| 研究課題/領域番号 |
17540470
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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 |
プラズマ科学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
大崎 堅 山口大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (30035050)
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| 研究分担者 |
福政 修 山口大学, 大学院理工学研究科, 教授 (20026321)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 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: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
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| キーワード | プラズマジェット発生器 / プラズマ溶射ガン / プラズマプロセス / 分光学的計測 / 複合微粉末 |
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| 研究概要 |
本研究では、プラズマ溶射法による複合粒子の生成を目的とし、高精度で溶射粒子の温度、速度を制御できるプラズマジェット発生器を熱源とした高性能型プラズマ溶射ガンを試作した。また、この溶射ガンを用いて、軽量高耐熱材料であるTi-Al金属間化合物の原料であるAl被覆Ti球状粉末の生成を行った。得られた結果を以下に示す。
1.プラズマ電極型プラズマジェット発生器をベースとした高性能型プラズマ溶射ガンの試作
(1)以前に開発したプラズマ電極型プラズマジェット発生器の陽極をマルチ化することで、広い安定作動範囲(最大熱出力14.1kW)を持ち、熱効率も70〜76%の改良形プラズマ電極型プラズマジェット発生器が開発できた。
(2)開発した発生器を熱源とし、そのノズル出口と陰極側のノズル軸線上の2ヶ所に材料送給口を設置した溶射ガンを試作した。この溶射ガンは、溶射時の特性劣化がないこと、アーク電流により効果的にプラズマ流の熱出力を制御できること、加熱・溶融された溶射粒子がノズルより対称性良く噴射されていること等が明らかとなり、高性能型プラズマ溶射ガンであることが分かった。
2.Al被覆Ti球状粉末の作製と評価
(1)Al被覆Ti球状粉末の生成が可能である。しかし、生成率は数%であり、球状粉末は僅かである。
(2)生成された複合粒子はAlリッチの構造となっている。
(3)作動ガス流量が401/minでの生成複合粒子の量、質ともに僅かではあるが良好である。しかしながら、更なる実験検討が必要である。
3.Al被覆Ti球状粉末の量産とTi-Al金属間化合物の合成
Al被覆Ti球状粉末の生成率の改善、捕集方法の改善により複合粉末の量産が可能と思われ、プラズマプロセス分野においてこの項目は重要であり、今後の研究課題として進める必要があると考えている。
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