinding van het 35 element een soortgelijk effect als het element zelf heeft. Vermoedelijk wordt de verbinding voor of na het combineren van de wapening met de matrix geheel of gedeeltelijk ontleed of gereduceerd en oefent zij dan een soortgelijke werking als het element zelf uit. Het gebruik van een verbinding van het 40 8 1 0 3 6 1 6 -6-.The said element can be introduced as such or in the form of an inorganic or organic compound. It is surprising that a connection of the element has a similar effect as the element itself. Presumably, the compound is partially or completely decomposed or reduced before or after combining the reinforcement with the matrix, and then exerts a similar action to the element itself. Using a 40 8 1 0 3 6 1 6 -6- compound.

··*»«· element is voordelig in de gevallen dat het element zelf chemisch onstabiel is en slechts met moeite kan worden verwerkt. Voorbeelden van geschikte verbindingen zijn haloge-nieden, hydriden, oxiden, hydroxiden, sulfonaten, nitraten, 5 carbonaten, chloraten, carbiden, nitriden, fosfaten, sulfiden fosfiden, alkylverbindingen, zouten van organische zuren, alcoholaten en dergelijke.·· * »« · element is advantageous in cases where the element itself is chemically unstable and can only be processed with difficulty. Examples of suitable compounds are halogens, hydrides, oxides, hydroxides, sulfonates, nitrates, carbonates, chlorates, carbides, nitrides, phosphates, sulfides, phosphides, alkyl compounds, salts of organic acids, alcoholates and the like.

D.e in te brengen hoeveelheid van het element ligt gewoonlijk tussen 0,0005 en 10 gewichts % (berekend als 10 element) betrokken op het gewicht van het matrixmetaal. Met minder dan 0,0005 gewichts % is het technische effect onvoldoende en met meer dan 10 gewichts % gaan de eigenschappen van het matrixmetaal, zpals bestandheid tegen corrosie, vermindering van rek en dergelijke, achteruit.The amount of the element to be introduced is usually between 0.0005 and 10% by weight (calculated as 10 element) based on the weight of the matrix metal. With less than 0.0005% by weight, the technical effect is insufficient and with more than 10% by weight, the properties of the matrix metal, such as corrosion resistance, elongation and the like, deteriorate.

15 Het inbrengen van het element in het vezel ver sterkte metaal kan op diverse wijzen geschieden. Zo kan men het element of de verbinding daarvan als bekledingslaag op het oppervlak van de wapeningsdraden aanbrengen en deze wapeningsdraden dan met het matrixmetaal kombineren. Het 20 gebruik van een verbinding van het genoemde element is voordelig als het element zelf zich moeilijk laat hanteren. De vorming van de bekledingslaag op het oppervlak van de draden kan op diverse wijzen geschieden, bijvoorbeeld door elektro-lytisch afzetten, niet-elektrolytisch afzetten, opdampen in 25 vacuum, opdampen door spatten, chemisch opdampen, opsproeien van plasma, dompelen in een oplossing of dompelen in een dispersie. Daarbij geniet het dompelen in oplossing of dispersie de voorkeur bij het vormen van een bekledingslaag van een verbinding van het element op de wapeningsdraden. De verbin-30 ding van het element wordt dan eerst opgelost of gedisper-geerd in een geschikt oplosmiddel, waarna de wapeningsdraden daarin worden gedompeld en gedroogd. De zo behandelde wapeningsdraden kunnen dan met het matrixmetaal worden gekombi-neerd tér verkrijging van een samengesteld materiaal met 35 hoge sterkte. Dit is een bijzonder eenvoudige en economische methode, vergeleken met andere methoden voor het maken van bekledingslagen.The insertion of the element into the fiber-reinforced metal can take place in various ways. Thus, the element or its connection can be applied as a coating layer to the surface of the reinforcement wires and then these reinforcement wires are combined with the matrix metal. The use of a connection of the said element is advantageous if the element itself is difficult to handle. The coating on the surface of the wires can be formed in various ways, for example by electrolytic deposition, non-electrolytic deposition, evaporation in vacuum, evaporation by splashing, chemical evaporation, spraying of plasma, dipping in a solution or dip in a dispersion. Thereby, immersion in solution or dispersion is preferred when forming a coating of a compound of the element on the reinforcement wires. The compound of the element is then first dissolved or dispersed in a suitable solvent, after which the reinforcement wires are dipped therein and dried. The reinforcement wires thus treated can then be combined with the matrix metal to obtain a high strength composite material. This is a very simple and economical method compared to other methods of making coatings.

De bekledingslaag dient wel een dikte van 20 AThe coating layer must have a thickness of 20 A.

8103516 * I? -Ιοί meer te hebben. Bij een dikte van minder dan 20 A wordt het effekt niet verkregen.8103516 * I? -Ιοί to have more. The effect is not obtained at a thickness of less than 20 Å.

Bij het kombineren van de van een bekledingslaag voorziene wapeningsdraden met het matrixmetaal wordt altijd 5 een goed resultaat verkregen, zelfs als de bekledingslaag geen gelijkmatige dikte-heeft. De reden is waarschijnlijk, dat een deel van het op de draden aangebrachte element in het matrixmetaal oplost en dan als gevolg van het hierboven besproken mechanisme in hoge concentratie aan het grensvlak van draden 10 en matrix aanwezig is.When the reinforcing wires provided with a coating layer are combined with the matrix metal, a good result is always obtained, even if the coating layer does not have a uniform thickness. The reason is probably that part of the element applied to the wires dissolves in the matrix metal and is then present in high concentration at the interface of wires 10 and matrix due to the mechanism discussed above.

Het inbrengen van het genoemde element kan ook geschieden door het als zodanig óf als een verbinding aan het matrixmetaal toe te voegen. Deze methode heeft het voordeel, dat de bekledingsbewerking overbodig wordt. Het toevoegen aan 15 de matrix kan op de gebruikelijke wijze voor het maken van legeringen geschieden. Zo kan men het matrixmetaal aan de lucht of onder een inactieve atmosfeer in een kroes smelten, het gewenste element als zodanig of als verbinding toevoegen, het mengsel goed doorroeren en dan afkoelen. In enkele gevallen 2Q kan een poedervormig matrixmetaal met een poedervormige verbinding van het gewenste element worden vermengd.The introduction of said element can also be effected by adding it as such or as a compound to the matrix metal. This method has the advantage that the coating operation is unnecessary. The addition to the matrix can be done in the usual way for making alloys. For example, the matrix metal can be melted in a crucible in the air or under an inactive atmosphere, the desired element as such or as a compound can be added, the mixture is stirred well and then cooled. In some cases, 2Q, a powdered matrix metal can be mixed with a powdered compound of the desired element.

Het maken van het samengestelde materiaal volgens de uitvinding kan op diverse wijzen geschieden, bijvoorbeeld met een vloeibare fase (zoals het impregneren van de wapening 25 met vloeibaar metaal!, met een vaste fase (zoals diffusie-hechting), met poedermetallurgie (sinteren, lassen), met pre-cipitatiemethoden (zoals sproeien uit een smelt, elektrolytisch afzetten, opdampen), plastische verwerkingsmethoden (zoals extrusie, samenpersing, walsen) en met "squeeze casting".The preparation of the composite material according to the invention can take place in various ways, for example with a liquid phase (such as impregnation of the reinforcement 25 with liquid metal !, with a solid phase (such as diffusion bonding), with powder metallurgy (sintering, welding ), with precipitation methods (such as melt spraying, electrolytic deposition, evaporation), plastic processing methods (such as extrusion, compression, rolling) and with "squeeze casting".

