SPSによる酸化物共晶セラミックス粉の焼結と高温強度

抄録

酸化物セラミックスは高温で強度が低下し、多結晶複合材料にしても改善できなかった。酸化物共晶複合材料は1500℃以上でも強度が低下しないと言う報告があり、タービンブレード等に応用できる可能性がある。しかしながら、合成法である単結晶の技術では大きい形状あるいは複雑形状のものを作ることが出来ない。共晶複合材料の粉末を固化し, 共晶組織を再現できればこの欠点は解消される。本研究においては、Al₂O₃-Y₃Al₅O₁₂(YAG)とAl₂O₃-GdAlO₃の二つの共晶複合材料をアーク法と高周波溶解法により合成し、それを粉砕して3-44μm、44-64μmおよび64-124μm粉体を作った。これらの粉末を放電プラズマシステム(SPS)により、1600-1700℃で焼結して固化共晶複合材料を合成し、高温強度の測定により多結晶複合材料に比べ強度低下の割合が小さいことを確かめ、共晶粉末の焼結が高温材料の作製に有効であると結論できた。