Development of Reusable Engineering Ceramics and Procedures to Recover the Strength by Healing the Defects

• Project/Area Number: 20360410
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Recycling engineering
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: ABE Osami 茨城大学, 工学部, 教授 (40231948)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2010: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2009: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2008: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
• Keywords: 再利用 / エンジニアリングセラミックス / アルミナ / ジルコニア / 熱処理 / 酸化反応 / 強度 / 欠陥修復 / 強度回復

Research Abstract

Two kinds of reusable ceramics composites, NiAl-dispersed alumina and PSZ have been developed. The materials with controlled microstructure show the healing performance by the oxidation of NiAl providing the rebonding of cracks (<270μm) and compressive stress around the repaired cracks. The healing mechanism is applicable for more than 20 times. The simultaneous healing of multiplied cracks and the sliding damages formed on the wide surface is also demonstrated.

Research Products

• [Journal Article] Texture control of self-constructive tri-layer composites (2009)
  • Author(s): T. Nagase, O. Abe
  • Journal Title: Trans. Mater. Soc., Jpn Volume: 34 Pages: 157-160
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Texture controls of self-constructive tri-layer composites (2009)
  • Author(s): T. Nagase and O. Abe
  • Journal Title: Transactions of the Materials Research Society of Japan 34 Pages: 157-160
  • Peer Reviewed
• [Presentation] NiAlを分散したセラミックス基複合材料の摺動摩耗特性と欠陥の修復 (2012)
  • Author(s): 鈴木翔斗,阿部修実
  • Organizer: セラミックス基礎化学討論会第50回記念大会
  • Place of Presentation: 東京都
• [Presentation] Thermochemical Reparation of Surface Defects for Reusable NiAl-dispersed Alumina-based Composites (2012)
  • Author(s): O.Abe, Y.Kuranobu, Y.Nakayama
  • Organizer: 5^<th> Int'l.Conf.on Svi.Technol.for Advanced Ceramics
  • Place of Presentation: Yokohama(Invited)
• [Presentation] NiAlを分散添加したセラミックス基複合材料の摺動摩耗特性と欠陥の修復 (2012)
  • Author(s): 鈴木翔人, 阿部修実
  • Organizer: セラミックス基礎討論会第50回記念大会
  • Place of Presentation: 国際ファッションセンター(東京)
• [Presentation] Thermochemical Repair of Surface Defects for Reusable NiAl-dispersed Alumina-based Composites (2011)
  • Author(s): O. Abe, Y. Kuranobu and Y. Nakayama
  • Organizer: Joint Conference of 5^<th> Int'l. Conf. on Sci. and Technol. for Advanced Ceramics and 2^<nd> Int'l. Conf. on Advanced Mater. Development and Integration of Novel Structured Metallic and Inorganic Mater
  • Place of Presentation: Yokohama
• [Presentation] NiAl分散ジルコニア基複合材料のリユーザビリティー (2011)
  • Author(s): 字長谷川拓哉, 阿部修実
  • Organizer: 第27回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 千葉大学
• [Presentation] 高靱性三層積層セラミックス材料 (2010)
  • Author(s): 鈴木翔斗,阿部修実
  • Organizer: 第21回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • Place of Presentation: 日立市
  • Year and Date: 2010-11-05
• [Presentation] 無加圧焼結によるWC/NiAl複合材料の作製 (2010)
  • Author(s): 江尻雄大, 阿部修実
  • Organizer: 第48回セラミックス基礎科学討論会
  • Place of Presentation: 沖縄県宜野湾市
  • Year and Date: 2010-01-12
• [Presentation] NiAl/アルミナ複合材料の強靭化に寄与する変質層の形成過程 (2010)
