微細加工に適した快削性セラミックスの結晶制御技術の研究
■化学食品部 佐々木直哉 豊田丈紫 北川賀津一
快削性セラミックス中に含まれるマイカ結晶の析出量や大きさを制御することにより，微細加工に適した材料開発を目的とする。これまで，結晶化工程において圧力をかけながら熱処理を行うこと(HIP:Hot Isostatic Press)でマイカ結晶の微細化処理に関する技術を得ていることから，マイカ結晶成分を増加させた組成において本技術を適用した。その結果，F，MgOの組成増により結晶数を面積率で約1.7倍に増加させ，HIP結晶化処理により2〜3μmのマイカ結晶を多数析出させることが可能となった。また大気結晶化処理で現れた閉気孔が，HIP結晶化処理により消失することが分かった。これらのことより，実験試作レベルで径50μm，ピッチ60〜70μmの微細穴開け加工が可能となった。
キーワード: 快削性セラミックス，熱間等方加圧(HIP)，マイカ，ジルコニア
Study of Microstructure Control of Ceramics with Micro-Machinability
Naoya SASAKI, Takeshi TOYODA and Kaduichi KITAGAWA
In order to develop ceramic materials that are suitable for micro-machining, we controlled the size and precipitation of mica and zirconia crystals contained in machinable ceramics. We developed an innovative heat treatment method by hot isostatic press (HIP), and applied it to several ceramics containing fine mica crystals. As a result, the number of crystals per area increased by 1.7 times due to an increase in F and MgO, and a number of fine mica crystals of 2-3μm in longitudinal grain size were produced by HIP treatment. It was confirmed that HIP treatment was effective in removing closed pores in the microstructure of mica crystals, which were observed in ceramics containing a high ratio of mica when they were crystallized in the atmosphere. As a result, it was possible to conduct micro drill processing of holes of φ50μm at a pitch of 60-70μm.
Keywords : machinable ceramics, hot isostatic press, mica, zirconia
全文（PDFファイル：520KB、4ページ）