[发明专利]异种材料的复合体及其制造方法

说明书

本发明涉及将不同种类的材料复合构成的复合体及其制造方法。利用本发明的复合体的一例就是处在通过路面很小的设定高度状态下自由行驶的轨道行驶式线性电机驱动的车辆的路面感应用的次级端平板等的复合体。

众所周知，例如，交通工具是非常重要的，其中铁路等交通工具由于可以高速大量运输，因此与汽车运输不同，它占有十分重要的地位。

可是，若在信息传递高速化的同时，达到所希望的铁路运输高速化，则其振动或噪声将不可忽视，此外，因为随着在地下铁道等的隧道掘进中的大断面掘进而带来的工程量的增大和价格上升等因素，轨道行驶式的线性电机驱动车辆由于具有安静、无振动而且能够缩小隧道等的断面等许多优点而日益受到青睐，并且已部分地进入实用化阶段。

然而，对于这种轨道行驶式的线性电机驱动车辆的初级端，使之产生电涡流而形成驱动力的次级端平板结构，其材料必须是有良好的传导性和高导磁率，并且，在产生相当强大的驱动力时，还必须要能承受作为其反力的剪切力或剥离力。如只用一种金属材料，则在现阶段的技术水平还不能得到具有这种特性的金属材料，因此要采用将相互间具有良好传导性和高导磁率的不同种类材料紧密接合的复合体作为次级端的平板。

例如，采用以软钢①板作为具有高导磁率材料的金属体，将作为具有良好传导性的另一材料的金属体的铝板与之复合，利用压力机使之成型，再夹持该软钢板的两端进行机械加工，将埋头螺钉从铝板拧入软钢板，将两块平板连结为一体，或者对于软钢板，利用爆炸复合方法使铝板与其紧密结合形成复合板状等。

但是，如上所述，为了使次级端平板具有对于高频率反复作用的强大驱动力的反力的支承机能，必须具有能和界面平行方向的剪切力相抗衡的巨大抵抗力，同时，对于上下方向的剥离力也必须具有足够大的抵抗力。

特别是地下铁道等方面，必须要能承受因散热较差或力学振动产生的热效应或附加的剥离力，因此，如上述那样，将两块平板用压力机成型紧密接合后，用螺钉拧紧或者爆炸复合在一起的结构都不可能是有长久的，足够大的抵抗力。

在用压力机成型和螺钉紧固的结构中，机械的结合力或紧固力的缺点是有随时间而逐渐松动的倾向，而采用爆炸复合又有制造费用非常昂贵，成本也不合算的问题。

此外，使用隧道的地下铁道，例如海岸附近的地下铁道等会出现腐蚀或灌水等严酷的条件使得环境显著恶化，在软钢板和铝板的接合面上会产生腐蚀，不可能长期保持次级端平板的机能，这也是其不好的地方。

本发明的目的在于解决上述以往技术制造的不同种类材料的金属复合体的问题，特别是要提供一种在反复作用的强大的剪切应力或激烈的热效应影响下，不同种类金属相互紧密接合面也不会产生错动或剥离，能保持紧固状态，而且制造成本低，其机能可以长期几乎不发生任何变化的异种材料的复合体。

本发明的目的还在于获得上述异种材料复合体的各种制造方法。

为了达到上述的目的，在本发明的异种材料复合体中，在不同种类材料中的第一种材料的接合面上做出内侧有悬伸面的凹部，而在第二种材料的接合面上，做出一侧有向下的突出面且与上述凹部尺寸、形状相同的凸部，各凸部分别和相应的凹部内面紧密结合。

本发明的异种材料复合体的制造方法如下：准备好具有接合面的第一种材料，在该材料的接合面上，做出内部具有悬伸面的凹部，将第一种材料放入铸型内，在第一种材料的接合面和铸型内面间浇铸第二种材料，在将第二种材料填充入上述凹部内的同时，沿着第一种材料的接合面，按照所定的厚度使第二种材料附着，然后将成为一体的第一、第二种材料从铸型中取出。

本发明的异种材料复合体的另一种制造方法如下：准备好具有接合面的第一种材料，在这个第一种材料的接合面上做出内部具有悬伸面的凹部，另一方面，准备具有接合面的第二种材料，将第一种和第二种材料的接合面彼此相对，相互压紧两材料，利用塑性流动的方法使第二种材料进入第一种材料的凹部内，使第一、第二种材料成为一体。

本发明的异种材料复合体的又一种制造方法如下：准备好有接合面的第一种材料，在这第一种材料的接合面上做出内部有悬伸面的凹部，在第一种材料的接合面上并列地装着两块第二种材料的平板，这些平板的相对末端以一定间隔安放在上述凹部之上，在两块平板的相对末端间的间隙和上述凹部之间堆焊第三种材料，将其填满，然后将堆焊部分切除，至与两块平板的外表面成为同一平面即可。