9/19 焼結セラミックスの構造と特性、 プロセス制御の理論と実践

技術士事務所ALEITA（アレイタ）　代表　福井 剛史　氏
技術士（化学部門）　労働安全コンサルタント（化学）

 　本講座は、若手技術者や新たにセラミックスに携わることとなった方々を対象に、焼結セラミックスの基礎を実例も交えながら体系的に理解します。まず「焼結とは何か」という問いへの答えを言語化すると共にセラミックスの中で焼結がどのような重要度であるかを俯瞰します。次に焼結でつくられる構造を「階層」として捉えます。構造の階層と特性には強く対応する場合と対応しない場合があるためです。特性として機械的・熱的・電気的を取り上げ、この階層構造と関連付けて整理します。さらに、焼結プロセスの制御に必要な熱力学・拡散現象など基礎的な科学を把握します。加えて、固相焼結・液相焼結・反応焼結といった焼結理論の枠組みを通して、製造現場で役立つ基礎知識の定着を目指します。最後に、品質不良と焼結条件のに関する実務的な視点にも触れ、現場での応用力を高めます。

　本講義は、焼結の概要や位置付けから始まり、焼結により作られるセラミックスの構造と特性との関連、さらに実例も交えたプロセス制御の3部構成で構成されています。理論と実務の橋渡しを意識した構成とし、参加者が実際の材料設計や製造プロセスに自信をもって取り組めるようになることを狙いとしています。

1．焼結の概要
　・焼結とは
　・セラミックスにおける焼結の位置付け
　・焼結セラミックスプロセスの概要

2．セラミックス材料の特性と構造の関係
　・セラミックス特性の特徴
　・結晶と格子欠陥
　・セラミックス特性と構造の捉え方についての概観（階層構造）
　・機械的特性と構造の関係
　・熱特性と構造の関係
　・電気的特性と構造の関係

3．セラミックス材料のプロセス制御
　・焼結プロセス制御に必要な科学的原理（熱力学、拡散）
　・焼結の基礎とモデル（固相焼結、液相焼結、反応焼結、核生成モデル）
　・焼結プロセスの不具合とその対策事例（外観異常、クラック、異物混入、等）

質疑応答

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