粉末粒子の自由配列により極低欠陥で超高強度の精密セラミックスを得る高速遠心成形法

黒木 英憲

篠崎 賢二

佐々木 元

鈴木 裕之

田島 俊造

深谷 保博

本研究は大きく2部に分かれている. まず第1部では,高速遠心成形法(High-Speed Centrifugal Compaction Process,以下HCPとする)の成形機構および欠陥除去機構を明らかにすることで, HCPアルミナの高強度要因を解明することを目的として,以下の研究を行った. まず, HCP法の成形機構を解明するために原料粉末,成形回転数および成形時間を変化させてHCPを行い,それらの条件が成形途中の据奨挙動,沈降体の形成挙動におよぼす影響を調査した. 次にHCPアルミナの高強度要因を明らかにするために,HCP成形体と加圧鋳込み成形体の粒子充填率に着目して両者を比較し,成形法による粒子充填状況の違いについて検討した. さらに,成形法による欠陥除去機能の違いを調査するために,新しい組織観察方法として浸液透光法を使用して,泥漿中に気泡を導入した泥漿によって作製したHCP成形体および加圧鋳込み成形体内部に存在する欠陥観察を行った. そして, HCPの成形条件と欠陥除去機能の関係を明らかにするために,気泡モデルとしてスチロール球を導入し,流動性を劣化させた泥漿を使用して高速遠心成形を行い,モデル球の挙動について定量的な検討を行った. 次に第2部として, HCPを利用した均質で低欠陥な高品質超硬合金の作製を試みた. まず微粒WC粉末を使用して,粉砕条件および泥漿の分散方法を検討し,高密度で均質な成形体が得られる泥漿調製条件を見出した. 次に, HCPにより成形体を作製し,その後成形体中へ焼結助剤を添加する方法を検討した. さらに,様々な条件で焼結を行い焼結性を検討すると共に,その機械的特性を評価した. 本研究より明らかになったことを以下に要約する. (1)HCPにおける成形途中の泥漿は,原料粉末初期濃度,成形条件

金属工学・鉱山工学 [ 560 ]

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[作成日] 2001-03