【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.14】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24NU0028

利用課題名 / Title

ジルコニア仮焼体の観察

利用した実施機関 / Support Institute

名古屋大学 / Nagoya Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

電子顕微鏡/ Electronic microscope,電子回折/ Electron diffraction,バイオアダプティブ材料/ Bioadaptive materials,電子分光/ Electron spectroscopy

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

河合 真生人

所属名 / Affiliation

クラレノリタケデンタル株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

山本　剛久

利用形態 / Support Type

（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NU-102：高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡システム
NU-104：直交型高速加工観察分析装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

ジルコニアセラミックスは、優れた構造用セラミックスとして広範に用いられている。ジルコニアは高温相である正方晶、立方晶を室温まで安定化させるためにジルコニウムよりも価数の小さい陽イオンを含む酸化物（安定化剤）が添加され、主に焼結法によって作製されている。焼結後に得られる組織や結晶系は、添加する安定化剤の濃度に依存することが知られている。今回、安定化剤としてY2O3を用い、その濃度が5mol%程度に調製し、焼結を行った焼結体のジルコニア粒子径の測定を依頼した。

実験 / Experimental

安定化剤としてY2O3を用いた。このY2O3濃度を5mol%ととなるように配合した粉末を混合乾燥し焼結用粉末として調整した。その後、20gの粉末を面圧200MPaで成型して圧密体を作製したものを、1550℃で焼成した。作製された焼結体から、ダイヤモンドカッターを用いて板状試料を切り出し、さらに、研磨加工により厚さ100µm程度の薄片状とした。その後、ディンプリング加工、Arイオンミリング処理を行ってTEM試料を調整した。観察時には、帯電を防止するためにカーボン蒸着を行った。高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡システム（NU-102）を主に用いた観察を依頼した。

上記焼結体の構造観察を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

焼結体組織を観察したところ、ほぼ均一な粒径である等軸粒組織が確認された。ジルコニア粒子の結晶粒径は約1µm程度であった。結晶粒のコントラストを確認すると、図1中に矢印で示すように、特徴的なコントラストが現れている結晶粒が散見された。このコントラストの生成要因を検討したところ、これらのコントラストを含む結晶粒は正方晶であることが確認された。この正方晶が現れる理由は、添加した安定化剤の濃度、および、焼結温度に依存して形成される正方晶であることが確認された。この正方晶が一部形成される組織構成は、当初の想定通りの組織と考えられる。今後、安定化剤の濃度と組織形成についてさらに観察を依頼していく予定である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1　作製したジルコニアセラミックスのTEM明視野像

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

該当なし

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件