| 研究分担者 |
坂田 祐作 (阪田 祐作) 岡山大学, 工学部, 教授 (70032951)
高田 潤 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60093259)
長江 正寛 岡山大学, 環境理工学部, 日本学術振興会特別研究員 (60304341)
岡 陽一郎 ユーサン精密(株), モールド製造課, 研究職
西田 典秀 岡山県工業技術センター, 材料研究部, 専門研究員
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| 研究概要 |
本研究では,目的の異なる二段階のガス窒化処理(内部窒化・窒化物皮膜形成)によって,高耐食性ナイトライドセラミックスとナノメータサイズ粒子分散強化型金属を複合化し,材料表面から内部へ向かって組織と耐食・強度特性を制御した三層構造を有する従来にない全く新しい高耐食性傾斜機能材料の開発を目指した.主な成果を以下に示す.
Mo-Ti合金のN_2ガス内部窒化に関する研究では,Mo-Ti合金は従来の窒化温度(1300℃以上)よりも著しく低温の950℃でも内部窒化が可能であり,ナノスケールの超微細TiN粒子が分散析出することを見い出した.NH_3ガス中でMo材料を窒化処理すると,MoN,γ-Mo_2N,β-Mo_2Nの3種類のMo窒化物が生成することを明らかにした.特に,β-Mo_2N相は{011}<011>方の極めて珍しい双晶で構成されていることを明らかにした.これらの窒化物はいずれも沸騰硫酸に対する耐食性が優れており,特にβ-Mo_2Nの耐食性が極めて優れていることを本研究で初めて明らかにした.このβ-Mo_2Nを被覆した複合材料について種々の濃度の沸騰硫酸中での耐食性を検討したところ,β-Mo_2N被覆材料は85wt%の沸騰硫酸中(沸点約237℃)という極めて苛酷な環境下でも完全耐食性を示すことが分かった(腐食速度:0.0128mm/year).この値は従来の苛酷環境耐食材料であるTaに比べて約1/30であり,Mo窒化物被覆複合材料は耐沸騰硫酸用耐食材料として有望であることを明らかにした.
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