高性能酸化アルミニウム焼結体

1.目的と効果

　機械部品等の信頼性向上のため、損傷許容性に優れるとともに、優れた耐摩耗性を有する安価なセラミック材料を提供します。本材料は、材料の信頼性の目安となる破壊靱性が従来材と比較して約2倍に向上しました。また、本高靱性材料の表面、もしくは、一部に従来材を遙かに超える耐摩耗性を持つ層を母材の焼結と同時に形成することもできます。
［適用分野］
　●高信頼性機械部品や高耐摩耗性が要求される部品

2.技術の概要、特徴

　酸化アルミニウム焼結体の原料粉末を見直し、安価な普通純度の原料から種添加によって微細な粉末を作製します。この粉末を焼結すると、微細な粉末と含有される不純物の影響により、通常とは大きく異なる微細な板状粒子から構成される微細組織となります。従来材料では、強度と破壊靱性は相反する特性と考えられてきましたが、本焼結体は、高い強度と従来材の2倍以上の破壊靱性を同時に満足します。さらに、本高靱性材料の表面、もしくは一部に耐摩耗性に優れた微細組織を持つ層を同時に焼結して一体化させる方法によって、ベースは高靱性を持ち、表面は極めて耐摩耗性に優れた酸化アルミニウム焼結体が製造できます。本材料は、全てが酸化アルミニウムですので、優れた化学的安定性を持ちます。また、表面層の剥離などの問題もありません。

3.発明者からのメッセージ

　同種、同一組成のセラミックスでも微細組織を制御することで機械的な特性は大幅に改善することができます。本材料は、安価であり、ほとんど全ての従来材と置き換えることが可能です。また、従来は酸化アルミニウム焼結体が使用できなかった部材への適用も可能と思います。実用化のため、企業の方と協力していきたいと考えますので、関心のある方は、ご連絡下さい。