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J-GLOBAL ID：201402212209318767   整理番号：14A0165972

中和共沈法で調製したZrO₂(Y₂O₃)-Al₂O₃系固溶体粉体のパルス通電加圧焼結法による高強度・強靭性セラミックスの作製

Fabrication of High Strength and Toughness Ceramics Using Pulsed Electric-Current Pressure Sintering of ZrO₂(Y₂O₃)-Al₂O₃ Solid Solution Powders Prepared by the Neutralization Co-precipitation Method

著者 (8件)： 山本健太 (同志社大学理工学部機能分子・生命化学科,) ,  加藤将樹 (同志社大学理工学部機能分子・生命化学科,) ,  廣田健 (同志社大学理工学部機能分子・生命化学科,) ,  田口秀樹 (岡山大学大学院自然科学研究科,) ,  木村英夫 (第一稀元素化学工業) ,  國貞泰一 (第一稀元素化学工業) ,  景山雄太 (守谷刃物研究所) ,  守田弘明 (エヌジェーエス)
資料名： 粉体および粉末冶金  (Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy)
巻： 60  号： 10  ページ： 428-435 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： F0691A  ISSN： 0532-8799  CODEN： FOFUA2  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 前報では,ゾル-ゲル法により調製したZrO₂(Y₂O₃)-Al₂O₃固溶体粉末をパルス通電加圧焼結(PECPS)で作製したセラミックは,優れた機械的性質を示すことを報告した。しかし,ゾル-ゲル法の粉体調製コストは高いため,本研究では,中和共沈法による粉末調製を検討した。Y₂O₃の添加量を調整してジルコニアの応力誘起相転移強靭化を抑制し,粉体の仮焼条件およびPECPS条件を最適化することにより,結晶粒径1μm以下,相対密度99.5%以上の高密度微細構造を目標とした。結晶化温度以下の長時間熱処理と結晶化温度以上の短時間仮焼を施すことにより,9~10nmのナノ粒子が得られた。1300~1325°CのPECPSで高密度セラミックが得られた。

シソーラス用語： セラミック ,  複合材料 ,  *酸化ジルコニウム ,  酸化イットリウム ,  アルミナ ,  固溶体 ,  粉末製造 ,  共沈 ,  *化学合成 ,  中和反応 ,  加圧焼結 ,  *放電焼結 ,  熱処理 ,  焼成 ,  結晶化 ,  粒径 ,  粒度分布 ,  *微細構造 ,  結晶構造 ,  相組成 ,  相対密度 ,  ナノ粒子 ,  加熱温度 ,  格子定数 ,  X線回折分析 ,  熱重量分析 ,  示差熱分析 ,  電子顕微鏡観察 ,  *機械的性質 ,  引張強さ ,  破壊靱性 ,  硬度 ,  放電プラズマ焼結
準シソーラス用語： *セラミック基複合材料 ,  イットリア安定化ジルコニア ,  共沈法 ,  パルス通電加圧焼結 ,  微細組織 ,  焼結温度 ,  走査電子顕微鏡法 ,  透過型電子顕微鏡法

分類 (2件)： セラミック・陶磁器の製造  (YC03020V) ,  セラミック・磁器の性質  (YC03030G)

引用文献 (20件)：

• 1) S. Grasso, Y. Sakka, G. Maizza: "Electric current activated/ assisted sintering (ECAS): a review of patents 1906-2008", Sci. Tech. Adv. Mater., 10 (2009) 053001.
• 2) R. Orru, R. Licheri, L. Antonio Mario, C. Alberto, C. Giacomo: "Consolidation/synthesis of materials by electric current activated/assisted sintering", Mater. Sci. Eng. R., 63 (2009) 127-287.
• 3) K. Shibaya, H. Sato, H. Matsuda, K. Takaoka, M. Kato, K. Hirota, H. Taguchi: "Fabrication of ZrO₂ Solid Solution Ceramics Containing Al₂O₃ Having High Bending Strength (σ_b ≥ 1 GPa) and High Fracture Toughness (K_IC ≥ 20 MPa • m^1/2) Simultaneously by Pulsed Electric-current Pressure Sintering (PECPS)", J. Jpn. Powder Powder Metallurgy, 58 (2012) 727-732.
• 4) T. Tsukigata, K. Tsukuma: "Zirconia powder - raw material for the fabrication of high strength and high toughness zirconia ceramics", Ceramics, 17 (1982) 816-822.
• 5) R.C. Garvie, R.H. J. Hannink, R.T. Pascoe: "Ceramic Steel?", Nature (London), 258 (1975) 703-704.

タイトルに関連する用語 (13件)： 中和 ,  共沈法 ,  調製 ,  ZrO2 ,  Y2O3 ,  Al2O3 ,  固溶体 ,  粉体 ,  パルス通電加圧焼結 ,  高強度 ,  強靭性 ,  セラミックス ,  作製