| 研究課題/領域番号 |
12555182
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
複合材料・物性
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| 研究機関 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
和田 隆博 龍谷大学, 理工学部, 教授 (20309115)
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| 研究分担者 |
細見 暁 トーメイダイヤ株式会社, 本社工場, 工場長
大高 理 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40213748)
下埜 勝 龍谷大学, 理工学部, 専任講師 (30319496)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | ダイヤモンド / 炭化珪素 / SiC / Si / 複合焼結体 / HIP / 反応焼結 / 超硬工具 |
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| 研究概要 |
市販品と同等の機能を持つダイヤモンド焼結体を、通常使用されている超高圧発生装置より簡便かつ大型試料の作製が可能な熱間静水圧プレス装置(HIP)を用いて作製し、工業材料への応用について研究した。検討項目としては、(1)ダイヤモンド複合体の合成、(2)焼結体合成に及ぼすカプセル材質、(3)HIP処理条件と原料中のダイヤモンド含有率、(4)ダイヤモンド/炭化珪素複合焼結体の工業材料への応用、(5)焼結機構の解明である。
出発原料を調製し前処理を行った後、各種条件でHIP処理し、ダイヤモンド複合体を作製した。得られた複合焼結体の密度・抗折強度・圧縮破壊強度を測定し、走査電子顕微鏡や光学顕微鏡での組織観察からダイヤモンド-炭化珪素珪素の組織面積比を決定し、機械的性質との関係について評価した。ダイヤモンド/炭化珪素複合体の工業材料への応用については、ダイヤモンド/SiC複合焼結体を用いて超高圧発生装置用アンビルを試作し、超高圧発生装置を用いて圧力発生試験を行い、30GPaの圧力を確認した。
ダイヤモンドの熱力学的安定域より低い圧力領域で珪素と炭化珪素から成るカプセルに収めたダイヤモンド粉末をHIP処理して強固なダイヤモンド/炭化珪素複合焼結体を作製し、この複合焼結体を用いて30GPaの圧力を発生させた。これにより本研究の目標は達成した。本研究の成果はダイヤモンドの準安定な圧力領域での各種処理の可能性を示唆するもので、高圧相を含む材料の熱力学的準安定領域における焼結体作製の実用化ならびに大型化に寄与するものと期待される。
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