ジルコニウム系アモルファス合金と自己酸化皮膜を用いた大気極レス酸素センサの開発

锆基非晶合金和自氧化膜大气无电极氧传感器的研制

• 批准号: 21K04952
• 负责人: 入澤 恵理子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04952/
• 关键词: ジルコニウム合金; 高温酸化; アモルファス

本研究は、ジルコニウム系合金の高温酸化皮膜が酸素センサとして利用できる酸化物イオン伝導性を有するかを検討するために、アモルファス及び結晶体のジルコニウム系合金を作製し、その酸化皮膜成長機構の解明する。適切な合金を選定したのち、酸化皮膜の酸化物イオン伝導性と合金/酸化皮膜界面の酸素ポテンシャルを明らかにし、酸素センサとしての成立性を検討することが目的である。令和3年度はCu-Zr合金を基本に、Y等を添加した3元系のアモルファス合金を、液体急冷装置を用いてリボン状で厚さ0.100mm以下の薄板試料を製作した。本年度は令和3年度に製作したアモルファス合金の結晶化転移温度を調べた。それをもとに、Cu-Zr合金の結晶体及びアモルファル合金について、Ar-1%O2ガス中で400度から500度での酸化挙動を調べた。結晶体ではいずれのZr濃度の違いによる酸化膜の成長速度の違いが確認され、電子伝導性が高い単斜晶のジルコニアが形成し、極表面に正方晶のジルコニアが形成することがわかった。

This study is aimed to investigate the preparation of high-temperature acidified coatings on alloy systems and the mechanism for the growth of acidified coatings on alloy systems. Suitable alloy selection, acid coating, acid conductivity, alloy/acid coating interface, acid composition, etc. In this paper, the basic Cu-Zr alloy, Y alloy and other additives were used to prepare thin plate samples with thickness of 0.100 mm or less for liquid quenching device. This year, the crystallization temperature of the alloy was adjusted for the first time in three years. For example, Cu-Zr alloy crystals and Cu-Zr alloy crystals, Ar-1%O2 temperature ranges from 400 ° C to 500 ° C. The growth rate of the acidified film was determined according to the concentration of Zr in the crystal, the electron conductivity was determined according to the formation of high monoclinic crystals, and the formation of tetragonal crystals on the polar surface.