セラミックスを内包するマイクロクローズドセル構造金属材料創製技術の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16360352
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 岸本 哲 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所, 主席研究員 (10354169)
• Keywords: 放電プラズマ焼結法 / 静水圧加圧 / 焼結 / マイクロクローズドセル

Research Abstract

セラミックスを内包するクローズドセル構造金属材料作製法の開発
従来開発したクローズドセル構造金属材料作製法は、内包させたい材料の比較的大きさのそろった粒子に金属をコーティングし、これをカプセルに充填して静水圧加圧により成形体(グリーン体)を作製し、これを高温に加熱しセル壁同士を接合させて作製した。セラミックスは非常に硬く、また、もろいためにこの手法では静水圧加圧によりグリーン体を作製することができず、クローズドセル構造金属材料を作製できなかった。そこで本提案では、放電プラズマ焼結法を用いて、グリーン体を作製せずクローズドセル構造金属材料を作製することを試みた。
本年度は、直径100μmのジルコニア粒子にNi-P合金をコーティングし、静水圧加圧後の高温焼結法および放電プラズマ焼結法により焼結を試みた。ジルコニアは硬く、静水圧加圧により成形体を作ることができなかった。放電プラズマ焼結法では、Ni-P合金同士が焼結しセル壁をなすが、ジルコニア粒子は多面体には変形せず、不完全なマイクロクローズドセル構造材料であった。
また本方法は、一方向から荷重をうけるために粒子が荷重方向に対して垂直方向に扁平になる。そこで、放電プラズマ焼結法で短時間焼結し成形体を作製した後、放電プラズマ焼結装置を用いた静水圧加圧法(特許願2002-368987)により再度焼結する手法も試みた。