| 研究課題/領域番号 |
16560605
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
高山 善匡 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (60163325)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | チタン / 結晶粒微細化 / 結晶方位制御 / 摩擦加工 / 連続繰り返し曲げ加工 / 光触媒 / 酸化 |
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| 研究概要 |
工業用純チタン板材を用いて、摩擦加工装置により表面層の組織微細化に及ぼす加工条件の影響を調べた。装置は、フライス盤、直径10mmの円柱状チタン工具と試料固定治具よりなる。その結果、微細結晶粒層を形成させる最適な加圧力と回転速度は、490N、6.5rpsであることが明らかとなった。形成されたビード幅と硬化領域はほぼ一致した。また、深さ方向には約200μmまで硬化していることが分かった。
結晶方位制御については、連続繰返し曲げ加工(CCB)装置により、1.5mm厚の高純度チタン板材を加工し、部分焼きなまし(PA)、付加CCB、最終焼きなましプロセスにより表面層に優先方位を発達させることを試みた。その結果、高純度チタンの優先方位形成に関する最適なPA温度は633Kであり、最適な付加CCBは1パスであることが分かった。また、このプロセスによる優先方位TD・s方位率の最大値は65%と極めて高い値を示した。
大気雰囲気においては、450℃・1hの加熱条件で形成された酸化膜が最良の光触媒特性(ABS値)を示した。純酸素雰囲気において350℃・8hの条件で形成された酸化膜は、大気雰囲気における最良の値の約3.6倍となる光触媒特性を示した。大気、純酸素雰囲気ともに最良の加熱条件よりも時間を長くすると、安定なルチル構造が増加し、その結果光触媒特性は劣化した。また、再結晶集合組織が発達したチタン板材を大気雰囲気で加熱して得られた酸化膜は、受入材の酸化膜に比べて良好な光触媒特性を示した。
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