| 研究課題/領域番号 |
06650789
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
黒川 一哉 北海道大学, 工学部, 助教授 (00161779)
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| 研究分担者 |
佐々木 仁 北海道大学, 工学部, 助手 (20196174)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1995年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | モリブデンダイシリサイド / 炭化珪素 / 複合材料 / 焼結性 / 物理的特性 / 機械的性質 / 耐高温酸化性 |
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| 研究概要 |
新しい超高温材料の開発を目的として、MoSi_2-SiC系複合材料の焼結性、機械的性質の評価、耐酸化性の評価等に関する実験を行なった。得られた結果の概要は以下のとうりである。
(1) MoSi_2-SiC系複合材料の作製においては、放電プラズマ焼結機を使用した。焼結は役1200Kの湿度から開始し、役1900Kの温度で十分緻密化することが明かとなった。ただし、SiCの添加量が30体積%を超えるとSiCの凝集が顕著になり、分散性の良い複合材料を作製することができなかった。以上の結果から、MoSi_2粉末とSiC粉末を出発原料とする複合材料は30体積%SiCまでであれば十分な緻密体となることがわかった。
(2)ほぼ理論密度に達した30体積%SiCまでの複合材料を用いて、いくつかの機械的性質を調べた。その結果、ポアソン比、ヤング率、剛性率などの諸値は、従来報告されているMoSi_2のそれと大差なく、曲げ強さのみがSiC添加量の増加とともに上昇する傾向が認められた。ただし、最高曲げ強さは、30%SiC複合材料において得られ、約250MPaと十分な強度とはいえない。SiCの形状を含め、今後さらに改善する必要がある。
(3)複合材料の耐酸化性は、773Kと1773Kの温度で評価した。前者はMoSi_2にとってアクティブ酸化の領域、後者はパッシィブ酸化の領域に相当する。1773Kでは、試料の密度など性状に依らず、すべての試料においてSiの選択酸化が起こり、保護性シリカ皮膜が形成された。773Kでは、耐酸化性はSiC含有量の増加とともに改善され、従来から報告されているようなアクティブな酸化挙動を示さなかった。ただし、SiC凝集部では局部的に酸化が進行していることが観察され、緻密化とSiCの分散に注意する必要があることが示唆された。1473Kと773Kの間での熱サイクル酸化においても優れた耐酸化性を示した。
総合的に本複合材料は耐酸化性超高温材料として開発するに値する。
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