超音波界面制御による渦流撹拌ハイブリッド金属基複合材料の製造

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650878
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Toyota Technological Institute
• Principal Investigator: 恒川 好樹 豊田工業大学, 工学部, 教授 (50148350)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奧宮 正洋 豊田工業大学, 工学部, 講師 (20177182)
• Keywords: Al_2O_3粒子 / Al複合材料 / ハイブリッドMMC / 渦流撹拌 / 超音波振動 / 生成複合化 / 複合スラリー / 撹拌トルク / 濡れ性

Research Abstract

平成7年度は,Al_2O_3粒子を高純度Al溶湯表面に添加して渦流撹拌を行い,渦流撹拌複合化に関する基礎データを採取した.また,Ti粉末/Al_2O_3粒子の複合添加と併せて渦流撹拌によるハイブリッドMMCを作製し,本研究の遂行に必要な要素技術を確立することを目的とする実験によって以下の知見を得た.
(1)超音波振動系の設計・製作
・振動伝播方向を考慮したAlN/BN複合セラミックス製振動板を設計製作した
・撹拌トルク計測システムを確立した
(2)超音波界面制御に基づくAl_2O_3粒子複合化の基礎評価
・超音波振動の伝播方向(振動板への衝突面積)と漏れ性改善効果の関係を明らかにした
・漏れ性の改善に伴い,粒子複合化に要する時間が短縮された
(3)発熱を伴う生成強化相の分散挙動への影響評価
・Ni棒あるいはTi棒とAl溶湯間のアルミナイド生成反応に及ぼす超音波振動の効果を明らかにした
・超音波によりアルミナイド生成反応(活性化エルネギ-は不変)が促進された
・高純度Al溶湯とAl-Mg合金溶湯の凝固組織とAl_2O_3粒子排出現象を確認した
(4)複合スラリーの粘性評価
・複合スラリーの粘性は超音波振動によって変化することを明らかにした
・超音波振動による低速かつ高粒子体積率の複合スラリーの粘性低下を明らかにした

Research Products

• [Publications] Y. Tsunekawa, H. Nakanishi, M. Okumiya, N. Mohri: "Key Engineering Mate rials-Metal Matrix Composites-(分担)" Trans Tech Pub., 10 (1995)