2018年度

JFCC研究成果集

未来社会を創出する革新材料開発と先端解析技術

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R-26
2018

Nd:YAGレーザーを用いたセラミックスの短時間焼結技術




課題
・電気炉不要=「夢のセラミックス製造技術」
・高効率・短時間・高密度の熱処理を実現するレーザー直接加熱
・バルク体の焼結が可能なレーザー波長の選定

解決手段
・局所加熱による応力割れを抑制する「大面積照射」「高速走査」
・レーザーで加熱されにくい酸化物に「レーザー吸収アシスト層」を導入
・浸透深さの大きなNd:YAGレーザー(波長:約1μm)による「バルク焼結」

成果・優位性
セラミックスのレーザー焼結基盤技術を新開発
酸化物:アルミナ圧粉体へのレーザー照射(300W‐1分間)
⇒ φ3 mm×0.5 mmの透光性焼結体を作製
非酸化物:Si+C圧粉体へのレーザー照射(300W‐1分間)
⇒ φ10 mm×10 μmの緻密SiC層を形成


アルミナ

SiC



期待される市場・応用
【セラミックス系部材/デバイスの短時間製造(特に試作)】
   例) 複雑形状部材、表面機能付与、積層型デバイス

発表文献
木村禎一、三浦秀士、後藤孝、セラミックス、52, 692-695(2017)

謝辞 本研究は、総合科学技術・イノベーション会議の戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的設計生産技術」(管理法人:NEDO)によって実施した


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