ホコタテ対決の金属?
フジテレビの『ホコ×タテ対決』番組で、何でも絶対に穴を開けるドリルと、絶対に穴が開かない金属の対決をやっていた。
何て事は無いけど、そもそも、超硬合金を金属と呼ぶべきか?或いは、ドリルに砥粒を付けたモノを金属の切断と定義して良いか?を突っ込めば突っ込み所満載だけど、なかなか素人目線では面白い番組である。
こういう世界の紹介、企業の紹介っていうのは、案外だれも知らない世界。こういう世界を取り上げるっていうのは、なかなか愉快。結構、面白かった。
PS 最後に出てきたプレート材質は何?軽くて硬い、、、で、超硬合金以上の硬さで思い付くのは、、、、基材をWC以外としたサーメットだろう。サーメットというと超硬合金もその一種と考えられるけど、思い付く材料というとTiC系のサーメットとかだろうか?サーメット系では耐食開発が盛んだけど、強度的にはTiC系サーメット合金が多いだろう。
あと、合金とは言えないけど、ボロン系も相当に硬い。炭化硼素(ボロンカーバイド)なんか相当なモノ。これをSiC(炭化珪素)と共晶させると超硬合金の二倍以上の硬さの材料が作れる。材質の紹介は無かったけど、恐らく、TiC系、ボロン系だったように思う。
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コメント
こんばんは!
コメント有り難う御座います。
今日の番組ですよね?
あの白い何か、、、やはり軟球だったらあり得るかも知れません。
私もカメラの勝ちかな?と思います。
投稿: 壱源 | 2012年2月20日 (月) 00時24分
野球マシンとカメラ対決なんですけど、あれはカメラのかちなんでわないんでしょうか?グラスをみてるとボールが通過した所だけが割れているのがわかります。あの映っているボールがあのかたちなんでわなんでしょうか?軟球であればありえます。間違いなくカメラの勝ちです!
投稿: 川村健二 | 2012年2月20日 (月) 00時02分
耐熱性、耐摩耗性、摩擦係数、、、、もし、強度、靭性が多結晶SiC以上でしたら、、、、射出成型器のノズル部品が良いのでは無いでしょうか?
特に、樹脂中に硬質な粒子、ウイスカーを含んだモノを扱う場合、かなり有望だと思います。
投稿: 壱源 | 2011年1月28日 (金) 23時54分
何度もすみません。
単結晶のSiCを種にしないと単結晶ができないので、カーボンだと多結晶体になってしまいます。
具体的な数値は持ち合わせていませんが、摺動性が良いと聞いており、かつ、熱伝導率が銅ぐらい(焼結体SiCの倍)なので、短いストロークで早い周波数で動くような事例がないだろうかと思って探しています。
また、2000℃以上の環境で作る素材ですので、当然、熱的にも強く、加えて、耐薬品性にも優れているので、劣悪な環境下での使用にも耐えられるのではないかと思っています。
性能がこれだけ良いといっても具体的に見えてこないと先に進めないので、いろんな業界の方からご意見をいただいているところです。
新しい素材は、アプリケーションを見つけるのが難しいですね!
ありがとうございました。
投稿: k-nex | 2011年1月28日 (金) 17時36分
温度で2000℃以上っていうのは厳しいですね!
しかし、カーボン系はどうなんでしょう?不可能なんでしょうか?
単体で使うなら、超小型の摺動メタル、例えば、時計のJEWELのようなモノにはメリットは無いのでしょうか?
投稿: 壱源 | 2011年1月28日 (金) 16時01分
いろいろご意見ありがとうございました。
CVDで1700℃程度、バルク成長では2000℃以上の環境になるので、その温度に耐えられる基材がないと思えるので、皮膜は難しいと考えています。仮にそのような基材があっても、単結晶にならず多結晶になってしまいます。
接合による複合材の方向で情報を集めてみようと思います。
今後も、よろしくお願いします。
投稿: k-nex | 2011年1月28日 (金) 13時23分
単結晶SiCの製造に携わった事はありませんが、蒸気となったSi、Cを過飽和状態にさせて低温部に凝結させる方法なら、凝結部位込みで製品と見立てれば、SiCが積層した複合材料は出来ないのでしょうか?
それが可能であれば基材の選定、処理の見直しでSiC被膜という従来概念では存在しない物が出来るように思います。
或いは、非常に小さなものでもSiC円筒形状が作る事が可能ならば、精密メタルのような物も出来そうです。
SiCの他材質との複合化、被膜化で実用に耐えうる物が出来れば学会発表モノだと思います。
投稿: 壱源 | 2011年1月28日 (金) 11時51分
さっそくコメントいただき、ありがとうございます。
製造方法はオーソドックスな昇華法で小さい塊が出来ます。(2000℃以上の環境が必要です)
接着の強さを測ったことがありませんが、カーボン系の接着剤が使った実績があります。また、拡散結合による同系との母材との接合も経験があります。
見えてこないは、どういった適応分野があるかというところです。物が小さいので、用いる分野も限られると思いますが、どういった分野が考えられるでしょう?
差し支えのないところで教えていただければ助かります。
投稿: k-nex | 2011年1月28日 (金) 10時54分
単結晶のSiCですか!
凄いですね、、、、単結晶のSiCというとSi、Cの蒸気が過飽和で凝結して生成するという奴ですか?
これを摺動部品に利用できるか?ということですが、連続した摺動面に生成させる事ができれば基本的に可能だと思います。
弊社で行っているC/Cコンポジットの改質方法の一つにCVDプロセスを用いた手法がありますが、基本的には同じデザインで可能かと思います。
摺動部品の場合、軸受に限らず摺動利用面を支える方法が鍵ですが、セラミックス材料の場合、機械装置と如何に固定するかが最大のポイントです。SiCを固定する方法にはSiC単体を機械に固定するパターン、SiC摺動層をもった複合材料の場合は、複合化する相手との複合化形態と結合性の問題をクリアにする必要があります。SiC単体を他材質と組み合わせる事も、他の系との複合形態を作るのは優しくありませんが、その辺をクリアにすればイイ物が出来るのでは無いでしょうか?
投稿: 壱源 | 2011年1月28日 (金) 08時48分
はじめまして。
突然のコメントで申し訳ないのですが、SiCの単結晶を摺動部品に使えないかと考えているのですが、まったく異分野なのでわからないことだらけです。
(弊社で作っている単結晶は、結晶性がまだまだですが、直径2インチの高さ10mm程度です)
単結晶SiCの可能性やご意見をいただければと思いコメントさせていただきました。
よろしくお願いします。
投稿: k-nex | 2011年1月28日 (金) 08時28分
材料の硬さっていうと、元素の結合形態ですね!
強固な結合力=硬い材料です。
金属結合とか色々ありますが、一般的に強いのは共有結合結晶です。
そういう意味で、SiC(炭化珪素)なんて素晴らしい硬さです。
投稿: 壱源 | 2011年1月26日 (水) 00時06分
お久し振りです。
硬い材料と言うと、元素番号が大きなものが硬いように思っていました。ただし、削り屑が身体に悪そう。
テレビを見なくなって久しいですが、そのような面白い番組を放送していたんですね。テレビの役割として、良い題材だと思いました。
投稿: クマ | 2011年1月25日 (火) 21時55分