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炭化珪素のナノ化によるセラミックスの自己き裂治癒能力の高機能化

纳米碳化硅提高陶瓷的自裂纹愈合能力

基本信息

批准号：
17760562
负责人：
中尾航
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

炭化ケイ素のナノ化とき裂治癒が有効な温度領域の関係を調査した。炭化ケイ素のナノ化は、き裂治癒現象を導く炭化ケイ素の酸化反応をより低温度から活性にすることが可能であり、また、より高温度域で母材のすべり変形を抑制することが可能であると考えられる。このため、次式に示す自己複合化反応を用いてアルミナ/炭化ケイ素ナノコンポジッドの作成を行った。3(3Al_2O_32SiO_2)+8Al+6C=13Al_2O_3+6SiCこの手法を用いることで、10nmから30nmの粒径を持つ炭化ケイ素ナノ粒子をアルミナ粒内に生成することに成功した。この大きさは、市販の炭化ケイ素粒子の十分の1以下に相当する。このアルミナ/炭化ケイ素ナノ粒子は、1223K、10hの大気中熱処理によって、表面長さ100μmの半楕円き裂を完全に治癒することが可能であった。これは、既存のアルミナ/炭化ケイ素複合材において同様の現象を引き起こすのに比べ250K低い温度である。しかしながら、アルミナ/炭化ケイ素ナノコンポジッドの耐熱限界温度はアルミナ/炭化ケイ素複合材の耐熱限界温度と同じであった。以上のことから、本研究で開発したアルミナ/炭化ケイ素ナノコンポジッドは1223Kから1573Kの温度範囲においてき裂治癒が有効な構造材料として活用できることが分かった。これは、既存のアルミナ/炭化ケイ素複合材に比べ250K広い。

The effectiveness of carbonization and crack healing is based on the investigation of the relationship between the temperature field and the temperature field. Carbonized ケイ素のナノ化は、きCrack healing phenomenon をguiding くCarbonized ケイ素のAcidification reaction をよりLow temperature からActivated にすることがpossible であり、また、よりHigh temperature range でbase material のすべり変shaped を suppress することがpossible であると考えられる. The このため, the sub-type にashiす is compounded by itself and the いてアルミナ/carbonized ケイ素ナノコンポジッドの is made into a を行った. 3(3Al_2O_32SiO_2)+8Al+6C=13Al_2O_3+6SiCとで、10nmから30nmのparticle sizeをholdつcarbonized ケイ素ナノparticles and をアルミナにGeneration of することにsuccessfully done. The large ones are large, and the commercially available carbonized particles are equivalent to 10 or less.このアルミナ/Carbonized ケイ素ナノ particles, 1223K, 10h medium heat treatment によって, the surface length is 100μm, the half-shaped crack is completely healed, and it is possible to cure it. The existing のアルミナ/carbonized ケイ element composite material has the same phenomenon as the これは and the こすのに has a temperature lower than 250K. Heat resistant limit The heat resistance limit temperature of the temperature はアルミナ/carbonized ケイ composite material is the same as the じであった. Above, this research is based on the results of this study: carbonized carbon fiber 1223K のことから1573Kのtemperature rangeひにおいてき crack cureがeffectiveなstructural materialとしてutilityできることが分かった.これは, existing のアルミナ/carbonized ケイe composite material に比べ250K広い.