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JPH0649560A - Powdered aluminum composite material - Google Patents

Powdered aluminum composite material

Info

Publication number
JPH0649560A
JPH0649560A JP20533992A JP20533992A JPH0649560A JP H0649560 A JPH0649560 A JP H0649560A JP 20533992 A JP20533992 A JP 20533992A JP 20533992 A JP20533992 A JP 20533992A JP H0649560 A JPH0649560 A JP H0649560A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
powder
composite material
main component
aluminum composite
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP20533992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teiichi Usami
禎一 宇佐見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP20533992A priority Critical patent/JPH0649560A/en
Publication of JPH0649560A publication Critical patent/JPH0649560A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the thermal expansion coefficient and improve the mechanical strength of a formed scroll for the compressor made of the aluminum composite material. CONSTITUTION:An aluminum borate whicker or a ceramic powder of aluminum borate grains, etc., is mixed with the aluminum powder or the powder consisting essentially of an aluminum alloy, and the mixture is sintered to form a scroll member for the air compressor. According to the test result, the thermal expansion coefficient of this scroll member is reduced, and the strength is improved. Consequently, the airtightness at the compressive part is enhanced, and the compression ratio is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、粉末アルミニウムを
主成分として焼結形成した粉末アルミニウム複合材料に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a powder aluminum composite material formed by sintering aluminum powder as a main component.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在空気調和機に使用されているスクロ
ール型圧縮機の圧縮部は、例えば図2に示すように筒状
の筺体内に固定スクロール2と可動スクロール3とを組
合せて相対回転可能に配設することにより構成されてい
る。固定スクロール2および可動スクロール3は、共に
渦巻状の羽根構造をなしており、該2組のスクロール
2,3の羽根部2a,3aの間に、相互に点対象となった複
数の圧縮室4a〜4eが形成されている。
2. Description of the Related Art A compressor of a scroll type compressor currently used in an air conditioner is relatively rotatable by combining a fixed scroll 2 and a movable scroll 3 in a cylindrical casing as shown in FIG. It is configured by arranging in. The fixed scroll 2 and the movable scroll 3 both have a spiral vane structure, and a plurality of compression chambers 4a that are point-symmetrical to each other are provided between the vane portions 2a and 3a of the two sets of scrolls 2 and 3. ~ 4e are formed.

【0003】そして、上記固定スクロール2の羽根部2
aの中心軸Oの周りに可動スクロール3の羽根部3aを駆
動モータにより自転させることなく公転させることによ
って、上記複数の圧縮室4a〜4eを順次外周部から中心
部へと移動させ、それにより順次圧縮室4a〜4eの体積
が小さくなって行って圧縮作用が生じるようになってい
る。
The blade portion 2 of the fixed scroll 2
By rotating the blade portion 3a of the orbiting scroll 3 around the central axis O of a without rotating by the drive motor, the plurality of compression chambers 4a to 4e are sequentially moved from the outer peripheral portion to the central portion. The volume of the compression chambers 4a to 4e is gradually reduced so that the compression action occurs.

【0004】そして、従来、上記固定スクロール2は、
例えばアルミニウム合金AC8Cによって形成され、ま
た可動スクロールの方はねずみ鋳鉄またはアルミニウム
合金により形成されていた。
Conventionally, the fixed scroll 2 is
For example, it was formed of aluminum alloy AC8C, and the movable scroll was formed of gray cast iron or aluminum alloy.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なスクロール型圧縮機において、一般に圧縮効率を上げ
るためには、できるだけ圧縮比を高くすることが要請さ
れるが、圧縮比を高くするためには上記2組のスクロー
ル2,3間の気密性を可及的に高くすることが必要であ
り、そのためには上記スクロール部材自体の熱膨張係数
を一層低減するとともに機械的強度を更に向上させるこ
とが求められる。
In the scroll type compressor as described above, it is generally required to increase the compression ratio as much as possible in order to increase the compression efficiency. However, in order to increase the compression ratio, it is necessary to increase the compression ratio. Is required to increase the airtightness between the two sets of scrolls 2 and 3 as much as possible. For that purpose, the coefficient of thermal expansion of the scroll member itself should be further reduced and the mechanical strength should be further improved. Is required.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1〜7各項
記載の発明は、それぞれ上記の要請に応じることを目的
としてなされたものであって、各々次のように構成され
ている。
The invention described in each of claims 1 to 7 of the present application has been made for the purpose of responding to the above requests, and is configured as follows.

