粉末冶金法を利用した中学校技術科金属加工教材の開発のための基礎的研究

利用粉末冶金法开发初中工艺课金属加工教材的基础研究

• 批准号: 08650848
• 负责人: 堀端 眞彦
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Nara University of Education
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650848/
• 关键词: 粉末冶金; 青銅; 技術教材

青銅(Cu-10.2%Sn)のアトマイズ粉(平均粒径59.7μm)と低融点パラフィン(融点42〜44℃)をオイルバス(設定温度90℃)中で10分以上攪拌混合し、ステンレス(SUS304)製の金型を用いてφ10×8〜20mmの成形体を作製し、その特性を調査した。成形助剤として工業的に用いられているプラスティック系助剤では成形時に高温となるため火傷する恐れがあるため中学校の化学実験でも使われている低融点パラフィンを選択した。焼結するには真空あるいは還元雰囲気中で長時間加熱する必要があるので、中学校では不可能であると判断し、成形体の脱脂後に透明樹脂をコーティングすることで製作完了と想定して助剤の含有率および脱脂方法を検討した。簡易電気炉を用いて脱脂する際に短時間で処理するには高温で処理することが望ましいが、高温すぎると助剤のパラフィンが燃焼し炭化してしまうため脱脂温度は200℃が最適であることが実験により明らかになった。また、蒸発したパラフィンの発火を防止する対策としてはミニポンプによる炉内の排気で十分であることも確認した。助剤の含有率は、成形体の作製の容易さ(成形時の加圧力の低さ)および脱脂時に成形体が変形しないという点から重量比で10%が最適であることが明らかになった。以上の結果から、一般の中学校でも粉末冶金法による青銅小品の製作が可能であることが明らかになった。特殊金属およびセラミックスなどの先進材料の製造方法を知識のみでなく、実践することで理解を深めることができると考えられる。

Copper (Cu-10.2%Sn) powder (average particle size 59.7μm) and low melting point (melting point 42 ~ 44℃) were mixed at 90℃ for 10 minutes or more, and the properties of gold type (SUS304) were investigated. In the process of forming, high temperature and low melting temperature are used. The content of the resin after sintering is determined and the degreasing method is discussed. The simple electric furnace is suitable for degreasing at 200℃. The fire prevention measures for the steam turbine were confirmed. The content ratio of the auxiliary agent is lower than that of the molded body, and the manufacturing of the molded body is easier (the pressure at the time of molding is lower). The molded body is formed at the time of degreasing, and the weight ratio of the molded body is 10%. As a result, the general powder metallurgy method can be used to produce bronze particles. Special metals and advanced materials production methods, knowledge and practice, deep understanding, research and development