| 研究課題/領域番号 |
61850132
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
溶接工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小林 明 (1988) 大阪大学, 溶接工学研究所, 助教授 (70110773)
荒田 吉明 (1986-1987) 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (30028922)
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| 研究分担者 |
平田 好則 大阪大学, 工学部, 助手 (00116089)
吉川 孝雄 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (00029498)
大村 悦二 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (90144435)
小林 明 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (70110773)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
23,900千円 (直接経費: 23,900千円)
1988年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1987年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
1986年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
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| キーワード | プラズマジェット / ガストンネル / ボルテックス / 高エネルギー密度 / プラズマ溶射 / 高品質コーティング / セラミックス |
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| 研究概要 |
ガストンネル型大出力プラズマジェットを開発しその諸特性を明らかにするとともに、その工学的応用に関する研究を行い以下の成果を得ている。
1.ガストンネル放電を用いた大出力プラズマジェットトーチを設計製作しその性能試験を行った。その結果、プラズマジェットの正の電流-電圧特性、及び高い電位傾度、高熱効率、高エネルギー密度、さらに長いプラズマ長などを明らかにし、プラズマ電流、作動ガス等の影響についてもより詳しい特性を調べた。また、プラズマ温度の計測により、トーチ出口での平均温度として10000〜15000Kの高温が得られている。
2.以上のガストンネル型プラズマジェットの電流・電圧特性、熱効率などの特性を通して大出力化に伴う問題点を検討し、電極の消耗によるトーチの寿命、及び電極間の絶縁等の問題を改善するためのトーチの改良を行った。
3.ガストンネル型プラズマジェットの応用として、セラミックスのプラズマ溶射を行った。その結果、従来のプラズマ溶射によるものと比較して非常に高品質のセラミックス皮膜が得られた。例えば、本方法によるアルミナ皮膜は、非常に高いビッカース硬度(1000〜1200)をもち、画像処理法を用いた気孔率の測定では、従来型プラズマ溶射による皮膜の気孔率の半分の値であり、非常に緻密な溶射皮膜である。また、耐摩耗性にも優れていることが判明した。
4.良好な溶射皮膜品質の得られる適正溶射条件領域について検討するとともに、溶射粒子の付着特性との関連を調べ、これを適正溶射条件領域を判定する方法に適用した。また、高機能性皮膜として高硬度セラミックス皮膜の作製を試み、非常に硬度の高い皮膜を得ることができた。その構造、および形成メカニズムについて検討し、結晶粒の微細化によって高硬度がもたらされることを明らかにした。
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