軽量で耐酸化性に優れる高熱伝導性硬質材料及びその作製方法

開放特許情報番号
L2010005424
開放特許情報登録日
2010/9/17
最新更新日
2015/10/1

基本情報

出願番号 特願2010-136644
出願日 2010/6/15
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2012-001755
公開日 2012/1/5
登録番号 特許第5569965号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 軽量で耐酸化性に優れる高熱伝導性硬質材料及びその作製方法
技術分野 無機材料、金属材料
機能 材料・素材の製造、加熱・冷却
適用製品 軽量で耐酸化性に優れる高熱伝導性硬質材料、熱伝導性及び強度を向上した硬質材料
目的 従来の硬質材料は、耐酸化性や高温での強度が劣ること、熱伝導率が低く熱の放散性が悪いこと、熱伝導率を改善したTiC−TiB↓2−30mass%Fe↓3Al複合材料においても強度が低下し、実用硬質材料として用いることが難しいこと、などの問題がある。そこで、従来の材料と比較して、焼結時の鉄と硼化チタンの反応を抑制し、軽量、耐酸化性、高熱伝導率はそのままで、焼結時における硼化鉄の生成を抑制し、強度低下を抑制することで、強度を実用化レベルまで向上させた新しい硬質材料に関する新技術・新製品を提供する。
効果 (1)軽量で、熱伝導性、耐酸化性に優れた高強度の硬質材料を製造できる。(2)従来材に比べて、軽量、耐酸化性、高熱伝導率はそのままで、硼化鉄の生成が抑制され、強度が実用レベルにまで向上した新規硬質材料を提供できる。(3)従来材に比べて、結合相や結合相中の鉄の割合を減らすこと或いは硼化チタンの一部を炭化物硬質材料に置き換えることで、強度向上が可能となる。(4)この硬質材料を金型へ適用することで、加工温度を高くすることが可能となり、加工時の素材の変形抵抗も少さくなり、省エネルギーで加工を行うことが実現できる。
技術概要
炭化チタン粉末と硼化チタン粉末を、鉄とアルミニウムを含むFeAl合金あるいはFeAl金属間化合物を結合相として焼き固めて、軽量で、耐酸化性に優れる、高熱伝導性硬質材料を作製する方法であって、1)メカニカルアイロニングにより粉末を強制的に接着させること、あるいは2)ホットプレス又は通電焼結により直接加熱することにより、比較的低温での焼結あるいは短時間での焼結を可能として、鉄の硼化物である硼化鉄の生成を抑制して機械的強度を向上させることからなる、軽量で、耐酸化性に優れる、高熱伝導性硬質材料の作製方法が提供される。鉄とアルミニウムを含む結合相が、鉄とアルミニウムの割合が重量比で6:1(Fe−13.9mass%Al)から2:1(Fe−33.3mass%Al)の範囲で、結晶構造がBCCあるいはB2構造を有し、鉄と硼化チタンとの反応を抑制したものが好ましい。図は、TiB↓2−30mass%(Fe−15mass%Al)焼結体(上)と、TiB↓2−30mass%(Fe−33mass%Al)焼結体(下)のX線回折パターンである。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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