| 研究分担者 |
池田 輝之 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (40314421)
太田 健一 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (10150351)
村上 健児 大阪大学, 産業科学研究所, 講師 (60112067)
丸山 嘉一郎 有限会社, 丸稔ビジネス, 代表取締役(研究職)
村山 弘 株式会社, 村山製作所, 代表取締役(研究職)
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| 研究概要 |
本研究は,加圧ガス雰囲気下における金属の溶融状態と凝固状態におけるガス原子の溶解度差を利用して直線的な微細孔を有するポーラス金属を作製し,ポーラス化による材料の軽量化および機能化という新しい手法を開発することを主な目的としている.具体的な本研究の目的は高性能フィルター,静圧軸受け,ヒートパイプ,マンホール,人工歯根等を開発し,実用化を目指すことである.そのための基本的な材料特性の評価を系統的に行った.これまでの成果を要約すると,次の通りである.
1.水素加圧雰囲気中で金属を溶解し,一方向凝固させることによってサイズの均一な,直線的な微細孔を有するポーラス銅,ポーラス鉄,ポーラスニッケルとそれらの合金を作製することに成功した.
2.ポーラス銅の引張強度,降伏強度および圧縮強度を微細孔の方向と平行あるいは垂直に切り出した試料について系統的に調べた.従来の発泡金属や焼結金属に比べて格段に優れた強度を有することを明らかにした.
3.強制振動法によりポーラス銅の内部摩擦を測定した結果,400℃付近にQ^<-1>が0.1〜0.15程度のきわめて大きな内部摩擦ピークを発見した.これは微細孔内に取り込まれた水素が銅中に解離し水素原子対を形成して移動するためであると結論づけた.銅-アルミ,銅-ニッケル合金の内部摩擦についても調べ,新しい知見を得た.
4.従来は水素を用いて金属をポーラス化する方法がとられていたが,我々は爆発性のない安全な窒素雰囲気でポーラス鉄およびニッケルを作製することに世界で初めて成功した.できたポーラス鉄は窒素による固溶強化により優れた強度を有することを見出した.
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