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セラミックス強化金属基複合材料およびその製造方法

シーズコード S090001816
掲載日 2010年3月19日
研究者
  • 福永 秀春
  • 吉田 誠
技術名称 セラミックス強化金属基複合材料およびその製造方法
技術概要 固相と液相が共存状態にある半溶融合金を、セラミックスウィスカーまたはセラミックス粒子からなるプリフォーム(予備成形体)に対し加圧含浸する。半溶融合金の固相率はプリフォームの変形を招くことのない10~70%とする。半溶融合金の加圧含浸速度は1~30cm/sとする。鋳型のキャビティーの一部にだけプリフォームを配置してもよい。プリフォームのフィルター効果により、半溶融合金中の固相がプリフォームと合金との界面近傍に堆積した組織となるが、この堆積した固相は、溶質濃度が半溶融合金の初期濃度よりも低く、延性に富むことから、複合部と合金部の熱応力などの応力緩和層として機能する。プリフォームの素材であるセラミックスには、酸化物、窒化物、硼化物、又はこれらの化合物などいずれもが使用できる。半溶融合金がプリフォーム中に含浸する際に、変形が生じないように、バインダーの種類、焼成温度および繊維体積率等の製造条件を最適にする。
画像

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研究分野
  • 鋳造に関する各種技術
  • 鋳造欠陥
展開可能なシーズ 好適なセラミックス強化金属基複合材料およびその製造方法を適用して機械用部品の強度や耐摩耗性など機械的諸特性の有利な向上を図る。素材合金として半溶融合金を用いることによって、鋳造のプロセス温度を低下させる。キャビティー中の特定部分のみにプリフォームを配置し、このプリフォームに半溶融合金を加圧含浸することによって、機械用部品の特定部分のみに強度や耐摩耗性などの所望特性を付与する。
複合化で半溶融合金を用いるため、完全溶融合金を用いた場合に比べて、ひけ巣などの鋳造欠陥を低減できる。また、完全溶融合金を用いた場合に比べてプロセス温度が低く、このため金型などの鋳型の長寿命化を図ることができる。半溶融合金プロセスの特長を活かしながら、その実施に際してプリフォームの変形を生じることがない。また機械用部品の必要な部分のみに高価なセラミックを使用するので部品の製造コストを節約できる。
用途利用分野 セラミックス強化金属基複合材料
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 広島大学, . 福永 秀春, 吉田 誠, . セラミックス強化金属基複合材料およびその製造方法. 特開2000-225457. 2000-08-15
  • B22D  19/00     
  • B22D  17/00     
  • B22D  19/14     

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