【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NU0039
利用課題名 / Title
フラッシュ処理を行ったイットリア酸化物の微細組織観察
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
セラミック,電子顕微鏡/Electron microscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
吉田 英弘
所属名 / Affiliation
東京大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
山本剛久
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-102：高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡システム
NU-106：試料作製装置群
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
難焼結性セラミックであるイットリア（Y2O3）セラミックの焼成プロセスを低温、かつ、短時間化させる技術開発は工業上重要な意味を有している。本課題では、この目的を実現させるためにY2O3に対してフラッシュ焼結を適用した。フラッシュ焼結法は、焼結時に電界を用いる方法でありすでにジルコニアなどの酸化物においてその有用性が確認されている。フラッシュ焼結法を用いて焼結を行った焼結体の微細組織について検討し、電界印加に起因した異相や、粒界アモルファス層などの形成について確認した。その結果、フラッシュ焼結法で得られたY2O3焼結体は、一般的な無電界下での焼結体と同様の均一な組織を有していることが確認された。
実験 / Experimental
市販の高純度Y2O3微細粒粉末を原料粉末として使用した。原料粉末を造粒、圧粉成型後、圧粉体の両端に電極、およびリード線を取り付け、独自に開発したフラッシュ焼結炉中に設置した。その後、種々の電界条件を用いてフラッシュ焼結を実施した。得られた焼結体の中で最も均質性の高い焼結体を選択し、TEM観察用試料として用いた。TEM試料については焼結体の中心部から機械加工によって薄板状試料を切り出し、研磨加工、イオンミリング処理を行って調整した。観察には、高分解能STEM (NU-102)を用いた。
結果と考察 / Results and Discussion
微細組織を観察したところ、結晶粒径が0.5 - 1.5µm程度の整粒組織であることが確認された。また、その結晶構造を調べたところY2O3の結晶構造であることが確認された。電界を用いたフラッシュ焼結においても目的とする均一な組織を有したY2O3が得られることを実験的に確認できた。また、結晶粒界にはアモルファスなどの形成は認められず固相で接合されていた。フラッシュ焼結法がY2O3焼結体作製に有効であることが確認できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
結晶粒組織明視野像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
特になし
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件