Niセルメットを利用しAl3Ni金属間化合物強化Al基複合材料の作製プロセスの開発

keywords.jpg複合材料,機能材料,金属物性,強度 

崔 龍範 

YONGBUM CHOI

division.jpg工学研究院 材料・生産加工部門 機械材料工学講座

position.jpg助教

研究概要

研究の背景

金属間化合物強化アルミニウム基複合材料は作製コスト、品質や性能などに多くの問題を含んでおり、それらを改善、向上させるには従来の作製方法には限界があるため、新たな作製方法の開発が必要である。

研究内容

セラミックス粒子強化複合材料を作製する際、含浸法では作製不可能であるが、Niセルメットに溶融金属を含浸させた後Alとの反応による金属間化合物を生成させることで作製可能になる。本研究は金属間化合物強化複合材料を作製する際、鋳造性よくかつ高い生産性で作製するために、低圧含浸法に溶融反応原理を適用し、簡単にプロセス制御による高密度、高精度した革新的な新作製法である溶融反応型低圧含浸法を開発した。この作製方法を用いて金属間化合物強化アルミニウム基複合材料の作製を行う。

成果

NiセルメットとAlとの反応により生成されたAl3Ni金属間化合物は金属内部に分散でき、金属間化合物強化Al基複合材料の作製が可能になった。金属間化合物の形状を調べた結果、アスペクト比は1-3であり、溶融反応型低圧含浸法を用いることで、作製プロセスの簡略化や分散性などが簡単に制御可能となった。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

自動車のディーゼル機関用ピストン、ブレーキディスクなど幅広い用途で使われる可能性がある。

本研究の特徴・優位性

複合材料を作製するには作製コスト、品質、性能などに多くの問題を含んでいる。それらを改善するために、溶融反応型低圧含浸法を利用することで強化材の分散率の制御、高緻密性、低コスト、複雑形状の作製が可能になる。

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Y.B.Choi、The 8th Korea-Japan Joint Symposium on Composite Materials

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