【0007】(1) 請求項1記載の発明の構成 請求項1記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする金属粉末とセラミック系粉末
との混合焼結体より形成されている。
(1) Structure of the Invention According to Claim 1 The powder aluminum composite material according to claim 1 is formed of a mixed sintered body of a metal powder containing aluminum as a main component and a ceramic powder. .

【0008】(2) 請求項2記載の発明の構成 請求項2記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、請
求項1記載の発明の構成において、そのセラミック系粉
末が、ホウ酸アルミニウムウィスカーであることを特徴
とするものである。
(2) Structure of the invention of claim 2 In the powder aluminum composite material of the invention of claim 2, in the structure of the invention of claim 1, the ceramic powder is aluminum borate whiskers. It is characterized by.

【0009】(3) 請求項3記載の発明の構成 請求項3記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムおよびケイ素を主成分とする合金粉末と体積
率10%以上のホウ酸アルミニウムウィスカーとの混合
焼結体より形成されている。
(3) Structure of the Invention of Claim 3 The powder aluminum composite material of the invention of claim 3 comprises an alloy powder containing aluminum and silicon as main components and aluminum borate whiskers having a volume ratio of 10% or more. It is formed of a mixed sintered body.

【0010】(4) 請求項4記載の発明の構成 請求項4記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率15%以上の
ケイ素並びに各々所定体積率の銅、マグネシウムを含む
合金粉末と体積率10%以上のホウ酸アルミニウムとの
混合焼結体により形成されている。
(4) Structure of the Invention According to Claim 4 The powder aluminum composite material of the invention according to claim 4 contains aluminum as a main component, and also contains silicon having a volume ratio of 15% or more and copper having a predetermined volume ratio. It is formed of a mixed sintered body of an alloy powder containing magnesium and aluminum borate having a volume ratio of 10% or more.

【0011】(5) 請求項5記載の発明の構成 請求項5記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率15%以上の
ケイ素並びに銅、マグネシウムを含む急冷凝固アルミ合
金粉末と体積率10%以上のホウ酸アルミニウムウィス
カーとの混合焼結体により形成されている。
(5) Constitution of the invention of claim 5 The powder aluminum composite material of the invention of claim 5 is a rapid solidification material which contains aluminum as a main component and further contains silicon in a volume ratio of 15% or more and copper and magnesium. It is formed of a mixed sintered body of aluminum alloy powder and aluminum borate whiskers having a volume ratio of 10% or more.

【0012】(6) 請求項6記載の発明の構成 請求項6記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカー粉末との混合体に更にチタン酸カリウムウ
ィスカーを所定量加えた混合焼結体により形成されてい
る。
(6) Structure of the Invention of Claim 6 In the powder aluminum composite material of the invention of claim 6, a mixture of metal powder containing aluminum as a main component and aluminum borate whisker powder is further added with potassium titanate. It is formed of a mixed sintered body containing a predetermined amount of whiskers.

【0013】(7) 請求項7記載の発明の構成 請求項7記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカーとの混合体に更に酸化亜鉛ウィスカーを所
定量加えて混合焼結した焼結体により形成されている。
(7) Structure of the Invention of Claim 7 In the powder aluminum composite material of the invention of claim 7, zinc oxide whiskers are further added to a mixture of metal powder containing aluminum as a main component and aluminum borate whiskers. It is formed of a sintered body that is mixed and sintered by adding a predetermined amount.

【0014】[0014]

【作用】本願の請求項1〜7各項記載の発明の粉末アル
ミニウム複合材料は、各々以上のように構成されている
結果、当該各構成に対応して各々次のような作用を奏す
る。
The powdered aluminum composite material of the invention described in each of claims 1 to 7 of the present application is configured as described above, and as a result, the following effects are achieved corresponding to each configuration.

【0015】(1) 請求項1記載の発明の作用 請求項1記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、上
記のようにアルミニウムを主成分とする金属粉末とセラ
ミック系粉末との混合焼結体より形成されている。
(1) Operation of the invention of claim 1 The powder aluminum composite material of the invention of claim 1 is made from a mixed sintered body of a metal powder containing aluminum as a main component and a ceramic powder as described above. Has been formed.

