2003 Fiscal Year Annual Research Report
窒素及び炭素含有高強度低熱膨張セラミックスの開発に関する基礎的研究
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15656193
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中島 邦彦 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10207764)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中須賀 貴光 (株)神戸製鋼所, 鉄鋼部門・加古川製鉄所・技術研究センター, 研究員
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| Keywords | 窒素含有コーディエライトガラス / 窒素含有α-コーディエライト / ビッカース硬度 / 低熱膨張率 |
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| Research Abstract |
本年度は、コーディエライトガラス融液中への窒素を導入実験を行い、窒素含有コーディエライトガラスの作製条件を決定した。また、窒素含有コーディエライトガラスから窒素含有α-コーディエライト結晶を得るための熱処理条件を決定した。
コーディエライト(2MgO-2Al_2O_3-5SiO_2)粉末にSi_3N_4粉末(6.25mass%)を混合した試料を、窒素雰囲気(200ml/min)中の1873K(1600℃)で溶融後、氷上で急冷することにより、窒素を含有したコーディエライトガラスを得ることができた。キエルダール法によりガラス中の窒素含有量を測定した結果、1.73mass%の窒素がガラス中に存在することが確認できた。コーディエライトガラスに窒素を1.73mass%添加することにより、ガラスのビッカース硬度は650kg/mm^2から740kg/mm^2まで上昇することが明らかとなった。
得られた窒素含有コーディエライトガラスを5K/minから20K/minの加熱速度で室温から連続加熱すると1235Kから1270Kの温度域でガラスからμ-コーディエライトが結晶化し、更に加熱を続けると、1270Kから1300Kの温度域でμ-コーディエライトがα-コーディエライトに相変態することが明らかとなった。いずれの加熱速度においても、室温から1300K以上まで加熱することで、低熱膨張率を示す窒素含有α-コーディエライト結晶単相を得ることができた。また、1123Kから1573Kの温度で等温保持した場合は、1473Kで10^3秒保持することで窒素含有α-コーディエライト結晶単相を得ることができた。
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Research Products
(1 results)
