(57)【要約】【課題】大型で高価な設備が必要でなく、ニアネットな形状で製造でき、かつ目視で観察されるようなポアの発生を抑えることができる複合金属の製造方法及び複合金属−セラミックス複合材料の製造方法を提供すること。【解決手段】少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させることにより複合金属を作製し、少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させることにより複合金属−セラミックス複合材料を作製する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法。
【請求項２】
少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法。
【請求項３】
少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法。
【請求項４】
少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加え、それらにさらにセラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法。
【請求項５】
少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させることにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法。
【請求項６】
少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させることにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法。
【請求項７】
少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法。
【請求項８】
少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法。
【請求項９】
少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法。
【請求項１０】
少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加え、それらにさらにセラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法。
【請求項１１】
少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法。
【請求項１２】
少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法。
【請求項１３】
前記金属粉末の種類が、シリコン、チタンまたはニッケル、あるいはそれらのそれぞれの合金であり、前記溶融した金属の種類が、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、亜鉛または銅、あるいはそれらのそれぞれの合金であることを特徴とする請求項１、３、５、７、９または１１記載の複合金属の製造方法。
【請求項１４】
前記金属粉末の種類が、シリコン、チタンまたはニッケル、あるいはそれらのそれぞれの合金であり、前記溶融した金属の種類が、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、亜鉛または銅、あるいはそれらのそれぞれの合金であることを特徴とする請求項２、４、６、８、１０または１２記載の複合金属−セラミックス複合材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合金属の製造方法及び複合金属−セラミックス複合材料の製造方法に関し、特に金属粉末からなる多孔体に溶融した金属を浸透または含浸させて作製する複合金属の製造方法及びその複合金属とセラミックス粉末とを複合した複合金属−セラミックス複合材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２種類以上の金属を複合した複合金属の製造方法としては、従来、複合する金属を溶融攪拌し、それを鋳造する、いわゆる鋳造法で、あるいは複合する金属粉末を金型等に装填して加圧焼結する、いわゆる粉末冶金法で製造していた。
【０００３】
一方、この複合金属とセラミックス粉末とを複合した複合金属−セラミックス複合材料の製造方法については、先の鋳造法とほぼ同様の方法、即ち複合する金属を溶融攪拌し、その溶融した金属にセラミックス粉末を加えて攪拌混合し、それを鋳造する方法で、あるいは先の粉末冶金法とほぼ同様の方法、即ち複合する金属粉末にさらにセラミックス粉末を加えた混合粉末を金型等に装填して加圧焼結する方法で製造していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複合金属を製造する方法が鋳造法では、溶解炉などの大型で高価な設備が必要なこと、また、ニアネットな形状で製造できないため、製品となる部品を作製するには大きな部材から削り出す必要があること、あるいはその部品が複雑な形状を有する部品であれば、削り出したものをさらに溶接などの２次加工が必要なことなどのため、コストが高く、量産が難しいという問題があった。
【０００５】
また、粉末冶金法では、溶解炉などの大型で高価な設備は必要がなく、ニアネットな形状で製造できるという利点はあるが、焼結する金属の種類によっては焼結が不十分で、複合金属中に目視で観察されるようなポアが発生し、それが残存して、場合によってはそのポアに樹脂による封孔処理が必要になるという問題があった。
【０００６】
