超耐熱材料用新１６H型シリサイドの開発

• 研究課題/領域番号: 16K14122
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 鶴岡工業高等専門学校
• 研究代表者: 五十嵐 幸徳 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50193157)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 耐熱材料 / ケイ化物 / 材料設計 / 自己燃焼反応 / メカニカルアロイング / 機械材料・材料力学

研究成果の概要

本研究は、二元系16H型シリサイドを基に三元系・四元系の新16H型シリサイドを設計・試作し、新たな高融点・低比重の16H型シリサイドの開発を目指し、置換メカニズムの解明と、破壊じん性値の評価を行うことを目的とした。
現時点で置換メカニズムの解明には至っていないが、新たな高融点16H型シリサイドの試作は達成できた。現時点で論文等作成中のため詳しい組成は避けるが、置換により従来の16H型シリサイドより硬度が低く、焼き入れした共析鋼程度の硬度を示す超耐熱材料用新16H型シリサイドを試作でき、研究の目的はほぼ達成できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、他の結晶構造の金属間化合物にも導入できると考えられる。金属間化合物は20年ほど前から超耐熱材料として着目されたが、延性が低く克服が困難であるため高融点の金属間化合物の延性化に関わる研究は今後成り立たないとまでいわれる。しかし、シリサイド金属間化合物が超耐熱材料として使用できれば各種産業において現在よりも高温下での作業が可能となり、エネルギ効率を高め、省エネルギとなる。その結果、各種産業の技術革新が期待できる。