【0016】アルミニウム(Al)を主成分とする金属合
金粉末とセラミック系粉末とを混合させた金属粉末混合
体では、上記両者が共に粉末であるために、溶湯状態で
の混合の場合に比べて該混合体中における両者の分散度
が特に向上し、著しく均一分散度が高くなる。
In the metal powder mixture in which the metal alloy powder containing aluminum (Al) as the main component and the ceramic powder are mixed, both of them are powders, and therefore, compared with the case of mixing in a molten state. The dispersity of both is particularly improved in the mixture, and the uniform dispersibility is significantly increased.

【0017】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材を複合化させると、均一分散度に劣る溶湯混合の場
合でも耐摩耗性に優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム
複合材を得ることができる。
Generally, when a ceramic material is compounded with an aluminum alloy, an aluminum composite material having excellent wear resistance and a low coefficient of thermal expansion can be obtained even when a molten metal having a poor degree of uniform dispersion is mixed.

【0018】従って、本発明材料のように、それら相互
の均一分散度が特に高くなると、同作用効果は更に一層
良好なものとなる。
Therefore, as in the case of the material of the present invention, when the degree of uniform dispersion among them is particularly high, the same effect is further improved.

【0019】(2) 請求項2記載の発明の作用 請求項2記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、上
記のように請求項1記載の発明の構成における、セラミ
ック系粉末が、具体的にホウ酸アルミニウムウィスカー
により構成されている。
(2) Operation of the invention of claim 2 In the powder aluminum composite material of the invention of claim 2, as described above, the ceramic powder in the constitution of the invention of claim 1 is specifically It is composed of aluminum acid whiskers.

【0020】アルミニウム(Al)を主成分とする金属合
金粉末とセラミック系粉末のひとつであるホウ酸アルミ
ニウムウィスカー粉末とを混合させた時、両者が共に粉
末であるために、溶湯状態での混合の場合に比べて混合
体中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一分散度が
高くなる。
When a metal alloy powder containing aluminum (Al) as a main component and an aluminum borate whisker powder, which is one of the ceramic-based powders, are mixed, both are powders, so that the mixture in the molten state is Compared with the case, the degree of dispersion of both in the mixture is particularly improved, and the degree of uniform dispersion is remarkably increased.

【0021】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、均一分散度に劣る溶湯混合の場合でも耐
摩耗性に優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を
得ることができる。
In general, when aluminum borate whiskers, which is a type of ceramic material, are compounded with an aluminum alloy, an aluminum composite material having excellent wear resistance and a low coefficient of thermal expansion is obtained even when a molten metal having a poor degree of uniform dispersion is mixed. Obtainable.

【0022】従って、本発明のように、それら相互の均
一分散度が特に高くなると、同作用効果は更に一層良好
となる。
Therefore, when the degree of uniform dispersion among them is particularly high as in the present invention, the same effect is further improved.

【0023】(3) 請求項3記載の発明の作用 請求項3記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、上
記のように、アルミニウムおよびケイ素を主成分とする
合金粉末と体積率10%以上のホウ酸アルミニウムウィ
スカーとの混合焼結体より形成されている。
(3) Action of the Invention of Claim 3 As described above, the powdered aluminum composite material of the invention of claim 3 comprises an alloy powder containing aluminum and silicon as main components and a boro alloy having a volume ratio of 10% or more. It is formed from a mixed sintered body with aluminum acid whiskers.

【0024】アルミニウム(Al)およびケイ素(Si)を主
成分とする金属合金粉末とセラミック系材料の一種であ
るホウ酸アルミニウムウィスカー粉末とを混合させた
時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合に比
べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一
分散度が高くなる。
When a metal alloy powder containing aluminum (Al) and silicon (Si) as main components and aluminum borate whisker powder, which is a type of ceramic material, are mixed, both are powders, so that the molten metal Compared with the case of mixing, the dispersity of both in the mixture is particularly improved, and the uniform dispersity is remarkably increased.

【0025】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、熱
膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることができ
る。そして、上記アルミニウム合金中にケイ素(Si)が
含まれていると、その耐摩耗度は更に向上する。
Generally, when aluminum borate whiskers, which is a type of ceramic material, are compounded with an aluminum alloy, an aluminum composite material having excellent wear resistance and a low coefficient of thermal expansion can be obtained even when molten metal is mixed. When the aluminum alloy contains silicon (Si), the abrasion resistance thereof is further improved.

