2009 Fiscal Year Annual Research Report
焼結助剤を必要としない窒化アルミニウムの精密型内反応合成
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20613005
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小橋 眞 Nagoya University, 工学研究科, 准教授 (90225483)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金武 直幸 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00115552)
久米 裕二 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30377890)
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| Keywords | 複合材料 / 窒化アルミニウム / in situ反応 / 無加圧浸透法 / 反応浸透法 / 低温合成 |
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| Research Abstract |
1.セラミック化反応後の試料の複合組織制御因子の解明
各プロセス条件(窒化ほう素粉末サイズ、窒素供給源としての窒化チタンの使用)で作製した試料の組織観察により、セラミックの生成形態を調査した。原料粉末として用いる窒化ほう素を細粒化することにより、AlN生成に要する時間が短縮されることが明らかになった。
2.溶融アルミニウムの粉末層への無加圧含浸の可否の調査
窒化ほう素粉末サイズ、窒化ほう素/チタン混合比、プロセス温度、プロセス時間を変化させて、溶融アルミニウムの[BN+Ti]混合粉末への浸透の可否を調査した結果、これら、すべてのプロセス因子を変化させても、溶融アルミニウムは粉末層に浸透したので、非常に毛管力の強く働く系であることが明らかになった。
3.残留アルミニウム率の定量的評価
残留アルミニウムは、プロセス条件が適正でないと、浸透した溶融アルミニウムがセラミック化反応後も残留する可能性があるため、残留アルミニウムの量や形態に及ぼす各プロセスパラメータの影響を検討した。混合粉末の成型方法を自然充填、タッピング、圧粉と変化させて、プリフォームの空隙率を調整した。チタンと窒化ホウ素の混合粉末の混合組成により、残留アルミニウム量を0にする理論空隙率は異なるが、圧粉圧力やタッピング強度を変化させることが調整が可能であった。ただし、プリフォーム空隙率が低下すると、ほう素からアルミニウムへの窒素の置換反応に必要な温度および時間は高温・長時間化することがあきらかになった。
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