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コールドスプレー金属皮膜の密着力向上とセラミック基材への金属厚膜の形成

研究課題

研究課題/領域番号 22560716
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関信州大学

研究代表者

榊 和彦  信州大学, 工学部, 准教授 (10252066)

研究協力者 黒田 聖治  物質・材料研究機構, 先進高温材料ユニット, ユニット長 (50354220)
長谷川 明  物質・材料研究機構, 表界面構造・物性ユニット電子顕微鏡グループ, 主幹研究 (20354326)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード溶射 / コールドスプレー / コーティング / 密着力 / 超音波衝撃処理 / スプレー角度 / 超音波援用後処理 / 粒子積層プロセス / 超音波支援 / 化学的親和力
研究概要

新しいコーティング技術であるコールドスプレーによる Al 皮膜は、スプレー角度を鋭角化するとセラミック基材に対しても皮膜の密着力は増加した。また、TEM 観察による Al 粒子とソーダガラス基材の界面には、50~100nm 程度の密度の小さなアモルファス状の反応層が観察され、密着力の高い一因と考えられる。また,超音波衝撃処理による皮膜の後処理により、皮膜表面の緻密化とナノ結晶化が可能となった。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Reaction layer at the interface between aluminium particles and a glass substrate formed by cold spray2013

    • 著者名/発表者名
      Minghui Song, Hiroshi Araki, Seiji Kuroda and Kazuhiko Sakaki
    • 雑誌名

      JOURNAL OF PHYSICS D: APPLIED PHYSICS

      巻: Vol.46 号: 19 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1088/0022-3727/46/19/195301

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Spray Angle On Bonding Strength of Aluminum Coatings and Particle Impact Behaviors On Glass and Ceramic Substrate2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Sakaki、Toshihiro Kubo、Kei Kondo, Takuya Idemoto
    • 学会等名
      International Thermal Spray Conference 2013
    • 発表場所
      釜山国際貿易・会議場BEXCO(韓国)
    • 年月日
      2013-05-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Spray Angle On Bonding Strength of Aluminum Coatings Andparticle Impact Behaviors On Glass and Ceramic Substrate2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Sakaki
    • 学会等名
      International Thermal Spray Conference 2013
    • 発表場所
      釜山国際貿易・会議場BEXCO
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] コールドスプレーによりガラス基板と接合したAl 粒子周辺の組織2013

    • 著者名/発表者名
      長谷川明,荒木弘,黒田聖治,榊和彦
    • 学会等名
      日本金属学会 2013年春期(第152回)大会
    • 発表場所
      東京理科大学神楽坂キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Spray Angle on Adhesion Strength of Aluminum Coating and Particle Impact Behavior on Glass and Ceramic Substrate in Cold Spray2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Sakaki
    • 学会等名
      5th Tsukuba International Coating Symposium (TICS2012) & Japan Electronic Materials Society 2nd Advanced Coating Process Meeting(招待講演)
    • 発表場所
      産業技術研究所つくば東事業所
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Attempt to improve characteristics of cold sprayed metallic coatings by ultrasonic impact treatment2012

    • 著者名/発表者名
      Kei Kond 、 Kazuhiko Sakaki
    • 学会等名
      the 5th Asia Thermal Spray Conference
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2012-11-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] コールドスプレーによる数種のセラミック基材上のアルミニウムの皮膜の密着力および粒子付着挙動に及ぼすスプレー角度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      榊 和彦, 近藤 敬,出本 卓也
    • 学会等名
      日本機械学会 2012 年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 分析電子顕微鏡法によるコールドスプレーA1粒子のガラス基板への付着状態解析2012

    • 著者名/発表者名
      長谷川明、荒木弘、黒田聖治、榊和彦
    • 学会等名
      金属学会2012年度春期講演大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] コールドスプレーによるセラミック基材上のアルミニウムの皮膜の密着力および粒子付着挙動に及ぼすスプレー角度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      榊和彦、出本卓也、近藤敬
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第49期総会・講演会
    • 発表場所
      金沢工業大学(石川県)
    • 年月日
      2012-03-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Spray Angle on Adhesion Strength of Aluminum Coatingand Particle Impact Behavior on Glass and Ceramic Substrate in Cold Spray2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Sakaki
    • 学会等名
      5th Tsukuba International Coating Symposium (TICS2012) & Japan Electronic Materials Society 2nd Advanced Coating Process Meeting
    • 発表場所
      産業技術研究所つくば東事業所
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コールドスプレーによるガラス基材上のアルミニウム皮膜の密着力および 粒子の付着挙動に及ぼすスプレー角度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      榊 和彦
    • 学会等名
      日本金属学会 2012年秋期(第151回)大会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] コールドスプレーによる数種のセラミック基材上のアルミニウムの皮膜の密着力および粒子付着挙動に及ぼすスプレー角度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      榊 和彦, 近藤 敬,出本 卓也
    • 学会等名
      日本機械学会 2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] コールドスプレーにおけるアルミニウム皮膜とガラス基材の特異な密着機構に関する単粒子付着による一考察2011

    • 著者名/発表者名
      出本卓也、榊和彦、近藤敬
    • 学会等名
      日本金属学会北陸信越支部・日本鉄鋼協会北陸信越支部平成23年度連合講演会
    • 発表場所
      金沢工業大学(石川県)
    • 年月日
      2011-12-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 超音波加振によるコールドスプレー金属皮膜特性改善の試み2011

    • 著者名/発表者名
      近藤 敬、榊 和彦
    • 学会等名
      日本溶射学会第93回全国講演大会
    • 発表場所
      たかつガーデン
    • 年月日
      2011-06-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波加振によるコールドスプレー金属皮膜特性改善の試み2011

    • 著者名/発表者名
      近藤敬、榊和彦
    • 学会等名
      日本溶射学会第93回(2011年度春季)全国講演大会
    • 発表場所
      たかつガーデン(大阪府)
    • 年月日
      2011-06-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] コールドスプレーにおけるガラス基材への金属粒子の付着状態の検討2010

    • 著者名/発表者名
      榊和彦, 出本卓也, 高田光一, 湯藤大樹
    • 学会等名
      日本機械学会 機械材料・材料加工部門主催第18回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2010)
    • 発表場所
      東京大学工学部(東京都)
    • 年月日
      2010-11-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] コールドスプレーにおけるアルミニウム皮膜と種々のガラス基材の密着機構に関する一考察2010

    • 著者名/発表者名
      榊和彦, 出本卓也, 高田光一, 湯藤大樹
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会
    • 発表場所
      古屋工業大学(愛知県)
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] コールドスプレーにおけるアルミニウム皮膜とガラス基材の密着の特異性2010

    • 著者名/発表者名
      出本卓也, 満田光一, 榊和彦
    • 学会等名
      日本溶射協会第91回(平成22年度春季)全国講演大会
    • 発表場所
      たかつガーデン(大阪府)
    • 年月日
      2010-07-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mplab.shinshu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 機械システム工学科 材料加工学研究室

    • URL

      http://mplab.shinshu-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mplab.shinshu-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mplab.shinshu-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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