電磁加熱による機能材料プロセシングに関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07045027
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 三宅 正司 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (40029286)
• 研究分担者: MASOUD Saman ウォロンゴン大学, 材料工学科, 講師 ; DRUCE Dunne ウォロンゴン大学, 材料工学科, 教授 ; 村川 英一 大阪大学, 溶接工学研究所, 助教授 (60166270) ; 節原 裕一 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (80236108) ; 巻野 勇喜雄 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (20089890) ; 池内 健二 大阪大学, 溶接工学研究所, 助教授 (10030058)
• キーワード: 電磁エネルギー / 機能材料 / セラミックス焼結 / 異材接合 / 複合化 / 傾斜構造化

研究概要

全体としては、当初計画した研究目的ならびに研究計画・方法に対しほぼ8割程度が達成されており、順調に研究計画を遂行しているものと考えている。日本側ならびにオーストラリア側において実施した研究により得られた成果を以下にまとめる。
1.プラズマ加熱とマイクロ波による直接吸収を併用した複合加熱接合法を開発し、窒化珪素焼結体とステンレス鋼の接合における有効性が確かめられた。2.炭化珪素を用いたマイクロ波複合加熱法を用いた効率の良いセラミックス焼結法を開発し、ジルコニアならびにジルコニア・アルミナ複合構造セラミックスの焼結に成功している。3.高周波出力1〜4kWの熱プラズマを利用して種々の炭化物系セラミックスの焼結を行い、高密度の焼結体が得られるとともに、これをアーク電極材料に応用した場合、塩素等の反応性雰囲気においても安定したアーク放電特性が得られることが明らかとなった。4.化合物に対するマイクロ波エネルギー吸収に関してバンド構造から考察を行い、十分に充填されていないdバンド構造を持つかあるいはバンドギャップの小さい化合物において、高いマイクロ波エネルギー吸収が期待できることが明らかとなった。
以上の研究を円滑に遂行するため、本年度においてはオーストラリア側から研究分担者が2度にわたり来日し、共同研究の打ち合わせとともに電磁加熱プロセスに関する調査研究を併せて行った。さらに、これらの研究成果に関する学術討論ならびに情報交換を目的として、平成8年3月にウォロンゴン大学(オーストラリア)にて国際共同シンポジウムを開催した。このシンポジウムでは日本側・オーストラリア側双方から計13件の成果報告を行い、さらなる国際共同研究の方向についても活発な討論を行った。

研究成果

• [文献書誌] 佐野三郎: "泥しょう鋳込み法により作製したZrO_2-3mol%Y_2O_3成形体のマイクロ波焼結" 粉体および粉体冶金. 42. 767-770 (1995)
• [文献書誌] S.Miyake: "Microwave Processing of Ceramics and Related Topics in Japan" Proceedings of The International Welding Conference. 120-123 (1996)
• [文献書誌] 木下秀一: "マイクロ波複合加熱による構造用セラミックス焼結" 第34回セラミックス基礎科学討論会講演要旨集. 66-67 (1996)
• [文献書誌] 釜井正善: "60GHzパルス大電力ミリ波によるセラミックス焼結" 第34回セラミックス基礎科学討論会講演要旨集. 68-69 (1996)
• [文献書誌] 佐野三郎: "イットリア部分安定化ジルコニアのマイクロ波焼結特性への仮焼温度の影響" 第34回セラミックス基礎科学討論会講演要旨集. 72-73 (1996)
• [文献書誌] 巻野勇喜雄: "バンドパラメーターによるセラミックス材料の設計について" 第34回セラミックス基礎科学討論会講演要旨集. 384-385 (1996)
• [文献書誌] S.Miyake: "Ceramics Sintering by 60GHz High-Power Pulsed Millimeter-Wave Radiation" Proceedings of Second Joint Wollongong-Osaka Symposium on Microwave and Plasma Processing of Materials. (to be published). (1996)
• [文献書誌] Y.Setsuhara: "Metastable Phase Formation by IBAD Process" Proceedings of Second Joint Wollongong-Osaka Symposium on Microwave and Plasma Processing of Materials. (to be published). (1996)
• [文献書誌] M.Ushio: "Development of New Carbide Electronics by Plasma Sintering" Proceedings of Second Joint Wollongong-Osaka Symposium on Microwave and Plasma Processing of Materials. (to be published). (1996)
• [文献書誌] S.Sanc: "Effect of Calcination Temperature and Atmosphere on Microwave Sintering of Yttria Partially Stabilized Zirconia" Proceedings of Second Joint Wollongong-Osaka Symposium on Microwave and Plasma Processing of Materials. (to be published). (1996)
• [文献書誌] Y.Makino: "Application of Localized Electron Theory to Materials Design in PVD and Microwave Processing" Proceedings of Second Joint Wollongong-Osaka Symposium on Microwave and Plasma Processing of Materials. (to be published). (1996)