30 Daarbij geniet het impregneren van de wapening met vloeibaar metaal en het gieten met coagulatie onder hoge druk, waarbij het gesmolten metaal direkt met de wapening in kontakt komt, de voorkeur. Ook met de overige methoden kan echter een redelijk effekt worden bereikt.Thereby, impregnation of the reinforcement with liquid metal and casting with coagulation under high pressure, whereby the molten metal comes into direct contact with the reinforcement, is preferred. However, a reasonable effect can also be achieved with the other methods.

35 Het zo gemaakte samengestelde materiaal heeft een veel grotere mechanische sterkte dan een materiaal zonder het element volgens de uitvinding. Het maken van dit samengestelde materiaal kan gemakkelijk en met gebruikelijke apparatuur ge- 8103316The composite material made in this way has a much greater mechanical strength than a material without the element according to the invention. Making this composite material is easy and with conventional equipment 8103316

V VV V

-δε chi eden.-δε chi eden.

De uitvinding wordt verder geïllustreerd door de volgende voorbeelden, die niet beperkend zijn bedoeld. Voorbeeld IThe invention is further illustrated by the following examples, which are not intended to be limiting. Example I

5 Aluminium van 99,99 gewichts % zuiverheid werd in een grafietkroes bij 700°C onder een argon atmosfeer ge-. smolten. Vérvolgens werd een bepaalde hoeveelheid tin, cadmium of antimoon als chemisch element toegevoegd, waarna het mengsel werd doorgeroerd en afgekoeld ter verkrijging van de ma-jO trixlegering. De hoeveelheden van het toegevoegde element zijn vermeld in tabel A.Aluminum of 99.99 weight% purity was placed in a graphite crucible at 700 ° C under an argon atmosphere. melted. Then a certain amount of tin, cadmium or antimony was added as a chemical element, after which the mixture was stirred and cooled to obtain the matrix matrix. The amounts of the added element are listed in Table A.

Als wapeningsdraden werden de volgende stoffen * gebruikt: 1) draden van aluminiumoxide met een gemiddelde 2 diameter van 14/Um, een treksterkte van 150 kg/mm en een oThe following fabrics * were used as reinforcement wires: 1) aluminum oxide wires with an average 2 diameter of 14 µm, a tensile strength of 150 kg / mm and an o

Young-modulus (elasticiteit) van 23.500 kg/mm - Het Al20g-gehalte was 85 gew.% en het Si02~gehalte was 15 gew.%.Young's modulus (elasticity) of 23,500 kg / mm - The Al2 Og content was 85 wt% and the SiO2 content was 15 wt%.

2) Koolstof draden met een gemiddelde diameter 2 van 7,5 Am, een treksterkte van 330 kg/mm en een Young-modulus 2 20 van 23.000 kg/mm .2) Carbon wires with an average diameter 2 of 7.5 Am, a tensile strength of 330 kg / mm and a Young's modulus 2 of 23,000 kg / mm.

3) Draden van siliciumcarbide met vrije koolstof, met een gemiddelde diameter van 15/tun, een treksterkte van 2 2 220 kg/mm en een Young-modulus van 20.000 kg/mm .3) Free carbide silicon carbide wires, with an average diameter of 15 / tun, a tensile strength of 2 2 220 kg / mm and a Young's modulus of 20,000 kg / mm.

4) Draden van siliciumdioxide met een gemiddelde 2 25 diameter van 9 Jam, een treksterkte van 600 kg/mm en een 24) Wires of silicon dioxide with an average diameter of 9 Jam, a tensile strength of 600 kg / mm and a 2

Young-modulus vanY7.400 kg/mm .Young's modulus of Y7,400 kg / mm.

5) Boor-'streepdraden met een gemiddelde diameter van 140 Jtxm, een treksterkte van 310 kg/mm en een Young-modulus van 38.000 kg/mm^.5) Drill stripe wires with an average diameter of 140 µm, a tensile strength of 310 kg / mm and a Young's modulus of 38,000 kg / mm.

30 De wapeningsdraden werden evenwijdig aan elkaar in een gietbuis gebracht met een inwendige diameter van 4 mm.The reinforcement wires were placed parallel to each other in a casting tube with an internal diameter of 4 mm.

Daarna werd de bovengenoemde legering bij 700°C onder argon gesmolten· en werd de gietbuis met één einde in het gesmolten metaal gedompeld. Terwijl het andere einde van de buis in 35 vacuum werd ontgast, werd op het oppervlak van de gesmolten 2 legering een druk van 50 kg/cm uitgeoefend, zodat de gesmolten legering in de draden doordrong. Door af koelen werd een samengesteld materiaal verkregen. Het vezelgehalte van het 8105816 e x -9- samengestelde materiaal werd ingesteld op 50 + 1 volume %.Thereafter, the above-mentioned alloy was melted under argon at 700 ° C and the pouring tube was dipped in the molten metal with one end. While the other end of the tube was degassed in vacuum, a pressure of 50 kg / cm was applied to the surface of the molten alloy so that the molten alloy penetrated into the wires. A composite material was obtained by cooling. The fiber content of the 8105816 e x -9 composite material was set at 50 + 1 volume%.

Ter vergelijking werd op dezelfde wijze een vezelversterkt metaal met zuiver aluminium(zuiverheid 99,99 gew.%) als matrix gemaakt. Aan de verkregen produkten werd de 5 buigsterkte en de buigmodulus bepaald. De resultaten zijn weergegeven in tabel A. In alle produkten met een legering als matrix bleek de sterkte veel groter te zijn dan in de produkten met zuiver aluminium als matrix.For comparison, a fiber-reinforced metal with pure aluminum (purity 99.99 wt%) as the matrix was made in the same manner. The flexural strength and the flexural modulus were determined on the products obtained. The results are shown in Table A. In all products with an alloy as matrix, the strength was found to be much greater than in the products with pure aluminum as matrix.

8103616 V v -10- „ 3 Η < < 00 ο η- fiT ο . (2.¾¾ ο CD CD- CD 2,8103616 V v -10- „3 Η <<00 ο η- fiT ο. (2.¾¾ ο CD CD- CD 2,

Ο ίο 3 * XΟ ίο 3 * X

Csi 0j fe*Csi 0j fe *

0) μ CD0) μ CD

_* δ tr_ * δ tr

W tO to W to MNNJtOtOHHHHHHHHHHOOO'JOlUl^UltOh1 ii CDW tO to W to MNNJtOtOHHHHHHHHHHOOO'JOlUl ^ UltOh1 ii CD

rts VO 03 «Ο OI U1 fcUMHOWfflslOlUlit-UWHO 1 Hrts VO 03 «Ο OI U1 fcUMHOWfflslOlUlit-UWHO 1 H

• § > t_i * * tocnoi^Dy 3• §> t_i * * tocnoi ^ Dy 3

η H· Η-o Η Ο Η* Η* Η- Η* Ο 0 Ο O HHHHHHHHHHHPHHH Dη H · Η-o Η Ο Η * Η * Η- Η * Ο 0 Ο O HHHHHHHHHHHPHHH D

Ο H MO £ ^HHHHoOOOtiÖlidCiiiCCClCÖCCCd Ό- ηΗ·η·η3 η· η* η· η· HH η Μ 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ®· • 0 Ω οι η- Ο ο Ω Ω 01 01 ω 01 Η· Η· Η* Η· Η· Η· Η· Η· Η· Η· Η- Η· Η· Η- Η- 3 ' Η· Ρ· <+ Ö t ? Η· ί '(t (t (t rf Ö 2 ί* ö 3 3 2 ΰ 3 C3 Λ 3 3 3 3 Η·MO H MO £ ^ HHHHoOOOtiÖlidCiiiCCClCÖCCCd Ό- ηΗ · η · η3 η · η * η · η · HH η Μ 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ® · • 0 Ω οι η- Ο ο Ω Ω 01 01 ω 01 Η · Η · Η * Η · Η · Η · Η · Η · Η · Η · Η- Η · Η · Η- Η- 3 'Η · Ρ · <+ Ö t? Η · ί '(t (t (t rf Ö 2 ί * ö 3 3 2 ΰ 3 C3 Λ 3 3 3 3 Η ·

