| 研究概要 |
Al_2O_3粉末を熱媒体とした流動床中にAl基材を保持し窒素を導入して加熱したところ基材形状をほとんど損なわずAINを創製することに成功した.
これまでの実験により以下の結果が得られている.
(1),流動床内での基材の保持方法(ガス流に対する設置方向)による基材表面粗さには顕著な差は観られない.
(2),Al_2O_3粒子に対し5wt%以上Al-Mg合金粉末を混合すると基材表面にAINが創製される.
(3),自作した流動床において,平均粒径100μmのAl-Mg合金粉末とAl_2O_3粒子お用いた際に,500℃で流動化を開始する最低窒素ガス流量でも窒素が行われる.
(4),AIN皮膜中にはほとんどAl_2O_3粒子は混入されていない.
(5),窒化時には基材表面にAl_3Mg_eが形成されており,このAl_3Mg_e形成が基材表面の活性化と関係がある.
また,以下の問題が発生し,対処を行った.
(1),窒素流量を増加させるとAl-Mg合金粉末の窒化反応が活発となるために炉内温度が上昇し,Al-Mg合金粉末とAl_2O_3粒子が焼結される.炉内温度が上昇した際には窒素流量を減少させるとAl-Mg合金粉末の窒化反応は制御され,炉内温度は下がるが,流動床内の流動が停止するため焼結が促進されてしまう.
(対策)流動床内温度モニタし,炉内温度が処理温度より急激に上昇した際には,窒素流量を減らしそれに見合うだけの不活性ガス(実験ではArを使用)を導入し,流動を保持しつつ炉内温度を処理温度まで低下させ,焼結を防止した.
引き続き,実用Al合金への適用,および耐摩耗性等の機械的性質の評価を行う.
|
