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【講演ポイント】
本講演では、焼結プロセスにおける構造変化と欠陥形成の本質理解を目的とし、基礎から応用まで体系的に解説する。まず、Cobleによる古典的焼結モデルに基づき、初期・中期・終期における構造進化を整理する。
さらに、ガラス球モデルおよびX線CTを用いた3次元観察により、緻密化の駆動力である「焼結応力」を可視化・定量化する手法を紹介する。
加えて、これらの知見を連続体力学の枠組みと対応付けることで、焼結中に生じる応力発達と構造変化の関係を理解する。
次に、アルミナ粉末や積層セラミックコンデンサ（MLCC）、結晶化ガラスを対象に、放射光X線CTを用いた3次元解析により、不均質な気孔分布や欠陥形状の発達過程を定量的に評価する。
さらに、原料粉末特性や成形条件が欠陥形成に与える影響を明らかにし、不良発生メカニズムの理解と信頼性向上に向けた具体的な設計・プロセス指針を提示する。
【習得できる知識】
・焼結プロセスにおける構造変化と欠陥形成の本質
・焼結中に生じる応力発達と構造変化の関係性
・不良発生メカニズムの理解と信頼性向上に向けた具体的な設計・プロセス指針
【プログラム】
１．焼結の基礎編
1.0 はじめに
1.1 代表体積要素(RVE)の寸法決定
〜焼結状態を正しく評価するための“適切な観察スケール”を定義〜
1.2 焼結段階を区別するための界面トポロジー
〜粒子同士の結合や形状の変化から焼結の進行度を読み解く〜
1.3 X線マイクロトモグラフィーによる各焼結段階における焼結応力と体積粘性率の推定
〜焼結中に働く見えない力「焼結応力」を3次元画像解析から推定〜
1.4 X線マイクロトモグラフィーから推定した焼結応力と体積粘性率の実験的妥当性の検証
〜推定した物理量が本当に正しいかを実験で確かめる〜
２．焼結の応用編
2.1 サブミクロンアルミナ粉末の焼結中の不均質な気孔分布
2.2 アルミナ顆粒の焼結プロセスにおける欠陥形成と強度信頼性
2.3 アルミナ顆粒の加圧焼結（SPS）による欠陥形状の変化
2.4 アルミナ積層体内部の焼結中の微構造と欠陥形状変化
2.5 積層構造材料の欠陥形成プロセス −積層セラミックスコンデンサー(MLCC)を事例として
2.6 ビッカースインデンテーション誘起の表面下亀裂形態
−結晶化ガラス CaO−Al2O3−SiO2を事例として
【質疑応答】
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