熱間等方加圧(HIP)法による開気孔性、高強度金属多孔体の作製

热等静压（HIP）法制备开孔高强度金属多孔体

• 批准号: 04650628
• 负责人: 石崎 幸三
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650628/
• 关键词: 銅多孔体; 熱間等方加圧法; 開気孔率; 気孔径分布; コンピュータ・シミュレーション; 多孔質フィルター; 粉末充填

本研究では、熱間等方加圧(以下HIP)法により、多孔体に要求される高気孔率・高強度を同時に満足する高性能な金属多孔体の作製及びその応用を目的とし、1.粉体及び成形体の特性評価 2.HIP法を使用した開気孔性の金属多孔体の作製3.作製した開気孔性金属多孔体の諸特性の測定、多孔体内部の微小構造の電子顕微鏡観察4.通常法の試料(常圧焼結)の気孔率と比較し、HIP法によって作製される金属多孔体の焼結機構の究明、熱力学的な評価5.金属粉末の粒径、成形圧力、HIP圧力を変化させた焼結実験による金属多孔体の内部構造制御、以上を総合的に考察し、HIP圧力が金属多孔体に及ぼす影響について調査研究を行った。粉体及び成形体の特性評価では、HIP法で多孔体を作製する場合にグリーン成形体となる冷間等方圧加体をコンピュータ・シミュレートすることにより、等方粉末充填体を元に焼結法で作製される多孔体の特性評価を行った(日本セラミックス協会1993年年会で発表予定、論文投稿中)。HIP圧力が金属多孔体に及ぼす影響の調査では、原料粉末に銅を用いHIP・常圧焼結体の比較からHIP圧力が銅多孔体の気孔率、気孔径分布、ヤング率に与える影響を調べた。この結果、1.HIP圧力を増すことにより金属多孔体の強度は増加する2.HIP処理により常圧焼結よりも高い開気孔率が得られ、開気孔率の増加と共に増し、閉気孔が除去される3.気孔径分布の幅はHIP圧力の増加と共に狭くなるが、平均気孔径は変化しないことが判明した。以上の得られた知見を基に、The American Ceramic Societyのプロシーディング集として出版されるポーラスマテリアル(1993年4月出版予定)へ2通の論文を投稿した。今後は、HIP法で作製した多孔質体の応用研究を行う予定であり、既に白金多孔体を作製し、電気化学検出器の作用電極としての応用研究を開始している。

本研究的目的是利用热等静压（以下简称HIP）方法制备并应用一种同时满足多孔体所需的高孔隙率和高强度的高性能金属多孔体，目的是：1.粉末和压块的特性评估2. 采用 HIP 法制备开孔金属多孔体 3. 测量所制备的开孔金属多孔体的各种性能，使用电子显微镜观察多孔体内部的微观结构 4. 与烧结），HIP法生产的金属的孔隙率为多孔体的烧结机理研究、热力学评价5.通过改变金属粉末的粒径、压制压力、HIP压力的烧结实验来控制金属多孔体的内部结构，研究了金属多孔体的内部结构的影响。多孔金属材料上的 HIP 压力。在粉末和成形体的特性评价中，我们对使用HIP法制造多孔体时成为压粉体的冷等静压成形体进行了计算机模拟，并基于各向同性粉末填充的特性评价了烧结结果。对通过粘合法生产的多孔体进行了评估（计划在日本陶瓷学会 1993 年年会上发表；目前正在提交论文）。在研究HIP压力对金属多孔体的影响时，我们使用铜作为原料粉末，通过比较HIP和常压烧结体，研究HIP压力对铜多孔体的孔隙率、孔径分布和杨氏模量的影响。塔。结果， 1. 通过增加 HIP 压力，金属多孔体的强度增加 2. HIP 工艺提供了比无压烧结更高的开孔率，开孔率随着开孔率的增加而增加，并消除了闭孔。研究发现，随着HIP压力的增加，孔径分布的宽度变窄，但平均孔径没有变化。基于以上获得的知识，我们向《Porous Materials》提交了两篇论文（计划于1993年4月出版），该论文将作为美国陶瓷学会论文集出版。未来我们计划对HIP法制备的多孔材料进行应用研究，目前我们已经制备出了多孔铂材料并开始了其作为电化学探测器工作电极的应用研究。