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【セラミックス関連の主要論文】
β-SiC焼結体の高温酸化
High Temperature Oxidation of β-SiC.
.......材料 43 1360-65 (1994)
「要旨」ヂーゼルエンジン部品等用耐熱性構造材料としての標記β-SiCセラミックの高温酸化腐食現象を研究した。1400〜1800K間では,Bによる酸化促進により低温での酸化速度の方が速くなり,高温では酸化膜結晶化が進み膜内の拡散抵抗が大となり酸化速度が減少した。酸化膜の結晶化及び不純物の存在が酸化温度よりも酸化速度に多大の影響を与えた。

低酸素分圧下における窒化ケイ素焼結体の酸化挙動
Oxidation Behavior of Si3N4 at Low Oxygen Partial Pressures
..........材料 45 [6] 694-98 (1996)
「要旨」Al2O3-Y2O3を焼結助剤とする窒化けい素焼結体を,N2-O2雰囲気中1400℃で酸化しながら,質量分析計により酸素消費量を測定した。0.2〜1kPaの酸素分圧では,試料表面にα-クリストバライトとけい酸イットリウムを認めた。1kPa の酸素分圧では,重量増を伴う保護酸化と,重量減を伴う活性酸化が生じていた。活性酸化の割合は約20%であった。0.5kPa,0.2kPaの酸素分圧では,重量減を伴う活性酸化はほとんど起こらず,重量増を伴う保護酸化が支配的であった。

多孔質SiCの高温酸化
Oxidation Behavior of Porous SiC at High Temperatures
........日本セラミックス協会学術論文誌 104 [8] 738-42 (1996)
「要旨」標記の酸化挙動を,Ar-O2(酸素分圧:0.02〜97kPa)中で調べた。1600Kでは,重量増があり,酸化表面のクリストバライトの量は酸素分圧の増加に伴い増大した。1700Kでは,酸素分圧0.02kPaで重量減を,酸素分圧2〜97kPaで重量増を示した。酸化速度を質量分析計を用いて測定した。1600Kで酸素分圧0.02〜97kPa及び1700Kで酸素分圧2〜97KPaでの酸化速度は,放物線則に従い,保護酸化を示した。1700Kで,酸化機構が保護酸化から活性酸化への遷移酸素分圧は, 約0.1kPaと推定した。

多孔質SiCの酸化に及ぼす気孔率の影響
Effect of Porosity on the Oxidation Behavior of Porous SiC
........耐火物 50 [12] 624-629 (1998)
「要旨」多孔質SiCの酸化に及ぼす気孔率の影響を,酸素分圧の高い領域(20kPa)と低い領域(1kPa)で検討した。SiC粉末を焼結助剤無添加でCIP成形後,Ar雰囲気中で焼結して多孔質SiCを作製した。試験片を切り出し,酸化温度1400℃で3hr,酸素分圧20及び1kaで酸化試験を実施した。発生ガスを定量分析し,また重量の変化,気孔率の変化,気孔径分布の変化を測定し,XRDにより酸化生成物を同定した。20kPaで酸化した場合の気孔率と重量増加の関係は,いずれの場合も酸化後重量増加を示した。XRDの結果,酸化生成物として,試料表面にクリストバライトが認められた。これらの結果は,酸化反応が酸化保護膜を形成する保護酸化であることを示唆している。重量増加量は,気孔率が高くなるに従って大きくなった。特に,気孔率47%以上で重量増加量が著しく多くなった。保護酸化の場合,多孔質SiCの酸化は強い気孔率依存性を示すことが推定される。

炭化ケイ素粉末の酸化に及ぼす鉄不純物の影響
Effect of Small Amount of Iron Impurity on Oxidation of SiC Powder
........耐火物 51[12]650-655 (1999)
「要旨」代表的非酸化物系セラミックの炭化けい素は高温特性に優れるため高温用構造材料として重要であるが,出発原料特性が焼結体特性に大きく影響するため原料自体の酸化挙動の把握も重要である。不純物としてFe2O3を0.1~0.5wt%添加したSiC粉末や成形体を,それぞれ1000~1400℃・3hの条件で空気酸化した。SiC粉末にFe2O3を添加すると酸化開始温度が低下し,粉末と成形体共に1200℃で酸化増量が最大となった。添加量の違いによる酸化増量の変化は,成形体より粉末の方が小さかった。

