| 研究課題/領域番号 |
02453061
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
島田 昌彦 東北大学, 工学部, 教授 (80029701)
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| 研究分担者 |
遠藤 忠 東北大学, 工学部, 助教授 (30176797)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
1991年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1990年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
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| キーワード | 粒子分散強化セラミックス / 機能性構造用セラミックス / 熱間静水圧ポスト焼結 / ジルコニアセラミックス / ワラストナイトセラミックス / アルミナセラミックス / 高強度複合セラミックス / 熱間静水圧焼結 |
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| 研究概要 |
本研究ではマトリックス粒子として、正方晶および立方晶ジルコニア、βとαワラストナイトおよびアルミナをとりあげ粒内・粒界分散粒子としては炭化ケイ素、正方晶と単斜晶ジルコニアおよびアルミナ粒子を選びマトリックスへ5ー30体積パ-セント添加し、常圧焼結反応と熱間静水圧ポスト焼結反応によって焼結体を作製し、粒内・粒界粒子分散型高強度セラミックス作成の基礎的研究を行なった。イオン導電性に優れた立方晶ジルコニア機能性セラミックスに機械的特性を付与した機能性構造用セラミックスの開発では、4モルと5モル%イットリア固溶ジルコニアを固相分離を利用した焼結反応を用い、正方晶ジルコニア粒子分散立方晶ジルコニアセラミックスを作成することが可能となり、立方晶ジルコニア強靭化に成功した。8モル%イットリア固溶ジルコニア粒子マトリックスヘアルミナを粒内と粒界ヘ分散させることの可能性も見いだした。機械加工の可能なマシナブルβワラストナイトに単斜晶と正方晶ジルコニア粒子を分散することで、高温安定化と強度劣下の改善が可能となることを見いだした。今まで抵強度のため構造用セラミックスとして評価が低かった高温安定型αワラストナイトにジルコニア粒子を分散することにより、高強度化することに成功した。アルミナ粒子マトリックスにジルコニア粒子を分散した複合セラミックスを作成し、アルミナ分散量およびジルコニアの結晶相について詳細に検討し強靭化ジルコニア粒子分散アルミナ複合体の機械的性質を明らかにした。破局的破壊を起こす脆性材料であるセラミックスでは、マトリックス中へ異粒子・異結晶相粒子を粒内あるいは粒界に分散した粒子分散型複合セラミックスにすることで、機械的特性の改善が可能となり、特に機能性セラミックスへ機械的特性を付与した機能性構造用セラミックスの開発が粒子分散型複合化によって可能であることを見いだした。
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