| 研究課題/領域番号 |
07555206
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
長 隆郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023114)
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| 研究分担者 |
森本 啓之 神戸製鋼所, 技術開発本部, 主任研究員
小橋 真 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (90225483)
金武 直幸 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00115552)
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| キーワード | 複合材料 / 繊維強化 / 金属間化合物 / 自発的浸透 / 圧縮強度 / 耐酸化性 |
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| 研究概要 |
Ti粉末(>99.9wt%、粒子径-44μm)とAl_2O_3短繊維(97wt%Al_2O_3-3wt%SiO_2、直径2〜5μm)からなる混合物層上にAlを乗せ、Ar雰囲気中にて加熱、1473Kに1時間保持した。この時、融解Alは混合物層内に自発的に浸透し、同じにTi/Al間反応によってAl_3Tiを形成してAl_2O_3短繊維強化Al_3Ti基複合材料を作製できた。ただし、Al_2O_3短繊維体積配合率の上昇とともに固液間の濡れ性が低下して、Al_3Ti内で気孔量が増加した。また、Al_2O_3短繊維の代わりに、AlB_<12>粉末をTi粉末と混合して同様に溶解Alを浸透させ、Ti/AlB_<12>間反応によりTiB_2粒子を形成、TiB_2粒子強化Al_3Ti基複合材料を作製した。さらに、1473Kの溶解AlをTi粉末層に浸透させて、TiAlを合成した。次に各試料について圧縮試験を行なったところ、TiB_2粒子強化Al_3Ti基複合材料が最も高い値を示し、10%Al_2O_3短繊維の複合材料では気孔量が多いので、最低値を示した。また、これら材料の耐環境特性として湿潤空気中において加熱し、反応に伴う重量変化を測定した。その結果、加熱初期から各複合材料は急激に酸化されて重量が増加した。また、加熱途中においては、雰囲気中水分による水和反応発生に伴う重量増、さらにこれに続く水和物分解による重量減少が見られた。耐酸化特性としてはTiB_2粒子強化Al_3Ti基複合材料が最も優れ、純粋Al_3Tiより低い酸化速度を示した。しかし、Al_2O_3短繊維強化Al_3Ti基複合材料は、短繊維/マトリックス間の接合性が悪いために、繊維配合率の上昇につれて大きな酸化速度を示した。
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