【0026】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好となり、しかも、
その場合、ホウ酸アルミニウムウィスカーの全体中の体
積率は、10%以上の時が最良となる。
Therefore, when the degree of uniform dispersion between them is particularly high, the same effect is further improved, and
In that case, the volume ratio of the aluminum borate whiskers in the whole is best at 10% or more.

【0027】(4) 請求項4記載の発明の作用 請求項4記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率15%以上の
ケイ素並びに各々所定体積率の銅、マグネシウムを含む
合金粉末と体積率10%以上のホウ酸アルミニウムとの
混合焼結体により形成されている。
(4) Action of the invention of claim 4 The powder aluminum composite material of the invention of claim 4 contains aluminum as a main component, and further contains silicon having a volume ratio of 15% or more and copper having a predetermined volume ratio. It is formed of a mixed sintered body of an alloy powder containing magnesium and aluminum borate having a volume ratio of 10% or more.

【0028】アルミニウム(Al)を主成分とし、それに
体積率15%以上のケイ素、並びに銅、マグネシウムを
含有させた金属合金粉末とセラミック系粉末とを混合さ
せた時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合
に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく
均一分散度が高くなる。
When a metal alloy powder containing aluminum (Al) as a main component and containing silicon and copper or magnesium in a volume ratio of 15% or more and a ceramic powder are mixed, both are powders. In addition, as compared with the case of mixing the molten metal, the dispersity of both in the mixture is particularly improved, and the uniform dispersity is remarkably increased.

【0029】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、熱
膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることができ
る。そして、その場合、上記アルミニウム合金にケイ素
が含まれていると、特に耐摩耗度が上り、また銅、マグ
ネシウムにより機械的強度も向上する。
Generally, when aluminum borate whiskers, which is one type of ceramic material, are compounded with an aluminum alloy, it is possible to obtain an aluminum composite material having excellent wear resistance and a low coefficient of thermal expansion even when molten metal is mixed. In that case, when the above aluminum alloy contains silicon, the wear resistance is particularly improved, and copper and magnesium also improve the mechanical strength.

【0030】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
Therefore, when the degree of uniform dispersion among them is particularly high, the same effect is further improved.

【0031】(5) 請求項5記載の発明の作用 請求項5記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とし、その他に体積率15%以上の
ケイ素並びに銅、マグネシウムを含む急冷凝固アルミ合
金粉末を体積率10%以上のホウ酸アルミニウムウィス
カーとの混合焼結体により形成されている。
(5) Action of the invention of claim 5 The powder aluminum composite material of the invention of claim 5 contains aluminum as a main component, and rapidly solidifies containing silicon and copper and magnesium in a volume ratio of 15% or more. It is formed of a mixed sintered body of aluminum alloy powder and aluminum borate whiskers having a volume ratio of 10% or more.

【0032】アルミニウム(Al)を主成分とし、それに
体積率15%以上のケイ素、並びに銅、マグネシウムを
含有させた金属合金粉末とセラミック系粉末とを混合さ
せた時、両者が共に粉末であるために、溶湯混合の場合
に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、著しく
均一分散度が高くなる。
When a metal alloy powder containing aluminum (Al) as a main component and containing silicon in a volume ratio of 15% or more, and copper and magnesium, and a ceramic powder are mixed, both are powders. In addition, as compared with the case of mixing the molten metal, the dispersity of both in the mixture is particularly improved, and the uniform dispersity is remarkably increased.

【0033】特に、本発明材料では、上記アルミ合金が
急冷凝固法により粉末化されているために、その微細度
が高く、上記均一分散作用が特に高くなる。
Particularly, in the material of the present invention, since the aluminum alloy is powdered by the rapid solidification method, the fineness thereof is high and the uniform dispersion action is particularly high.

【0034】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材を複合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に
優れ、熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ること
ができる。そして、その場合、上記アルミニウム合金に
ケイ素が含まれていると、特に耐摩耗度が上り、また
銅、マグネシウムにより機械的強度も向上する。
Generally, when a ceramic material is compounded with an aluminum alloy, an aluminum composite material having excellent wear resistance and a low coefficient of thermal expansion can be obtained even when molten metal is mixed. In that case, when the above aluminum alloy contains silicon, the wear resistance is particularly improved, and copper and magnesium also improve the mechanical strength.

【0035】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好なものとなる。
Therefore, when the degree of uniform dispersion among them is particularly high, the same effect is further improved.

【0036】(6) 請求項6記載の発明の作用 請求項6記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする粉末とホウ酸アルミニウムウ
ィスカー粉末との混合体に更にチタン酸カリウムウィス
カーを所定量加えた混合焼結体により形成されている。
(6) Action of the invention of claim 6 The powder aluminum composite material of the invention of claim 6 comprises a mixture of a powder containing aluminum as a main component and aluminum borate whisker powder, and further potassium titanate whiskers. Is formed by a mixed sintered body to which a predetermined amount of is added.

【0037】アルミニウム(Al)を主成分とする金属合
金粉末とチタン酸カリウムウィスカー粉末とを混合させ
た時、両者が共に粉末であるために、溶湯状態での混合
の場合に比べて混合体中の両者の分散度が特に向上し、
著しく均一分散度が高くなる。
When the metal alloy powder containing aluminum (Al) as the main component and the potassium titanate whisker powder are mixed, both of them are powders, and therefore, in the mixture compared to the case of mixing in the molten state. The degree of dispersion of both
The degree of uniform dispersion is remarkably increased.

【0038】一般にアルミニウム合金に対してチタン酸
カリウムウィスカーを複合化させると、溶湯混合の場合
でも耐摩耗性に優れ、特に熱膨張係数の低いアルミニウ
ム複合材を得ることができる。
Generally, by compounding potassium titanate whiskers with an aluminum alloy, an aluminum composite material having excellent wear resistance even when molten metal is mixed and having a particularly low coefficient of thermal expansion can be obtained.

【0039】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
Therefore, when the degree of uniform dispersion between them is particularly high, the same effect is further improved.

【0040】(7) 請求項7記載の発明の作用 請求項7記載の発明の粉末アルミニウム複合材料は、ア
ルミニウムを主成分とする金属粉末とホウ酸アルミニウ
ムウィスカーとの混合体に更に酸化亜鉛ウィスカーを所
定量加えて混合焼結した焼結体により形成されている。
(7) Action of the invention of claim 7 The powder aluminum composite material of the invention of claim 7 further comprises zinc oxide whiskers in a mixture of metal powder containing aluminum as a main component and aluminum borate whiskers. It is formed of a sintered body that is mixed and sintered by adding a predetermined amount.

【0041】アルミニウム(Al)を主成分とする金属合
金粉末とセラミック系材料の一種であるホウ酸アルミニ
ウムウィスカー粉末とを混合させた時、両者が共に粉末
であるために、溶湯状態での混合の場合に比べて混合体
中の両者の分散度が特に向上し、著しく均一分散度が高
くなる。
When a metal alloy powder containing aluminum (Al) as a main component and an aluminum borate whisker powder, which is a type of ceramic material, are mixed, both of them are powders, so that they are mixed in a molten state. Compared with the case, the degree of dispersion of both in the mixture is particularly improved, and the degree of uniform dispersion is remarkably increased.

【0042】一般にアルミニウム合金に対してセラミッ
ク材料の一種であるホウ酸アルミニウムウィスカーを複
合化させると、溶湯混合の場合でも耐摩耗性に優れ、特
に熱膨張係数の低いアルミニウム複合材を得ることがで
きる。
In general, when aluminum borate whiskers, which is a kind of ceramic material, are compounded with an aluminum alloy, it is possible to obtain an aluminum composite material which is excellent in wear resistance even when molten metal is mixed and which has a particularly low coefficient of thermal expansion. .

【0043】従って、それら相互の均一分散度が特に高
くなると、同作用効果は更に一層良好となる。
Therefore, when the degree of uniform dispersion among them is particularly high, the same effect is further improved.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願請
求項1〜7各項記載の発明は、その何れにあっても、従
来に比べて十分に熱膨張係数を低くすることができ、し
かも機械的強度を向上させることができる。
As is clear from the above description, in any of the inventions described in claims 1 to 7, the coefficient of thermal expansion can be made sufficiently lower than the conventional one, Moreover, the mechanical strength can be improved.

【0045】その結果、該アルミニウム複合材を例えば
スクロール型圧縮機のスクロール部材に適用した時は、
その気密性を高くすることができるとともに、圧縮比を
上げることができる。
As a result, when the aluminum composite material is applied to a scroll member of a scroll type compressor, for example,
The airtightness can be increased and the compression ratio can be increased.

【0046】また、その場合、粉末焼結によるスクロー
ル成型品であるために、加工工数の大幅な低減が可能と
なる。
Further, in that case, since it is a scroll molded product by powder sintering, it is possible to greatly reduce the number of processing steps.

