紀要論文 Fabrication of yttria-doped zirconia-alumina composite ceramics with high strength and fracture toughness by pulsed electric-current pressure sintering
パルス通電加圧焼結を用いたイットリア添加ジルコニア-アルミナコンポジットセラッミクの作製
パルス ツウデン カアツ ショウケツ オ モチイタ イットリア テンカ ジルコニア-アルミナ コンポジット セラッミク ノ サクセイ

Hirota, Ken  ,  Yamamoto, Kenta  ,  Sasai, Koki  ,  Kato, Masaki  ,  Taguchi, Hideki  ,  Kimura, Hideo  ,  Takai, Masayuki  ,  Terada, Masao  ,  ヒロタ, ケン  ,  ヤマモト, ケンタ  ,  ササイ, コウキ  ,  カトウ, マサキ  ,  タグチ, ヒデキ  ,  キムラ, ヒデオ  ,  タカイ, マサユキ  ,  テラダ, マサオ  ,  廣田, 健  ,  山本, 健太  ,  笹井, 厚希  ,  加藤, 将樹  ,  田口, 秀樹  ,  木村, 英夫  ,  高井, 優行  ,  寺田, 昌生

56 ( 3 )  , pp.133 - 139 , 2015-10-31 , 同志社大学ハリス理化学研究所 , Transcription:ドウシシャ ダイガク ハリス リカガク ケンキュウジョ , Alternative:Harris Science Research Institute of Doshisha University
ISSN:21895937
NII書誌ID(NCID):AA12716107
内容記述
中和共沈法で調製した立方晶ZrO[2] 固溶体のナノ粒子粉体をAr中1598 K、 600 s、圧力50~60 MPaの条件でパルス通電加圧焼結(PECPS)して、10~30mol%のAl[2]O[3]と1.5 mol%のY[2]O[3]を含んだZrO[2]-Al[2]O[3]コンポジットセラミックス、即ち90~70mol% ZrO[2] (1.5mol% Y[2]O[3])-10~30mol% Al[2]O[3]組成のセラミックスを作製した。 Y[2]O[3]を添加した正方晶ZrO[2] ([ss])とα-Al[2]O[3]から構成された緻密なコンポジットセラミックスは、粒子径280~130 nmの結晶粒子から構成されていた。FE-SEMによる観察からその微細構造、即ち、正方晶ZrO[2]とα-Al[2]O[3]の結晶粒径、およびα-Al[2]O[3]粒子の分布は、α-Al[2]O[3]の含有量に大きく依存することが分かった。Al[2]O[3]含有量が最適組成の25mol%、相対密度が99.9%のコンポジットセラミックスで、極端に高い機械的特性である曲げ強度(σ[b]≥1 GPa)と強靱性([K][IC]≥15 MPa·m[1/2])が同時に達成された。この組成は熱間静水圧プレスで作製されたZrO[2](2~3mol%Y[2]O[3])-Al[2]O[3]セラミックスと同じ組成であった。
ZrO[2]-Al[2]O[3] composite ceramics containing 10~30 mol% Al[2]O[3] and 1.5 mol% Y[2]O[3], [i.e.], 90~70 mol% ZrO[2] (1.5 mol% Y[2]O[3])-10~30 mol% Al[2]O[3] ceramics, have been fabricated by pulsed electric-current pressure sintering (PECPS) of cubic ZrO[2] solid solution([ss]) nano-powders prepared via the neutralization co-precipitation method, at 1598 K for 600 s under 50~60 MPa in Ar. Y[2]O[3]-doped tetragonal-ZrO[2] ([ss])/α-Al[2]O[3] dense ceramics were composed of 280-130 nm grains. FE-SEM observation revealed that their microstructures, that is the grain sizes of both t-ZrO[2]([ss]) and α-Al[2]O[3], and the distribution of α-Al[2]O[3] grains, were much influenced by the content of α-Al[2]O[3]. The best mechanical properties of extreme high bending strength (σ[b] ≥ 1 GPa) and high fracture toughness ([K][IC] ≥ 15 MPa·m[1/2]) were attained simultaneously at the composition of 25 mol% Al[2]O[3] with a high relative density of 99.9%, as the same composition reported on the hot isostatic press (HIP) sintered ZrO[2] (2~3 mol%Y[2]O[3])-Al[2]O[3] composite ceramics.
内容記述中の[i.e.][ss][K]は斜体文字、[1/2]は上付き文字、[2][3][IC][b]は下付き文字
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https://doors.doshisha.ac.jp/duar/repository/ir/22708/023056030001.pdf

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