| 研究課題/領域番号 |
12450293
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
冨井 洋一 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (90026245)
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| 研究分担者 |
雨澤 浩史 京都大学, 人間・環境学研究科, 助手 (90263136)
桑原 秀行 (財)応用科学研究所, 第一研究室, 室長 (90132795)
高田 潤 岡山大学, 工学部, 教授 (60093259)
野平 俊之 京都大学, エネルギー科学研究科, 助手 (00303876)
後藤 琢也 京都大学, エネルギー科学研究科, 助手 (60296754)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 凝縮プラズマ系反応 / 非平衡物質 / Al-Ti-C複合炭化物 / 金属融体-CH_4反応 / 厚膜 / 超微細粒子 / 熱安定性 / 環境安定性 / 凝縮プラズマ / ラディカル種ないしはイオン種 / プラズマ / 窒化物 / 水素 / 傾斜組成 / TiN / Ti2N |
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| 研究概要 |
昨年度に引き続き、以下に示す予定の2小研究項目を遂行し、以下の成果を得た。
1.凝縮プラズマ系反応による、非平衡物質の創製と高機能性およびマイクロキャラクタリゼーション 前年度のTi-N系での成果を踏まえて、Al-Ti-C系の物質創製が試みられた。
Al-Ti-C系は、AlTiやAl_3Ti等の化合物を高温の液体下では容易に生成するが、これらの化合物の分離・成長が著しく、マトリックスの強化にはほとんど効果が認められなかった。しかしながら、このようなAl-Ti系に、CH_4を添加したプラズマガスを高温(【similar or equal】1400℃)の融体下で作用させると、表面に特異な厚膜が生成した。この厚膜は、厚さが【similar or equal】mmに及び、その硬度はmHv【similar or equal】500に達することが測定され、XRD及びEPMAの分析によって、Al-Ti-Cの複合化合物の超微細粒子の分散による可能性の高いことが示唆された。
2.凝縮プラズマ生成非平衡物質の熱力学的安定性 この以上に硬度値の高い厚膜の安定性が、熱的及び腐食環境下で調べられた。その結果、耐食性に著しい向上が認められ、900〜1000℃の高温下でも安定であった。Al-C系では空気中の水分によっても容易に分解されるが、この厚膜は水中でも何ら腐食することなく安定であった。この原因は、Al-C系にTiをプラズマ反応によって非平衡的に含ませることによるものと解析された。
以上のような実験的進展と成果の蓄積に伴い、プラズマ材料創製から実用化に向けた今後の課題として以下の点が指摘された。
(1)Al-Ti-C系厚膜部の微細構造の透過形電子顕微鏡による解明 (2)Al-Ti-C系厚膜組成のマトリツクスアルミニウムへの分散法の確立 これらの2点の実験的解明と確立については、今後も引き続き行われる。
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