| 研究課題/領域番号 |
63470055
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
島田 昌彦 東北大学, 工学部, 教授 (80029701)
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| 研究分担者 |
佐藤 次雄 東北大学, 工学部, 助教授 (90091694)
遠藤 忠 東北大学, 工学部, 助教授 (30176797)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
1989年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1988年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
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| キーワード | ポストHIP法 / 正方晶ジルコニア多結晶体 / (Y,Ce)TZP@Al_2O_3複合体 / CeーTZP@Al_2O_3複合体 / 強度劣化 / 熱安定性 / 微細構造 / 熱衝撃抵抗 / セリア固溶正方晶ジルコニア / ジルコニア@アルミナ複合体 / ポストHIP焼結 / 高強度高靭性セラミックス / 熱安定性ジルコニアセラミックス / イットリア固溶正法晶ジルコニア / セリア固溶正法晶ジルコニア / Al_2O_3分散強化 / ポストシンタリングHIP |
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| 研究概要 |
ポストHIP法により、正方晶ジルコニア多結晶体(IZP)の微細組織制御を行い、正方晶から単斜晶への相転移の際の化学自由エネルギ-変化ひずみ自由エネルギ-変化および表面自由エネルギ-変化を制御することにより、TZPの熱安定性を向上させるとともに、試料中の欠陥サイズを制御することにより、アニ-ルによる強度劣化を受けず、熱衝撃抵抗の高い安定性に優れ、破壊強度と破壊靭性に優れたTZPを作成するための基礎的研究を行った。イットリア固溶正方晶ジルコニア多結晶体(YーIZP)、YーTZPにセリアを固溶させた(Y、CeーTZP)およびYーTZPと(Y、CeーTZP)にAl_2O_3粒子を分散させた複合体とセリア固溶正方晶ジルコニア多結晶体(CeーTZP)および(CeーTZP)にAl_2O_3粒子を分散させた複合体など、種々のTZP茎セラミックスを空気中1400〜1500℃で10時間焼結し、一部の焼結体については、100〜150MPa、1300〜1600℃で1時間ポストHIP処理を行った。(YーTZP)の熱安定性はセリアの固溶およびAl_2O_3の分散により改善され、特にセリアを12モルパ-セント固溶すると相転移による熱劣化が完全に抑制された。(YーTZP)へセリアを固溶すると焼結性が低下し、粒径が大きくなったがAl_2O_3分散で粒成長が抑制され、ポストHIP処理すると、粒成長を起こすことなくち密化が進行し、焼結体の特性が向上した。(CeーTZP)/Al_2O_3複合体は易焼結性であり、空気中の常圧焼結により相対密度が96パ-セント以上となり、ポストHIP処理により、ほぼ理論密度までち密化でき熱安定性と機械的性質に優れたセラミックスが作成できた。セラミックス仮焼結体をHIP処理するポストHIP法は、粒成長を進行させることなく試料をち密化できることから、試粒中の欠陥サイズを減少することができ、セラミックスの微細組織制御に適した焼結法であり、焼結体の熱安定性と機械的性質の向が可能であることがわかった。
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