窒素及び炭素含有高強度低熱膨張セラミックスの開発に関する基礎的研究

• Project/Area Number: 15656193
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Metal making engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中島 邦彦 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10207764)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中須賀 貴光 (株)神戸製鋼所, 鉄鋼部門・加古川製鉄所・技術研究センター, 研究員
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2004: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2003: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 窒素含有コーディエライトガラス / 窒素含有α-コーディエライ / ビッカーズ硬度 / 低熱膨張率 / ヤング率 / 曲げ強度 / 窒素含有α-コーディエライト / ビッカース硬度

Research Abstract

本年度は、窒素含有コーディエライトガラスから窒素含有α-コーディエライト液晶単相を得るための熱処理条件を確立するとともに、窒素含有α-コーディエライト結晶の粉末を焼結して作製した窒素含有コーディエライトセラミックスの物性値の測定を行った。
窒素を1.47mass%含有するコーディエライトセラミックスのヤング率および曲げ強度は、それぞれ153.0(GPa)および0.23(GPa)であり、窒素を含有しないコーディエライトセラミックスのそれらと同程度であり、窒素の導入による向上は認められなかった。しかし、1.47mass%窒素含有コーディエライトセラミックスのビッカーズ硬度は8.65(GPa)であり、窒素を導入することにより0.50(GPa)の向上が認められた。また、熱膨張係数は-0.27〜0.32×10^<-6>であり、窒素を含有しないコーディエライトセラミックスのそれと同程度の低熱膨張を維持していた。
コーディエライトセラミックス中での窒素の存在形態は今のところ不明であるが、コーディエライトセラミックス中にさらに多量の窒素を導入することにより、機械的強度(ヤング率および曲げ強度)の向上が期待できる。

Research Products

• [Publications] 荒木 慎一, 中島 邦彦 他: "窒素含有コーディエライトの相変態と物性"日本金属学会・日本鉄鋼協会九州支部合同学術講演会講演概要集. 56 (2003)