【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.04.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22SH0005
利用課題名 / Title
摩擦撹拌プロセスによるAI基複合材の機械的特性の改善
利用した実施機関 / Support Institute
信州大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
コンポジット材料
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
尾和 智信
所属名 / Affiliation
長野県工科短期大学校
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
摩擦攪拌プロセス（FSP）を用いた金属基複合材料の創製と，その機能特性の評価を検討している．本研究では，二硫化モリブデンMoS2を添加材とし，摩擦攪拌プロセスにより固相複合化した．作製したアルミニウム合金基複合材の組織やすべり摩耗特性等を評価，検討した．大きな課題は，MoS2粉末の調製，複合粉末の作製方法をどうするかであった．
実験 / Experimental
3軸加振型ボールミルにより混合・複合化処理して，5083Al-10%MoS2複合粉末を作製した．これを金型に充填し，真空度200Pa以下，焼結温度200℃，加圧応力140MPa，1hr保持を行い，真空加圧焼結試料（Al-MoS2焼結板）を得た．5083Al母材にAl-MoS2焼結板を入れるスペースを加工し，1.6mm厚さの Al-MoS2焼結板を挟み込んで，FSP処理し複合材料（攪拌部）を作製した．複合材の組織と摩耗特性等を調べた．
結果と考察 / Results and Discussion
複合粉末作製方法やFSP条件など条件を変えて作製したものの，MoS2粒子は母材中に均一に分散しなかった．3軸加振型ボールミルにより複合粒子を作製したため，複合粒子が想像以上に硬化し，FSPツールによる攪拌が十分に機能しないと判断した．そこで，ボールミルによる複合粉体化をやめ，単純混合粉末の状態において真空焼結し，これを用いて複合材を作製した．X線顕微鏡等を用いて３次元的に観察したところ，比較的均一に分散することが分かった（Fig. 1）．予備実験では，Al-MoS2複合材の摩耗特性の向上が観察されているので，複合材組織の均一化を図ることで，改善が見込まれる．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 X-ray microscopic image of 5083Al-10%MoS2 stir zone.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
信州大学先鋭材料研究所 橋本佳男教授，清水保雄特任教授および岩本多加志氏，並びに共同研究者の貝梅正二氏には，研究結果や評価手法について的確な指摘を頂いた．記して感謝する．
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件