山田 修

Fine Sialon powders were prepared by nitriding combustion．Silicon powders was reacted with AIN and Si3N4 under 10MPa of nitrogen gas．The reaction temperature reached above 2273K and single-phase sialon powders were synthesized withinminutes. The obtained powders were fully densified without additives by hot isostatic pressing. The sintered body had a flexural strength of 600MPa by 4-point bending.

ガス圧燃焼焼結合により、さまざまな組成のTiC-Ni 系複合材料を作成し、燃焼速度や温度、焼結体密度、微細組織の観察、機械的特性の計測を行い反応機構や緻密化過程を調べた。得られた知見を基に実験を行った所、機械的特性に影響する微細組織の制御が可能となった。30wt%noNi 添加で、破壊靭性値は17MPam1/2を示した。次に各組成を4から11層に積層し、傾斜機能材料（FGM）を同法により合成同時焼結した結果、連続的な濃度勾配を持つ緻密な焼結体が得られた。今後、応用開発まで目指すための萌芽的研究である。

The Gas-Pressure Combusition Sintering as asimultaneous synthesis and rapid densification process was applied to Material(FGM).Firstly,non-graded homogeneous composites of TiC-Ni were fabricated and examined with respect to the combustion reaction, densification microstructure and mechanical properties. They were fully densified for various Ni Contents at 100MPa of Ar gas pressure. The fracture toughnesncreased remarkably from 3.6 to 17MP am0.5betweenments,preliminary samples of the FGM were made from laminated reactants of different Ni Compositions.

Processing for FGM of TiB2-Ni system by the gas-Pressure combustion sintering was studied. This new reaction sintering method can rapidly synthesize and simultaneously densify the refractory materials and composites.Addition of Ni and/or Ti and 2B could reduce the high combustion temperature that was useful for densification and control the microstructure.Based on these processing studies of the non-graded homogeneous compositions,the dense graded TiB2-Ni FGM samples were fabricated.

非酸化物高融点セラミックスの燃焼合成について、その反応機構の解析結果を要約している。生成物が融点を持つ場合（ここではTiN,TaN,TiB2）と昇華分解する物質（Si3N4,SiC）に大別して、それぞれの反応機構モデルを示した。今後の燃焼合成の展望も併せて記述している。

通常の窒化珪素セラミックスには酸素不純物が入っており、高温強度を劣化させる原因とされている。そこで高純度の窒化珪素―シリカ複合燃結体を熱間静水圧圧縮法(HIP)により作成し、高温特性や相転移を調べた。その結果、20wt%SiO2含有試料においても高温強度(1400℃)は約700MPaと高い値を示し、また約1.5%の塑性変形能も有した。この系はシンプルであり、基本的な特性を知る上で有効である。

高温構造材料として期待されている炭化珪素微粉 末を、高圧窒素雰囲気下（30－100気圧）で構成元 素混合体に着火することにより燃焼合成（SHS） した。燃焼面は、通常行われる予熱無しに連鎖的に 進行した。燃焼温度の測定結果から熱力的を考察を 加え、反応経路を明らかにした。 多民族・多文化社会である日本社会の真の国際化 への鍵を握っている在日韓国・朝鮮人の民族性、法 的地位、姓名使用等を分析している論文である。

材料の組成を高融点セラミックスから金属相へと 連続的に変化させることによって熱応力を緩和する 傾斜機能材料が、宇宙往還機等の開発に必要を新し い超耐熱材料を実現するものとして注目されてい る。ガス媒体中で高融点セラミックスを合成同時焼 結するガス庄燃焼焼結法は、反応が秒単位で完了し、 成分元素の拡散が抑制できるため、組成が連続的に 変化するようを傾斜機能材料の創成に向いている。 今回TiC－Ni系をモデル材料として、傾斜機能材 料創成の基礎実験を行った結果を記述している。

チタニウム粉末とカーボンファイバーを原料とし て、加圧下（650気圧および30000気圧）で燃焼反応 を励起し、TiCの合成同時焼結を行った。低圧下（650 気圧）では、相対密度50％以上にはち密化しをかっ たが、残留カーボンファイバー付近の微細構造観察 より、この反応には固液相以外に気相（COおよび CO2）も関与していることがわかった。この結果、 分圧を制御することにより燃焼反応のコントロール が可能であると思われる。 一方高圧下（30000気圧）では、95％以上のち密 を焼結体が得られた。格子定数に及ぼす不純物酸素 の影響についても言及した。

加圧自己燃焼燃結法（HPCS）により高融点ホウ化物セラミックスであるTiB2,ZrB2,NbB2の合成同時燃結を行った。SEMによる微細組織の観察およびEPMAによる元素分析の結果からTiB2の反応機構モデルを提唱し、化合物における組織微細化の理由を説明した。また微細化や粒子形状のコントロールにはFe,Co,Ni金属の添加が有効であることを見出した。

セラミックスを合成すると同時にち密化する加圧 自己燃焼焼結法により、TiB2－TiC、TiB2－SiC系 セラミックス複合材料の創成を行った。生成熟の高 いセラミックスを合成、同時焼結させる際に、他の セラミックス粉末を適量添加する方法により、ち密 をセラミックス複合焼結体を作成することができ た。又この添加は母材粒子を微細化すると共に硬度 や靭性をどの機械的特性を向上させる効果も認めら れた。加圧自己燃焼焼結における微細組織制御法と して有効である。