Si-SiCの高温酸化挙動
Oxidation Behavior of Si-SiC at High Temperature
........日本セラミックス協会学術論文誌 105 [1], PAGE.15-20 1997
「要旨」Ar-O2(酸素分圧:0.02〜97kPa)中1600Kで15h反応中の高純度Si-SiC複合材料の酸化挙動を調べた。酸化速度は,四重極質量分析計を用い,酸化中のCOやCO2の濃度測定から求めた。酸化速度は高酸素分圧では直線-放物線則,低酸素分圧 (0.02kPa)では直線則に従った。前者の場合は質量増を,後者では質量減を伴った。受動酸化から活性酸化への転移の酸素分圧は,0.1〜0.02kPaと推定した。

多孔質SiCの酸化に及ぼす鉄不純物の影響
Effect of a Small Concentration of Iron Impurity on the Oxidation Behavior of Porous SiC
........日本セラミックス協会学術論文誌 .105, [6], PAGE.500-503 1997
「要旨」四重極型質量分析計を使用し,1700K酸化中の発生ガス容積を測定することにより,Fe含有多孔質SiCの酸化挙動を調べた。この試料は,濃度0.1MのFe (C5H7O2)3のアセトン溶液中にこのSiCを1〜5分間浸漬し,それを1173Kで仮焼して得た。重量増及び発生ガスの全量は,Fe2O3含有量の増加と共に減少した。SiCに対するクリストバライトのX線回折強度比は,Fe2O3含有量の増加と共に増大した。これらの結果,無定形シリカのクリストバライトへの加速結晶化及び酸化抑制が,添加したFeに起因することが明らかになった。

SiCに生成した酸化保護膜の熱安定性
Thermal Stability of Oxide Film Formed on SiC
........耐火物 52[9]468-474 (2000)
「要旨」Si系セラミックが酸化時に生成するクリストバライトは1470〜1723℃まで安定な酸化物であるが,保護膜の熱安定性を実測したデータは少ない。SiC表面に酸化保護膜のクリストバライトを生成させ,その後に熱処理を行って結晶構造変化など評価した。大気内・1400℃・3h条件でSiCを空気酸化し,生成したクリストバライトをアルゴン雰囲気・1400℃で繰返し熱処理した。重量減少や結晶性劣化が進行し,前者原因はSiCと酸化生成物のSiO2間で固相反応が進行し,揮発性成分のSiOが生成したと推定した。

常圧焼結窒化けい素の破壊挙動に及ぼす熱処理の影響
Effect of Heat Treatment on Fracture Behavior of Normal Sintered Silicon Nitride
........耐火物 53[6]345-350 (2001)
「要旨」市販の窒化けい素粉末にAl2O3,Y2O3をそれぞれ4.5%添加,混合後CIP成形して窒素気流中で焼結した。試験片を種々の条件でアルゴン熱処理し,質量変化,XRDによる表面分析,気孔率,3点曲げ強度を測定することにより,熱処理前後の破壊挙動の変化,たわみの機構を調べた。その結果以下の現象を認めた。1)熱処理後,曲げ強度は低下し温度が高いほど低下が著しい。2)最大たわみは1200℃,3hで処理前の4倍に達した。3)たわみ機構の解明には更にデータが必要である。
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真空熱処理による酸化物セラミックスの機械的性質の変化
Change in Mechanical Properties of Oxide Ceramics Due to Heat Treatment under Vacuum
........耐火物 54[6]286-291(2002)
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高温劣化診断機能を有するSi3N4セラミックスの開発
........耐火物 55[6]276-280(2003)
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SiC系熱電変換材料
........耐火物 56[6]287-290(2004)
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