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MAGNESIUM BASED COMPOSITE MATERIAL

Patent code P120007381
File No. PG09E05JP
Posted date Apr 23, 2012
Application number P2009-272344
Publication number P2011-113951A
Patent number P5483078
Date of filing Nov 30, 2009
Date of publication of application Jun 9, 2011
Date of registration Feb 28, 2014
Inventor
  • (In Japanese)松田 健二
  • (In Japanese)西村 克彦
  • (In Japanese)池野 進
  • (In Japanese)川畑 常眞
  • (In Japanese)水谷 学
  • (In Japanese)清水 勇輔
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人富山大学
Title MAGNESIUM BASED COMPOSITE MATERIAL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite material with MgB2particles, which is excellent on superconductive characteristics and uses magnesium or magnesium alloy for a base phase.
SOLUTION: The MgB2particles are filled up in a cavity of a mold, the magnesium or the magnesium alloy at a molten or half-molten state is infiltrated into the MgB2particles in the cavity of the mold at a pressurized state from one side, and the mold is simultaneously cooled from the other side in order to manufacture the magnesium composite material. It is preferable that an average particle size of the MgB2particles is 50 μm or below. Furthermore, the MgB2particles may be filled up in the cavity of the mold at pressure of 0.05-10 MPa, or a preformed body of the MgB2particles molded in advance at pressure of 0.05-10 MPa may be used.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

超伝導特性を発現するマグネシウム系の複合材料としては、Mg,MgH,MgO粉末等のMg含有粉末と、B,B4C,B2O3等のB含有粉末とを混合し、銅や鉄製のパイプにつめて線引き、あるいは圧延し、その後に焼結することでMgB2を生成させる方法(PIT法)が公知である。

また、Mg合金にB含有粉末を混合し、複合材料の作製工程でMgB2を生成させる技術も公知である。

しかし、これらの方法は複合材料中に粒子に起因する空隙欠陥が生じやすく、高温で焼結処理する際に原料粉末を充填した金属管と一部反応したり、粒子が酸化する問題もあった。

また、製造工程そのものが複雑であり、焼結材料のため製造後に曲げ加工等が難しい問題もあった。

そこで、特許文献1にMgB2粒子のプリフォーム体にアルミニウムの溶湯を加圧浸透させることで超伝導特性を発現するMgB2粒子-Al複合材料を開示し、特許文献2に鋳型のキャビティ内に無機粉体を充填し、これに半溶融状態のアルミニウムを加圧浸透させるMgB2粒子-Al複合材料を開示する。

なお、特許文献2は文面上、半溶融状態の軽金属を加圧浸透させると記載されているが、超伝導材料としては母相にアルミニウムを用いた具体例のみが開示されているに過ぎない。

しかし、上記母相を用いたアルミニウムは純アルミニウムで融点が933K(660℃)で半溶融状態はその前後の固液共存領域となるのに対して、マグネシウムを母相に用いると、純マグネシウムの融点が923K(650℃)でその前後の温度範囲が半溶融状態となる固液共存領域となり、アルミニウムよりもマグネシウムの方が融点で10K低温である。

また、半溶融温度域は約913~963Kである。

また、Alの比重は約2.7であるのに対してMgの比重は約1.7と軽い。

このように、MgはAlよりも融点が低く、軽い点に着目し、本発明に至った。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は超伝導特性を発現する、マグネシウム又はマグネシウム合金を母相とする複合材料に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
鋳型のキャビティ内にMgB2粒子を充填し、一方から溶融又は半溶融状態のマグネシウム又はマグネシウム合金を加圧浸透させると同時に他方から冷却して製造されたことを特徴とするマグネシウム系複合材料。

【請求項2】
 
MgB2粒子は平均粒子径が50μm以下であることを特徴とする請求項1記載のマグネシウム系複合材料。

【請求項3】
 
MgB2粒子は0.05~10MPaの圧力で加圧成形されたプリフォーム体であることを特徴とする請求項1又は2記載のマグネシウム系複合材料。

【請求項4】
 
40K以下で超伝導特性を発現することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のマグネシウム系複合材料。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009272344thum.jpg
State of application right Registered
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