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Twinning-induced toughening forward hard and tough ceramics

孪晶诱导增韧前进硬韧陶瓷

基本信息

批准号：
20K15018
负责人：
増田紘士
金额：
$ 2.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，材料がもつ真の力学特性を測定することが可能な「マイクロ力学試験」と準安定相をもつバルクセラミックスを合成可能と考えられる「フラッシュ焼結」を組み合わせて実施される。2022年度は，前年度にフラッシュ焼結処理を施したイットリア安定化ジルコニア (YSZ) セラミックスで発見した非弾性現象をTiO2へと展開するとともに、準安定型YSZのフラッシュ焼結に向けた粉末微細化に取り組んだ。・フラッシュ焼結処理を行ったTiO2試料に対して、ナノインデンテーション試験によって接触弾性率の速度依存性を評価した。YSZと同様、TiO2においてもフラッシュ焼結処理によって見かけの弾性率が低下し、この傾向は押し込み速度の低下とともに顕在化する速度依存性を示した。この非弾性現象の評価は当初の計画には含まれていない内容であるが、本研究で扱うフラッシュ焼結現象を理解するうえで重要な成果である。・溶射法を応用することで材料内部にナノ双晶を形成させた4.5 mol% YSZ粉末に対して、フラッシュ焼結を行うための試料調整を進めた。本試料は平均粒子径40 um程度の粗大粉末であり、フラッシュ焼結実験には適合しないことが明らかとなった。そのため、ビーズミリング技術を利用して粉末のナノ粒子化を試行した。しかし、溶射粉末のナノ粒子化は当初の計画通りには進んでおらず、現時点で得られている最小の平均粒子径は1.6 um程度である。この点は、粉末の強靭な性質を示唆している反面、次年度の対策が必要な課題である。

This study material がはもつ is の mechanical properties determination of をすることが may な "マイクロ mechanics test" をと quasi stable phase もつバルクセラミックスを synthesis was possible とえられる "フラッシュ焼 knot" を group み close わせて be applied される. Before 2022 annual は, annual にフラッシュ焼 knot 処 Richard を shi したイットリア stabilization ジルコニア (YSZ) セラミックスで発 see した phenomenon of non 弾を TiO2 へと expand するとともに type, quasi stable YSZ のフラッシュ焼 knot に to けた powder ultra-micronization model.the に group take りんだ. · フラッシュ焼 junction line 処 reason をった TiO2 sample にし seaborne て, ナノインデンテーション test によって弾 sexual contact rate dependence をの speed rating 価した. YSZ と with others, TiO2 においてもフラッシュ焼 knot 処 Richard によって see かけの弾 rate low がし, この tendency は detain し込み low speed のとともに顕 in turn する speed dependency を shown した. この phenomenon of non 弾の review 価はの original plan には containing まれていない content であるが, this study で Cha うフラッシュ焼を "phenomenon understanding するうえで important な results である. , dissolve reflection を応 with することで material internal にナノ twin を form させた 4.5 mol % YSZ powder にし seaborne て, フラッシュ焼 line "をうための sample adjustment を into めた. This sample は average particle diameter of 40 degree of um の thick powder であり, フラッシュ焼 knot be 験には for しないことが Ming らかとなった. そのため, ビーズミリング technology を use して powder のナノ particles melt を trial した. しかし, soluble powder のナノ particles melt はの original plan through りには into んでおらず, present some でられている degree of minimum average particle diameter はの 1.6 um である. The <s:1> <s:1> point and the strong 靭な property of the powder を indicate the opposite of the てるるる, and the <s:1> countermeasures が necessary な issues である for the next year である.