二段階焼結による超均一ナノ結晶材料【JST・京大機械翻訳】

Dong Yanhao; Yang Hongbing; Zhang Lin; Li Xingyu; Ding Dong; Wang Xiaohui; Li Ju; Li Jiangong; Chen I-Wei

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202205597529231 整理番号：22P0117026

二段階焼結による超均一ナノ結晶材料【JST・京大機械翻訳】

Ultra-uniform Nanocrystalline Materials via Two-Step Sintering

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発行年： 2020年02月27日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年09月09日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

<100nmの粒径と優れた性質(例えば,機械的強度,硬度,破壊靱性および貯蔵された誘電エネルギー)を有するナノ結晶金属とセラミックは,大いに興味深い。ナノ結晶粒の達成について多くの議論がなされてきたが,材料信頼性に決定的な粒径均一性の維持についてはほとんど知られていない。特に興味深い疑問は,通常の粒成長に対して理論的に予測されるHillert[1]よりも狭いサイズ分布を達成することができるかどうか,Lifshitz,Slyozov,Wagner(LSW)[3,4]およびHillertの一般化平均場理論[2]によって,また,実際には実現されない,より高度な成長指数を持つ成長に対して,その可能性を示唆した。(a)中間焼結段階における大きな成長指数を利用して,空隙率が残存するにもかかわらず,最も均一な微細構造を形成し,(b)完全な密度に達するために緻密化を継続しながら,(b)結晶粒の成長を凍結させる,適切に設計された2段階焼結ルートを有するバルク材料において,これを達成できることを実証した。得られた高密度バルクAl_2O_3セラミックは,Hillertの予測よりも,平均粒径が34nmで,粒度分布がはるかに狭い。出発粉末の粒度分布より狭い粒度分布を有するバルクAl_2O_3も,高純度と高融点(MoとW-Re)または高複合体組成(コア-シェルBaTiO_3と0.87BaTiO_3-0.13Bi(Zn_2/3(Nb_0.85Ta_0.15)_1/3)O_3)の非常に均一なバルク工学金属とセラミックとして,この戦略を用いて実証した。【JST・京大機械翻訳】

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