| Research Abstract |
燃料電池のセパレータ等において,軽量・高電気伝導度・高耐食性に優れる炭素材料(等方性高密度黒鉛,樹脂含浸黒鉛,ガラス状カーボン複合材)が適しているが,その実用接合技術の開発が追随していない。
これまでに,平成13年度〜15年度の科研費研究「通電加圧による炭素材料の樹脂焼成接合」を実施し,母材強度に達する高強度継手を得ているが,接合方式がバッチ方式となるため,自動車用燃料電池のセパレータの接合製作を例に取ると多量生産となるため,実用性に劣る(他の少量大型機器の接合に適用予定)。
提案接合法は,炭素材料表面にCu-Ag-Tiをメタライジングした後,Cu, Snめっきし,63%Sn-37%Pbはんだで大気中ろう付する方法である。大気中ろう付のため,連続ろう付が可能となり多量生産が可能となる。平成17年度は,先ず等方性高密度黒鉛について接合試験を行った結果,等方性高密度黒鉛,Cu-Ag-Tiメタラジング層,Cuめっき層,Snめっき層,Sn-Pbはんだ層の各界面はピット,ボイド等の欠陥は無く,健全な接合状態が得られた。Sn-Pbはんだ付部はSnとPbの急冷二相組織となり,組織的にも所定のものが得られた。継手強度はJISR1601の4点曲げ強度試験で評価したが,等方性高密度黒鉛中で破断し,該黒鉛の母材強度(86MPa)に達する優れた継手強度が得られた。具体的数値は,平均強度83MPa,標準偏差12MPa,変動係数0.15,ワイブル係数7.5を示した。
引続き,樹脂含浸黒鉛とガラス状カーボン複合材の接合試験に入っている。
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