日本語版への序文 i |
訳者の言葉 iii |
原著者の研究業績 v |
序文 ix |
緒言 xiii |
第I編 構造と性質 |
第1章 原子結合と結晶構造 |
1.1 原子の電子配置 3 |
1.2 結合 5 |
1.2.1 金属結合 5 |
1.2.2 イオン結合 7 |
1.2.3 共有結合 13 |
1.2.4 イオン結合と共有結合の組み合わせ 15 |
1.2.5 ファンデァワールス結合 17 |
1.3 多形と転移 18 |
1.4 非晶質の構造 21 |
1.4.1 ガラス 21 |
1.4.2 ゲル 22 |
1.4.3 気相からの折出 22 |
1.5 分子構造 22 |
1.5.1 炭化水素 23 |
1.5.2 付加重合 23 |
1.5.3 重縮合 25 |
1.5.4 高分子の結晶化 26 |
1.5.5 架橋と枝分かれ 26 |
問題 28 |
参考文献 28 |
第2章 物理定数および物理的性質 |
2.1 物理定数 31 |
2.1.1 密度 31 |
2.1.2 融点 34 |
2.2 熱的性質 36 |
2.2.1 比熱と熱容量 36 |
2.2.2 熱伝導度 36 |
2.2.3 熱膨張 40 |
2.3 電気的性質 43 |
2.3.1 電気伝導度 43 |
2.3.2 半導体 45 |
2.3.3 絶縁体 48 |
2.3.4 誘電体 50 |
2.4 磁気的性質 53 |
2.5 光学的性質 55 |
2.5.1 光の吸収と透過 56 |
2.5.2 色 57 |
2.5.3 燐光と蛍光 57 |
2.5.4 レーザー 58 |
2.5.5 屈折率 59 |
問題 61 |
参考文献 62 |
第3章 機械的な性質と測定法 |
3.1 弾性 65 |
3.1.1 弾性率 67 |
3.1.2 弾性率の測定 70 |
3.1.3 ポアソン比 70 |
3.2 強度 71 |
3.2.1 理論強度 72 |
3.2.2 傷の大きさの影響 72 |
3.2.3 強度の測定 78 |
3.2.4 セラミック材料の強度データ 86 |
3.3 破壊靱性 89 |
問題 91 |
参考文献 91 |
第4章 時間,温度および環境が材料の性質に及ぼす影響 |
4.1 クリープ 95 |
4.1.1 温度および応力の影響 97 |
4.1.2 結晶構造の影響 97 |
4.1.3 多結晶セラミックスの微構造の影響 99 |
4.1.4 非晶質セラミックスのクリープ 101 |
4.1.5 組成,不定比性および環境の影響 102 |
4.1.6 クリープの測定 102 |
4.1.7 部品の設計におけるクリープの考慮 107 |
4.2 静的疲労 107 |
4.3 化学的効果 109 |
4.3.1 酸化反応 110 |
4.3.2 他の気体-固体反応 114 |
4.3.3 液体-固体反応 115 |
4.3.4 室温腐食 116 |
4.3.5 酸化物の高温腐食 117 |
4.3.6 熱機関における腐食 118 |
4.3.7 石炭燃焼雰囲気中での腐食 122 |
4.4 エロージョン 126 |
4.5 衝撃 129 |
4.5.1 繊維強化法 129 |
4.5.2 二次相強化法 130 |
4.5.3 転移強化法 131 |
4.5.4 表面圧縮法 131 |
4.5.5 表面エネルギー吸収法 132 |
4.5.6 衝撃の機構 132 |
4.6 熱衝撃 132 |
問題 135 |
参考文獻 135 |
第II編 セラミックスの製造工程 |
第5章 粉末の製造工程 |
5.1 原料 141 |
5.1.1 伝統的セラミックスの原料 141 |
5.1.2 ファインセラミックスの原料 143 |
5.1.3 原料の選定基準 146 |
5.2 整粒 148 |
5.2.1 篩分け 149 |
5.2.2 風力分級 151 |
5.2.3 水簸 152 |
5.2.4 ボールミル粉砕 153 |
5.2.5 摩擦ミル粉砕 155 |
5.2.6 振動ミル粉砕 156 |
5.2.7 流体エネルギーミル粉砕 157 |
5.2.8 ハンマーミル粉砕 158 |
5.2.9 沈殿操作 158 |
5.2.10 凍結乾燥処理 158 |
5.2.11 レーザー加熱 160 |
5.2.12 プラズマ加熱 160 |
5.2.13 仮焼 161 |
5.3 成形の前処理工程 162 |
5.3.1 添加物 162 |
5.3.2 噴霧乾燥 163 |
5.3.3 造粒 165 |
5.4 粉末プロセスのまとめ 166 |
参考文献 166 |
第6章 成形工程 |
6.1 加圧成形 169 |
6.1.1 結合剤と潤滑剤の選定 171 |
6.1.2 一軸加圧成形 172 |
6.1.3 静水圧加圧成形 176 |
6.1.4 加圧成形の応用 177 |
6.2 鋳込み成形 178 |
6.2.1 泥漿鋳込み成形 179 |
6.2.2 原料 179 |
6.2.3 粉末の前処理 179 |
6.2.4 泥漿の調製 181 |
6.2.5 鋳型の製造 183 |
6.2.6 泥漿鋳込み成形の方法 184 |
