JP2742634B2 - Aluminum borate whisker having a nitrided layer on the surface and composite material using the whisker as a reinforcing material - Google Patents
Aluminum borate whisker having a nitrided layer on the surface and composite material using the whisker as a reinforcing materialInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複合材料に係り、更に
詳細には表面に窒化層を有するホウ酸アルミニウムウイ
スカ及び該ウイスカを強化材とする複合材料に係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite material, and more particularly to an aluminum borate whisker having a nitrided layer on the surface and a composite material using the whisker as a reinforcing material.
【0002】[0002]
【従来の技術】Al基複合材料の一つとして、例えば平
成2年4月23日に軽金属学会複合材料部会のぬれ性分
科会委員会に於て頒布された「ウイスカ強化アルミニウ
ム基複合材料における界面構造」と題する記事に記載さ
れている如く、ホウ酸アルミニウムウイスカ(アルミナ
−ボリアウイスカ)を強化材とし、A6061合金やJ
IS規格AC8A合金の如きAl合金をマトリックスと
するAl基複合材料は既に知られている。2. Description of the Related Art As one of Al-based composite materials, for example, "Interface in Whisker Reinforced Aluminum-Based Composite Material" distributed on April 23, 1990 at the Committee on Wetability of the Committee on Composite Materials of the Japan Institute of Light Metals. As described in the article entitled "Structure", aluminum borate whisker (alumina-boria whisker) is used as a reinforcing material, and A6061 alloy or J
Al-based composite materials using an Al alloy such as the IS standard AC8A alloy as a matrix are already known.
【0003】ホウ酸アルミニウムウイスカとしては9A
l2 O3・2B2 O3 及び2Al2 O3 ・B2 O3 にて
表現される2種類のものがあり、これらのうち前者の化
学式にて表現されるホウ酸アルミニウムウイスカは強
度、弾性率、耐熱性、耐薬品性に優れており、従って複
合材料の強化材として優れたウイスカである。またホウ
酸アルミニウムウイスカは非常に低廉な強化材であるの
で、ホウ酸アルミニウムウイスカ強化Al基複合材料に
よれば、例えばSiCウイスカを強化材とする複合材料
に比して遥かに低廉な複合材料を得ることができる。[0003] Aluminum borate whiskers are 9A.
There are two types represented by l 2 O 3 · 2B 2 O 3 and 2Al 2 O 3 · B 2 O 3, and the aluminum borate whisker represented by the former chemical formula has strength and elasticity. The whisker is excellent in heat resistance and chemical resistance, and is therefore excellent as a reinforcing material for composite materials. Also, aluminum borate whiskers are very inexpensive reinforcing materials. Therefore, according to the aluminum borate whisker reinforced Al-based composite material, for example, a composite material that is much cheaper than a composite material using SiC whiskers as a reinforcing material is used. Obtainable.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしホウ酸アルミニ
ウムウイスカを強化材としAl合金をマトリックスとす
る複合材料に於ては、使用されるAl合金の種類によっ
ては十分な強度が得られないことが判明した。However, it has been found that in a composite material using aluminum borate whiskers as a reinforcing material and an aluminum alloy as a matrix, sufficient strength cannot be obtained depending on the type of aluminum alloy used. did.
