1研究成果 ／ 脱炭素
R-5
2025
格子空孔を含む炭化物セラミックスの室温変形の実証
アピールポイント
TiCの組成制御により「変形するセラミックス」を開発
【技術シーズ：欠陥制御】
背景・課題
・炭化物セラミックスは超高温環境に耐えうる構造材料として期待
・実用上重要な信頼性の確保のためには靭性（壊れにくさ）の向上が重要
・材料に変形能を与えることにより、靭性の向上を目指す。
解決手段
・炭化物セラミックスの非化学量論性に着目し、格子空孔の導入により応力印加による転位の運動を促進
・格子空孔を含む炭化物セラミックスの変形挙動を、マイクロピラー圧縮試験を用いて、その場観察しながら評価
成果・新規性
①炭化チタンTiCのTiサイトの一部をMoで置換し、Cサイトに格子空孔を導入した非化学量論の炭化物セラミックス(Ti,Mo)C1-xを合成した。
②格子空孔の導入によって、弾性率が低下することを明らかにした。
③格子空孔を含まないTiCは容易に破壊したが、 (Ti,Mo)C1-xは大きく変形し、破壊しなかった。
期待される市場・応用
・航空宇宙材料
発表文献
S. Ida et al., High Temperature Material and Processes 39, (2020) 164-170.
S. Ida et al., Scientific Reports 13, (2023) 13631.
S. Ida et al., Materialia 40, (2025) 102412
謝 辞：本研究は、JSPS科研費（JP24K17526）、NIMS連携拠点推進制度、文部科学省データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクト（JPMXP1122684766 ）により実施されたものである。
担当者：井田駿太郎、木村禎一
共同研究者：（物質・材料研究機構）仲川枝里、大村孝仁、（東北大学）吉見享祐
プレゼンテーション動画
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