ホットプレス法で作製した助剤成分が異なる窒化ケイ素の焼結性と強度特性

摘要

著者らは，湿式法でボールミル混合，造粒プロセスを省略した加圧成形後，200°Cで真空乾燥したグリーンをホットプレス法で焼結する独自の方法で窒化ケイ素を作製し，その強度特性の最適化を行ってきた．これまでに主剤の種類，焼結温度，焼結時間，助剤の配合割合，プレスカおよび焼結型形状の影響を明らかにしてきた．この製造プロセスで得られた窒化ケイ素の強度と強度信頼性のベスト結果は、1GPaの室温強度レベルで，ワイプル係数m値が30の強度信頼性を有していた．しかしながら、作製年度や作製者が異なると同じプロセス条件でもワイプル係数m値が30の強度信頼性の再現性は困難であることを経験している．モノリシックセラミックスの焼結性や組織構造には焼結助剤が大きく関わっており，その結果，強度信頼性，室温強度，高温強度，破壊靭性値等の強度特性に及ぼす焼結助剤の影響は極めて大きい．本研究では，ホットプレス法で作製した窒化ケイ素の焼結性や強度特性に及ぼす焼結助剤の影響に再度注目した研究を行っている．