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2013 年度 研究成果報告書

CVD表面修飾粉体の急速加熱焼結による緻密ダイヤモンドベース複合体の合成

研究課題

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研究課題/領域番号 24760558
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 複合材料・物性
研究機関東北大学

研究代表者

且井 宏和  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70610202)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードダイヤモンド / 炭化ケイ素 / シリカ / 化学気相析出 / 緻密化 / 放電プラズマ焼結 / コア/シェル構造 / 複合体
研究概要

従来、緻密なダイヤモンド多結晶体を得るためには、GPaレベルの超高圧下での焼結プロセスを必要とした。本研究では、化学気相析出を援用した粉体表面修飾技術(回転CVD)によりダイヤモンド粉末をSi基セラミックス膜で表面修飾し、これを放電プラズマ焼結(SPS)することで、ダイヤモンドが準安定な低圧力環境下で緻密化することを目的とした。
回転CVD法によりコア(ダイヤモンド)/シェル(SiC)構造のナノコンポジット粉末が得られ、これをSiO2粉末と100 MPa以下でSPS焼結することにより、相対密度が94%、ビッカース硬さが39 GPaのダイヤモンド基SiC-SiO2複合体の作製に成功した。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Surface Modification of Silicon Carbide Powder with Silica Coating by Rotary Chemical Vapor Deposition2014

    • 著者名/発表者名
      Z. He, H. Katsui, R. Tu, T. Goto
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consolidation of SiC Powder Coated with SiO_2 Nano-layer by Spark Plasma Sintering, Key Engineering Materials2014

    • 著者名/発表者名
      Z. He, H. Katsui, R. Tu, T. Goto
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-hardness and ductile mosaic SiC/SiO_2 composite by spark plasma sintering2014

    • 著者名/発表者名
      Z. He, H. Katsui, R. Tu, T. Goto
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 97巻(3) ページ: 681-683

    • DOI

      10.1111/JACE.12833

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of SiC/SiO_2 core–shell powder by rotary chemical vapor deposition and its consolidation by spark plasma sintering2013

    • 著者名/発表者名
      Z. He, R. Tu, H. Katsui, T. Goto
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 39巻(3) ページ: 2605-2610

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2012.09.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicon carbide coating on diamond powder by rotary chemical vapor deposition2012

    • 著者名/発表者名
      H. Katsui, Z. He and T. Goto
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 508巻 ページ: 65-68

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.508.65

    • 査読あり
  • [学会発表] Consolidation of SiO_2/SiC composites using CVD coated SiO_2/SiC core-shell powder by spark plasma sintering2014

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Takashi Goto
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス、東京
    • 年月日
      20140317-19
  • [学会発表] Hard and ductile SiC/SiO_2 composite from CVD-produced core-shell powder by spark plasma sintering2014

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Takashi Goto
    • 学会等名
      2013 Annual Meeting of Excellent Graduate Schools for "Materials Integration Center" and "Materials Science Center"
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20140310-11
  • [学会発表] SiC nanolayer coating on diamond powder by rotary CVD2014

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Takashi Goto
    • 学会等名
      第52回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140109-10
  • [学会発表] SiC coating on SiO_2 powder by rotary chemical vapor deposition and its densification by spark plasma sintering2013

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Takashi Goto
    • 学会等名
      5th International Symposium on Advanced Ceramics (ISAC-5)
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      20131209-12
  • [学会発表] Effects of SiO2 Nano-layer Thickness on Consolidation and Properties of SiC(core)/SiO2(shell) Structured Composite by CVD and SPS2013

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Rong Tu and Takashi Goto
    • 学会等名
      金属材料研究所第123回講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20131128-29
  • [学会発表] CVDとSPSにより作製したコアシェル構造を有するシリカ/炭化ケイ素コンポジットの硬さと靱性2013

    • 著者名/発表者名
      賀振華、且井宏和、塗溶、後藤孝
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成25年度秋季大会
    • 年月日
      20131127-29
  • [学会発表] Spark plasma sintering of SiC-SiO_2 composites with CVD SiO2 coated SiC powder2013

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Rong Tu, Takashi Goto
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2013
    • 発表場所
      Montreal, Quebec, Canada
    • 年月日
      20131027-31
  • [学会発表] Consolidation of CVD SiO_2-coated SiC by spark plasma sintering2013

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Rong Tu, Takashi Goto
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      20130904-06
  • [学会発表] Effects of sintering temperature on fabrication of SiC with rotary. CVD deposited SiO_2 nano-layer by spark plasma sintering2013

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Rong Tu and Takashi Goto
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130317-19
  • [学会発表] SiC/SiO2 powder prepared by rotary CVD and its densification by spark plasma sintering2013

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Rong Tu, Takashi Goto
    • 学会等名
      Excellent Graduate Schools 2012 Annual Meeting in conjunction with Japan-Russia Workshop on Advanced Materials Synthesis Process and Nanostructure
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130307-08
  • [学会発表] SPS Sintering of SiC/SiO_2 nano-composite prepared by rotary CVD2013

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Hirokazu Katsui, Rong Tu, Takashi Goto
    • 学会等名
      第51回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130109-10
  • [学会発表] シリカ/炭化ケイ素系高靱性コンポジットの作製2013

    • 著者名/発表者名
      後藤孝、賀振華、且井宏和
    • 学会等名
      先進セラミックス第124委員会第143回会議
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-07-23
  • [学会発表] 回転CVD法によるSiO_2/SiCナノコンポジット粉末の作製と焼結過程2012

    • 著者名/発表者名
      賀振華、且井宏和、塗溶、後藤孝
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成24年度秋季大会
    • 発表場所
      滋賀・立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      20121120-22
  • [学会発表] SiC/SiO_2 core-shell powder prepared by rotar y chemical vapor deposition and its densification by SPS2012

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Rong Tu, Hirokazu Katsui, Takashi Goto
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120919-21
  • [学会発表] Synthesis of SiC/SiO_2 core-shell powders by rotary chemical vapor deposition and its densification by spark plasma sintering2012

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua He, Rong Tu, Hirokazu Katsui, Takashi Goto
    • 学会等名
      金属材料研究所第123回講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20120523-24

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公開日: 2015-06-25  

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