金属セラミックス超微細結晶粒複合体の力学的性質の界面化学的制御

金属陶瓷超细晶复合材料机械性能的表面化学控制

基本信息

批准号：
04205028
负责人：
石田洋一
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

超微細結晶粒材料の諸性質の界面構造にもとずく解釈には近年2つの説が対立した。界面が母相の半分程度の低い密度になっているというGleiterらの解釈と,界面上にはボイドが存在しがちで,このため見かけ上低密度になって見えるだけで界面相自体は粗大晶のそれとそれほど変わらない密度の領域となっているとするSiegelらの解釈である。本年度は当該研究の最終年度でもあるため,超微細結晶粒材料の界面構造をめぐる最も基本的論点である,この界面密度問題を取り上げ,これまでの高分解能電子顕微鏡観察結果を基に検討した。論争の要点は高分解能電子顕微鏡で観察されるボイドを含む超微細組織が,すでに本来の材料のそれではなくなっている,あるいは,焼結性が良くないためにボイドがみられるにすぎない,という2つの主張の是非にある。前者は純金属の超微細粒組織に対して,また後者はセラミックスのそれに対してされた議論である。金属・セラミックス超微細結晶粒複合体は組織不安定性と難焼結性という2つの課題を一度に克服する都合のよい系である。ガス中蒸着法やボールミル法で達成された金属・セラミックス超微細粒複合体の高分解能電顕観察は,ボイドを含まず,かつ結晶粒界面の密度に異常のない状態が達成されたことを示した。結局,両説の対立は材料作成技術が不完全段階にあったことを象徴した事件であると結論された。一方,力学的性質の実験は新材料であるC_<60>およびC_<60>と銀との超微細結晶粒複合体に対して引張試験として行われ,C_<60>が常温で,超塑性の変形機構である粒界すべりによる延性促進効果を内蔵していることが見出された。C_<60>を材料化するうえで超微細結晶粒組織とし複合体として使用することが,きわめて有効であると結論された。

近年来，两种理论反对基于界面结构来解释超细晶粒材料的各种特性。 Gleiter等人的解释是，该界面的密度低约一半，而Siegel等人的界面倾向于在界面上存在空隙，这使得它似乎是低密度的，但是界面相位本身是密度与粗晶体的密度没有太大不同的区域。今年也是研究的最后一年，因此我们解决了界面密度问题，这是超铁晶粒材料界面结构的最基本点，并根据目前使用高分辨率电子显微镜的观测结果进行了对其进行检查。争议的关键在于两个声称，即高分辨率电子显微镜所观察到的超细结构不再是原始材料，或者仅仅看到空隙，因为它们没有很好地烧结。前者是纯属金属超细晶粒结构的论点，后者是陶瓷的论点。超铁谷物金属陶瓷复合材料是克服两个挑战的方便系统：组织不稳定和烧结困难。通过气体沉积和球铣削实现的金属陶瓷超细晶粒复合材料的高分辨率电子显微镜观察表明，在晶粒界面上无效且无密度无效。最后，得出结论，两种理论之间的冲突是象征物质生产技术不完整阶段的情况。另一方面，对机械性能进行的实验是作为新材料C_ <60>和C_ <60>和银的超细晶粒复合材料的拉伸试验进行的，并且发现C_ <60>在室温下处于室温下，并且由于晶粒的内部延展性促进效应，由于晶界促进效应，由于晶界促进效应，是一种超级放置的变形机制。得出的结论是，将C_ <60>用作具有超细晶所结构的复合材料非常有效。