超磁歪効果を利用した選択方向強化複合材料の創製

利用超磁致伸缩效应创建选择性定向增强复合材料

• 批准号: 13875133
• 负责人: 佐藤 英一
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Institute of Space and Astronautical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13875133/
• 关键词: 選択方向強化; 金属基複合材料; 超磁歪材料; 応力緩和; 内部応力; マイクロメカニックス; スマートマテリアル

構造用複合材料における材料設計の目的は、望みの力学的性質すなわち製品の応力方向へ高い強度や靱性を得ることである。近年、形状記憶合金繊維の形状記憶ひずみにより生じる内部応力を利用して複合材料の力学的性質を改善する試みがなされているが、強化方向が繊維の方向で決められてしまうことは、通常の繊維強化複合材料と変わりがない。本研究は、方向や大きさの制御が可能である内部応力の起源として「磁歪」に注目し、等方的な磁歪粒子強化複合材料に磁化熱処理を行うことにより、選択方向を強化した異方性複合材料を創製することを目的とした。モデル材料系には、分散粒子には超磁歪材料Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2(Tafenol-D)、マトリクスにはAl, Pb, Snを選んだ。はじめに押し出しによる粉末法により、Al/Tafenol-D, Pb/Tafenol-D複合材料を作製し緩和プロセスを観察したが、磁化熱処理中にひずみの緩和は観察されなかった。押し出しでは粒子を分散させるのに加工度が不十分であると考えられたので、繰り返し圧延接合法(ARB法)によりSn/8vol%Tafenol-D複合材料を作製した。水冷電磁石にオイルバスを設置し、最大0.8T、453Kでの磁化熱処理を施し、緩和プロセス中のひずみ変化を測定した。磁場負荷により複合材料に生じた瞬間ひずみは、予想通り、磁場方向に伸び、垂直方向に縮みの方向であり、その大きさも予測値と一致していた。瞬間ひずみの発生後、磁化熱処理中にひずみは指数関数的に減少するのが観察された。その緩和時間は、粒子径と拡散係数から予測される値とほぼ一致しており、緩和時間のアーレニウスプロットから緩和の活性化エネルギーが求められた。以上より、選択方向強化複合材料創製の要となる磁化熱処理中の緩和プロセスを直接観察することができた。

The purpose of the design of the composite materials and the mechanical properties of the composite materials are discussed. The mechanical properties of the composite materials are high in the direction of strength and strength. In recent years, the shape memory alloy has made use of the mechanical properties of the composite materials to improve the mechanical properties of the composite materials. In recent years, the mechanical properties of the composite materials have been used to improve the mechanical properties of the composite materials. In recent years, the mechanical properties of the composite materials have been improved by the mechanical properties of the composite materials. In this study, it is possible to control the origin of the internal force, the magnetic skew, the magnetization of the composite material, the magnetization of the composite material, the direction of the material, the source of the internal force, the source of the internal force, the magnetic skew, the magnetization of the composite material, the direction of the composite material and the direction of the composite material. Materials, dispersed particles, Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2 (Tafenol-D), Al, Pb, Sn are selected. In this paper, the powder method, Al/Tafenol-D, Pb/Tafenol-D composite materials are used to make the powder process, the magnetization process, the magnetization process and the magnetization process. In this paper, the dispersion of particles, the degree of processing, the extension method (ARB method) and the Sn/8vol%Tafenol-D composite material are introduced. Water-cooled magnets and magnetization devices, up to 0.8T, 453K magnetization, temperature measurement, and temperature measurement. The composite material of magnetic field load is used to realize the transient transmission, the transmission of the magnetic field, the extension of the magnetic field, the temperature in the vertical direction, the temperature in the vertical direction, and the temperature in the same direction. In an instant, after the birth of the magnetization system, the number of the temperature index in the magnetization system is measured. The number of temperature and time, particle diameter dispersion, and the number of particles are available for the same period of time, time and time, and the number of particle size distribution and particle size distribution are available for the same period of time. Above, select the direction to strengthen the composite material. I want to magnetize the composite material. I want to see it directly.

项目成果

K.Ushijima, J.Matsushita, K.Kitazono, E.Sato, K.Kuribayashi: "Aniisotropic Strengthening of Particle Dispersed Composite Utilizing Giant Magnetostriction Effect"Proceedings of the Fourth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Proce

K.Ushijima、J.Matsushita、K.Kitazono、E.Sato、K.Kuribayashi：“利用巨磁致伸缩效应的粒子分散复合材料的各向异性强化”第四届环太平洋先进材料与工艺国际会议论文集