研究開発された技術紹介

自動車等のエンジン部材や機械部材の高品質化と低コスト化のニーズ実現するため、窒化物セラミックス原料粉体の4つの課題、1低価格な粉砕技術、2表面酸化抑制、3サブミクロサイズ粒子、4均一粒径分布、を解決するシンプルな工程の循環型乾式ビーズミル粉砕機と酸化を抑制するマイルドな粉砕方法を開発する。さらに、得られた高品質・低コストな窒化物セラミックスによるメカニカルシールなどの新たな市場開拓を目指す

循環型乾式ビーズミルを用いた原料粉体の新規粉砕技術
・従来技術では3工程であったものを1工程に短縮
・高額な材料を要する溶媒が不要となり、低コスト化を実現

・窒化物のサブミクロンサイズ粒子を作製する乾式粉砕方法の開発
‐径1mm以下のビーズが運転可能な乾式ビーズミルを開発した
‐酸素含有量が2.5mass%以下となる雰囲気と粉砕条件を見出した
‐窒化ケイ素の酸化状態評価方法の確立と窒化ケイ素の表面におけるケイ素と酸素の結合状態及びミル材質からの不純物混入量の評価を行った
・均一粒度分布を可能とする乾式粉粒体自動循環システムの構築
‐手動操作を必要としない完全循環システムを構築した。また、輸送気体に、窒化物の酸化抑制可能な窒素ガスを使用した場合、システム内の酸素濃度0.1mass%以下を達成した
‐目標としたサンプルの粒子径分布や比表面積の値より微細な粒子が得られた
・窒化物の焼結特性評価と応用製品の開拓
‐窒化ケイ素の焼結方法の確立と窒化ケイ素粉末の焼結体の性能評価を行った
‐窒化物粉体原料を用いて、メカニカルシールを作製し特性を評価した

・今回の研究開発において、知的財産権の出願および取得はないが、今後の追加研究開発により、特許権が必要と判断した場合は、出願し権利化する
・また、論文などによる外部発表は行っていないが、今後の追加研究開発により、外部発表が可能と判断した場合は、論文などで発表する

自動車等のエンジン部材や機械部材の高品質化と低コスト化のニーズ実現する、窒化物セラミックス原料粉体製造技術

本事業で開発した循環式乾式ビーズミルで粉砕したサブミクロン窒化物原料から、摺動材を作製し、摺動材の評価を実施している。
窒化物原料以外にも、カーボンやその他の原料の粉砕を行う。その結果を受け、装置の改良を検討する。
本事業で開発した装置を粒子の表面改質や複合化を行う装置開発への展開を検討する。

セラミックス部材の低コスト化と高品質化の実現により、自動車・航空機等の部材や電子部品などの高品質・低コスト化につながる

・今回研究開発した循環式乾式ビーズミルで得られる窒化物原料からは、従来品より高品質・低コストなセラミックス部材が製造可能となることから、自動車・航空機等の部材や電子部品などの高品質・低コスト化に繋がる。その結果、自動車、航空機、輸送機械や電化製品等の高性能化・小型化・低コスト化に寄与すると期待される
・今後は、窒化物原料以外にも、カーボンやその他の原料の粉砕を行い、再度、評価を行う。その結果を受け、装置の改良やその特許を出願する。その後、展示会への出展など、事業化に向けた販売戦略を検討し、ニーズを的確に反映した製品化や循環式乾式ビーズミルを用いた粉体の量産体制の整備を行う予定である