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2016 年度 実績報告書

高プラトー応力と広プラトー領域を兼ね備えた革新的ポーラスアルミニウムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K14178
研究機関群馬大学

研究代表者

半谷 禎彦  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (80361385)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードポーラスアルミニウム
研究実績の概要

ポーラスアルミニウム(Al)は多孔質構造を有する素材である.そのため,緻密材と比べ,軽量なだけでなく優れた衝撃吸収性,断熱性,吸音性などを有する.軽量性により,自動車用部材へ適用することで燃費の改善が可能となる.また,自動車部材への適用に際して安全性を確保するために,圧縮特性の向上が必要である.しかし,純Al単体のポーラスAlでは圧縮特性の向上には限界がある.そこで,純Alに高強度なAl合金であるADC12Al合金粉末を添加することで圧縮特性の更なる向上を目指す.ポーラスAlの作製は,摩擦粉末焼結法(Friction powder sintering process)により行った.摩擦粉末焼結法はスペーサー法の一種であり,気孔形態の制御が容易なため圧縮特性の安定化につながると考えられる.本研究では摩擦粉末焼結法を用いて,A6061およびADC12Al合金粉末を添加したポーラスAlの作製を試みた.得られたポーラスAlはX線CT撮像により気孔形態の観察を行った.その後,静的圧縮試験によりポーラスAlの圧縮特性の評価を行った.これによりADC12Al合金粉末添加が圧縮特性にどのような影響を及ぼすか検討した.これら合金粉末を添加した場合でも,ポーラスAlは水洗時による崩れが見られず,十分な焼結が行われていた. X線CT撮像による気孔観察では,気孔はNaClの形状を転写した形を有していることが確認された.このことから気孔率,気孔形態の制御が可能であり,摩擦粉末焼結法の特徴を満たしていると考えられる.また,応力-ひずみ線図も合金粉末の添加量の増加に伴い,プラトー応力の上昇が見られ,かつ延性的な曲線を示した.以上のことから合金粉末添加ポーラスAlの機械的性質は向上したと考えられる.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Functionally graded aluminum foam fabricated by friction powder sintering process with traversing tool2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Hangai, Tomoaki Morita, Shinji Koyama, Osamu Kuwazuru and Nobuhiro Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Materials Engineering and Performance

      巻: 25 ページ: 3691-3696

    • DOI

      10.1007/s11665-016-2218-x

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A6061 合金添加ポーラスAl の作製の検討2017

    • 著者名/発表者名
      池田裕樹,半谷禎彦,宇都宮登雄
    • 学会等名
      日本金属学会2017年春期(第160回)講演大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-15
  • [学会発表] ポーラスアルミニウムのAl合金添加による圧縮特性向上の評価2016

    • 著者名/発表者名
      池田裕樹,半谷禎彦,宇都宮登雄
    • 学会等名
      日本機械学会第24回機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-26
  • [学会発表] 放電プラズマ焼結法を用いたADC12Al合金添加ポーラスAlの作製の検討2016

    • 著者名/発表者名
      池田裕樹,半谷禎彦,宇都宮登雄
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2016材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-10-08 – 2016-10-10
  • [学会発表] ポーラスアルミニウムのADC12Al合金粉末添加による機械的性質向上の検討2016

    • 著者名/発表者名
      池田裕樹,半谷禎彦,藤井英俊,桑水流理,吉川暢宏
    • 学会等名
      軽金属学会第130回春期大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-29

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公開日: 2018-01-16  

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