粉末:ニッケル基超合金(Ni-362-3、Praxair社製)325メッシュ
ゲル形成成分:MAM(メタクリルアミド)とNVP(N-ビニルピロリドン)を50/50の比率で混合。に架橋剤としてMBAM (N,N'-Methylenebisacrylamide) を添加
サスペンション(懸濁液):MAM:NVP:MBAM:水=8.57:8.57:2.86:20 (wt%)
Actual Solid Loading「実体積比率」:55.5VOL%
注型・固化:サスペンションにAPSと触媒を添加して樹脂型へ流し込みむ。55℃×30分で固化。APS(過硫酸アンモニウム / Ammonium Persulfate): 重合開始剤、TEMED(テトラメチルエチレンジアミン / Tetramethylethylenediamine): 促進剤(触媒・活性化剤)
加熱脱脂:室温~600℃×13H+600℃×1H+~室温×約3H
仮焼結:タングステン発熱体炉、Ar-4% H2 雰囲気、室温〜900°C×3H+900℃×1H+900~995℃×0.5H+995℃×1H+~室温×約3H
焼結密度:約90%
参考文献:Gelcasting of superalloy powders(Oak Ridge National Laboratory )FEB 05 1996
【珈琲ブレイ句】金属粉末を使うGCゲルキャスティング(Gelcasting)は、MIMメーカーとしてマスターすべき工法のひとつではないかと考えています。 粉末冶金により樹脂型が用意出来て生産量が数点の試作品に対応することができます。特に寸法が大きなものが得意です。
GCは、密度の軽いセラミックで実用化されていますが、密度が高く粒度の大きな金属粉末で採用されている事例はあまりありません。
この論文では、密度の大きな超合金によるGCです。サスペンションの粘度を高めにして浮力を稼いでいます。
研究における焼結は、995℃で終わらせていますが、炉の最高温度による制限でしょうか?本焼結であれば1300℃まで上げる必要がありそうです。
また、論文では粉末量60VOL%とありますが、これはNominalSolid Loadingで、粉体の密度を8.908g/cm3で計算すると、Actual Solid Loading「実体積比率」は55.5VOL%になります。
N2253
