2018 Fiscal Year Research-status Report
Characteristic evaluation and development of composite material by hybrid infiltration reaction method
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18K03839
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
崔 龍範 広島大学, 工学研究科, 助教 (00457269)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 元 広島大学, 工学研究科, 教授 (30192595)
松木 一弘 広島大学, 工学研究科, 教授 (30253115)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 構造材料 / 高強度 / 耐摩耗性等 / 金属間化合物 / 複合材料 / 複雑形状 / 大型製造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究成果としては、比表面積を5800m2/m3の金属多孔体を用いて複合材料を製造し、金属多孔体の比表面積が金属間化合物の微細化に影響を与えることを明らかにした。金属多孔体である部分にアルミを含浸させた後、ハイブリッド含浸反応法によりアルミの内部には元の金属多孔体の構造は残らず、約50~100ミクロン程度の金属間化合物が分散している。複合材料の比重(2.768g/cm3)、熱伝導率(112.53W/mK)の結果を得られた。比重はアルミと同比重であり、熱伝導率はアルミよりわずかであるが高い熱伝導率を有する複合材料の開発に成功した。更に、超微細なナノサイズの金属間化合物を生成させるために、表面上ミクロンサイズの凹凸がある多孔体を用い、複合材料を組織観察した結果、1ミクロン以下の超微細なナノサイズの金属間化合物の生成に成功し、面積率30％を有する部分複合材料の製造に成功した。
材料内部に存在する欠陥(未含浸部による欠陥、凝固欠陥等)は強度低下、摩耗量の増加などの悪影響を及ぼすため、未含浸部による欠陥は多段階加圧力(0.1MPa＋0.2MPa)を変化させ、欠陥率を0.2％以下まで抑えることに成功した。なお、SiC論文の投稿及び国際会議に参加し、新技術の発表及び情報共有を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
金属間化合物粒子分散複合材料を新たな製造する申請者の特許(特許第5988667号, 金属間化合物強化複合材料及びその製造方法)を用い、金属の溶湯温度、保持時間等の制御による金属間化合物のサイズ制御、材料内部の欠陥制御を目指とする製造プロセスが構築されていたので、複合材料の製造が進み早く、部分複合材料の製造及び評価までできる状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
部分複合化の組織観察及び熱特性の評価を行う予定です。
複合材料を構造材料として幅広い分野に広げるためにも、低コストも考慮しないといけない。この研究で部分複合化を目指す。作製された部分複合材料の分散性などの組織観察を行う。
また、構造材料でありながら、高温環境下での構造材料は熱伝導率及び熱膨張係数のデータも考える必要があるため、今後熱特性のデータを取得する予定である。
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| Causes of Carryover |
5652円は予定していた消耗品の発注が変更になり、残ってしまいました。次年度に消耗品として使用する予定です。
なお、分担金（10万円）はH30 年度分と合わせて次年度の国際会議の参加費用として使うために残しています。令和1年の国際会議の参加のために使う予定です。
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