(57)【要約】【課題】  窒素ガスに起因するアルミニウム基複合材の深層部の気孔欠陥の発生率をほぼゼロにするとともに、発生した場合の欠陥位置を粉末の下端の表層部に安定化させて、アルミニウム基複合材の歩留まりをよくする。【解決手段】  アルミニウム基複合材の製造方法は、坩堝１１内の酸化物系セラミックスからなる粉末１２の上にアルミニウム合金１３を載せる第１工程と、坩堝とともに第１のマグネシウム２３を炉内に収める第２工程と、炉内を加熱することで、粉末間の隙間にアルミニウム合金の溶湯を浸透させてアルミニウム基複合材４１を得る第３工程と、からなり、第１工程では、坩堝１１の底１４に多孔質セラミックス１５を置き、この多孔質セラミックスの上に第２のマグネシウム１６の粉末１７を層状に堆積させた。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
坩堝に酸化物系セラミックスからなる多孔質成形体又は粉末を置き、この多孔質成形体又は粉末の上にアルミニウム合金を載せる第１工程と、
前記坩堝とともに第１のマグネシウム又はマグネシウム発生源を炉内に収める第２工程と、
炉を窒素雰囲気下にするとともに加熱することで、窒化マグネシウムを生成し、窒化マグネシウムの作用で多孔質成形体又は粉末を還元し、還元した多孔質成形体又は粉末にアルミニウム合金の溶湯を浸透させてアルミニウム基複合材を得る第３工程と、からなるアルミニウム基複合材の製造方法において、
前記第１工程では、坩堝の底に多孔質セラミックスを置き、この多孔質セラミックスの上に第２のマグネシウムの粉末を層状に堆積させたことを特徴とするアルミニウム基複合材の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程では、第２のマグネシウムの使用量は、多孔質成形体又は粉末に浸透するアルミニウムの体積１０００ｃｍ３当たり、０．２〜１．２ｇとし、
前記多孔質セラミックスの使用量は、多孔質成形体又は粉末に浸透するアルミニウムの体積の３％〜６％としたことを特徴とする請求項１記載のアルミニウム基複合材の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程では、多孔質セラミックスと前記第２のマグネシウムの層との間にカーボンの粉末を層状に介在させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアルミニウム基複合材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム基複合材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム基複合材は、アルミニウムと酸化物系セラミックスとからなり、酸化物系セラミックスは、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いた。製造方法の概要は、まず、炉で酸化物系セラミックスからなる多孔質成形体を加熱するとともに窒化マグネシウムにて多孔質成形体を還元する。続けて、還元した多孔質成形体に溶解したアルミニウムを浸透させることで、アルミニウム基複合材を得る。
【０００３】
このような製造方法にとして、アルミニウム合金複合材の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−１５７９８２公報（第５頁、図１）
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は、従来の技術の基本原理を説明する図である。
雰囲気炉１０１は、雰囲気ガス注入手段１０２と、減圧手段１０３と、加熱手段１０４とを備える。この雰囲気炉１０１で製造する複合材の製造工程の概要を次ぎに説明する。
【０００５】
（ａ）：まず、坩堝１０６にマグネシウム１０７、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）短繊維成形体１０８、アルミニウム１０９を入れる。入れた坩堝１０６を雰囲気炉１０１内に置く。
【０００６】
