高温素材プロセッシング・新材料

[3108-09-02] ZrB₂-Ni系インサート材を用いたホウ化物系UHTCコンポジットの接合および評価

^○川上 雄太郎¹、齊藤 敬高¹、中島 邦彦¹ (1. 九州大学)

司会: 邑瀬邦明（京都大学）

キーワード：UHTCs、接合、ZrB2、MoSi2、曲げ試験

ZrB₂をはじめとする超高温耐熱セラミックス(UHTCs)は，高温において優れた耐熱性・耐食性および高い熱伝導性を示すことから，宇宙航空分野やエネルギー分野などの過酷な熱環境下における応用に期待が寄せられている．しかし，UHTCsは難焼結性を示すため，大型化・複雑形状の製品を作製することが困難である．この問題を解決し，UHTCsを実用化するためには低コストで高温信頼性の高い接合法を開発する必要がある．したがって，本研究ではUHTCsに適した接合法の開発を目的とした．
　ZrB₂-10vol%MoSi₂コンポジットにインサート材としてZrB₂-Ni粉末を挟み，ホットプレス法により真空雰囲気，1500℃において接合した．接合に適したインサート材の組成および接合保持時間を調査するため，作製した接合体のインサート材/コンポジット間の界面反応調査および曲げ強度測定を行ったところ，インサート材には接合層内の焼結の促進および気孔低減のためZrB₂-40vol%Niの組成が適していることがわかった．また，接合保持時間を増加するほど接合層内の焼結が進行し，強固な接合が得られた．