放電プラズマ焼結 (SPS) 法で作製したスピネル中の炭素分布評価

摘要

放電プラズマ焼結（Spark Plasma Sintering：SPS）法は、既存の HIP や HP に代わる次世代高速焼 結法として注目され、近年では透光性セラミックスの創製にも広く利用されている。しかし、SPS 法で作製 した材料には、着色が確認されるケースが報告されており、透光性を阻害する一因となっていることが指摘 されている[1]。その原因として、SPS 処理中に導入される酸素欠損等の構造欠陥やカーボンダイスやペーパ ーから導入されるカーボンコンタミネーションによるものであることが分かった[2,3]。材料中に残存するカ ーボンコンタミは、微量でも高温において CO/CO2 ガス生成に伴い欠陥を生じ、材料特性を劣化させること が予想されることから、コンタミの抑制は不可欠である。本発表では、スピネルをリファレンス材料に用い、 SPS 条件に依存して導入されるカーボンコンタミをラマン分光法用いて評価し、生成原因、SPS 条件との相 関および改善法について検討することを目的に実施した。