（ｂ）：引き続き、雰囲気ガス注入手段１０２と減圧手段１０３による真空置換で雰囲気炉１０１内を窒素（Ｎ２）雰囲気（大気圧）にする。その後、加熱手段１０４を用いて所定の温度条件で加熱する。
【０００７】
このような過程を経る雰囲気炉１０１内では、加熱によって、マグネシウムと窒素ガスとが反応して窒化マグネシウムを生成するとともに窒化マグネシウムはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）短繊維成形体１０８のアルミナを還元し、溶解したアルミニウムは、還元したアルミナ短繊維成形体１０８に浸透する。その後、アルミニウムが凝固することで、アルミニウム合金複合材を得る。
【０００８】
しかし、特許文献１のアルミニウム合金複合材の製造方法では、アルミニウム合金複合材の内部に窒素ガスの気孔が介在することがる。気孔は、アルミナ短繊維成形体（多孔質成形体）１０８の開空孔（大気に通じている大小の穴（貫通した穴を含む。））に窒素ガスなどのガスが残留してできた空洞や穴であり、欠陥であるから、アルミニウム合金複合材の歩留まりを悪くする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、窒素ガスに起因するアルミニウム基複合材の深層部の気孔欠陥の発生率をほぼゼロにするとともに、発生した場合の欠陥位置を多孔質成形体又は粉末の下端の表層部に安定化させて、アルミニウム基複合材の歩留まりをよくすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、坩堝に酸化物系セラミックスからなる多孔質成形体又は粉末を置き、この多孔質成形体又は粉末の上にアルミニウム合金を載せる第１工程と、坩堝とともに第１のマグネシウム又はマグネシウム発生源を炉内に収める第２工程と、炉を窒素雰囲気下にするとともに加熱することで、窒化マグネシウムを生成し、窒化マグネシウムの作用で多孔質成形体又は粉末を還元し、還元した多孔質成形体又は粉末にアルミニウム合金の溶湯を浸透させてアルミニウム基複合材を得る第３工程と、からなるアルミニウム基複合材の製造方法において、第１工程では、坩堝の底に多孔質セラミックスを置き、この多孔質セラミックスの上に第２のマグネシウムの粉末を層状に堆積させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、第１工程では、第２のマグネシウムの使用量は、多孔質成形体又は粉末に浸透するアルミニウムの体積１０００ｃｍ３当たり、０．２〜１．２ｇとし、
多孔質セラミックスの使用量は、多孔質成形体又は粉末に浸透するアルミニウムの体積の３％〜６％としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、第１工程では、多孔質セラミックスと第２のマグネシウムの層との間にカーボンの粉末を層状に介在させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明の第１工程では、坩堝の底に多孔質セラミックスを置き、この多孔質セラミックスの上に第２のマグネシウムの粉末を層状に堆積させたので、第３工程を実施すると、第２のマグネシウム及び多孔質セラミックスはともに、浸透するアルミニウム合金によって多孔質成形体内又は粉末間の隙間を移動する窒素ガスを吸収する。具体的には、第２のマグネシウムは、多孔質成形体内又は粉末間の隙間から排除された窒素ガスと反応して窒化マグネシウムを生成する。多孔質セラミックスは、第２のマグネシウムで処理できなかった残りの、排除された窒素ガスを開孔によって吸収する。その結果、溶解したアルミニウム合金の先端部が多孔質成形体内又は粉末間の隙間に浸透する際に、先端部の流動抵抗は小さくなり、先端部が中途で窒素ガスを巻き込むことなく、ほぼ均一に多孔質成形体又は粉末の下端へ達するように先端部は流れる。従って、窒素ガスに起因するアルミニウム基複合材の深層部の気孔欠陥の発生率はほぼゼロになるとともに、発生した場合の欠陥位置を下方の表層部に安定化させてアルミニウム基複合材の歩留まりをよくすることができるという利点がある。
