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2009 年度 実績報告書

微量合金元素制御による固相領域でのアルミニウムの超高速窒化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21760594
研究機関広島国際学院大学

研究代表者

吉田 昌史  広島国際学院大学, 工学部, 講師 (40460612)

キーワード窒化 / 窒化アルミニウム / マグネシウム
研究概要

アルミニウム合金表面に亀裂および剥離が生じない厚膜の窒化アルミニウム層の形成を可能とする省エネルギー・低コストプロセスの革新的な窒化プロセスを開発するとともに,アルミニウム合金の窒化メカニズムおよび窒化アルミニウム成長速度に及ぼす合金元素の影響について明らかにすることを目的とする.平成21年度は,機械的研磨作用と化学的作用が同時に行われるマグネシウム粉末を利用したガス窒化装置を構築するとともに,窒化物形成に及ぼす諸因子の影響について検討した.アルミニウム-シリコン合金,アルミニウムーマグネシウム合金,アルミニウムー銅合金の各粉末を用いて窒化物の形成に及ぼす合金元素の影響について検討した結果,アルミニウム中に含まれる銅元素は窒化物の成長を抑制し,マグネシウム元素が窒化物の成長を促進させる.シリコン元素は窒化物の成長を抑制するが,マグネシウム元素によるシリコンの化合物化により,窒化物の形成が可能となる.また,アルミニウム-50mass%マグネシウム粉末,マグネシウム粉末,マグネシウム切屑を用いて窒化物形成に及ぼすマグネシウム粉末種の影響を検討した結果,窒化物の成長速度はマグネシウム切屑を用いたときに最も成長が遅く,アルミニウム-50mass%マグネシウム粉末を用いたときに最も成長が速い.マグネシウム粉末,マグネシウム切屑に対して,アルミニウム-50mass%マグネシウム粉末は窒化処理中に溶融するとともに溶融後に発熱反応が生じ,窒化物の成長が最も速くなるものと推定される.さらに,窒化物の成長はアルミニウム中に含まれる合金元素に影響を受けるのみでなく,結晶組織にも大きく影響を受けることを明らかにした。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Mechanical Properties of Aluminum Nitride Layer Formed by Duplex Coating of Barrel Nitriding and Plasma Nitriding2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshida, M Okumiya et al.
    • 雑誌名

      Plasma Processes and Polymers 6

      ページ: 310-313

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Modification of Aluminum Using a Combined Technique of Barrel Nitriding and Plasma Nitriding2009

    • 著者名/発表者名
      M.Okumiya, M.Yoshida et al.
    • 雑誌名

      Plasma Processes and Polymers 6

      ページ: 287-290

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Method for the Production of AIN Film with High Adhesion on Al Substrate2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshida, M.Okumiya et al.
    • 雑誌名

      Journal of Plasma Fusion Research Series 8

      ページ: 1408-1411

    • 査読あり
  • [学会発表] 回転式バレル槽によるアルミニウムの表面窒化2009

    • 著者名/発表者名
      吉田昌史、奥宮正洋, 他
    • 学会等名
      2009年度精密工学会中国四国支部学術講演会
    • 発表場所
      山口産業技術センター
    • 年月日
      20091120-20091121
  • [学会発表] Influence of Process Parameters on Aluminum Nitriding by Electron Beam Excited Plasma2009

    • 著者名/発表者名
      吉田昌史、奥宮正洋 et al.
    • 学会等名
      International Conference on Plasma Surface Engineering
    • 発表場所
      Korea, Busan
    • 年月日
      20090920-20090925
  • [学会発表] Surface Modification of Aluminum alloy Using a Barrel Nitriding2009

    • 著者名/発表者名
      奥宮正洋, 吉田昌史 et al.
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Advance and Trends in Engineering Materials and their Applications
    • 発表場所
      Germany, Hamburg
    • 年月日
      20090901-20090904

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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