2014 Fiscal Year Research-status Report
ポーラス金属の衝撃吸収性と超塑性材料の制振性を併せ持つ多機能亜鉛合金の創製
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25420759
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
北薗 幸一 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (20321573)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ポーラス材料 / 超塑性 / 鋳造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、衝撃吸収特性と超塑性特性を併せ持つ新しいポーラスZn-22Al合金を作製することを目的とする。初年度は、従来の水素化チタン粉末の代わりに炭酸水素ナトリウム粉末を発泡剤として、ポーラスZn-22Al合金の作製を試みたが、得られる気孔率は30％程度と低かった。そこで、炭酸水素ナトリウム粉末を圧粉・固化することにより、溶湯中に投入・発泡することを試みた。その結果、得られる気孔率は50％程度にまで増加した。気孔率増加の原因は、固化により、発泡剤の体積が増加したため、反応速度が低下したためと考えられる。しかしながら、発泡剤の体積の増加は気孔径の上昇につながるため、今後、樹脂等を用いて発泡剤をコーティングすることにより、更に反応速度を低下させることが重要である。
得られた発泡体から切削加工により試験片を採取し、圧縮試験を行った。得られた変形応力は、クロスヘッド速度の増加とともに増加した。このひずみ速度感受性は、セル壁におけるZn-22Al合金が粒界すべりによる超塑性変形を発揮したためと考えられる。更に、高温圧縮試験において、室温よりも高いひずみ速度感受性が得られ、超塑性変形の誘起が確認された。
本研究成果の一部は、平成26年6月の塑性加工春季講演会、平成26年11月の塑性加工連合講演会において発表された。またProcedia Materials Science誌に査読付き論文が掲載された。
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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
発泡剤の添加方法を工夫することにより、気孔率50％以上のポーラス材料の作製を達成できた。室温、高温における圧縮試験により、圧縮応力がひずみ速度の増加とともに上昇することを確認した。これはセル壁の超塑性変形によるものである。しかしながら、機械的特性の評価のためには、気孔径をより小さくし、その分布を均一にする必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
発泡剤に樹脂コーティングすることにより、気孔径の減少と気孔の均一分散を試みる。更に、低速、高速圧縮試験に加えて、落下試験を行い、ポーラス材料のエネルギー吸収特性を評価する。
平成27年9月に開催される超塑性の国際会議ICSAM2015にて、研究成果の発表を予定している。
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| Causes of Carryover |
旅費を節約できた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
少額のため、物品費とする。
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