【0005】本願発明者は、使用されるAl合金の種類
によってホウ酸アルミニウムウイスカ強化Al基複合材
料の強度が不十分になることの原因について詳細な実験
的検討を行った結果、BはMgに比して酸化物形成傾向
が小さいので、ホウ酸アルミニウムウイスカ(9Al2
O3 ・2B2 O3 )中のB2 O3 が B2 O3 +3Mg→3MgO+2B に従ってAl合金中のMgと反応し、これによりウイス
カの表面にスピネル(MgO・Al2 O3 )層が生成す
ると共にウイスカの強度が大幅に低下し、そのため複合
材料の強度が低下することを究明し、またホウ酸アルミ
ニウムウイスカの表面に窒化層を形成することにより複
合材料の強度低下を回避し得ることを見出した。The inventors of the present application have conducted detailed experimental studies on the cause of insufficient strength of aluminum borate whisker reinforced Al-based composite materials depending on the type of Al alloy used, and as a result, B was found to be Mg. The aluminum oxide borate whiskers (9Al 2
O 3 · 2B 2 O 3) in B 2 O 3 reacts with Mg in the Al alloy according to B 2 O 3 + 3Mg → 3MgO + 2B, thereby spinel (MgO · Al 2 O 3 on the surface of the whiskers) layer is generated In addition, the strength of the whisker is greatly reduced and the strength of the composite material is reduced, and it is also possible to avoid a reduction in the strength of the composite material by forming a nitride layer on the surface of the aluminum borate whisker. I found it.
【0006】本発明は、本願発明者が行った実験的検討
の結果得られた知見に基き、従来に比して複合材料の強
度を向上させることのできるホウ酸アルミニウムウイス
カ及び高強度のホウ酸アルミニウムウイスカ強化軽金属
複合材料を提供することを目的としている。The present invention provides an aluminum borate whisker and a high-strength boric acid capable of improving the strength of a composite material as compared with the prior art, based on the knowledge obtained as a result of an experimental study conducted by the present inventors. An object is to provide an aluminum whisker reinforced light metal composite material.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、表面に窒化層を有することを特徴とするホ
ウ酸アルミニウムウイスカ、及び表面に窒化層を有する
ホウ酸アルミニウムウイスカを強化材とし、軽合金をマ
トリックスとする複合材料によって達成される。According to the present invention, there is provided an aluminum borate whisker having a nitrided layer on its surface and an aluminum borate whisker having a nitrided layer on its surface according to the present invention. This is achieved by a composite material with a light metal alloy as the matrix.
【0008】[0008]
【作用】本発明のウイスカによれば、ホウ酸アルミニウ
ムウイスカはMgを含有する溶融Al合金等に対しても
安定な窒化層を表面に有しており、窒化層によりホウ酸
アルミニウムウイスカ中のB2 O3 とマトリックス中の
Mgとが反応することが抑制されるので、スピネル層の
生成及びこれに起因するウイスカの強度低下が回避さ
れ、これによりホウ酸アルミニウムウイスカ強化軽金属
複合材料の強度低下が防止される。According to the whisker of the present invention, the aluminum borate whisker has on its surface a nitrided layer that is stable even for a molten Al alloy containing Mg and the like. Since the reaction between 2 O 3 and Mg in the matrix is suppressed, the formation of the spinel layer and the decrease in the strength of the whiskers due to the spinel layer are avoided, whereby the decrease in the strength of the aluminum borate whisker reinforced light metal composite material is prevented. Is prevented.
【0009】また本発明の複合材料によれば、Mgを含
有する溶融Al合金等に対しても安定な窒化層を表面に
有するホウ酸アルミニウムウイスカが強化材として使用
され、窒化層によりホウ酸アルミニウムウイスカ中のB
2 O3 とマトリックス中のMgとが反応することが抑制
されるので、スピネル層の生成及びこれに起因するウイ
スカの強度低下がなく、これにより高強度のホウ酸アル
ミニウムウイスカ強化軽金属複合材料が得られる。According to the composite material of the present invention, an aluminum borate whisker having a nitrided layer on the surface which is stable against a molten Al alloy containing Mg is used as a reinforcing material. B in Whisker
Since the reaction between 2 O 3 and Mg in the matrix is suppressed, the formation of the spinel layer and the reduction in the strength of the whiskers due to the formation of the spinel layer do not occur, thereby obtaining a high-strength aluminum borate whisker reinforced light metal composite material. Can be
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段の補足説明】本願発明者が
行った実験的研究の結果によれば、ホウ酸アルミニウム
ウイスカの表面に窒化層が存在すれば窒化層を有しない
場合に比してホウ酸アルミニウムウイスカの性能を向上
させることができ、従って複合材料の強度を向上させる
ことができるが、特に窒化層の平均厚さが0.05μm
以上である場合に窒化層を形成する効果が顕著である。
また窒化層の平均厚さが0.3μm を越える値に設定さ
れても窒化層の厚さを大きくすることによる効果の向上
はそれ程大きくはなく、逆にウイスカのコストが増大す
る。According to the results of an experimental study conducted by the inventor of the present invention, the presence of a nitrided layer on the surface of aluminum borate whiskers is greater than the case without a nitrided layer. The performance of the aluminum borate whisker can be improved, and thus the strength of the composite material can be improved, but especially the average thickness of the nitrided layer is 0.05 μm
In the case described above, the effect of forming the nitride layer is remarkable.
