セラミックを焼結する段階で焼結助剤を少量加えるとセラミックが緻密化すると文献にあったのですが、どのような機構で緻密化が起こるのか知りたいです。また、酸化マグネシウムが焼結助剤としては一般的らしいのですがその理由も知りたいです。どちらか片方でもかまいませんのでどなたか教えてください。よろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

焼結助剤は、基本的に焼結したいセラミックスよりも融点の低い材料を用います。


イメージとしては、焼結の際、セラミックス粒子と焼結助剤が共存した状態から
温度を上げていくと、焼結助剤粒子のみが融解し、セラミックス粒子間に液相を生じます。
その液相がセラミックス粒子同士を引き付け、隙間を埋めることで緻密化します。
ただし、焼結助剤とセラミックスが反応してしまうと、逆に別なものになってしまうので、緻密化しません。
詳しいことは解かりませんが、恐らくMgOは他のセラミックスと反応しにくいのではないかと考えられます。
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状態図が読めるとして.焼結助剤の機構は



アルカリ土類金属を微量入れると.溶けやすいのでその付近の組成が変化して.低温で焼結可能になります。次第に溶けている範囲が広がると.微量成分ですから.本来の組成に近くなります。
具体的には.状態図を2枚組み合わせてみてください。焼結助剤のある系とない系で。

酸マグを焼結助剤として使うのはたしか.アルミ磁器でしたか?たしか.物性にほとんど影響がないためと記憶しています。より低温での焼成を考えた場合には.鉛を使ったりほう酸を使ったりします。焼成温度を下げる(ゆう剤として使用)しますが.物性が変化しては困るので.物性が変化しないものを選択します。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。まだ調べている途中なんで、参考にさせてもらいました。

お礼日時:2001/10/05 07:33

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そのあたりの温度と組成率を縦軸・横軸にして、それぞれの結晶構造をプロットした「相図」は作成されていないのですか。

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鉄などに炭素を添加した炭素鋼の相図などのように、

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電子顕微鏡で見ると、結晶欠陥などもろさの原因となるものが多いか少ないか、

というのを確認しておいたほうがよいでしょう。

すでに論文などで報告されていれば、それを確認し、未報告であれば、ご自身がそれで一本論文を書いてもいいくらいです。

そのあたりの温度と組成率を縦軸・横軸にして、それぞれの結晶構造をプロットした「相図」は作成されていないのですか。

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