| Project/Area Number |
08242207
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
近藤 健一 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (50111670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八木 寿子 (平井 寿子) 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (60218758)
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| Project Period (FY) |
1996
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1996)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
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| Keywords | ナノメータ超微粒子 / 超塑性 / ダイヤモンド / 衝撃焼結 / 熱エネルギー分配 / 粒成長 |
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| Research Abstract |
ダイヤモンドは最も剛性の高い物質であり、塑性変形現象から最もかけ離れた物質と考えられるが、ナノ組織多結晶体であれば粒界の状態や特定によっては、超塑性の可能性も全く否定されるものではないであろう。しかしながら、現状のダイヤモンド多結晶体作成技術では、高温高圧力下での炭素の拡散あるいは金属への溶解析出機構を利用した焼結法によっているために、ダイヤモンドの粒成長を引き起し、ナノ組織多結晶体を得ることは容易ではない。
一方、衝撃焼結法では、衝撃圧縮に伴う高温と高圧と熱エネルギー分配機構を利用しているので、原料粉末粒子の粒成長を引き起こすことなく多結晶体を得ることができる。
本研究では、ナノメートルサイズのダイヤモンド粉末を用い、衝撃焼結法による多結晶体作成を、試み今後の可能性を検討した。
粒径4〜5nmのナノ粒子ダイヤモンド粉末を単体で用いる試料Aと、これを高圧合成ダイヤモンド粉末(粒径0.25〜1mm)を1:3の割合で混合した試料Bとを、カプセルに充填し、予備加圧し、真空熱処理し、火薬銃によって最高71GPaまでの衝撃圧縮処理を施した。回収試料の硬さ測定、組織観察、X線回折等の評価を行った。試料Aは、23GPaと54GPaとの2回の衝撃圧縮を行い、回収試料の相対密度が90%、ビッカース硬さ16GPaであった。試料Bは、71GPaの衝撃圧縮の回収試料は相対密度93%、ビッカーズ硬さ25GPaであった。
両者とも部分的な黒鉛化領域を除けば、一様な粒間結合の領域が存在することが示唆される。しかし、バルク全体の硬さや強度との対応は悪く、粉末試料の表面エネルギーの利用などを検討する必要があろう
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