CfiO Η· . fi S s 6 Ό 0 Ο 0 Ρ· Η· Η· Η- Η- Η- Η· Η·' Η· μ- Η- Η- Η- Η· Η- 3 •ggt-hC 'Rs33hiWiHiHiddddgdgd£C£CC£D vq 0 3 § Ω Ω Ο .-3 33333333333333 ω bdo ö H-CUflJfU ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ Dj Η-CD X I.&HKK'. « ΗΉΧη Χ'Χ ΠΧ ΧΧΧ Η ο,, μ μ. ; ro O' O' Ö* l Η* Η· Η* Η· Η* Η’ Η· Η1· Η- Η· Η* Η· Η· Η· Η* Ρ1 (D fcr“ Οι Η·Η*Η· DjDjDjDjDjDjDjDjDjDjDjDiDjDjDj Dj μ, CD Dj Dj Dj CDCDCDCDCDCDCDCDCD CDCDCD (DCDCD (D .CfiO Η ·. fi s s 6 Ό 0 Ο 0 Ρ · Η · Η · Η- Η- Η- Η · Η · 'Η · μ- Η- Η- Η- Η · Η- 3 • ggt-hC' Rs33hiWiHiHiddddgdgd £ C £ CC £ D vq 0 3 § Ω Ω Ο.-3 33333333333333 ω bdo ö H-CUflJfU ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ Dj Η-CD X I. & HKK '. «ΗΉΧη Χ'Χ ΠΧ ΧΧΧ Η ο ,, μ μ. ; ro O 'O' Ö * l Η * Η · Η * Η · Η * Η 'Η · Η1 · Η- Η · Η * Η · Η · Η · Η * Ρ1 (D fcr “Οι Η · Η * Η · DjDjDjDjDjDjDjDjDjDjDjDiDjDjDj Dj μ, CD Dj Dj Dj CDCDCDCDCDCDCDCDCD CDCDCD (DCDCD (D.

p, CD (D CD £ CD ...p, CD (D CD £ CD ...

H3 H3 "dtötxftöowwtdOHKtöWGJtucöcncncaoooiöW >< oH3 H3 "dtötxftöowwtdOHKtöWGJtucöcncncaoooiöW> <o

Ή- H- pj P> fl> Η* P» P ro ö Ö H- H- pi P» 0» r+ rt- rt- CD (D CD Ö CD >ö (DΉ- H- pj P> fl> Η * P »P ro ö Ö H- H- pi P» 0 »r + rt- rt- CD (D CD Ö CD> ö (D

'ΟΤΟίμμΟΙΟίμμΟΐΩιΩίΟΙΟίμμμμμμΟΙΟΙΟΙϋΉ · CD vQ'ΟΤΟίμμΟΙΟίμμΟΐΩιΩίΟΙΟίμμμμμμΟΙΟΙΟΙϋΉCD vQ

3 3 Η- Η- H· 3 Η* μ· Η- Η· H- 3 3 Η· Η· H· O O O Η· Η· Η» Η- H· CD3 3 Η- Η- H · 3 Η * μ · Η- Η · H- 3 3 Η · Η · H · O O O Η · Η · Η »Η- H · CD

I I I I t 'CdPCdCPPCCdPöSëgötliJdCCOjP < rtr+333n-33333rff+333rfc+(+3 3 3 H-3 .0 • _ · / · H· H· H- d roI I I I t 'CdPCdCPPCCdPöSëgötliJdCCOjP <rtr + 333n-33333rff + 333rfc + (+ 3 3 3 H-3 .0 • _ · / · H · H · H- d ro

ill B- Uill B- U

roro

HH

'ro ----:-—-—-----— 3 ^ κ ro iQ O- 3 CD CD r+ 3 <! . ro I—1 OOOOOl—‘OOI—‘OOOifel—'OOOOOO dP ro "« 4 4 Λ 4 4*44 '4 44Η44<«<»»»*>·< " f—* 'ocnoJoomcnoooouioooooooMoooo er | t | I I O UI OUlHO O O O ui O Ul UI ro rfi. as» ui co tn μ-'ro ----: -—-—-----— 3 ^ κ ro iQ O- 3 CD CD r + 3 <! . ro I — 1 OOOOOl — "OOI — "OOOifel —'OOOOOO dP ro "« 4 4 Λ 4 4 * 44 '4 44Η44 <«<» »» *> · <"f— *' ocnoJoomcnoooouioooooooMoooo er | t | I I O UI OUlHO O O O ui O Ul UI ro rfi. as »ui co tn μ-

Di —4 ca 03Tue - 4 approx 03

Η HH μ» Η Η 1—1 Χ(ΐ CΗ HH μ »Η Η 1—1 Χ (ΐ C

cj co (jj vC» ~-j «υ^οοσισισισιυισιαιοουονοΗ^'νΟ'^ΝΟ'ΊΗΗοοοΌ vQ ro μ-cj co (yy vC »~ -j« υ ^ οοσισισισιυισιαιοουονοΗ ^ 'νΟ' ^ ΝΟ'ΊΗΗοοοΌ vQ ro μ-

ΟΙ H to U) O (T\WCOUifc.tO!JlClit.CaOOtOCOlDCOvItOCÜU10VOCDCO \ μ cQΟΙ H to U) O (T \ WCOUifc.tO! JlClit.CaOOtOCOlDCOvItOCÜU10VOCDCO \ μ cQ

v >· <« Ί i#*·»"*···*·»'·'·'·'* 'J <44» ·* -* ·* 3 ^ Iv> · <«Ί i # * ·» "* ··· * ·» '·' · '·' * 'J <44 »· * - * · * 3 ^ I

hhuioo poi^toiMDco^ikoro to co co μ* No σ\ 3 ethhuioo poi ^ toiMDco ^ ikoro to co co μ * No σ \ 3 et

WDWD

c: 3tr Jf o c vD Dj μ·c: 3tr Jf o c vD Dj μ

Η μ Η μ* to D' dvQΗ μ Η μ * to D 'dvQ

oo -u to co to o toMtototocototocotoiutococococototototototo μ μ* I · UUHOffl CJOOVDVDOH£iaU£)OHtOHCOiNifc>COtOOift.\£lOnOOD 3 doo -u to co to o toMtototocototocotoiutococococototototototo μ μ * IUUHOffl CJOOVDVDOH £ iaU £) OHtOHCOiNifc> COtOOift. \ £ lOnOOD 3 d

OOOOO OUIOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO MTOOOOOO OUIOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO MTO

o o o o o ooooooooooooooooooooooooo o o o o oooooooooooooooooooooooo

VV

-11--11-

Voorbeeld II.Example II.

Aluminium van 99,99 gewichts % zuiverheid werd in een grafietkroes bij 700°C onder argon gesmolten. Vervolgens werd een bepaalde hoeveelheid tin, cadmium of antimoon in de vorm 5 van een verbinding toegevoegd. Na doorroeren en afkoelen werd zodoende een matrixlegering verkregen. De hoeveelheid toegevoegde verbinding blijkt uit tabel B.99.99% purity aluminum was melted in a graphite crucible at 700 ° C under argon. Then a certain amount of tin, cadmium or antimony in the form of a compound was added. After stirring and cooling, a matrix alloy was thus obtained. The amount of compound added is shown in Table B.

