超硬質・強靭ハイエントロピーセラミックスの開発と相安定性制御因子の解明

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固溶体粉末である（W,Ti,Ta)C粉末をベースにNbC粉末を30 mol%加えるとともに炭素を少量加えた。焼結温度は純WCの緻密化温度よりも低い1700℃とし、通電加圧焼結装置により合成した。炭素量を最大で1.5 mol%加えたが、得られた焼結体はC添加量に関わらず緻密化した。X線回折法による構成相を同定したところ岩塩型の立方晶単相となった。しかし、組織写真ではわずかに遊離炭素が確認された。組織観察では、C量が変化しても粒状組織となり、C量増加により固溶体相の平均粒径はわずかに減少した。遊離炭素が粒界に存在し、粒成長を抑制していると考えられる。ヤング率は炭素添加により減少したが、添加量が変化してもほぼ一定であった。硬さは、炭素添加によりわずかに増加した。組織写真で見られた粒成長の抑制が寄与している可能性が考えられる。破壊靭性値は、炭素量によらず大きな変化は見られなかった。