【0047】[0047]

【実施例】以下、本願発明の実施例について詳細に説明
する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below.

【0048】今、先ずアルミニウムを主成分とする金属
合金粉末としてAl(アルミニウム)50%、Si25%、
Cu4%、Mg1%という組成を採用し、機械的強度を高
める。そして、低熱膨張係数と加工性の両立を図る兼ね
合いで、その内のSi成分は25%に設定した。一方、
強化用のセラミック系粉末として、ホウ酸アルミニウム
ウィスカーを選び、その体積率を20%としたもの(本
発明材料B)、また、Al合金粉末/ホウ酸アルミニウム
ウィスカー相互の割合を60/10としたもの(本発明
材料A)、同割合を40/30(本発明材料C)と各々条
件変えた合計3種類のアルミ合金粉末を選んだ(表2)。
そして、これらを各々均一に混合し、プラズマ焼結装置
にて焼結を行い、スクロール用粉末アルミニウム複合材
料を製造した。
First, as a metal alloy powder containing aluminum as a main component, Al (aluminum) 50%, Si 25%,
The composition of Cu 4% and Mg 1% is adopted to enhance the mechanical strength. Then, in order to achieve both a low coefficient of thermal expansion and workability, the Si component therein is set to 25%. on the other hand,
Aluminum borate whiskers were selected as the ceramic powder for strengthening and the volume ratio thereof was 20% (material B of the present invention), and the ratio of Al alloy powder / aluminum borate whiskers was 60/10. One (inventive material A) and the same proportion of 40/30 (inventive material C) were used, and a total of three types of aluminum alloy powders were selected (Table 2).
Then, these were uniformly mixed and sintered in a plasma sintering apparatus to manufacture a powder aluminum composite material for scroll.

【0049】次に、このようにして製造した粉末アルミ
ニウム複合材料について、それぞれ密度及び熱膨張係数
を測定した。この熱膨張係数は、前述した現行のねずみ
鋳鉄、アルミ合金AC8C(表1参照)と比べてできるだ
け小さい方が望ましい。
Next, the density and the thermal expansion coefficient of the powder aluminum composite material produced in this way were measured. It is desirable that this coefficient of thermal expansion be as small as possible in comparison with the above-mentioned existing gray cast iron and aluminum alloy AC8C (see Table 1).

【0050】今、図2の構造のスクロール型圧縮機(2
HP)を例にとって該熱膨張係数と加工精度との関係を
説明する。図示各スクロール2,3の直径は約100mm
であり、運転時には低温部(外周部)と高温部(中央部)で
約80℃の温度差を生じる。従って、例えば、アルミ合
金AC8C(22.0/106℃)を用いたとすると膨張
量Dは、次のようになる。上記の如く、中央部と外周部
(50mm)の温度差が80℃あるので、 D=50×103×80×22/106=8.8μm となり、加工精度は8μm以下が望ましいことになり、
それ以上だとスクロールにとって大きな加工誤差要因と
なる。
Now, the scroll type compressor (2
HP) will be taken as an example to explain the relationship between the coefficient of thermal expansion and processing accuracy. The diameter of each scroll 2, 3 shown is about 100 mm
In operation, a temperature difference of about 80 ° C. occurs between the low temperature part (outer peripheral part) and the high temperature part (central part). Therefore, for example, if aluminum alloy AC8C (22.0 / 10 6 ° C) is used, the expansion amount D is as follows. As mentioned above, the central part and the outer peripheral part
Since the temperature difference of (50 mm) is 80 ° C., D = 50 × 10 3 × 80 × 22/10 6 = 8.8 μm, and the processing accuracy is 8 μm or less.
If it is more than that, it causes a big processing error for the scroll.