Als wapeningsmateriaal werden dezelfde draden van aluminiumoxide, koolstof en siliciumcarbide als in voorbeeld 10 I gebruikt. Ook werd dezelfde methode als in voorbeeld I toegepast om een vezelversterkt metaal te verkrijgen. Het vezel-gehalte van het samengestelde materiaal werd ingesteld op 50+1 volume %.As reinforcement material, the same wires of aluminum oxide, carbon and silicon carbide as in Example 10I were used. The same method as in Example 1 was also used to obtain a fiber-reinforced metal. The fiber content of the composite material was adjusted to 50 + 1 volume%.

Aan de verkregen produkten werd de buigsterkte bij 15 kamertemperatuur bepaald. De resultaten blijken uit tabel B.The flexural strength at room temperature was determined on the products obtained. The results are shown in Table B.

Alle samengestelde materialen vertoonden een duidelijke toename in mechanische sterkte, vergeleken met het vergelijkings-voorbeeld van tabel A.All composite materials showed a marked increase in mechanical strength compared to the comparative example of Table A.

: ! j 5 β 1 6 J__:! j 5 β 1 6 J__

-*r- V- * r- V

-12“ ' ?Ί & 8-12 “'? Ί & 8

. ÏL. ÏL

g Sü iü» £=· uuuuuuuu u»u> ffi 'g Sü iü »£ = uuuuuuuu u» u> ffi '

HO «3CDsjmUiitiOJN)HO P» PHO «3CDsjmUiitiOJN) HO P» P

§§

Ui*x >>!>>>>>>>> ^Onion * x >>! >>>>>>>> ^

H-O HHHHHHHHHH PH-O HHHHHHHHHH P

HO CCCfSCCÖdC ;8 h'-h · 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 £ O CO P- P- P· P- P· Η- Η· Η· Ρ· P· g rt ssussssasa . C’HO CCCfSCCÖdC; 8 h'-h · 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 £ O CO P- P- P · P- P · Η- Η · Η · Ρ · P · g rt ssussssasa. C "

Co H P* P* P* P- Ρ·ρ· Z' P· L, 3 Hl C CC C Ü cc § c.S ^ p · 3 3'3 333323¾ £ fu o-oooo ooSog 8* .Co H P * P * P * P- Ρ · ρ · Z 'P · L, 3 Hl C CC C Ü cc § c.S ^ p · 3 3'3 333323¾ fu o-oooo ooSog 8 *.

H , XXX Π XX S.X2, 2 0 H- P- P- p- p· p-Η K P· G, O, p· qj α o. p, & cuo, & o» Sf S* · 01 (DfDffiiOffi CDCD ® (D ^ “J.H, XXX Π XX S.X2, 2 0 H- P- P- p- p · p-Η KP · G, O, p · qj α o. P, & cuo, & o »Sf S * · 01 ( DfDffiiOffi CDCD ® (D ^ “J.

(D 3(D 3

Hl Pi wwtn womcnnataan ï< $ &)fUCiu(DftCn>OP-£UpJCD ^ ,£ PPHPWPO*mWWPP01 ro <£> Ρ· P· Hi P· P* O P· P· P· 3 P· P- P- 2 d d £ü d d s fud d d d d d 5Hl Pi wwtn womcnnataan ï <$ &) fUCiu (DftCn> OP- £ UpJCD ^, £ PPHPWPO * mWWPP01 ro <£> Ρ · P · Hi P · P * OP · P · P · 3 P · P- P- 2 dd £ ü dds fud ddddd 5

33a>'33rtP-23rt33 3 S33a> '33rtP-23rt33 3 S

kó^fe^dSöw'ö'óó vg' tr d* ro rf3 i p-d ΩΚ & HH rtff i O rf ΡίΤΟιΗΗ m O O CTP: diüPHiHHOO ® . I1K klHQ HPI UI o OHK t* p. p. h i ro o* >u pj p x p* p- 2kó ^ fe ^ dSöw'ö'óó vg 'tr d * ro rf3 i p-d ΩΚ & HH rtff i O rf ΡίΤΟιΗΗ m O O CTP: diüPHiHHOO ®. I1K klHQ HPI UI o OHK t * p. p. h i ro o *> u pj p x p * p- 2

Oi& I O ri-OrtrfP-PQO- § roro xdd aftiD ro £ p· pj" p> o ro 2.Oi & I O ri-OrtrfP-PQO- § roro xdd aftiD ro £ p · pj "p> o ro 2.

O· et- p fr ® c+ " λΒ3 U2 O Φ tt> OO OOOOOOHOOO ^ > ^ « > · iyO · et- p fr ® c + "λΒ3 U2 O Φ tt> OO OOOOOOHOOO ^> ^«> · iy

Ui Ln Ui H Ui Η Η H o Ul UI O d° u, ro p.Ui Ln Ui H Ui Η Η H o Ul UI O d ° u, ro p.

Qi ^ w co ^ rt d H iQ (O P* -vl O COCDOOCOVOOOOIOOO \ P ^ torfs. HOui-^fficouiONica 3 ^ 1 -*» -4 -4 s» >* ·> s* s· >· "v 3 ft OW WUlvlHOfflUIUH W® , 81 0 3 6 1 6 |_ I ' -13-Qi ^ w co ^ rt d H iQ (OP * -vl O COCDOOCOVOOOOIOOO \ P ^ torfs. HOu ^ ^ fficouiONica 3 ^ 1 - * »-4 -4 s»> * ·> s * s ·> · "v 3 ft OW WUlvlHOfflUIUH W®, 81 0 3 6 1 6 | _ I '-13-

Voorbeeld III.Example III.

In dit voorbeeld wordt magnesium/ koper of nikkel als matrixmetaal gebruikt.In this example, magnesium / copper or nickel is used as the matrix metal.

Magnesium uit de handel met een zuiverheid van 99,9 ge-wichts % werd in een grafietkroes onder argon op 700°C ge-5 smolten. Vervolgens werd een bepaalde hoeveelheid elementair tin, cadmium of antimoon toegevoegd (zie tabel C) waarna het mengsel werd doorgeroerd en af gekoeld ter verkrijging van een matrixlegering. Op de wijze van voorbeeld I werd de matrix-legering gecombineerd met wapeningsdraden uit aluminiumoxide 10 (dezelfde als in voorbeeld I) ter verkrijging van een vezel-versterkt metaal. Ter vergelijking werd een samengesteld materiaal met zuiver magnesium als matrix op dezelfde wijze gemaakt. Het vezelgehalte van het samengestelde materiaal werd ingesteld op 50 + 1 volume %.Commercial magnesium with a purity of 99.9% by weight was melted in a graphite crucible under argon at 700 ° C. Then a certain amount of elemental tin, cadmium or antimony was added (see Table C) after which the mixture was stirred and cooled to obtain a matrix alloy. In the manner of Example I, the matrix alloy was combined with aluminum oxide reinforcement wires (the same as in Example I) to obtain a fiber-reinforced metal. For comparison, a composite material with pure magnesium as the matrix was made in the same manner. The fiber content of the composite was set at 50 + 1 volume%.

15 In het geval van koper werden wapeningsdraden uit alumi niumoxide (volgens voorbeeld I) gedompeld in een dispersie van 98,0 gram koperpoeder (passerend door een zeef van 300 mesh) en 2,0 gram antimoonpoeder (passerend door een zeef van 300 mesh) in een oplossing van polymethylmethacrylaat in 20 chloroform. Daardoor werd een vel van aluminiumoxidedraden in PMMSl gekregen, met koperpoeder en antimoon aan het oppervlak.In the case of copper, aluminum oxide reinforcement wires (according to Example I) were dipped in a dispersion of 98.0 grams of copper powder (passing through a 300 mesh screen) and 2.0 grams of antimony powder (passing through a 300 mesh screen) in a solution of polymethyl methacrylate in chloroform. Thereby, a sheet of alumina wires in PMMS1 was obtained, with copper powder and antimony on the surface.

