顆粒体の加圧成形プロセスにおける粉体構造の変化過程を模式的に示す。セラミックスの製造において解決すべき基本的な課題として、強度の信頼性改善やニアネットシェイププロセスの確立などが挙げられる。これらの問題解決のアプローチを粉体工学的に考えた場合、成形体段階での粉体構造制御が極めて重要になる。成形体中に微量含まれる粗大気孔や粗大粒子といった不均質構造は、焼結過程を経て破壊源になるため、成形体段階で除去する必要がある。一方、焼結体の割れや変形などに影響する因子としては、成形体中の密度分布に加えて粒子の配向性なども考慮する必要がある。これらの構造制御は、ニアネットシェイプ実現の観点からも重要である。
以上の成形体構造制御を行うためには、その評価技術の開発が必要であり、これまで浸液透光法やX線トモグラフィーなど先進的な方法が開発されている。したがって、これらの方法により観察された構造と、顆粒体、スラリー、原料粉体特性との関係を明確化することにより、焼結体の信頼性向上などを実現する液中微粒子分散特性の制御が可能になる。
ここで、筆者は、スラリー中の微粒子分散状態を変えた場合と、スラリー中の微量粗大凝集粒子サイズを変えた場合の二つを具体例として取り上げ、液中粒子分散状態が焼結体特性に及ぼす影響について考えてみる。

カテゴリ: 物理
質問: 成形体中に微量含まれる粗大気孔や粗大粒子といった不均質構造は、なぜ成形体段階で除去される必要がありますか。
回答: 成形体中に微量含まれる粗大気孔や粗大粒子といった不均質構造は、焼結過程を経て破壊源になるため、成形体段階で除去されなければなりません。

カテゴリ: 物理
質問: 焼結体の割れや変形などに影響する因子として考慮される必要があるものはなんですか。
回答: 成形体中の密度分布や粒子の配向性などが考慮される必要があります。