ホットダイナミックコンパクション技術を利用したダイヤモンド関連物質バルク体の創製

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555201
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 外本 和幸 熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 助教授 (70199462)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 氏本 泰弘 旭化成(株), 化薬研究所, 主幹研究員 ; 藤田 昌大 崇城大学, 工学部, 教授 (20040389) ; 伊東 繁 熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 教授 (80069567)
• Keywords: 粉末成形 / ダイナミックコンパクション / ダイヤモンド / 高温衝撃成形 / ダイヤモンド関連物質

Research Abstract

本年度は、(1)高温での回収実験をより確実に行うこと、(2)ダイヤモンド関連物質の高硬度複合材料を得ることの2つの項目に着目して研究を行った。
上記(1)に関しては、回収容器全体を大型・厚肉の鋼製容器とし、その中に加熱部および試料粉末を配置するように装置の設計変更を行った。ここでは、衝撃成形後も鋼製容器内に試料をとどめておくように、衝撃負荷した底部に回収室を設け、そこに試料がたたき込まれるように工夫した。この設計変更によって1300℃以内程度での回収をほぼ完全に行うことができるようになった。本装置を用いると1500℃程度の温度でも衝撃波負荷・回収実験の実施は可能であるが、ダイヤモンド等のグラファイト化の問題が生じるので、さらに温度を上昇させた実験は実施しなかった。
後者((2))の高硬度成形体の創製に関しては、1300℃付近まで温度を上げることでグラファイト化が促進され、成形体の硬度は極めて低いものとなった。従って、これまでの実験結果を総合して、1150℃程度の加熱温度が最適の成形条件であると思われた。これとは別に、ダイヤモンド、c-BNの混合粉末を、さらに硬度の高い別のセラミックスと混合して、複合材料の成形体を回収する実験なども実施した。得られた材料の硬度値は、複合則などから予測される値と一致するような高硬度材が得られ、極めて良好な状況で成形されていることがわかった。

Research Products

• [Publications] K.Hokamoto et al.: "Technical Advantages of Hot Dynamic Compaction of Powders for consolidating Diamond and Related Material Powders"Key Engineering Materials. 233-236. 199-204 (2003)
• [Publications] K.Hokamoto et al.: "Advantages in the Use of Underwater Shock Wave for Dynamic Compaction"Proc. IMPLAST' O3. (to be appeared). (2003)