| 研究概要 |
自動車等輸送機器,工業用ロボット等産業用機器,高齢化社会における福祉機器など,広い範囲で構造部材の軽量化の要求が一層高まり,比重<1のポーラス材料の有効利用が期待されている.本研究では,代表者らが開発した自己伝播反応(燃焼合成反応)による無機化合物ポーラス材料の実用化に向けて,その基礎研究を発展させるプロセスとして,フレーム構造部材の主体である中空形材にポーラス材料を充填した軽量高剛性ポーラス複合構造部材を製造するプロセス技術の開発を目的としている.
今年度は,AlとAl-Ni系化合物からなるポーラス複合材料を対象に、原料素粉末からなる混合粉末圧粉体(プリカーサ)を全体加熱あるいは部分加熱して燃焼合成反応を誘起する方法において,発泡挙動や気孔性状(気孔率、気孔サイズ、気孔形状、気孔分布など)を検討した.具体的検討事項は,(1)プリカーサの成形方法・成形条件と自己伝播反応の有無や発泡挙動の解明,(2)自己伝播発泡に適したプリカーサの部分加熱方法の検討,(3)自己伝播反応の進展挙動と生成相の分析・同定および反応メカニズムの解明,(4)円筒パイプと丸棒プリカーサの組合せについて,パイプ中加熱による燃焼合成発泡の可能性の検討,(5)円筒パイプと丸棒プリカーサの直径比,設置方向などのプロセス因子と発泡挙動の解明,(6)円筒パイプ中で発泡したポーラス複合構造体の気孔率、気孔サイズ、気孔形状などの測定,である.以上の検討結果から,AlとAl-Ni系化合物からなるポーラス複合材料について,円筒パイプ内での燃焼合成発泡によるポーラス充填複合構造部材の作製の可能性を実証し,部分加熱方法による自己伝播発泡の可能性とプロセス条件の影響などを解明することができた.
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