3.1 セラミックス粉末の焼結現象の観察と焼結による材料の作製

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    マテリアル工学実験レポート
    3 セラミックス
    3.1セラミックス粉末の焼結現象の観察と
    焼結による材料の作製
     
    【1】目的
    材料の作製法の一つに粉末原料から出発する焼結法がある。しかし粉末を押し固めただけでは容易に崩れてしまい、とても実用に耐えることはできない。粉末粒子間の結合力を強くする必要がある。押し固めた状態では各粉末粒子は点で接触しているが、高温にさらすと接点を通じて粒子間における原子の移動が起こる。接点はやがて面となり(ネック成長)、粉末粒子間の空間は減少して、密度が上昇する(緻密化が進行する)。それとともに強度も増すことになる。以上のような現象が焼結である。焼結による材料の作製は、材料の組成、組織を微妙に制御することができる。均一で緻密なものが作製できる。複雑な形状のものも作製できるなとの特徴を備えている。焼結が進行していることをマクロ的に知るには焼結中における材料の寸法変化を測定すればよい。本実験では、酸化チタン(TiO2)圧粉体の焼結中における寸法変化を示差熱膨張試験機により測定し、焼結が進行していく状況を観察するとともに焼結機構についての見当を行う。
    【2】原理
    示..

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