放射光X線CTによる粒子スケールから捉える3D積層造形セラミックスの欠陥形成機構

• Project/Area Number: 25K01552
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 大熊 学 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, 主任研究員 (70838945)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 遼 東京理科大学, 工学部機械工学科, 准教授 (60756295) ; 尾崎 由紀子 大阪大学, 接合科学研究所, 招へい教授 (20637946)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2028: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2027: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 焼結 / 微構造 / 放射光X線CT / 積層造形

Outline of Research at the Start

セラミックス部材の3D積層造形法は，セラミックスの用途・市場拡大に極めて重要な技術である．造形法確立のためには，造形品の強度・信頼性を決定するプロセス中の欠陥形成機構の解明が最重要課題である．本研究では，「強度を支配するメゾスケールでの欠陥構造およびそのマクロな不均質性の形成挙動」を，「粒子のミクロスケールでの粒子配置・気孔構造変化」から整理・モデル化することを目指す．具体的には，BJ法により作製した積層造形体の焼結挙動を放射光X線CTを駆使し，粒子スケールの3D構造の時間変化を観察する．これにより，3D積層造形体の焼結機構を解明し，高信頼性次世代3D積層造形セラミックスの開発基盤を構築する．