| Project/Area Number |
08750844
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Material processing/treatments
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| Research Institution | Sojo University |
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Principal Investigator |
友重 竜一 熊本工業大学, 工学部, 講師 (90258640)
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| Project Period (FY) |
1996
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1996)
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| Budget Amount *help |
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 自己伝播高温合成 / 衝撃固化 / 窒化チタン / ホウ化チタン / 密度 / 硬度 / 耐食性 |
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| Research Abstract |
1目的 本研究では自己伝播高温合成(SHS)法と衝撃波による超高圧力を組み合わせた方法を用いて、窒化チタン(TiN)の高耐食性と、ホウ化チタン(TiB2)の耐熱・高強度という異なる特長を兼ね備えた複合材料の作製を試み、その材料への諸性質を調べた。
2方法 原料にチタン(Ti,粒径44μm)、ホウ素(B,同1〜2μm)及び窒化ホウ素(BN,同1〜16μm)の粉末を用い、合成後に組成がTiB_2-0〜60mol%TiNになるように秤量し、8時間の湿式混合を行った。乾燥後、衝撃圧縮装置内に充填し、SHS反応を開始した。発熱反応を伴って生成した多孔質なTiN/TiB_2複合体を、爆薬の爆発による超高圧力(約5GPa)で固化した。得られた複合材料に対する試験結果を以下に記す。
3結果 (1)X線回折の結果、TiNとTiB_2の2相のみが検出され、BN含有量が多いものほどTiNの生成量は増加した。
(2)衝撃圧縮体の密度は組成に拘わらず、約4.4〜4.2Mg/m^3を値を示した(最高相対密度は約95%であった)。
(3)圧縮体の硬度はTiNの含有量が増すと共に低くなり、TiB_2単体で約32GPa、また、TiB_2-60mol%TiNでは約18GPaであった。これは、後述の微細結晶粒の増加に起因すると思われる。
(4)SEM観察の結果、複合材料を構成する結晶粒の大きさがTiN相の増大に伴い次第に微細になることから、TiN粒はTiB_2相の粒成長を抑制していることが示唆された。また、その時に観察された最小のTiN結晶粒径は約300nmであった。
(5)複合材料について塩酸及び硝酸に対する腐食試験を行った結果、高TiN含有量のものほど高耐食性であり、SHS法で生成した多孔質体に比べ、衝撃固化体の腐食の進行はそれの約13%に留めることができた。また、硝酸より塩酸に対する腐食抵抗が高かった。
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