放電プラズマ焼結法により作製したイットリア焼結体の微細構造と透光性

抄録

放電プラズマ焼結 (SPS) 法を用いて透光性Y2O3焼結体を作製し、焼結温度がY2O3焼結体の焼結密度、微細構造および光学特性に与える影響について調べた。焼結温度1473から1923 Kで作製したY₂O₃焼結体は、いずれも立方晶であり、相対密度は99%以上であった。一方、焼結温度を1373から1823 Kへと増加させると、焼結体の結晶粒径は0.2から2.3 μmへとゆるやかに増大したが、焼結温度1873 K以上では異常粒成長が認められ、1923 Kでは粒径が100 μm程度まで成長した。焼結温度1473から1823 Kで作製したY₂O₃焼結体には透光性が認められたが、異常粒成長が観察された焼結温度1873から1923 Kで作製した焼結体は不透明であった。大気中1323 K、21.6 ksの熱処理により、透光性は向上した。特に、焼結温度1573 Kで作製したY₂O₃焼結体の熱処理後の透明度は、550 nmで55%、2000 nmで82%と最も高い値を示した。