Het vel had een dikte van 250 |im en een gehalte aan draden van 56,7 volume %. Tien van dergelijke vellen werden opgestapeld en in een gietvorm van koolstof gebracht, die vervolgens -2 25 in een vacuum pers werd geplaatst en onder een vacuum van 10 torr op 450°C werd verhit ter ontleding van het polymethylmethacrylaat. Het vacuum, de temperatuur en de persdruk werden geleidelijk opgevoerd tot waarden van 10 ^ tori? 650°C en 400 o kg/mm , welke waarden 20 minuten werden aangehouden. Daardoor 30 werd een vezelversterkt metaal verkregen. Ter vergelijking werd een samengesteld materiaal met alleen koper als matrix op dezelfde wijze gemaakt.The sheet had a thickness of 250 µm and a filament content of 56.7% by volume. Ten such sheets were stacked and placed in a carbon mold, which was then placed in a vacuum press and heated to 450 ° C under a vacuum of 10 torr to decompose the polymethyl methacrylate. The vacuum, temperature and discharge pressure were gradually increased to values of 10% tori. 650 ° C and 400 o kg / mm, which values were maintained for 20 minutes. As a result, a fiber-reinforced metal was obtained. For comparison, a composite having only copper as a matrix was made in the same manner.

In het geval van nikkel werden wapeningsdraden van aluminiumoxide (dezelfde als in voorbeeld I) in een dispersie 35 gedompeld die verkregen was door een poedervormige nikkel-tin legering (met 2,0 gewichts % tin) te dispergeren in een oplossing van polymethylmethacrylaat in chloroform. Daardoor werd een vel van aluminiumoxidedraden in PMMA. verkregen, waar- 810 3 616 __ *» V' -14- van het oppervlak was bedekt met poeder van de nikkel-tin legering. Dit vel had een dikte van zeker 250 Jim en een gehalte aan draden van 55,'4 volume %. Tien van dergelijke vellen werden opgestapeld en in een gietvorm van koolstof gebracht,In the case of nickel, aluminum oxide reinforcement wires (the same as in Example 1) were dipped in a dispersion obtained by dispersing a powdered nickel-tin alloy (with 2.0 wt% tin) in a solution of polymethyl methacrylate in chloroform. As a result, a sheet of alumina wires in PMMA. Obtained, the surface of which was coated with nickel-tin alloy powder. This sheet had a thickness of at least 250 Jim and a content of threads of 55.4% by volume. Ten such sheets were stacked and cast into a carbon mold,

5 die in een hete vacuumpers werd geplaatst en 2 uren op 450°C5 placed in a hot vacuum press and 2 hours at 450 ° C

-2 onder een vacuum van 10 torpwerd verhit ter ontleding van het polymethylmethacrylaat. Het vacuum, de temperatuur en de -3 persdruk werden geleidelijk opgevoerd tot waarden van 10 tort; 900°C en 400 kg/mm2, welke waarden 30 minuten werden 10 aangehouden. Zodoende werd een vezelversterkt metaal verkregen. Ter vergelijking werd ook een vezelversterkt metaal met alleen nikkel als matrix gemaakt.-2 was heated under a vacuum of 10 torpheres to decompose the polymethyl methacrylate. The vacuum, temperature and -3 pressure were gradually increased to values of 10 tort; 900 ° C and 400 kg / mm2, which values were maintained for 30 minutes. Thus, a fiber-reinforced metal was obtained. A fiber-reinforced metal with only nickel as the matrix was also made for comparison.

Aan de verkregen produkten werd de buigsterkte bij kamertemperatuur bepaald. De resultaten blijken uit tabel C. Alle 15 samengestelde materialen volgens de uitvinding bleken een veel grotere sterkte te hebben dan die volgens het vergelij-kingsvoorbeeld.The flexural strength at room temperature was determined on the products obtained. The results are shown in Table C. All 15 composite materials of the invention were found to have much greater strength than those of the comparative example.

i ti t

Tab el C ! 20 - ... iTab el C! 20 - ... i

Eroef No. Matrix metaai ;Buigsterkte ......................| · - (kg/mm2)Test no. Matrix metal; Flexural strength ...................... | - (kg / mm2)

Voorbeeld 42 j Mg-0.08 % Cs j 63,5 I 43 ; Mg-2,4 % Ba | 72,4 44 > Mg-2.4 % Bi i 68,5Example 42 J Mg-0.08% Cs J 63.5 I 43; Mg-2.4% Ba | 72.4 44> Mg-2.4% Bi i 68.5

45 Cu-2j0 % Bi 70,3 I45 Cu-2% Bi 70.3 I

............ .46. ...... :N.i-.2.,.0. .%. Ba . ... . .7.6.,,4 . |............. 46. ......: N.i-.2.,. 0. .%. Ba. .... .7.6. ,, 4. |

Vergelij- 47 Mg ) 40,3 jkings-/ 48 Cu | 47,8 . jvporbeéld . . . .49 . . . Ni ...... .1......53,.8 . . .Compare (47 Mg) 40.3 jking / 48 Cu | 47.8. jvporbeéld. . . .49. . . Ni ...... .1 ...... 53, .8. . .

I__—---'·—------- 8103616 -15-I __—--- '· —------- 8103616 -15-

Voorbeeld IVExample IV

Als wapeningsmateriaal werden draden van alumi-niumoxide, koolstof, siliciumdioxide, siliciumcarbide en boor gebruikt. Op het oppervlak van deze wapeningsdraden werd door 5 opdampen in vacuum een bekledingslaag van ca. 50 A dikte uit bismut, indium, barium, strontium, radium, kalium, cesium of rubidium aangebracht. De gevormde kombinaties zijn weergegeven in tabel D. De zo met metaal beklede wapeningsdraden werden onder argon in stukjes van 110 mm gesneden, welke 10 stukjes werden gebundeld en evenwijdig aan elkaar in een giet-buis met een inwendige diameter van 4 mm werden gebracht.As reinforcement material, wires of aluminum oxide, carbon, silicon dioxide, silicon carbide and boron were used. On the surface of these reinforcing wires, a coating of approximately 50 A thickness of bismuth, indium, barium, strontium, radium, potassium, cesium or rubidium was applied by vacuum evaporation. The combinations formed are shown in Table D. The metal-coated reinforcing wires were cut into 110 mm pieces under argon, which 10 pieces were bundled and placed parallel to each other in a 4 mm inner diameter pouring tube.

Een einde van de gietbuis werd gedompeld in gesmolten aluminium (zuiverheid 99,99 gew.%) van 700°C, dat zich onder een argon atmosfeer bevond. Terwijl het andere einde van de buis .One end of the pouring tube was immersed in molten aluminum (purity 99.99 wt%) at 700 ° C, which was under an argon atmosphere. While the other end of the tube.

2 15 in vacuum werd ontgast, werd een druk van 50 kg/cm op het oppervlak van het gesmolten aluminium aangelegd, waardoor dit aluminium in de wapening trok. Daarna werd het produkt gekoeld tot een samengesteld materiaal. Het wapeningsgehalte werd ingesteld op 50 + 1 volume%.2 was degassed in vacuo, a pressure of 50 kg / cm was applied to the surface of the molten aluminum, whereby this aluminum was drawn into the reinforcement. The product was then cooled to a composite material. The reinforcement content was set at 50 + 1 volume%.

