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ダイヤモンド-炭化珪素複合焼結体のHIP焼結と超硬工具への応用

研究課題

研究課題/領域番号 12555182
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 複合材料・物性
研究機関龍谷大学

研究代表者

和田 隆博  龍谷大学, 理工学部, 教授 (20309115)

研究分担者 細見 暁  トーメイダイヤ株式会社, 本社工場, 工場長
大高 理  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40213748)
下埜 勝  龍谷大学, 理工学部, 専任講師 (30319496)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2000年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
キーワードダイヤモンド / 炭化珪素 / SiC / Si / 複合焼結体 / HIP / 反応焼結 / 超硬工具 / 抗折強度
研究概要

市販品と同等の機能を持つダイヤモンド焼結体を、通常使用されている超高圧発生装置より簡便かつ大型試料の作製が可能な熱間静水圧プレス装置(HIP)を用いて作製し、工業材料への応用について研究した。検討項目としては、(1)ダイヤモンド複合体の合成、(2)焼結体合成に及ぼすカプセル材質、(3)HIP処理条件と原料中のダイヤモンド含有率、(4)ダイヤモンド/炭化珪素複合焼結体の工業材料への応用、(5)焼結機構の解明である。
出発原料を調製し前処理を行った後、各種条件でHIP処理し、ダイヤモンド複合体を作製した。得られた複合焼結体の密度・抗折強度・圧縮破壊強度を測定し、走査電子顕微鏡や光学顕微鏡での組織観察からダイヤモンド-炭化珪素珪素の組織面積比を決定し、機械的性質との関係について評価した。ダイヤモンド/炭化珪素複合体の工業材料への応用については、ダイヤモンド/SiC複合焼結体を用いて超高圧発生装置用アンビルを試作し、超高圧発生装置を用いて圧力発生試験を行い、30GPaの圧力を確認した。
ダイヤモンドの熱力学的安定域より低い圧力領域で珪素と炭化珪素から成るカプセルに収めたダイヤモンド粉末をHIP処理して強固なダイヤモンド/炭化珪素複合焼結体を作製し、この複合焼結体を用いて30GPaの圧力を発生させた。これにより本研究の目標は達成した。本研究の成果はダイヤモンドの準安定な圧力領域での各種処理の可能性を示唆するもので、高圧相を含む材料の熱力学的準安定領域における焼結体作製の実用化ならびに大型化に寄与するものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 下埜勝, 風早克夫, 久米昭一: "ダイヤモンドのHIP焼結"材料. 47. 990-993 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shimono, T.Wada, S.Kume, O.Otaka: "HIP-Production of Diamond Compact"CIMTEC 2002-10th International Congress and 3rd Forum on New Materials PartC. 525-532 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shimono, S.Kume: "HIP Sintered Composites of Diamond and SiC"J.Am.Ceram Soc.. (in press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shimono, K. Kazahaya and S. Kume: "HIP Sintering of Diamond Compacts"J. Soc. Materials Sci. Japan. 47. 990-993 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shimono, T. Wada, S. Kume and O. Ohtaka, P. Vincenzini (Editor): "HIP-Processing of Diamond Compact"CIMTEC 2002-10th International Congress and 3rd Forum on New Materials, 10th International Ceramics Congress Part C. 525-532 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shimono and S. Kume: "HIP Sintered Composites of Diamond and SiC"J. Am. Ceram. Soc.. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kashima, K.Inoue, T.Wada, Y.Yamaguchi: "Low Temperature Neutron Diffraction Studies of Sr_2FeMO_6(M=Nb, Sb)"Applied Phys.. A74. S805-S807 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wada, A.Fukui, Y.Matsuo: "Preparation of (K_0.5Bi_0.5)TiO_3 Ceramics by Polymerized Complex Method and their Properties"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. 7025-7028 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wada, et al.: "Use of Diethylselenide as a Less-hazardous source for preparation of CuInSe_2 photoabsorbers by selenization"J.Crystal Growth. 243. 404-409 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shimono, T.Wada, S.Kume, O.Otaka: "HIP-processing of Diamond Compact"CIMTEC 2002. Part C. P.Vincenzini(Editor). 525-532 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Otaka et al.: "Phase Relation and EOS of ZrO_2 and HFO_2 under High-Temperature and High-Pressure"High Pressure Research. 22. 221-226 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Otaka et al.: "Anharmonicity of gold under high-pressure and high-temperature"Solid State Com.. 121. 235-239 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wada, K.Toyoike, Y.Imanaka, Y.Matsuo: "Dielectric and Piezoelectric Properties of (A_<0.5>Bi_<0.5>)TiO_3-ANbO_3 (A = Na, K) Systems"Jpn. J. Appi. Phys.. 40・9B. 5703-5705 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishiwaki, T.Satoh, Y.Hashimoto, T.Negami, T.Wada: "Preparation of Cu(In, Ga)Se_2 Thin Films at Low Substrate Temperatures"J. Mater. Res.. 16・2. 394-399 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wada, S.Nishiwaki, Y.Hashimoto, T.Negami: "Physical Vapor Deposition of Cu(In, Ga)Se_2 Films for Industrial Application"Mat. Res. Soc. Symp. Proc.. 668. H2.1.1-H2.1.12 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] O.Ohtaka et al.: "Phase Relations and Equations of State of Zirconia under High-Pressure and High-Temperature"Phys. Rev.. B63. 174108-1-104108-8 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] O.Ohtaka et al.: "Phase Relations and Volume Changes of Hafnia under High-Pressure and High-Temperature"J. Am. Ceram. Soc.. 84・6. 1369-1373 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] O.Ohtaka et al.: "Structural changes of quartz-type crystalline and vitreous GeO_2"J. Synchrotron Rad.. 8. 791-793 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kohara,S.Nishiwaki,T.Negami,T.Wada: "Physical Vapor Deposition of Hexagonal and Tetragonal CuIn5Se8 Thin Films"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 6316-6320 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kohara,S.Nishiwaki,Y.Hashimoto,T.Negami,T.Wada: "Electrical Properties of the Cu(In,Ga)Se2/MoSe2/Mo structute"Solar Energy Materials and Solar Cells. 67. 209-215 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishiwaki,T.Satoh,Y,Hashimoto,T.Negami,T.Wada: "Preparation of Cu(In,Ga)Se2 Thin Films at Low Substrate Temperatures"J.Mater.Res.. 16. 394-399 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Tani,C.Yamanaka,M.Ikeya,O.Ohtaka and T.Katsura: "ESR study of a new electron center in synthetic stishovite, a high-pressure polymorph of silica"Appl.Magn.Reson.. 18. 559-564 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Yoshiasa,M.Okube,O.Ohtaka,O.Kamishima,Y.Katayama: "Anharmonic Effective Pair Potentials of g- and a-CuBr at High Pressure"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 6747-6751 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] O.Ohtaka,A.Yoshiasa,H.Fukui,M.Murai,M.Okube 他3名: "Structural changes of quartz-type crystalline and vitreous GeO2"J.Synchrotron Rad.. 8. 791-793 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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