Even if the average thickness of the nitride layer is set to a value exceeding 0.3 μm, the effect of increasing the thickness of the nitride layer is not so large, and conversely, the cost of the whisker increases.
【0011】従って本発明のホウ酸アルミニウムウイス
カ及び複合材料に於ては、窒化層の平均厚さは0.05
μm 以上、特に0.1〜0.3μm に設定される。Therefore, in the aluminum borate whisker and composite material of the present invention, the average thickness of the nitrided layer is 0.05
μm or more, especially 0.1 to 0.3 μm.
【0012】また表面に窒化層を有するホウ酸アルミニ
ウムウイスカの製造方法及び表面に窒化層を有するホウ
酸アルミニウムウイスカのプリフォームの製造方法につ
いては、本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特願
平3−93712号明細書及び図面に詳細に記載されて
いる。A method for producing an aluminum borate whisker having a nitrided layer on its surface and a method for producing a preform of aluminum borate whisker having a nitrided layer on its surface are described in the patent application of the same applicant as the present applicant. This is described in detail in Japanese Patent Application No. 3-93712 and drawings.
【0013】[0013]
【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【0014】実施例1 まずホウ酸アルミニウムウイスカ(四国化成工業株式
会社製「アルボレックスG」、ウイスカ径0.5〜1μ
m 、ウイスカ長10〜30μm )を炭化水素ガスとアン
モニアガスとの混合ガス(体積比で1:20)中にて1
400℃に加熱した。図1はかくして窒化されることに
より形成された表面に厚さ0.1μm の窒化層11を有
するホウ酸アルミニウムウイスカ10の横断面を示す模
式図であり、10Aは実質的にホウ酸アルミニウムのみ
の部分を示している。尚窒化層11とホウ酸アルミニウ
ムのみの部分との間の界面は実際には非常に複雑である
ものと推測される。[0014]Example 1 First, aluminum borate whisker (Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.
Company-made "Arbolex G", whisker diameter 0.5-1μ
m, whisker length 10-30 μm) with hydrocarbon gas
1 in a mixed gas with Monia gas (1:20 by volume)
Heated to 400 ° C. Figure 1 shows that nitriding is
A nitride layer 11 having a thickness of 0.1 μm
Showing a cross section of aluminum borate whisker 10
It is a formula diagram, 10A is substantially only aluminum borate
Is shown. The nitride layer 11 and aluminum borate
The interface between the system-only part is actually very complex
It is supposed to be.
【0015】次いで図2に示されている如く、かくして
表面に窒化層が形成されたホウ酸アルミニウムウイスカ
10を蒸溜水12中に投入し、ウイスカが十分解繊され
るまでプロペラ14により蒸溜水及びウイスカを撹拌し
た後、ウイスカを成形治具内へ移して圧縮成形を行うこ
とにより100×38×16mmの寸法を有する成形体を
形成し、成形体を治具ごと−50℃に維持された冷凍庫
に入れ、その状態を成形体中の水分が十分に凍結するま
で保持した。Next, as shown in FIG. 2, the aluminum borate whisker 10 having the nitrided layer formed on the surface is introduced into distilled water 12, and distilled water and propeller 14 are used until the whisker is sufficiently defibrated. After stirring the whiskers, the whiskers are transferred into a molding jig and subjected to compression molding to form a molded body having a size of 100 × 38 × 16 mm, and the molded body together with the jig is kept at −50 ° C. , And the state was maintained until the moisture in the molded body was sufficiently frozen.
