無加圧焼結法で作製した高熱伝導性ダイヤモンド/銅-チタン複合材料

1月 10, 2022
admin

従来の粉末冶金法で製造したダイヤモンド/銅複合材料はダイヤモンドと銅マトリックスの間の濡れ性が悪く、低い熱伝導率を示した。 本研究で採用した製造方法は、ダイヤモンド/金属複合材料を簡単かつ低コストで製造する方法を提供するものである。 ダイヤモンド粒子径と体積分率を変化させながら、1373K、30分の無加圧焼結で作製したダイヤモンド/銅-チタン複合材料の熱的特性を徹底的に調査した。 本研究で作製した複合材料は、50vol.%のダイヤモンド粒子(粒径300μm)と10vol.%のダイヤモンド粒子(粒径150μm)からなる60vol.%の2元系ダイヤモンド/Cu-2 at.% Ti複合材料において608 W/m Kと高い熱伝導率を示した。 熱膨張係数は5.4×10-6/Kであった。 この熱伝導率の値は、Hasselman and Johnsonモデルと拡散ミスマッチモデルを組み合わせて計算した熱伝導率の92%に相当します。 このモデルによる予測値は実験値とよく一致している。 さらに、無加圧焼結は安価な装置で行える簡便な手法であり、金属基複合材料の製造において費用対効果の高い魅力的な方法である

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