ナノスケール変態強化を発現する新奇高靭性セラミックスの開発

开发具有纳米级相变强化的新型高韧性陶瓷

• 批准号: 15K21768
• 负责人: 西山 宣正
• 金额: $ 36.52万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Home-Returning Researcher Development Research)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 2017
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K21768/
• 关键词: 変態強化; 破壊誘起アモルファス化; ペロブスカイト型MgSi03多結晶体; 変態塑性; 立方晶窒化ケイ素; 透明多結晶体; 超硬質材料; 高温高圧合成; ナノセラミックス; 高靭性; 透明セラミックス; 窒化ケイ素; 耐熱性; セラミックス; 高圧合成; ナノ組織制御

本研究ではナノスケール変態強化を発現する新奇セラミックス物質の開発を目的に研究を行った。その結果、2つの大きな研究成果を得ることができた。一つ目は、破壊誘起アモルファス化による変態強化を発現する物質としてペロブスカイト型MgSiO3多結晶体を見出した。この物質はある意味非常にありふれた物質で、地球の深さ670km以深、地球の岩石部分の底(深さ2900km)までの最主要鉱物である。この地球の体積の約8割を占め地球そのものと言ってもいい物質を、一気圧下で構造用セラミックスとして使用すると変態強化、変態塑性を示し、とても割れにくいセラミックスであることを見出した。この成果はとても重要なので、現在も補足データを収集しており万全の状態で論文投稿する予定である。2つ目は、立方晶窒化ケイ素・透明多結晶体の合成に成功した。これは割れにくいセラミックスを創り出すつもりで取り組んだ研究だが、予期せず、全物質の中で3番目に硬く高い透明性を示す物質の合成に成功した。さらにこの物質は他の超硬質材料とは異なる特性も有しており、超硬質材料をこれまでとは違った用途で産業利用する可能性を開く物質になるかもしれない。発表した論文は世界中のメディアで取り上げられた。

This study で は ナ ノ ス ケ ー ル - state strengthen を 発 now す る novel セ ラ ミ ッ ク ス material の open 発 を purpose に を line っ た. The results of そ そ, the large そ な research results を, and the る とがで とがで た た た た た. A つ は, broken 壊 induced ア モ ル フ ァ ス change に よ る - state strengthen を 発 now す る material と し て ペ ロ ブ ス カ イ ト type MgSiO3 crystals を shows more し た. こ の material は あ る means very に あ り ふ れ で た substance, the earth の deep さ 670 km deep, part の の rock bottom (2900 km) deep さ ま で の main 鉱 content で あ る. こ の earth の の volume accounts for approximately 8 cut を め earth そ の も の と said っ て も い い material を, a 気 圧 with セ で structure under ラ ミ ッ ク ス と し て use す る と - strengthening, state - plastic を し, と て も cut れ に く い セ ラ ミ ッ ク ス で あ る こ と を show the し た. Important な こ の results は と て も の で, now も complement デ ー タ を 収 set し て お り sure-fire の state で paper submitted す る designated で あ る. 2 ケ meso, cubic crystal nitridation ケ aldehyde · transparent polycrystalline <s:1> synthesis に successful た た. こ れ は cut れ に く い セ ラ ミ ッ ク ス を gen り the す つ も り で group take り ん だ research だ が, to period せ ず, whole material の で triple mesh に hard く high transparency い を の す material in synthetic に success し た. さ ら に こ の material は he の super hard material と は different な る features も have し て お り, super hard material を こ れ ま で と は violations っ た use で industrial utilization す を る possibility open く material に な る か も し れ な い. The publication shows that in the た paper in the world, the メディアで is taken from the げられた in the た.

项目成果

割れにくいシリカと透明なシリコンナイトライド

坚不可摧的二氧化硅和透明氮化硅

• 发表时间: 2018
• 作者: N. Nishiyama;R. Ishikawa;H. Ohfuji;T. Taniguchi;F. Wakai;西山 宣正
• 通讯作者: 西山 宣正

スピネル型窒化ケイ素・透明多結晶体の合成とその物性

尖晶石型氮化硅/透明多晶材料的合成及其物理性能

• 发表时间: 2017
• 作者: 西山宣正;金谷航葵;若井史博
• 通讯作者: 若井史博

Transparent polycrystalline spinel-type silicon nitride

透明多晶尖晶石型氮化硅

• 发表时间: 2017
• 作者: Norimasa Nishiyama;Ryo Ishikawa;Hiroaki Ohfuji;Hauke Marquardt;Takashi Taniguchi;Byung-Nam Kim;Atsunobu Masuno;Takashi Taniguchi;Byung-Nam Kim;Yuichi Ikuhara;FUMIHIRO WAKAI;Tetsuo Irifune
• 通讯作者: Tetsuo Irifune

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Transparent polycrystalline nanoceramics consisting of triclinic Al2SiO5 kyanite and Al2O3 corundum

• DOI: 10.1111/jace.15281
• 发表时间: 2018-03
• 期刊: Journal of the American Ceramic Society
• 影响因子: 3.9
• 作者: N. A. Gaida;N. Nishiyama;A. Masuno;U. Schürmann;Christopher Giehl;Oliver Beermann;H. Ohfuji;J. Bednarčík;E. Kulik;A. Holzheid;T. Irifune;L. Kienle