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パルス通電焼結における高速焼結機構の解明と高度化に向けた技術構築

研究課題

研究課題/領域番号 22560675
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

森田 孝治  独立行政法人物質・材料研究機構, 先端材料プロセスユニット, 主幹研究員 (20354186)

連携研究者 金 炳男  独立行政法人物質・材料研究機構, 先端材料プロセスユニット, 主席研究員 (50254149)
目 義雄  独立行政法人物質・材料研究機構, 先端材料プロセスユニット, ユニット長 (00354217)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードパルス通電焼結 / 構造用セラミックス / スピネル / 透光性 / パルス通電焼結(PCS) / 酸化物セラミックス / 焼結機構 / パルス効果 / パルス通電焼結(PCS) / パルス通電焼結法 / 焼結 / 通電効果 / クリープ
研究概要

スピネル(MgAl2O4)をモデル材として、パルス通電焼結(PCS)法の技術構築に向けた焼結機構の解明と焼結因子の影響について検討した。緻密化は、種々の焼結因子(昇温速度、焼結温度、保持時間、荷重条件etc)に極めて敏感であり、これらの最適制御により効果的に微細で高緻密な材料を創製できることを見出した。例えば、高温で荷重を付加すると、たとえ高速昇温でも緻密な材料の創製が可能となり、処理時間の短縮が可能となる。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of high-strain-rate superplastic oxide ceramics based on flow mechanism2013

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, Y. Sakka and K. Hiraga
    • 雑誌名

      Mat. Sci. Forum

      巻: 735 ページ: 9-14

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Loading Schedule on Densification of MgAl_2O_4 Spinel during Spark Plasma Sintering (SPS) Processing2012

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, H. Zhang, K. Hiraga and Y. Sakka
    • 雑誌名

      J Eur. Ceram. Soc.,

      巻: 32 ページ: 2303-2309

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of loading schedule during SPS processingfor attaining dense MgAl_2O_4 spinel poly-crystal2012

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, H.Zhang, K. Hiraga and Y. Sakka
    • 雑誌名

      Journal of the Euro Ceramics Society

      巻: vol.32 号: 10 ページ: 2303-2309

    • DOI

      10.1016/j.jeurceramsoc.2012.02.016

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放電プラズマ焼結(SPS)装置を用いた透光性セラミックスの創製2012

    • 著者名/発表者名
      森田孝治、金炳男、吉田英弘、目義雄、平賀啓二郎
    • 雑誌名

      マテリアルインテグレーション

      巻: 25[10] ページ: 75-82

    • NAID

      130003388704

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] High-Pressure Spark Plasma Sintering of MgO-doped Transparent Alumina2012

    • 著者名/発表者名
      B. Kim, K. Hiraga, G. Salvatore, K. Morita, H. Yoshida, H. Zhang, Y. Sakka
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Jpn.

      巻: 120[3] ページ: 116-118

    • NAID

      130002067597

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Properties and Microstructure of Nanocrystalline Cubic Zirconia Prepared by High-Pressure Spark Plasma Sintering2011

    • 著者名/発表者名
      H. Zhang, B.-N. Kim, K. Morita, H. Yoshida, J. Lim, K. Hiraga
    • 雑誌名

      J. Am. Ceram. Soc.

      巻: 94 ページ: 2981-2986

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusive model of pore shrinkage in final-stage sintering under hydrostatic pressure2011

    • 著者名/発表者名
      B.-N. Kim, K. Hiraga, K. Morita, H. Yoshida and H. Zhang
    • 雑誌名

      Acta Mater

      巻: 59[10] ページ: 4079-4087

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Infrared Transparent Nanometric Tetragonal Zirconia Prepared by High-Pressure Spark Plasma Sintering2011

    • 著者名/発表者名
      H. Zhang, Z. Li, B.-N. Kim, K. Morita, H. Yoshida, K. Hiraga, Y. Sakka and J. Blendell
    • 雑誌名

      J. Am. Ceram. Soc.

      巻: 94[9] ページ: 2739-2741

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Transparent Yttria by High-Pressure Spark Plasma Sintering2011

    • 著者名/発表者名
      H. Zhang, B.-N. Kim, K. Morita, H. Yoshida, K. Hiraga, Y. Sakka and J. Ballato
    • 雑誌名

      J. Am. Ceram. Soc.

      巻: 94[10] ページ: 3206-3210

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly infrared transparentnanometric tetragonal zirconia preparedby high-pressure spark plasma sintering2011

    • 著者名/発表者名
      H. Zhang, Z. Li, B. Kim, K. Morita, H.Yoshida, K. Hiraga,Y. Sakka and J.Blendell
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: vol.94 号: 9 ページ: 2739-2741

    • DOI

      10.1111/j.1551-2916.2011.04680.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of sintering temperature on optical properties and microstructure of translucent zirconia prepared by high-pressure spark plasma sintering2011

    • 著者名/発表者名
      Haibin Zhang
    • 雑誌名

      Sci.Tech.Adv.Mat.

