| 研究概要 |
機能的かつ機械的性質に優れたウィスカ強化アルミニウム合金複合材を得るには, 製造法がポイントとなり, いかにウィスカを均一に分散させるかにある. 現在のところ製造法には, 大別して鋳造法と粉末冶金法がある. 本研究では, 粉末冶金法でウィスカ強化アルミニウム合金複合材を得る製造工程を確立し, 複合材の特徴である耐熱性, 耐摩耗性にも優れた高性能製品の作製のための基礎データを集め, また得られた複合材の高温特性を調べ, 金属組織学的立場から高温特性と金属下部構造との関連を明らかにすることを目的としている.
本年度は, 繊維強化材料として, SiCウィスカを, またマトリックス材料として, A6061アルミニウム合金粉末を使用し, ホットプレスによる複合体ビレットの固化成形後, 特に低コストであり既存設備での製造が可能である熱間押出し法により, SiCウィスカ/6061合金複合材の製造を試み以下の結果を得た.
1.SiCウィスカと6061合金粉末の混合は, ボールミル法によれば, 臨界アスペクト比以上に達する繊維を約70%以上に確保できる.
2.SiCウィスカ体積含有量の増加に伴い, ウィスカの凝集部が増加する. そして, 試料内部にその数が増加すると著しい強度の低下がみられる.
3.粉末法において, ウィスカなど短繊維強化型の複合材はマトリックスと繊維の初期の複合固化過程での状態によりその特性は決定してしまう.
4.二次成形の押出し工程中にSiCウィスカの損傷が生じ, 繊維による強化効果が減少する.
5.Si2Cウィスカ強化アルミニウム合金複合材は, ウィスカ体積含有量が10%で耐摩耗性がウィスカを含まないアルミニウム合金に対し約3倍の向上がみられた.
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