| 研究課題/領域番号 |
17K14841
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
材料加工・組織制御工学
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
仁野 章弘 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (80451649)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 通電加圧焼結 / 炭化タングステン / 窒化ケイ素 / 複合セラミックス / 高い硬さ / 高いヤング率 / 高い破壊靭性値 / 硬さ / 破壊靭性値 / ヤング率 / 窒化珪素 / 粉末冶金 / 硬質セラミックス |
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| 研究成果の概要 |
通電加圧焼結装置を用い、1500℃以上で焼結助剤を含んだバインダーレスSi3N4-WC複合セラミックスを緻密に焼結した。構成相はα-Si3N4、β-SiAlON、WCであった。焼結温度が高くなるに伴い、α相率が減少した。WCの複合化はα型相の割合を増加させた。ヤング率、硬さ、破壊靭性値はWC量の増加により増加した。
焼結助剤無添加の場合、30 mol% Si3N4以下の添加量で緻密化した。硬さはWCに近い硬さを示した。電気抵抗率は本研究の組成域ではWCの抵抗率に近い値を示した。WC-Si3N4複合セラミックスは焼結助剤なしでも緻密化でき、優れた機械的性質を持つことがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属バインダーを用いない、バインダーレスの機械的性質における優位性を生かしながら、炭化物であるWCと窒化物であるSi3N4を複合化することにより新たな難削材加工用工具材料を開発の指針が得られる。WCとSi3N4を複合化することにより焼結性が改善され、セラミックス製造時の装置の損耗や投入電力のコストを低減させるとともに、これら複合セラミックス合成および要求される機械的性質に対する組織制御指針を与える。
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