セラミックス分野への応用

- Si3N4+Al2O3系複合材料のSPS焼結体 -

  
ファインセラミックスSPS焼結部品

ファインセラミックスSPS焼結部品

耐摩耗部品として利用されるファインセラミックス焼結部品の代表的事例です。 ハイスピード焼結のため出発原料の粒成長がほとんどなく、マイクロポアや焼きムラもありません。 相対密度99~100%と極めて緻密で20GPa以上という高硬度な焼結体が得られ、 加圧焼結法であるため型設計によりリング状、円筒状にニヤネットシェープ成形で所定寸法形状に グリーン体成形工程なしで直接粉末から焼結可能です。およそ0.2~0.3mm程度の研削仕上シロを残し、 精度よく高密度にSPS焼結されているのが写真からわかります。SPS加工条件は、加圧力30~50MPa、 焼結温度1400~1600℃、昇温・保持焼結時間15~20分です。

- SiC炭化珪素の高密度焼結体 -

  
高純度SiC焼結体エッチング処理

高純度SiC焼結体エッチング処理面(左)及び破面(右)

焼結助剤を含まない純度99%の超微粒炭化珪素(SiC)を、 SPS超高温焼結法により理論密度の99%以上に緻密化した焼結例です。焼結温度2400℃、 昇温・保持時間僅か7分で処理しました。従来品に比べ機械的物性は高く、マイクロビッカース硬 度28.6GPa、破壊靭値4.7MPa/m0.5を示しています。空孔や粒成長もなく、SEMによる破 面観察では粒内破壊の形を呈しており強固な粒間結合を示しているのが特徴です。

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