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酸化物系セラミックスの結晶粒制御と超塑性加工

氧化物陶瓷的晶粒控制与超塑性加工

基本信息

批准号：
01647002
负责人：
佐久間健人
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01647002/
关键词：
ジルコニア超塑性結晶粒成長

项目摘要

今年度は先ず、ZrO_2-Y_2O_3系のTZPについて緻密で結晶粒の微細な焼結体を得るための粉末組成の選択、焼結条件の選定に関する研究を行った。TZPの緻密化速度および結晶粒成長速度は、Y_2O_3濃度によって顕著に変化することが分かった。結晶粒は、2〜3mol%Y_2O_3付近で最も微細であり、緻密化も容易であった。結晶粒微細化には、焼結温度においてc-ZrO_2とtーZrO_2の2相混合組織とすることが有効である。Y_2O_3濃度2.5mol%のTZPについては、十分に緻密で、結晶粒の平均寸法がおよそ0.2mumの焼結体を常圧焼結で得ることができた。このようにして得られたTZPを高温で圧縮変形させた。1250℃以上で100%以上の巨大な組成変形を得ることができた。TZPの高温変形挙動の解析により、1250℃以上では超塑性変形が起こっているものと考えられた。また、変形は、大部分が粒界すべりによって生じていることが確かめられた。TZPの超塑性変形をより低い温度で達成することを目的として、TZPに約5wt%のガラス相を添加した試料について高温変形挙動を調べた。用いたガラス相の種類は、アルミノシリケート系、βースポジュメン系およびリチウム・アルミノシリケート系の3種である。これらのガラス相はいずれも粒界に薄い層として存在していた。3種類のガラスの中では、リチウム・アルミノシリケート系ガラスが、変形温度を低下させるのに最も有効であり、およそ1050℃でも超塑性変形を示した。高温で圧縮変形させたTZPは、変形前よりも著しい室温強度の向上が見られた。この結果、今後TZPの超塑性加工法を検討していく上で重要な知見である。

This year, the TZP of ZrO_2-Y_2O_3 series has dense crystal grains and fine grains, and the powder composition has been selected, and the conditions for baking have been selected. The densification rate of TZP is the same as the crystal grain growth rate, and the Y_2O_3 concentration is the same as the densification rate. Crystal grains of 2 to 3 mol% Y_2O_3 are the most fine and easy to densify. The crystal grains are refined and the baking temperature is high. The c-ZrO_2 and ZrO_2 2-phase mixed structures are effective. The Y_2O_3 concentration is 2.5mol%, the TZP is very dense, the average size of the crystal grains is 0.2mum, and the solid structure is constant pressure.このようにして got られたTZPをHigh temperature でpressure shrinkage shape させた. Above 1250℃ and above 100% of the huge な composition 変shaped を得ることができた. TZP's high-temperature deformation analysis and superplastic deformation above 1250℃ are available.また、変shapedは、most of the grain boundary すべりによって生じていることが正かめられた. TZP's superplastic shape and low temperature can achieve its purpose and TZP About 5wt% of the のガラスphase を is added to the sample and the につい is used to adjust the shape by high temperature. Use the いたガラスphaseのkindは, アルミノシリケート series, βースポジThere are three types of である of the ュメン system およびリチウム・アルミノシリケート system.これらのガラスphase はいずれも grain boundary に thin いlayer としてexistent していた. 3 types of のガラスの中では, リチウム・アルミノシリケート system ガラスが, and the shape temperatureをThe most effective low させるのにもであり, およそ1050℃でもsuperplastic reshaped をshow した. High-temperature pressure shrinkage type TZP type, type type former type type TZP type type, room temperature strength type type is shown in the figure. As a result, TZP's superplastic processing method will be discussed in the future.