20 Aan het samengestelde materiaal werd de buig- sterkte en de buismodulus bepaald. De resultaten blijken uit tabel D. In alle gevallen met een wapening van koolstof, alurainiumoxide, siliciumdioxide, siliciumcarbide en boor was de sterkte veel groter dan bij het vergelijkingsvoorbeeld 25 van tabel A.The flexural strength and the tube modulus were determined on the composite material. The results are shown in Table D. In all cases with reinforcement of carbon, aluminum oxide, silicon dioxide, silicon carbide and boron, the strength was much greater than in comparative example 25 of Table A.

8103616 -16- : τι ο <ΰ8103616 -16-: τι ο <ΰ

(D(D

Η '__Dj--Η '__Dj--

: *TJ: * TJ

P h3P h3

O DO D

σισισισισισισισισΛυιυιυιυιίπυιυΐϋτυιυι Φ O*σισισισισισισισισΛυιυιυιυιίπυιυΐϋτυιυι Φ O *

»Νΐσιϋι^ωΜΗονο(»νΐσ\υΐιϋ*ω(θΗο Hi (D»Νΐσιϋι ^ ωΜΗονο (» νΐσ \ υΐιϋ * ω (θΗο Hi (D

E5 O ö waw^i?.i?.“hKoooïï^^ jS- 00 O ΗΗΜΜΗ^Η^η^Εμμ!:: c c c p c *8 H P 4 o’ o’ η' η’ O o O cn cn ro jÜ. fL ji. jl fL pi. 2 lllll'ggoSo^^^· l 3333333 HiHiHiflCdddC .5E5 O ö waw ^ i? .I?. “HKoooiï ^^ jS- 00 O ΗΗΜΜΗ ^ Η ^ η ^ Εμμ! :: c c c p c * 8 H P 4 o 'o' η 'η’ O o Cn cn ro jÜ. fl ji. jl fL pi. 2 lllll'ggoSo ^^^ · l 3333333 HiHiHiflCdddC .5

1 oonnaag;. ggl IBS S1 everday ;. ggl IBS S

£ p p p 9 9 9 * χ * x x * & o* tr tr tr X X X ρ· p- p- p- ρ· p· 2 9. 9. M. M. P* P· P· ' Di Dj Dj Qj Dj Dj 2 D.D.&D.g'g'g· ® ® ® ® ® ® g*£ ppp 9 9 9 * χ * xx * & o * tr tr tr XXX ρ · p- p- p- ρ · p · 2 9. 9. MM P * P · P · 'Di Dj Dj Qj Dj Dj 2 DD & D.g'g'g · ® ® ® ® ® ® g *

ro cd cd ro 'ro ro ro Dro cd cd ro 'ro ro ro D

-

SdCQCdnwiKOitclcntöQtatd^O^MWH ** d ct P* (D rt !D P* d et P· (D D P· d (D m it pi d i_j O'PwwPPwö'PwcnPcnö'tnHPPPj cd p* O è p* O p· 3 p* O 3 p' p- 3 p* p- p. o p- p- OjSdCQCdnwiKOitclcntöQtatd ^ O ^ MWH ** d ct P * (D rt! DP * d et P · (DDP · d (D m it pi d i_j O'PwwPPwö'PwcnPcnö'tnHPPpj cd p * O è p * O p · 3 p * O 3 p 'p- 3 p * p- p. o p- p- Oj

DiddddCdDjdddddDjdDddd p.DiddddCdDjdddddDjdDddd p.

P-(ttt| γΙ·3 rtp-rirtg 3 rtp'3 §rt3 3 dP- (ttt | γΙ3 rtp-rirtg 3 rtp'3 §rt3 3 d

d p· P· : d P*. ’ . d P- vQd p · P ·: d P *. ". d P- vQ

3 i g s i B i 13 i g s i B i 1

HH

(O(O

33

(D(D

d (+ . ' — —v · d I_I p.d (+. '- —v · d I_I p.

vjoi'JcnuicncAjfc.jCj.jfi.aiaic^uD^ocoMDOJCo iq uq οοουΐιΜί)σ»ωωΜΡωιοοσιοοουιο>ι ω » g rtvjoi'JcnuicncAjfc.jCj.jfi.aiaic ^ uD ^ ocoMDOJCo iq uq οοουΐιΜί) σ »ωωΜΡωιοοσιοοουιο> ι ω» g rt

P,tou3U)'vjcocaa%co^ciU)Ui<-Di-‘K)*> o § (DP, tou3U) 'vjcocaa% co ^ ciU) Ui <-Di-‘K) *> o § (D

to Hto H

— ^ rt- ^ rt

___(D___ (D

tT~ . c: d if η· $ U3 NHHHHHH PPHPHPPPP 3 OCOVOMfOtOPODCO^UWMWUUjONJCjOW 3 .0 POKDUJWOJkDCOPiPJ-WWlOOOlOCOOlO 3 Dj ooooooooooooooooooo 10 dtT ~. c: d if η · $ U3 NHHHHHH PPHPHPPPP 3 OCOVOMfOtOPODCO ^ UWMWUUjONJCjOW 3 .0 POKDUJWOJkDCOPiPJ-WWlOOOlOCOOlO 3 Dj ooooooooooooooooooo 10 d

O O O O O O O O O O O O O O O O O O O PJO O O O O O O O O O O O O O O O O O PJ

g.g.

8 1 0 3 6 1 6 ~ $ -17-8 1 0 3 6 1 6 ~ $ -17-

Voorbeeld VExample V

Als wapeningsmateriaal werden draden van alumi-niumoxide, koolstof, siliciumdioxide, siliciumcarbide en boor (dezelfde als in voorbeeld I) gebruikt. De wapeningsdraden 5 werden in een 2 gew.%'s waterige oplossing van bariumchloride, cesiumchloride of bismutnitraat gedompeld en daarna drie uren bij 130°C in hete lucht gedroogd. De gebruikte kombinaties zijn aangegeven in tabel E. Bij waarneming van het draad-oppervlak met een aftastende elektronenmicroscoop bleek dat 10 daarop een bekledingslaag met een dikte van 0,05 - 1,0^öm was gevormd, ofschoon de dikte niet gelijkmatig was. De verkregen wapening werd in stukjes van 110 mm lengte gehakt, welke stukjes werden gebundeld en evenwijdig aan elkaar in een gietbuis met een inwendige diameter van 4 mm werden geplaatst. De buis 15 werd met één einde in een bad van gesmolten aluminium (zuiverheid 99,99 gew.%) gedompeld, dat onder argon op 700°C werd gehouden. Terwijl het andere einde van de buis in vacuum werd ontgast, werd een druk van 50 kg/cm op het oppervlak van de smelt aangelegd, waardoor het aluminium in de wapening trok.As reinforcement material, wires of aluminum oxide, carbon, silicon dioxide, silicon carbide and boron (the same as in Example I) were used. The reinforcing wires 5 were dipped in a 2 wt% aqueous solution of barium chloride, cesium chloride or bismuth nitrate and then dried in hot air at 130 ° C for three hours. The combinations used are shown in Table E. Upon observation of the wire surface with a scanning electron microscope, it was found that a coating having a thickness of 0.05-1.0 µm was formed thereon, although the thickness was not uniform. The resulting reinforcement was chopped into 110 mm length pieces, which were bundled and placed parallel to each other in a 4 mm internal diameter pouring tube. The tube 15 was immersed with one end in a molten aluminum bath (purity 99.99 wt%), which was kept at 700 ° C under argon. While the other end of the tube was degassed in vacuum, a pressure of 50 kg / cm was applied to the surface of the melt, drawing the aluminum into the reinforcement.

20 Daarna werd het produkt afgekoeld ter verkrijging van een samengesteld materiaal. Het wapeningsgehalte werd ingesteld op 50 + 1 volume %.The product was then cooled to obtain a composite material. The reinforcement content was set at 50 + 1 volume%.

