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本研究では、窒化ケイ素セラミックスの耐熱衝撃性の向上と機械加工性の付与を目的に作製された窒化ケイ素-窒化ホウ素複合セラミックスについて、高温酸化及び高温高圧水腐食試験を実施し、耐環境性の評価および材料評価を行い、高耐食性セラミックス材料の開発のための基礎・応用両面からの検討と普遍的なセラミックス材料の防食技術の基礎的指針を得ることを目的とした。助剤添加常圧焼結法および反応焼結法で作製されたSi_3N_4-BN焼結体試験片を試料とし、高温酸化試験は純酸素中で900〜1200℃で行い、高温高圧水腐食試験はオートクレーブを用いて120〜250℃で行った。試験前後での重量変化、XRD、ICP測定および走査型電子顕微鏡による酸化層の性状観察およびEPMAによる構成成分の分析を実施し、耐食性の評価を行った。
本研究での成果を以下に箇条書きに列挙する。
(1)BN含有量により耐酸化性、耐高温高圧水特性が異なり、BN含有量の少ない試料ほど耐酸化性、耐高温高圧水特性に優れていることが判明した。
(2)常圧焼結法では、助剤成分による酸化および高温高圧水腐食に対する抑制効果が認められた。
反応焼結法では、BN含有量が大きいにも拘らず耐酸化性は優れていた。
Si_3N_4とBNの化学結合性は乏しいことが分かった。
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