Synthesis and evaluation of trimodal composites by reactive arc-melting method

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K06802
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Material processing/Microstructural control engineering
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: Tsuda Hiroshi 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (80217322)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾崎 友厚 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, その他部局等, 研究員 (50736395)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 新規Ti基複合材料 / TiC粒子 / Ti析出 / Ti2C / N添加 / 時効処理 / トリモーダルコンポジット / 力学特性

Outline of Final Research Achievements

It was clarified that by adding nitrogen the brittleness of ceramic particles was improved by existence of a soft metal phase (Ti), furthermore by optimal heat treatment new ceramic particle dispersed composites with excellent strength and ductility could be synthesized. In addition, it was extremely useful academically to clarify the mechanism of metal phase precipitation in ceramic particles based on the crystallographic information obtained from detailed TEM observation.
Since the results obtained in this study can be expected to be applied to other composite materials, it has the potential to create deformable ceramic particle dispersed metal matrix composites.

Free Research Field

金属材料学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

窒素（N）添加により硬いセラミックス相（TiC粒子）と軟らかい金属相（Ti）を共存させることによりセラミックス粒子の脆さが改善されること、また最適な熱処理により優れた強度・延性を具備したセラミックス粒子分散複合材料が合成できることを明らかにした。また、TEMによる微細組織の詳細な観察から得られた結晶学的情報をもとに、セラミックス中への金属析出機構を明らかにしたことは大きな学術的貢献である。
今回得られた成果は他の複合材料への応用展開も期待できるため、変形可能なセラミックス粒子を分散させた金属基複合材料創製への可能性を有している。