セラミックスの高温変形及び接合に対する通電効果の原理解明

阐明通电作用对陶瓷高温变形与结合的影响原理

• 批准号: 20H02444
• 负责人: 森田 孝治
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02444/
• 关键词: 通電効果; 焼結; 変形; 接合; 透明セラミックス; フラッシュ現象; 酸化物セラミックス; セラミックス; 透明体; クリープ

本年度は、１）パルス通電処理によるセラミックスの低温・高緻密(透明)化と２）通電接合による金属/セラミックス異種接合体の高強度化を目的に実施した。まず、１）の通電焼結を利用した低温・高緻密(透明)化では、蛍光体などの機能性粒子を分散させたセラミックスのパルス通電処理による低温緻密化プロセスの高度化を目指した。特に、優れた発光機能を有する蛍光体粒子を合成しても、蛍光体粒子自体が熱的に不安定である場合も多く、ホスト材となるセラミックスに分散させて緻密化する過程で熱劣化する可能性が大きい。そこで、ホスト材となる透明セラミックスを焼結する過程で、分散した各種蛍光体がホスト材中で分解・反応し、蛍光特性が損なわれないよう、低温・短時間で緻密（透明）化するための通電緻密化処理技術の検討を行った。その結果、前年度までに通電効果が確認されたMgOをモデル材に、通電処理に伴う緻密化促進効果を併用することで、550‐800℃の低温において蛍光特性を有する蛍光体分散MgOセラミックスの創製に成功した。UV照射下で蛍光発光を確認することができることから、合成後もMgOセラミックス中に分散した蛍光体が変質することなく蛍光特性を維持できていることが確認できた。２）の通電接合では、金属/セラミックス異種材料の接合に対する有効性が確認されたが、その後の微構造評価で、一部未接合部が残存することが確認された。また、通電効果を活用した接合法の高度化には、特に接合界面における低強度の第2相の接合反応相の制御が不可欠である。そこで、通電接合の最適化に加え、接合反応相の生成の評価を開始した。

This year, 1) this year, 1) the mechanical properties of low temperature and high density (transparent) 2) pass-through bonding metal

项目成果

外場効果を利用したセラミックスの焼結

利用外场效应烧结陶瓷

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐々木俊太，増野敦信，簗場豊，井上博之;森田孝治
• 通讯作者: 森田孝治

Effect of the Heating Rate on the Spark-Plasma-Sintering (SPS) of Transparent Y2O3 Ceramics: Microstructural Evolution, Mechanical and Optical Properties

加热速率对透明 Y2O3 陶瓷火花等离子体烧结 (SPS) 的影响：微观结构演变、机械和光学性能

• DOI: 10.3390/ceramics4010006
• 发表时间: 2021
• 期刊: Ceramics
• 作者: Lihong LIU;Koji MORITA;Tohru S. SUZUKI;Byung-Nam KIM
• 通讯作者: Byung-Nam KIM

研究者プロフィール

研究员简介

Segregation‐controlled densification and grain growth in rare earth‐doped Y2O3

稀土掺杂 Y2O3 中的偏析控制致密化和晶粒生长

• DOI: 10.1111/jace.17907
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of the American Ceramic Society
• 影响因子: 3.9
• 作者: Moritz Kindelmann;Ke Ran;Wolfgang Rheinheimer;Koji Morita;Joachim Mayer;Martin Bram;Olivier Guillon
• 通讯作者: Olivier Guillon

Effect of volume ratio on optical and mechanical properties of Y2O3-MgO composites fabricated by spark-plasma-sintering process

体积比对放电等离子烧结Y2O3-MgO复合材料光学和力学性能的影响

• DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.10.074
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of the European Ceramic Society
• 影响因子: 5.7
• 作者: Lihong LIU;Koji MORITA;Tohru S. SUZUKI;Byung-Nam KIM
• 通讯作者: Byung-Nam KIM