セラミックスの塑性と塑性加工

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2種類のマグネシアを用いて四点曲げグリ-プを行った。試料は高純度(99.9%)のMG-Sと少量のガラス相を含むMG-12(98%)である。粒子径はMG-Sが42μm、MG-12が55μmである。同一温度でそれぞれの変形速度を比較すると、MG-12の方が粒子径が大きいにもかかわらず、速い変形速度を示した。変形速度の応力依存性は両者ともよく似た傾向を示したが、変形機構の異なることが分った。すなわち、MG-Sでは低応力域で応力指数n=1の拡散クリ-プ、高応力域でn=3の転位クリ-プによる変形が主であるのに対し、MG-12では、低応力域で溶解析出機構による変形であると考えられた。MG-12での有効拡散係数(Deff)しトレ-サ-法によって求められたマグネシウムの拡散係数(D_<Mg>)の値に近く、Nabarro-Herring型拡散クリ-プとしてその結果を説明できた。一方、MG-12では有効拡散係数の値が大きく、また活性化エネルギ-の値もはるかに高かった。これは粒界ガラス相を通しての溶解-析出(solution-precipitation)機構によって変形が進行していることを示唆している。また、本研究では、塑性を利用したセラミックスの加工ということで高温押し出し加工のセラミックスへの適用の可能性を検討してきたが、この方法が金属だけでなく、セラミックスに対しても有効であることが明らかとなった。特に最近注目されているセラミック高温超伝導体の線材化に対しても応用できるものと思われる。