【0016】次いで成形体を治具より取出し、しかる後
図3に示されている如く、内のり寸法が38×16mmで
あり、長さが140mmであり、両端にて開口し、一端に
錘り16が一体に設けられたステンレス鋼(JIS規格
SUS304)製のケース18内に上述の如く形成され
た成形体20を充填した。次いで成形体をケースごとヒ
ータによって加熱することにより成形体を十分に乾燥さ
せ、これにより表面に窒化層を有するホウ酸アルミニウ
ムウイスカよりなりウイスカの体積率が30%である成
形体を形成した。Next, the compact is removed from the jig, and thereafter, as shown in FIG. 3, the inner dimensions are 38 × 16 mm, the length is 140 mm, the ends are open at both ends, and the weight 16 is provided at one end. The molded body 20 formed as described above was filled in a case 18 made of stainless steel (JIS standard SUS304) provided integrally. Next, the formed body was heated by a heater together with the case to sufficiently dry the formed body, thereby forming a formed body composed of aluminum borate whiskers having a nitrided layer on the surface and having a whisker volume ratio of 30%.
【0017】次いで成形体をケースごと600℃に1時
間予熱した後、図4に示されている如く成形体20をケ
ースごと高圧鋳造装置22の鋳型24内に配置し、該鋳
型内に800℃のAl合金(JIS規格2024)の溶
湯26を注湯し、該溶湯を鋳型に嵌合するプランジャ2
8により約1000kgf /cm2 の圧力にて加圧し、その
加圧状態を溶湯が完全に凝固するまで保持した。溶湯が
完全に凝固した後、ノックアウトピン30により鋳型2
4より凝固体を取出し、該凝固体に対し機械加工を施す
ことにより表面に窒化層を有するホウ酸アルミニウムウ
イスカにて複合強化されたAl合金よりなる複合材料を
切出し、複合材料に対し熱処理T6を施した。Next, after pre-heating the molded body together with the case to 600 ° C. for 1 hour, the molded body 20 is placed together with the case in a mold 24 of a high-pressure casting apparatus 22 as shown in FIG. Plunger 2 in which a molten metal 26 of Al alloy (JIS 2024) is poured and the molten metal is fitted into a mold.
8 and pressurized at a pressure of about 1000 kgf / cm 2 , and the pressurized state was maintained until the molten metal was completely solidified. After the molten metal is completely solidified, the mold 2 is
The solidified body is taken out of the solidified body 4, and the solidified body is subjected to a machining process to cut out a composite material made of an Al alloy composite-reinforced with an aluminum borate whisker having a nitrided layer on the surface, and subjected to a heat treatment T6. gave.
【0018】また比較の目的で、表面に窒化層を有しな
いホウ酸アルミニウムウイスカが使用された点を除き実
施例の場合と同一の要領及び条件にて複合材料を形成
し、複合材料に対しT6熱処理を施した。For the purpose of comparison, a composite material was formed in the same manner and under the same conditions as in the embodiment except that an aluminum borate whisker having no nitrided layer on the surface was used. Heat treatment was applied.
【0019】次いで各複合材料より曲げ試験片を形成
し、各試験片について支点間距離40mm、室温にて3点
曲げ試験を行った。これらの試験の結果を図5に示す。
図5より、ホウ酸アルミニウムウイスカの表面に窒化層
を形成することにより複合材料の強度を大幅に向上させ
ることができることが解る。Next, a bending test piece was formed from each composite material, and a three-point bending test was performed on each test piece at room temperature with a distance between supporting points of 40 mm. The results of these tests are shown in FIG.
FIG. 5 shows that the strength of the composite material can be significantly improved by forming a nitrided layer on the surface of the aluminum borate whisker.
