紀要論文 Fabrication of dense ZrO_2-Al_2O_3 composite ceramics by pulsed electric-current pressure sintering of neutralization co-precipitated powders
中和共沈法で調製した粉体のパルス通電加圧焼結による高密度ZrO_2-Al_2O_3系コンポジットセラミックスの作製
チュウワ キョウチンホウ デ チョウセイ シタ フンタイ ノ パルス ツウデン カアツ ショウケツ ニヨル コウミツド ZrO_2-Al_2O_3ケイ コンポジット セラミックス ノ サクセイ
チュウワ キョウチンホウ デ チョウセイ シタ フンタイ ノ パルス ツウデン カアツ ショウケツ ニヨル コウミツド ジルコニア-アルミナケイ コンポジット セラミックス 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

58 ( 2 )  , pp.51 - 62 , 2017-07-31 , 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
25mol% Al_2O_3と1.125mol%Y_2O_3 を含む,即ち,75mol% ZrO_2(1.5mol% Y_2O_3)- 25mol% Al_2O_3組成のZrO_2基コンポジットセラミックスを,中和共沈法で調製した固溶体粉体をパルス通電加圧焼結して作製した.この試料はAr雰囲気中1573~1623 K(1300~1350°C)で,6.0×10^2 s(10分)50 MPaの条件で焼結された.これらのセラミックスは少量の単斜晶ZrO_2を含む正方晶ZrO_2とa- Al_2O_3から構成されており,その結晶粒子径は130~150 nmであった.この相対密度99.5%以上の高密度セラミックスは高い機械的特性を示した.即ち1.3 GPa以上の曲げ強度σ_bと同時に15.5 MPa·m^1/2以上の破壊靭性値K_ICを示す.なお,後者の値は硬度測定用の圧子を試料に押し付け圧痕の周辺に発生するクラックの長さから評価するIF法で評価した値である.調製直後の粉体及び仮焼粉,及びセラミックスのX線回折,SEMとEDSを装着したTEMによる解析から,ZrO_2及びα- Al_2O_3,前者の粒子が仮焼粉体の立方晶ZrO_2固溶粉体から析出した後者の粒子で囲まれている,均質な粒子分布であることが分かった.
ZrO_2-based composite ceramics containing 25 mol% Al_2O_3 and 1.125 mol% Y_2O_3, [i.e.], with a composition of 75mol%ZrO_2(1.5mol%Y_2O_3)-25mol%Al_2O_3, were fabricated using pulsed electric-current pressure sintering (PECPS) of solid solution powders prepared by the neutralization co-precipitation method. They were sintered at 1573 to 1623 K (1300~1350°C) for 6.0×10^2 s (10 min) under 50 MPa in Ar. Thus-obtained ceramics consisted of 130~150 nm grains, composed of α-Al_2O_3 and tetragonal-ZrO_2 with a small amount of monoclinic-ZrO_2. Dense ceramics with high relative densities ≥99.5% revealed high mechanical properties: bending strength (σ_b) higher than 1.3 GPa and simultaneous fracture toughness (K_IC) higher than 15.5 MPa·m^1/2, which value was evaluated by the indentation fracture toughness (IF) test. X-ray diffraction (XRD) analysis, SEM and TEM with EDS observations on the as-prepared and calcined powders, and the microstructures of ceramics demonstrated the homogeneous grain distribution of t-ZrO_2 and α-Al_2O_3, with the former grains being surrounded by the latter which had segregated from the calcined cubic ZrO_2 solid solution containing both Al_2O_3 and Y_2O_3.
論文名・英文タイトル・keywords・内容記述中の^1/2 ^2は上付き文字、_2 _3 _b _IC は下付き文字、[i.e.]は斜体文字
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