Realization of tough ceramics with photoplastic effect induced by defect engineering

缺陷工程诱导光塑性强韧陶瓷的实现

基本信息

批准号：
22K18878
负责人：
安藤大輔
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

SDGsが提唱する低炭素化社会は熱機関の高温化で成し遂げられる。次々世代の耐熱材料は高融点で耐酸化性が良いセラミックスでしか成し遂げられない。しかし、高温で高強度な材料は室温で脆くて壊れやすいという欠点を持つ。申請者はこの欠点を克服した軽量セラミックス創製に挑戦したい。本研究は1970年代にセラミックスの光塑性効果として発見されていたが、50年来謎であるセラミックス中の転位の動き易さを阻害する要因の除去方法を光照射でなく、意図的な二次元欠陥を調質するディフェクトエンジニアリングで達成し、セラミックスの持つ延性ポテンシャルを最大化して、セラミックスは脆いという固定概念を打ち破る挑戦を行うものである。特に、申請者が過去に行ったコーティング材の研究を振り返り、柔らかい膜、摩耗してしまう膜として研究対象外にしたセラミックスコーティングに塑性変形能を生じさせる微視的構造のカギが隠されていると考えて、新材料探索効率を飛躍的に高めるコンビナトリアルスパッタ法で組成傾斜膜を成膜、ナノインデンテーションで硬度の組成依存性を調査、塑性変形しうる組成のTEM観察で塑性変形能を生じさせる微視的構造のカギを検証する。本年度は特にCrを固溶させたAl2O3コーティング膜について調査した。

可以通过升温发动机的温度升高来实现可持续发展目标提出的低碳社会。下一代的耐热材料只能通过具有高熔点和出色的氧化能力的陶瓷来实现。但是，高温高强度的材料的缺点是它们在室温下易于脆弱且易于破裂。申请人希望尝试创建克服这一缺点的轻质陶瓷混合物。这项研究是在1970年代被发现的，是陶瓷的光塑性作用，但它已经是一个谜，已有50年的历史，可以通过使用缺陷工程来实现有意的二维缺陷，而不是通过辐射光照射，以最大化陶瓷的延展性，并越过固定概念，即使固定的概念变得脆弱。特别是，回顾过去对申请人进行的涂料材料的研究，我们认为，微观结构的关键是在陶瓷涂层中造成塑性变形的关键，这些陶瓷涂层中未经研究，这些涂层变形，这些涂层是由于软膜和磨损膜而未经研究的，我们将使用组合渐变膜，使用组合层次层次进行综合层次，以巨大的检查来提高依赖材料的差异，并调查供应材料，并研究新的材料，并研究构图，并研究材料的效率，并研究了新的材料，并研究了材料的效率，并研究微观结构的关键通过观察可以塑料变形的组合物产生塑性变形的关键。今年，我们研究了AL2O3涂料膜，其中CR溶解在实心溶液中。