      巻: 12 号: 5 ページ: 55003-55001

    • DOI

      10.1088/1468-6996/12/5/055003

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Transparent Yttria by High-Pressure Spark Plasma Sintering2011

    • 著者名/発表者名
      H.Zhang
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramics Society

      巻: 94 号: 10 ページ: 3206-3210

    • DOI

      10.1111/j.1551-2916.2011.04789.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Preheating of Powder Before Spark Plasma Sintering of Transparent MgAl2O4 Spinel2010

    • 著者名/発表者名
      B.-N. Kim, K. Morita, J.-H. Lim, K. Hiraga, H. Yoshida
    • 雑誌名

      J. Am. Ceram. Soc.

      巻: 93[8] ページ: 158-2160

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light scattering in MgO-doped alumina fabricated by spark plasma sintering2010

    • 著者名/発表者名
      B.-N. Kim, K. Hiraga, K. Morita, H. Yoshida and Y. Kagawa
    • 雑誌名

      Acta Mater

      巻: 58[13] ページ: 4527-4535

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Densification behavior of a fine- grained MgAl_2O_4 spinel during spark plasma sintering (SPS)2010

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida and K. Hiraga
    • 雑誌名

      Scripta Mater

      巻: 63[6] ページ: 565-568

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of high-pressure sintering of transparent zirconia with nano-sized grains2010

    • 著者名/発表者名
      H. B. Zhang, B.-N. Kim, K. Morita, H. Yoshida, J.-H. Lim and K. Hiraga
    • 雑誌名

      J. Alloy. Compd.

      巻: 508[1] ページ: 196-199

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spark-Plasma-Sintering (SPS) Processing of High Strength Transparent MgAl2O4 Spinel Polycrystals2010

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, K. Hiraga
    • 雑誌名

      PACRIM8 2009 Meeting, Ceram. Trans

      巻: 212 ページ: 19-29

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Strain-Rate Superplastic Flow Mechanism in ZrO2-30vol% Spinel Two-Phase Composite2010

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, K. Hiraga, B.-N. Kim, H. Yoshida
    • 雑誌名

      Key Eng. Mat.

      巻: 433 ページ: 333-338

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Densification Behavior in Spark-Plasma-Sintering of MgAl2O4 Spinel2010

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, K. Hiraga
    • 雑誌名

      Mat. Sci. Forum

      巻: 654-656 ページ: 1986-1989

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Densification Behavior in Spark-Plasma-Sintering of MgAl_2O_4 Spinel2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita, et al
    • 雑誌名

      Mat.Sci.Forum

      巻: 654-656 ページ: 1986-1989

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Densification behavior of a fine-grained MgAl_2O_4 spinel during spark plasma sintering (SPS)2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita, et al
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 63 ページ: 565-568

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Strain-Rate Superplastic Flow Mechanism in ZrO_2-30vol% Spinel Two-Phase Composite2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita, et al
    • 雑誌名

      Key Eng.Mat.

      巻: 433 ページ: 333-338

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spark-Plasma-Sintering (SPS) Processing of High Strength Transparent MgAl_2O_4 Spinel Polycrystals2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita, et al
    • 雑誌名

      CERAMIC TRANSACTIONS

      巻: 212 ページ: 19-29

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Densification Mechanism of MgAl2O4 Spinel during Spark-Plasma-Sintering2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita, et al
    • 雑誌名

      Advances in Science and Technology

      巻: 63 ページ: 62-67

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of Transparent MgAl2O4 Spinel using Pulsed-Current-Sintering (PCS) Processing2013

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, Z. Zhang, Y. Sakka, K. Hiraga
    • 学会等名
      Seminar in KIMS
    • 発表場所
      Changwon Korea
    • 年月日
      2013-05-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ジルコニアセラミックスの超塑性変形と高速化に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      森田孝治
    • 学会等名
      日本金属学会2013春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of high-strain-rate superplastic oxide ceramics based on flow mechanism2012

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, Y. Sakka and K. Hiraga
    • 学会等名
      ICSAM2012
    • 発表場所
      Albi Francs
    • 年月日
      2012-07-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Spark-plasma-sintering (SPS) processing for the synthesis of transparent MgAl_2O_4 spinel2012