【００１４】
請求項２に係る発明の第１工程では、第２のマグネシウムの使用量は、多孔質成形体又は粉末に浸透するアルミニウムの体積１０００ｃｍ３当たり、０．２〜１．２ｇとした。
第２のマグネシウムの使用量が０．２ｇ未満では、浸透するアルミニウムによって排除された窒素ガス（Ｎ２）の量に対して、マグネシウムの量は不足しがちで、窒化マグネシウム（Ｍｇ３Ｎ２）を生成できない窒素ガスが多孔質成形体又は粉末の下部に残存し、アルミニウム基複合材の歩留まりは悪い。
第２のマグネシウムの使用量が１．２ｇを超えると、浸透するアルミニウムによって排除された窒素ガスの量に対して、マグネシウムの量は過多で、マグネシウム（Ｍｇ）は、窒素ガス（Ｎ２）との反応（窒化マグネシウム）以外にアルミニウムとの反応が助長され、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を顕著に多く生成し始める。
【００１５】
多孔質セラミックスの使用量は、多孔質成形体又は粉末に浸透するアルミニウムの体積の３％〜６％とした。
多孔質セラミックスの使用量が３％未満では、浸透するアルミニウムによって排除された窒素ガス（Ｎ２）の量に対して、多孔質セラミックスの開孔の量が少なく、窒素ガスの吸収量は少なく、窒素ガスに起因する多孔質成形体又は粉末の内部欠陥の大きさは大きい。
多孔質セラミックスの使用量が６％を超えると、浸透するアルミニウムによって排除された窒素ガス（Ｎ２）の量に対して、多孔質セラミックスの開孔の量は多くなるが、窒素ガスに起因する多孔質成形体又は粉末の内部欠陥の大きさはほとんど減少せず、多孔質セラミックスが無駄になる。
【００１６】
その結果、第２のマグネシウムに起因する窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の生成など新たな欠陥の発生を避け、かつ、過剰な多孔質セラミックスの使用を避けて生産コストを抑えて、アルミニウム基複合材の歩留まりをよくすることができるという利点がある。
【００１７】
請求項３に係る発明の第１工程では、多孔質セラミックスと第２のマグネシウムの層との間にカーボンの粉末を層状に介在させたので、第３工程を実施すると、カーボンの層は、多孔質成形体内又は粉末間の隙間内の窒素ガスを多孔質セラミックス側へ通すが、溶解したアルミニウム合金を通さない。その結果、同じ使用量の多孔質セラミックスに窒素ガスをより多く、より確実に吸収させて、窒素ガスに起因するアルミニウム基複合材の深層部の気孔欠陥の発生率をよりゼロに近づけるとともに、発生した場合の欠陥位置を下方の表層部により安定化させてアルミニウム基複合材の歩留まりをよくすることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の製造方法（第１実施の形態）の第１工程の説明図である。
【００１９】
（ａ）：坩堝１１に酸化物系セラミックスからなる粉末１２を置き、この粉末１２の上にアルミニウム合金１３を載せるが、その前に、ここでは、さらに坩堝１１の底１４に多孔質セラミックス１５を置き、この多孔質セラミックス１５の上に第２のマグネシウム１６の粉末１７を層状に堆積させる。
【００２０】
粉末１２は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）とマグネシウム（Ｍｇ）を混合した混合粉である。
アルミニウム合金１３は、例えば、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の一種であるＪＩＳ−Ａ６０６１である。
【００２１】
多孔質セラミックス１５は、大気に通じる微細な孔である開孔を有し、開孔の数が多いセラミックスである。多孔質セラミックス１５の材質は、任意であるが、例えば、アルミナの粒子を用いる。
第２のマグネシウム１６は、マグネシウムの粉体又は粒子である。粉体のサイズ又は粒子のサイズは、任意である。
【００２２】
第２のマグネシウム１６の使用量は、粉末１２間の隙間に浸透するアルミニウム合金１３の体積Ｖａ（図２（ｃ）参照）１０００ｃｍ３当たり、０．２〜１．２ｇとした。