一方、複合金属−セラミックス複合材料の製造方法については、その製造方法が先の複合金属の製造方法とほぼ同様であるので、発明が解決しようとする課題の内容も複合金属の製造方法と同様であった。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術が有する課題に鑑みなされたものであって、その目的は、大型で高価な設備は必要でなく、ニアネットな形状で製造でき、かつ目視で観察されるようなポアの発生を抑えることができる複合金属の製造方法及び複合金属−セラミックス複合材料の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するため鋭意研究した結果、金属粉末等で成形体または仮焼体を形成し、その成形体または仮焼体に溶融した金属を浸透または含浸させれば、大型で高価な設備は必要でなく、ニアネットな形状で製造でき、かつ目視で観察されるようなポアの発生を抑えることができる製造方法になるとの知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち本発明は、
（１）少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法（請求項１）とし、
（２）少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項２）とし、
（３）少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法（請求項３）とし、
（４）少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末とセラミックス粉末とを加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項４）とし、
（５）少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させることにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法（請求項５）とし、
（６）少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させることにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項６）とし、
（７）少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法（請求項７）とし、
（８）少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項８）とし、
（９）少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法（請求項９）とし、
（１０）少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末とセラミックス粉末とを加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項１０）とし、
（１１）少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属の製造方法（請求項１１）とし、
（１２）少なくとも１種の金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させて冷却した後、それを前記成形体または前記仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度で熱処理することにより作製することを特徴とする複合金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項１２）とし、
（１３）前記金属粉末の種類が、シリコン、チタンまたはニッケル、あるいはそれらのそれぞれの合金であり、前記溶融した金属の種類が、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、亜鉛または銅、あるいはそれらのそれぞれの合金であることを特徴とする上記（１）、（３）、（５）、（７）、（９）または（１１）に記載の複合金属の製造方法（請求項１３）とし、
（１４）前記金属粉末の種類が、シリコン、チタンまたはニッケル、あるいはそれらのそれぞれの合金であり、前記溶融した金属の種類が、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、亜鉛または銅、あるいはそれらのそれぞれの合金であることを特徴とする上記（２）、（４）、（６）、（８）、（１０）または（１２）に記載の複合金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項１４）とすることを要旨とする。
以下さらに詳細に説明する。
【００１０】
上記で述べたように、まず本発明の複合金属の製造方法として、少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製する製造方法とした（請求項１）。
【００１１】
この方法は、雰囲気をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気とすることにより、複合する金属の一方が成形体または仮焼体を形成する金属粉末であっても、その成形体または仮焼体の空隙に溶融した金属を非加圧で浸透できるようにし、成形体または仮焼体中の金属粉末と溶融金属とを複合化することができるようにしたものである。そのため、成形体または仮焼体を形成する設備は勿論のこと、溶融した金属を非加圧で浸透させる設備についても大型で高価な設備は必要でなく、また、収縮のない形状のまま成形体または仮焼体に溶融した金属を浸透させることができるので、極めてニアネットな形状で製造でき、さらに、溶融した金属が金属粉末の表面を伝わって空隙を満たしながら浸透していくので、目視で観察されるようなポアの発生を抑えることができる製造方法となる。なお、成形体をさらに仮焼して仮焼体とするのは、成形体に溶融した金属を浸透または含浸させる最中に成形体が破損したりすることがあるので、それを防ぐために強度を上げるものである。
【００１２】
次に、上記とは違う複合金属の製造方法として、少なくとも１種の金属粉末に、後述する溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加えて混合し、それを成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を不活性ガス雰囲気中で非加圧で浸透させることにより作製する製造方法とした（請求項３）。
