セラミックスの塑性と塑性加工

陶瓷的可塑性及塑性加工

基本信息

批准号：
63604563
负责人：
西川友三
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63604563/
关键词：
塑性塑性加工高温押し出し微細組織 Ba-フェライト

项目摘要

イオン結合・共有結合から構成され、結晶構造が複雑なセラミックスは、転位の移動が起こり難く、脆性破壊し易い。そのため塑性変形を利用したセラミック材料の加工技術は、現在でもほとんど行なわれていない。本研究では、セラミック材料の塑性加工の可能性を追究・確立を目ざす一環として、前年度からの高温押し出し法をさらに進め、断面減少率(R)、などの条件が加工後の焼結体組織にどのような影響を及ぼすかについて検討した。実験には、常圧焼成で作製したBa-フェライト(Ba0.6Fe_2O_3)焼結体を用いた。この焼結体を金属性カプセルに封入し、1100〜1400℃の温度範囲で予熱後、押し出し操作を行った。1240℃以上の予熱温度でBa-フェライトの押し出しが可能であった。R値を48〜84%の範囲で変えて高温押し出しを行った結果、R値が最も大きい84%の場合には、押し出し圧力が治具の耐圧限界を越したため、押し出しはできなかった。一方、R値が48、64%の場合には、カプセル、焼結体共にスムーズな押し出しが得られた。しかし、75%の場合には、押し出しは可能であったが、カプセルとBa-フェライト焼結体との境界がいびつになることが分った。このような欠陥は、押し出し時のカプセルと焼結体との流れに大きな差が生じるためであり、R値を大きくするにしたがってカプセルと焼結体との押し出し抵抗の差が顕著になることに起因すると推察した。また、Ba-フェライト焼結体の組織は、R値の増加と共に押し出し前に存在していた大きな針状結晶が微細化され、同時に気孔率も減少していくことが明らかとなった。特にR値が64、75%の時の気孔率は、同じ試料をホットプレスで作製した場合よりも小さく、高温押し出しが短時間でち密な焼結体を作製するのに有効であることが分った。

由离子和共价键组成并具有复杂的晶体结构的陶瓷，引起脱位的可能性较小，易于脆弱。因此，今天几乎没有使用塑性变形的陶瓷材料处理技术。在这项研究中，作为我们追求和确定陶瓷材料塑料加工的可能性的一部分，我们从上一年进一步提出了高温挤出方法，并检查了诸如处理后横断面降低率（R）等条件的影响。在实验中，使用了由大气钙化制成的BA-ferrite（BA0.6FE_2O_3）烧结的身体。该烧结的体被封装在金属胶囊中，在1100-1400°C的温度范围内预热，然后挤出。可以在1240°C或更高的预热温度下挤出BA-Ferrite。高温挤出是通过更改48-84％的R值来执行的，当R值最高时为84％时，挤压压力超过了夹具的压力电阻极限，因此不可能挤出。另一方面，当R值为48或64％时，胶囊和烧结的身体都可以平滑挤出。但是，在75％的情况下，可能会挤出，但发现胶囊和BA-Ferrite烧结体之间的边界会变形。人们认为这种缺陷是由于挤出过程中胶囊和烧结身体之间的流动差异很大，并且由于胶囊和烧结物体之间的挤压抗性差异随着R值的增加而变得更加明显。还发现，随着R值的增加，BA-Fryrite烧结体的结构减小，在挤出之前存在的大针状晶体，同时孔隙率降低。特别是，r值为64或75％的孔隙率小于通过热压制备同一样品时的孔隙率，发现高温挤出时间短并且有效地产生致密的烧结物体。