第２のマグネシウム１６の使用量が０．２ｇ未満では、窒素ガス（Ｎ２）の量に対して、マグネシウムの量は不足しがちで、窒化マグネシウム（Ｍｇ３Ｎ２）を生成できない単独の窒素ガスが粉末１２の下部に残存し、歩留まりは悪い。
第２のマグネシウム１６の使用量が１．２ｇを超えると、窒素ガスの量に対して、マグネシウムの量は過多で、マグネシウム（Ｍｇ）は、窒素ガス（Ｎ２）との反応（窒化マグネシウム）以外にアルミニウムとの反応が助長され、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を顕著に多く生成し始める。
【００２３】
多孔質セラミックス１５の使用量は、粉末１２間の隙間に浸透するアルミニウム合金１３の体積Ｖａ（図２（ｃ）参照）の３％〜６％とした。
多孔質セラミックス１５の使用量が３％未満では、置換する窒素ガス（Ｎ２）の量に対して、多孔質セラミックス１５の開孔の量が少なく、窒素ガスの吸収量は少なく、窒素ガスに起因して粉末間の隙間に生じる内部欠陥の大きさは大きい。
多孔質セラミックス１５の使用量が６％を超えると、置換する窒素ガス（Ｎ２）の量に対して、多孔質セラミックス１５の開孔の量は多くなるが、窒素ガスに起因する多孔質成形体又は粉末間の内部欠陥の大きさはほとんど減少せず、多孔質セラミックスが無駄になる。
【００２４】
（ｂ）：つまり、坩堝１１の底１４に多孔質セラミックス１５を置き、この多孔質セラミックス１５の上に第２のマグネシウム１６の粉末を層状に堆積させ、その次に、堆積させた第２のマグネシウム１６の上に酸化物系セラミックスからなる粉末１２を置き、粉末１２の上にアルミニウム合金１３を載せた。Ｌは堆積させた粉末１２の高さを示す。
なお、酸化物系セラミックスからなる粉末１２を用いたが、酸化物系セラミックスからなる多孔質成形体を用いてもよい。
【００２５】
（ｃ）は（ｂ）のｃ部詳細図であり、粉末１２の下に置いた多孔質セラミックス１５及び第２のマグネシウム１６を示す。
その次に、多孔質セラミックス１５、第２のマグネシウム１６、粉末１２、アルミニウム合金１３（（ｂ）参照）を入れた坩堝１１を炉としての雰囲気炉２２（図２参照）へ搬送する。
【００２６】
このように、第１工程では、坩堝１１の底１４に多孔質セラミックス１５を置き、この多孔質セラミックス１５の上に第２のマグネシウム１６の粉末１７を層状に堆積させたので、第１工程以降に設定した第３工程を実施すると、第２のマグネシウム１６及び多孔質セラミックス１５はともに粉末１２間内の窒素ガスを吸収し、粉末１２間内の窒素ガスをアルミニウム合金１３に置き換え、窒素ガスに起因するアルミニウム基複合材４１（図２（ｃ）参照）の深層部の気孔欠陥の発生率をほぼゼロにするとともに、発生した場合の欠陥位置を粉末１２の下端４３の表層部に安定化させて現出させ、アルミニウム基複合材４１（図２（ｃ）参照）の歩留まりをよくすることができる。
【００２７】
図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の製造方法（第１実施の形態）の第２・第３工程の説明図であり、浸透までの過程を模式的に示す。
（ａ）：坩堝１１とともに第１のマグネシウム２３をアルミニウム基複合材製造装置２１の雰囲気炉２２内に収める。具体的には、アルミニウム基複合材製造装置２１は、雰囲気炉２２と、この雰囲気炉２２に付属した加熱手段２４と、雰囲気炉２２にガスを供給するガス供給装置２５と、雰囲気炉２２内を減圧する真空ポンプ２６とからなる。２７は第１のマグネシウム２３を入れる坩堝である。
【００２８】
加熱手段２４は、制御装置２８と、温度センサ３１と、を有する。
ガス供給装置２５は、不活性ガス供給手段３２と、窒素ガス供給手段３３と、これらのガスを雰囲気炉２２へ供給する管３４とを備える。
このような雰囲気炉２２に坩堝１１を入れた後、処理を開始する。
【００２９】
雰囲気炉２２内の酸素を除去するために雰囲気炉２２内を真空引きし、一定の真空度に達したら、真空ポンプ２６を止め、雰囲気炉２２に不活性ガス（例えば、アルゴンガス（Ａｒ））を矢印ａの如く供給し、加熱手段２４で坩堝１１内の多孔質セラミックス１５、第２のマグネシウム１６、粉末１２、アルミニウム合金１３を加熱すると同時に、坩堝２７内の第１のマグネシウム２３を加熱する。
