天田財団_助成研究成果報告書2023_2
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キーワード:爆発加工,爆発圧接,多孔質材料,ユニポア ■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■など,多様な機能的特徴を有する新素材である.本研究では,多孔質構造に方向性を持たせた材料(ユニポア材)の創製を,爆発圧接法を応用することで実現しようとする.爆発圧接法は,異種金属でも非常に高い接合強度を実現できることから■■,この技術を応用することで一方向にそろえた多数穴構造を実現できることがこれまでの研究で明らかにされている ■.■類似の材料としては,ロータス型ポーラス金属■■がよく知られているが,この方法では金属溶湯中にガスを導入しながら伸長された多数穴構造を形成するので,穴の構造は比較的微細かつ不均一である.これに対してユニポア材は,均一な断面構造を持つ多数の管に,後で取り出すことのできるロウなどを封入してその外側から爆発力を作用することで,一体化された均一なチャンネル(ユニポア)構造を実現できる(図1,図2).■本報告では,円筒型と平板型のユニポア材の創製法と,各種の特性評価を実施した研究成果について報告する.■図1■円筒型ユニポア材の製造方法 ■■1.研究の目的と背景 ■多孔質材料は,エネルギー吸収能や遮音性,熱伝導性熊本大学■産業ナノマテリアル研究所■( ■■■年度■重点研究開発助成■課題研究■■■■ ■■■■■■■■■) 教授■外本■和幸■■■■■2.円筒型ユニポア材の創製と評価■■従来型と異なる内部構造を持つユニポア材の創製を試みた一例を,図3の断面写真に示す.この場合は,大きさの異なる つの太い銅管の間に,銅の細い丸棒とステンレス鋼細管にロウを挿入したものを交互に配置して,図1と同様の方法で爆発圧力を作用させることで成形し,複合構造のユニポア材を得ることを試みた結果である.この場合,円筒形状のステンレス鋼管が四角形状に変形して矩形断面のチャンネル構造を得ることができた.■図4に■■■■■■■■■■■■を用いた変形過程の数値解析結果を示すが,細い水色の部分がロウを封入したステンレス鋼管で,実験結果と同様に矩形のチャンネル構造が得られることが確認されている.■図5に温度分布の数値解析結果を示すが,空隙が最後に閉じる矩形断面の折れ曲がり部分の付近に■■■■℃を超える高温領域が生じており,銅の一部に溶融が生じると推察された.実際の断面組織においても,矩形に折れ曲がったステンレス鋼近傍の銅の部分に溶融が確認されている.■■■■■■■■■■■■■■■■■■■図3■複合構造からなる円筒型ユニポア材の断面組織■図2■円筒型ユニポア材の断面 ■■− 71 −爆発圧接法を用いた微細多数穴による チャンネル(ユニポア)構造の創製

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