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自己発熱反応を利用する炭・窒化物系固溶体粉末の合成

研究課題

研究課題/領域番号 07750790
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 材料加工・処理
研究機関東北大学

研究代表者

李 敬鋒  東北大学, 工学部, 助手 (50241542)

研究期間 (年度) 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード材料合成 / セラミックス / 炭化ケイ素 / 窒化アルミニウム / 反応合成 / セラミックアロイング
研究概要

発熱反応によりSiC-AIN系固溶体粉末又は焼結体のin-situ合成プロセスを開発するのは本研究の目的である。発熱反応を伴う自己発熱を利用することにより外部付加熱を少なくすることが可能である。SiC-AIN固溶体の構成元素が出発原料とし,通常の焼結法より低い温度で簡単に固溶体を合成できる2種のプロセスをほぼ確立した.
具体的に、まず最初のプロセスとして,シリコン粉をカーボンブラック及び窒化アルミニウム粉の混合物を反応HIP焼結する方法を取りあげた.SiとCからSiCへの生成反応はSiの融点以上で顕著に進行し、比較的低い温度(2123K)で緻密なSiC-AIN焼結体を合成することができることが分かった。状態図の平衡組成に近い組成値を示すSiCリッチとAINリッチのSiC-AIN固溶体が得られており、SiC-AIN反応HIP焼結体は超微細なミクロ組織を示し,SiC単相及びAIN単相より高い強度と硬度を示す。
さらに,上記のプロセスを基礎してより低コストの合成プロセスを考案した.つまり,シリコン粉とカーボン粉(グラファイトあるいはカーボンブラック)及びアルミニウム粉の混合物を窒素雰囲気中で反応させることにより,より低い温度(1773K)でSiC-AIN固溶体又は固溶・複合粉末を合成できた.その反応機構と合成条件についても比較的系統に調べた.
本研究はSiC-AINセラミックアロイ(固溶・複合体)の更なる研究開発のに大いに役立つと期待される.

報告書

(1件)
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] 小林,李,渡辺: "SiとC及びAINの混合粉末の反応HIP焼結によるSiC-AINセラミックアロイの合成とその機械的特性" Journal of Ceramic Society of Japan. 104(予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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