サイクリックCIP概念に基づく高信頼性セラミックス製造システムの開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555164
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 松尾 陽太郎 東京工業大学, 工学部, 助教授 (70016608)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 脩七 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016856) ; 安田 公一 東京工業大学, 工学部, 助手 (20191306) ; 安田 榮一 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (70016830) ; 福長 脩 東京工業大学, 工学部, 教授 (20199251)
• Keywords: サイクリックCIP成形 / 信頼性 / 構造用セラミックス / 圧密過程 / 成形体強度 / 焼結体強度

Research Abstract

設備の購入:研究遂行に必要な主要設備として、日本電子製走査型電子顕微鏡(JSM-5300)を購入・整備し、その性能を確認した。
治具の製作:サイクリックCIP成形用各種治具を設計・自作した。また、走査型電子顕微鏡用粉体圧密ステ-ジの設計を行った。
研究成果:
(1)高純度アルミナ粉(A1-150SG,160SG)についてサイクリックCIP成形を行い、成形パラメ-タの一つである圧力繰り返し周波数の影響について調べたところ、その効果が0.02Hz〜3Hzの間ではまったくないことがわかった。これは、この粉体の力学的応答時定数がかなり高いことを意味している。一方、石炭ピッチ系炭素粉について試験的に周波数効果を調べたところ、特異な挙動を示し、明らかに粘弾性効果が表れていた。
(2)アルミナ顆粒を用いてサイクリックCIP成形体の強度試験を行ったところ、通常のCIP成形体に比べ同一の密度でも強度値が高いことがわかった。また、主要設備である走査型電子顕微鏡により破面観察を行った結果、サイクリックCIPにより顆粒が効果的に圧壊し、均質な成形体が得られていることが明らかとなった。
(3)アルミナ焼結体の強度信頼性の測度であるワイブルパラメ-タはサイクリックCIPの圧力繰り返し数が増すとともに顕著に増大して通常法の2倍にまで達っし、本方法がセラミックスの信頼性向上に有効であることを確認した。

Research Products

• [Publications] 湯本 啓市,西村 聡之,神保 勝久,松尾 陽太郎,木村 脩七: "アルミナ成形体の強度に及ぼすC-CIP成形の影響" 日本セラミックス協会1991年会講演予稿集. 184- (1991)
• [Publications] 松尾 陽太郎,西村 聡之,神保 勝久,木村 脩七: "サイクリックCIPによるセラミック粉体の成形と焼結体の強度特性への影響" 粉体工学会誌. 28. 36-41 (1991)
• [Publications] 西村 聡之,松尾 陽太郎,神保 勝久,木村 脩七: "アルミナ粉体のち密化に及ぼすサイクリックCIP成形条件の影響" 第7回日本セラミックス協会関東支部研究発表会講演予稿集. 3- (1991)
• [Publications] 西村 聡之,神保 勝久,松尾 陽太郎,木村 脩七: "サイクリックCIPによるセラミック粉体の成形 -粉体特性の影響-" 日本セラミックス協会第4回秋期シンポジウム講演予稿集. 372- (1991)
• [Publications] T.Nishimura,K.Kubo,K.Jinbo,Y.MATSUO,S.Kimura: "Forming of Ceramic Powders by Cyclic CIP -Effect of Frequency-" J.Ceramic Society of Japan,Int.Ed.98. 1380-1383 (1991)
• [Publications] 木村 脩七,松尾 陽太郎: "セラミック粉体のサイクリックCIP成形と焼結体の強度特性" ニュ-セラミックス. 6. 73-79 (1991)