| 研究課題/領域番号 |
07555483
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
複合材料・物性
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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)
植木 正憲 新日本製鐵(株), 先端技術研究所, 主幹研究員
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
900千円 (直接経費: 900千円)
1996年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 超高温複合材料 / 反応焼結 / Mo-Si-C系 / 放電プラズマ焼結 / 耐酸化性 / 加速酸化 / 接合 / 界面反応 / モリブデンダイシリサイド / 炭化珪素 / 焼結特性 / 機械的特性 |
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| 研究概要 |
耐環境性に優れた新しい超高温材料の創製を目的として、平成7-8年度にわたってMo-Si-C系複合材料の試作を進めてきた。その内容は、耐酸化性に優れた素材同志の組合せであるMoSi_2-Sic複合材料の作製を主目的として行い、さらに炭素材料の耐酸化性改善を目的としてMoSi_2-炭素接合体の作製も行った。
MoSi_2-SiC複合材料の作製:放電プラズマ焼結法を用いることにより、ほぼ理論密度に達するMoSi_2-SiC複合材料を極めて簡便に作製することができた。しかし、MoSi_2とSiCの化合物を出発原料として焼結を行った場合には、部分的にSiCが凝集しやすく、均一組織の複合材料を作製することは困難であった。この問題を改善するため、Mo、SiおよびCの各元素から焼結を行う反応焼結法を考案した。これにより、SiCが均一に分散した組織を有する複合材料が作製できた。また、Mo、SiおよびCの組成比制御によって、MoSi_2とSiCだけから成る複合材料を作製できることを確認した。焼結時の試料の膨張収縮挙動の測定、されに示差熱分析とX線回折から、焼結時の緻密化および反応過程を明らかにした。反応焼結法によって作製した複合材料は、MoSi_2とSiCを出発原料とする複合材料と比較して、優れた耐酸化性を有していた。特に、MoSi_2基材料の最大の弱点である低い温度域における加速酸化現象を完全に抑制できたことは特筆に値する。
MoSi_2-炭素接合体の作製:MoSi_2-炭素接合体を放電プラズマ焼結機を用いて作製し、その界面反応および曲げ強さの評価を行った。その結果、高い曲げ強さを有する良好な接合体を得ることができたが、界面反応の結果形成されるSiC層の成長に伴い曲げ強さが低下した。この改善には界面にTiを介在させることが有効であることを見出した。
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