【0020】実施例2 マトリックス金属として湯温850℃のAl合金(A
l−5wt%Cu−1.5wt%Mg)の溶湯が使用され、
窒化層の厚さが0μm 、0.15μm に設定され、ウイ
スカの体積率が25%に設定された点を除き、実施例1
の場合と同一の要領及び条件にて複合材料を形成し、各
複合材料に対しT6熱処理を施し、各複合材料より曲げ
試験片を形成し、各試験片について実施例1の場合と同
一の要領及び条件にて3点曲げ試験を行った。[0020]Example 2 Al alloy with a hot water temperature of 850 ° C (A
1-5wt% Cu-1.5wt% Mg)
The thickness of the nitride layer is set to 0 μm and 0.15 μm,
Example 1 except that the volume ratio of the ska was set to 25%
Form a composite material in the same manner and conditions as in
Perform T6 heat treatment on the composite material and bend it from each composite material
Specimens were formed, and each specimen was the same as in Example 1.
A three-point bending test was performed under one procedure and condition.
【0021】これらの試験の結果を図6に示す。図6よ
り、マトリックスとしてのAl合金の組成が実施例1の
Al合金の組成とは異なる場合にもホウ酸アルミニウム
ウイスカの表面に窒化層を形成することにより複合材料
の強度を大幅に向上させることができることが解る。FIG. 6 shows the results of these tests. FIG. 6 shows that even when the composition of the Al alloy as the matrix is different from the composition of the Al alloy of Example 1, the strength of the composite material is significantly improved by forming a nitrided layer on the surface of the aluminum borate whisker. You can see that you can do it.
【0022】実施例3 マトリックス金属として湯温700℃のMg合金(J
IS規格AZ91)の溶湯が使用され、窒化層の厚さが
0μm 、0.08μm に設定され、ウイスカの体積率が
25%に設定された点を除き、実施例1の場合と同一の
要領及び条件にて複合材料を形成し、各複合材料に対し
T6熱処理を施し、各複合材料より曲げ試験片を形成
し、各試験片について実施例1の場合と同一の要領及び
条件にて3点曲げ試験を行った。[0022]Example 3 Mg alloy with hot water temperature of 700 ° C (J
The molten metal of IS standard AZ91) is used, and the thickness of the nitride layer is
0 μm and 0.08 μm, and the volume ratio of whisker is
Same as Example 1 except that it was set to 25%
Form composite materials according to the procedure and conditions, and for each composite material
T6 heat treatment to form bending test pieces from each composite material
Then, for each test piece, the same procedure as in Example 1 and
A three-point bending test was performed under the conditions.
【0023】これらの試験の結果を図7に示す。図7よ
り、マトリックスがMg合金である場合にもホウ酸アル
ミニウムウイスカの表面に窒化層を形成することにより
複合材料の強度を大幅に向上させることができることが
解る。FIG. 7 shows the results of these tests. FIG. 7 shows that the strength of the composite material can be significantly improved by forming a nitride layer on the surface of aluminum borate whiskers even when the matrix is an Mg alloy.
【0024】実施例4 マトリックス金属として湯温750℃のAl合金(A
l−4.5wt%Cu−2wt%Mg)の溶湯が使用され、
表面に厚さが0.1μm の窒化層を有するホウ酸アルミ
ニウムウイスカの体積率が15〜45%(5%ごと)に
設定された点を除き、実施例1の場合と同一の要領及び
条件にて複合材料を形成し、各複合材料に対しT6熱処
理を施し、各複合材料より曲げ試験片を形成し、各試験
片について実施例1の場合と同一の要領及び条件にて3
点曲げ試験を行った。[0024]Example 4 Al alloy with a hot water temperature of 750 ° C (A
1-4.5 wt% Cu-2 wt% Mg) is used,
Aluminum borate with a 0.1μm thick nitride layer on the surface
When the volume ratio of whisker becomes 15-45% (every 5%)
Except for the set points, the same procedure as in the first embodiment and
A composite material is formed under the conditions, and each composite material is subjected to T6 heat treatment.
