自動車関連新機能材料に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03045050
• 研究機関: 鈴鹿工業高等専門学校
• 研究代表者: 久保田 郁夫 鈴鹿工業高等専門学校, 学校長 (10043283)
• 研究分担者: CHANDRASEKAR オハイオ州立大学, 情報工学科, 教授 ; LEE William オハイオ州立大学, 材料工学科, 教授 ; VALCO George オハイオ州立大学, 電気工学科, 教授 ; GLOWER Donal オハイオ州立大学, 副学製 ; 近藤 一之 鈴鹿工業高等専門学校, 電気工学科, 助手 (00170423) ; 井上 哲雄 鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 講師 (10203241) ; 桑原 裕史 鈴鹿工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教授 (30043326) ; 大井 司郎 鈴鹿工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (30043318) ; 国枝 義彦 鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (80043313) ; 山口 慎司 鈴鹿工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (70043304)
• キーワード: 新素材 / 酸化亜鉛蛍光体 / 発光機構 / 窒化ケイ素 / セラミックス接合 / アルミニウム合金 / 応力腐食割れ

研究概要

新素材の出現、エレクトロニクスおよび情報関連分野の進展により、自動車の車載センサ-、ディスプレイ等の電子部品材料およびエンジン材料、構造材料の研究が重要となってきている。そこで本研究においては、オハイオ州立大学工学部と自動車に関連した新機能材料の開発とプロセシング技術について、協力研究を行うことを目的とし、自動車関連の新素材に関して次の4項目について研究を進めている。(1)エレクトロセラミックス材料として酸化亜鉛を取り上げ、還元性ガスのプラズマ処理による低電圧発光素子としての発光特性の向上についての研究。(2)高効率エンジンの構造材料として、窒化ケイ素と金属などとの接合方法の開発による高温高強度特性を有した材料についての研究。(3)有用な航空機材料として期待されている高強度アルミニウム合金で、特に問題となっている応力腐食割れ性の改善についての研究。(4)新素材の加工法の開発。その結、次のようなことが明かとなってきている。(1)ZnO蛍光体の発光機構の解明に当り、電着膜の電気伝導特性を調べ、n形半導体としてのZnOのエネルギ-準位の測定結果より、200度〜300度の温度範囲で導電率が急増することがわかった。この範囲での詳細な測定を継続している。(2)構造用セラミックとしての窒化ケイ素のメタライジング法(Cr、FeーV等)による接合実験を行い、特にHIP法を利用することにより、接合強度が母材の44%まで達する良好な接合が得られている。(3)高強度アルミ合金(AlーZnーMg系)の応力腐食割れ性に大きな影響をおよぼす皮膜特性について、表面分析から熱処理により不働態皮膜の厚さが変化することが判明した。(4)マイコン制御を利用した切削および研磨による加工実験を行い、超精密測定法も含め調査検討を進めている。

研究成果

• [文献書誌] 国枝 義彦,沖 猛雄: "HIP法による窒化ケイ素の接合強度への各種バインダ-(CrーN,FeーV,AlーSiO2)の効果" 鈴鹿工業高等専門学校紀要. 第25巻. (1992)