ＴｉＯ２の熱分解を利用した廉価ＴｉＨ２からの高強靭性レアメタルフリーチタンの創製

• 研究課題/領域番号: 24560099
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 梅田 純子 大阪大学, 接合科学研究所, 助教 (50345162)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012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: レアメタルフリー / 高強靭性チタン / 酸化チタン / 酸素固溶強化 / 水素化チタン / 純チタン / 放電プラズマ焼結

研究成果の概要

レアメタルを一切含まずに粉末冶金法により廉価な高強靭性チタン焼結材の創製を目指した．水素化チタンTiH2と酸化チタンTiO2の混合粉末を焼結する過程において，TiH2粉末の脱水素化反応によるTiの直接生成を実証すると共に，TiO2の熱分解により解離する酸素原子がhcp-Tiの原子空孔に均質な固溶状態で存在し，高強度化に寄与することを明らかにした．TiO2粒子無添加Ti材と比較すると，TiO2粒子1.5 wt.%添加材は0.2％耐力：72%，最大引張強さ：51%と著しい増加率を示した．他方，破断伸びの低下：2%程度に抑えられ，優れた高強靭性を実証した．

研究成果

• [雑誌論文] Oxygen Solid Solution Strengthened Pure Titanium Powder Materials (2012)
  • 著者名/発表者名: Bin Sun, Shufeng Li, Hisashi Imai, Junko Umeda, Katsuyoshi Kondoh
  • 雑誌名: Transaction of JWRI 巻: 41 ページ: 59-64
  • NAID: 120004921927
• [学会発表] 水素・酸素同時添加によって高強靭化した純チタン粉末押出材の組織構造と力学特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三本嵩哲，梅田純子，近藤勝義
  • 学会等名: 平成26年度塑性加工春季講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2014-06-06 – 2014-06-08
• [学会発表] チタン粉末押出材の力学特性に及ぼす焼結条件の影響
  • 著者名/発表者名: 孫斌，李樹豊，今井久志，梅田純子，近藤勝義
  • 学会等名: スマートプロセス学会平成24年春季総合学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）