1991 Fiscal Year Annual Research Report
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01850181
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| Research Institution | Faculty of Science and Technology, Ryukoku University |
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Principal Investigator |
小泉 光恵 龍谷大学, 理工学部, 教授 (80029826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
犬丸 信行 大阪セメント(株), 部長
上條 栄治 龍谷大学, 理工学部, 教授 (30214521)
浦部 和順 龍谷大学, 理工学部, 教授 (50016383)
池田 重良 龍谷大学, 理工学部, 教授 (20028070)
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| Keywords | 傾斜複合材料 / 自己燃焼合成 / 複合材料 / 炭素材料 / 炭化ケイ素 / プロセッシング / 微構造 |
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| Research Abstract |
本研究の目的であるケイ素と炭素との間で起こる自己燃焼反応を実用して表面がSiCで被服されたSi-C複合材料を試作した。以下に試料の試作方法に付いて述べる。
1.平板試料の片面をSiC-C複合体に変える方法
多孔質炭素材料を用意し、この表面に塊状のケイ素を載せる。このとき生成するSiC-C複合体の層の厚さはケイ素の量に左右される。ケイ素を載せた試料をアルゴン雰囲気の電気炉に入れ、加熱する。1415℃以上でケイ素が溶融しこの温度より高温になると炭素材料と激しく反応しSiC-C複合体ができる。反応した炭素と等モルのSiCは体積で2.4倍となる。したがって多孔質炭素材料とSiC-C複合体との界面が壊れることなく結合されているためには多孔質炭素材料の細孔組織の制御が重要である。本実験では多孔質炭素材料の細孔径を制御し表面よりケイ素が浸透しSiC-C複合体となった傾斜複合材料の作製に成功した。
2.複雑な形状の表面をSiC-C傾斜複合材料とする方法
複雑な形状の材料や材料の表面すべてをSiC-C複合体で覆ったものを作成しようとするとき、ケイ素を多孔質炭素材料の表面すべてに着けたまま加熱する必要がある。この方法として結合剤をケイ素粉末に混合して用いることを検討した。この方法では塗布したケイ素が多孔質炭素によく浸透し多孔質炭素材料の表面近傍にSiC-C複合体ができる。作製したSiC-C傾斜複合材料の組織は電子顕微鏡によって観察した結果、SiCの量が表面より内部に向かって順次減少して組成が傾斜しているのが観察された。
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[Publications] 小泉 光恵、浦部 和順: "傾斜機能複合材料" 鉄と鋼. 75. 887-893 (1989)
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[Publications] 小泉 光恵、浦部 和順: "不均一化によるセラミックスの高機能化" セラミックス. 25. 920-924 (1989)
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[Publications] S.Ikeda,H.Izawa,K.Urabe and M.Koizumi: "In Situ Formation of SiC and SiC-C Blocked Solid by Self Combustion Synthesis" Combustion and Plasma Synthesis of High-Temperature Materials. 151-156 (1990)
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[Publications] K.Urabe,et al.: "Microstructure of C-SiC Composite Formed by Combustion Synthesis" Proc.of Internat.Symp.of Combustion Synthesis. 49-52 (1990)
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[Publications] M.Koizumi and K.Urabe: "Fabrication and Apprication of Functionally Gradient Materials" Materials Sci.Monographs 66C. 1939-1945 (1991)
