自己き裂治癒能力を持つ高耐食性セラミックスと金属の耐環境性に優れた異種固相接合法

具有自裂纹愈合能力的高耐腐蚀陶瓷与金属的耐环境性能优异的异种固相连接方法

• 批准号: 19K04080
• 负责人: 高橋 剛
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kushiro National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04080/
• 关键词: Friction welding; Alumina alloy; Raman spectra; FE-SEM; TiC; Aluminum alloy; Alumina; Self healing; 固相接合; 摩擦圧接; セラミックス; アルミナ; 微視組織; 自己修復機能; ガルバニ電池腐食; 溶射; 自己亀裂治癒; 耐食性

前年度に引き続き，純度99.8%の市販アルミナAl2O3とアルミ合金AC8Aの端面摩擦圧接に対して，接合条件が接合界面付近の微視組織に及ぼす影響を明らかにした．圧接によって生じる残留応力は接合強度にも影響を与えると考えられるため，一昨年度，X線回折装置(XRD)によって軸方向及び円周方向の残留応力を測定したが，応力バラツキの大きい結果となったため，昨年度は測定機器の機能向上が著しいラマン分光法で測定した．ラマン分光法は，XRDのように観察面を特定せずに自動測定ができる利点があることが分かった．この方法により測定した接合残留応力の結果は，接合試験片の引張強度の結果を裏付ける仮説を得ることができ，それを国内学会及び国際会議で発表した．参加者から活発な意見を頂戴した．材料の組み合わせから接合難度が高いことは共通認識だった．試験方法の改善としては，引張試験治具を改良し，慎重に実施したが，思うような結果が得られなかった．これは接合強度そのものが十分でないことに起因するため今年度は安定した結果が得られる3点曲げ試験に変更する予定である．それ以外では，単独材と接合材の腐食試験を試み，耐食性について検討した．接合界面付近の見られる特徴的腐食様相が確認できた．しかしながら，組織観察に欠かせないFE-SEMが，故障して７か月間使用できず，遅れを生じたため，期間の再再延長することになった．更に，復活したFE-SEMを活用し，内製化焼結TiC入りアルミナの耐食性についても検討する予定である．

Before annual に lead き 続 き, purity 99.8% の city vendor ア ル ミ ナ Al2O3 と ア ル ミ alloy AC8A の friction 圧 meet に し seaborne て, joint conditions が joint interface micro pay nearly の に depending on the organization and ぼ す influence を Ming ら か に し た. 圧 meet に よ っ て raw じ る 応 residual force は joint strength に も influence を and え る と exam え ら れ る た め, last year, X-ray inflexion device (XRD) に よ っ て axis direction and び has drifted back towards &yen; weeks を 応 force direction の residues determination し た が, 応 force バ ラ ツ キ の big き い results と な っ た た め, The <s:1> function of the <s:1> measuring machine of the previous year was to conduct が, ラ, ラ and <s:1> spectrophotometric で determination た た. ラ マ ン spectrometry は, XRD の よ う に 観 examine surface を specific せ ず に automatically measure が で き る tartness が あ る こ と が points か っ た. こ の way に よ り determination し た joint residual の results は 応 force, joint test piece の の extension and strength results in the を pay け る 仮 said を る こ と が で き, そ れ を domestic society and び international conference で 発 table し た. Participants た ら active expression な opinion を top top た The combination of materials in groups み and わせ ら ら is difficult to join が. The common understanding is だった. Test method の improve と し て は, extension and test fixture を improved し, careful に be applied し た が, think う よ う な results ら が れ な か っ た. こ れ は joint strength そ の も の が very で な い こ と に cause す る た め our は settle し た results ら が れ る 3 qu げ test に - more す る designated で あ る. Outside そ れ で は, 単 alone material と の joint material corrosion test を み, resistance to predatory に つ い て beg し 検 た. The joint interface is close to the られる characteristic sapro-like appearance が confirming で た た. し か し な が ら, organize 観 examine に owe か せ な い FE - SEM が, fault し て か 7 months use で き ず, 遅 れ を raw じ た た め, の again during longer す る こ と に な っ た. More に, resurrection し た し FE - SEM を, probably the 焼 knot TiC into り ア ル ミ ナ の resistance to predatory に つ い て も beg す 検 る designated で あ る.

项目成果

摩擦圧接によるセラミックス異種接合の試行と自己修復特性

陶瓷异种材料摩擦焊接连接试验及自修复性能

• 发表时间: 2021
• 作者: Kairi Shiraishi;Takahiro Nomoto;Masaya Ueda;Yoshinao Kishimoto;Yukiyoshi Kobayashi;山田悟史，鈴木雄貴，東藤正浩，但野茂;高橋 剛
• 通讯作者: 高橋 剛

アルミニウム合金とアルミナの摩擦圧接とその界面解析

铝合金与氧化铝的摩擦焊接及其界面分析

• 发表时间: 2020
• 作者: Yoshinao Kishimoto;Yukiyoshi Kobayashi;Toshihisa Ohtsuka;Kyohei Nakamura;Yuki Tsukagoshi;Shota Ono;Hiroshi Yamazaki;グエン・タン・ソン
• 通讯作者: グエン・タン・ソン

The Influence of Microstructure and Residual Stresses on Characteristics of Joining Dissimilar Materials with Ceramics by Friction Welding

显微组织和残余应力对异种材料与陶瓷摩擦焊连接特性的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 山田悟史;高橋祐太;川崎佑太;小林実柚;東藤正浩;Tsuyoshi Takahashi
• 通讯作者: Tsuyoshi Takahashi

摩擦圧接によるセラミックス異種接合特性に及ぼす微視組織への影響

微观结构对陶瓷异种材料摩擦焊连接特性的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 川崎佑太;山田悟史;高橋祐太;小林実柚;東藤正浩;武田 海成
• 通讯作者: 武田 海成

自己修復能力を有するセラミックス材の摩擦圧接への応用

具有自修复能力的陶瓷材料在摩擦焊中的应用

• 发表时间: 2020
• 期刊: 日本機械学会北海道支部学生会第49回学生員卒業研究発表講演会講演論文集
• 作者: 倉橋 匠,グエン タン ソン,高橋 剛,木村 真晃;大塚 雄市;中山 忠親
• 通讯作者: 中山 忠親