| 研究課題/領域番号 |
07555532
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
時實 正治 立命館大学, 理工学部, 教授 (50066528)
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| 研究分担者 |
熊谷 良平 福田金属箔粉工業株式会社, 技術本部研究所新素材研究部, 助教授
磯西 和夫 茨城大学, 教育学部, 助教授 (50223061)
飴山 恵 立命館大学, 理工学部, 助教授 (10184243)
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| キーワード | Nb-18at%Al合金 / PREP用電極 / CIP / 疑似HIP / SHS / PREP / (Nb固溶体+Nb_3Al) / 真球状球形粉末 / ボールミル混合 |
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| 研究概要 |
素粉末NbおよびAlをNb-18at%の組成に混合し、次のような手順でPREP用電極の作製を試みた。
(1)ウレタン容器に混合粉末を充填し、3.5ton×10min水圧加圧によるCIP成形を行った。成形体の寸法は約45mmΦ×180mmLである。
(2)このCIP成形体を、ステンレス製内熱式加圧タンク内に、ジルコニア粉末で充填し、10^<-2>mmHgまで排気減圧して後、40MPaの疑似等方圧下で加熱昇温し、高温自己伝搬燃焼(SHS)反応を起こさせた。
(3)X線回折結果から、上述のSHS反応により、CIP成形体は(Nb固溶体+Nb_2Al)の二相組織の合金焼結体を形成している事が認められた。
(4)この焼結体の一端を切断しこれより採取した試片についてSEM観察、EDS分析を行った結果、Nb固溶体とNb_2Alとの粒界にNb_3Alの薄層が生成しており、1600℃での焼鈍により、保持時間とともにNb_2Alは消失しNb_3Alが増加する事が解った。1600℃×10hr焼鈍により、(Nb固溶体+Nb_3Al)の二相平衡組織をえた。その組織状態はNb固溶体を母相としそのの粒界をNb_3Al金属間化合物が取り囲む形態であった。なおこの焼結体の組成はNb-15.4at%Alであった。
上述のような組織状態の焼結体を切削加工して電極とし、200A-70V、160rpsの条件でPREPしたが、プラズマ着火時の大きな熱的衝撃で、電極先端ぐに破壊がおこった。このことを避けるために、着火時の入力を下げ、50A-40Vで着火し、電極棒の温度がある程度上昇するのを待って、上記の所定の条件で溶解をおこなった。この方式により得られたPREP粉末中には非球形粉末もかなり含まれていたが、平均粒径約300μmの球形(真球状)粉末約200grを得、一応研究に於ける方法で目的とするNb-Al系粉末作製用のPREP電極の作製が可能であることがあきらかになった。しかしながら非球形粉末の混入を少なくし、均一な組成のPRER粉末を得るために、素粉末の混合をボールミル混合に変える事により、焼結体電極の組織状態を微細二相混合組織とすることを、引き続き検討中である。
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