液相法によるAL合金とアルミナ繊維・粒子の複合化過程の解析

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液相法によるAL合金とアルミナ繊維・粒子の複合化過程の解析

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Analysis of the Liquid State Fabrication Process of Aluminum Alloy Matrix Composites with Al_2O_3 Fiber of Powder
責任表示:
森 信幸(九州大学・工学部・助手)
MORI Nobuyuki(九州大学・工学部・助手)
本文言語:
日本語
研究期間:
1989-1990
概要(最新報告):
金属基複合材料を製造するための溶融金属溶浸法すなわち液相法の原理について研究するため、溶融金属との反応の少ないAl_2O_3を用いて、圧力溶浸法によるアルミナ繊維充填体中への溶融Alの溶浸過程の調査を実験的および理論的に行うとともに、溶融Alとの濡れ性に及ぼすアルミナ表面形状、金属コ-テイング、およびアルミナ上の溶湯移動速度の影響について調査を行った。このため、まずAl_2O_3の短繊維、あるいは粒子を焼結した基盤と溶融Alの濡れ性に及ぼすアルミナ表面形状の影響を、静滴法により調査した。溶融Alの見かけの接触角(θ)は、繊維焼結基盤及び光沢表面の粒子焼結基盤では、鏡面の透光性Al_2O_3基盤の接触角(θ_1)と、基盤本体の気孔率(fv)から求まる表面気孔率(fvs)によって、Cassieの式即ち濡れの複合則により予測される値に近い。他方、非光沢の粉末焼結基盤ではfvから求まるfvsとθ_1による予測値より著しく大きい。非光沢基盤のθは、基盤表面気孔率fvsを画像解析装置で測定することにより正しく評価可能であった。次いで、Niイオンプレ-テイングしたAl_2O_3基盤と溶融Alとの濡れ性に及ぼすコ-テイング膜厚(δ)と温度の影響を調査した。溶融Alの接触角は、Al_2O_3上での90〜110^0から、Niコ-テイングにより、973,1073,および1174Kにおいてδがそれぞれ0.1,0.5,および0.8μm以上で、10^0以下へ低下した。また、Al_2O_3基盤上の溶融Alが移動する際の前進および後退接触角を測定し、移動速度との関係を求めた。さらに、アルミナ繊維充填体中への溶融金属の圧入過程について、溶融金属の表面張力と濡れ性を考慮して多孔体中の融液流れに関するD'Arcyの式により解析し、充填体中への数種の間隙大きさ分布を仮定したが解析が、溶融PbおよびAlの溶浸実験と合うことを見いだした。 続きを見る
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