誘導加熱を用いたジルコニアセラミックスの積層造形技術に関する研究

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14128
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 木崎 通 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特別研究員 (30771901)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 誘導加熱 / ジルコニア / 焼結

研究実績の概要

ジルコニアセラミックスの焼結に関して実現可能性を文献を中心に調査した。ジルコニアセラミックスの高温導電性に着目することにより，誘導加熱が実施可能であることを確認した．さらに実験に使用するためのレーザ照射装置を整備した．レーザはCO2レーザを用いることとした．これはジルコニアセラミックスは近赤外領域の光の大部分を透過させるが，遠赤外領域の光を発するCO2レーザを用いることにより，対象を効率的に加熱可能であると考えたためである．粉体を静電気力により凝集させる方法の妥当性を検証するための実験装置を構築している．本方法ではコロナ放電を利用して粉体粒子を帯電させる予定である．
現在は実験装置を構築している途中である．基礎的な原理を実証するための実験を計画している．本提案方法は積層造形であるが，原理的に細かな形状を造形することが難しい．そのため仕上げ加工が必要となる．現在ダイヤモンド研削砥石を用いて，焼結後のジルコニアセラミックスを加工する実験を実施しており，研削液を使用することにより加工可能であることを実証した．ジルコニアセラミックスは人工歯冠の材料として期待されているため，本研究で提案している積層造形手法と仕上げ加工としての研削加工を組み合わせることにより，最終的に粉体から人工歯冠を作成することを目指している．なお粉体の粒子が直径100 nm程度と非常に細かいため，実験作業者の安全性には十分配慮して研究を遂行している．

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

大学における教育活動に、想定より時間を割く必要があったため。

今後の研究の推進方策

誘導加熱装置を用いた加熱実験を実施する。本年度末までに対外発表できるよう研究を遂行する。

次年度使用額が生じた理由

研究実施状況によってまだ調達できていない実験装置が存在している．そのため次年度に実験装置を購入する必要がある．