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POROUS PREFORM, METAL COMPOSITE MATERIAL AND PRODUCTION METHOD THEREFOR

Patent code P020000277
File No. U1999P203
Posted date May 27, 2003
Application number P2000-129822
Publication number P2001-316785A
Patent number P3721393
Date of filing Apr 28, 2000
Date of publication of application Nov 16, 2001
Date of registration Sep 22, 2005
Inventor
  • (In Japanese)福永 秀春
  • (In Japanese)佐々木 元
  • (In Japanese)吉田 誠
  • (In Japanese)潘 進
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人広島大学
Title POROUS PREFORM, METAL COMPOSITE MATERIAL AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal composite material in which performances such as strength are improved by preventing the reaction between element components in a base metal and short ceramic fibers, and to provide its production method.

SOLUTION: As to the preform in this invention, a film of magnesium or a magnesium alloy is formed on the surfaces of ceramics particles, ceramics fibers or ceramics whiskers. Further, as to the metal composite material in this invention, at least one kind of metallic continuous phase selected from the groups consisting of aluminum, an Al-Si, an Al-Cu, an Al-Mg, an Al-Si-Cu and an Al-Si-Mg composite is present in the gaps of the porous preform.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)
金属材料の特性向上には限界があり、1つの材料に相反する2種以上特性を同時に付加する事は難しい。金属材料の特性向上を図るために、金属に繊維等を混入させた繊維強化金属基複合材料がある。このような金属基複合材料を、シリカ、アルミナ等の酸化物のゾル又は微粉末をバインダーとして、セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカー等のいわゆる強化材からなるプリフォームを形成し、その後電着、粉末冶金、拡散接合、高圧鋳造法等によって、前記プリフォームにアルミニウム又はマグネシウム等の母材金属を含浸させて製造していた。
Field of industrial application (In Japanese)
本発明は、金属基複合材料の強化体となるプリフォーム及びその製造方法と、前記プリフォームを用いた金属基複合材料及びその製造方法に関する。
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
  セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーの表面に、バインダーとしてマグネシウム又はマグネシウム合金からなる被膜が形成された多孔質プリフォームであって、前記セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーの表面と、前記被膜との界面にスピネル相を有することを特徴とする金属基複合材料製造用多孔質プリフォーム。
【請求項2】
  セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーが、前記バインダーとの反応により前記表面に被膜を形成する酸化物である請求項1記載の多孔質プリフォーム。
【請求項3】
  マグネシウム又はマグネシウム合金の一部が、該セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーと反応してスピネル構造を有する化合物の状態で存在する請求項1又は2に記載の多孔質プリフォーム。
【請求項4】
  該セラミックスが、ホウ酸アルミニウムであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の多孔質プリフォーム。
【請求項5】
  セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーの表面にバインダーとしてマグネシウム又はマグネシウム合金を蒸着させた多孔質体を熱処理することによって、前記表面にスピネル構造を有する被膜を形成することを特徴とする金属基複合材料製造用プリフォームの製造方法。
【請求項6】
  前記セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーが、前記バインダーとの反応により前記表面に被膜を形成する酸化物である請求項5記載の方法。
【請求項7】
  蒸着を真空下で行う請求項5又は6項に記載の方法。
【請求項8】
  請求項1~4のいずれか1項に記載の多孔質プリフォームの空隙に、連続相としてアルミニウム、Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Si-Cu系、Al-Si-Mg系からなる群から選択される少なくとも1種の金属連続相が存在することを特徴とする金属基複合材料。
【請求項9】
  セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーの表面にバインダーとしてマグネシウム又はマグネシウム合金を蒸着し、前記セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーの表面と、前記マグネシウム又はマグネシウム合金との界面にスピネル相を有する多孔質体の空隙に、連続相としてアルミニウム、Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Si-Cu系、Al-Si-Mg系からなる群から選択される少なくとも1種の金属連続相が存在することを特徴とする金属基複合材料。
【請求項10】
  前記マグネシウム又はマグネシウム合金の一部が、該セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーと反応してスピネル構造を有する化合物の状態で存在する請求項9記載の金属基複合材料。
【請求項11】
  請求項1~4のいずれか1項に記載のプリフォームに、アルミニウム又はアルミニウム合金融液を含浸させたことを特徴とする金属基複合材料の製造方法。
【請求項12】
  セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーの表面にバインダーとしてマグネシウム又はマグネシウム合金を蒸着し、前記セラミックス粒子、セラミックス繊維又はセラミックスウィスカーの表面と、前記マグネシウム又はマグネシウム合金との界面にスピネル相を有する多孔質体を熱処理することによって得て、当該多孔質体アルミニウム又はアルミニウム合金融液含浸させたことを特徴とする金属基複合材料の製造方法。
【請求項13】
  含浸を、加圧又は無加圧下で行う請求項11又は12項に記載の方法。
【請求項14】
  含浸を、スクイズキャスト法によって行う請求項11又は12項に記載の方法。
Industrial division
  • Alloy
  • (In Japanese)冶金、熱処理
  • Pottery
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Right is in force


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