HIPを用いた新規セラミックス材料合成技術の開発−快削性ガラスセラミックスにおける結晶組織の微細化制御−
■化学食品部 豊田丈紫 佐々木直哉 北川賀津一 中村静夫
セラミックス材料の新しい合成技術の開発を目的として，圧力効果を利用した快削性ガラスセラミックスの結晶組織の微細化熱処理方法を提案し，結晶化工程へのHIP処理を適用した。50MPa以上の高圧状態で結晶化処理を行った結果，長軸寸法が5μm以下の雲母結晶を持つ複合組織が得られることがわかった。Zr組成の面分析から微細なZrO2粒子の核形成が観察され，曲げ強度の増加と組織の微細化が関係することがわかった。熱膨張係率の測定からガラス中の残留応力の存在が示唆された。また，HIP処理は結晶成長工程の短縮化にも有効であることがわかった。
キーワード：快削性セラミックス，熱間等方加圧(HIP)，フッ素金雲母，ジルコニア，結晶組織，粒子径
Development of Synthesis Technology for Ceramic Materials by Means of the Hot Isocratic Press Method
―Microstructure Control of Machinable Glass Ceramics―
Takeshi TOYODA, Naoya SASAKI, Kaduichi KITAGAWA and Shizuo NAKAMURA
In order to meet requests for synthetic technology for fine micro-machining of ceramic materials, we developed an innovative heat treatment method for machinable glass ceramics with fine mica crystals by means of the Hot Isostatic Press (HIP) method. A complex structure including fine mica crystal of 5μm or less in longitudinal grain size was fabricated through the crystallization process under a high pressure of over 50 MPa. Two-dimensional Zr composition analysis showed that HIP treatment was effective for improving the nucleation of fine ZrO2 particles, and fine microstructure in mica and zirconia enhanced the bending strength of the glass matrix. Measurement of the thermal expansion rate showed that the glass matrix had residual stress. In addition, it was confirmed that HIP treatment was effective in reducing crystallization time.
Keywords：machinable ceramics, Hot Isostatic Press, mica, zirconia, microstructure, grain size
全文（PDFファイル：475KB、4ページ）