Transcript ρ - 森研究室

直接通電による抵抗発熱を利用した
金属粉末の半溶融焼結
塑性加工研究室 Soo Kean Leong
目的
融点の違う金属粉末の混
合粉を試料として,通電焼
結実験を行い,半溶融焼結
の可能性を調べた.
電極
粉末
電極
実験材料
焼結条件
 電解銅粉 CE-25
 通電時間 ｔ=1～3/s
 圧粉圧力 ｐ=9.8～245.8/MPa
 電圧
E=5～8.5/V
 アルミニウム Al-200mesh
 鉄 Fe-S-200mesh
 ニッケル Ni-200mesh
 亜鉛 Zn-150mesh
 Fe-Al50vol％
圧粉圧力
電流
通電時間
変圧器
電極
電圧
粉末
粉末
絶縁
コンテナ
AC
２００Ｖ
電極
PC
熱電対
7
電気抵抗log(R／mΩ)
6
Al
Fe-Al50vol%
Fe
5
4
3
2
1
0
0
50
100
150
200
圧粉圧力p／MPa
図 圧粉圧力に対する電気抵抗の変化
250
1
0.9
0.8
相対密度
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
Al
Fe-Al50vol%
Fe
0.2
0.1
0
0
50
100
150
200
圧粉圧力p／MPa
図 相対密度と圧粉圧力の関係
250
温度T／℃
1000
Fe-Al50vol% (0.8873g)
p=49MPa t=1.3s
800
E=7V
E=6V
600
400
200
E=5V
0
1
2
3
4
時間t／s
図　通電焼結中の温度変化
3
2
E=7V
1.5
E=6V
1
0.5
0
E=5V
0.5
1
通電時間 t／ｓ
図 加熱エネルギと通電時間の関係
温度／℃
加熱エネルギQ／ｋJ
2.5
Fe-Al50vol% (0.8873g)
P=49MPa　t=1.3s
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Fe
Fe-Al50vol%
Al
Fe(0.8873g)
Al(0.8873g)
Fe-Al50vol%(0.8873g)
{Fe:0.660g Al:0.227g}
0
0.5
1
1.5
加熱エネルギ／kJ
2
2.5
図　温度と加熱エネルギの関係(断熱）
2000
温度T／℃
1500
1000
Fe-Al50vol% (0.8873g)
p=49MPa
E=6V
計算値（断熱）
実験値
500
0
0.5
1
通電時間t／ｓ
1.5
図　温度変化の実験値と計算値の比較
(a)E=5V
ρ=89.4%
Al未溶融
(b)E=6V
ρ=97.8%
Al半溶融
(c)E=7V
ρ=99.9%
Al溶融
図 焼結体組織写真
p=49MPa
t =1.3s
ρ:相対密度
VE 粉体
R
I
トランス
jωＬ
r
VL