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, Z. Zhang, Y. Sakka, K. Hiraga
    • 学会等名
      CMCee2012
    • 発表場所
      Dresden Germany
    • 年月日
      2012-05-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Spark- Plasma-Sintering of Transparent MgAl_2O_4 Spinel2012

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, K. Hiraga, Y. Sakka
    • 学会等名
      29th K-J Ceramics Seminar
    • 発表場所
      Daegu Korea
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Spark-plasma-sintering (SPS) processing for the synthesis of transparent MgAl2O4 spinel2012

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      International Symposium on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications (CMCee2012)
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of high-strain-rate superplastic oxide ceramics based on flow mechanism2012

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      11th International Conference on superplasticity in advanced materials (ICSAM2012)
    • 発表場所
      Albi, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transparent materials obtained by SPS densification2011

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      2nd Int.Workshop on Spark Plasma Sintering
    • 発表場所
      Capbreton, France(Invited)
    • 年月日
      2011-10-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of high-strength transparent MgAl2O4 by optimizing spark-plasma-sintering (SPS) conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      International workshop on Field Assisted Sintering Technology (FAST)
    • 発表場所
      Penn State University, US(Invited)
    • 年月日
      2011-08-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Loading Schedule during SPS Processing for Attaining Dense MgAl2O4 Spinel Polycrystal2011

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      12th Conf.of the Euro.Ceram.Soc.(ECerSXII)
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2011-06-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Transparent Materials Obtained by SPS Densification2011

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, H. Zhang, K. Hiraga, Y. Sakka
    • 学会等名
      2nd Int. Workshop on Spark Plasma Sintering
    • 発表場所
      Capbreton France
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Diffusive Model of Pore Shrinkage in Final-Stage Sintering2011

    • 著者名/発表者名
      B.-N. Kim, K. Hiraga, K. Morita, H. Yoshida, H. Zhang
    • 学会等名
      Sintering 2011
    • 発表場所
      Jeju Korea
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication of high-strength transparent MgAl_ 2O_ 4 by optimizing spark-plasma-sintering (SPS) conditions2011

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, K. Hiraga, Y. Sakka
    • 学会等名
      International workshop on Field Assisted Sintering Technology
    • 発表場所
      Pen State Univ. US
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Grain-boundary-diffusion model of final-stage sintering under hydrostatic pressure2011

    • 著者名/発表者名
      B.-N. Kim, K. Hiraga, K. Morita, H. Yoshida, H. Zhang
    • 学会等名
      12th Conf. of the European Ceramic Society
    • 発表場所
      Stockholm Sweden
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 加圧下最終焼結段階における緻密化挙動の粒界拡散モデル2011

    • 著者名/発表者名
      金炳男, 平賀啓二郎, 森田孝治, 吉田英弘, 張海斌
    • 学会等名
      日本セラミックス協会年会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Microstructural Evolution of MgAl2O4 Spinel ceramics during Spark-Plasma-Sintering (SPS) Process2011

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, H. Zhang, K. Hiraga, Y. Sakka
    • 学会等名
      European Symp. Current developments in TEM
    • 発表場所
      Freiberg Germany
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Optimum Spark-Plasma-Sintering (SPS) Condition for Attaining Transparent MgAl_2O_4 Spinel Polycrystal2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      Materials Science and Engineering 2010 (MSE2010)
    • 発表場所
      Katrin Binner, Darmstadt(ドイツ)
    • 年月日
      2010-08-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Densification Behavior in Spark-Plasma-Sintering of MgAl_2O_4 Spinel2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      PRICM 7
    • 発表場所
      ケアンズコンベンションセンター(オーストラリア)
    • 年月日
      2010-08-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] High Temperature Flow Behavior of Textured α-Al_2O_3 Polycrystals2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      iib2010
    • 発表場所
      志摩観光ホテル(三重県)
    • 年月日
      2010-06-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Densification Mechanism of MgAl_2O_4 Spinel during Spark-Plasma-Sintering2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Morita
    • 学会等名
      12th International Ceramics Congress (CIMTEC2010)
    • 発表場所
      Montecatini Terme(イタリア)
    • 年月日
      2010-06-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 放電プラズマ焼結法により作成したMgO添加透明アルミナ2010

    • 著者名/発表者名
      B.-N. Kim, K. Hiraga, K. Morita, H. Yoshida, H. Zhang, J. Lim
    • 学会等名
      27th K-J Ceramics Seminar
    • 発表場所
      Kurashiki Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Optimum Spark-Plasma-Sintering (SPS) Condition for Attaining Transparent MgAl2O4 Spinel Polycrystal2010

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, K. Hiraga
    • 学会等名
      MSE2010
    • 発表場所
      Darmstadt Germany
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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