非水系分散液によるCNT被覆金属粉末の表面酸化抑制効果の検証

研究課題

研究責任者	梅田純子大阪大学, 接合科学研究所, 助教
研究期間 (年度)	2010
概要	金属強化材としてのCNTの利用に際して、湿式製法を実用化するには「CNT凝集体の完全解消と金属表面の酸化現象の抑制」が重要課題である。非水系CNT分散液(イソプロピルアルコールIPA系溶液)を開発し、チタン粉末に適用した結果、粉末表面に目標値である0.3wt%以上にCNTを被覆した場合、粉末の酸素増加量は0.05～0.08wt%(目標0.1wt%以下)を達成した。チタン粉末に対するCNT分散液を12%以上配合して得られたCNT被覆純チタン複合粉末に対して、焼結・熱間押出加工を施して得られた素材は引張強さ815～899MPaを示し、目標特性(800MPa以上)を達成するためのCNT被覆量は0.35wt%であることを確認した。強化機構として、CNT被覆量が0.14wt%以下ではチタンへの炭素原子の固溶強化が主となり、それを越えるCNT被覆量では反応合成により素地中に分散するTiC粒子の複合強化によることを明らかにした。またヘンシェルミキサーによる撹拌被覆と真空加熱によるIPA除去の連続処理の可能性を検証した。今後、大型ミキサーでの連続処理を行い、実用化に向けたスケールアップ技術の実証を行う。