| 研究課題/領域番号 |
19K05074
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
仁野 章弘 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (80451649)
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| 研究分担者 |
関根 崇 秋田県産業技術センター, 先端機能素子開発部, 研究員 (70733559)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ハイエントロピーセラミックス / 硬質炭化物 / 炭化タングステン / 硬さ / 破壊靭性値 / 通電加圧焼結 |
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| 研究実績の概要 |
（W,Ti,Ta)C粉末およびNbC粉末を用い、NbC量を0～30 mol%の間で変化させた。焼結温度は1700℃とし、通電加圧焼結装置により合成した。いずれのNbC添加量においても焼結昇温中に1段の収縮ピークが見られた。液相の生成は収縮ピークからは認められなかった。焼結容易性の指標となる収縮係数最大時の温度は、NbC添加量の増加に伴い低下し、焼結体中のNbの含有は焼結性を改善させることがわかった。構成相を調べるため、X線による分析を行ったが、立方晶単相のピークのみが検出された。立方晶に対応するピークは、Nb量の増加に伴い低角度側へシフトが見られ、格子定数はベガード則に沿って増加し、結晶格子の膨張を示唆した。焼結体のかさ密度は、Nb量の増加とともに減少したが、相対密度は98％を超えており緻密な焼結体が得られた。焼結体のヤング率は、NbCを添加する前は、約510 GPaであったが、NbC添加によりわずかではあるが、15 GPa程度低下した。NbC添加量の違いによっては大きな変化はなかった。NbCの添加は、ヤング率に大きな影響をおよぼさないことがわかった。硬さはNbC無添加で20.6 GPaとなったが、NbC量増加とともに若干低下し、30 mol% NbCで18.8 GPaとなった。NbC単体の硬さが14.7 GPa程度であることから、もっと大幅に低下すると思われたが、十分に高い値を保った。破壊靭性値は、NbC無添加に比べ、NbC添加よりわずかに低下したが、NbC単体の破壊靭性値と比べても高い値を保っており、十分に低下を抑えていた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
焼結体の合成に成功し、焼結体に関わる、密度測定、構成相の分析、ヤング率、硬さや破壊靭性値などの機械的性質の調査を終えており、ほぼ予定していた実験を終えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度で実施計画に記載した評価はほぼ終了している。今後は、研究成果を学会等で発表する必要があり、また発表するために追実験でデータを補強する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナの影響で、学会が対面実施でなくなってしまったため、旅費相当分に未使用額が称したが、次年度学会発表を行うため旅費として使用する。また、学会発表、論文発表に合わせて、補足の実験も行うため、消耗品費として利用する。
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