フラッシュ2022年2月8日

• 東大など、柔らかいセラミックスを創り出すことに成功

  by MITテクノロジーレビュー編集部 [MIT Technology Review Japan]

  東京大学大学院の研究チームは、物質・材料研究機構および名古屋大学との共同研究で、セラミックスに通電処理を施すと、硬度を維持しながら弾性率が低下し、柔軟になることを発見した。通電処理によって弾性率を変化させることで、大きなひずみに耐えられる新しいセラミックスを実現できる可能性がある。

  イットリア安定化ジルコニアに代表されるエンジニアリングセラミックスは、優れた硬度・耐熱性・耐食性などを持ち、様々な用途に使われている。だが、金属などと異種材料接合をした際、温度変化に曝されると、熱膨張率の違いから生じるひずみに耐え切れず破壊に至る問題点があった。同研究チームは、イットリア安定化ジルコニア試料に対して炉内温度600度で10分間の通電処理を施した後、材料の力学特性を評価した。すると、試料にゆっくりと力を加えた場合には、弾性率が最大で30%程度低下し、材料が柔軟になる一方で、硬度は維持されることを発見した。

  この研究成果は、2022年2月4日に科学誌「アクタ・マテリアリア（Acta Materialia）」の速報版に掲載された。これまで材料の弾性率を制御することは困難であったが、これが実現できればセラミックス部品の信頼性向上につながる応用が期待される。

  （中條）

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