| 研究概要 |
1.Cu-Al素粉末およびTi-Al素粉末をメカニカルアロイングしたのち、放電プラズマ焼結SPSにより,比較的低面圧でも焼結温度を高くすることにより,ホットプレスHPと同等の機械的性質を有する焼結体を得ることが可能である.さらに,SPSはHPに比べて1/10程度の非常に短い熱処理時間で同等の焼結体を成形可能である.これは,SPSの直接通電加熱による優れた熱効率に因るところが大きいと考えられる.
2.SPSによるCu-33at%Al素粉末の加圧反応焼結において,面圧30-70MPa,温度800℃,時間10minの条件で,相対密度100%,硬さHV=757,圧縮破壊応力σ=1.23GPaが得られた.また,その焼結体内には,金属間化合物Cu_9-Al_4およびCuAlが形成されることが確認された.
3.SPSによるTi-50at%Al素粉末の加圧反応焼結において,面圧30-70MPa,温度850℃の条件で,相対密度100%,硬さHV=600,圧縮破壊応力σ=2.5GPaが得られた.また,その焼結体内には,金属間化合物TiAlおよびTi_3-Alが形成されることが確認された.
4.Ti-Al素粉末の焼結において,焼結温度850℃までは加圧面圧の増加に伴い相対密度および硬さ,圧縮破壊強度ともに増加するが,焼結温度900℃以上では面圧pよりも焼結温度が支配的となる.
5.焼結体を直径14mmで,高さ20mmまで厚くした場合でも,常温で圧密面圧をp=400MPa以上とし,焼結温度900℃,面圧p=30MPaでSPSによる焼結を行うことによる相対密度100%,硬さHV=400が達成できる.
6.金型を想定した断付円柱体の成形を試みた結果,常温圧密した素材を重ねて焼結することにより,十分な相対密度が得られたが,硬さは必ずしも十分ではないことがわかった.
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