| 研究実績の概要 |
従来の我々の研究において、少量の添加でアルミナの低温焼結が可能な新しい焼結助剤(CuO-TiO2-Nb2O5-Ag2O系助剤)を開発し、焼成温度900℃以下で緻密かつ高熱伝導率を有する低温焼結アルミナを見出してきた[文献1]。今年度は上記低温焼結アルミナのさらなる焼結性向上への指針を得るため以下の2つの取り組みを行った。
まず、焼成雰囲気が焼結性に及ぼす影響について調べた。その結果、窒素・大気・酸素雰囲気のうち大気雰囲気で焼結性が最良であることが明確となった。そして、本系における焼結性向上の条件として、(a)焼結助剤の溶融温度を下げること、(b)焼結助剤がCu-Ti-Nb-O系複合酸化物を生成すること、が示唆された。これらより、上記(a)(b)両方の条件を満たす酸素分圧で、さらなる焼結性向上が見込めると考え、現在検証実験を行っている。
次に、焼結助剤を微細かつ均一にアルミナ中に分散させる検討を行った。具体的には、(ア)遊星型ボールミルによる焼結助剤の粉砕、および(イ)錯体重合法による焼結助剤の合成を行った。それらの結果、(ア)に関しては、現在まで助剤の明確な微細化効果は認められていない。(イ)に関しては、錯体重合法による焼結助剤の合成手法を確立することができ、従来の固相法よりも均一分散が進んでいることを確認した。今後のさらなる改良が期待される。
[1] K. Shigeno et al., Ferroelectrics, 356 (2007) 189-196.
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