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本研究では，自己治癒性を格段に高度化する「治癒活性相」を配向性やアスペクト比を制御した結晶粒の粒界/界面に配置しき裂を誘導することで，強度-靱性-自己治癒を兼ねそろえた革新的セラミックス基複合材料を創生することを目的としている．特に，き裂誘導-治癒-き裂再誘導機能を新規着眼点とし，特性評価・予測手法の開発を同時に実施する．2021年度は前年度に引き続き、強度-靱性-自己治癒が共生する新規自己治癒セラミックスの作製を実施した。ゼータ電位を制御した、高アスペクト比粉末を含む複数の原料粉末において強磁場環境において磁場配向を実施し、グリーン体を作製した。その後、SPS焼結を実施することで、高密度・高配向性を有する新規自己治癒セラミックスを作製した。今年度は種々のプロセス条件の最適化や、強度評価用の最低限度のSPS焼結体の作製を主に実施した。また、得られた焼結体の微量MnOの界面分散状況を三次元SEMおよびSTEM-EDS等で解析を実施し、設計指針通り、アルミナ界面に数nmオーダーのMnO相が存在することを確認した。更に、アコースティックエミッションAE＋DIC＋き裂進展試験を組み合わせた新規靭性評価手法を提案の上、横浜国立大学と連携し、破壊靭性値が低いアルミナや、新材料において破壊靭性値及びR挙動を評価可能な有限要素法を用いた逆解析手法の構築に成功した。これら研究成果を含むき裂治癒速度論や強度ばらつき評価手法に関する成果は、論文成果として公表した。
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