CVI法を用いたPSZの添加によるMoSi_2の変態強靱化に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650805
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 吉川 昇 東北大学, 工学部, 助手 (70166924)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊池 淳 東北大学, 工学部, 教授 (00005307)
• Keywords: CVI法 / ZrO_2添加 / MoSi_2焼結体 / 有機金属原料 / 浸透組織 / 結晶化 / 複合体層 / 析出・浸透速度

Research Abstract

本年度においては、CVI装置の作製を行った。またZrO_2のMoSi_2多孔体への浸透を行うための実験条件の設定(基礎実験)を行なうとともに、析出・浸透速度の測定および浸透組織の観察を行った。実験方法および結果の概要は、以下に示すとうりである。
作製した実験装置は、本補助金により購入した真空ポンプおよびサイリスタ電源を設備し、所望とする操作ガス圧力、流量の調整が可能であるとともに、基板温度の制御により広範囲における浸透条件が得られることを確認した。本研究においては、粒径が数ミクロンから数十ミクロンのMoSi_2粉末を静水圧により圧粉し、アルゴン雰囲気中において1000℃以上で焼結を行い、多孔体の作製を行った。CVI原料としては、蒸気圧が比較的高く、DPMよりもはるかに安価な有機金属(MO)である、ジルコニウムノルマルプロポキシドを用いた。
本原料を用いた場合、ZrO_2の析出は300〜600℃の低い温度範囲において得ることが可能であることが分かった。また400℃付近において、その析出速度が最大となることが分かった。またこの場合、析出するZrO_2は非晶質であり、加熱条件の設定により正方晶ZrO_2を得、多孔体内におけるPSZの形成が可能であると考えられる。また、浸透体におけるミクロ組織観察および組成分析をSEM-EDXを用いて行った。浸透条件により異なるが、表面近傍において複合体層を形成することが可能であることが分かった。今後析出物の結晶化及びPSZ粒度に関する加熱条件の影響及び浸透度合いに関し調べるとともに、同複合体の組織、特性の制御を行う予定である。