Aan het verkregen samengestelde materiaal werd de buigsterkte en de buigmodulus bepaald. De resultaten blijken 25 uit tabel E. Alle gevallen met een wapening van koolstof, aluminiumoxide, siliciumdioxide, siliciumcarbide en boor leverden een veel grotere -’mechanische sterkte dan het verge-lijkingsvoorbeeld van tabel A.The flexural strength and flexural modulus of the composite material obtained were determined. The results are shown in Table E. All cases with a reinforcement of carbon, alumina, silicon dioxide, silicon carbide and boron provided much greater mechanical strength than the comparative example of Table A.

8103616 -18- r- ^ si o &8103616 -18- r- ^ si o &

CDCD

rara

HH

-----01-- 'tJ i-3 H 0) slslslsjsjslsjslsjm 9 9" m vl m UI iMJ W H O VD jijj flj a td o • 0 S Ë OO Ό ^ïrsfrg.u.ïrsr § F· F· F· S 3 3 ïï. ÏÏL 2.----- 01-- 'tJ i-3 H 0) slslslsjsjslsjslsjm 9 9 "m vl m UI iMJ WHO VD jijj flj a td o • 0 S Ë OO Ό ^ ïrsfrg.u.ïrsr § F · F · F S 3 3 ïï. ÏÏL 2.

S | g p· 2' H* O O 3 3 3 ti C β rj ja »_l. .<-> n o E>3 3 3 ^ iü Jü F· O O oS | g p · 2 'H * O O 3 3 3 ti C β rj yes »_l. . <-> n o E> 3 3 3 ^ iü Jü F · O O o

Η 1-i O X X XΗ 1-i O X X X

crtrxH-F'F·crtrxH-F'F

F* F* F- Pi Dj Pi Pi Pj pj (D (D (D CD (D (DF * F * F- Pi Dj Pi Pi Pj pj (D (D (D CD (D (D

WtöObJtöCdOOTWtd §· P F· (D 3 F· F- (D P F· P %WtöObJtöCdOOTWtd §P P · (D 3 F · F- (D P F · P%

HoiwtimcnCQti.mH m F- 3 F-F· 3 3 F-F-3 F- 5 CCPCPPCPPP F,HoiwtimcnCQti.mH m F- 3 F-F3 3 F-F-3 F- 5 CCPCPPCPPP F,

3 rti 3 firf 3 3 rt3 T3 rti 3 firf 3 3 rt3 T

1 | I I ! | l I ! I § O 1 O O ' 1 O Ω O 2 .1 | I I! | l I! I § O 1 O O '1 O Ω O 2.

crDtrcrptiP'tröp* & ' F F· F F F· F· F F F· F X ; O ffO O ttttQ O (tO 2crDtrcrptiP'tröp * & 'F F · F F F · F · F F F · F X; O ffO O ttttQ O (tO 2

FtilihHUHHUH 2 F- φ F- F· P P F· F- fü F- !± / piiS-pjDiP'PPjPjOJP. Z i> Φ rt- CD (D r+ f+ (D (D r+ (D ^ ωFtilihHUHHUH 2 F- φ F- F · P P F · F- fü F-! ± / piiS-pjDiP'PPjPjOJP. Z i> Φ rt- CD (D r + f + (D (D r + (D ^ ω

Λ PΛ P

5? F· F* H F* ^ m o-vi sjtn*.OFOuiui \ il5? F · F * H F * ^ m o-vi sjtn * .OFOuiui \ il

mow vjm-vJOLnvovi g jJmow vjm-vJOLnvovi g jJ

····· ·· 3 2····· ·· 3 2

ikOO^FUl iF (O NJiOO ^ FUl iF (O NJ

. ^ rt-. ^ rt-

CDCD

Q 3mQ 3m

*- oW* - oW

ü3 £jC* FFFF F F F F F \ P /!' CQCOtOtOüMtOWWUI r g H·? tOCnCTiUINJUIVDCQCOO 3 P ‘ oooooooooo t^cnü3 £ jC * FFFF F F F F F \ P /! ' CQCOtOtOüMtOWWUI r g H ·? tOCnCTiUINJUIVDCQCOO 3 P "oooooooooo t ^ cn

OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

8103616 -19-8103616 -19-

Voorbeeld VIExample VI

Op het oppervlak van een wapening uit aluminium-oxide (dezelfde als in voorbeeld I) werd door opsproeien van plasma een bekledingslaag van bismut met een dikte van ca.On the surface of an aluminum oxide reinforcement (the same as in example I), a coating of bismuth with a thickness of approx.

5 1.000 A aangebracht. Op dezelfde wijze als in voorbeeld I5 1,000 A. installed. In the same manner as in Example I

werd daaruit een vezelversterkt metaal gemaakt met behulp van magnesium'( zuiver 99/99 gew.%) dat bij 700°C onder argon was gesmolten. Een ander samengesteld materiaal werd gemaakt uit een wapening van aluminiumoxide (dezelfde als hierboven) 10 en gesmolten koper (zuiverheid 99,99 gew.%). Het koper was bij 1100°C onder argon gesmolten. Aan de samengestelde materialen werd de buigsterkte bepaald. De resultaten blijken uit tabel F. In beide gevallen werd een hogere buigsterkte verkregen dan in het vergelijkingsvoorbeeld van tabel C.a fiber-reinforced metal was made therefrom using magnesium (pure 99/99 wt%) melted under argon at 700 ° C. Another composite was made from an alumina reinforcement (the same as above) and molten copper (purity 99.99 wt%). The copper had melted under argon at 1100 ° C. The flexural strength was determined on the composite materials. The results are shown in Table F. In both cases, a higher flexural strength was obtained than in the comparative example of Table C.

1515

Tabel FTable F

Proef Matrix Bekledings- buigsterkte __No. metaal__metaal (kg/mnr)__ /oorbeeld 79 magnesium bismut 62,8 80 koper. barium 63,5Test Matrix Upholstery Flexural Strength __No. metal__metal (kg / mnr) __ / example 79 magnesium bismuth 62.8 80 copper. barium 63.5

20 Voorbeeld VIIExample VII

Een wapening van aluminiumoxide (dezelfde als in voorbeeld I) werd in een 2%'s waterige oplossing van barium-chloride gedompeld en daarna gedroogd. Vervolgens werd de wapening bij 700°C in een stroom waterstof gereduceerd ten 25 einde bariummetaal aan het oppervlak van de wapening te krijgen. De zo behandelde wapening werd op dezelfde wijze als in voorbeeld I met aluminium gekombineerd tot een samengesteld materiaal. De buigsterkte van dit materiaal bij kamertemperatuur was 124 kg/mm2. Dit betekende een sterke toename in ver-30 gelijking. met het vergelijkingsvoorbeeld van tabel A.An aluminum oxide reinforcement (the same as in Example 1) was dipped in a 2% aqueous solution of barium chloride and then dried. Then, the reinforcement was reduced in a stream of hydrogen at 700 ° C in order to get barium metal on the surface of the reinforcement. The reinforcement thus treated was combined with aluminum in the same manner as in Example I to form a composite material. The flexural strength of this material at room temperature was 124 kg / mm2. This meant a strong increase in comparison. with the comparative example of table A.

81036168103616

Claims (13)

1. Samengesteld materiaal/ in de vorm van een vezelversterkt metaal, met een metalen matrix en een anorganische draadwapening, met het kenmerk, dat in de metaalmatrix of in de wapening ten minste één element is opgenomen, gekozen 5 uit de vierde of hogere perioden van de groep IA van het periodiek systeem, de vijfde of hogere perioden van de groep ΙΙΔ van het periodiek systeem, bismut en indium.Composite material / in the form of a fiber-reinforced metal, with a metal matrix and an inorganic wire reinforcement, characterized in that at least one element is included in the metal matrix or in the reinforcement, selected from the fourth or higher periods of the group IA of the periodic table, the fifth or higher periods of the group ΙΙΔ of the periodic table, bismuth and indium. 2. Samengesteld materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat het element als zodanig in het matrix- ..... 10 metaal of de wapening is opgenomen -Composite material according to claim 1, characterized in that the element as such is incorporated in the matrix ..... 10 metal or the reinforcement - 3. Samengesteld materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk., dat het element in de vorm van een anorganische of organische verbinding in het matrixmetaal of de wapening is opgenomen.Composite material according to claim 1, characterized in that the element is incorporated in the matrix metal or reinforcement in the form of an inorganic or organic compound. 4. Samengesteld materiaal volgens conclusie 1, met hetkenmerk, dat het genoemde element als zodanig op het oppervlak, van de wapening is aangebracht, waarna deze wapening met het matrixmetaal is gekombineerd.Composite material according to claim 1, characterized in that said element is arranged as such on the surface of the reinforcement, after which this reinforcement is combined with the matrix metal. 5. Samengesteld materiaal volgens conclusie 1, 20 met het kenmerk, dat het genoemde element in de vorm van een anorganische of organische verbinding op het oppervlak van de wapening is aangebracht, waarna deze wapening met het matrixmetaal is gekombineerd.Composite material according to Claim 1, 20, characterized in that said element is applied to the surface of the reinforcement in the form of an inorganic or organic compound, after which this reinforcement is combined with the matrix metal. 6. Samengesteld materiaal volgens conclusie 2 25 of 3, met het kenmerk, dat het genoemde element in een hoeveelheid van 0,0005 tot 10 gew.% (berekend als element) aanwezig is.Composite material according to claim 2 or 3, characterized in that said element is present in an amount of 0.0005 to 10% by weight (calculated as element). 7. Samengesteld materiaal volgens conclusie 4 of 5,'met het kenmerk, dat de laag van het element op het opper- 30 vlhk van de wapening een dikte van niet minder dan 20 A heeft.Composite material according to claim 4 or 5, characterized in that the layer of the element on the surface of the reinforcement has a thickness of not less than 20 Å. 8. Samengesteld materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het matrixmetaal bestaat uit aluminium, magnesium, koper, nikkel, titaan of legeringen daarvan.Composite material according to claim 1, characterized in that the matrix metal consists of aluminum, magnesium, copper, nickel, titanium or alloys thereof. 9. Samengesteld materiaal volgens conclusie 1, 35 met het kenmerk, dat de wapening bestaat uit draden van koolstof, siliciumdioxide, siliciumcarbide, boor of aluminium- 8103616 -21- oxide .Composite material according to claim 1, 35, characterized in that the reinforcement consists of wires of carbon, silicon dioxide, silicon carbide, boron or aluminum 8103616-21-oxide. 10. Samengesteld materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wapening bestaat uit draden van alu-miniumoxide, verkregen door een polyaluminoxan met struktuur- 5 eenheden van de formule -(Y)Al-O-.· (waarin Y een organische rest, een halogeen atoom en/of een hydroxyIgroep is), te vermengen met ten minste één siliciumverbinding in zodanige hoeveelheid, dat het siliciumdioxidegehalte van de te verkrijgen aluminiumoxide-draden 28% of minder wordt, het ver-10 kregen mengsel te verspinnen en de verkregen voorloperdraden te calcineren.10. Composite material according to claim 1, characterized in that the reinforcement consists of aluminum oxide wires obtained by a polyaluminoxane with structural units of the formula - (Y) Al-O-. (Wherein Y is an organic residue, a halogen atom and / or a hydroxy group), to be mixed with at least one silicon compound in such an amount that the silicon dioxide content of the alumina threads to be obtained becomes 28% or less, the resulting mixture is spun and the calcining precursor wires obtained. 11. Samengesteld materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het wapeningsgehalte 15 tot 70 volume % is.Composite material according to claim 1, characterized in that the reinforcement content is 15 to 70 volume%. 12. Werkwijze voor het maken van een samenge steld materiaal in de vorm van een vez elvers te rkt metaal met een metalen matrix en een anorganische draadwapening, met het kenmerk, dat men in de metaalmatrix of in de wapening ten minste ëên element opneemt, gekozen uit de vierde of hogere 20 perioden van de groep IA van het periodiek systeem, de vijfde of hogere perioden van de groep IIA van het periodiek systeem, Bismut en indium.12. A method for making a composite material in the form of a fiber metal with a metal matrix and an inorganic wire reinforcement, characterized in that at least one element is included in the metal matrix or in the reinforcement, chosen from the fourth or higher periods of group IA of the periodic table, the fifth or higher periods of group IIA of the periodic table, Bismuth and indium. 13. Samengesteld materiaal in de vorm van een vezelversterkt metaal, verkregen met de werkwijze van con-25 clusie 12. 810361613. Composite material in the form of a fiber-reinforced metal, obtained by the method of claim 12. 8103616
NL8103616A 1980-07-30 1981-07-30 Fibre-reinforced metal-composite material - with addn. of specified element(s) to prevent reaction at fibre-matrix interface NL8103616A (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10572980 1980-07-30
JP10572980A JPS5729545A (en) 1980-07-30 1980-07-30 Fiber reinforced metallic composite material
JP10615480 1980-07-31
JP10615480A JPS5732344A (en) 1980-07-31 1980-07-31 Fiber reinforced metallic composite material
JP5261681A JPS57169033A (en) 1981-04-07 1981-04-07 Fiber reinforced metallic composite material
JP5261681 1981-04-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8103616A true NL8103616A (en) 1982-02-16

Family

ID=27294681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8103616A NL8103616A (en) 1980-07-30 1981-07-30 Fibre-reinforced metal-composite material - with addn. of specified element(s) to prevent reaction at fibre-matrix interface

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8103616A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4489138A (en) Fiber-reinforced metal composite material
US4526841A (en) Fiber-reinforced metal composite material
US4444603A (en) Aluminum alloy reinforced with silica alumina fiber
US4134759A (en) Light metal matrix composite materials reinforced with silicon carbide fibers
US4515866A (en) Fiber-reinforced metallic composite material
JP2505209B2 (en) Self-supporting ceramic mass and method of manufacturing the same
FI91722B (en) Method of manufacturing a metal matrix composite
US6395224B1 (en) Magnesium alloy and method of producing the same
FI91495B (en) Process for manufacturing a metal matrix composite of molten matrix metal and a substantially non-reactive filler
JPS63195235A (en) Fiber-reinforced metallic composite material
NL8103616A (en) Fibre-reinforced metal-composite material - with addn. of specified element(s) to prevent reaction at fibre-matrix interface
DE69505344T2 (en) Alloys that contain indissoluble phases and processes for their production
JPS61201744A (en) Metallic composite material reinforced with alumina-silica fiber and mineral fiber
WO1997040201A1 (en) Magnesium alloy for a high pressure casting and process for the preparation thereof
US5024902A (en) Fiber-reinforced metal
JP2001316785A (en) Porous preform, metal composite material and production method therefor
US4180399A (en) Molybdenum base composite materials reinforced with continuous silicon carbide fibers and a method for producing the same
JPH0122338B2 (en)
JPH0122336B2 (en)
JPH0122332B2 (en)
JPH0680179B2 (en) Alumina short fiber reinforced metal composite material containing mullite crystals
CN116639983B (en) High-temperature-resistant near-stoichiometric continuous silicon carbide fiber and preparation method thereof
JPH0987778A (en) Production of magnesium base composite material
JPH0217618B2 (en)
JPH0122333B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed