JPS60223655A - セラミクス−金属複合体の製造方法 - Google Patents
セラミクス−金属複合体の製造方法Info
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- JPS60223655A JPS60223655A JP59081338A JP8133884A JPS60223655A JP S60223655 A JPS60223655 A JP S60223655A JP 59081338 A JP59081338 A JP 59081338A JP 8133884 A JP8133884 A JP 8133884A JP S60223655 A JPS60223655 A JP S60223655A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
- F16C32/0614—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings
- F16C32/0618—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings via porous material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/043—Sliding surface consisting mainly of ceramics, cermets or hard carbon, e.g. diamond like carbon [DLC]
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
- F16C33/145—Special methods of manufacture; Running-in of sintered porous bearings
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主として内燃機関のシリンダー、副燃焼室、ピ
ストン等の材料として有用なセラミクス−金属複合体の
製造方法に関するものである。セラミクスは断熱性およ
び耐熱性に優れた材料であり、内燃機関等の装置の部品
の材料として望ましいものであるがセラミクスは脆性材
料であり、そのまま直接に内燃機関等の装置に組込むこ
とは困難である。そこでセラミクスを芯体としてその周
シに金属層を鋳造することによってセラミクス層を補強
しかつ装置に組込み易くする方法が提供されている。
ストン等の材料として有用なセラミクス−金属複合体の
製造方法に関するものである。セラミクスは断熱性およ
び耐熱性に優れた材料であり、内燃機関等の装置の部品
の材料として望ましいものであるがセラミクスは脆性材
料であり、そのまま直接に内燃機関等の装置に組込むこ
とは困難である。そこでセラミクスを芯体としてその周
シに金属層を鋳造することによってセラミクス層を補強
しかつ装置に組込み易くする方法が提供されている。
しかしながらこのようなセラミクヌー金属複合体ではセ
ラミクスと金属の熱的挙動や力学的特性に差があるので
外部からの熱やカに対して夫々異なった挙動を示す。そ
の結果セラミクス芯体と金属層の変形に差を生じて相互
に応力を及ぼし合うようになるのが一般的である。上記
応力は過大になった場合にはセラミクス芯体および／ま
たは金属層の破壊、セラミクス芯体と金属層との分離等
の不具合を招くものである。特に問題になるのはセラミ
クス芯体の周りに金属層を鋳造する場合の冷却過程であ
るうセラミクスと金属では上記したように熱的挙動に差
があシ通常セラミクスの熱膨張係数は金属の１／３〜１
１５であシ、冷却過程においてはセラミクス芯体と金属
層との収縮の差を生じ、これにもとづく応力はセラミク
ス芯体には圧縮応力として、金属層には引張シ応カとし
て及ぼされ、屡々過大となって上記不具合を招くことが
多い。そこでセラミクス−金属複合体では上記応力が発
生した場合には応力を緩和もしくは吸収することが必要
である。
ラミクスと金属の熱的挙動や力学的特性に差があるので
外部からの熱やカに対して夫々異なった挙動を示す。そ
の結果セラミクス芯体と金属層の変形に差を生じて相互
に応力を及ぼし合うようになるのが一般的である。上記
応力は過大になった場合にはセラミクス芯体および／ま
たは金属層の破壊、セラミクス芯体と金属層との分離等
の不具合を招くものである。特に問題になるのはセラミ
クス芯体の周りに金属層を鋳造する場合の冷却過程であ
るうセラミクスと金属では上記したように熱的挙動に差
があシ通常セラミクスの熱膨張係数は金属の１／３〜１
１５であシ、冷却過程においてはセラミクス芯体と金属
層との収縮の差を生じ、これにもとづく応力はセラミク
ス芯体には圧縮応力として、金属層には引張シ応カとし
て及ぼされ、屡々過大となって上記不具合を招くことが
多い。そこでセラミクス−金属複合体では上記応力が発
生した場合には応力を緩和もしくは吸収することが必要
である。
上記応力緩和もしくは応力吸収のための手段と−しては
従来下記の二つの方法が提供されている。
従来下記の二つの方法が提供されている。
（ａ）金属としてセラミクスに近い熱的挙動およヒマた
は力学的特性を有するものを選択すること。
は力学的特性を有するものを選択すること。
（ｂ）セラミクス芯体と金属層との間に応力吸収もしく
は応力緩和のための中間層を設けること。
は応力緩和のための中間層を設けること。
（ａ）においては通常セラミクスの剛性は金属よりも大
きく、そのために金属を選定することは困難であり、更
に実用的にみて経済性、耐蝕性等の力学的特性以外の点
も考慮しなければならず、総括してみれば金属選定は益
々困難になりごく限られた分野にのみ適用され汎用性が
ない。
きく、そのために金属を選定することは困難であり、更
に実用的にみて経済性、耐蝕性等の力学的特性以外の点
も考慮しなければならず、総括してみれば金属選定は益
々困難になりごく限られた分野にのみ適用され汎用性が
ない。
（ｂ）においては中間層として軟質金属、金属および／
またはセラミクスの繊維の編織物もしくは焼結体等の繊
維材料等が用いられるが、赦質金属は屡々低融点であり
それ以下の温度しが及はされないような用途に限定され
てしまい、しかも中間層の強度は選択された軟化金属に
よって一義的に決まってしまうから調整が出来ない。一
方金属繊維の場合は繊維にならない金属は使用出来ない
から金属の選択範囲が限られてしまい、また金属繊維と
セラミクス繊維とを混合して物性の調整を図るにしでも
その比率を連続的に変化させることは難しく、更に金属
および／またはセラミクスの繊維材料はセラミクスや金
属との接合が困難である。
またはセラミクスの繊維の編織物もしくは焼結体等の繊
維材料等が用いられるが、赦質金属は屡々低融点であり
それ以下の温度しが及はされないような用途に限定され
てしまい、しかも中間層の強度は選択された軟化金属に
よって一義的に決まってしまうから調整が出来ない。一
方金属繊維の場合は繊維にならない金属は使用出来ない
から金属の選択範囲が限られてしまい、また金属繊維と
セラミクス繊維とを混合して物性の調整を図るにしでも
その比率を連続的に変化させることは難しく、更に金属
および／またはセラミクスの繊維材料はセラミクスや金
属との接合が困難である。
そこで上記軟質金属や繊維材料に代えて多孔質金属を用
いれば上記のような問題は解決されるのであろう。何と
なれば該多孔質金属は殆んどすぺでの金属がその材料と
して用いられ得るし、気孔の大小、気孔率等によって多
孔質金属の力学特性を広く調整することが出来る。そし
て該多孔質金属は通常の非多孔質金属に比して弾性率が
小さく耐力も低い。したがってセラミクス芯体の周りに
多孔質金属層を形成した複合体においては、多孔質金属
層鋳造時に発生する応力等は該多孔質金属層に吸収され
セラミクス芯体および／または多孔質金属層を破壊しな
いようなレベμにまで減少せしめることが出来る。
いれば上記のような問題は解決されるのであろう。何と
なれば該多孔質金属は殆んどすぺでの金属がその材料と
して用いられ得るし、気孔の大小、気孔率等によって多
孔質金属の力学特性を広く調整することが出来る。そし
て該多孔質金属は通常の非多孔質金属に比して弾性率が
小さく耐力も低い。したがってセラミクス芯体の周りに
多孔質金属層を形成した複合体においては、多孔質金属
層鋳造時に発生する応力等は該多孔質金属層に吸収され
セラミクス芯体および／または多孔質金属層を破壊しな
いようなレベμにまで減少せしめることが出来る。
本発明は上記セラミクス芯体の周りに多孔質金属層を配
したセラミクス−金属複合体の製造のための有用な方法
を提供することを目的とし、所定形状をしたセラミクス
芯体をインサーｔした鋳型において、該芯体周辺に多孔
質形成手段を存在せしめた後該鋳型に金属溶融物を注入
し、その後冷却するととによって該芯体の周シに多孔質
金属層を形成することを骨子とするものである。
したセラミクス−金属複合体の製造のための有用な方法
を提供することを目的とし、所定形状をしたセラミクス
芯体をインサーｔした鋳型において、該芯体周辺に多孔
質形成手段を存在せしめた後該鋳型に金属溶融物を注入
し、その後冷却するととによって該芯体の周シに多孔質
金属層を形成することを骨子とするものである。
本発明を以下に詳細に説明する。
本発明に言うセラミクス芯材とはアルミナ、ジルコニア
、ジルコン、酸化クロム、チタンアルミナ等のすべての
セラミクスを材料とし、一般的にはセラミクス粉末をラ
バープレス法で所定形状に成形し、その後焼成して焼結
体としたものであり、中空体、中実体のいずれをも含む
ものである。
、ジルコン、酸化クロム、チタンアルミナ等のすべての
セラミクスを材料とし、一般的にはセラミクス粉末をラ
バープレス法で所定形状に成形し、その後焼成して焼結
体としたものであり、中空体、中実体のいずれをも含む
ものである。
本発明の多孔質金属に用いられる金属は前記したように
広範囲にわたシ鉄、鉄基合金、アルミニウム、銅等殆ん
どすべての金属が適用され得る。
広範囲にわたシ鉄、鉄基合金、アルミニウム、銅等殆ん
どすべての金属が適用され得る。
本発明に適用される多孔質形成手段とは例えば下記の二
つのものがあげられる。
つのものがあげられる。
（１）連通孔を有する耐火性物質の多孔質層（２）発泡
材 手段（１）に用いられる連通孔を有する耐火性物質の多
孔質層の製造方法としては、例えばポリウレタン、ポリ
スチレン、ポリエチレン等の合成樹脂の発泡体に、ジル
コン砂、珪砂等のスラリーや、石膏、珪酸塩等の溶液を
含浸させた後乾燥あるいは硬化させ、該合成樹脂発泡体
の気孔に耐火物を充填した後、該合成樹脂発泡体を焼却
する方法などである。
材 手段（１）に用いられる連通孔を有する耐火性物質の多
孔質層の製造方法としては、例えばポリウレタン、ポリ
スチレン、ポリエチレン等の合成樹脂の発泡体に、ジル
コン砂、珪砂等のスラリーや、石膏、珪酸塩等の溶液を
含浸させた後乾燥あるいは硬化させ、該合成樹脂発泡体
の気孔に耐火物を充填した後、該合成樹脂発泡体を焼却
する方法などである。
第１図に示すように上記耐火性物質（４）Ａを充填した
合成樹脂発泡体（４）を円筒状に形成して円筒状のセラ
ミクス芯体（］）の外周に配置する。そのためにはセラ
ミクス芯体（１）に合成樹脂発泡体（４）を嵌着してか
ら耐火性物置（４）Ａを充填しても、あるいは合成樹脂
発泡体（４）に耐火性物質（４）Ａを充填してからセラ
ミクス芯体（１）に嵌着していずれでもよい。
合成樹脂発泡体（４）を円筒状に形成して円筒状のセラ
ミクス芯体（］）の外周に配置する。そのためにはセラ
ミクス芯体（１）に合成樹脂発泡体（４）を嵌着してか
ら耐火性物置（４）Ａを充填しても、あるいは合成樹脂
発泡体（４）に耐火性物質（４）Ａを充填してからセラ
ミクス芯体（１）に嵌着していずれでもよい。
次いで該合成樹脂発泡体（４）を嵌着したセラミクス芯
体（１）を加熱して該合成樹脂発泡体（４）を焼却すれ
ば第２図に示すようにセラミクス芯体（１）の外周には
連通孔を有する耐火性物質の多孔質層（４）Ｂが形成さ
れる。このような連通孔を有する耐火性物質の多孔質層
（４）Ｂが外周に形成されたセラミクス芯体（１）を第
３図に示すように鋳型（５）にインサートすされる。合
成樹脂発泡体（４）は焼却することなくセラミクス芯体
（１）を鋳型（５）にインサートしヤ鋳型（５）内で合
成樹脂発泡体（４）を焼却ｔ７てもよい。また第４図に
示すように鋳型（５）の内壁と多孔質層（４）Ｂの外周
との間に空隙（５）Ａを設けておいてもよい。通常該鋳
型（５）は注入される溶湯よシも約１５０℃程度低い温
度にまで予熱されてセラミクス芯体（１）に対する溶湯
による熱衝撃を緩和してから鋳型（５）内に溶湯を注入
する。注入された溶湯は多孔質層（４）Ｂの気孔に充填
されそのまま冷却凝固する。鋳造後は鋳造物を鋳型（５
）から取出して洗浄等の手段によって多孔質層（４）Ｂ
を除去する。かくして第３図に示す場合には第５図に示
すようにセラミクス芯体（１）と多孔質金属層（２）と
からなる複合体叫が得られる。第４図に示す場合は鋳型
（５）の空隙（５）Ａに注入された溶湯部分は非多孔質
金属層（３）となり、第６図に示すようにセラミクス芯
体（１）と、多孔質金属層（２）と、該多孔質金属層（
２）を被覆する非多孔質金属層（３）とからなる複合体
αＱ′が得られる。
体（１）を加熱して該合成樹脂発泡体（４）を焼却すれ
ば第２図に示すようにセラミクス芯体（１）の外周には
連通孔を有する耐火性物質の多孔質層（４）Ｂが形成さ
れる。このような連通孔を有する耐火性物質の多孔質層
（４）Ｂが外周に形成されたセラミクス芯体（１）を第
３図に示すように鋳型（５）にインサートすされる。合
成樹脂発泡体（４）は焼却することなくセラミクス芯体
（１）を鋳型（５）にインサートしヤ鋳型（５）内で合
成樹脂発泡体（４）を焼却ｔ７てもよい。また第４図に
示すように鋳型（５）の内壁と多孔質層（４）Ｂの外周
との間に空隙（５）Ａを設けておいてもよい。通常該鋳
型（５）は注入される溶湯よシも約１５０℃程度低い温
度にまで予熱されてセラミクス芯体（１）に対する溶湯
による熱衝撃を緩和してから鋳型（５）内に溶湯を注入
する。注入された溶湯は多孔質層（４）Ｂの気孔に充填
されそのまま冷却凝固する。鋳造後は鋳造物を鋳型（５
）から取出して洗浄等の手段によって多孔質層（４）Ｂ
を除去する。かくして第３図に示す場合には第５図に示
すようにセラミクス芯体（１）と多孔質金属層（２）と
からなる複合体叫が得られる。第４図に示す場合は鋳型
（５）の空隙（５）Ａに注入された溶湯部分は非多孔質
金属層（３）となり、第６図に示すようにセラミクス芯
体（１）と、多孔質金属層（２）と、該多孔質金属層（
２）を被覆する非多孔質金属層（３）とからなる複合体
αＱ′が得られる。
更に第３図の方法で−たんセラミクス芯体、（１）と多
孔質金属層（２）とからなる複合体叫を作製した後、金
属層（３）を鋳造、焼ばめ、冷しばめ、接着等の手段で
配置してもよい。
孔質金属層（２）とからなる複合体叫を作製した後、金
属層（３）を鋳造、焼ばめ、冷しばめ、接着等の手段で
配置してもよい。
手段（２）に用いられる発泡材とは高温においてガス化
、もしくは分解してガスを発生する物質を言い、このよ
うな物質としては例えば弗化アルミニウム、弗化ガリウ
ム、弗化亜鉛、弗化珪素等の金属弗化物、塩化アルミニ
ウム、塩化鉄、塩化ニッケμ等の金属塩化物９合成樹脂
、木粉等の有機物等があげられる。
、もしくは分解してガスを発生する物質を言い、このよ
うな物質としては例えば弗化アルミニウム、弗化ガリウ
ム、弗化亜鉛、弗化珪素等の金属弗化物、塩化アルミニ
ウム、塩化鉄、塩化ニッケμ等の金属塩化物９合成樹脂
、木粉等の有機物等があげられる。
第７図に示すようにセラミクス芯体（１）外周上に上記
発泡□材（４）′を塗布、接着等の手段で右部せしめた
後鋳型（５）にインサートし、該鋳型（５）に溶湯を注
入する。セラミクス芯体（１）外周に存在している発泡
材（４Ｙは該溶湯に接触することによって加熱され分解
もしくはガス化して揮散し、第８図に示すように鋳造せ
られた金属層（３）の内側に多孔質金属層（２）を有す
る複合体ＯＩ″を形成する。上記発泡材（４ｙは鎮剤（
ｎの内鍵トに在在第１４めち引、て本よ−−との場合は
第８図と逆に非多孔質金属層（３）の外側に多孔質金属
層（２）が形成されることになる。しかし応力が発生す
るのけ主としてセラミクス芯体と金属層との境界である
から第８図の構成の方が望ましいことは勿論である。ま
た発泡材（４γは鋳造時の予熱温度および鋳造される金
属の溶湯温度を考慮して適当なガス化温度あるいは分解
温度を有するものを選択すべきである。
発泡□材（４）′を塗布、接着等の手段で右部せしめた
後鋳型（５）にインサートし、該鋳型（５）に溶湯を注
入する。セラミクス芯体（１）外周に存在している発泡
材（４Ｙは該溶湯に接触することによって加熱され分解
もしくはガス化して揮散し、第８図に示すように鋳造せ
られた金属層（３）の内側に多孔質金属層（２）を有す
る複合体ＯＩ″を形成する。上記発泡材（４ｙは鎮剤（
ｎの内鍵トに在在第１４めち引、て本よ−−との場合は
第８図と逆に非多孔質金属層（３）の外側に多孔質金属
層（２）が形成されることになる。しかし応力が発生す
るのけ主としてセラミクス芯体と金属層との境界である
から第８図の構成の方が望ましいことは勿論である。ま
た発泡材（４γは鋳造時の予熱温度および鋳造される金
属の溶湯温度を考慮して適当なガス化温度あるいは分解
温度を有するものを選択すべきである。
実施例１゜
市販のポリウレタン発泡体（４）を外径４０ｊｆｉｌφ
、内径２８１１１１φ、長さ３０ｍ１１に切断し、これ
を外径３０１ＥＩＩφ、内径２２朋φ、長さ３０ｆｌの
Ｍｈｏｓ製のセラミクス芯体（１）の外周にはめこんだ
。外周のポリウレタン発泡体（４）にジ、１ｖコン砂ス
ラリーを十分含浸させた後、２００℃で乾燥して発泡体
（４）の気孔にジルコン砂（４）Ａを充填した。ついで
大気中で１１００℃で加熱し、ポリウレタン発泡体（４
）を焼却してしまうとともにジルコン砂（４）Ａを焼成
して多孔質層（４）Ｂを形成した。これを鋳造空間が内
径５０ｆｌφ、高さ３０闘の鋳型（５）の中央に固定し
て第４図に示す状態とした。この鋳型（５）を９００℃
に予熱した上、５Ｕ８１３（１８０ｒ−８Ｎｉ）ステン
レス鋼を鋳造した。かくして第６図に示すような複合体
００′（試料１）が作製された。
、内径２８１１１１φ、長さ３０ｍ１１に切断し、これ
を外径３０１ＥＩＩφ、内径２２朋φ、長さ３０ｆｌの
Ｍｈｏｓ製のセラミクス芯体（１）の外周にはめこんだ
。外周のポリウレタン発泡体（４）にジ、１ｖコン砂ス
ラリーを十分含浸させた後、２００℃で乾燥して発泡体
（４）の気孔にジルコン砂（４）Ａを充填した。ついで
大気中で１１００℃で加熱し、ポリウレタン発泡体（４
）を焼却してしまうとともにジルコン砂（４）Ａを焼成
して多孔質層（４）Ｂを形成した。これを鋳造空間が内
径５０ｆｌφ、高さ３０闘の鋳型（５）の中央に固定し
て第４図に示す状態とした。この鋳型（５）を９００℃
に予熱した上、５Ｕ８１３（１８０ｒ−８Ｎｉ）ステン
レス鋼を鋳造した。かくして第６図に示すような複合体
００′（試料１）が作製された。
実施例２゜
外径３０ＷＩＩφ、内径２２Ｍφ、長さ３０ｆｌのｕｚ
ｏｓ製のセラミクス芯体（１）の外側に弗化アルミニウ
ム粉末（４γを接着剤としての酢酸ビニルエマμジηン
に混合して塗布したのち、鋳造空間が内径５０ｆｉφ、
高さ３０１ｒｌｌの鋳型（５）の中央に固定した。
ｏｓ製のセラミクス芯体（１）の外側に弗化アルミニウ
ム粉末（４γを接着剤としての酢酸ビニルエマμジηン
に混合して塗布したのち、鋳造空間が内径５０ｆｉφ、
高さ３０１ｒｌｌの鋳型（５）の中央に固定した。
鋳型（５）を９００°Ｃに予熱したうえ、８Ｕ８１３（
１８０ｒ −８Ｎｉ ）ステンレス鋼を鋳造して複合体
αｑ′（試料２）を得た。中央部から切断して金属層（
３）部分を観察。
１８０ｒ −８Ｎｉ ）ステンレス鋼を鋳造して複合体
αｑ′（試料２）を得た。中央部から切断して金属層（
３）部分を観察。
したところ、第８図に示すようにセラミクス芯体（１）
近傍約３〜５１１！Ｉｆが多孔質金属層（２）になって
いた。
近傍約３〜５１１！Ｉｆが多孔質金属層（２）になって
いた。
比較例
外径３０ｆｆφ、内径２２鰭φ、長さ３０ｆｌのＩＪｚ
Ｏｓ製のセラミクス芯体（１）を、内径５０Ｉａｌφ、
高さ３０１＋Ｆ１１の鋳造空間を持つ鋳型の中央にセッ
トし、全体を１１００℃（９００″Ｃ予熱ではＭ２Ｏ。
Ｏｓ製のセラミクス芯体（１）を、内径５０Ｉａｌφ、
高さ３０１＋Ｆ１１の鋳造空間を持つ鋳型の中央にセッ
トし、全体を１１００℃（９００″Ｃ予熱ではＭ２Ｏ。
製のセラミクス芯体（１）が割れてしまう）に予熱した
上、８Ｕ８１３ （１８Ｃｒ −８Ｎｉ ）を鋳造して
複合体（試料３）を作製した。本比較例の場合１０個鋳
造したうち４個は鋳造後すでにセラミクス芯体（１）Ｋ
破壊が発生していた。
上、８Ｕ８１３ （１８Ｃｒ −８Ｎｉ ）を鋳造して
複合体（試料３）を作製した。本比較例の場合１０個鋳
造したうち４個は鋳造後すでにセラミクス芯体（１）Ｋ
破壊が発生していた。
試験
実施例１．２で得られた試料１．２と比較例で得られた
試料３について歪ゲージを同いてセラミクス芯体（１）
の外周の円周方向に及ぼされる応力を測定した結果は次
の通りである。
試料３について歪ゲージを同いてセラミクス芯体（１）
の外周の円周方向に及ぼされる応力を測定した結果は次
の通りである。
試 料 １，２ １２〜１６＃ｔ／絹２試 料 ３ ２
５ ｋｌ）ｔ／１ｌｎＫ２即ち本発明の方法により得ら
れた試料１．２はセラミクス芯体（１）に及ぼされる応
力が多孔質金属層（２）によって緩和されることがわか
る。また各試料１，２．３を円筒内側からバーナーで加
熱し、外側から空気冷却することにより熱応力を試料に
及ぼす方法において、〔内側加熱とともに外側冷却を１
分間行い、その後外側冷却のみ１分間行う〕くり返し試
験を行った結果、試料３け１０〜４５回（試料個数＝３
）で破壊したのに対し、本発明の方法による試料１．２
はいずれも１００回でも破壊しなかった。
５ ｋｌ）ｔ／１ｌｎＫ２即ち本発明の方法により得ら
れた試料１．２はセラミクス芯体（１）に及ぼされる応
力が多孔質金属層（２）によって緩和されることがわか
る。また各試料１，２．３を円筒内側からバーナーで加
熱し、外側から空気冷却することにより熱応力を試料に
及ぼす方法において、〔内側加熱とともに外側冷却を１
分間行い、その後外側冷却のみ１分間行う〕くり返し試
験を行った結果、試料３け１０〜４５回（試料個数＝３
）で破壊したのに対し、本発明の方法による試料１．２
はいずれも１００回でも破壊しなかった。
第１図はセラミクス芯体の外周に発泡体を配置した状態
の断面図、第２図はセラミクス芯体に耐火性物質の多孔
質層を形成した状態の断面図、第３図および第４図は鋳
型インサート状態の説明図、第５図は第３図から得られ
た複合体の断面図、第６図は第４図から得られた複合体
の断面図、第７図は他の方法による鋳型インサート状態
の説明図第８図は第７図から得られた複合体の断面図で
ある。 図中、（１）・・・・セラミクス芯体、（２）・・・・
多孔質金属層、（３）・・・・非多孔質金属層、（４）
・・・・合成樹脂発、Ｔｈ７Ｊ−／ｊ％Ａ 纂、しｍｉ
ｘ ｔｒｚｖｘ−−−−ｘｘｖも女する耐火性物質の多
孔質層、Ｃ４Ｙ・・・・発泡材、（５）・・・・鋳型、
Ｃ０，α０／、α０／／・・・・複合体特許出願人 大
同特殊鋼株式会社 第１図 ｔ）２図 ｔ）３ 図 栄 ４ 図 １ ５ 団 牙 ６ 図
の断面図、第２図はセラミクス芯体に耐火性物質の多孔
質層を形成した状態の断面図、第３図および第４図は鋳
型インサート状態の説明図、第５図は第３図から得られ
た複合体の断面図、第６図は第４図から得られた複合体
の断面図、第７図は他の方法による鋳型インサート状態
の説明図第８図は第７図から得られた複合体の断面図で
ある。 図中、（１）・・・・セラミクス芯体、（２）・・・・
多孔質金属層、（３）・・・・非多孔質金属層、（４）
・・・・合成樹脂発、Ｔｈ７Ｊ−／ｊ％Ａ 纂、しｍｉ
ｘ ｔｒｚｖｘ−−−−ｘｘｖも女する耐火性物質の多
孔質層、Ｃ４Ｙ・・・・発泡材、（５）・・・・鋳型、
Ｃ０，α０／、α０／／・・・・複合体特許出願人 大
同特殊鋼株式会社 第１図 ｔ）２図 ｔ）３ 図 栄 ４ 図 １ ５ 団 牙 ６ 図
Claims (4)
- （１）所定形状をしたセラミクス芯体をインサートした
鋳型において、該芯体周辺に多孔質形成手段を存在せし
めた後該鋳型に金属溶融物を注入し、その後冷却するこ
とによって該芯体の周りに多孔質金属層を形成すること
を特徴とするセラミクス−金属複合体の製造方法 - （２）該多孔質形成手段は連通孔を有する耐火性物質の
多孔質層である「特許請求の範囲（１）」に記載のセラ
ミクス−金属複合体の製造方法 - （３）該多孔質形成手段は発泡材である「特許請求の範
囲（１）」に記載のセラミクス−金属複合体の製造方法 - （４）所定形状をしたセラミクス芯体をインサートした
鋳型において、該芯体周辺に多孔質形成手段を存在せし
めた後該鋳型に金属溶融物を注入し、その後冷却するこ
