SPS法と熱間押出しとの先駆的複合プロセスによる先進CNT/Al複合材料の作製

• 研究課題/領域番号: 21360353
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 川崎 亮 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50177664)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2011年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2010年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2009年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 粉末冶金 / 粉末治金 / カーボンナノチューブ / 均一分散 / 界面制御 / Al/CNT複合材料 / Al/CNT複合材 / 単分散粒子 / 粒子配列 / フォトニック結晶 / テラヘルツ波

研究概要

CNTをNDS法により、粒径の揃ったアルミニウム(Al)粉末均一混合し、その混合粉末をパルス通電焼結(SPS)により予備焼結し、さらに熱間押出しすることによってCNTが均一に配向分散したち密なCNT/Al複合材料を作製することに成功した。固相焼結の際に微量のアルミニウム液相が出現することを明らかにし、これがCNTとAlマトリックスの界面荷重伝達制御に有効であることを示した。その結果Alの約3倍の引張り強度を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] CarbonNanofiber Reinforced Aluminum Matrix Composite Fabricated by Combined Process of Spark Plasma Sinteringand HotExtrusion (2011)
  • 著者名/発表者名: HansangKwon, HirokiKurita, MarcLeparoux, akiraKawasaki
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 巻: Vol.11 ページ: 4119-4126
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放電プラズマ焼結/熱間押出し複合プロセスによるカーボンナノチューブ分散強化型Al基複合材料の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗田大樹、H. Kwon、川崎亮
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 巻: 第75巻第4号 ページ: 259-264
  • NAID: 10028176022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon Nanofiber Reinforced Aluminum Matrix Composite Fabricated by Combined Process of Spark Plasma Sinteringand Hot Extrusion (2011)
  • 著者名/発表者名: Hansang Kwon, Hiroki Kurita, Marc Leparoux, Akira Kawasaki
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 巻: 11 ページ: 4119-4126
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放電プラズマ焼結/熱間押出し複合プロセスによるカーボンナノチューブ分散強化型Al基複合材料の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗田大樹、H.Kwon、川崎亮
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 巻: 75 ページ: 259-264
  • NAID: 10028176022
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放電プラズマ焼結/熱間押出し複合プロセスにより作製したCNT/Al複合材料の引張強度 (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗田大樹
  • 雑誌名: 傾斜機能材料論文集 巻: 24 ページ: 29-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon Nanotubu Reinforced Aluminum Matrix Composites by the Conbined Process of SPS Pre-Sintering and Hot Extrusion (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki A, Kwon H
  • 雑誌名: Proceedings of Powder Metallurgy World Congress, PM2010, Florence 巻: (CD-ROM)
  • 査読あり
• [学会発表] MWCNT-Al複合材料におけるMWCNT/Al界面の炭化物形成および形態と引張強度の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 方素羅、栗田大樹、川崎亮
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] Fabrication of Carbon Nanotube-Reinforced Aluminum Matrix Composites by SPS Pre-sintering and Hot Extrusion (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira kawasaki
  • 学会等名: International Workshop on Spark Plasma Sintering
  • 発表場所: Capbreton, France
  • 年月日: 2011-10-20
• [学会発表] Carbon Nanotube reinforced aluminum matrix composites by novel powder metallurgical process (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira kawasaki
  • 学会等名: ICCM18
  • 発表場所: 韓国・済州
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] 放電プラズマ焼結/熱間押出し複合プロセスにより作製したAl-CNT複合材料の引張強度評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗田大樹, 東海林辰也, 川崎亮
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会秋季大会
  • 発表場所: 早稲田大学国際会議場
  • 年月日: 2011-05-30
• [学会発表] SPS/熱間押出し複合プロセスにより作製したCNT/Al複合材料の引張強度 (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗田大樹
  • 学会等名: 日本金属学会秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 放電プラズマ焼結法により作製した銅/カーボンナノチューブ焼結複合材料の熱伝導率 (2009)
  • 著者名/発表者名: 〓承賛
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成21年度春季大会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2009-06-02