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METHOD OF MIXING METAL PARTICLE AND CARBON POWDER, METHOD OF PRODUCING METAL-CARBON COMPOSITE MATERIAL, AND METAL-CARBON COMPOSITE MATERIAL meetings

Patent code P10P007301
File No. NI0800043
Posted date Jul 30, 2010
Application number P2009-001294
Publication number P2010-159445A
Patent number P5360547
Date of filing Jan 7, 2009
Date of publication of application Jul 22, 2010
Date of registration Sep 13, 2013
Inventor
  • (In Japanese)清水 保雄
  • (In Japanese)遠藤 守信
  • (In Japanese)石原 徹
  • (In Japanese)高木 鉄平
  • (In Japanese)塚本 慧
  • (In Japanese)松岡 秀司
  • (In Japanese)細野 高史
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title METHOD OF MIXING METAL PARTICLE AND CARBON POWDER, METHOD OF PRODUCING METAL-CARBON COMPOSITE MATERIAL, AND METAL-CARBON COMPOSITE MATERIAL meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of mixing metal particles and carbon powder, in which the metal particles are reduced in diameters.
SOLUTION: In the method of mixing the metal particles and carbon powder, metal flakes or coarse powder, graphite powder and/or carbon powder including carbon nanofibers, and balls are put into a container of a vibratory ball mill, the vibratory ball mill is driven, and while the carbon powder is interposed among metal particles produced by that the metal flakes or coarse powder are pulverized, to prevent reattachment of the metal particles with each other, the metal flakes or coarse powder are pulverized into particles with predetermined sizes, and simultaneously mixed with the carbon powder.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


アルミニウム(Al)合金やマグネシウム(Mg)合金中に、炭素繊維、金属繊維、セラミックス等の強化材を混入させた複合材が各種用途に用いられている。特に強化材としてカーボンナノファイバー(CNF)を用いたものは、高い強度を有し、しかも軽量であるという優れた特性を有している。



これら複合材の製法としては溶湯攪拌法、スクイズキャスト法、粉末冶金法などが知られている。
溶湯攪拌法は、溶融金属中に攪拌しながら強化材を混合し、しかる後固化する製法である。
また、スクイズキャスト法は、強化材をバインダで固定成形して多孔質性のプリフォームを形成し、溶融させた金属をプリフォームに加圧して含浸させ、その後固化する製法である(例えば特開2007-16286)。
また、粉末冶金法は、金属合金粉末と強化材との混合粉を圧縮成形し、この成形物にホットプレスなどを施し、次いで圧延や押出成形などを行う製法である(例えば特開2004-15261)。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、粉末冶金法を基本に複合材を作製するための金属粒子とカーボンナノファイバー(以下、CNFと略記)等の炭素粉末の複合化方法、および金属・炭素複合材料の製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
金属薄片あるいは金属粗粉末と、黒鉛粉末およびカーボンナノファイバーからなる炭素粉末と、ボールとを振動ボールミルの容器に収容し、該振動ボールミルを駆動して、金属薄片あるいは金属粗粉末が粉砕されて生じる金属粒子間に前記炭素粉末を介在させて金属粒子同士の再付着を防止しつつ金属薄片あるいは金属粗粉末を所要大きさの粒状にまで粉砕するとともに該金属粒子と炭素粉末とを一体化させ複合化する金属粒子と炭素粉末の複合化方法であって、
先ず、金属薄片あるいは金属粗粉末と黒鉛粉末とを振動ボールミルに収容し、該振動ボールミルを駆動して金属薄片あるいは金属粗粉末の微細化を行って後、さらにカーボンナノファイバーを添加して振動ボールミル処理を行って前記金属粒子と炭素粉末とを一体化させ複合化することを特徴とする金属粒子と炭素粉末の複合化方法。

【請求項2】
 
金属薄片に、金属を機械切削して作製した切屑を細片化したものを用いることを特徴とする請求項1記載の金属粒子と炭素粉末の複合化方法。

【請求項3】
 
金属薄片あるいは金属粗粉末に対して前記炭素粉末を1~5mass%混合することを特徴とする請求項1または2記載の金属粒子と炭素粉末の複合化方法。

【請求項4】
 
金属薄片あるいは金属粗粉末がマグネシウムもしくはアルミニウムおよびそれらの合金であることを特徴とする請求項1~3いずれか1項記載の金属粒子と炭素粉末の複合化方法。

【請求項5】
 
前記振動ボールミルに3軸方向加振型ボールミルを用いることを特徴とする請求項1~4いずれか1項記載の金属粒子と炭素粉末の複合化方法。

【請求項6】
 
請求項1~5いずれか1項記載の金属粒子と炭素粉末と複合化方法により得られた複合粉末を真空加圧焼結を行って予成形体を形成し、この予成形体を真空熱間押出成形して押出成形品を得ることを特徴とする金属・炭素複合材料の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009001294thum.jpg
State of application right Registered
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