β窒化ケイ素セラミックスの超塑性的圧縮変形に及ぼす粒界ガラス相組成の影響

抄録

β窒化ケイ素サブミクロン粉を遊星ボールミル粉砕して微細な粉末を作製した。これにY₂O₃, Al₂O₃を焼結助剤として添加し、HIPによって、粒界相の体積分率一定、粒径がほぼ同程度で組成のみ異なる3種類の微細粒窒化ケイ素焼結体を作成した。これらの焼結体から試験片を切り出し、初期歪み速度5×10^-5/s、温度1600℃で圧縮試験を行い、応力-歪み曲線と微構造観察、粒成長挙動、アスペクト比の変化、含有酸素量の変化、XRD(210)/(101)ピーク強度比の変化などをもとにβ窒化ケイ素の超塑性的圧縮変形に及ぼす粒界層組成の影響を調べた。解析の結果、アモルファス相の体積分率一定とし、化学組成を変えると、応力-歪み曲線は系統的に変化した。A, B, C各材料の変形応力の違いは、それぞれの材料に含まれる粒界ガラス相の液相温度の違いに対応するものと考えられる。