【００１３】
この方法は、前記した方法でのマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気とは違う不活性ガス雰囲気中で溶融した金属を非加圧で浸透させるものであるが、この場合には、成形体または仮焼体を主として形成する金属粉末に、溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加えることにより、不活性ガス雰囲気中であっても、溶融した金属を成形体または仮焼体に非加圧で浸透させることができるようにしたものである。加える金属粉末としては、例えばアルミニウム、シリコン、銅、ニッケルなどが挙げられ、金属酸化物粉末としては、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）などが挙げられる。加える量は、成形体または仮焼体を主として形成する金属粉末の種類、成形体または仮焼体に浸透させる溶融した金属の種類、それらの組み合わせなどによるが、成形体または仮焼体を主として形成する金属粉末１００質量部に対して１〜２０質量部程度加えればよい。
【００１４】
また、上記とはさらに違う複合金属の製造方法として、少なくとも１種の金属粉末を成形した成形体に、またはその成形体を仮焼した仮焼体に、溶融した金属を窒素雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で加圧して含浸させることにより作製する製造方法とした（請求項５）。
【００１５】
通常、形成した成形体または仮焼体には溶融した金属を非加圧で浸透させることができないが、その場合には、溶融した金属を加圧して成形体または仮焼体中の空隙に強制的に押し込めることにより、請求項１または３記載の複合金属と変わらない複合金属を作製することができるようにしたものである。この加圧して含浸させる方法でも、加圧するための設備は必要となるものの、溶解炉などの大型で高価な設備は必要でなく、また、非加圧の場合の方法と同じく極めてニアネットな形状で製造でき、ポアの発生を抑えることができる製造方法となる。
【００１６】
上記とはさらにまた違う複合金属の製造方法として、請求項１、３または５で作製した複合金属を、成形体または仮焼体を形成する金属粉末の融点より低い温度でさらに熱処理することにより作製する製造方法とした（請求項７、９、１１）。
【００１７】
この方法は、作製した複合金属をさらに熱処理することにより、複合金属を構成する組織をより均一にかつ微細に改善でき、複合金属の強度をさらに向上させることができるようにしたものである。この熱処理は、熱処理しようとする複合金属にはすでにほとんど空隙がないので、一般の炉で熱処理しても問題ない。熱処理する雰囲気は何でもよく、大気雰囲気でも構わない。熱処理温度については、その温度が用いている金属粉末の融点以上になると成形体または仮焼体の形が崩れてしまうため好ましくない。この熱処理したものをさらに水や液体窒素などに投入して急冷すれば、組織をさらに改善することができる。
【００１８】
一方、複合金属−セラミックス複合材料の製造方法としては、請求項１、５、７または１１に記載した複合金属の製造方法において、成形体または仮焼体を形成するための金属粉末に、セラミックス粉末を加えて混合し、あるいは請求項３または９に記載した複合金属の製造方法において、成形体または仮焼体を主として形成するための金属粉末に、後にその成形体または仮焼体に浸透させる溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末を加え、それらにさらにセラミックス粉末を加えて混合し、それぞれ得られた混合粉末を用いて成形体または仮焼体を形成し、それ以後の工程、即ち、形成した成形体または仮焼体に溶融した金属を浸透または含浸させる工程以後はそれぞれ請求項１、３、５、７、９または１１の記載と同様に作製する製造方法とした（請求項２、４、６、８、１０または１２）。
【００１９】
この方法は、複合金属とセラミックス粉末とを複合した複合金属−セラミックス複合材料を作製するものであるが、複合金属を作製する際に用いる金属粉末にセラミックス粉末を加えることにより、その複合材料を複合金属と同様の方法で作製することができるようにしたものである。加えるセラミックス粉末は、複合金属と反応して悪影響を及ぼさないものであれば何でも構わない。加えるセラミックス粉末の種類と量は、複合材料を作る目的や必要な条件などに合わせて適宜決めればよいが、その加える量としては、成形体または仮焼体を形成する金属粉末１００質量部に対して５〜２０質量部程度がよい。
【００２０】
次に、請求項１〜１２の記載における、成形体または仮焼体を形成するもしくは主として形成する金属粉末の種類としては、シリコン、チタンまたはニッケル、あるいはそれらのそれぞれの合金とし、溶融した金属の種類としては、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、亜鉛または銅、あるいはそれらのそれぞれの合金とした（請求項１３、１４）。
【００２１】
用いる金属粉末は、浸透または含浸させる溶融した金属の融点より高い融点を有し、かつその金属と反応して悪影響を及ぼさない金属粉末であれば何でも構わないが、そのうち上記した金属粉末は、汎用で、安価で、取り扱い易いなどの理由で、より好ましい。一方、溶融した金属は、形成した成形体または仮焼体中の金属粉末の融点より低い融点を有し、かつその金属粉末と反応して悪影響を及ぼさない金属であれば何でも構わないが、そのうち上記した金属は、これも先と同様汎用で、安価で、取り扱い易いなどの理由で、より好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法をさらに詳細に述べると、成形体または仮焼体を形成する金属粉末として、シリコン、チタン、ニッケル等の金属粉末を用意し、成形体または仮焼体に浸透または含浸させる金属として、アルミニウム、マグネシウム、シリコン等の金属のインゴットを用意する。
【００２３】
