Preparation Methods and Superplastic Properties of Fine-Grained Zirconia and Alumina Based Ceramics.

ジルコニアならびにアルミナ系材料を対象として,界面の微構造をコロイドプロセスにより制御したセラミックスを調整するとともに,これらの材料の超塑性特性を支配する微視的な組織因子を調べた。粒界微構造と高温力学特性との関係を変形と破壊の微視的過程の面から解析し,超塑性特性を向上させるための組織制御指針を抽出した。特に,界面損傷の微視過程の観察から,ジルコニア系の破壊がキャビティー成長型であるのに対し,アルミナ系は発生型であることを明らかにした。コロイドプロセスによって,粒界欠陥の低密度化あるいはアルミナおよび微量のSiO2による均一な粒界修飾が可能になり,ジルコニアの超塑性を向上させることに成功した。ジルコニア分散アルミナの細粒複合体では,500%を越える超塑性延性を得ることに成功した。これはアルミナ系材料で初めて実現された特性である.さらに開発した制御手法によって,粒径0.1μm以下の単斜晶ジルコニアならびにCuO添加ジルコニア緻密焼結体の常圧合成を実現し,今後の超塑性のより低温化へのプロセス制御の手法を示した。