セラミック

セラミックス材料の非晶質構造について説明します。今までにいくつかセラミックス構造について説明しましたが、その全ての構造に原子配列の単位がありその配列が固体の中で隙間なく繰り返されていました。非晶質構造とはその長期的な配列の繰り返しを持っていない材料構造のことを言います。

今回はセラミックス材料の多形と転移について説明します。セラミックス材料はそのほとんどが多形と呼ばれるいくつもの結晶構造を持っています。この結晶構造が転移することで、製品状態に大きな影響を与えてしまいます。

セラミックスの焼結過程における問題点の中で、脱脂不良と多形転移を紹介します。有機成分の蒸発が短時間に一度に起こらないように長い時間をかけて脱脂を行うことが大事です。多形転移に関しては材料系を選定する上で事前に考慮しておく必要があります。

セラミックスの焼結過程における問題点を紹介します。セラミックスの焼成は非常に複雑であり、様々な原因で満足な焼結が行われず材料に悪い影響を及ぼすことがあります。時には大きな強度低下を引き起こすこともあり、製品の品質を担保する上では重大かつ困難なプロセスとなっています。

今回はセラミック材料の焼結過程のひとつ、液相焼結について説明します。液相焼結はセラミック材料を緻密化させるために非常に重要な技術です。平衡状態図を使いこなし、緻密化困難な材料系を攻略しましょう。

セラミック材料の焼結過程のひとつ、固相焼結について説明します。固相焼結は固体内部の拡散現象によって進む焼結機構になり、気相焼結とは異なり焼結が進むにつれ粒子間距離が減少していきます。粒成長もこの焼結機構でみられます。

今回は、セラミックスの焼結理論とともに気相焼結について説明します。焼成工程はセラミック粉末の成形体を強度の高い焼成体に変える工程で、実用性を高める非常に重要な工程です。多孔性の焼結体もありますが、緻密体を作成する一般的な方法です。

セラミック材料の結合様式の一つ、イオン結合について説明します。イオン結晶はクーロン力により形成されていますが、そのイオン半径により様々な構造がみられます。新規材料の開発では、物性を理解する上で配位数や結晶構造は重要なものになっています。

セラミック材料の結合様式である金属結合と共有結合について説明します。電子配置から結合様式を把握することで、その材料の性質を理解することができます。

原子の結合に関する支配的な要素の一つ、電子配置について説明していきます。電子が原子核の周りにどのように位置しているかを知ることで、その原子がどのような結合様式をとりうるのか推測することができます。