【００３０】
雰囲気炉２２内の温度を温度センサ３１で検出しつつ昇温（自動）する。所定温度（例えば、約７５０℃〜約９００℃）に達する過程では、当然、第１のマグネシウム２３並びに第２のマグネシウム１６も矢印ｂ，ｃの如く昇温され、一方、雰囲気炉２２内は不活性ガスの雰囲気下にあるので、アルミニウム合金１３及び第１・第２マグネシウム２３，１６が酸化することはない。
【００３１】
（ｂ）：次に、雰囲気炉２２に窒素ガス（Ｎ２）３６を矢印ｄの如く供給しつつ加圧（例えば、大気圧＋約０．５ｋｇ／ｃｍ２）し、雰囲気炉２２内の雰囲気を窒素ガス３６に置換する。窒素ガスの雰囲気になると、窒素ガス３６は、マグネシウム（Ｍｇ）２３と反応して窒化マグネシウム（Ｍｇ３Ｎ２）３７を生成する。この窒化マグネシウム３７は酸化物系セラミックスからなる粉末１２を還元するので、粉末１２は濡れ性がよくなる。その結果、粉末１２間の隙間にアルミニウム合金１３の溶湯が浸透可能となる。
【００３２】
（ｃ）：溶解したアルミニウム合金１３は、浸透しながら粉末１２間内に残存した窒素ガスを下方に排除し、排除された窒素ガスは第２のマグネシウム１６及び多孔質セラミックス１５によって処理される。その後、溶解したアルミニウム合金１３が凝固してアルミニウム基複合材４１が完成する。Ｖａは粉末１２間内に浸透したアルミニウム合金１３の体積を示す。
【００３３】
（ｄ）は（ｃ）のｄ部詳細図である。
第２のマグネシウム１６は、粉末１２内から排除された窒素ガスと反応して窒化マグネシウムを生成する。
【００３４】
多孔質セラミックス１５は、第２のマグネシウム１６で処理できなかった残りの排除された窒素ガス３６を開孔によって吸収する。
つまり、第２のマグネシウム１６及び多孔質セラミックス１５はともに、溶解したアルミニウム合金１３の先端部４２が粉末１２間の隙間に浸透する際に、先端部４２の流動抵抗を小さくして、先端部４２が中途で窒素ガスを巻き込むことなく、ほぼ均一に粉末１２の下端４３へ達するように先端部４２を流す。従って、窒素ガスに起因する、アルミニウム基複合材４１の深層部に発生する気孔欠陥の発生率をほぼゼロにするとともに、発生した場合の欠陥位置を下端４３の表層部に安定化させて、アルミニウム基複合材４１の歩留まりをよくすることができる。
【００３５】
図３は、本発明の製造方法（第１実施の形態）の次に行う除去工程の説明図である。
最後に、第２のマグネシウム１６及び多孔質セラミックス１５をアルミニウム基複合材４１から除去する。具体的には、粉末１２を含有するアルミニウム基複合材４１を長さＬ１に切断する。長さＬ１は、粉末１２の高さＬから切断代Ｍを減算した値である。
【００３６】
気孔欠陥がアルミニウム基複合材４１に発生する場合は、欠陥位置は下端４３の表層部に限定されるから、粉末１２を含有するアルミニウム基複合材４１を長さＬ１に切断して、窒素ガスに起因する気孔欠陥を除去することができ、切断代Ｍは小さくなり、アルミニウム基複合材の歩留まりは向上する。従って、生産コストを削減することができる。
【００３７】
次に請求項３に対応する実施の形態（第２実施の形態）について説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の製造方法（第２実施の形態）の第１工程の説明図である。上記図１に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
【００３８】
（ａ）：別実施の形態の第１工程では、多孔質セラミックス１５と第２のマグネシウム１６の層との間にカーボン５１の粉末５２を層状に介在させたことを特徴とする。
カーボン５１の特性は任意である。
【００３９】
（ｂ）：つまり、坩堝１１の底１４に多孔質セラミックス１５を置き、この多孔質セラミックス１５の上にカーボン５１を堆積させ、堆積させたカーボン５１の上に第２のマグネシウム１６を堆積させ、その次に、堆積させた第２のマグネシウム１６の上に粉末１２を置き、粉末１２の上にアルミニウム合金１３を載せた。