To form a bending test piece from each composite material.
For the piece, 3
A point bending test was performed.
【0025】尚15%は成形下限であり、体積率が15
%未満の場合には成形体の形状を保持することが困難で
あった。The lower limit of molding is 15%, and the volume ratio is 15%.
%, It was difficult to maintain the shape of the molded body.
【0026】これらの試験の結果を図8に示す。図8よ
り、強度に優れた複合材料を得るためには、表面に窒化
層を有するホウ酸アルミニウムウイスカの体積率は15
〜40%であることが好ましいことが解る。FIG. 8 shows the results of these tests. From FIG. 8, in order to obtain a composite material having excellent strength, the volume ratio of aluminum borate whiskers having a nitrided layer on the surface is 15
It turns out that it is preferable that it is -40%.
【0027】尚上述の各実施例のウイスカ表面の窒化層
をX線回折法にて分析したころ、窒化層には主としてA
lNが含まれていることが確認された。When the nitrided layer on the whisker surface in each of the above embodiments was analyzed by an X-ray diffraction method, the nitrided layer mainly contained A
It was confirmed that 1N was contained.
【0028】また上述の各実施例に於て形成された各複
合材料中のウイスカの界面をTEM法にて観察したとこ
ろ、表面に窒化層を有しないホウ酸アルミニウムウイス
カを強化材とする複合材料に於ては、ウイスカの界面に
スピネルが存在しており、スピネルの生成によりウイス
カの性能が損われたものと推定されるのに対し、表面に
窒化層を有するホウ酸アルミニウムウイスカを強化材と
する複合材料に於ては、ウイスカの界面にスピネルは全
く存在していないことが確認された。When the interface of the whiskers in each of the composite materials formed in each of the above embodiments was observed by a TEM method, the composite material using aluminum borate whiskers having no nitrided layer on the surface as a reinforcing material was observed. In the above, spinel is present at the whisker interface, and it is presumed that the performance of the whisker has been impaired by the formation of the spinel.On the other hand, aluminum borate whisker having a nitrided layer on the surface is used as a reinforcing material. In this composite material, it was confirmed that no spinel was present at the whisker interface.
【0029】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various other embodiments may be included within the scope of the present invention. It will be clear to those skilled in the art that is possible.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明のウイスカによれば、ホウ酸アルミニウムウイスカは
溶融Al合金等に対しても安定な窒化層を表面に有して
おり、窒化層によりホウ酸アルミニウムウイスカ中のB
2 O3 とマトリックス中のMgとが反応することが抑制
されるので、スピネル層の生成及びこれに起因するウイ
スカの強度低下を回避し、これによりホウ酸アルミニウ
ムウイスカ強化軽金属複合材料の強度低下を防止するこ
とができる。As is clear from the above description, according to the whisker of the present invention, the aluminum borate whisker has a nitrided layer on the surface that is stable against molten Al alloy and the like. B in aluminum borate whiskers
Since the reaction between 2 O 3 and Mg in the matrix is suppressed, formation of a spinel layer and a decrease in the strength of whiskers due to the formation of the spinel layer are avoided, thereby reducing the strength of the aluminum borate whisker reinforced light metal composite material. Can be prevented.
【0031】また本発明の複合材料によれば、溶融Al
合金等に対しても安定な窒化層を表面に有するホウ酸ア
ルミニウムウイスカが強化材として使用され、窒化層に
よりホウ酸アルミニウムウイスカ中のB2 O3 とマトリ
ックス中のMgとが反応することが抑制されるので、ス
ピネル層の生成及びこれに起因するウイスカの強度低下
がなく、これにより高強度のホウ酸アルミニウムウイス
カ強化Al基複合材料を得ることができる。According to the composite material of the present invention, the molten Al
Aluminum borate whiskers having a nitrided layer on the surface that is stable against alloys and the like are used as a reinforcing material, and the nitrided layer suppresses the reaction between B 2 O 3 in aluminum borate whiskers and Mg in the matrix. Therefore, there is no generation of the spinel layer and no reduction in the strength of the whiskers due to the formation of the spinel layer, whereby a high-strength aluminum borate whisker reinforced Al-based composite material can be obtained.
