３．実験結果および考察図■作製した模擬ピストンff発泡あり■図■鋳包み法の模式図表面に空気による強制対流を行い，加熱後も ■■■■間冷却した．温度測定には，■型シース熱電対（φ■■■）をピストン頂部とスカート部の ヶ所に設置し，データ集録システムを介して，解析用■■に接続した． ・■局所発泡金属の緻密部の強度特性評価発泡金属の作製には，増粘剤■■と発泡剤■■■ の投与が不可欠であるが，これらの添加剤には，強度向上に寄与しない，という問題点がある．局所発泡金属緻密部の強度への添加剤の影響を確認するため，本研究で作製した局所発泡金属の緻密部から引張試験片を切出し，その引張強さを，■■■■の焼鈍材ff■■■■■■■と■■処理材ff■■■■■■■■と比較する．試験片形状は，平行部厚さ ■■，幅■■■，長さ ■■■であり，各条件の試験片を■本ずつ用意した．引張試験は，精密万能試験機オートグラフff島津製作所製，■■■■■■■■■■■■■■■を用い，室温で■■■■■■■で実施した． ・■鋳包みによる接合界面性状の検討本研究では，複合材料と発泡金属を接合する方法として，鋳包み法を選択した．図■に鋳包み法の概略図を示す． ・■・ 節に示す熱間押出し法で作製した複合材料が中央になるように内径 ■■■，高さ■■■■の金型を設置した．そこへ，発泡金属と同じ組成の■■合金を溶湯温度■■■℃で金型に注湯することで，鋳包み試料を作製した．作製した鋳包み試料について，複合材料の押出し方向に垂直な面と平行な面に切り出し，研磨した後に，金属顕微鏡，■■■■■■を用いて接合界面を観察し，界面の密着性について検討した．図■模擬ピストン頂部の最高温度とスカート部の■・■模擬ピストンの放熱特性評価図■に，■■■結果の模擬ピストンの温度分布を示す．図■ff■■が発泡なし，ff■■が発泡ありのモデルとなっている．発泡の有無によるスカート部の最低温度を比較すると，発泡なしが ■■℃であるのに対し，発泡ありでは■■■℃となっており，■ ℃の温度低下が生じた．これは発泡化によるスカート部の表面積の拡大により，放熱性能が向上し，温度低下に寄与したものと思われる．よって，このように模擬ピストン内部と外部をつなぐような発泡化は放熱性能向上へ寄与すると考えられる．次に，図■に実験，解析から得られた模擬ピストン頂部の最高温度，スカート部の最低温度，および，最高温度と最低温度の温度差を示す．実験結果の発泡ありと発泡なしを比較すると，頂部の最高温度では，発泡なしに比べ発泡ありにおいて■℃の温度低下が生じ，スカート部の最低温度では，■■℃の温度低下が生じた．以上の結果から，本研究で用いた模擬ピストンの発泡部は放熱性能の向上に寄与することがわかった．発泡金属の気泡構造には，泡構造の茎部分だけが残ったオープンセルと泡構造の膜面が残ったクローズドセルの つに分類される．本研究で用いた発泡金属は，その作製方法からクローズドセルになると考えられるが，ピストン形状へ加工する際に，発泡部膜面の一部が削り取られることにより，表面積が拡大し，発泡なしの模擬ピストンよりも強制対流による放熱効果が得らff■■発泡なし■■■■■■■■ff■■発泡あり図■放熱特性評価の■■■結果最低温度，その温度差の関係LadleBase metalMoldComposite material− 411 −
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