【００４０】
（ｃ）は（ｂ）のｃ部詳細図であり、底１４に多孔質セラミックス１５を置き、この多孔質セラミックス１５の上にカーボン５１の粉末５２を層状に堆積させ、堆積させたカーボン５１の上に第２のマグネシウム１６の粉末１７を層状に堆積させ、その次に、堆積させた第２のマグネシウム１６の上に粉末１２を置いた。
【００４１】
このように、第２実施の形態の第１工程では、多孔質セラミックス１５と第２のマグネシウム１６の層との間にカーボン５１の粉末５２を層状に介在させたので、第１工程以降に設定した第３工程を実施すると、カーボン５１の層は、粉末１２間内の窒素ガスを多孔質セラミックス１５側へ通すが、溶解したアルミニウム合金１３をほとんど通さない。その結果、カーボン５１の層を形成しない場合と同じ使用量の多孔質セラミックス１５に窒素ガスをより多く、より確実に吸収させて、より確実に粉末１２間内の窒素ガスをアルミニウム合金１３に置き換え、窒素ガスに起因するアルミニウム基複合材４１（図５参照）の深層部の気孔欠陥の発生率をほぼゼロにするとともに、発生した場合の欠陥位置を下端４３の表層部に安定化させて、アルミニウム基複合材４１（図５参照）の歩留まりをよりよくすることができる。
【００４２】
第２実施の形態の第２工程は、図２に示した第１実施の形態の第２工程と同様であり、第２実施の形態の第２工程の説明を省略する。
第２実施の形態の第３工程は、図２に示した第１実施の形態の第３工程と同じ条件で加熱処理する。同じ条件とは、例えば、昇温速度、保持温度、各ガスの圧力やタイミングなどである。
【００４３】
図５は、本発明の製造方法（第２実施の形態）の第３工程の説明図である。
カーボン５１の層は、溶解したアルミニウム合金１３の先端部４２が粉末１２及び第２のマグネシウム１６を通過した後、先端部４２の流れを止め、多孔質セラミックス１５に窒素ガスのみを吸収させる。その結果、溶解したアルミニウム合金１３の先端部４２は、粉末１２の下端４３に至る手前でより流動の際の抵抗を受けずに窒素ガスを排除する。従って、アルミニウム基複合材４１の深層部の気孔欠陥の発生率をよりゼロに近づけることができるとともに、発生した場合の欠陥位置を下方（下端４３）の表層部により安定化させてアルミニウム基複合材の歩留まりをよくすることができる。
【００４４】
最後に、第２のマグネシウム１６、カーボン５１及び多孔質セラミックス１５をアルミニウム基複合材４１から除去する。具体的には、粉末１２を含有するアルミニウム基複合材４１を長さ（高さ）Ｌに切断する。
【００４５】
このように、気孔欠陥が発生した場合の欠陥位置を下端４３の表層部により安定化させることで、切断代Ｍ（図３参照）を設ける必要がなく、アルミニウム基複合材の歩留まりはより向上する。従って、生産コストを削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のアルミニウム基複合材の製造方法は、母材がアルミニウム合金（アルミニウムを含む）である複合材料の製造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の製造方法（第１実施の形態）の第１工程の説明図
【図２】本発明の製造方法（第１実施の形態）の第２・第３工程の説明図
【図３】本発明の製造方法（第１実施の形態）の次に行う除去工程の説明図
【図４】本発明の製造方法（第２実施の形態）の第１工程の説明図
【図５】本発明の製造方法（第２実施の形態）の第３工程の説明図
【図６】従来の技術の基本原理を説明する図
【符号の説明】
【００４８】
１１…坩堝、１２…粉末、１３…アルミニウム合金、１４…坩堝の底、１５…多孔質セラミックス、１６…第２のマグネシウム、１７…第２のマグネシウムの粉末、２２…炉（雰囲気炉）、２３…第１のマグネシウム、４１…アルミニウム基複合材、５１…カーボン、５２…カーボンの粉末。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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