| 研究課題/領域番号 |
07505018
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
澤岡 昭 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (40029468)
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| 研究分担者 |
明石 保 住友石炭鉱業(株), 北海道技術研究所, 主任研究員
田村 英樹 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (30188437)
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| キーワード | ダイヤモンド / 掘削ビット / 衝撃固化 / ダイナミックコンパクション / 超硬合金 |
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| 研究概要 |
本研究は表面の厚さ数ミリメートルのダイヤモンド層をもつ、超硬合金製の岩盤掘削用ビットの開発に関するものである。本年度は3年間の研究計画の2年度である。得られた研究成果を箇条書きに述べる。
(1)多くの種類のダイヤモンド粉末について試験を行った結果、GE社製300シリーズ合成ダイヤモンド粉末にターゲットを絞り、研究を進めることに決めた。
(2)粒径2〜4mmのダイヤモンド粉末に約7%のシリコンを均一にプラズマコーティングし、遊離のシリコンを除去する方法を確立した。
(3)平面衝撃法を使用してタングステンカーバイト製の基材に上記のシリコンコーティングダイヤモンドを固化すると同時に基材とダイヤモンドが強固に接着する衝撃条件を明らかにした。
(4)円筒衝撃回収アセンブリーについての詳細な計算機シミュレーションを行い、これを指針として実際の回収実験を行い、岩盤掘削用ビットの製作の衝撃回収のための条件を明らかにした。
(5)衝撃処理された複合ダイヤモンド層のダイヤモンド粒子間の超微細構造を高分解能電子顕微鏡によって解析し、粒間結合を高めさらに靱性を強化するための指針を得た。
(6)円筒衝撃法においては衝撃圧縮時に切削ビットの心材となる、タングステンカーバイト製基材の中心にクラックが発生して、実用上障害になることが明らかになったので、基材の成分を傾斜配分する必要が生じ、この予備実験を行い、クラック発生防止の指針を得たので、最終年度においてはまずこの実証試験を行う計画である。
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