| 研究課題/領域番号 |
19K05074
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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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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| 研究分担者 |
関根 崇 秋田県産業技術センター, 先端機能素子開発部, 研究員 (70733559)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | ハイエントロピーセラミックス / 硬質炭化物 / 炭化タングステン / 硬さ / 破壊靭性値 / 通電加圧焼結 / 炭化チタン / 炭化タンタル / 炭化ケイ素 / 窒化アルミニウム / 通電加圧焼結法 / ハイエントロピー / セラミックス / 焼結 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ハイエントロピーセラミックスを利用した、新たな発想によるWCを含む超硬質工具セラミックスの開発を目的とする。ハイエントロピーセラミックスを含む緻密な超硬質セラミックスが合成できれば、ハイエントロピーセラミックスの相安定性を決める因子の解明、組織制御に対する知見が得られ、従来法の組織制御法では実現できなかった、超硬質で強靭な工具セラミックスの開発が期待できる。
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| 研究実績の概要 |
固溶体粉末である（W,Ti,Ta)C粉末をベースにNbC粉末を30 mol%加えるとともに炭素を少量加えた。焼結温度は純WCの緻密化温度よりも低い1700℃とし、通電加圧焼結装置により合成した。炭素量を最大で1.5 mol%加えたが、得られた焼結体はC添加量に関わらず緻密化した。X線回折法による構成相を同定したところ岩塩型の立方晶単相となった。しかし、組織写真ではわずかに遊離炭素が確認された。組織観察では、C量が変化しても粒状組織となり、C量増加により固溶体相の平均粒径はわずかに減少した。遊離炭素が粒界に存在し、粒成長を抑制していると考えられる。ヤング率は炭素添加により減少したが、添加量が変化してもほぼ一定であった。硬さは、炭素添加によりわずかに増加した。組織写真で見られた粒成長の抑制が寄与している可能性が考えられる。破壊靭性値は、炭素量によらず大きな変化は見られなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初予定していた研究はほぼ終えており、学会発表を行うため追実験を行った。炭素を加えた焼結体の合成に成功し、焼結体に関わる、密度測定、構成相の分析、ヤング率、硬さや破壊靭性値などの機械的性質の調査を終えた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度で実施計画に記載した評価は終了している。今後は、研究成果を学会等で発表する必要があり、また発表するために追実験でデータを補強する。
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