| 研究課題/領域番号 |
19K15664
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター |
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研究代表者 |
末廣 智 一般財団法人ファインセラミックスセンター, 材料技術研究所, 上級研究員 (70736818)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | SiC / 複合材料 / レーザー / 反応焼結 / セラミックス / ダイヤモンド / 焼結 / 非酸化物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ダイヤモンドは、優れた機械的・熱的特性を有する材料である。しかし、ダイヤモンドの焼結は困難であるため金属を結合相とする複合材料が「ダイヤモンド焼結体」と一般に呼ばれている。さらに、ダイヤモンドは標準状態では準安定層（であるため、800℃程度の不活性雰囲気でグラファイトに相転移する。本研究では、レーザー照射下で容易に進行するSi+C→SiCの固液反応を利用し、またレーザー吸収係数の違いによるSiC結合相の選択的加熱によるダイヤモンドの相転移を抑制することによって、従来法では不可能なC(dia)/SiC複合材料を創製する。
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| 研究成果の概要 |
炭化ケイ素(SiC)は、軽量かつ高硬度で優れた熱的安定性を有する代表的な構造セラミックスである。しかし、SiCは難焼結材料であるため、一般的にSiC部材は、反応焼結（RS-SiC）を用いて製造される。一方、近年においてレーザーを用いた高付加価値造形技術の開発が進められている。しかし、レーザーを用いたSiCの反応焼結技術の開発に関する研究例は少なく、部材製造技術は確立していない。そこで本研究では、レーザーを用いたSIC反応焼結技術の開発を行った。またダイヤモンドを母結晶にした時のダイヤモンドとRSSiCの複合材料を作製し、熱物性を評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で用いるレーザー焼結をはじめ、マイクロ波焼結や通電焼結など、成形体に直接エネルギーを与える直接加熱製造技術は、産学を問わず様々な研究がなされてきたものの、未だに産業応用の基盤となり得ていないのが現状である。本研究ではレーザーを用いた高付加価値製造技術の開発を目指して研究を行った。本研究は物質の光吸収係数利用した新しいセラミックスの新規製造プロセスであり、電気炉を用いなくても短時間かつ効率的にSiC-セラミックスの製造を可能とする。本研究の成果はセラミックスにおける産業的・学術的なインパクトは大きいと考えられる。
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