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セラミックス内包型クローズドセル構造金属を有する機能性複合材料とその製造方法

シーズコード S110006970
掲載日 2011年12月13日
研究者
  • 岸本 哲
  • 長谷川 良雄
技術名称 セラミックス内包型クローズドセル構造金属を有する機能性複合材料とその製造方法
技術概要 易変形性のセラミックス粒子又はセラミックス前駆体を含浸させた粒子の表面を金属でコーティングする。これに加圧処理を施して粒子同士を接合させて成型体(グリーン体)を作製する。この際、原料粒子は変形しやすいので多角形に変形し、お互いに面で接触するようになる。これを電気炉や通電加熱法、放電プラズマ焼結法などにより加熱すると、粒界金属が融合してセル壁となり、金属をセル壁としてセラミックスを内包するクローズドセル構造材料が完成する。さらに、このセラミックスを内包するクローズドセル構造材料を高温にて加熱すると、金属とセラミックスの原子が相互に拡散するので強固に接合し、さらに靭性を高めることができる。この加熱前及び加熱後の、金属をセル壁としてセラミックスを内包するクローズドセル構造を「セラミックス内包型クローズドセル構造金属」と言う。通常の高密度のセラミックス粒子を用いた場合、セラミックス粒子は高い剛性を有するため、焼結前の成形過程で加圧しても図1のような粒子の変形は発生せず、従って、粒界の空隙を埋めることは出来ない。
画像

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研究分野
  • 金属系複合材料一般
  • セラミック・陶磁器の製造
  • 特殊成形
展開可能なシーズ セラミックスの欠点である靭性を改善した、金属とセラミックスの複合材料の製造方法を提供する。
製造工程において、原料を易変形性のセラミックス粒子とすることにより、空隙の少ない複合材料の製造が可能になり、高強度、高剛性、高靭性、かつ軽量の機能性複合材料を提供することが出来る。また、セラミックス粒子として、多孔質のセラミックス粒子を原料とすることにより、空隙の少ない複合材料の製造が可能になり、前記の特長を有する機能性複合材料を提供することが出来る。製造工程が、セラミックス前駆体を含浸させた粒子を原料とすることにより、空隙の少ない複合材料の製造が可能になり、前記の特長を有する機能性複合材料を提供することが出来る。高温加熱により金属とセラミックスの密着性が向上するので、更に高強度、高剛性、高靭性の機能性複合材料を提供することが出来る。高性能の電子基板材料(放熱材料)や靭性の高い構造材料の開発が可能になる。
用途利用分野 セラミックス内包型クローズドセル構造金属、クローズドセル構造金属材料、機能性複合材料、電子基板材料、放熱材料
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人物質・材料研究機構, . 岸本 哲, 長谷川 良雄, . セラミックス内包型クローズドセル構造金属を有する機能性複合材料とその製造方法. 特開2007-217727. 2007-08-30
  • B22F   3/14     
  • B22F   1/02     
  • C22C   1/08     
  • C22C   1/05     

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