表面微細孔組織材料の生成条件の解明とその応用

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本研究では金属を表面酸化した後、還元処理を施した際に形成する表面微細孔を利用した新規金属材料ならびに材料プロセスの開発を行っている。表面微細孔材料の表面に溶融金属を接触させると材料表面に溶融金属が異常に濡れ広がる現象を見出し、我々はこの現象を特異拡張濡れと名付けた。本年度の研究では、表面微細孔の気孔径を膜厚方向に傾斜的に変化させた傾斜微細孔材料を作製へ向けた基礎的検討を行った。基板材料にCuを選択して表面酸化膜を形成させた後、種々の温度・反応時間で酸化膜の水素還元を行い、還元生成する多孔質Cu層中の気孔径に与える還元条件の影響を調査した。水素雰囲気下で酸化Cuは160℃の低温でも還元し、160〜300℃での還元後に多孔質Cu層中の気孔径は0.1〜1μmまで変化した。また200℃以上での還元後に長時間熱処理を行うことで、焼結により気孔が閉塞する傾向が見られた。今後、本還元ならびに還元後の焼結挙動を制御することにより、酸化還元プロセスによる金属表面微細孔傾斜材料の創製を行う。