6.2.7 鋳込み工程の制御 187 |
6.2.8 可溶型泥漿鋳込み成形 188 |
6.3 塑性加圧成形 191 |
6.3.1 射出成形 191 |
6.3.2 圧縮成形 197 |
6.3.3 押出し成形 197 |
6.3.4 その他の成形工程 198 |
6.3.5 生素地の機械加工 201 |
参考文献 204 |
第7章 緻密化工程 |
7.1 焼結理論 207 |
7.1.1 気相焼結 208 |
7.1.2 固相焼結 208 |
7.1.3 液相焼結 212 |
7.1.4 簡単な二元系共晶型状態図 213 |
7.1.5 他の二元系平衡状態図 216 |
7.1.6 三元系平衡状態図 222 |
7.1.7 反応性液相焼結 224 |
7.1.8 焼結の問題点 225 |
7.1.9 そり 225 |
7.1.10 過焼成 226 |
7.1.11 結合剤の焼却 226 |
7.1.12 分解反応 227 |
7.1.13 多形転移 227 |
7.2 新しい緻密化工程 228 |
7.2.1 ホットプレス 228 |
7.2.2 熱間静水圧プレス 235 |
7.2.3 反応焼結 236 |
7.2.4 気相析出法 239 |
7.2.5 熔射法 241 |
7.2.6 セメント結合 242 |
参考文献 244 |
第8章 最終加工工程 |
8.1 物質除去機構 247 |
8.1.1 固定砥粒加工 247 |
8.1.2 遊離砥粒加工 248 |
8.1.3 衝撃砥粒加工 248 |
8.1.4 化学的加工法 249 |
8.1.5 フォトエッチング法 249 |
8.1.6 放電加工 249 |
8.1.7 レーザー加工 250 |
8.2 強度に及ぼす影響 250 |
8.2.1 研削方向の影響 252 |
8.2.2 微構造の影響 252 |
8.2.3 研削パラメータの影響 254 |
8.2.4 機械加工の後処理 255 |
参考文献 259 |
第9章 品質管理 |
9.1 工程内品質管理 263 |
9.2 仕様と保証 264 |
9.3 保証試験 266 |
9.4 非破壊検査 267 |
9.4.1 X線透過法 268 |
9.4.2 微小焦点X線写真法 270 |
9.4.3 映像強調技術 271 |
9.4.4 超音波非破壊検査法 274 |
9.4.5 浸透深傷法 282 |
9.4.6 レーザー干渉ホログラフィー 283 |
9.4.7 音響ホログラフィー 283 |
9.4.8 新しい非破壊検査 284 |
参考文献 286 |
第III編 セラミックスの設計 |
第10章 設計に必要な考慮 |
10.1 応用面からの要求 291 |
10.2 セラミック材料の性能の限界 293 |
10.3 製造上の制約 294 |
10.4 原価の検討 297 |
10.5 信頼性の要求 298 |
10.6 まとめ 298 |
参考文献 298 |
第11章 設計の手法 |
11.1 経験的設計法 301 |
11.2 決定論的設計法 302 |
11.3 確率論的設計法 303 |
11.3.1 ワイブル統計 304 |
11.3.2 ワイブル分布の利用法 307 |
11.3.3 確率論的設計法の利点 307 |
11.3.4 確率論的設計法の限界 308 |
11.4 線形弾性破壊力学的設計法 310 |
11.5 複合的設計法 310 |
参考文献 311 |
第12章 破壊解析 |
12.1 フラクトグラフィー 313 |
12.1.1 破壊源の位置 315 |
12.1.2 フラクトグラフィーの技術 324 |
12.1.3 破壊原因の決定 328 |
12.2 まとめ 362 |
参考文献 363 |
第13章 応用:材料の選定 |
13.1 サンドブラストノズル 365 |
13.2 耐火物 366 |
13.3 摺動材料 366 |
13.4 陶磁器 368 |
13.5 高温熱交換器 368 |
13.6 装甲板 370 |
13.7 磁性材料 371 |
13.8 急速放熱体 371 |
13.9 スペースシャトルの断熱タイル 371 |
13.10 等方性の透明材料 372 |
13.11 異方性の大きい熱膨張を示す材料 373 |
13.12 焼成で寸法が変化しないセラミックス 374 |
13.13 ボールミル用粉砕媒体 374 |
13.14 安価な繊維強化複合材料 375 |
13.15 断熱コーティング 375 |
13.16 低価格の泥漿鋳込み成形用鋳型 376 |
13.17 熱電対の保護材料 376 |
13.18 激しい熱衝撃に耐える材料 376 |
13.19 電子機器の基板 377 |
13.20 電子材料用高温拡散炉の治具 378 |
13.21 コンデンサー材料 378 |
13.22 低密度断熱耐火物 378 |
13.23 レードーム 379 |
13.24 ガスタービンエンジンの静翼 379 |
13.25 高温用セメント 379 |
13.26 研削砥石 380 |
参考文献 381 |
問題の解答 383 |
索引 i~vi |
INDEX vii~xi |