上記にさらに、不活性ガス雰囲気中で溶融した金属を非加圧で浸透させる場合には、溶融した金属に濡れ性が良好な金属粉末または金属酸化物粉末、例えば、アルミニウム、シリコン、銅等の金属粉末または酸化銅等の金属酸化物粉末も用意し、複合金属−セラミックス複合材料を作製する場合には、炭化けい素、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミックス粉末も用意する。
【００２４】
その用意した１種または２種以上の金属粉末等で成形体を、またはその成形体を仮焼した仮焼体を形成する。２種以上の金属粉末を用いる場合には、互いに悪影響を及ぼさない金属粉末とする必要がある。成形体の成形は、プレス成形法、射出成形法、鋳込み成形法等の慣用の方法で成形できる。その成形体を電気炉等で仮焼すれば仮焼体が得られる。必要があれば成形時に熱硬化樹脂を加えて成形体を成形し、それを熱処理し樹脂を硬化させて成形体の強度を上げてもよい。ここで、得られる成形体または仮焼体の空隙率は、用いる金属粉末等の種類や平均粒径、あるいは成形方法の違いによるが、概ね３０〜５０体積％としてよく、従って、複合金属中に含有される溶融した金属の割合は、３０〜５０体積％程度の範囲となる。
【００２５】
得られた成形体または仮焼体に先のインゴットを接触させ、それを加熱して溶融した金属をマグネシウム蒸気を含む窒素雰囲気中で、あるいは不活性ガス雰囲気中で成形体または仮焼体に非加圧で浸透させ、冷却することにより、もしくは加圧して含浸させ、冷却することにより複合金属及び複合金属−セラミックス複合材料を作製する。必要があればそれを成形体または仮焼体中の金属粉末の融点より低い温度で熱処理して、組織を改善した複合金属及び複合金属−セラミックス複合材料を作製する。
【００２６】
以上の方法で製造すれば、大型で高価な設備が必要でなく、ニアネットな形状で製造でき、かつ目視で観察されるようなポアの発生を抑えることができる複合金属の製造方法及び複合金属−セラミックス複合材料の製造方法となる。
【００２７】
【実施例】
以下本発明の実施例を具体的に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【００２８】
（実施例１）
（１）複合金属の作製
市販のＳｉ（シリコン）粉末（山石金属社製、平均粒径２０μｍ）１００質量部にバインダーとしてＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を１質量部加え、それをプレス成形で１００×１００×高さ２０ｍｍの成形体を成形した。その成形体にＴｉＢ２粉末からなる剥離剤を塗布し、それをＳｉを１０質量％含むＡｌ（アルミニウム）合金のインゴットとＭｇ（マグネシウム）粉末と共にカーボン製のサヤに収納した。このサヤを常圧の窒素雰囲気炉に入れ、それを９５０℃の温度で１５時間加熱して溶融したＡｌ合金を成形体に浸透させ、冷却した後、過剰なＡｌ合金を除去して複合金属を作製した。
【００２９】
（２）評価
得られた複合金属を切断し、その切断面を目視で観察し、顕微鏡により切断面の状態を調べた。その結果、浸透不良な部分は認められず、また、目視で分かるようなポアも認められなかった。また、径が２０〜５０μｍの大きさのＳｉ結晶が均一に分散した問題のない組織を有していた。
【００３０】
（実施例２）
実施例１で作製した複合金属を電気炉に入れ、常圧の空気中で１１００℃の温度で１時間熱処理し、それを水中に投じて急冷した。得られた複合金属を切断し、その切断面を顕微鏡で観察し、切断面のＳｉの結晶状態を調べた。その結果、Ｓｉ結晶は全く観察されず、ＳｉとＡｌとが完全に均一に混ざり合った組織となっていた。
【００３１】
（実施例３）
市販のＴｉ（チタン）粉末（和光純薬工業社製、平均粒径８０μｍ）１００質量部に、溶融した金属に濡れ性が良好なものとして市販のＣｕ（銅）粉末（和光純薬工業社製、平均粒径２０μｍ）を２質量部加え、それにさらにバインダーとしてＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を１質量部加え、それをプレス成形で１００×１００×高さ２０ｍｍの成形体を成形した。その成形体にカーボン粉末からなる剥離剤を塗布し、それをＳｉを１０質量％含むＣｕ合金のインゴットと共にカーボン製のサヤに収納した。このサヤを常圧のアルゴン雰囲気炉に入れ、それを１２５０℃の温度で１５時間加熱して溶融したＣｕ合金を成形体に浸透させ、冷却した後、過剰なＣｕ合金を除去して複合金属を作製した。得られた複合金属を実施例１と同様に評価した。その結果、浸透不良な部分は認められず、また、目視で分かるようなポアも認められなかった。また、径が３０μｍ程度の大きさのＣｕ−Ｔｉ結晶が均一に分散した問題のない組織を有していた。
【００３２】
（実施例４）
（１）複合金属−セラミックス複合材料の作製
実施例１と同様のＳｉ粉末を用いることとし、そのＳｉ粉末１００質量部に平均粒径が３μｍのＡｌ２Ｏ３（アルミナ）粉末を１０質量部加えて混合し、得られた混合粉末を用いて実施例１と同様の方法で複合金属−セラミックス複合材料を作製し、それをさらに常圧の空気中で１１００℃の温度で１時間熱処理した。
【００３３】
（２）評価
得られた複合材料を実施例１と同様に評価した。その結果、浸透不良な部分は認められず、また、目視で分かるようなポアも認められなかった。また、径が１０〜５０μｍの大きさのＳｉ結晶が均一に分散し、同時にＡｌ２Ｏ３粉末も均一に分散した問題のない組織を有していた。このことは、実施例１〜３を含めて述べると、本発明の製造方法であれば、大型で高価な設備は必要でなく、ニアネットな形状で製造でき、かつ目視で観察されるようなポアの発生を抑えることができる複合金属の製造方法及び複合金属−セラミックス複合材料の製造方法となることを示している。
【００３４】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の製造方法であれば、大型で高価な設備は必要でなく、ニアネットな形状で製造でき、かつ目視で観察されるようなポアの発生を抑えることができる複合金属の製造方法及び複合金属−セラミックス複合材料の製造方法とすることができるようになった。このことにより、２種類以上の金属を複合した複合金属及びその複合金属とセラミックス粉末とを複合した複合金属−セラミックス複合材料を、従来よりはるかに安価に、また、複雑形状品であっても容易に作製できる製造方法とすることができ、さらに、量産も可能な製造方法とすることもできるようになった。