界面電気化学プロセスのｉｎ－ｓｉｔｕ観察に基づく焼結挙動の新規評価手法の確立

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23760835
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 三輪 周平 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 大洗研究開発センター 福島燃料材料試験部, 研究員 (50421780)
• Keywords: 電気化学インピーダンス測定 / 焼結挙動

Research Abstract

界面電気化学プロセスのin-situ観察に基づいた焼結挙動評価手法を確立することが本研究の目的である。電気化学インピーダンス測定（EIS）装置を用いた焼結試験を行い、物質の界面/バルクのインピーダンス変化を測定し、原料粉末の結晶粒径とEIS結果の相関より、焼結中における界面/バルク相の量比変化を評価する手法を確立する。
H24年度は、高温対応の電気化学セルを組み合わせたEIS装置を用いて平成23年度に選定したシリコン（Si）、モリブデン（Mo）、チタン（Ti）のうち、Moの焼結試験を実施した。Mo粉末を約200 MPaでペレット状に成形し、圧粉体として焼結試験に供した。1000℃までの高温における還元雰囲気の焼結試験により、粒子間にネックが形成され、これにより電気伝導率が上昇する現象が測定できることを示した。本手法による測定における不確かさは大きくなることがわかり、定量的な評価を行うためにはさらにデータを拡充することが必要となる。さらに、Moは高融点金属であり、1000℃においても焼結進展が制限されることから他の金属及びセラミックスを対象にデータを拡充することとした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究で使用するEIS装置の整備を行ったが、既存装置部の制御部において不具合が生じ、その修理が必要となったため。

Strategy for Future Research Activity

EIS装置を用いた焼結試験を継続して実施し、定量評価のためのデータ拡充を行うとともに、他の金属及びセラミックスを用いた試験を実施し、今年度の遅延を取り戻す予定である。またこれらのデータの解釈を行い、焼結挙動のモデル化を検討する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

装置不具合により、計画していた試験を全て実施できなかったため、その分の消耗品費を次年度に使用する。
次年度は、焼結試験に必要なガスや電極等の消耗品等を購入する。また、微細組織等の観察に使用する。取得したデータを整理し、出張等により関連研究者と情報交換や議論を行う。