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チタン製品の革新的高効率製造技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H00819
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

岡部 徹  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00280884)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
43,810千円 (直接経費: 33,700千円、間接経費: 10,110千円)
2019年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワードチタン / 粉末冶金 / 焼結 / 脱酸 / 希土類金属 / チタン合金
研究開始時の研究の概要

チタン製品をチタン粉末から焼結することで製造する場合、従来法では、最終製品の酸素濃度が増加し、原料粉末の酸素濃度よりも必ず高くなる。チタン中の主な不純物である酸素は、製品の靭性を低下させ性能劣化を招く。本研究では、研究代表者が独自に開発した、チタン中の酸素濃度を極低濃度に低減し制御する技術を応用して、チタン粉末から不純物酸素を除去すると同時に焼結するという革新的な粉末冶金法に関する基礎的な研究を行う。

研究実績の概要

チタン製品をチタン粉末から焼結することで製造する場合、従来法では、最終製品の酸素濃度が増加し、原料粉末の酸素濃度よりも必ず高くなる。チタン中の主な不純物である酸素は、製品の靭性を低下させ性能劣化を招く。本研究では、研究代表者が独自に開発した、チタン中の酸素濃度を極低濃度に低減し制御する技術を応用して、チタン粉末から不純物酸素を除去すると同時に焼結するという革新的な粉末冶金法に関する基礎的な研究を行った。種々の溶融塩中にチタン粉末の成形体および金属イットリウムを還元剤として静置して、反応温度 800~1100℃程度の高温条件下で脱酸反応及び焼結反応の進行を評価した。焼結体への脱酸剤由来の不純物混入などの課題は残るものの、100 ppm以下の極低酸素濃度のチタン焼結体を作製する新規プロセスの可能性を示した。基盤研究(S)の採択に伴う重複受給制限のため、本助成事業の廃止申請を行った。将来、本研究で得られた結果が更に発展し、原料粉末よりも酸素濃度が低いチタン製品を製造する新規な焼結手法が開発されれば、低コストのチタン粉末の利用範囲を拡大し、チタン製品の爆発的な普及を実現する一助となると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ultimate Deoxidation Method of Titanium Utilizing Y/YOCl/YCl3 Equilibrium2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Iizuka, Takanari Ouchi, and Toru H. Okabe
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions B

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 433-442

    • DOI

      10.1007/s11663-019-01742-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Novel Sintering Process for Titanium Powder with Simultaneous Deoxidation using Yttrium2019

    • 著者名/発表者名
      Takanari Ouchi, Akihiro Iizuka, and Toru H. Okabe
    • 学会等名
      Powder Metallurgy and Additive Manufacturing of Titanium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a New Sintering Process of Ti Powder with Deoxidation Reaction Using Yttrium Metal in Molten Salt2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Iizuka, Takanari Ouchi, and Toru H. Okabe
    • 学会等名
      Powder Metallurgy and Additive Manufacturing of Titanium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属Yを利用するTi粉末の新規焼結プロセスの開発に関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      飯塚 昭博, 大内 隆成, 岡部 徹
    • 学会等名
      第88回レアメタル研究会/チタンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金属 Y の脱酸能力を利用する Ti 粉末の新規焼結プロセスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      飯塚 昭博, 大内 隆成, 岡部 徹
    • 学会等名
      資源・素材学会 関東支部 第16回「資源・素材・環境」技術と研究の交流会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 岡部研ホームページ

    • URL

      https://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-01-27  

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