高性能複合化機能材料の開発及びプロセス技術に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11695064
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kurume National College of Technology
• Principal Investigator: 松原 安宏 久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 教授 (20044258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹栗 信也 久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (50215737) ; 森 哲夫 久留米工業高等専門学校, 工業化学科, 教授 (10037963) ; 入江 和隆 久留米工業高等専門学校, 一般物理, 教授 (50149986)
• Keywords: 耐摩耗合金 / 表面改質 / イオンビーム / ポリアミド / 無機顔料 / ブレーズ接合 / 材料複合化

Research Abstract

本研究は,本校と韓国啓明大学校工科大学の研究者がペアを組んで以下のテーマについて連携しながら研究を行うものであり,初年度は両校の研究者が往来して研究内容や設備についてコンセンサスを得るとともに実験試料の作製と予備実験を行った.
1.高機能耐摩耗材料の合金設計と製造プロセスの研究
耐摩耗性を支える相として高硬度の炭化物を晶出させることを考え,Fe-C合金でC量を3%,強い特殊炭化物形成元素を合計で20%として,その中で晶出炭化物の種類の組み合せが(M_7C_3+M_6C),(MC+M_2C),及びM_7C_3となるように合金設計した.それに基づいた炭化物形成元素の組み合せはそれぞれ(10%Cr-5%Mo-5%W),(10%V-5%Mo-5%W),及び(17%Cr-3%V)となり,各試料を溶製した.
2.イオンビームを用いた材料の表面改質の研究
けい素(Si)基板の表面にCVD法で膜厚200-300nmのMgTiO_3とMg_2TiOを製膜するプロセス,及びGaOとSrOをドープしたガラス基板上にMgOを製膜するプロセスの研究を行い,それらの膜に対する耐スパッタリング特性評価が行える程度の試料を作製した.
3.プラスチックと無機物質との複合化技術の研究
プラスチックと無機化合物を種々組み合せて複合性を検討した結果,ポリアミド/無機顔料の組み合せに焦点を絞ることとした.問題点であるポリアミドと顔料の相溶性は,顔料を低分子量ポリアミドでコーティングして複合化した後高分子ポリアミドと混合するプロセスで改善される可能性が得られた
4.接合による耐摩耗複合材料の開発
耐摩耗合金としての多合金系白鋳鉄と鋼をブレーズ接合により複合化する前段階として,多合金系白鋳鉄の耐摩耗性を調査するための試料の溶製,熱処理及び試験片の作製を行い,815HVから925HVの範囲の硬さを有する試験片の準備をした.