1996 Fiscal Year Annual Research Report
傾斜合金化プラズマ浸炭法による遷移金属の表面炭化と長寿命安定放電電極への応用
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08455338
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中田 一博 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (80112069)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 学 大阪大学, 接合科学研究所, 助手 (20243272)
牛尾 誠夫 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80029248)
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| Keywords | 組織傾斜材料 / プラズマ浸炭 / 表面炭化 / タングステン / 放電 / 電極 / 炭化物 / 遷移金属 |
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| Research Abstract |
本研究ではプラズマ浸炭法により傾斜合金化の手法を導入して、遷移金属の表面に密着性・耐熱衝撃性に優れた炭化物セラミックス層を形成するプロセスの開発及びその機構を解明すると共に、このようにして得られた表面炭化材の放電特性を評価・解析することにより、これまで実用化が困難とされてきた炭化物系セラミックス電極による長寿命安定放電電極の開発への基盤研究を行う。
本年度に得られた研究成果は次の通りである。
1.イオン窒化装置(既設)を改造したプラズマ浸炭装置により代表的な高融点遷移金属であるタングステンを用いて浸炭温度が最高2000℃までの安定なプラズマ発生条件を求めた。
2.新設の放射温度計を用いてプラズマ中での最高2000℃を越える超高温の温度計測法を確立した。
3.プラズマ分光装置(既設)によりプラズマ浸炭中のプラズマ状態分析を行い、形成炭化組織との関係を明らかにした。
4.プラズマ浸炭条件と表面炭化層との関係をタングステンに対して明らかにし、形成層を支配する因子を明らかにした。
5.プラズマ放電制御により表面炭化層の組織傾斜化を行い、表面は炭素濃度の高い炭化物セラミックス層で、内部に向かうに従って炭化物析出量が順次減少してゆく傾斜組織を形成した。
次年度は、本年度の結果を基に組織傾斜化の程度を変化させたタングステン基表面炭化材を用いて(1)アーク放電装置(既設)による耐熱衝撃性の評価、ならびに(2)放電電極としての放電特性の評価を行う。また(3)タングステン基以外の遷移金属についても検討を行う予定である。
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