成果報告書詳細
管理番号20100000000043
タイトル平成20年度成果報告書 平成20年度第1回採択産業技術研究助成事業 08A19017a 自発的セル構造化・多次元構造制御を可能にするポーラス金属の反応合成 平成20年度中間
公開日2010/2/5
報告書年度2008 - 2008
委託先名国立大学法人名古屋大学小橋眞
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部 若手研究グラントグループ
和文要約超軽量、高衝撃エネルギー吸収能力を備えたポーラス金属のセル構造を自己組織化し、多次元的に制御する反応合成プロセスの開発を目指し、燃焼合成発泡における原料粉末組成、発熱助剤添加量、原料粉末粒径などプロセス条件が気孔率および気孔性状に及ぼす影響について検討した。Al-Ti系材料では、発熱助剤無添加では、Al量が多くなると気孔率は低下していった。その原因として、液相率増加によるセル壁の不安定化や総反応熱量の減少による燃焼反応進行の阻害が考えられる。また、助剤添加試料では、気孔率が増加し、広い粉末組成範囲で、高い気孔率が得られた。これは、発熱助剤の効果が顕著に現れた結果であり、燃焼反応の促進とセラミック粒子生成によるセル壁の安定化が、気孔率の上昇と気孔性状の均一化に貢献していると考えられる。Ni-Ti系試料では、発泡助剤としてZrH2を添加しなければ、セル構造化は生じなかった。また、添加量は少量でも、気孔率が大きく変化することも明らかになった。Al-Ti系金属間化合物とAlが混在するように作製した材料の圧縮特性は、非常に高いプラトー応力を示し、そのために単位体積あたりの吸収エネルギーも比較材としての6061ポーラスアルミニウムよりも4倍以上高い値を示した。
英文要約Porous materials were fabricated by combustion foaming process. Fundamentally, Al-Ti and Ni-Ti powders were blended by several blending ratios. Porosity of Al-Ti specimens decreased by increasing Al/Ti ratio when exothermic agent was not added. Unstable cell wall caused by increased molten phase fraction and decreased heat of reaction were the main reason for the decreasing porosity. By increasing exothermic agent porosity was effectively increased, and porous structure was obtained in wide ranges of Al/Ti ratios. As for the Ni-Ti specimen, ZrH2 was essential for producing pores, and small amount addition turned out to be effective. The compressive property of porous Al-Ti specimen was much higher than 6061 aluminum foam as a comparative material.
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