2014 Fiscal Year Annual Research Report
省エネを実現する高強度と熱・電気伝導特性を両立した炭素系ナノ粒子分散複合材の開発
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25820369
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
今井 久志 大阪大学, 接合科学研究所, 講師 (30452379)
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2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 粉末冶金 / 複合材料 / 炭素系ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高強度・高電気伝導特性を得るために，炭素系ナノ粒子の凝集解消と母相銅合金との整合性が重要となる．炭素系ナノ粒子にはVapor Growth Carbon Fiber (VGCF)を用い，銅合金粉末に分散付着する手法を確立した．母相と炭素系ナノ粒子の良好な結合を確保するに当たり，銅合金中の微量元素と炭素系ナノ粒子の反応特性が電気伝導特性，力学特性に与える影響を調査した．供試粉末には急冷凝固法によって作製されたCu-0.4mass%Ti，Cu-0.7mass%Cr，Cu-0.5mass%Siの3種類を用意した．実験の結果，Ti，Crを添加した材料は，VGCF添加量の増加とともに，電気伝導特性が向上する結果となった．強度は若干の低下を示すものの，固溶強化理論との比較結果より，分散強化が得られていることが確認された．VGCFと母相の炭化物を介した良好な結合性による分散強化と，母相中の添加元素固溶量の減少により，高強度と高電気伝導性を発現したといえる．一方，Si添加銅合金では，VGCF添加においても，力学特性や電気伝導特性に変化はなかった．銅中の固溶限が大きいSiでは，焼結過程でも固溶が保持され，上記反応は生じず，結果として特性に影響しなかったと考えられる．
上記結果を鑑み，純アルミニウム粉末にカーボンナノチューブ（CNT）を分散した高強度純アルミニウム基CNT分散複合材料について検討した．CNT単分散を実現した粉末を用い，CNTと母相間に生成する炭化物で，母相とCNTの強固な結合を保持しCNTならびに炭化物の分散強化を発現することが確認された．
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Research Products
(12 results)
