ポーラス金属合金の創製と構造・機能材料への応用

多孔金属合金的创建及其在结构和功能材料中的应用

• 批准号: 08875138
• 负责人: 中嶋 英雄
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875138/
• 关键词: ポーラス金属; 多孔質材料; 共晶反応; 金属・水素系合金; 一方向凝固; 金属水素系合金; 一方向性凝固; 水素

我々は気泡(ポア)を繊維のように一方向に揃えることによって軽量な,しかも,ポア成長方向に強いポーラス金属を溶解凝固法によって創製することに成功した。この原理は,ガス原子が固体金属にはほとんど固溶しないが,液体ではかなり溶解するという金属系を取り上げ,液体から固体に凝固する際の過剰ガス原子が気泡を生成することによってポーラス金属を創製しようとするものであり,新しい鋳造法の創出をめざした斬新な研究であると考えている。ハース(鋳型)に水冷部を設けて流し込んだ溶融金属を下方から一方向凝固させるとポアの成長方向はそれぞれ下がら上へ向かう一方向性多芯状構造,つまり,レンコン構造(Lotus-Structured)金属になることが実験的に明らかにされた。本製造方法では,ポアの方向,サイズ,ポロシティを自由に制御できる点が従来の方法と異なり,際立って優れている。このポアの形態制御パラメーターとしては,溶融温度,凝固冷却速度,水素(酸素)ガス圧力,不活性ガスとの混合体積比・圧力などが挙げられる。本研究で作製されたポーラス銅の特徴をまとめてみると,(1) ポアサイズの直径は1μmから10mm程度である。(2) ポアの方向を自由に制御できる。(3) ポロシティは最大80%程度である。(4) ノンポーラス金属材料に比べて表面積は数百〜数千倍大きい。(5) 機械的加工性,成形性,切削性に優れる。(6) 内部摩擦減衰能が大きい。(7) 電気伝導性に優れる。(8) 熱伝導性に優れる。平成8年度からの3年間の萌芽的研究の期間に,当初の目標をはるかに上回る大きな成果を挙げることができた。

The first step is to create a solid state solution. The principle of this is that atoms in solid metals are dissolved in solid solutions, liquids are dissolved in metal systems, liquids are solidified in solids, atoms in bubbles are generated, and new methods of manufacturing are created. Water cooling part is designed to flow downward from molten metal to solidification direction upward from molten metal to solidification direction downward from molten metal to solidification direction from molten metal to solidification The production method is characterized by the following: the direction of separation, separation, separation and free control; the method of separation and separation; and the method of separation and separation. The temperature, freezing cooling rate, water element (acid) pressure, inactivating temperature, mixing volume ratio, pressure, etc. In this study, the characteristics of copper were studied.(1) The diameter of copper was from 1μm to 10 mm. (2)The direction of freedom is controlled. (3)80% maximum. (4)The surface area of the metal material is hundreds to thousands of times larger than that of the metal material. (5)Machinability, formability and machinability of machinery are excellent. (6)Internal friction attenuation energy is great. (7)Electrical conductivity is excellent. (8)Heat conductivity is excellent. During the research period of the first three years of Heisei 8, the original goal was to return to the previous year.

项目成果

中嶋英雄: "ポーラス金属の創製と応用"マテリアルインテグレーション. 12. 37-44 (1999)

Hideo Nakajima：“多孔金属的创造与应用”材料集成。12. 37-44 (1999)

中嶋英雄: "ポーラス金属の創製" バウンダリー. 5. 21-23 (1998)

Hideo Nakajima：“多孔金属的创造”边界。5. 21-23 (1998)

中嶋英雄: "これからの夢の金属" こうぎょう(大阪工業学). '97・5. 30-31 (1997)

中岛秀夫：“未来的梦想金属”工业（大阪工业大学）97·5（1997）。

中嶋 英雄: "これからの夢の金属" 平成8年度技術開発研究会記録(大阪工業会). 39-44 (1997)

Hideo Nakajima：“未来的梦想金属”1996年技术开发研究小组记录（大阪工业协会）39-44（1997）。

中嶋英雄: "ポーラス金属の創製と応用" 第21回固体イオニクス研究会論文集(発表予定).

Hideo Nakajima：《多孔金属的创造与应用》第 21 届固体离子学研究组论文集（待发表）。