| 研究課題/領域番号 |
08650805
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
吉川 昇 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70166924)
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| 研究分担者 |
菊池 淳 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00005307)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1998年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1997年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1996年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | MoSi_2 / ZrO_2 / 変態強靱化 / 化学気相浸透 / 有機金属前駆体 / 微細組織 / MOSi_2 / 硅素モリブデン / ジルコニア / ポストアニール / 正方晶相 / 浸透距離 / 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 |
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| 研究概要 |
本研究においては、MoSi_2焼結多孔体にZrO_2を化学気相浸透(CVI)法により添加し、ZrO_2の変態強靭性を援用し、ZrO_2/MoSi_2強靭化複合材料を作製することを目的とし、実験を行った。本研究では、材料製造過程および変態強靭性に関する基礎的な知見を得る目的から純ZrO_2の添加を行った。最適な浸透プロセス条件について調べるとともに、ポストアニーリングによる組織変化に関し調べ、変態強靭化を発現するための最適条件に関し検討した。本研究においては、曲げ試験等の機械試験を行うに十分な緻密なバルク体を作製することが不可能であったが、得られた複合体の機械特性の評価を行った。この結果以下の結論を得ることができた。
1, Zr(n-Pr)_4を原料として、化学気相浸透を行うことにより、数ミクロンオーダーの微細結晶粒の周囲にも十分な被覆が可能であった。
2, 浸透析出したZrO_2はすべて非晶質であり、これをポストアニールする必要があった。大気中1073Kで1時間というアニール条件において、ZrO_2析出層は粒径数10nmの等軸結晶粒から構成されていたが、その中に単斜晶相の存在も見られた。従って、変態強靭化の発現のためには、これ以上の温度、処理時間を費やすことは不適当であると考えられる。
3, MoSi_2焼結多孔体硬度に比較し、ZrO_2添加することにより硬度の大きな増加が得られた。複合体においても20GPaに及ぶ硬度を発現することができ、浸透の量による機械特性の相違も確認できた。ビッカース圧痕周囲においてクラックの発生が観察されないような高靭性も確認できた。また機械加工前後において、応力誘起変態を確認することができた。
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