超塑性変形・破壊機構の解明に基づく材料系の拡大

　超塑性とは多結晶固体材料が高温でチューインガムのようにいくらでも伸びる性質です．超塑性を利用すれば新しいセラミックスの成形加工技術が出現すると期待されます．このため多くの構造用・機能性セラミックス，複合材料，超電導材料に超塑性変形機能を付与する研究に取り組んでいます．基礎科学の対象としてナノ・スケール構造を持つ材料の物性という観点から超塑性現象のメカニズムを明らかにします．また，固体材料の変形と破壊の極限を探求することにより，高温力学特性改善のための因子を明らかにする研究にも取り組んでいます．

多結晶固体材料の超塑性 　(a)イオン結晶材料−ジルコニア 　(b)共有結晶材料−窒化ケイ素／炭化ケイ素複合材料

高速超塑性金属基複合材料の研究

　金属基複合材料は一般に脆いため加工が難しく，これが実用化の大きな障害となっています．展延性に優れた超塑性金属基複合材料の開発及びその変形機構について研究を進めています．特に高速（＞0.1/s）で超塑性が発現する"高速超塑性"の発現機構をマクロ及びミクロの観点から明らかにします．高速超塑性現象を金属基複合材料の成形に応用することにより，短時間でニアネットシェイプ成形が可能となり金属基複合材料の実用化の促進が期待されます．

アルミニウム基複合材料の高速超塑性 　窒化ケイ素ウィスカ強化アルミニウム複合材料の試験（試験温度８１８Ｋ，ひずみ速度 0.2/s）後の試験片

繊維複合セラミックスの開発と特性評価

　1000℃以上の高温でも高い強度を示すセラミックスで，ガスタービンやスペースシャトル等の部品を実用化するためには，割れやすいセラミックスを改良して，強靱な割れにくいものにする必要があります．炭素繊維や炭化ケイ素繊維等の耐熱性繊維でセラミックスを強靱化した繊維複合セラミックスは割れにくく，しかも粉々にならないという優れた材料です．このような繊維複合セラミックスの様々な作製方法を研究開発すると共に，機械的特性評価も行っています．

炭素繊維複合SiCセラミックス 　(a)一方向複合化セラミックス 　(b)二次元複合化セラミックス 　(c)三次元複合化セラミックス

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