Mo-si,Ti-Si系金属間化合物の高密度衝撃反応合成プロセシング

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555216
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 相澤 龍彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10134660)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 立澤 清彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70013729)
• Keywords: 衝撃反応合成 / シリサイド / メカニカルアロイング / MAプリカーサ / 衝撃反応性 / Siピーク / DTA / 微細混合状態

Research Abstract

本研究では、別途研究者が開発研究してきた繰返し塑性変形・塑性流動・破砕機構を駆動メカニズムとする高速大容量MAを併用して、結晶粒を微細化した微細混合状態材料およびMAの最終生成相を有する純安定非平衡材料(以上を総称して、本研究では、MAプリカーサあるいはMA前駆体と呼ぶ)を出発材料として衝撃反応合成を行い、その衝撃反応性に与えるMAプリカーサの影響を検討するとともに、衝撃誘起反応、すなわち衝撃圧負荷時に生じる高々μs程度の持続時間で生じる化学反応の本性を明らかにし、種々の組織・構造を有するアルミナイド・シリサイドの合成、ネット成形プロセス開発に向けての研究開発指針を追求することに、最終目的がある。本年度はその第1段階として、(i)Ni-Al,Ti-Al系におけるMAプリカーサからの衝撃反応合成、(ii)Mo-Si,Ti-Si系における微細混合プロセス、(iii)Fe-Si系におけるメカニカルアロイングとその応用について研究開発を行った。(i)に関しては、3Ni+Al系および1Ti+1Al系では、微細混合化した(繰返し数N=200)MAプリカーサからの衝撃反応性は衝撃圧にほとんど依存せず、また合成後の生成相・生成組織は、MAプリカーサの微細組織を保持していることがわかり、MAプリカーサからの衝撃反応研究のユニークさが明らかになった。(ii)に関しては、これまでのミリング型MAにおいて観測される異なる反応形態が、微細混合プロセス後の反応開始条件の差異によることが明らかになり、Mo/Ti-Si系では、X線プロファイルにおけるMAに伴うSiピークの減少を微細混合化の目安として用い、その上で微細混合化の衝撃反応性への影響を研究することにより、この反応系での反応メカニズムを記述できることがわかってきた。(iii)においては、繰返し圧延/繰返し鍛造型MAによって、Si元素粉末の制御破砕による微細化、Fe元素との混合化が促進され、特にFe-6.5mass%Si系では、焼結/熱処理との組合わせにより、これまでに報告された珪素鋼板よりも特性上優れたシート材を創成できることがわかった。次年度では、上述した最終目標に向かって、TiAl系およびMo/Ti-Si系のMAプリカーサからの衝撃合成実験を行い、衝撃反応性、生成相・生成組織へのMAプリカーサ組織の影響を明らかにして、固相反応プロセシングとしての衝撃反応プロセスの有用性を示していきたい。

Research Products

• [Publications] 相澤 龍彦: "固相反応を利用した新しい材料プロセシング" 熱処理. 35. 151-157 (1995)
• [Publications] T. Aizawa et. al.: "Shock Reactive Synthesis of Rofractory Metal Aluminides from a Mechanically Alloged Procursor" Ann. Chim. Fr.20. 181-196 (1995)
• [Publications] T. Aizawa et. al.: "Shock Reactive Processing of Ti-Al from Mechanically Alloyed Precursors" Proc. 4th Japan International SAMPE Symposium. 754-759 (1995)
• [Publications] T. Aizawa et. al.: "Shock Reactive Mechanism for Direct Synthesis of Titanium Aluminides from Element Powder Mixture" Metallurgical and Materials Applications of Shock-Wave and High-Strain-Pato Phenomena. 645-652 (1995)
• [Publications] T. Aizawa et. al.: "Geometric Effect on Shock Reactiue Synthesis of Titanium Aluminides" Metallurgical and Materials Applications of Shock-Wave and High-Strain-Rate Phonomena. 653-660 (1995)
• [Publications] T. Aizawa: "Shock Chemistry of Preteatd Poutlas by Mechanical Alloying" Abstracts of the 117th Meeting of JIM. 206 (1995)