【0051】今、本発明の材料として上記A,B,Cを、
また比較材料として従来のアルミ合金AC8Cを選び、
それぞれについての50℃〜200℃の範囲での熱膨張
係数を測定した結果を表3および図1に示す。膨張量6
μm以下という目標値を設定すると、ホウ酸アルミニウ
ムウィスカーの体積比が10%以上の本発明材料A,B,
Cの場合においては、同目標値を達成できることがわか
り、確実に目標とする材料が得られる。また、例えば1
00%の緻密化を想定した場合、本発明の複合材料は略
溶製材と同じと考えることができ、さらに耐摩耗性や、
硬度が上昇すると考えられる。
Now, the above A, B and C are used as the material of the present invention.
Also, choose the conventional aluminum alloy AC8C as a comparison material,
The results of measuring the coefficient of thermal expansion in the range of 50 ° C. to 200 ° C. for each are shown in Table 3 and FIG. Expansion 6
When the target value of less than or equal to μm is set, the material ratios A, B, and B of the present invention, in which the volume ratio of aluminum borate whiskers is 10% or more,
In the case of C, it can be seen that the same target value can be achieved, and the target material can be reliably obtained. Also, for example, 1
When the densification of 00% is assumed, the composite material of the present invention can be considered to be substantially the same as the ingot material, and further, the wear resistance and the
It is considered that hardness increases.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】[0054]

【表3】 [Table 3]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本願発明の実施例に係る粉末アルミニ
ウム複合材料製スクロール成形品の熱膨張係数と加工精
度との関係を示す特性図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between the coefficient of thermal expansion and processing accuracy of a powder aluminum composite scroll-formed product according to an example of the present invention.

【図2】図2は、空気調和機用のスクロール型圧縮機の
要部(スクロール部)の構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part (scroll part) of a scroll compressor for an air conditioner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は筺体、2は固定スクロール、3は可動スクロール、
4a〜4eは圧縮室である。
1 is a housing, 2 is a fixed scroll, 3 is a movable scroll,
4a-4e are compression chambers.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウムを主成分とする金属粉末と
セラミック系粉末との混合焼結体よりなる粉末アルミニ
ウム複合材料。
1. A powder aluminum composite material comprising a mixed sintered body of a metal powder containing aluminum as a main component and a ceramic powder.
【請求項2】 請求項1記載の発明の構成において、セ
ラミック系粉末が、ホウ酸アルミニウムウィスカーであ
ることを特徴とする粉末アルミニウム複合材料。
2. The powder aluminum composite material according to claim 1, wherein the ceramic powder is aluminum borate whiskers.
【請求項3】 アルミニウムおよびケイ素を主成分とす
る粉末と体積率10%以上のホウ酸アルミニウムウィス
カーとの混合焼結体よりなる粉末アルミニウム複合材
料。
3. A powder aluminum composite material comprising a mixed sintered body of powder containing aluminum and silicon as main components and aluminum borate whiskers having a volume ratio of 10% or more.
【請求項4】 アルミニウムを主成分とし、その他に体
積率15%以上のケイ素並びに各々所定体積率の銅、マ
グネシウムを含む合金粉末と体積率10%以上のホウ酸
アルミニウムとの混合焼結体よりなる粉末アルミニウム
複合材料。
4. A mixed sintered body of aluminum as a main component, and further, an alloy powder containing silicon having a volume ratio of 15% or more and copper and magnesium each having a predetermined volume ratio, and aluminum borate having a volume ratio of 10% or more. Powdered aluminum composite material.
【請求項5】 アルミニウムを主成分とし、その他に体
積率15%以上のケイ素並びに銅、マグネシウムを含む
急冷凝固アルミ合金粉末と体積率10%以上のホウ酸ア
ルミニウムウィスカーとの混合焼結体よりなる粉末アル
ミニウム複合材料。
5. A mixture of a rapidly-solidified aluminum alloy powder containing aluminum as a main component and further containing 15% or more by volume of silicon, copper and magnesium, and aluminum borate whiskers having a volume of 10% or more. Powdered aluminum composite material.
【請求項6】 アルミニウムを主成分とする金属粉末と
ホウ酸アルミニウムウィスカー粉末との混合体に更にチ
タン酸カリウムウィスカーを所定量加えた混合焼結体よ
りなる粉末アルミニウム複合材料。
6. A powder aluminum composite material comprising a mixed sintered body obtained by further adding a predetermined amount of potassium titanate whiskers to a mixture of metal powder containing aluminum as a main component and aluminum borate whisker powder.
【請求項7】 アルミニウムを主成分とする金属粉末と
ホウ酸アルミニウムウィスカーとの混合体に更に酸化亜
鉛ウィスカーを所定量加えた混合焼結体よりなる粉末ア
ルミニウム複合材料。
7. A powder aluminum composite material comprising a mixed sintered body obtained by further adding a predetermined amount of zinc oxide whiskers to a mixture of metal powder containing aluminum as a main component and aluminum borate whiskers.
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