イットリア安定化正方晶ジルコニア多結晶体の粒界偏析誘起相変態
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概要
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The microstructure in 2.9 mol% Y_2O_3-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) sintered at 1100°-1650℃ was examined to clarify the role of Y^<3+> ions on the cubic-formation and grain growth processes. The cubic phase in Y-TZP stared to appear at 1300℃ and the fraction of the cubic phase increased with the increasing sintering temperature. Scanning transmission electron microscopy and nanoprobe X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) measurements revealed that the Y^<3+> ion distribution in the grain interiors in Y-TZP was nearly homogeneous up to 1300℃ and cubic phase regions in the grain interiors were formed clearly over 1300℃. The cubic phase region in the grain interior was extended as the sintering temperature increased. High-resolution electron microscopy and nanoprobe EDS measurements revealed that no amorphous layer existed along the grainboundary faces in Y-TZP, and Y^<3+> ions segregated at their grain boundaries over a width of〜10nm. The segregation peak of Y^<3+> ions was clearly seen at 1300℃, and above this temperature, Y^<3+> ions segregated at the grain boundaries not only between tetragonal grains but also between tetragonal and cubic grains. These results show that cubic phase regions started to be transformed from the grain boundaries and/or the triple junctions in which Y^<3+> ions segregated. The cubic-formation mechanism in Y-TZP can be reasonably explained from the viewpoint of the Grain Boundary Segregation-Induced Phase Transformation model, and the grain-growth behavior is probably controlled by the solute drag effect of Y^<3+> ions segregating along the grain boundary.
- 社団法人日本セラミックス協会の論文
- 2006-03-01
著者
-
吉田 英弘
物材機構
-
幾原 雄一
東京大学大学院工学系研究科総合研究機構
-
幾原 雄一
ファインセラミックスセンター:東大総研:東北大wpi
-
吉田 英弘
(独)物質・材料研究機構
-
吉田 英弘
独立行政法人物質・材料研究機構ナノセラミックスセンター
-
幾原 雄一
東京大学大学院工学研究科総合研究機構
-
吉田 英弘
物質・材料研究機構
-
吉田 英弘
物質・材料研究機構 ナノセラミックスセンター 高融点微結晶グループ
-
吉田 英弘
物質・材料研究機構材料研究所
-
松井 光二
東ソー(株)南陽研究所
-
大貝 理治
東ソー(株)南陽研究所
-
大道 信勝
東ソー(株)化成品製造部
-
松井 光二
東ソー(株)
-
大貝 理治
(株)東ソー分析センター
-
大貝 理治
東ソー(株)化成品第二製造部
-
大道 信勝
東ソー(株)
-
Ikuhara Yuichi
World Premier International Research Center Advanced Institute For Materials Research Tohoku Univers
-
幾原 雄一
東京大学大学院 工学系研究科 総合研究機構
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