| 研究概要 |
本研究は,黒鉛粉末とホウ素粉末の混合粉にYAGレーザービームを照射して炭化ホウ素(B_4C)を合成し,基盤上に炭化ホウ素膜を生成することを目的としている.炭化ホウ素は硬度が高く,研磨材としての応用は考えられているが,難焼結材料であり,その性質を十分に生かして利用されているとは言い難い.本研究の手法によれば,YAGレーザービームからの熱と炭化ホウ素合成時の熱により,焼結反応も促進される上に,基盤との間に反応層も生じ,基盤との密着が強固になることも期待できる.
本実験では,まず,黒鉛粉末とホウ素粉末の混合粉から成る円柱状の圧粉体を製作し,この圧粉体にYAGレーザービームを照射して炭化ホウ素を合成するための条件について検討した.検討したのは,原料粉末の混合比やビーム照射条件であり,合成物はX線回折によってその成分を調べた.
次に,円柱状の圧粉体で炭化ホウ素を合成した条件にもとづいて,実際に基盤上で炭化ホウ素を成膜した.膜の硬度はビッカース硬度で1600(16GPa)程度である.現在は,他のセラミックスと組み合わせた複合セラミックスを製作することにより,硬度を向上させることを行っており,ビッカース硬度で2000(20GPa)を超える値まで達した.今後は切削工具などへの応用を考えている.
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