とによって該芯体の周りに多孔質金属層を形成するとと
もに該多孔質金属層の周りに金属溶融物を注入し、その
後冷却することによって該多孔質金属層の周りに非多孔
質金属層を形成することを特徴とするセラミクス−金属
複合体の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081338A JPS60223655A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | セラミクス−金属複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081338A JPS60223655A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | セラミクス−金属複合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223655A true JPS60223655A (ja) | 1985-11-08 |
Family
ID=13743581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59081338A Pending JPS60223655A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | セラミクス−金属複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60223655A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996036450A2 (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-21 | Aluminum Company Of America | Fabricating metal matrix composites containing electrical insulators |
| WO2015133576A1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 日本碍子株式会社 | 接合体の製造方法及び接合体 |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP59081338A patent/JPS60223655A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996036450A2 (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-21 | Aluminum Company Of America | Fabricating metal matrix composites containing electrical insulators |
| WO1996036450A3 (en) * | 1995-05-18 | 1997-01-16 | Aluminum Co Of America | Fabricating metal matrix composites containing electrical insulators |
| WO2015133576A1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 日本碍子株式会社 | 接合体の製造方法及び接合体 |
| CN106061924A (zh) * | 2014-03-07 | 2016-10-26 | 日本碍子株式会社 | 接合体的制造方法以及接合体 |
| US10332771B2 (en) | 2014-03-07 | 2019-06-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Joined body manufacturing method and joined body |
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