メタル・セラミック間の濡れ性、接合性評価による複合材料の製造

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60850125
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 荻野 和巳 阪大, 工学部, 教授 (00028937)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野城 清 大阪大学, 工学部, 助手 (40029335)
• Keywords: 濡れ性 / 炭化硅素 / 溶融金属 / 接触角 / セラミックス / 複合材料

Research Abstract

1.昨年度の研究において観察された溶融純銅-単結晶SiC系の特異な濡れ挙動に関してさらに詳細な検討を行った結果、以下の知見を得た。
溶融純銅-単結晶SiC系にみられる六角形状の拡がりはある限定された温度範囲,圧力において観察される。温度に関してはCuの融点から1150℃の範囲で観察され、その形状は低温ほど鮮明である。また圧力については大気圧下では観察されず、減圧下においてのみ確認された。
測定後、SiC上のCuを濃硝酸で溶解除法後、SiC表面のSEMによる観察を行った。六角形状の拡がりが観察された試料ではSiC表面にCuによる六角形のエッチピットが無数に存在し、その合体、成長がみられた。一方、通常の濡れ挙動を示した試料ではこのようなエッチピットの生或はみられずSiC表面はほぼ均一な厚みで溶Cu中に溶解していることが確認された。
SiC表面を溶融KOHで腐食溶解した際に、上記の現象と同様な現象が観察された。
2.セラミック-メタル系混合粉末の焼結性の検討に関しては現在SiC単味の試料の焼結性を粉末の粒度,圧力,温度等を変えて検討しており、最適条件下では真密度に対して95%以上の焼結体の作成に成功している。来年度は濡れ性の検討を行った金属(Al,Si,Ge,Sn,Cu,等)を添加した混合粉末の焼結性,高温特性の検討を行う。
3.実際のFRMの製造時に問題となるファイバーと溶融金属の濡れの測定を以前に考案した方法により実施した。その結果、微小試料の濡れ測定法はまだ改良の予地はあるものの、数十μm程度の直径のファイバーの濡れ性の測定に適用可能であることが明らかとなった。現在、実際のSiCファイバー,グラファイトファイバーの濡れ性に関するデータを蓄積中であり、次年度には公表可能な段階に至る。

Research Products

• [Publications] 野城清: 鉄と鋼. 71. S1616 (1985)
• [Publications] 荻野和已: 日本学術振興会第140委員会. (1985)
• [Publications] 野城清: 鉄と鋼(Trans.ISIJ). 72. S714 (1986)
• [Publications] 野城清: 鉄と鋼(金属学会誌). 72. S715 (1986)
• [Publications] 野城清: 日本金属学会講演概要集(金属学会誌). 423 (1986)