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複合金属材料及びその製造方法

シーズコード S130011964
掲載日 2013年6月10日
研究者
  • 中山 昇
  • 中沢 将彦
技術名称 複合金属材料及びその製造方法
技術概要 チタン粉末には水素化脱水素法による粉末を使用する。チタン粉末に加えるカーボン繊維は気相法によるカーボンナノファイバーを使用する。チタン粉末に対しカーボン繊維を1vol.%~5vol.%添加する。圧縮剪断装置は、有底の筐体12と、筐体の内底部に、混合粉末10を厚さ方向に挟圧する配置に設けた受圧板14及び加圧板16と、加圧板の上に積み重ねた第1のガイド板18a、押圧体20及び第2のガイド板18bと、第2のガイド板に下端面が当接し、押圧体、ガイド板を介して加圧板16に加圧力を作用させる加圧ねじを備える。加圧ねじ22は筐体12の上部に螺合され、加圧ねじ22の回動によって加圧力を調節できる。受圧板14の上に矩形枠状のセット用の型をのせ、型内に混合粉末10を充填しセットする。型を取り除き、混合粉末上に加圧板をのせ、さらに、第1のガイド板、押圧体、第2のガイド板の順に積み重ね、筐体のねじ孔に加圧ねじをねじ込んで組み立てる。加圧板を横方向に移動させ、混合粉末に剪断力を作用させて固化成形する。
画像

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研究分野
  • 金属系複合材料一般
  • 燃料電池
展開可能なシーズ ガス遮断性、耐食性、加工性、省スペース(薄肉化可能)、軽量である点で優れたチタンを基材とし、導電性、ガス遮断性、化学的安定性(耐食性)、ガス流路を形成するための成形性が求められる燃料電池用のセパレータ等に利用できる導電性に優れた複合金属材料及びその製造方法を提供する。
チタン粉末にカーボン繊維が含有された成形体として得られることから、チタン単体からなる材料と比較して燃料電池の電極との接触抵抗が75%も減少し、導電性に優れる。したがってセパレータの表面に製造コストがかかる貴金属めっきなどの導電性コーティングを施さなくてもよくなる。また、チタン粉末とカーボン繊維からなる混合粉末を圧縮剪断法により成形体として加工する方法は、成形体中に均一にカーボン繊維を存在させ、成形体の表面からカーボン繊維の端部を針状に突出させるように成形することから、接触抵抗を小さくさせる点で有効であり、加工が容易であり省エネルギー化を図ることができる。
用途利用分野 炭素繊維強化チタン合金、燃料電池セパレータ
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人信州大学, . 中山 昇, 中沢 将彦, . 複合金属材料の製造方法. 特開2012-082446. 2012-04-26
  • C22C  47/14     
  • B22F   1/00     
  • C22C  49/11     
  • H01M   8/02     
  • C22C 101/10     

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