微細構造を制御した液相反応焼結による多孔質シリサイド金属間化合物の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750787
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 南口 誠 東京工業大学, 工学部, 助手 (90272666)
• Keywords: 液相反応焼結 / Mo(Si,Al)_2 / 多孔質材料 / 自己燃焼 / 金属間化合物

Research Abstract

本年度はもっとも単純な系であるMo(粒径3μm,純度99.9%),Al(粒径100μm,純度99%),Si(粒径10μm,純度99.9%)の混合粉末を用いて焼結実験を行った.混合組成はMo:Si:Al=(1)1:1.66:0.34,(2)1:1.2:0.8,(3)1:1:1の3種類とした.混合粉末を金型成形して成形体を得た.焼結は真空中で873Kから1273Kで行った.
成形圧が125MPa以下の試料では1273Kでも反応,焼結が起きず,ほとんど原料粉末のままだった.それ以上の成形圧においては,983K以上の焼結温度でAl量が多い試料(2)と(3)では自己燃焼反応を起こした.自己燃焼焼結を起こした試料においては大きなクラック多数が生じていた.成形圧を抑え成形体密度を低くすることで,クラックの生成をある程度抑制できることがわかった.気孔径は数10μm程度となっており,粉末の粒径に比べて非常に大きいものになった.また気孔の大きさは成形体密度の増加に伴い,小さくなった.
また,今回の実験では自己燃焼を起こさずにMo(Si,Al)_2生成反応を起こさせることはできなかった.これはMoの粒径がかなり細かいため,反応面積が広く,反応時の発熱が大きかったためであると考えられる.自己燃焼焼結で得られた試料の気孔率は成形圧125MPaの場合で45%程度であり,焼結時間や焼結温度により大きな変化はなかった.