  • Author(s): 阿部修実, 長谷部理沙
  • Organizer: 第48回セラミックス基礎科学討論会
  • Place of Presentation: 沖縄県宜野湾市
  • Year and Date: 2010-01-12
• [Presentation] アルミナ-NiAl複合材料の摩耗損傷とその修復 (2010)
  • Author(s): 川名孝弥,大貫翔太,阿部修実
  • Organizer: 第26回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 茨城県日立市
• [Presentation] 三層積層化によるセラミックス材料の高靱性化 (2010)
  • Author(s): 鈴木翔斗,阿部修実
  • Organizer: 第26回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 茨城県日立市
• [Presentation] NiAl分散ジルコニア基複合材料のリユーザビリティー (2010)
  • Author(s): 長谷川拓哉,阿部修実
  • Organizer: 第27回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 千葉県千葉市
• [Presentation] WC/NiAl複合材料の作製 (2009)
  • Author(s): 江尻雄大, 阿部修実
  • Organizer: 第25回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 群馬県水上市
  • Year and Date: 2009-07-30
• [Presentation] 金属間化合物NiAlを分散したAl2O3-YTZ複合材料の作製 (2009)
  • Author(s): 長瀬貴俊,阿部修実
  • Organizer: 第47回セラミックス基礎討論会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] NiAl分散複合化アルミナ基複合材料のリユーザビリティー (2009)
  • Author(s): 中山雄策,阿部修実
  • Organizer: 第47回セラミックス基礎討論会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] WC/NiAl複合材料の作製 (2009)
  • Author(s): 江尻雄大,阿部修実
  • Organizer: 第25回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 群馬県みなかみ町
• [Presentation] NiAl/アルミナ複合材料の強靭化に寄与する変質層の形成過程 (2009)
  • Author(s): 阿部修実,長谷部理沙
  • Organizer: 第48回セラミックス基礎討論会
  • Place of Presentation: 沖縄
• [Presentation] 無加圧焼結によるWC-NiAl複合材料の作製 (2009)
  • Author(s): 江尻雄大,阿部修実
  • Organizer: 第48回セラミックス基礎討論会
  • Place of Presentation: 沖縄
• [Presentation] 金属間化合物NiAlを分散したAl_2O_3-YTZ複合材料の作製 (2009)
  • Author(s): 長瀬貴俊, 阿部修実
  • Organizer: 第47回セラミックス基礎科学討論会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪府)
• [Presentation] NiAl分散添加セラミックスのリユーザビリィー (2009)
  • Author(s): 中山雄策, 阿部修実
  • Organizer: 第47回セラミックス基礎科学討論会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪府)
• [Presentation] 金属間化合物NiAlを中間層に含む三層型積層材料の積層界面制御 (2008)
  • Author(s): 長瀬貴俊,阿部修実
  • Organizer: 第24回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 箱根
• [Presentation] WC/NiAlの同時合成による複合粉末の合成 (2008)
  • Author(s): 江尻雄大,阿部修実
  • Organizer: 第24回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 箱根
• [Presentation] アルミナ基セラミックス複合材料の繰り返し修復挙動 (2008)
  • Author(s): 中山雄策,阿部修実
  • Organizer: 第24回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 箱根
• [Presentation] Texture control of self-constructive tri-layer composites (2008)
  • Author(s): T. Nagase and O. Abe
  • Organizer: IU-MRS-ICA 2008
  • Place of Presentation: Nogoya
• [Presentation] 金属間化合物NiAlを中間層に含む三層型積層材料の積層界面制御 (2008)
  • Author(s): 長瀬貴俊, 阿部修実
  • Organizer: 第24回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: ホテル花月園(神奈川県)
• [Presentation] アルミナ基セラミックス複合材料の繰り返し修復挙動 (2008)
  • Author(s): 中山雄策, 阿部修実
  • Organizer: 第24回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: ホテル花月園(神奈川県)
• [Presentation] Texture controls of self-constructive tri-layer composites (2008)
  • Author(s): T. Nagase and O. Abe
  • Organizer: IUMRS International Conference in Asia 2008
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県)
• [Remarks]
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm
• [Remarks]
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm