| 研究概要 |
金属とセラミックスの爆発圧接に関して、0.1〜0.3mm厚さのAl,Cu,Ti板等をZrO_2,Si_3N_4,Al_2O_3セラミックス上に接合することを試みた。このうち、Al板をZrO_2上に接合した場合の接着は比較的容易で、セラミックス中に生じるクラックの除去が技術上の難点であった。セラミックス中に発生するクラックは、材料内を伝播する衝撃波の影響によるものと思われ、これを逃がすことを目的としたモーメンタムトラップの配置や試料を厚くして変形を受けにくいように装置の改良を行った。これらの措置によって、本研究ではクラックの全くない良好な接合強度を有するAl/ZrO_2接合体が得られることが示された。Al/ZrO_2接合体の場合、接合界面は金属材料同士の接合の場合によく見られる波状界面を呈すことはなく、平滑なままの界面組織を示した。この組み合わせで波状組織を示すような場合は、Ti,Cu/ZrO_2接合体においてよく認められたが、この状況はエネルギーが過剰となりセラミックスに大きな変形が生じ、この大変形によってセラミックスに割れが誘起されることが示された。Al/ZrO_2接合体の場合、軟材であるAlのみで金属ジェットを形成し、それによる材料表面の清浄化と、直後の衝突による超高圧の作用で両者が強固に結合される、いわゆる「爆発圧接機構」に基づいた接合機構によることが示された。今後接合可能な条件範囲などを、解析等に基づいて明らかにすることを試みる予定である。
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