| 研究課題/領域番号 |
02452249
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
溶接工学
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
岡根 功 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80169127)
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| 研究分担者 |
福本 昌宏 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (80173368)
梅本 実 豊橋技術科学大学, 工作センター, 助教授 (90111921)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1992年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1991年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1990年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
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| キーワード | 直流プラズマ溶射 / 高周波プラズマ / 反応性プラズマ溶射 / 窒化物系セラミックス / バイアス電圧 / 炭化物系セラミックス |
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| 研究概要 |
窒化物または炭化物セラミックスの中には、プラズマ溶射の際に容易に分解・昇華する傾向の高い材料が多い。本研究は、これまで溶射法では成膜が困難とされてきた、上記のような性質を有するセラミックス材料の膜形成を行うために、同種セラミックス材構成金属元素に対する反応性プラズマ溶射法適応の可能性を調べることを目的とした。具体的には、窒素プラズマ雰囲気中でのTiの窒化反応を採り上げた。このため、平成2年度は主として上記反応性プラズマ溶射を行うためのハイブリッド溶射装置の作製を行った。また平成3年および4年度は、反応性プラズマ溶射における反応性に関与する各種因子の影響を基礎的に調べ、さらに反応メカニズムについて考察した。また本研究では、一般に低温プラズマに多用されるプラズマ-基板間バイアス印加の影響についても調べた。その結果、本研究で明かにした点を要約し、以下に示す。
1)プラズマ内に投入されたTi金属粒子のプラズマとの反応性は、Tiに低融点のAlをメカニカルアロイ法により混合した場合に格段に促進される傾向がある。
2)素材金属に対する雰囲気内反応性ガスのモル分率の高いほど反応性は高まる。
3)本実験装置では、圧力13kPa,窒素量10 1/minの条件下において100%TiN化した皮膜が得られた。ただし、この皮膜組織は極めて多孔質であり、今後その改善のための適正作製条件の検討が必要である。
4)水中にて回収した溶射粉末はほとんど窒化していないことから、窒化反応は、粉末のプラズマ内飛行中にはほとんど起こらず、基板堆積後に顕著に起こることがわかった。
5)基板温度の上昇に伴い、皮膜中の窒化物生成量も増加したことから、窒化物生成量には基板温度が強く影響すると考えられる。
6)基板-チャンバー間に直流バイアスを印加し窒化物生成への影響を調べたところ、本研究においてはバイアス印加による窒化物生成促進の顕著な効果は認められなかった。
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