| 研究概要 |
1.金属被覆セラミック粒子の合成: セラミックス粒子(40-750μm)に結合剤としてポリエチレングリコールを添加して金属粉体(5-10μm)と混合し, 回転傾斜円筒型の造粒器中, 60°-85°Cで粒子を転動させることにより, 溶融した結合剤によってセラミックス粒子表面に金属粉体が固定され, 被覆粒子が生成した. セラミックス粒子の粒径が大きいほど金属被覆量が多い. 金属粉体の分散剤としてステアリン酸アルミニウムが効果的であった. 結合剤添加量や金属仕込量の増加によって金属被覆量が増加するが, 造粒器の円筒傾斜角, 温度, 回転速度, 回転時間の効果は小さい.
2.焼結法による複合材料の製造: Ni被覆Al_2O_3粉体(Ni:40-50vol%)を加圧成形後, H_2中, 1400°Cで焼成することによる, 粉体を機械的に混合した場合に比べ, Al_2O_3粒子がNiマトリックス中により均一に分散した焼結体が得られた. しかし, Al_2O_3/Ni界面に大きな空隙が生じ, これはAl_2O_3とNiの結合強度が低いためである. Al_2O_3粒子をW粉体で前被覆することにより, 金属相とAl_2O_3の結合強度が著しく向上した. WはAl_2O_3とNiの中間結合相として極めて有効である. 得られた複合焼結体の相対密度は70-80%であった. 焼結体が高密度にならないのは, Niマトリックスの緻密化の際に, Al_2O_3粒子の再配列による移動が困難なためである.
3.溶浸方による複合材料の製造: Ni/W被覆Al_2O_3粒子を用いて作製した成形体に, H2中, 1100°Cで溶融Cuを含浸させることにより, Al_2O_3と金属相が密に接合した高密度のAl_2O_3-Ni-Cu系複合材料が製造できた. Al_2O_3粒子表面のNi被覆層は溶融Cuの成形体中への侵入を促進し, W被覆層はAl_2O_3と金属相の中間結合相を形成している.
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