【図1】表面に窒化層を有するホウ酸アルミニウムウイ
スカの横断面を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an aluminum borate whisker having a nitrided layer on its surface.
【図2】ホウ酸アルミニウムウイスカの解繊工程を示す
説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a fibrillation step of aluminum borate whiskers.
【図3】ケース内に収容されたホウ酸アルミニウムウイ
スカの成形体を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a molded body of aluminum borate whiskers accommodated in a case.
【図4】図3に示されたホウ酸アルミニウムウイスカの
成形体を用いて行われる高圧鋳造工程を示す縦断面図で
ある。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a high-pressure casting step performed using the aluminum borate whisker compact shown in FIG. 3;
【図5】実施例1及び比較例の複合材料の曲げ強さを示
すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the flexural strength of the composite materials of Example 1 and Comparative Example.
【図6】実施例2及び比較例の複合材料の曲げ強さを示
すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the bending strength of the composite materials of Example 2 and Comparative Example.
【図7】実施例3及び比較例の複合材料の曲げ強さを示
すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the bending strength of the composite materials of Example 3 and Comparative Example.
【図8】ホウ酸アルミニウムウイスカの体積率と複合材
料の曲げ強さとの関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the volume ratio of aluminum borate whiskers and the bending strength of the composite material.
10…表面に窒化層を有するホウ酸アルミニウムウイス
カ 11…窒化層 10A…ホウ酸アルミニウム 12…蒸溜水 14…プロペラ 16…錘り 18…ケース 20…成形体 22…高圧鋳造装置 24…鋳型 26…Al合金の溶湯 28…プランジャ 30…ノックアウトピンDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Aluminum borate whisker which has a nitride layer on the surface 11 ... Nitride layer 10A ... Aluminum borate 12 ... Distilled water 14 ... Propeller 16 ... Weight 18 ... Case 20 ... Molded body 22 ... High pressure casting apparatus 24 ... Mold 26 ... Al Molten alloy 28 ... Plunger 30 ... Knockout pin
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正隆 神奈川県秦野市曽屋30番地東芝セラミッ クス株式会社中央研究所内 (72)発明者 黒野 信久 愛知県名古屋市港区築三町1丁目11番地 株式会社エス・ティー・ケー・セラミッ クス研究所内 (72)発明者 山岡 秀典 愛知県名古屋市港区築三町1丁目11番地 株式会社エス・ティー・ケー・セラミッ クス研究所内 (72)発明者 斎藤 肇 愛知県名古屋市港区築三町1丁目11番地 株式会社エス・ティー・ケー・セラミッ クス研究所内 (72)発明者 山下 肇 神奈川県秦野市曽屋30番地東芝セラミッ クス株式会社中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masataka Suzuki 30 Soya, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Ceramics Co., Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Nobuhisa Kurono 1-1-11 Tsukisancho Minato-ku Nagoya-shi (72) Inventor Hidenori Yamaoka 1-1-11 Tsukisancho, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture In-house STK Ceramics Research Institute (72) Inventor Hajime Saito 1-11-11 Tsukisancho, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Inside the STK Ceramics Research Institute, Inc. (72) Inventor Hajime Yamashita 30 Soya, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture, Toshiba Ceramics Corporation Central Research Laboratory
Claims (2)
ウ酸アルミニウムウイスカ。1. An aluminum borate whisker having a nitrided layer on its surface.
ウイスカを強化材とし、軽合金をマトリックスとする複
合材料。2. A composite material comprising aluminum borate whiskers having a nitrided layer on the surface as a reinforcing material and a light alloy as a matrix.
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