令和7年度 問28 無機化学及びセラミックス

焼結に関する次の記述のうち、【 】に入る用語の組合せとして、最も適切なものはどれか。 焼結の駆動力は粉体の持つ余分の表面エネルギーである。加熱処理をすると、表面エネルギーを【 A 】させようとする方向、つまり表面積が【 A 】する方向に物質移動がおこり、粒子どうしの結合がおこる。焼結過程は、一般的には次の3つの段階に分けられる。（1）初期段階。粒子どうしの癒着がおこり、この部分の面積がしだいに増加する。これは【 B 】と呼ばれる。この段階で、【 C 】は約50〜60%、【 D 】は4〜5%程度までになる。（2）中期段階。チャンネル状の空隙がしだいに多くなり、【 C 】は60〜95%、【 D 】は5〜20%近くまでになる。一般に粒子の成長が顕著になる。（3）終期段階。【 C 】が95%以上になり、多面体化した粒子の角の部分や粒内に空隙（【 E 】という）が残るだけとなる。焼結の物質移動の機構は主に表面拡散、蒸発−凝縮機構、拡散機構、溶解−析出機構、流動機構に大別される。これらのうちどの機構が支配的になるかは、おもに初期焼結の段階における【 B 】の速度式及び収縮速度式を用いた解析により判断される。