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金属粉末射出成形品の高アスペクト比構造実現のための革新的プロセス構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K04782
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関東京都立大学

研究代表者

長田 稔子  東京都立大学, システムデザイン研究科, 特任助教 (90452812)

研究分担者 品川 一成  九州大学, 工学研究院, 教授 (30215983)
小林 訓史  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (80326016)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード金属粉末射出成形 / 銅 / 炭素繊維 / 繊維配向 / 機械的特性 / 熱伝導率 / 変形
研究成果の概要

金属粉末射出成形の工程の中で,射出成形時のバインダの流動を利用することを考え,銅に炭素の短繊維を添加したところ,繊維は樹脂流動方向に配向した.焼結体は通常三次元的に等方収縮するが,繊維の配向方向である長さの収縮が小さく,幅および厚み方向の収縮が大きいことがわかった.脱脂焼結時のその場観察から,繊維を添加したことにより,試験部の変形が抑制されることを確認した.引張試験の結果,繊維添加により弾性率には線形に増加した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,従来のMIMプロセスでは検討されてこなかった,材料への繊維の添加を試みた.MIMでは,脱脂過程でのバインダの溶融や,除去後の変形,焼結時の大きな収縮のために変形などの不良が起こりやすいが,繊維の添加により変形を抑制できることがわかった.また,複合材料が容易に作製可能であることを示し,その特性の向上も得られたことは,学術的にも社会的にも意義がある.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] DEFORMATION OF INJECTION MOLDED CARBON FIBER AND COPPER COMPOSITES2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiko Osada and Satoshi Kobayashi
    • 学会等名
      TWENTY-THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPOSITE MATERIALS (ICCM23)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Powder Injection Molded Carbon Fiber Reinforced Composites2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiko OSADA and Satoshi KOBAYASHI
    • 学会等名
      The American Ceramic Society (ACerS) 45th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites (ICACC’21)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属粉末射出成形による炭素繊維/銅複合材料の変形挙動2021

    • 著者名/発表者名
      長田稔子,小林訓史,品川一成
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会2021年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 金属粉末射出成形による炭素繊維/銅複合材料の力学的特性2020

    • 著者名/発表者名
      長田稔子,小林訓史
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 金属粉末射出成形による炭素繊維/銅複合材料の開発2020

    • 著者名/発表者名
      長田稔子,小林訓史,品川一成
    • 学会等名
      第11回日本複合材料会議(JCCM11)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属粉末射出成形による炭素繊維/銅複合材料の力学的特性2020

    • 著者名/発表者名
      長田稔子,小林訓史
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属粉末射出成形による炭素繊維強化銅複合材料の機械的特性2019

    • 著者名/発表者名
      長田稔子,小林訓史,品川一成
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Metal Injection Molding of Cu/CF Composites2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiko Osada, Satoshi Kobayashi, Kazunari Shinagawa
    • 学会等名
      22nd International Conference on Composites Materials
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属粉末射出成形による炭素繊維強化銅複合材料の機械的特性2019

    • 著者名/発表者名
      長田稔子, 小林訓史, 品川一成
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] METAL INJECTION MOLDING OF CU/CF COMPOSITES2019

    • 著者名/発表者名
      T. Osada, S. Kobayashi, and K. Shinagawa
    • 学会等名
      ICCM22
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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